夏縣小型農(nóng)田水利高效節(jié)水項(xiàng)目建設(shè)淺析

付莉穎

（夏縣水利局，山西 夏縣 044400）

夏縣小型農(nóng)田水利高效節(jié)水項(xiàng)目建設(shè)淺析

付莉穎

（夏縣水利局，山西 夏縣 044400）

就夏縣高效節(jié)水項(xiàng)目建設(shè)展開論述，介紹了項(xiàng)目區(qū)的基本概況和基礎(chǔ)設(shè)施狀況，對(duì)夏縣高效節(jié)水項(xiàng)目區(qū)存在的問題加以論述，分析了項(xiàng)目區(qū)水資源的供需平衡和效益，論證了夏縣高效節(jié)水項(xiàng)目實(shí)施的必要性和可行性。

高效節(jié)水；農(nóng)田水利；夏縣

1 項(xiàng)目區(qū)基本情況

1.1 地理位置

夏縣位于山西省南部，運(yùn)城盆地邊緣，東臨黃河與河南省澠池縣隔河相望，西與鹽湖區(qū)連接，南與平陸縣相連，北與聞喜、垣曲縣相鄰。全縣總面積1352.6km2，其中山區(qū)面積874.9km2，占總面積的64.7%，丘陵面積130km2，占總面積的9.6%，平川區(qū)面積347.7km2，占總面積的25.7%。

夏縣屬于半干旱半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，每年的11月至次年4月受西伯利亞寒冷氣流影響，盛行西北風(fēng)，多風(fēng)少雨，蒸發(fā)強(qiáng)烈；5～10月份受太平洋曖濕氣流控制，盛行東南風(fēng)，常有暴雨和陣雨，降水期集中在7～9月份，占全年的2/3。多年平均降水量為595mm，多年平均蒸發(fā)量為1781.9mm，多年平均氣溫12.9℃，最高氣溫40℃，最低氣溫-19.6℃。最大風(fēng)力9級(jí)，平均風(fēng)速2m/s。年日照2140h，最大凍土深度40cm，無霜期207d。初霜期10月12日前后，終霜期在3月底左右。土層厚，光照強(qiáng)，適宜作物生長(zhǎng)。

夏縣高效節(jié)水工程項(xiàng)目位于夏縣縣城的東部和北部，涉及6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)167個(gè)行政村，4122戶，總?cè)丝?6363人，耕地面積0.38萬hm2，其中水澆地面積0.36萬hm2，井灌區(qū)共計(jì)0.15萬hm2。

1.2 水資源情況

1.2.1 水資源總量及可利用量

依據(jù)《運(yùn)城市第二次地下水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告》等資料，夏縣多年平均水資源總量為13046萬m，多年平均水資源可利用量為6190萬m3。

1.2.2 可供水量預(yù)測(cè)

經(jīng)對(duì)現(xiàn)有水利工程設(shè)施的供水能力和水利工程發(fā)展規(guī)劃分析計(jì)算，2015年、2018年和2020年全縣保證率為50%、75%、90%可供水量預(yù)測(cè)詳見表1。

表1 夏縣可供水量預(yù)測(cè)表 單位：萬m3

1.3 經(jīng)濟(jì)社會(huì)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況

項(xiàng)目區(qū)涉及6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)16個(gè)村莊，總?cè)丝?6363人，4122戶，總耕地面積0.38萬hm2，糧食作物主要種植小麥和玉米，經(jīng)濟(jì)作物主要種植棉花、蔬菜和果樹。2014年全縣生產(chǎn)總值31.97億元，工業(yè)總產(chǎn)值185869萬元，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值264871萬元，農(nóng)民人均收入4138元。

2 存在的主要問題

2.1 大中型灌區(qū)配套不完善

項(xiàng)目區(qū)的中型灌區(qū)為尊村引黃灌區(qū)，有八干渠分干，灌溉范圍為裴介鎮(zhèn)的西滸和禹王鄉(xiāng)的東滸、西秦、東滸等村，設(shè)計(jì)灌溉面積0.674萬hm2，夏縣分干渠始建于1993年，當(dāng)時(shí)已建成分干渠道9.85km，建筑物19座，由于投資有限，分干還有3處長(zhǎng)1km渠道未修通，5條支渠未修建，致使當(dāng)?shù)厝罕姴荒苁芤?。因此，尊村引黃灌區(qū)目前在夏縣沒有灌溉效益，灌區(qū)內(nèi)仍是機(jī)井灌溉。

2.2 井灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)低

近年來由于氣候干旱，地下水位下降，機(jī)井出水量不足，導(dǎo)致機(jī)井報(bào)廢增多，有效灌溉面積減少。另外、灌溉管網(wǎng)經(jīng)過多年運(yùn)行，老化失修，跑冒滴漏現(xiàn)象嚴(yán)重，渠系水利用系數(shù)較低，加之田間工程配套差，灌溉水利用系數(shù)低，浪費(fèi)水現(xiàn)象嚴(yán)重。

2.3 抗旱能力不足

夏縣“十年九旱”，旱災(zāi)每年都有不同程度的發(fā)生，有時(shí)數(shù)年連旱，尤其伏旱頻繁，直接影響著農(nóng)業(yè)和糧食生產(chǎn)、農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。2000年全年降水266mm，屬于枯水年，是全縣1953—2001年近50年降水量最少的年份，從1月10日至4月2日期間一直無雨，加之氣溫偏高，致使旱情持續(xù)發(fā)展，土壤含水量嚴(yán)重不足。據(jù)測(cè)小麥0—20cm土壤含水量不到10%，30～50cm含水量10～13%，低于作物正常生長(zhǎng)所需的含水量，2011年6月10日—8月5日，兩個(gè)月未降水，旱情再次發(fā)生，因干旱少種秋糧0.03萬hm2，受旱面積達(dá)到1.19萬hm2，其中絕收0.27萬hm2，本年因旱減收糧食2490萬kg。冬季部分保墑差的麥田，出現(xiàn)葉片干枯，死苗等現(xiàn)象，小麥返青和抽穗嚴(yán)重受挫，受旱面積達(dá)到0.33萬hm2，其中絕收0.13萬hm2。1995—2001年內(nèi)連續(xù)4年發(fā)生枯水年，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成了巨大的損失，共有1.77萬hm2農(nóng)田受旱，其中絕收面積0.43萬hm2，因旱減收糧食3650萬kg。

3 項(xiàng)目區(qū)水量供需平衡分析

3.1 水資源開發(fā)利用狀況及可供水量

項(xiàng)目區(qū)屬于青龍河沖積平原區(qū)，項(xiàng)目區(qū)2015年高效節(jié)水工程涉及井灌區(qū)范圍總面積41.2km2，根據(jù)《山西省運(yùn)城市第二次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告》，項(xiàng)目區(qū)地下水開采模數(shù)為12.88萬m/a·km2，地下水可開采量為530.7萬m3。現(xiàn)狀年機(jī)井160眼，灌溉面積為0.15萬hm2，需水量為496.8萬m3，供水量大于需水量，滿足項(xiàng)目用水要求。

末級(jí)渠系配套工程為引黃灌區(qū)，面積0.094萬hm2，且干渠已配套到位，供水有保障。

3.2 灌溉制度的擬定

3.2.1 灌溉水利用系數(shù)

根據(jù)《節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》，純井灌區(qū)管道輸水渠系水利用系數(shù)取0.95，田間水利用系數(shù)取0.9。正常運(yùn)行井灌區(qū)管灌灌溉水利用系數(shù)0.85，噴灌灌溉水利用系數(shù)0.85，滴灌灌溉水利用系數(shù)0.9，涌泉灌灌溉水利用系數(shù)0.9。

3.2.2 農(nóng)作物種植比例

項(xiàng)目區(qū)農(nóng)作物主要以小麥、玉米、棉花、蔬菜、油桃、核桃等為主，隨著農(nóng)村種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，油桃，核桃和經(jīng)濟(jì)作物的種植面積逐年增大，經(jīng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)，灌區(qū)作物種植情況如下：管灌區(qū)的種植比例為：小麥65%，棉花35%，復(fù)播20%；滴灌區(qū)全部為溫室大棚；涌泉灌區(qū)全部為油桃和核桃等經(jīng)濟(jì)林。

3.2.3 灌溉定額計(jì)算

作物生長(zhǎng)期總耗水量采用實(shí)際灌水經(jīng)驗(yàn)并參考《農(nóng)用機(jī)井工程手冊(cè)》確定。通過作物生育期總降水量、降水利用系數(shù)、生育期總耗水量等指標(biāo)計(jì)算不同作物生長(zhǎng)期的灌溉定額。

通過不同灌溉方式下的作物種植比例，計(jì)算可得不同灌溉方式下（管灌保證率為80%，滴灌、涌泉灌保證率為85%）的凈灌水定額：m管凈＝12.03m3/hm2；m滴凈＝10m3/hm2；m涌泉凈＝12m3/hm2。

管灌，滴灌，涌泉灌相對(duì)應(yīng)的灌溉水利用系數(shù)分別為0.85，0.9，0.9。因此不同灌溉方式下的毛灌水定額為：m管毛=14.16m3/hm2；m滴毛＝11.11m3/hm2；m涌泉毛＝13.33m3/hm2。

3.2.4 灌區(qū)用水量計(jì)算

灌溉面積及年需水量計(jì)算結(jié)果見表2。

表2 高效節(jié)水灌溉需水量計(jì)算表

3.2.5 其它用水量

其他用水量包括農(nóng)民噴藥、施肥等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的用水，按高效節(jié)水灌溉需水量的5%考慮，預(yù)估為23.7萬m3。共計(jì)年需水量為496.8萬m3。

3.3 水土資源平衡計(jì)算

高效節(jié)水工程井灌區(qū)控制面積0.15萬hm2，共計(jì)年需水量496.8萬m3。根據(jù)《山西省運(yùn)城市第二次水資源調(diào)查評(píng)價(jià)報(bào)告》，項(xiàng)目區(qū)地下水開采模數(shù)為12.88萬m3/a·km2，項(xiàng)目區(qū)涉及范圍總面積41.2km2，地下水可開采量為530.7萬m3。滿足項(xiàng)目用水要求。

末級(jí)渠系配套工程0.094萬hm2，采用夏縣分干渠供水，水源為黃河水，干渠、干渠分干及小型提水站等均已配套，供水有保障。

4 效益分析

4.1 節(jié)水、節(jié)電效益

節(jié)水效益是節(jié)水灌溉與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)相比節(jié)約出來的水量，它是節(jié)水灌溉的主要目標(biāo)。工程實(shí)施前，項(xiàng)目區(qū)采用大水漫灌，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，致使該區(qū)地下水超采，水井報(bào)廢，作物得不到適時(shí)灌溉；項(xiàng)目實(shí)施后，將得到有效控制。高效節(jié)水灌溉面積0.15萬hm2，根據(jù)多年灌溉經(jīng)驗(yàn)，大水漫灌畝均毛灌溉定額按280m3計(jì)算，實(shí)施高效節(jié)水項(xiàng)目后，項(xiàng)目區(qū)滴灌灌水定額平均為11.33m3/hm2，管灌灌水定額為14.67m3/hm2，涌 泉 灌 灌 水 定 額 為13.33m3/hm2。水價(jià)按照0.25元/m3計(jì)算。項(xiàng)目區(qū)總計(jì)節(jié)水效益為39.5萬元?？傆?jì)節(jié)水量為158萬m3。

4.2 節(jié)地效益

節(jié)地效益是節(jié)水灌溉工程的間接效益，采用節(jié)水技術(shù)，簡(jiǎn)化了灌溉的輸水過程，使灌溉水直接進(jìn)入田間，節(jié)約了田間渠系的占地，同時(shí)一些不平整的地塊也可以得到利用。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)實(shí)際情況，可節(jié)省耕地6%左右。

4.3 增產(chǎn)效益

根據(jù)本項(xiàng)目的特點(diǎn)，主要效益是灌溉效益。初步估算項(xiàng)目實(shí)施后年增產(chǎn)效益可達(dá)348.45萬元。工程從第二年開始受益，當(dāng)年效益預(yù)計(jì)可達(dá)100%。

4.4 環(huán)境效益

項(xiàng)目實(shí)施后，對(duì)改善局部小氣候，凈化空氣和美化環(huán)境起著重要的作用。

4.5 社會(huì)效益

項(xiàng)目實(shí)施后，極大地提高了夏縣地區(qū)的輸水效率，節(jié)約了水資源，對(duì)當(dāng)?shù)氐叵滤Y源動(dòng)態(tài)平衡將起到積極的促進(jìn)作用。在用水管理上，由農(nóng)戶用水協(xié)會(huì)進(jìn)行統(tǒng)一管理，統(tǒng)一協(xié)調(diào)，建立了良好的灌水秩序，農(nóng)民的用水條件大為改善，減少了水事糾紛，有利于促進(jìn)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和社會(huì)進(jìn)步，促進(jìn)和諧社會(huì)主義新農(nóng)村的建設(shè)。同時(shí)，可有效緩解區(qū)域水資源緊缺狀況，逐步實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置和可持續(xù)發(fā)展，為灌區(qū)內(nèi)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供水利支撐?？杀ＷC灌區(qū)農(nóng)田灌溉的適時(shí)、適量，提高群眾用水的積極性，對(duì)推動(dòng)全縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、增加農(nóng)民收入和加快新農(nóng)村建設(shè)發(fā)揮了巨大作用。

S27

C

1004-7042（2017）05-0017-02

付莉穎（1979-），2017年畢業(yè)于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)水利水電工程專業(yè)，助理工程師。

2017-03-16；

2017-04-28