寧夏世行貸款節(jié)水灌溉二期項(xiàng)目建設(shè)成效監(jiān)測評價(jià)

王 樂，張紅玲，陸 陽，郝曉明(.寧夏水利科學(xué)研究院，銀川 7500；.寧夏西干渠管理處，銀川 7500)

寧夏地處西北內(nèi)陸，屬嚴(yán)重干旱和缺水地區(qū)，生產(chǎn)生活用水主要依靠引黃河水，人均水資源量為672 m3，不足全國平均值的1/3，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源供需矛盾日益突出。寧夏以農(nóng)業(yè)用水為主，灌溉用水量約占總用水量的90%以上，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的必然之路。2012年，經(jīng)國家發(fā)改委批復(fù)，依托世界銀行貸款投資，寧夏實(shí)施節(jié)水灌溉二期項(xiàng)目，計(jì)劃總投資4.108 7億元[1]，建設(shè)期5 a，發(fā)展節(jié)水灌溉面積2.223 2 萬hm2，促進(jìn)寧夏引黃灌溉項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)約用水，提高節(jié)水灌溉效率和效益，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。本文建立評價(jià)指標(biāo)體系，設(shè)定監(jiān)測指標(biāo)并開展實(shí)時(shí)監(jiān)測，對世行貸款節(jié)水灌溉二期項(xiàng)目建設(shè)成效進(jìn)行評價(jià)。

1 項(xiàng)目建設(shè)概況

(1)項(xiàng)目區(qū)概況。寧夏世行貸款二期節(jié)水灌溉項(xiàng)目區(qū)涉及寧夏衛(wèi)寧灌區(qū)的中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)、中寧縣、青銅峽灌區(qū)的自治區(qū)農(nóng)墾系統(tǒng)、靈武市、青銅峽市、永寧縣、賀蘭縣、平羅縣、石嘴山市惠農(nóng)區(qū)等9個縣(市、區(qū))，均為引黃灌區(qū)，水源為引黃河水資源，灌溉方式為畦灌和格田灌。項(xiàng)目區(qū)種植面積2.223 2 萬hm2，種植結(jié)構(gòu)中以糧食作物為主，2015年糧食作物種植比例為72.9%；在糧食作物中以玉米種植為主，種植結(jié)構(gòu)見表1。

表1 寧夏世行貸款節(jié)水灌溉二期項(xiàng)目區(qū)2015年種植結(jié)構(gòu)

(2) 項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容及目標(biāo)。項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容主要包括水利工程建設(shè)、農(nóng)業(yè)措施和管理措施，主要利用田間灌溉工程改造及發(fā)展高效節(jié)水灌溉方式提高灌溉水有效利用率，應(yīng)用平田整地、地膜覆蓋等農(nóng)藝措施減少作物蒸發(fā)蒸騰量，利用秸稈還田、深耕土地、平衡施肥等措施改良土壤，應(yīng)用引進(jìn)良種和病蟲害綜合防治措施提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，同時(shí)通過修建機(jī)耕路和生產(chǎn)路改善農(nóng)民耕作條件，結(jié)合農(nóng)民用水者協(xié)會完善等管理措施，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)約水資源、提高農(nóng)民收入的目標(biāo)，同時(shí)起到改善生態(tài)環(huán)境作用。

(3)項(xiàng)目建設(shè)進(jìn)展。截止2015年12月，寧夏世行貸款節(jié)水灌溉二期項(xiàng)目累計(jì)完成投資2.452 4億元[2]，完成節(jié)水灌溉總面積為2.223 2 萬hm2，其中滴灌高效節(jié)水灌溉面積914 hm2，渠道灌溉節(jié)水灌溉面積2.131 8萬hm2。主要完成以下措施。

水利工程措施：干支渠道襯砌長度17.5 km、斗農(nóng)渠襯砌長度2 344 km、斗農(nóng)渠建筑物配套21.947 2 萬座、田間滴灌工程泵機(jī)配套16套、首部設(shè)備配套33套、鋪設(shè)干支管長度152.3 km、毛管鋪設(shè)長度2 757 km；

農(nóng)業(yè)措施：土地整理面積8 837 hm2、地膜覆蓋面積2 439 hm2、秸稈還田面積3 829 hm2、深耕土地面積9 385 hm2、平衡施肥面積1.825 萬hm2、病蟲害綜合防治面積1 990 hm2、良種利用面積6 066 hm2、機(jī)耕路修建長度300 km、生產(chǎn)路修建長度909 km。

管理措施：組建與完善農(nóng)民用水者協(xié)會總31個；管理人員培訓(xùn)67.5人月。

2 評價(jià)指標(biāo)體系建立及評價(jià)方法

(1)評價(jià)指標(biāo)。節(jié)水灌溉項(xiàng)目建設(shè)成效主要反映在節(jié)水、增產(chǎn)、增收等方面，結(jié)合建設(shè)目標(biāo)，確定評價(jià)指標(biāo)如下：①節(jié)水指標(biāo)：灌溉取水量；②減耗指標(biāo)：項(xiàng)目區(qū)綜合ET值、單一作物ET值； ③土壤改良指標(biāo)：土壤肥力； ④增產(chǎn)增收指標(biāo)：農(nóng)業(yè)產(chǎn)量；農(nóng)戶收入；⑤環(huán)境影響指標(biāo)：地下水位和水質(zhì)、土壤含鹽量。

(2)監(jiān)測指標(biāo)及方法。

①灌溉取水量。項(xiàng)目區(qū)灌溉引水量：在各項(xiàng)目區(qū)支渠、農(nóng)渠等出口修建測水?dāng)嗝孢M(jìn)行監(jiān)測； 作物田間灌溉水量：共確定54個典型田塊，在田間進(jìn)水口處布設(shè)移動量水堰進(jìn)行監(jiān)測。

②綜合ET值。對項(xiàng)目區(qū)灌溉總引水量、排水量、有效降雨量、滲漏量、地下水和土壤水蓄變量進(jìn)行監(jiān)測，采用區(qū)域水量平衡法計(jì)算項(xiàng)目區(qū)綜合ET值[3]。

ET綜=P+CS+I-O

(1)

式中：P為區(qū)域內(nèi)年降水量；I為年灌溉引水量(包括地表水、地下水)；O為年排水量(包括地表水、地下水)；CS為區(qū)域內(nèi)各種水的年蓄變量之和(包括地表水、地下水、土壤水)。

③糧食作物ET監(jiān)測。在項(xiàng)目區(qū)選擇代表性作物確定典型田塊，對作物生長期內(nèi)土壤含水率進(jìn)行監(jiān)測，采用土壤水分消耗量法，測算不同作物ET值。計(jì)算公式如下：

ETi=∑(T后i-T前i)+(T播-T熟)

(2)

式中：ETi為某一作物的蒸發(fā)蒸騰量，mm；T播和T熟分別為該種作物播種和成熟時(shí)的土壤含水量，mm；T后i和T前i分別為第i次降水或灌水前后的土壤含水量，mm；(T后i-T前i)為第i次降水或灌水后蓄存在土壤中的水量，即該次降水的有效雨量或有效灌水量。

對于水稻，則以每次灌水前后水層深度差計(jì)算水稻消耗水量。

④土壤肥力。在每年3-4月，對各項(xiàng)目區(qū)定點(diǎn)田塊0～40 cm深度土壤肥力進(jìn)行取樣化驗(yàn)測試，包括pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、速效磷和速效鉀等指標(biāo)。

⑤農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。在作物收獲期，隨機(jī)抽樣進(jìn)行田間實(shí)地測產(chǎn)；對項(xiàng)目區(qū)所在行政區(qū)域農(nóng)業(yè)部門及項(xiàng)目區(qū)農(nóng)民走訪調(diào)查，統(tǒng)計(jì)主要作物平均單產(chǎn)和總產(chǎn)進(jìn)行復(fù)核。

⑥農(nóng)戶收入。以基線調(diào)查中確定的高、中、低收入水平共計(jì)54個典型農(nóng)戶為對象，通過走訪，對各農(nóng)戶農(nóng)業(yè)種植和其他來源收入進(jìn)行跟蹤監(jiān)測。

⑦地下水位和水質(zhì)。根據(jù)寧夏引黃灌區(qū)地下水位變化規(guī)律，在各縣(市、區(qū))項(xiàng)目區(qū)渠道及溝道中間位置布設(shè)地下水位觀測井共計(jì)21眼，對不同項(xiàng)目區(qū)每年3月份種植灌溉前、10月收獲后地下水位進(jìn)行觀測。以地下觀測井水為水樣，在春灌前對項(xiàng)目區(qū)地下水水質(zhì)進(jìn)行取樣化驗(yàn)。

⑧土壤含鹽量。在每個縣(市、區(qū))項(xiàng)目區(qū)灌溉面積范圍內(nèi)隨機(jī)定點(diǎn)，每年3-4月對0～60 cm深度土壤取樣進(jìn)行全鹽量指標(biāo)化驗(yàn)測試。

(3)評價(jià)方法。對于灌溉取水量、項(xiàng)目區(qū)綜合ET值、單一作物ET值、農(nóng)業(yè)產(chǎn)量、農(nóng)戶收入、土壤肥力、土壤含鹽量等指標(biāo)，以2011年所測定數(shù)值作為基線值，將項(xiàng)目區(qū)年度監(jiān)測數(shù)值與基線值進(jìn)行比較，分析各指標(biāo)的變化情況進(jìn)行評價(jià)；對于地下水位和水質(zhì)指標(biāo)，以上年測定數(shù)據(jù)作為基線值，將項(xiàng)目區(qū)年度監(jiān)測數(shù)值與基線值進(jìn)行比較，分析各指標(biāo)的變化情況進(jìn)行評價(jià)。

3 寧夏世行二期節(jié)水灌溉項(xiàng)目各指標(biāo)監(jiān)測情況

(1) 灌溉取水量。寧夏世行貸款節(jié)水灌溉二期項(xiàng)目區(qū)2013-2015年灌溉取水量如表2所示。2013年，項(xiàng)目區(qū)灌溉取水總量為3.511 3 億m3，較基線值減少了1 214 萬m3，減少比例為3.3%；2014年灌溉取水總量為3.427 2 億m3，較基線值減少了2 055 萬m3，減少比例為5.7%；2015年灌溉取水總量為3.423 5 億m3，較基線值減少了2 092 萬m3，減少比例為5.76%。2013、2014、2015年單位面積灌溉取水量分別為1.579 4、1.541 6、1.539 9 m3/hm2，較基線值分別減少了546、924、941 m3/hm2。

表2 寧夏回族自治區(qū)世行貸款節(jié)水灌溉二期項(xiàng)目區(qū)灌溉取水量變化情況

(2)項(xiàng)目區(qū)綜合ET值。通過對項(xiàng)目區(qū)灌溉總引水量、排水量、有效降雨量、滲漏量、地下水和土壤水蓄變量進(jìn)行監(jiān)測，計(jì)算寧夏世行貸款二期節(jié)水灌溉項(xiàng)目區(qū)2013-2015年綜合ET值如表3所示。2013年項(xiàng)目區(qū)綜合ET平均值為833 mm，較基線值下降53 mm，各項(xiàng)目區(qū)中，平羅縣由于種植結(jié)構(gòu)調(diào)整，較基線年擴(kuò)大了水稻種植面積，其綜合ET值較基線值略有增加，其他各項(xiàng)目區(qū)均有不同程度降低，降低值在34～112 mm不等；2014年項(xiàng)目區(qū)綜合ET平均值為789 mm，較基線值下降97 mm，各項(xiàng)目區(qū)綜合ET值均有不同程度降低，降低值在52～149 mm不等；2015年項(xiàng)目區(qū)綜合ET平均值為791 mm，較基線值下降95 mm，各項(xiàng)目區(qū)綜合ET值均有不同程度降低，降低值在39～160 mm不等(見表3)。

表3 寧夏世行貸款二期節(jié)水灌溉項(xiàng)目區(qū)綜合ET值變化情況 mm

(3)糧食作物ET值。通過對典型監(jiān)測區(qū)糧食作物生長期土壤含水率的測定，計(jì)算玉米、小麥、水稻的ET值如表4所示。2013-2015年典型監(jiān)測區(qū)不同作物ET值較基線值均有所降低，根據(jù)區(qū)域不同，2013小麥ET值在較基線值降低121～173 mm，2014年小麥ET值較基線值降低132～189 mm，2015年小麥ET值較基線值降低128～208 mm； 2013年玉米ET值較基線值降低16～66 mm，2014年玉米ET值較基線值降低22～59 mm范圍，2015年玉米ET值較基線值降低15～51 mm范圍；2013年水稻ET值較基線值降低26～46 mm，2014年水稻ET值較基線值降低32～69 mm，2015年水稻ET值較基線值降低35～76 mm。

(4)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。根據(jù)測產(chǎn)與調(diào)查，不同作物單位面積平均產(chǎn)量如表5所示。玉米、小麥等糧食作物增產(chǎn)顯著，其中玉米2013-2015年分別較基線值增產(chǎn)29%、32%、30%，小麥2013-2015年分別較基線值增產(chǎn)21%、23%、21%。經(jīng)濟(jì)林中，枸杞單位面積產(chǎn)量(鮮果)為3.75 t/hm2，果樹單位面積產(chǎn)量為45.1 t/hm2，葡萄單位面積產(chǎn)量為12.03 t/hm2，均實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)豐產(chǎn)。露地蔬菜中，由于種植種類不同，產(chǎn)量變化較大，如2013年種植黃瓜和番茄等，單位面積平均產(chǎn)量達(dá)到7.993 1 萬kg/hm2，2014年種菜豆等，單位面積平均產(chǎn)量為5.131 9 萬kg /hm2。

表4 寧夏世行貸款項(xiàng)目典型監(jiān)測區(qū)糧食作物ET值監(jiān)測值變化 mm

(5)農(nóng)業(yè)收入，寧夏世行貸款二期節(jié)水灌溉項(xiàng)目區(qū)典型農(nóng)戶2013-2015年家庭平均凈收入如表6所示。數(shù)據(jù)顯示，農(nóng)戶凈收入較基線值均有所增加，2013年最高增加值為3.66萬元/戶，最低增加1.05萬元/戶，人均收入最高增加0.97萬元/人，最低增加0.32萬元/人；2014年最高增加值為3.73萬元/戶，最低增加1.38萬元/戶，人均收入最高增加1.04萬元/人，最低增加0.34萬元/人；2015年最高增加值為3.37萬元/戶，最低增加1.38萬元/戶，人均收入最高增加1.07萬元/人，最低增加0.66萬元/人。對于農(nóng)業(yè)種植收入，2013年每公頃平均收入最高增加4 275元/hm2，最低增加2 715元/hm2；2014年每公頃平均收入最高增加7 335元/hm2，最低增加6 405元/hm2；2015年每公頃平均收入最高增加9 345元/hm2，最低增加7 200元/hm2。在收入結(jié)構(gòu)中，養(yǎng)殖業(yè)和打工收入占很大比例，如2015年收入增加最高農(nóng)戶，其種植收入增加值為1.42萬元，占總收入增加值比例為42%，養(yǎng)殖和打工增加收入為1.95 萬元，占總收入增加值比例為58%。

表5 寧夏世行貸款節(jié)水灌溉二期項(xiàng)目區(qū)單位面積產(chǎn)量變化情況

表6 寧夏世行貸款節(jié)水灌溉二期項(xiàng)目區(qū)農(nóng)戶收入情況

(6)土壤肥力。寧夏世行貸款二期節(jié)水灌溉項(xiàng)目區(qū)土壤肥力各項(xiàng)指標(biāo)監(jiān)測值如表7所示。數(shù)據(jù)顯示，2013-2015年項(xiàng)目區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷和速效鉀含量平均值較基線值均有所提高，并且呈逐年提高趨勢。

表7 寧夏世行貸款節(jié)水灌溉二期項(xiàng)目區(qū)典型田塊土壤肥力監(jiān)測值變化情況

(7)地下水位和水質(zhì)。寧夏世行貸款二期節(jié)水灌溉項(xiàng)目區(qū)地下水位與地下水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)如表8所示。數(shù)據(jù)顯示，各項(xiàng)目區(qū)地下水位在1.3～2.82 m范圍內(nèi)，并呈逐年下降趨勢。地下水pH值處于7.38～8.09區(qū)間內(nèi)。地下水礦化度處于0.675～2.32 g/L區(qū)間內(nèi)，并呈逐年減小趨勢。

(8)土壤含鹽量。寧夏世行貸款二期節(jié)水灌溉項(xiàng)目區(qū)地下水位與地下水質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)如表9所示。數(shù)據(jù)顯示，2014年各項(xiàng)目區(qū)均呈脫鹽狀態(tài)，土壤脫鹽率在2%～13%不等，2015年大部分項(xiàng)目區(qū)較2014年呈脫鹽狀態(tài)，土壤脫鹽率在5%～9%，個別呈返鹽狀態(tài)，但土壤含鹽量較基線值低。

表8 寧夏世行貸款節(jié)水灌溉二期項(xiàng)目區(qū)典型田塊地下水位和水質(zhì)變化情況

表9 寧夏世行貸款節(jié)水灌溉二期項(xiàng)目區(qū)典型田塊土壤含鹽量變化情況

4 寧夏世行貸款二期節(jié)水灌溉項(xiàng)目建設(shè)成效評價(jià)

寧夏回族自治區(qū)世行貸款節(jié)水灌溉二期項(xiàng)目在2013-2015年工程、農(nóng)業(yè)和管理綜合措施實(shí)施后，在節(jié)水、增效方面效果顯著。

(1)項(xiàng)目區(qū)通過水利工程、農(nóng)藝和管理措施，提高了項(xiàng)目區(qū)輸水效率和田間灌水效率，減少了灌溉引水量2 091 m3，降低了項(xiàng)目區(qū)綜合ET值，即降低作物正常生長的耗水量，真正實(shí)現(xiàn)了“真實(shí)”節(jié)水。

(2)項(xiàng)目區(qū)通過秸稈還田、深耕土地、平衡施肥等農(nóng)藝措施，使土壤肥力得到了大力改善。引進(jìn)良種、進(jìn)行病蟲害綜合防治以及改良耕作條件，使項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)種植增產(chǎn)效果顯著。

(3)項(xiàng)目區(qū)通過節(jié)水灌溉工程的實(shí)施，減少農(nóng)業(yè)灌溉投勞，將勞動力向其他產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，可大幅度提高農(nóng)戶收入，同時(shí)，由于灌溉條件的改善，農(nóng)民種植高效益經(jīng)濟(jì)作物，從而提高種植收入，綜合增入效果顯著。

(4)項(xiàng)目區(qū)通過工程、農(nóng)藝、管理措施使灌區(qū)引水量減少，從而減少了灌溉水滲漏量，使項(xiàng)目區(qū)地下水位在1.3～2.82 m范圍內(nèi)，對作物生長不會產(chǎn)生太大影響。各項(xiàng)目區(qū)地下水pH值處于7.38～8.09區(qū)間內(nèi)，礦化度處于0.675～2.32 g/L區(qū)間內(nèi)，處于作物安全生長范圍內(nèi)，不會對作物產(chǎn)量造成影響。并且，項(xiàng)目區(qū)地下水位、水質(zhì)呈逐年下降和改善趨勢。

(5)項(xiàng)目區(qū)通過減少灌溉引水量降低地下水位、土壤深耕、土地平整、秸稈還田、平衡施肥等措施，使土壤的含鹽量得到了不同程度的下降，脫鹽率在2%～13%不等，土壤鹽堿化有了明顯改善。

[1] 寧夏回族自治區(qū)水利廳. 寧夏回族自治區(qū)世行貸款節(jié)水灌溉二期項(xiàng)目PIP報(bào)告[Z]. 2010-05.

[2] 寧夏回族自治區(qū)水利科學(xué)研究院. 寧夏世行貸款節(jié)水灌溉二期項(xiàng)目監(jiān)測評價(jià)報(bào)告[Z]. 2015-12.

[3] 李永根.ET管理在河北省GEF海河項(xiàng)目中的應(yīng)用[J]. 河北水利,2008,(10):9-10.