何照青
(水利部新疆維吾爾自治區水利水電勘測設計研究院,烏魯木齊 830000)
焉耆縣隸屬于新疆自治區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,隨著焉耆縣農業灌溉面積的增加,水資源嚴重不足。本項目在規劃耕地面積2646.67hm2,改造前均為傳統漫灌形式,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 焉耆縣農田水利節水改造工程管路
為分析該項目可行性,在此對其經濟效益進行估算。
在選擇代表年時,一般按照兩種方法進行:①相關資料豐富,求連續多年的平均值;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]。
計算節水改造工程的經濟效益應注意分攤系數。節水改造對增產效益的影響程度在30%~60%,具體取值按照當地實際情況確定。
方便計算經濟效益,一般規定:若農產品為國家定購,則按照定購價格計算;若無國家定購,按照市場價格計算。
農田水利節水改造工程經濟效益總體可分為:增產效益、節水效益、節地效益、節能效益、省工效益。本次按照5大類對焉耆縣農田水利節水改造工程的經濟效益進行估算分析。
3.1.1 增產效益計算
由于增產是由多種因素共同作用,參考新疆其他地區,根據所占權重,確定本項目節水改造的增產系數η=0.45,具體增產效益Pa計算如式(1)[2]:

式中 R為農產品價格;Yg為節水改造后單位面積農作物產量;Yn為節水改造前單位面積農作物產量。
3.1.2 增產效益計算結果
項目區采用“一年兩熟”種植模式,其中“小麥+玉米”占據90%以上的面積,為簡化計算以小麥和玉米為分析對象。
根據實地調查,本項目區實行節水灌溉技術后,小麥每公頃產量增加292.5kg,玉米每公頃產量增加433.5kg,增產效益如表1[3]。

表1 項目區增產效益計算
由表1數據可知,若順利在項目區全面實行節水灌溉,年總增產效益:245.33萬元。
3.2.1 節水量計算
本項目經過改造后,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水15%左右。
(2)漏水損失,該部分節水量由地質條件決定,本項目按照5%計算。
(3)蒸發損失,滴灌比傳統漫灌節水45%左右。
本項目確定節水灌溉水利用系數0.9,灌水定額600m3/hm2,節約水量ΔW計算如式(2)[4]:

式中 m為灌水定額;η1為傳統漫灌水利用系數,取值0.65;η2為節水改造后水利用系數,取值0.9;N為年灌溉次數,取6次;S為項目區總面積,2646.67hm2。經計算,節約水量407.2萬m3。
3.2.2 節水效益計算
根據實地調查確定項目區水價1.02元/m3,節水效益P如式(3):

經計算得項目區總節水灌溉效益415.33萬元。
項目區采用節水灌溉技術,可以引移動滴灌管到田間,灌溉結束后可以將臨時管道移除,有效減少了部分農渠的占地,從而恢復土地的正常耕種,提高了土地利用率。這部分土地所產糧食可作為節地效益Pe,其計算如式(4)[5]:

式中 Si為每條管道節省土地面積。
項目區小麥每公頃產量7500kg,玉米每公頃產量9000kg,經計算節地效益182.8萬元。
農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]。當采用節水灌溉后,用水量大大減少,同時也會減少耗電量。節能效益Pc如式(5):

式中 W1為節水改造前單位面積用水量;W2為節水改造后單位面積用水量;Hp為水泵揚程;f為項目區農業電價,0.4元/kW·h;η為機井裝載效率。
經計算得節能效益12.17萬元。
焉耆縣農田水利節水改造工程實施后,相比于傳統灌溉,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為當地勞動力平均日工資;L為項目區節水改造前灌溉用工數量;Ln為項目區節水改造后灌溉用工數量。
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省勞動力0.3人,最終求得項目區全年灌溉省工效益464.5萬元。
(1)焉耆縣農田水利節水改造工程總經濟效益1320.13萬元/a,其中以省工效益最為顯著,達到464.5萬元/a。
(2)新疆自治區農業的可持續發展對提高農民收入水平、維護社會穩定均具有重大意義,必須要大力發展灌區建設和推廣節水灌溉技術,對緩解區內用水緊張問題有著積極作用。