淺談新疆牧區(qū)節(jié)水灌溉項(xiàng)目水土平衡分析

阿地力·艾力

(新疆喀什噶爾河流域管理局，新疆 喀什 844000)

淺談新疆牧區(qū)節(jié)水灌溉項(xiàng)目水土平衡分析

阿地力·艾力

(新疆喀什噶爾河流域管理局，新疆 喀什 844000)

闡述牧區(qū)水利現(xiàn)狀，通過(guò)對(duì)牧區(qū)的水資源條件、水供需平衡、節(jié)水灌溉措施方面進(jìn)行分析論證，認(rèn)為通過(guò)牧區(qū)節(jié)水灌溉項(xiàng)目實(shí)施，建設(shè)規(guī)模5 099.1畝，在P為90%的情況下，引水完全有保障。能夠達(dá)到改善畜牧業(yè)生產(chǎn)條件，促進(jìn)水資源合理、高效利用的目的，為今后牧區(qū)建設(shè)提供經(jīng)驗(yàn)。

牧區(qū)；節(jié)水；灌溉項(xiàng)目

長(zhǎng)期以來(lái)，牧區(qū)水利基礎(chǔ)設(shè)施的投資力度不大，使得畜牧業(yè)飼草料基地建設(shè)受到很大的限制，造成牧區(qū)冬、春飼草料緊缺。當(dāng)遇到風(fēng)調(diào)雨順年，畜牧業(yè)就有比較大的發(fā)展，當(dāng)遇到自然災(zāi)害頻頻出現(xiàn)的年份，畜牧業(yè)就會(huì)出現(xiàn)大幅度減產(chǎn)，有時(shí)一年受災(zāi)幾年難翻身，對(duì)畜牧業(yè)發(fā)展影響很大。為此，搞好牧區(qū)水利等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對(duì)調(diào)整牧區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)畜牧業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，加快牧民脫貧致富、改善生態(tài)環(huán)境、增強(qiáng)民族團(tuán)結(jié)等具有重大意義。

1 牧區(qū)水利現(xiàn)狀

牧區(qū)現(xiàn)狀通過(guò)支、斗渠引水灌溉，目前支、斗渠均為未防滲土渠，渠系建筑物基本配套，運(yùn)行狀況尚可。項(xiàng)目區(qū)及外圍現(xiàn)已建成5眼機(jī)井，每眼機(jī)井的單井出水量為230～250 m3/h。近年來(lái)進(jìn)行了一定規(guī)模的節(jié)水灌溉示范建設(shè)，農(nóng)牧民節(jié)水意識(shí)有了提高，渠道防滲，渠道配套工程建設(shè)逐漸完善。目前項(xiàng)目區(qū)各級(jí)渠道防滲率低，綜合農(nóng)牧業(yè)節(jié)水措施和節(jié)水管理措施還有待加強(qiáng)與完善，通過(guò)本項(xiàng)目的事實(shí)，加強(qiáng)農(nóng)牧民的節(jié)水灌溉意識(shí)，促進(jìn)節(jié)約用水和水資源可持續(xù)利用等。牧區(qū)水利建設(shè)雖然在政府的大力支持下，經(jīng)過(guò)水利職工和廣大農(nóng)牧民的共同努力，取得了很大成績(jī)，保證了畜牧業(yè)的發(fā)展。但總結(jié)以往牧區(qū)水利工作的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合面臨的新形勢(shì)，牧區(qū)水利建設(shè)還存在以下問(wèn)題：

1)灌溉工程配套差，灌水方法粗放，水的利用率低灌區(qū)的輸水渠道防滲率低，配套差，加之灌水方法仍為大水漫灌，隨著本示范項(xiàng)目灌溉措施的實(shí)施，水的利用率將會(huì)提高。

2)節(jié)水觀念不強(qiáng)，水資源利用認(rèn)識(shí)尚待提高灌區(qū)渠系防滲率低和灌溉方法不當(dāng)，造成灌溉定額過(guò)高，節(jié)水觀念有待提高。

3)灌溉管理技術(shù)水平落后由于水費(fèi)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本中所占比例過(guò)低，基層水管部門的灌溉管理工作比較粗放，灌水技術(shù)與灌溉方法都落后，群眾對(duì)灌溉定額的概念模糊，使實(shí)際灌溉定額遠(yuǎn)大于設(shè)計(jì)灌溉定額，造成水量大量浪費(fèi)。

4)專業(yè)技術(shù)人員匱乏，養(yǎng)殖業(yè)從業(yè)人員的技術(shù)素質(zhì)低，傳統(tǒng)“游牧”式思想根深蒂固，成為提升畜牧業(yè)發(fā)展質(zhì)和量的制約，嚴(yán)重阻礙畜牧業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變，特別是牧區(qū)畜牧業(yè)的快速發(fā)展，天然草場(chǎng)面積有限且呈繼續(xù)退化趨勢(shì)，農(nóng)區(qū)受土地資源和種植結(jié)構(gòu)的限制，草畜矛盾日益突出。

5)草畜不平衡，經(jīng)濟(jì)效益低。雖然天然草場(chǎng)面積較大，但除夏牧場(chǎng)外質(zhì)量普遍較差，載畜量低。

6)涉牧法律法規(guī)的執(zhí)法機(jī)構(gòu)不健全、力量薄弱、經(jīng)費(fèi)不足、設(shè)備落后，工作不到位，使草場(chǎng)過(guò)牧退化、牲畜品種質(zhì)量低下、動(dòng)物疫病難以控制的直接原因。

要解決以上問(wèn)題，必須要改變牧民傳統(tǒng)的牧業(yè)生產(chǎn)思路，采取多渠道籌措資金，加大牧區(qū)水利建設(shè)投資，建設(shè)一批人工灌溉草場(chǎng)，為畜牧業(yè)的發(fā)展水利保障；同時(shí)，要注重引進(jìn)人才和先進(jìn)的科學(xué)的牧業(yè)生產(chǎn)技術(shù)，提高牧業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益，使廣大牧民早日達(dá)到小康[2]。

2 灌溉需水量

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)無(wú)居民點(diǎn)，人畜用水不參與供需平衡。此次供需平衡計(jì)算僅作地表水可供水量與農(nóng)業(yè)灌溉用水的平衡計(jì)算。項(xiàng)目實(shí)施前，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)作物種植結(jié)構(gòu)、常規(guī)溝畦灌灌溉制度及灌溉水利用系數(shù)計(jì)算得，項(xiàng)目區(qū)灌溉總需水量為522.00萬(wàn) m3，項(xiàng)目實(shí)施后，作物生育期采用滴灌灌溉方式，秋冬灌采用常規(guī)溝畦灌，經(jīng)計(jì)算項(xiàng)目區(qū)灌溉總需水量為269.46萬(wàn) m3，計(jì)算成果見表1。

表1 節(jié)水灌溉實(shí)施前后灌溉用水量計(jì)算表

項(xiàng)目實(shí)施前灌溉用水量為522.00萬(wàn) m3,項(xiàng)目實(shí)施后灌溉用水量為269.46萬(wàn) m3,通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施可節(jié)約灌溉用水量：

Q節(jié)=522.00萬(wàn) m3-269.46萬(wàn) m3=252.54萬(wàn) m3。

根據(jù)水管總站資料，現(xiàn)狀年項(xiàng)目區(qū)按需供給，則分配到項(xiàng)目區(qū)的限額分配總量為：522.0萬(wàn) m3(P=90%)，逐月分配水量見表2。

3 水供需平衡分析

3.1 項(xiàng)目建設(shè)前水供需平衡分析

根據(jù)現(xiàn)狀年P(guān)=90%頻率的限額分配水量及農(nóng)業(yè)灌溉需水量，作出本項(xiàng)目區(qū)P=90%頻率下各水平年供需平衡，見表3。

3.2 項(xiàng)目建設(shè)后水供需平衡分析

規(guī)劃年項(xiàng)目區(qū)水源為地下水源，5眼機(jī)井的現(xiàn)狀出水量230 m3/h，機(jī)井每天工作22 h，每月工作28天，則月最大出水量為5×230×22×18=45.54萬(wàn) m3。規(guī)劃年月最大需水量為45.54萬(wàn) m3，則機(jī)井出水量能按需提水，滿足項(xiàng)目區(qū)規(guī)劃年需水。

表2 90%保證率限額分配水量年內(nèi)分配表 104 m3

表3 項(xiàng)目區(qū)2014年供需平衡計(jì)算表(P=90%) 104 m3

表4 項(xiàng)目區(qū)規(guī)劃年供需平衡計(jì)算表(P=90%) 104 m3

3.3 項(xiàng)目區(qū)水土平衡分析結(jié)論

從表3平衡結(jié)果可以看出，現(xiàn)狀年項(xiàng)目區(qū)灌溉需水量522.0萬(wàn) m3，干渠90%頻率限額分配水量522.0萬(wàn) m3，現(xiàn)狀年供需平衡。

規(guī)劃水平年，采取節(jié)水灌溉，抽取地下水進(jìn)行灌溉，機(jī)井月供水量能滿足月最大需水量，則規(guī)劃年采取按需供水，年抽取地下水270.0萬(wàn) m3，隨著項(xiàng)目的實(shí)施，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)的灌溉水利用系數(shù)由現(xiàn)狀年的0.508提高到0.727，可置換出地下水169.08萬(wàn) m3，并可節(jié)約用水252.54萬(wàn) m3，不僅能達(dá)到供需平衡要求，還能使該鄉(xiāng)擴(kuò)大草場(chǎng)面積、提高草場(chǎng)草質(zhì)，為農(nóng)牧民增收創(chuàng)造有利條件。

4 節(jié)水灌溉措施

4.1 節(jié)水灌溉規(guī)模布局

在牧區(qū)建設(shè)加壓滴灌面積5 099.1畝，種植作物為玉米，條田周邊已種植防護(hù)林，田間玉米生育期灌溉采用高效節(jié)水的滴灌系統(tǒng)灌溉，秋冬灌仍采用地表水進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)溝畦灌，已種植的防護(hù)林利用現(xiàn)有渠系灌溉，工程主要內(nèi)容是對(duì)5 099.1畝作物進(jìn)行地下水加壓滴灌工程建設(shè)。實(shí)施總面積為5 099.1畝，根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50288-99)，工程規(guī)模為小(1)型工程，等別為Ⅳ等[3]。

4.2 水源設(shè)計(jì)方案

項(xiàng)目區(qū)內(nèi)有地表水，也有地下水，水源量均能高滿足用水需要，但現(xiàn)狀將地下水提取出來(lái)進(jìn)行地面灌溉，滲漏蒸發(fā)嚴(yán)重，既浪費(fèi)了水資源，還增加了動(dòng)力成本，增加了管理費(fèi)用，本次采用地下水水源，既能充分利用動(dòng)力，節(jié)約水量，還能提高水資源利用率，故規(guī)劃采用地下水資源。

4.3 技術(shù)設(shè)計(jì)

4.3.1 灌水方式分析

根據(jù)現(xiàn)有水資源的實(shí)際情況，項(xiàng)目區(qū)以地下水為灌溉水源。田間采用兩套灌溉系統(tǒng)，秋冬灌采用支斗農(nóng)渠輸水到田間的明渠自流灌溉，鑒于項(xiàng)目區(qū)干旱少雨，為節(jié)約用水，大力發(fā)展節(jié)水灌溉，在經(jīng)濟(jì)作物生育期采用井水加壓滴灌。為節(jié)約用地,方便管理，滴灌首部建在現(xiàn)有機(jī)井邊。

保留渠灌的理由是：(1)從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，耕地不能種植單一作物，為保證輪作倒茬需要保留渠灌；(2)根據(jù)實(shí)地調(diào)查，現(xiàn)有耕作制度冬灌采用畦灌進(jìn)行壓鹽、秧苗保墑；(3)農(nóng)渠邊的防護(hù)林帶需要渠水灌溉。

4.3.2 灌溉水源分析

本次5 099.1畝滴灌面積占牧區(qū)灌溉總面積9.925萬(wàn)畝的5.14%，在項(xiàng)目實(shí)施前為溝畦灌，滴灌項(xiàng)目實(shí)施后,項(xiàng)目區(qū)農(nóng)作物畝灌溉定額減小,田間水利用系數(shù)提高,總用水量減小，不會(huì)影響哈爾莫敦鎮(zhèn)牧區(qū)其它采用地表水灌溉區(qū)域的用水。

本項(xiàng)目利用現(xiàn)有機(jī)井進(jìn)行作物灌溉，項(xiàng)目區(qū)秋冬灌仍采用地表水,只生育期灌溉用水采用地下水滴灌灌溉,據(jù)《哈爾莫敦鎮(zhèn)地下水機(jī)井工程》報(bào)告數(shù)據(jù),項(xiàng)目區(qū)地下水補(bǔ)給量充沛,現(xiàn)狀機(jī)井單井出水量及動(dòng)水位均較穩(wěn)定,滿足項(xiàng)目建設(shè)需求。

4.3.3 工程布置要求

1)嚴(yán)格按照國(guó)家頒發(fā)的節(jié)水工程設(shè)計(jì)規(guī)范進(jìn)行。

2)根據(jù)作物種類、種植方式、土壤類型、氣候條件以及所選用的滴頭類型，同時(shí)考慮施工、管理方便、對(duì)農(nóng)作物的影響及經(jīng)濟(jì)因素等，確定滴灌帶的布置形式。

3)干管、分干管、支管的布置取決于地形地勢(shì)、水源、作物分布和滴灌帶的布置。其布置應(yīng)達(dá)到管理方便、工程費(fèi)用小的要求。

4)滴灌帶應(yīng)沿作物方向布置。

5)滴灌灌溉保證率取90%，灌水均勻度不低于0.85，灌溉水利用系數(shù)不低于0.9等，所有滴灌設(shè)計(jì)均應(yīng)滿足《微灌工程技術(shù)規(guī)范》(GB/T50485-2009)要求。

6)以水資源合理優(yōu)化利用為先導(dǎo)，在不改變項(xiàng)目區(qū)內(nèi)水、田、林、路的前提下進(jìn)行設(shè)計(jì)。

4.3.4 灌溉方式比較

本工程是在現(xiàn)有耕地上進(jìn)行節(jié)水改造，根據(jù)疆內(nèi)此類工程的實(shí)施情況，主要采用滴灌的型式，滴灌系統(tǒng)用于農(nóng)業(yè)，技術(shù)上已經(jīng)成熟，在已建的項(xiàng)目中，運(yùn)行效果良好。滴灌具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，節(jié)水量大、提高增產(chǎn)幅度高，減少鹽堿對(duì)作物的損害，提高農(nóng)用化肥、農(nóng)藥的利用率，有利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，對(duì)地形適應(yīng)能力強(qiáng)等。采用滴灌技術(shù)可使水、肥按作物的需要輸?shù)阶魑锏母浚垢低寥辣３纸坪愣ǖ臐穸?，為作物的生長(zhǎng)創(chuàng)造良好的條件，節(jié)水、節(jié)肥效果好，最主要是增產(chǎn)效果明顯，同時(shí)滴灌管網(wǎng)運(yùn)行管理方便，節(jié)省勞動(dòng)力。實(shí)施滴灌的工程，膜下滴灌比地面灌省水約105 m3/畝。節(jié)省地2%，有較強(qiáng)的抗災(zāi)能力，增產(chǎn)20%以上，且作物品質(zhì)提高，綜合效益好。因此，本項(xiàng)目采用滴灌的灌溉方式。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，建設(shè)規(guī)模為5 099.1畝；通過(guò)對(duì)工程建設(shè)方案和水供需平衡的論證，工程建設(shè)投資為307.21萬(wàn)元，在P=90%的情況下，引水完全有保證。通過(guò)節(jié)水灌溉項(xiàng)目的實(shí)施，可改善畜牧業(yè)生產(chǎn)和牧民生活環(huán)境，增加牧民經(jīng)濟(jì)收入，提高牧民的生活水平，幫助天然草地的生態(tài)恢復(fù)，促進(jìn)民族團(tuán)結(jié)，維護(hù)社會(huì)安定，產(chǎn)生良好的社會(huì)效益。

[1]宋奎杰.提高對(duì)牧區(qū)水利重要性的認(rèn)識(shí)努力搞好牧區(qū)水利建設(shè)[J]. 內(nèi)蒙古水利. 2015(01).

[2]周富強(qiáng). 淺析牧區(qū)水利建設(shè)面臨的困難與對(duì)策[J]. 中國(guó)水運(yùn)(下半月). 2012(02).

[3]岳川. 淺談關(guān)于新疆牧區(qū)水利建設(shè)的問(wèn)題與建議[J].內(nèi)蒙古水利.2012(01).

2016-10-17

阿地力·艾力(1975-)，男，新疆喀什人，高級(jí)工程師，主要從事水利工程施工管理。

S275

B

1004-1184(2017)01-0081-02