凌海市節(jié)水增糧項(xiàng)目用水合理性分析

徐 敏

(遼寧省本溪水文局，遼寧 本溪117000)

1 項(xiàng)目概況

基于東北四省區(qū)水資源相對(duì)短缺的現(xiàn)狀以及促進(jìn)糧食增長(zhǎng)的需要，為貫徹中央一號(hào)文件精神，開展東北四省區(qū)“節(jié)水增糧行動(dòng)”。目的在于在節(jié)水灌溉、合理利用水資源的前提下，保障糧食穩(wěn)定增產(chǎn)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)及整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。水資源論證是實(shí)施好“節(jié)水增糧行動(dòng)”的重要前期工作，用水合理性分析是水資源論證的重點(diǎn)之一。因此做好用水合理性分析對(duì)整個(gè)論證的順利進(jìn)行具有重要意義。

凌海市開展“節(jié)水增糧行動(dòng)”總面積158 600畝，分別為滴灌和管灌灌溉方式，于2012年正式啟動(dòng)。全市共劃分灌溉片區(qū)35處，共涉及鄉(xiāng)鎮(zhèn)13個(gè)，實(shí)際踏勘面積158 581畝。建設(shè)項(xiàng)目為提水灌溉工程，以地下水為取水水源，其中31處片區(qū)為新建水源，4處片區(qū)為改造水源。開鑿潛水井，以潛水泵抽取淺層地下水，取水對(duì)象為第四系淺層地下水，總需水量為1 116.66萬(wàn) m3，新增取水量為859.16萬(wàn) m3。項(xiàng)目取水對(duì)水質(zhì)要求為:滿足《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB5084－92)，對(duì)水溫?zé)o特殊要求，水泵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)滿足地下水位狀況，取水地點(diǎn)位于項(xiàng)目區(qū)內(nèi)，同時(shí)滿足工程要求和水量要求。

2 用水規(guī)模合理性分析

凌海市現(xiàn)有的146萬(wàn)畝耕地面積中，去除88.3萬(wàn)畝灌溉面積，剩余57.7萬(wàn)畝非灌溉面積，此次選取13.8萬(wàn)畝地塊條件和水源條件均較好的耕地，做為“節(jié)水增糧行動(dòng)”新增灌溉項(xiàng)目，是可行的;凌海市現(xiàn)有耕地灌溉面積88.3萬(wàn)畝，有效灌溉面積78.71萬(wàn)畝。其中水澆地灌溉面積地60.62萬(wàn)畝(地下水60.62萬(wàn)畝)。其中全市高效節(jié)水灌溉(管灌、噴灌、微灌面積)達(dá)到7.62萬(wàn)畝。其中管灌面積1.3萬(wàn)畝，噴灌面積5萬(wàn)畝，微灌面積1.32萬(wàn)畝，現(xiàn)狀下運(yùn)行良好。剩余53萬(wàn)畝水澆地按作物種植結(jié)構(gòu)分為蔬菜、經(jīng)濟(jì)作物和糧食作物，其中蔬菜面積為29.5萬(wàn)畝，經(jīng)濟(jì)作物面積19.6萬(wàn)畝，糧食作物面積3.9萬(wàn)畝。由于節(jié)水增糧行動(dòng)旨在增加糧食產(chǎn)量，保障糧食生產(chǎn)安全，因此，凌海市在規(guī)劃節(jié)水增糧行動(dòng)實(shí)施方案時(shí)，考慮到滿足增加糧食產(chǎn)量，盡量將項(xiàng)目區(qū)安排在糧食主產(chǎn)區(qū)。此外，在現(xiàn)有水澆地灌溉面積當(dāng)中，大部分灌溉水源為2寸小鐵管井，以農(nóng)戶為單位，柴油機(jī)作動(dòng)力，灌溉面積小，不適合發(fā)展大面積節(jié)水灌溉。因現(xiàn)有3.9萬(wàn)畝糧食作物面積中，去除零星地塊面積1.84萬(wàn)畝，剩余2.06萬(wàn)畝做為“節(jié)水增糧行動(dòng)”改造灌溉項(xiàng)目，是合理的。因此綜上，凌海市綜合考慮各種因素，擬定新發(fā)展15.86萬(wàn)畝節(jié)水增糧灌溉面積。

凌海市節(jié)水增糧行動(dòng)涉及的各項(xiàng)目片區(qū)灌溉面積為158 600畝，其中凌海市東部和南部，是大小凌河沖洪積扇平原和山前平原，地勢(shì)較為平坦，其78 600畝節(jié)水灌溉面積適宜發(fā)展管灌工程;而凌海西北部的山間河谷平原中，水資源相對(duì)短缺，故其80 000畝節(jié)水灌溉面積適宜發(fā)展滴灌工程。滴灌的灌溉定額為60 m3/畝，管灌的灌溉定額為81 m3/畝，凌海市節(jié)水增糧行動(dòng)灌溉總需水量為1 116.66萬(wàn) m3，占地下水可開采量的3.2%，且節(jié)水增糧行動(dòng)需水量未及農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水潛力的50%，可見用水規(guī)模是合理的。詳見表1。

3 灌溉方式合理性分析

項(xiàng)目片區(qū)內(nèi)灌溉水源主要以地下水為主，主要農(nóng)作物為玉米，主要采用管灌與滴灌兩種節(jié)水灌溉方式。

管灌技術(shù)與傳統(tǒng)的地面漫灌散灌技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)為:四省，即省水、省能、省地和省工;一低，即單位面積投資低;一少，即行費(fèi)用少;一強(qiáng)，即適應(yīng)性強(qiáng);兩快，即輸水快、澆地快;三方便，即操作應(yīng)用方便、機(jī)耕田間管理方便和維修養(yǎng)護(hù)方便。滴灌的優(yōu)點(diǎn)為:節(jié)水、節(jié)肥、省工;保持土壤結(jié)構(gòu);改善品質(zhì)、增產(chǎn)增效;控制溫度和濕度。多年來(lái)，凌海市圍繞發(fā)展節(jié)水灌溉做了大量工作，進(jìn)行了積極的探索，取得了顯著成效，現(xiàn)有節(jié)水灌溉面積7.62萬(wàn)畝，其中管灌面積1.3萬(wàn)畝，噴灌面積5萬(wàn)畝，微灌面積1.32萬(wàn)畝，根據(jù)現(xiàn)有運(yùn)行情況看，管灌和滴灌灌溉方式比較適合本地區(qū)實(shí)際需要。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際，大力發(fā)展滴灌、管灌等高效節(jié)水灌溉技術(shù)，不僅大幅提高了糧食產(chǎn)量，也達(dá)到節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)能、省工、增效等多重效果。凌海市是全國(guó)糧食生產(chǎn)重點(diǎn)縣之一，也是全國(guó)小型農(nóng)田水利基本建設(shè)重點(diǎn)縣之一，在凌海市大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉，進(jìn)一步挖掘糧食增產(chǎn)潛力，對(duì)于保障國(guó)家糧食安全、增加農(nóng)民收入、改善生態(tài)環(huán)境具有十分重要的意義。

4 用水指標(biāo)合理性分析

項(xiàng)目片區(qū)進(jìn)行節(jié)水灌溉改造后，灌溉方式全部為管灌或滴灌。所以應(yīng)該確定滴灌和管灌的灌溉制度，分析計(jì)算滴灌和管灌的灌溉定額及灌水利用系數(shù)。

4.1 滴灌灌溉制度的擬定

最大凈灌水定額 max=0.001rzp(θmax－ θmin)=0.001 ×1.45 ×40 ×70 × (0.9 ×26－0.7 ×26)=21.1mu=14.1 m3/畝設(shè)計(jì)毛灌水定額:m=14.1/0.95=14.8 m3/畝。根據(jù)地區(qū)實(shí)際情況，采用15 m3/畝，干旱年份灌溉4次。根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況采用灌水周期T=5 d。

表1 各項(xiàng)目片區(qū)需水預(yù)測(cè)表 定額:m3/畝需水量:104m3

4.2 管灌灌溉制度的確定

灌水定額 m=1000rsh(β1－β2)=1000×14.5×0.4×(0.9 ×20%－0.65 ×20%)=19.3 m3/畝。

設(shè)計(jì)毛灌水定額:m=19.3/0.9=21.5 m3/畝

根據(jù)地區(qū)實(shí)際情況，采用20.25 m3/畝，干旱年份灌溉4次。

根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況采用灌水周期T=5 d。

綜合分析計(jì)算，結(jié)合地區(qū)實(shí)際情況，項(xiàng)目玉米滴管灌水定額采用15 m3/畝、干旱年份灌溉4次、灌水周期T=5 d、灌溉定額60 m3/畝;管灌灌水定額采用20.25 m3/畝、干旱年份灌溉4次、灌水周期T=5 d、灌溉定額81 m3/畝。

根據(jù)以上分析，《凌海市“節(jié)水增糧行的”實(shí)施方案》中提出的灌溉制度和灌溉定額合理。采用滴灌的項(xiàng)目片區(qū)的灌溉水利用系數(shù)為0.95，灌水定額為15 m3/畝，灌溉定額為60 m3/畝;采用管灌的項(xiàng)目片區(qū)的灌溉水利用系數(shù)為0.9，灌水定額為20.25 m3/畝，灌溉定額為81 m3/畝。參照《取水許可技術(shù)考核與管理通則》、《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》，“灌溉水利用系數(shù):大型灌區(qū)不應(yīng)低于0.50;中型灌區(qū)不應(yīng)低于0.60;小型灌區(qū)不應(yīng)低于0.70;井灌區(qū)不應(yīng)低于0.80;噴灌區(qū)、微噴灌區(qū)不應(yīng)低于0.85;滴灌區(qū)不應(yīng)低于0.90?！备鶕?jù)《遼寧省行業(yè)用水定額》DB21/T 1237－2008，凌海市項(xiàng)目區(qū)的種植作物為玉米，其灌溉定額為125 m3/畝。項(xiàng)目片區(qū)進(jìn)行節(jié)水灌溉改造后，其灌水定額、灌溉定額和灌溉水利用系數(shù)均小于規(guī)范要求，用水指標(biāo)合理。

5 節(jié)水潛力分析

凌海市節(jié)水增糧項(xiàng)目根據(jù)本地實(shí)際情況采取了管灌和滴灌的節(jié)水灌溉方式。在目前的技術(shù)水平下，未來(lái)的節(jié)水潛力主要在于項(xiàng)目運(yùn)行后的運(yùn)行管理。應(yīng)加強(qiáng)和提高管理水平，對(duì)節(jié)水設(shè)施進(jìn)行認(rèn)真的維護(hù)，防止跑冒滴漏，是設(shè)施能夠持續(xù)的利用。同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)田間管理，根據(jù)項(xiàng)目運(yùn)行后的實(shí)際情況不斷完善灌溉制度，按照作物實(shí)際需水量和當(dāng)時(shí)的水源狀況進(jìn)行合理灌溉。

6 結(jié)語(yǔ)

對(duì)業(yè)主單位提出的用水方案進(jìn)行用水合理性分析，是建設(shè)項(xiàng)目水資源論證的重要組成部分。本文根據(jù)具體的計(jì)算分析確定滴灌的灌溉定額為60 m3/畝，管灌的灌溉定額為81 m3/畝，各項(xiàng)目片區(qū)選擇不同的灌溉方式，從而得出項(xiàng)目片區(qū)的合理取用水量為1 116.66萬(wàn) m3，進(jìn)一步使原有的項(xiàng)目實(shí)施方案趨于合理。