何照青
(水利部新疆維吾爾自治區(qū)水利水電勘測設(shè)計研究院,烏魯木齊 830000)
焉耆縣隸屬于新疆自治區(qū)巴音郭楞蒙古自治州,位于天山中段焉耆盆地中央。地貌可劃分為:洪積一沖積傾斜平原、開都河三角洲、博斯騰湖湖積平原。
近年來,隨著焉耆縣農(nóng)業(yè)灌溉面積的增加,水資源嚴重不足。本項目在規(guī)劃耕地面積2646.67hm2,改造前均為傳統(tǒng)漫灌形式,且有86.67hm2為旱地,改造后全部采用“管道輸水+滴灌”形式如圖1。
圖1 焉耆縣農(nóng)田水利節(jié)水改造工程管路
為分析該項目可行性,在此對其經(jīng)濟效益進行估算。
在選擇代表年時,一般按照兩種方法進行:①相關(guān)資料豐富,求連續(xù)多年的平均值;②資料缺乏,可選擇豐水年、平水年、枯水年計算后求平均值[1]。
計算節(jié)水改造工程的經(jīng)濟效益應注意分攤系數(shù)。節(jié)水改造對增產(chǎn)效益的影響程度在30%~60%,具體取值按照當?shù)貙嶋H情況確定。
方便計算經(jīng)濟效益,一般規(guī)定:若農(nóng)產(chǎn)品為國家定購,則按照定購價格計算;若無國家定購,按照市場價格計算。
農(nóng)田水利節(jié)水改造工程經(jīng)濟效益總體可分為:增產(chǎn)效益、節(jié)水效益、節(jié)地效益、節(jié)能效益、省工效益。本次按照5大類對焉耆縣農(nóng)田水利節(jié)水改造工程的經(jīng)濟效益進行估算分析。
3.1.1 增產(chǎn)效益計算
由于增產(chǎn)是由多種因素共同作用,參考新疆其他地區(qū),根據(jù)所占權(quán)重,確定本項目節(jié)水改造的增產(chǎn)系數(shù)η=0.45,具體增產(chǎn)效益Pa計算如式(1)[2]:
式中 R為農(nóng)產(chǎn)品價格;Yg為節(jié)水改造后單位面積農(nóng)作物產(chǎn)量;Yn為節(jié)水改造前單位面積農(nóng)作物產(chǎn)量。
3.1.2 增產(chǎn)效益計算結(jié)果
項目區(qū)采用“一年兩熟”種植模式,其中“小麥+玉米”占據(jù)90%以上的面積,為簡化計算以小麥和玉米為分析對象。
根據(jù)實地調(diào)查,本項目區(qū)實行節(jié)水灌溉技術(shù)后,小麥每公頃產(chǎn)量增加292.5kg,玉米每公頃產(chǎn)量增加433.5kg,增產(chǎn)效益如表1[3]。
表1 項目區(qū)增產(chǎn)效益計算
由表1數(shù)據(jù)可知,若順利在項目區(qū)全面實行節(jié)水灌溉,年總增產(chǎn)效益:245.33萬元。
3.2.1 節(jié)水量計算
本項目經(jīng)過改造后,主要是從三方面減少用水損失。
(1)渠道滲水損失,采用管道輸水比土渠節(jié)水15%左右。
(2)漏水損失,該部分節(jié)水量由地質(zhì)條件決定,本項目按照5%計算。
(3)蒸發(fā)損失,滴灌比傳統(tǒng)漫灌節(jié)水45%左右。
本項目確定節(jié)水灌溉水利用系數(shù)0.9,灌水定額600m3/hm2,節(jié)約水量ΔW計算如式(2)[4]:
式中 m為灌水定額;η1為傳統(tǒng)漫灌水利用系數(shù),取值0.65;η2為節(jié)水改造后水利用系數(shù),取值0.9;N為年灌溉次數(shù),取6次;S為項目區(qū)總面積,2646.67hm2。經(jīng)計算,節(jié)約水量407.2萬m3。
3.2.2 節(jié)水效益計算
根據(jù)實地調(diào)查確定項目區(qū)水價1.02元/m3,節(jié)水效益P如式(3):
經(jīng)計算得項目區(qū)總節(jié)水灌溉效益415.33萬元。
項目區(qū)采用節(jié)水灌溉技術(shù),可以引移動滴灌管到田間,灌溉結(jié)束后可以將臨時管道移除,有效減少了部分農(nóng)渠的占地,從而恢復土地的正常耕種,提高了土地利用率。這部分土地所產(chǎn)糧食可作為節(jié)地效益Pe,其計算如式(4)[5]:
式中 Si為每條管道節(jié)省土地面積。
項目區(qū)小麥每公頃產(chǎn)量7500kg,玉米每公頃產(chǎn)量9000kg,經(jīng)計算節(jié)地效益182.8萬元。
農(nóng)田灌溉無論是取地表水還是地下水,需要抽水泵作為動力源,需要消耗電能[6]。當采用節(jié)水灌溉后,用水量大大減少,同時也會減少耗電量。節(jié)能效益Pc如式(5):
式中 W1為節(jié)水改造前單位面積用水量;W2為節(jié)水改造后單位面積用水量;Hp為水泵揚程;f為項目區(qū)農(nóng)業(yè)電價,0.4元/kW·h;η為機井裝載效率。
經(jīng)計算得節(jié)能效益12.17萬元。
焉耆縣農(nóng)田水利節(jié)水改造工程實施后,相比于傳統(tǒng)灌溉,可有效減少灌溉勞動時間及勞動強度,管道輸水速度加快、漏水率降低,且避免了疏通渠道工作,平均灌溉效率提高了1.5倍。估算如式(6):
式中 PL為省工效益,是指在灌溉過程中減少勞動力的投入量;p為當?shù)貏趧恿ζ骄展べY;L為項目區(qū)節(jié)水改造前灌溉用工數(shù)量;Ln為項目區(qū)節(jié)水改造后灌溉用工數(shù)量。
焉耆縣正常勞動力平均日工資65元,每次灌溉平均每畝地可節(jié)省勞動力0.3人,最終求得項目區(qū)全年灌溉省工效益464.5萬元。
(1)焉耆縣農(nóng)田水利節(jié)水改造工程總經(jīng)濟效益1320.13萬元/a,其中以省工效益最為顯著,達到464.5萬元/a。
(2)新疆自治區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展對提高農(nóng)民收入水平、維護社會穩(wěn)定均具有重大意義,必須要大力發(fā)展灌區(qū)建設(shè)和推廣節(jié)水灌溉技術(shù),對緩解區(qū)內(nèi)用水緊張問題有著積極作用。