河南省農(nóng)業(yè)灌溉工程技術模式的構建

□魯琳□李秀菊□黃喜良

（1河南省鄭州水文水資源勘測局；2河南省農(nóng)田水利技術推廣站）

河南省農(nóng)業(yè)灌溉工程技術模式的構建

□魯琳1□李秀菊1□黃喜良2

（1河南省鄭州水文水資源勘測局；2河南省農(nóng)田水利技術推廣站）

文章通過對不同形式、不同地域高效節(jié)水灌溉工程投資分析，分別就工程措施、管理措施投資進行估算，分解不同高效節(jié)水灌溉模式田間工程畝均投資指標、不同分區(qū)畝均綜合投資指標，對農(nóng)業(yè)灌溉用水高效利用投資模式與效益進行研究，為構建河南高效節(jié)水灌溉工程經(jīng)濟投資模式、全面普及高效節(jié)水灌溉提供理論技術支撐。

農(nóng)業(yè)；灌溉；技術模式

1 節(jié)水灌溉模式

1.1 “機井+加壓供水+管灌、噴灌系統(tǒng)”模式

該模式采用地下水一次加壓供水直接到田間，配套高標準管灌、噴灌系統(tǒng)，可進行大田糧食作物、經(jīng)濟作物灌溉。該模式特點是避免了中途二次加壓供水造成的水頭損失和水質(zhì)污染，尤其適合實施噴灌。

1.2 “機井+加壓輸水+過濾器+微灌系統(tǒng)”模式

該模式利用機井——水泵加壓——過濾設施（網(wǎng)式過濾器）——支管（地面PE管）——微灌系統(tǒng)。普遍適合井灌區(qū)以種植高效經(jīng)濟作物為主的大棚滴灌。

1.3 “水庫引水（或提水）+管道+蓄水池+管灌系統(tǒng)”模式

該模式從水庫引水或提水，通過管道至調(diào)節(jié)池，利用地形高差自壓供水，田間配套高標準管灌系統(tǒng)，可滿足多種作物的灌溉用水需求。該模式優(yōu)點在于完善了輸配水管網(wǎng)系統(tǒng)，田間實現(xiàn)灌溉“自來水”。

1.4 “水庫引水（或提水）+管道+蓄水池+加壓供水+管灌、噴灌系統(tǒng)”模式。

該模式從水庫引水或提水，通過管道至調(diào)節(jié)池，再加壓供水到田間，配套高標準管灌、噴灌系統(tǒng)。

1.5 “渠道引水+沉淀、調(diào)節(jié)設施+管道+管灌系統(tǒng)”模式

在沿山或渠道落差相對集中區(qū)，實施“管代渠”輸水，配套高標準管灌系統(tǒng)，廣泛應用于大田糧食作物、經(jīng)濟作物灌溉。該模式的特點在于：“管代渠”替代了傳統(tǒng)的河水灌區(qū)發(fā)展高效節(jié)水灌溉需要新建的“蓄水+加壓”系統(tǒng)，解決了蓄水成本高、供水壓力不足的問題。

1.6 “渠道+沉淀、調(diào)節(jié)設施+加壓供水+管灌、噴灌系統(tǒng)”模式

目前,跨學科、跨領域的研究已逐步出現(xiàn),需要整合不同學科、領域的知識和資源?；谡{(diào)查報告,我們整理了日本學術界跨領域、跨部門的合作情況,見圖2和圖3。

在灌區(qū)中下游區(qū)，依靠渠道供水，建設蓄水沉淀池、加壓供水系統(tǒng)，配套高標準管灌、噴灌系統(tǒng)，廣泛應用于大田糧食作物、大田經(jīng)濟作物和設施農(nóng)業(yè)灌溉。

2 水源工程建設模式

依據(jù)高效節(jié)水灌溉工程的水源情況，需配套建設小型水源工程。重建和維修小型泵站1 267座，總功率3.19萬kW；重建和改造機電井94 705眼，總功率92.74萬kW；修建蓄水調(diào)節(jié)池1 824座，總容積155.56萬m3。

豫北平原區(qū)重建和維修小型泵站300座，總功率0.50萬kW；重建和改造機電井16 161眼，總功率12.38萬kW；修建蓄水調(diào)節(jié)池103座，總容積5.15萬m3。豫東平原區(qū)重建和改造機電井27 599眼，總功率21.91萬kW?；幢逼皆瓍^(qū)重建和改造機電井6 588眼，總功率4.72萬kW。豫北山區(qū)重建和維修小型泵站160座，總功率0.45萬kW；重建和改造機電井9 075眼，總功率9.60萬kW；修建蓄水調(diào)節(jié)池195座，總容積57.14萬m3。豫中區(qū)重建和維修小型泵站377座，總功率0.99萬kW；重建和改造機電井24 997眼，總功率22.57萬kW；修建蓄水調(diào)節(jié)池425座，總容積65.96萬m3。豫西區(qū)重建和維修小型泵站278座，總功率1.07萬kW；重建和改造機電井2 113眼，總功率14.37萬kW；修建蓄水調(diào)節(jié)池410座，總容積8.55萬m3。南陽盆地區(qū)重建和維修小型泵站56座，總功率0.10萬kW；重建和改造機電井6 226眼，總功率5.15萬kW；修建蓄水調(diào)節(jié)池104座，總容積4.37萬m3?；茨蠀^(qū)重建和維修小型泵站96座，總功率0.09萬kW；重建和改造機電井1 946眼，總功率2.04萬kW；修建蓄水調(diào)節(jié)池186座，總容積0.72萬m3。

3 經(jīng)濟模式

河南省高效節(jié)水灌溉包括大田糧食作物52.97萬hm2，占總規(guī)模的87.80%；大田經(jīng)濟作物6.90萬hm2，占總規(guī)模的11.40%；林果草0.46萬hm2，占總規(guī)模的0.80%。其中,大田糧食作物管灌45.13萬hm2，噴灌7.85萬hm2；大田經(jīng)濟作物管灌2.71萬hm2，噴灌1.61萬hm2，微灌2.58萬hm2；林果草管灌0.15萬hm2，噴灌0.12萬hm2，微灌0.19萬hm2。

3.1 畝均投資指標分析

項目涉及18個省轄市125縣（市、區(qū)）的管灌、噴灌、微灌工程，選擇21個代表性工程進行詳細設計，統(tǒng)計了不同節(jié)水灌溉型式，采用加權平均得出不同節(jié)水灌溉型式田間工程畝均投資指標。低壓管灌田間灌溉畝均投資428元，噴灌田間灌溉畝均1 097元，微灌田間灌溉畝均投資1 256元。

3.1.2 不同分區(qū)畝均綜合投資指標

在田間工程畝均投資指標基礎上，劃分區(qū)域、灌溉方式、水源類型,選擇了85處典型工程進行了分析，考慮人工費、材料單價、運輸距離、地域特點等因素，采用加權平均，確定了不同分區(qū)畝均綜合投資指標。（詳見表1）

表1 河南省分區(qū)節(jié)水灌溉畝均綜合投資指標表

4 投資分析

4.1 工程措施投資估算

在不同分區(qū)節(jié)水灌溉型式畝均投資指標的基礎上計算各地工程措施投資，計算結果為工程措施估算總投資934 883萬元，其中管灌629 847萬元，噴灌22 5834萬元，微灌79 202萬元。（數(shù)字三位之間要有半格分隔符）

4.2 管理措施投資

管理措施投資主要包括高效節(jié)水項目灌溉信息化、灌溉試驗站建設、灌溉技術推廣以及制度建設、宣傳、培訓等投資。2013-2017年，河南省規(guī)劃建設高效節(jié)水灌溉信息化15個項目縣和省級管理中心，投資共16 780萬元；灌溉試驗站建設包括省級中心站和6個試驗站，投資共計5 832萬元；灌溉技術推廣及制度建設、宣傳、培訓等投資共投資905萬元。管理措施投資共計23 517萬元。

4.3 工程總投資

項目總投資958 400萬元，其中,工程措施估算總投資934 883萬元，管理措施估算總投資23 517萬元。

5 效益分析

項目累計完成高效節(jié)水灌溉工程面積60.33萬hm2，其中發(fā)展低壓管道輸水灌溉工程面積47.99萬hm2，發(fā)展噴灌工程面積9.58萬hm2，發(fā)展微灌工程面積2.77萬hm2。依據(jù)《水利建設項目經(jīng)濟評價規(guī)范》（SL72-94）及《節(jié)水灌溉工程技術規(guī)范》（GBT50363-2006）中相關規(guī)定，高效節(jié)水灌溉工程效益包括增產(chǎn)效益、節(jié)水效益、節(jié)地效益、省工效益（詳見表2）。

表2 經(jīng)濟效益計算成果表

6 結論

通過對項目區(qū)125個縣、313個典型片區(qū)的水資源數(shù)量、質(zhì)量進行調(diào)查評價、對各縣開發(fā)利用狀況、供需情況的分析對比，分解出縣級單元水資源供需平衡數(shù)據(jù)，推算出全省多縣域的水資源平衡分析結果，彌補了全省125個縣級單元的農(nóng)業(yè)灌溉水資源論證數(shù)據(jù)缺陷，為多縣域開展農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉工程水資源承載能力評價提供了詳實的基礎數(shù)據(jù)依據(jù)。

按照典型區(qū)選取原則，從18個省轄市125個縣（市、區(qū)）優(yōu)選的313個典型區(qū)進行了典型工程設計。根據(jù)分區(qū)、水源類型、灌溉方式等，選擇了85個能夠代表各市高效節(jié)水灌溉情況的方案，進行典型工程設計分析。經(jīng)過對項目區(qū)高效節(jié)水灌溉典型工程的剖析分解，創(chuàng)建了六類高效節(jié)水典型灌溉模式,為分類指導項目的實施提供依據(jù)。

通過對313個典型灌溉形式的分析，分解不同高效節(jié)水灌溉型式田間工程畝均投資指標、不同分區(qū)畝均綜合投資指標，分別對工程措施、管理措施投資進行估算，對農(nóng)業(yè)灌溉用水高效利用投資模式與效益進行了研究。

S276

B

1673-8853（2017）03-0016-02

2017-02-08

編輯：符蕾

魯琳（1979-），女，工程師，主要從事水文測驗、地下水監(jiān)測工作。