凌海市节水增粮项目用水合理性分析

2015-12-15徐敏

地下水 2015年3期

徐敏

(辽宁省本溪水文局，辽宁本溪117000)

1 项目概况

基于东北四省区水资源相对短缺的现状以及促进粮食增长的需要，为贯彻中央一号文件精神，开展东北四省区“节水增粮行动”。目的在于在节水灌溉、合理利用水资源的前提下，保障粮食稳定增产，促进农业及整个社会经济的可持续发展。水资源论证是实施好“节水增粮行动”的重要前期工作，用水合理性分析是水资源论证的重点之一。因此做好用水合理性分析对整个论证的顺利进行具有重要意义。

凌海市开展“节水增粮行动”总面积158 600亩，分别为滴灌和管灌灌溉方式，于2012年正式启动。全市共划分灌溉片区35处，共涉及乡镇13个，实际踏勘面积158 581亩。建设项目为提水灌溉工程，以地下水为取水水源，其中31处片区为新建水源，4处片区为改造水源。开凿潜水井，以潜水泵抽取浅层地下水，取水对象为第四系浅层地下水，总需水量为1 116.66万 m3，新增取水量为859.16万 m3。项目取水对水质要求为:满足《农田灌溉水质标准》(GB5084－92)，对水温无特殊要求，水泵技术标准应满足地下水位状况，取水地点位于项目区内，同时满足工程要求和水量要求。

2 用水规模合理性分析

凌海市现有的146万亩耕地面积中，去除88.3万亩灌溉面积，剩余57.7万亩非灌溉面积，此次选取13.8万亩地块条件和水源条件均较好的耕地，做为“节水增粮行动”新增灌溉项目，是可行的;凌海市现有耕地灌溉面积88.3万亩，有效灌溉面积78.71万亩。其中水浇地灌溉面积地60.62万亩(地下水60.62万亩)。其中全市高效节水灌溉(管灌、喷灌、微灌面积)达到7.62万亩。其中管灌面积1.3万亩，喷灌面积5万亩，微灌面积1.32万亩，现状下运行良好。剩余53万亩水浇地按作物种植结构分为蔬菜、经济作物和粮食作物，其中蔬菜面积为29.5万亩，经济作物面积19.6万亩，粮食作物面积3.9万亩。由于节水增粮行动旨在增加粮食产量，保障粮食生产安全，因此，凌海市在规划节水增粮行动实施方案时，考虑到满足增加粮食产量，尽量将项目区安排在粮食主产区。此外，在现有水浇地灌溉面积当中，大部分灌溉水源为2寸小铁管井，以农户为单位，柴油机作动力，灌溉面积小，不适合发展大面积节水灌溉。因现有3.9万亩粮食作物面积中，去除零星地块面积1.84万亩，剩余2.06万亩做为“节水增粮行动”改造灌溉项目，是合理的。因此综上，凌海市综合考虑各种因素，拟定新发展15.86万亩节水增粮灌溉面积。

凌海市节水增粮行动涉及的各项目片区灌溉面积为158 600亩，其中凌海市东部和南部，是大小凌河冲洪积扇平原和山前平原，地势较为平坦，其78 600亩节水灌溉面积适宜发展管灌工程;而凌海西北部的山间河谷平原中，水资源相对短缺，故其80 000亩节水灌溉面积适宜发展滴灌工程。滴灌的灌溉定额为60 m3/亩，管灌的灌溉定额为81 m3/亩，凌海市节水增粮行动灌溉总需水量为1 116.66万 m3，占地下水可开采量的3.2%，且节水增粮行动需水量未及农业灌溉节水潜力的50%，可见用水规模是合理的。详见表1。

3 灌溉方式合理性分析

项目片区内灌溉水源主要以地下水为主，主要农作物为玉米，主要采用管灌与滴灌两种节水灌溉方式。

管灌技术与传统的地面漫灌散灌技术相比，其优点为:四省，即省水、省能、省地和省工;一低，即单位面积投资低;一少，即行费用少;一强，即适应性强;两快，即输水快、浇地快;三方便，即操作应用方便、机耕田间管理方便和维修养护方便。滴灌的优点为:节水、节肥、省工;保持土壤结构;改善品质、增产增效;控制温度和湿度。多年来，凌海市围绕发展节水灌溉做了大量工作，进行了积极的探索，取得了显著成效，现有节水灌溉面积7.62万亩，其中管灌面积1.3万亩，喷灌面积5万亩，微灌面积1.32万亩，根据现有运行情况看，管灌和滴灌灌溉方式比较适合本地区实际需要。根据当地实际，大力发展滴灌、管灌等高效节水灌溉技术，不仅大幅提高了粮食产量，也达到节水、节肥、节能、省工、增效等多重效果。凌海市是全国粮食生产重点县之一，也是全国小型农田水利基本建设重点县之一，在凌海市大力发展高效节水灌溉，进一步挖掘粮食增产潜力，对于保障国家粮食安全、增加农民收入、改善生态环境具有十分重要的意义。

4 用水指标合理性分析

项目片区进行节水灌溉改造后，灌溉方式全部为管灌或滴灌。所以应该确定滴灌和管灌的灌溉制度，分析计算滴灌和管灌的灌溉定额及灌水利用系数。

4.1 滴灌灌溉制度的拟定

最大净灌水定额 max=0.001rzp(θmax－ θmin)=0.001 ×1.45 ×40 ×70 × (0.9 ×26－0.7 ×26)=21.1mu=14.1 m3/亩设计毛灌水定额:m=14.1/0.95=14.8 m3/亩。根据地区实际情况，采用15 m3/亩，干旱年份灌溉4次。根据当地实际情况采用灌水周期T=5 d。

表1 各项目片区需水预测表定额:m3/亩需水量:104m3

4.2 管灌灌溉制度的确定

灌水定额 m=1000rsh(β1－β2)=1000×14.5×0.4×(0.9 ×20%－0.65 ×20%)=19.3 m3/亩。

设计毛灌水定额:m=19.3/0.9=21.5 m3/亩

根据地区实际情况，采用20.25 m3/亩，干旱年份灌溉4次。

根据当地实际情况采用灌水周期T=5 d。

综合分析计算，结合地区实际情况，项目玉米滴管灌水定额采用15 m3/亩、干旱年份灌溉4次、灌水周期T=5 d、灌溉定额60 m3/亩;管灌灌水定额采用20.25 m3/亩、干旱年份灌溉4次、灌水周期T=5 d、灌溉定额81 m3/亩。

根据以上分析，《凌海市“节水增粮行的”实施方案》中提出的灌溉制度和灌溉定额合理。采用滴灌的项目片区的灌溉水利用系数为0.95，灌水定额为15 m3/亩，灌溉定额为60 m3/亩;采用管灌的项目片区的灌溉水利用系数为0.9，灌水定额为20.25 m3/亩，灌溉定额为81 m3/亩。参照《取水许可技术考核与管理通则》、《节水灌溉技术规范》，“灌溉水利用系数:大型灌区不应低于0.50;中型灌区不应低于0.60;小型灌区不应低于0.70;井灌区不应低于0.80;喷灌区、微喷灌区不应低于0.85;滴灌区不应低于0.90。”根据《辽宁省行业用水定额》DB21/T 1237－2008，凌海市项目区的种植作物为玉米，其灌溉定额为125 m3/亩。项目片区进行节水灌溉改造后，其灌水定额、灌溉定额和灌溉水利用系数均小于规范要求，用水指标合理。

5 节水潜力分析

凌海市节水增粮项目根据本地实际情况采取了管灌和滴灌的节水灌溉方式。在目前的技术水平下，未来的节水潜力主要在于项目运行后的运行管理。应加强和提高管理水平，对节水设施进行认真的维护，防止跑冒滴漏，是设施能够持续的利用。同时应加强田间管理，根据项目运行后的实际情况不断完善灌溉制度，按照作物实际需水量和当时的水源状况进行合理灌溉。