李 兵(遼寧省沈陽水文局,遼寧 沈陽 110043)
開原市節水增糧項目水源與取水方式合理性分析
李 兵
(遼寧省沈陽水文局,遼寧 沈陽 110043)
本著統籌兼顧、遠近結合、突出重點、因地制宜、有序開發、注重實效的原則,安排設施農業節水灌溉工程,以保障“糧食安全”;按照《遼寧省節水型社會建設“十二五”規劃》,開原市農業節水工程為重點建設項目。本項目取水符合全面規劃、協調發展、可持續利用、因地制宜、依法治水的水資源配置規劃原則。
水源;取水方式;合理性;分析
開原市位于遼寧省東北部,介于東經123°43′43″~124°48′55″,北緯42°06′55″~42°53′23″之間,總面積2838km2。境內地勢東高西低,東部為長白山余脈,屬山地與丘陵,海拔200~600m;西部為遼河沖積平原區,海拔50~100m,地勢平坦,土質肥沃;北部為波狀平原及丘陵地帶,海拔在70~200m之間。屬北溫帶季風型大陸性氣候,冬季寒冷、夏季炎熱。
項目區域水資源分析范圍為開原市行政區,面積2838km2。本市現狀總取用水的87.6%用于水田灌溉,按《遼寧省區域經濟可持續發展水資源配置規劃》,至2015年水田灌溉定額在現狀條件下減小6.75%,將節水1810萬 m3,且按照《遼寧省區域經濟可持續發展水資源配置規劃》,2015年由新增水源向開原市年供地表水2288萬m3,本項目取水不會影響2015年取用水總量控制指標要求。
按照開原市“節水增糧行動”項目規劃擬年取水量931萬m3,加上現狀年地下水取水量11262萬m3,總地下水取水量12193萬m3。沒有超過全市2015年地下水取水1.54億m3的取用水總量控制指標。
灌區取水是與區域現有水源工程情況相適應的。現狀項目分析區域水利工程數量、種類較多,各類水源工程有效灌溉面積 69.6萬畝,現狀年80%以上灌溉面積為水田。本項目灌溉作物為玉米,田間僅有機耕道或水改旱田時遺留的零星廢棄大口井(基本已淤死),沒有水源工程。
根據本地實際,新建本項目以發展新灌區是必要的。
第一,為了解決旱作物無灌溉水源工程,糧食生產能力保障率低等問題,采用現代節水灌溉技術替代傳統灌溉農業,合理使用水資源,逐步提高灌溉水源工程用水效率。本市的農業水利工程已從過去的蓄、引、提工程為主逐步過渡到現狀的以井灌區為主,減少了灌溉水到田間的沿程損失,調高了灌溉水利用率;其次,灌溉田間工程由過去的漫灌發展到現狀的管灌、噴灌、微灌,減少了灌溉水在田間的蒸發、滲漏損失,再一次提高了灌溉水利用效率。所以,發展高效節水灌溉的節水潛力是巨大的。
項目取水與區域水資源狀況、流域水資源條件及開發利用程度相適應:項目分析區域地下水資源較為豐富,無大面積地下水超采區,無地面沉降、地裂縫、土地沙化、地面塌陷等現象發生,城區及其附近地下水開發利用程度相對較高的區域無規劃取用水地塊或已經對原規劃地塊進行了調整。
本項目擬就地取用地下水作為灌溉水源經分析是比較合理的。
第一,全市現狀平原區淺層地下水開發利用率為60.1%,項目地塊所在的平原區地下水尚有一定開發潛力,符合當地水資源開發利用規劃要求。
第二,現狀條件下,農業灌溉水量中地表水取用量超過70%(主要用于水田灌溉),且本市現狀年地表水取用量已突破規劃水平年2015年總量控制指標。本項目取用地下水作為灌溉水源符合當地水資源配置規劃要求。
第三,本區域多為季節性河流,且大部分地塊離河較遠,若以地表水作為灌溉水源,供水保證程度相對較低,同時灌溉水利用效率不高。
第四,綜合考慮項目耕地資源分布與現有地表水供水工程的匹配情況,以及項目水源工程建設所需投入的情況,本項目就地取用地下水灌溉是經濟合理的。
(1)工程建設情況:開原市“節水增糧行動”項目涉及7個鄉鎮45個村,共建設節水灌溉面積18.62萬畝,2012~2015年分年度實施。項目區內水土資源、配電等條件匹配較好,土質肥沃、地勢平坦、土地集中連片,發展糧食生產潛力較大。項目擬建 φ 470m m水源井711眼,全部實行低壓管灌;井房設計12m2,基礎采用砌石結構,房頂采用角鋼骨架,每個水源井控制1個供水管網;水泵選型200Q J 80/42、200Q J 50/50、200Q J 40/40三種;從水源井向地塊內布置1條干管,垂直干管布置多條支管,在支管上布置水栓向田間供水;配套變壓器240臺,架設高壓線路 140km、低壓線路206.4km,共投資3550.4萬元。工程建成后的管網、設備的使用及管理權歸鄉(鎮)水利站及專業化灌溉服務隊伍。
(2)效益分析:項目實施后,18.62萬畝玉米產量由600kg/畝提高到750kg/畝,共增產2793萬kg,增加產值約5000萬元,水利灌溉效益分攤系數按0.6計,則水利灌溉效益達3016萬元。
(3)經濟評價:通過分析計算,該項目的經濟內部收益率為13.87%,經濟凈現值為1302.48萬元(is=8%),經濟效益費用比為1.26,投資回收期為6.29年。由此可以看出,項目在技術上是可行的,在經濟上是合理的。
(4)環境影響評價:項目實施后,通過節水灌溉技術,以適量的水對農作物進行適時的灌溉,可直接把水送到植物的根部,保證了肥料能夠及時被作物吸收,達到水、肥、藥的高效利用,減少田間水、肥、藥向河道的排放和流失,也減少了肥料和農藥向地下水的入滲和遷移,可避免其在土壤里殘留,大大減少了面源污染。同時有效避免出現深層滲漏,減少土壤養份流失,有助于改善土壤結構。
(5)保障措施:為了加強開原市節水增糧項目工程建設,按照節水增糧行動項目工程建設領導小組責任分工,農業部門與農機、水利部門緊密配合,通力合作。農業局負責調地、農耕;農機局負責農機具;水利部門負責工程組織實施。本著“渠道不亂、用途不變、優勢互補、各記其功、形成合力”的原則,在不改變資金性質和用途的前提下,積極整合農業、發改委、開發辦等各部門相關資金,尤其是農村電力、林路建設等資金,統籌安排,集中使用,確保2012~2015年節水增糧項目工程順利實施。
綜上所述,開原市節水增糧項目條件具備、預測經濟效益明顯、經濟評價投入產出合理、環境評價有益、保障措施得力、農民認同程度高,項目具有可持續性,取水合理。
項目用水規模符合本地實際。按照開原市“節水增糧行動”項目總體實施方案,本項目采取管灌,每年灌水次數為2次,灌水定額24m3/畝。經分析,灌水次數和灌水定額符合項目片區所在區域降水年內分配特點,能夠有效解決春旱問題,是切合本地實際的節水灌溉形式。繼而得到本項目灌溉定額為50m3/畝,灌溉面積18.62萬畝,用水規模確定在年用水量(地下水)931萬m3是合理的。
本項目區涉及7個鄉鎮45個村,39個片區的18.62萬畝灌溉水源井均分布在遼河、亮子河、寇河、清河、中固河階地上,平均含水層厚度達到10m以上,地下水資源豐富,用水規模符合本地地下水開發利用和保護規劃要求。
本項目區選在集中連片的地塊,涉及的7個鄉鎮相互毗鄰,氣候、水文地質等條件相似,擬采用的水源形式相同,灌溉方式相同,實行低壓管灌系統灌溉,實行水、田、林、路、電綜合配套,做到水源有保障,地塊連片集中。每個水源井控制一個供水管網,水源井采用φ 470鋼筋混凝土井壁管+鋼筋纏絲籠濾水管成井,田間供水管路深至凍層以下,出水栓有混凝土保護。項目工程的實施,可實現項目區灌溉管網化,與以往的灌溉方式相比,克服了無田間灌溉設施,地面灌溉水利用效率低下的缺點,實現了灌溉管網管理統一化,切實實現“節水增糧”的效果。
節水灌溉是用盡可能少的灌溉水投入,取得盡可能多的農作物產出的一種灌溉模式。本項目根據本地實際情況采取了低壓管灌的節水灌溉方式。在目前的技術水平下,未來的節水潛力主要在于項目運行后的運行管理。應加強和提高管理水平,對節水設施進行認真維護,防止跑冒滴漏,使設施能夠持續地利用。同時應加強田間管理,根據項目運行后的實際情況不斷完善灌溉制度,按照作物實際需求和當時的水源狀況進行合理灌溉。
開原市“節水增糧行動”灌溉面積18.62萬畝,設計灌溉定額為50m3/畝,按灌溉用水有效利用系數提高1.9%計算,預計年節水量17.7萬m3。
[1]苗濤田,劉斌,韓月.邵寨礦井取用水量合理性分析[J].水科學與工程技術,2013(02).
[2]馮德友,呂寶華,謝大勇.建設項目取用水合理性分析[J].科技創新導報,2008(29).

表2 梯級開發方案動能經濟指標比較表
從表3可以看出,哈爾嘎廷郭勒、霍爾古吐和滾哈布奇勒水電站經濟指標相對較好,小于3元/kW·h,因此KD河梯級開發時序為阿仁薩很托亥、哈爾嘎廷郭勒、霍爾古吐和滾哈布奇勒。

表3 KD河察汗烏蘇以上中游河段推薦梯級動能及經濟指標表
本文通過對三組開發方案的綜合經濟技術比較后推薦方案二;近期推薦工程為阿仁薩很托亥、哈爾嘎廷郭勒、霍爾古吐和滾哈布奇勒。哈爾嘎廷郭勒、霍爾古吐和滾哈布奇勒水電站均有優良的地形地質條件、交通方便、工程技術難度不大、經濟指標較優,單位電度投資在2.57元/kW·h、1.95元/kW·h、2.55元/kW·h。因此,KD河梯級開發時序為阿仁薩很托亥、哈爾嘎廷郭勒、霍爾古吐和滾哈布奇勒。
參考文獻
[1]D L/T 5042-95.《河流水電規劃編制規范》[S].水利電力出版社,1995.
TV 93
:B
:1672-2469(2015)03-0031-03
10.3969/j.issn.1672-2469.2015.03.013
李 兵(1983年—),女,助理工程師。