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讷河市2015年度水田节水增粮项目区选择浅析

2016-04-25

黑龙江水利科技 2016年1期
关键词:可行性分析

周 圣

(黑龙江省中部引嫩工程管理处,黑龙江 齐齐哈尔 161000)



讷河市2015年度水田节水增粮项目区选择浅析

周圣

(黑龙江省中部引嫩工程管理处,黑龙江 齐齐哈尔 161000)

摘要:太和灌区位于讷河市六合镇北部,是讷谟尔河左岸最下游的一个灌区,是黑龙江省重点中型水田灌区。文章选择项目区位置,分析其可行性,并进一步计算水量平衡。该项目区从灌溉水源、农民种稻经验、灌区用水管理等方面都具有优越条件。

关键词:水田灌区;节水增粮;项目区选择;可行性分析;讷河市

1项目概况

太和灌区位于讷河市六合镇北部,是讷谟尔河左岸最下游的一个灌区,是黑龙江省重点中型水田灌区。太和灌区已有水田面积5 133 hm2,灌区设计水田面积5 333 hm2。讷谟尔河上游山口水库分配给太和灌区充足的地表水灌溉水量,满足灌区近、远期水田发展灌溉用水要求。太和灌区土地连片,地形平坦,土质肥沃,农民种植水稻历史悠久,在灌溉技术和种植方法上经验丰富,便于推广水稻节水控制灌溉技术。灌区骨干工程已经形成,工程基础条件相对较好。水资源丰富,交通便利,地方积极性高,便于组织发动、提档升级,具有影响力,可促进全市水田节水增粮行动加快发展。因此,讷河市太和灌区已被列为全省2015年度重点建设的水田节水增粮行动实施项目之一。

2 项目区位置的选择

2.1项目区位置选择的原则

1)项目区水源有保障,水源工程建成运行良好。

太和灌区可利用的水源主要是山口水库供水。山口水库是讷谟尔河上游的大型水库, 1998年建成,现已向下游供水。山口水库兴利库容4.3 亿 m3,灌溉期最大供水流量为Q=66.67 m3/s,灌溉期总供水量3.3 亿 m3,其中供给太和灌区水田灌溉水量0.649 亿 m3。

讷谟尔河由东向西从项目区北部经过,区内河流长20 km,平均流速0.15 m/s,正常流量50 m3/s,最小流量17 m3/s,水质好。讷谟尔河是灌区农业用水的重要水源。区内干渠起始端设有进水闸1座,引水流量13.8 m3/s,可以满足农业生产用水的需要。

2)项目区土地平整,集中连片,便于规划。

3)工程基础条件相对好,整灌区推进,田、林、路综合治理,便于提档升级。

4)当地群众种植水稻水平高,土地集中流转,便于组织发动。

5)能和大型灌区、大型泵站、重点县项目有机结合,集中力量打造高标准示范区。

6)农田水利产权和管护运行机制改革与工程建设能同步推进,相互支持和促进[1]。

2.2项目区位置的选择

太和灌区2015年度水田节水增粮行动项目实施方案选择在灌区上游四支渠以上的北一支渠、南一支渠、南二支渠、三支渠和四支渠所控制的水田面积,项目区范围内控制面积3 300 万 hm2,水田灌溉面积2 667 万 hm2,项目区内水田面积全部为现有水田改善。这几条支渠所控制的区域工程基础条件相对较好,交通便利,水田面积集中连片,骨干渠系已形成,工程布局合理。该项目区从灌溉水源、农民种稻经验、灌区用水管理等方面都具有优越条件[1]。

3项目建设的可行性

1)太和灌区有可供发展灌溉的土地资源和足够的水源可供项目区内发展灌溉面积,讷谟尔河上游山口水库分配给太和灌区充足的水源,完全可以满足灌区设计水田灌溉面积用水需要。项目区全部实施地表水灌溉水田。灌区于2009年组建了太和灌区农民用水协会,组建协会成员共5人,下设灌溉查水小组,配备查水员12名。在讷河市民政局注册,属于农村专业经济合作组织,具有独立法人资格,是农民自己管理的管水组织,同时又成立了水稻节水控制灌溉技术组织机构,有4名技术管理人员全面负责灌区节水灌溉技术工作,使水稻种植水平趋于标准化、规范化。

2)灌区交通便利,紧靠G111国道,南侧临近铁路,陆路交通发达。

3)灌区基础条件较好,渠首工程已运行多年,输配水工程状况良好,灌区渠系骨干工程配套完善,运行状况良好,项目区需要配套田间工程,满足灌区水田灌溉需求。

4)太和灌区是一个老水田灌区,当地的群众种植水田的历史较久,在灌溉技术和方法上有较丰富的经验。近年随着科学技术的深入人心,以及群众有提高农业经济实力,改善生活的强烈要求,因此,项目区的续建配套和节水建设是有群众基础的。

5)当地群众和各级政府在农业建设上和农业种植结构调整上近年来有一定基础,取得了初步成绩,积累了经验和有一定经济实力,可以做到部分投资自筹,做好节水建设。

4水资源平衡分析

4.1土壤情况

灌区土壤为草甸土,一般土层分布较厚,质地中等或稍重,土壤有机质含量高,土壤呈微碱性,pH值6.8~7.8,土壤养分含量十分丰富,土体水分状况良好,地下水位高,适宜种植水稻。

4.2水资源供需平衡

4.2.1灌溉水源

太和灌区可利用的水源主要是山口水库供水。山口水库是讷谟尔河上游的大型水库, 1998年建成,现已向下游供水。山口水库兴利库容4.3 亿 m3,灌溉期最大供水流量为Q=66.67 m3/s,灌溉期总供水量3.3 亿 m3,其中供给太和灌区水田灌溉水量0.649 亿 m3。

讷谟尔河由东向西从项目区北部经过,区内河流长20 km,平均流速0.15 m/s,正常流量50 m3/s,最小流量17 m3/s,水质好。讷谟尔河是灌区农业用水的重要水源。区内干渠起始端设有进水闸1座,引水流量13.8 m3/s,可以满足农业生产用水的需要。

4.2.2灌溉制度

在齐市境内由山口水库供水的水田灌区有:卫星灌区、讷全灌区、太和灌区、红旗灌区,从卫星灌区到太和灌区虽然地跨五大连池市、克山县、讷河市3个市(县),但纬度大致相同,气象因素、地形、地貌大体一致。由水文图集降水蒸发量特征值表查得,灌区各县多年平均降水量、蒸发量相差不大,应属同一个农业区域,因此,可以采用同一灌溉制度。

气象资料采用讷河气象站1960年—2008年的49 a气象资料。水稻生育期及耗水量根据2004年黑龙江省农田水利管理站和黑龙江省水利科学研究院共同编制的《黑龙江省水田灌溉试验资料整编》。依据《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288—99)的有关要求,并参照灌溉试验站资料,采用时历年法进行计算水稻灌溉制度。

1)泡田定额:水稻泡田定额按下式计算:

M泡=103rH(ω饱-ω0)+h0+(E1+F1)t1-P0=

H0+h0+(E1+F1)t1-P0

(1)

式中:M泡为泡田期灌溉定额,mm;H为稻田犁底层深度,m;r为H深度内土壤的平均容重,t/m3;ω饱为H深度内土壤饱和含水率,占干土重%;ω0为H深度内泡田开始时土壤实际含水率,占干土重%;H0为泡田时使土壤达到饱和所需水量,取45mm;h0为插秧时田面所需的水层深度,取30mm;E1为泡田期内日平均水面蒸发量,根据气象资料分析,取3.95mm/d;F1为泡田期日平均渗漏量,取1.5~2mm/d;t1为泡田期天数,为15d;P0为泡田期有效降雨量,mm,根据历年泡田期逐日降雨资料确定。

2)生育期定额:水田生育期定额通过逐时段水量平衡演算拟定,用下式进行计算:

M生=∑Mi

Mi=(Ei+Fi)ti-P0i+(h0i-h1i)

(1)

式中:M生为生育期灌溉定额,mm;Mi为生育期某时段灌溉定额,mm;Ei为生育期某时段的水稻日平均需水量,mm/d;Fi为生育期某时段的水稻日平均渗漏量,mm/d;h0为生育期某时段稻田的初始水深,mm;h1i为生育期某时段稻田的末期水深,mm;P0i为生育期某时段有效降雨利用量,mm,其值为该段降雨量与排水量之差;ti为生育期某时段的天数,d。

3)灌溉定额:在49 a系列灌溉制度中选出灌溉定额接近P=75%的3个年份,分别为1994年、1996年和1971年,经分析1996年的灌水分配过程最不利,因此确定1996年灌溉制度为设计灌溉制度,灌溉净定额为6 285 m3/hm2,规划水平年渠系水利用系数0.69,综合灌溉水利用系数0.65,毛灌溉定额9 675 m3/hm2,最大灌水率在泡田期和孕穗期,连续累计30 d最大灌水率为9 m3/s·万 hm2。太河灌区水稻灌溉制度见表1。

表1 太河灌区水稻灌溉制度

4)灌溉水利用系数:太和灌区为讷谟尔河最下游的水田灌区,灌区土质为黏性土,属渗漏偏小,通过对各级渠道维修、整形、加固,减少跑、冒、漏水和对渗漏较大的渠道采取渠道防渗措施,可提高渠道有效利用系数。根据太和灌区灌溉面积及渠系布置、渠道防渗情况,分别计算各级渠道渠系水有效利用系数,按面积加权平均进行综合,项目区渠系水利用系数为0.69,灌溉水利用系数为0.65。

5)供需平衡分析:灌区进水闸引水流量13.8 m3/s,太和灌区设计水田面积5 333 hm2(全国水利普查灌区普查表P702-1统计),本次设计灌溉净定额为6 285 m3/hm2,渠系水利用系数0.69,综合灌溉水利用系数0.65。太和灌区需水量为0.52×108m3,根据《卫星灌区扩建工程规划报告》,太和灌区供水量为0.65×108m3,供水流量可以满足灌区用水的需要。经计算,来水量满足太和灌区灌溉用水量,整个灌区水量达到平衡。

6)项目区供需平衡:太和灌区现状干、支渠经过多年运行均能满足项目区内水田灌溉用水量和灌溉水位要求。项目区内共有5条支渠,全部位于太和灌区范围内,是灌区的主要一部分,分别为北一支渠、南一支渠、南二支渠、三支渠和四支渠,设计水田灌溉面积2 667 hm2,项目区水田灌溉年需用水量0.26×108m3,各支渠分水闸均由干渠引水,干渠进水闸设计流量13.8 m3/s,各支渠分水闸根据灌区用水需要,设计流量在0.28~0.89 m3/s,均都能满足项目区各级渠道需水要求。

7)排水模数:参考《黑龙江省讷谟尔河卫星灌区续建配套与节水改造项目可行性研究报告》(第四期)中的排水制度,10 a一遇排水模数为0.184 m3/s·km2,5 a一遇排水模数为0.117 m3/s·km2。

4.3土地资源平衡分析

讷河市太和灌区设计水田面积5 333 hm2(全国水利普查灌区普查表P702-1统计),现有水田面积5 133 hm2。项目区控制面积3 300 hm2,净灌溉面积2 667 hm2,项目区内水田面积全部为现有水田改善。

参考文献:

[1]王立新.喀左县节水增粮项目区建设分析[J].黑龙江水利科技,2014(05):146-148.

中图分类号:S274

文献标识码:B

[作者简介]周圣(1980-),男,黑龙江拜泉人,工程师。

[收稿日期]2015-11-28

文章编号:1007-7596(2016)01-0070-03

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