宋興治
(遼寧省鐵嶺水文局,遼寧 鐵嶺 112000)
鐵嶺縣節水增糧行動用水合理性分析
宋興治
(遼寧省鐵嶺水文局,遼寧 鐵嶺 112000)
鐵嶺縣“節水增糧行動”項目種植作物為玉米,項目區采用管灌高效節水技術,規劃水平年項目新增取用地下水701.3萬m3;項目實施后,鐵嶺縣地下水總用水量小于2015年地下水用水總量控制指標1.43億m3,用水合理。
節水增糧行動;用水量;合理性分析;灌水定額
鐵嶺縣位于遼寧省北部,縣區域總面積2237km2。境內地形特點是東北高,西南低,由東北向西南傾斜。以102國道為界,東部為長白山系哈達嶺余脈的低山丘陵地帶,一般海拔在65~700m之間;西部為遼河沖積平原,海拔在45~100m之間,這一地區地勢平坦低洼,土質肥沃,是主要的糧食產區。全縣下轄15個鄉鎮(場),總人口39.02萬人,其中農業人口35.70萬人。
鐵嶺縣共有耕地8.12萬hm2,總灌溉面積3.82萬hm2,占耕地面積的47.1%。主要糧食作物為玉米、水稻等。鐵嶺縣節水增糧行動項目共涉及新臺子、阿吉、蔡牛、鎮西堡、雙井子5個鄉鎮22個村。新增節水灌溉面積6493.37hm2,占全縣總耕地面積的8.0%,使全縣灌溉面積占耕地總面積提高到55.0%,種植作物為玉米。
鐵嶺縣水資源總量4.98億m3,地表水資源量4.15億m3,地下水資源量2.49億m3,重復量1.66億m3,地下水可開采量1.94億m3;區域現狀年供水總量2.31億m3,其中地表水供水1.08億m3,地表水開發利用程度為26.1%,地下水供水1.23億m3,地下水開采率63.3%;區域現狀年總用水量2.31億m3,其中農業灌溉用水總量1.82億m3,占總用水量的78.97%。
根據2015年遼寧省實行最嚴格水資源管理制度十二五指標如表1,表2。

表1 用水總量控制指標 單位:億m3

表2 用水效率控制指標 單位:%
2015年鐵嶺縣用水總量控制在2.63億m3,地表水用水量控制在1.10億m3,地下水用水量控制在1.43億m3。根據現狀年鐵嶺縣總用水量2.31億m3,小于2015年鐵嶺縣用水總量控制指標2.63億m3,尚有3177萬m3余量。
從地表水用水量分析,現狀年鐵嶺縣地表水用水量1.08億m3,較2015年鐵嶺縣用水總量地表水控制指標相比余174萬m3,已沒有多少余量。
從地下水總用水量分析,現狀年地下水用水量1.23億m3,小于2015年鐵嶺縣地下水用水總量控制指標1.43億m3,尚有2003萬m3余量,較地表水余量多。
根據現有水資源量及開發利用程度分析,地表水余量不多,且地表水多季節性河流,該項目取水水源全部為淺層地下水,實施后項目區農田灌溉用水量將較2011年增加701.3m3,沒有超過遼寧省取用水總量控制指標,設計有效利用系數0.85,高于鐵嶺縣最嚴格水資源管理制度灌溉水有效利用系數控制指標0.558的要求。
根據項目區供水工程現狀分析,項目區內水利工程設施配套不足、完好率低、年久失修等導致供水保證率低;因此,取用地下水源、發展6493.37hm2節水灌溉是合理的。
鐵嶺縣現有灌溉面積占總耕地面積的47.1%,全部為水稻、果菜、草坪等,節水灌溉面積占耕地面積的18.2%。
區域主要以玉米作物為主,而玉米沒有灌溉,基本處于以雨養農狀態。由于項目區大多為集中連片的地塊,地勢相對平坦,坡度不大,地下水相對豐富,從區域氣候、作物種植、地形地貌及水源方面考慮,玉米作物適宜采用管灌方式。
2014年鐵嶺縣發生了較為嚴重的干旱,已經實施的項目區按照典型設計中的灌溉制度,糧食產量未受到影響,管灌既節約了用水又發揮了明顯作用。
設計灌水定額采用公式:

式中 mmax為凈灌水定額 (m3/hm2);γ為土壤容重,項目區土壤為砂壤土,取14.2t/m3;h為土壤濕潤層深度,取0.3m;β1為適宜土壤含水率上限,可取田間持水量的0.85~1.00;β2為適宜土壤含水率下限,可取田間持水量的0.60~0.65。
按鐵嶺縣以往的灌溉經驗,中等干旱年玉米每年灌溉3次,分別在苗期、拔節期、抽穗期或灌漿期進行灌溉。項目片區內土壤性質偏砂土,取灌溉水利用系數0.85,則玉米管灌綜合平均灌水凈定額為307m3/hm2,設計單次綜合平均灌水毛定額:m=307/0.85=361.2m3/hm2。確定管灌灌溉定額為1080m3/hm2。項目采用灌溉水利用系數0.85,符合SL/T153—95《低壓管道輸水灌溉工程技術規范》中管灌區不應低于0.80的要求,高于《遼寧省“十二五”水資源總量控制指標》規劃中2015年鐵嶺縣農田灌溉水有效利用系數0.588。
項目區在每年4月下旬至5月中旬為需水高峰期,設計供水強度Ea=5mm/d(依據鐵嶺縣經驗),設計灌水周期:

式中 T為灌水周期(d);mmax為凈灌水定額(m3/hm2);Ea為作物耗水量,取5mm/d。
由此可得,T=20.5×1000/(5×667)=6.14d,取灌水周期為6d。
(1)鐵嶺縣節水增糧行動項目設計灌溉面積6493.37hm2,涉及5個鄉鎮22個村。灌溉作物為玉米,灌溉方式均采用管灌方式,取水水源全部為淺層地下水,項目自2012年始至2015年完成。布設機井513眼,配套提水及IC卡量測設備等513套。
(2)項目分4年實施。2012年項目實施分布在3個鄉鎮、3個片區,設計灌溉面積1467hm2,布設機井110眼,調整前后面積、片區數量沒有發生變化,只是部分片區內地塊位置發生變化,實際已經實施完成1466.67hm2;2013年項目實施分布在3個鄉鎮、7個片區,設計灌溉面積2360hm2,布設機井166眼;調整前后面積減少了973hm2,6個片區位置沒有發生變化,實際已經實施完成2360hm2;2014年實施分布在3個鄉鎮、5個片區,設計灌溉面積2000hm2,布設機井182眼;調整前后面積減少了1867hm2,2個片區位置沒有發生變化,實際已經實施完成2000hm2;2015年項目實施分布在1個鄉鎮、1個片區,設計灌溉面積666.67hm2,布設機井55眼;
(3)項目區采用管灌高效節水技術,玉米管灌毛灌溉定額1080m3/hm2(3次灌水),灌溉水利用系數0.85,灌溉保證率85%;灌溉方式技術可行、定額合理。規劃水平年項目新增取用地下水701.3萬m3;項目實施后,鐵嶺縣地下水總用水量小于2015年地下水用水總量控制指標1.43億m3,用水合理。
[1]遼寧省水利廳.遼寧省水資源[R].2015.
[2]王殿武.現代水文水資源研究[M].北京:中國水利水電出版社,2008.
[3]鐵嶺市水利局.鐵嶺市水資源公報(2001-2015年度)[R].2015.
[4]SL/T153—95,低壓管道輸水灌溉工程技術規范[S].
Analysis of water consumption rationality of Water Saving and Grain Increasing Action in Tieling county
SONG Xing-zhi
(Liaoning Province Tieling Hydrology Bureau, Tieling 112000,China)
The corn is as the planted crops of Water Saving and Grain Increaseing Action in Tieling county, the pipe irrigation system is adopted as efficient water saving technology in project area,and the additional underground water is 7.013 million cubic meter for planning level year for the project.After the implementation of the project,the total water consumption of groundwater in Tieling county is less than the total water consumption control index in 2015(1.43 hundred million cubic meter), and the water consumption is reasonable.
Water Saving Action; water consumption; rationality analysis; irrigation norm
S27 文獻標識碼:B 文章編號:1672-9900(2017)06-0073-03
2017-09-05
宋興治(1975-),男(漢族),遼寧昌圖人,高級工程師,主要從事水文水資源管理工作,(Tel)13464411696。
尹健婷)