基于高標準農田建設的依安農場水資源均衡及項目后評價

許亞杰

(齊齊哈爾市水資源中心，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

0 引言

高標準農田建設旨在提高農作物產量，優化耕地質量布局[1-2]。但是，水資源在農業生產活動中起著至關重要的作用，關系著農作物的生長發育全過程。本文選取依安農場作為研究對象，為分析研究區內水資源供需關系，采用定額法以2019年為現狀水平年來預測依安農場2025年需水量；其次，對依安農場高標準農田建設項目進行綜合效益評價。

1 研究區概況

依安農場位于齊齊哈爾依安縣西南部，東部與克山農場相連、西部與富裕農場相鄰近，距離齊齊哈爾農墾管理局120 km。根據依安氣象站1956年～2019年實測數據，多年平均降水量為460.3 mm[3]。由于受到溫帶大陸性季風氣候的影響，經過多年實測數據統計分析發現依安農場降水主要集中在7月～8月，出現夏澇的現象嚴重。多年平均氣溫在1.6℃左右，冰凍期在127天左右，最大凍深為2 m。

依安農場位于烏裕爾河南岸，地形較為平坦且無明顯變化趨勢，高程在187 m～222 m之間，坡降約為1∶600～1∶2000。研究區內地表水水源為躍進湖，地下水屬河谷潛水型，埋深在1.5 m～2 m之間。地下水的補給來源受烏裕爾河影響較大，呈現互補狀態[4-5]。由于該地區天然補給量較大，地下水補給量較大，地下水儲量豐富，能夠滿足該地區人們生活及生產用水。

2 研究區現狀供需水量分析

2.1 研究區現有工程可供水量

項目區內供水總量為821.0×104m3/a，其中可供地表水資源約占項目區內總供水量的98.7%，為810.0×104m3/a。依安農場現有2眼機電井用于開采地下水資源，作為農村生活用水的主要水源，每年可為項目區供水11.0×104m3。

2.2 研究區現狀需水量

2.2.1 人畜生活需水量

根據2019年依安農場實際調查情況得知：研究區現有人口582人，大牲畜1658頭。根據定額法分別計算農村居民生活需水量和大牲畜需水量，其中農村居民生活用水定額和大牲畜用水定額參照《黑龍江省地方標準(用水定額)》(DB23/T 727-2017)[6]。經過計算得到依安農場2019年人畜生活用水總量為7.75×104m3。

2.2.2 農業灌溉用水

研究區水田灌溉面積為10000畝。由于項目區尚未開展灌溉實驗，故采用鄰近農場灌區灌溉制度。按照依安農村現狀實際情況在保證率P=75%時，凈灌溉定額為461 m3/畝，灌溉水利用系數可以達到0.59左右。經過計算依安農場2019年農業灌溉用水總量為781×104m3。

綜上，依安農場現狀水平年(2019年)總需水量為788.75×104m3，其中：人畜生活用水總量為7.75×104m3、農業灌溉用水總量為781×104m3。2019年需水量遠小于研究區內可供水量，說明供大于求，可以滿足正常的生活和農業用水。并且可以采用地下水供給人畜生活用水、地表水供給農業灌溉的方式來滿足依安農場的生產生活用水[7]。

2.3 研究區需水量預測

2.3.1 人畜生活用水預測

設計年限末的人口及大牲畜的數量以現狀水平年2019年的數量為基數，按照人口自然增長率為2.2‰、大牲畜的增長率為10%進行推算。

(1)農村居民生活需水量預測

農村居民生活需水量按照式(1)進行計算，計算結果見表1。

表1 農村居民生活需水量預測

W生=P0(1+ε)nK

(1)

式中：W生為農村居民生活需水量；P0為現狀年人口總數；ε為人口增長率；n為統計年；K為農村居民生活用水定額。

(2)大牲畜需水量預測

大牲畜需水量按照式(2)進行計算，計算結果見表2。

表2 大牲畜需水量預測

Q牲=QMi·K=QM0(1+am)·K

(2)

式中：Q牲為大牲畜需水量；QM0為當年大牲畜年末存欄總數；am為大牲畜自然增長率；i為統計年數；K為大牲畜用水定額。

2.3.2 農業灌溉需水量

為了減少水資源在輸送過程中的損失、提高灌溉水利用系數，對農場內的渠道進行疏浚渠道、襯砌等工程措施。累計開挖疏浚排水溝長度為6.862 km、襯砌支渠一條，長度達6.828 km、襯砌斗渠11條，總長度達5.614 km、布置建筑物36座，包括圓涵23座，圓涵閘12座，方涵閘1座。

農業灌溉需水量按照式(3)進行計算，計算結果見表3。

表3 農業灌溉需水量預測

W灌=mijwij/ηi

(3)

式中：W灌為農業灌溉需水量；mij為農業灌溉總面積；wij為凈灌溉定額；ηi為灌溉水利用系數。

2.4 水資源供需關系分析

以2019年為現狀水平年對2025年規劃水平年進行需水量預測得知，2025年依安農場總需水量為721.44×104m3。其中包括，人畜生活用水12.44×104m3、農業灌溉用水709×104m3。項目區現有供水水源完好，結合依安農場可供水總量來看，地表水可供水資源總量可以滿足農業灌溉用水需求，但是地下水水資源已經不能滿足人畜生活用水需求，應該考慮地表水資源和地下水資源相結合的方式來供給人畜生活用水。

3 效益分析

3.1 節水增產效益

通過研究區高標準農田建設項目，對依安農場的1萬畝水田全部進行改造。經過項目建設實施后，通過渠道的疏浚襯砌和修建水工建筑物等工程措施，在減少水資源輸送過程中損失的同時提高了水資源的傳輸效率，使得用水效率大幅度的提高[8]。最終，研究區內的灌溉水利用系數從0.59上升到了0.65，減少農業灌溉用水量72萬m3。并且，在項目建成達標后，水稻畝產由510 kg提高到600 kg，畝增產90 kg，糧食年增加產量90萬kg。經過初步計算，當年新增收入約252.0萬元，當年利潤總額達約109.0萬元。

3.2 社會經濟效益

項目區建設高標準農田建設用地，不僅改善了研究區的農業基礎設施建設，而且提高了農作物的產量、優化作物品質，增加了農民的收入，使土地得到了有效地、有規模地經營，調整了農業耕作方式，推進農業產業化發展。土地承包制得到了鞏固，這將對穩定整個農業經濟建設起到了重要的作用，使人們看到了項目區農業生產的未來前景與發展，提高了勞動者收入和農業經營效益，促進周邊地區經濟快速發展。

3.3 生態環境效益

通過渠道的疏浚和襯砌以及修建田間水工建筑物，有效地改善了田間小氣候和植物的生理狀況，區域生態環境也隨之有所改善[9]，有效地提高了農業綜合生產能力和優質農作物效益，以達到農業生產可持續的目的。

4 農場運行的對策及建議

4.1 水資源保護措施

要建立健全水資源管理與保護的有關條例，加強對水資源的科學管理。圍繞國家有關規定，按照依安農場實際情況制定有針對性、適合本區域的特色水資源管理條例，依法管理水資源、依法治理水資源，防治水資源受到污染及水工建筑物遭到破壞。

4.2 化肥、農藥污染防治措施

(1)科學合理的對農作物進行施肥。增施有機無機復合肥料，因地制宜推廣秸桿的田間使用技術，適當減少對化肥的使用量，以改善土壤的物理、化學及生物性質，減少化肥對環境產生的污染及危害。

(2)減少農藥污染。項目區在施用農藥時必須堅持一定的原則，減輕農藥施用污染環境，禁止應用殘留期長的農藥，以防止引起土壤的長期污染。

(3)采用新的技術。在農業生產過程中要逐步推進施用生物肥及生物制劑[10]，有效防止病蟲害的發生。在控制總量污染的前提下，減少傳統化肥和農藥的使用，種植出有益環境、有益人體健康的綠水農作物。

5 結論

(1)通過現狀水平年(2019年)對設計水平年(2025年)進行需水量預測后得到，依安農場水資源量充沛，可以滿足研究區內正常的生活生產。

(2)在依安農場實施高標準農田建設項目過程中，對渠系進行疏浚、襯砌以及修建水工建筑物等工程措施，使得灌溉水利用系數從0.59提高到了0.65，不僅提高了用水效率和農作物產量，而且大大的節約了農業灌溉需水量，同時也改善了田間小氣候和農作物的生理狀況，使區域內生態環境得到進一步改善。本項目的建設實施也同樣提高了農民的經濟效益，促進了周邊地區經濟的快速發展。