新榮區(qū)得勝堡節(jié)水灌溉種草分析評價(jià)

劉海意

（大同市新榮區(qū)水務(wù)局）

1 項(xiàng)目建設(shè)的必要性

大同市新榮區(qū)位于大同盆地北部丘陵區(qū)，地理位置為東經(jīng)112°52′-113°30′，北緯40°07′-40°24′。節(jié)水灌溉項(xiàng)目區(qū)地處堡子灣鄉(xiāng)北部得勝堡，與內(nèi)蒙古豐鎮(zhèn)市毗鄰，京包、大準(zhǔn)鐵路交匯于此，208 國道、得大高速公路、云豐公路縱貫鄉(xiāng)境，交通十分便利。御河主要支流之一的圈子河，從該鄉(xiāng)西北部發(fā)源后在該鄉(xiāng)黑土墩村西側(cè)匯入御河。

2016年12 月，國家發(fā)展和改革委員會、水利部、國家林業(yè)局聯(lián)合印發(fā)了《永定河綜合治理與生態(tài)修復(fù)總體方案》。同年，山西省編制了《永定河綜合治理與生態(tài)修復(fù)實(shí)施方案》，方案中確定了治理修復(fù)的總體思路，堅(jiān)持“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的治水新理念。依據(jù)“筑牢生態(tài)安全屏障，堅(jiān)持保護(hù)優(yōu)先、生態(tài)恢復(fù)為主，實(shí)現(xiàn)山水林田湖生態(tài)保護(hù)和修復(fù)工程”要求，采取近期“治理”與遠(yuǎn)期“治本”相結(jié)合的思路，使得流域恢復(fù)20 世紀(jì)60-70年代的產(chǎn)流水平，河道恢復(fù)穩(wěn)定基流，同時(shí)在兩岸建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)示范園及萬畝牧業(yè)生產(chǎn)基地，打造雁北綠色經(jīng)濟(jì)長廊。

新榮區(qū)得勝堡節(jié)水灌溉工程，規(guī)劃灌溉面積66.67 hm2，在得勝堡村共分兩個片區(qū)：1#片區(qū)20.67 hm2，2#片區(qū)46.00 hm2。該灌溉工程是永定河綜合治理與生態(tài)修復(fù)工程中的項(xiàng)目之一，是打造生態(tài)農(nóng)業(yè)示范園及萬畝牧業(yè)生產(chǎn)基地的重要組成部分。項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀主要是種植玉米高耗水作物，灌溉水源為御河水及地下水，灌溉形式為低壓管灌和渠道大水漫灌。因多數(shù)灌溉設(shè)施建于20 世紀(jì)80-90年代，年久失修，灌溉水利用系數(shù)低，現(xiàn)狀水利設(shè)施不能滿足節(jié)水灌溉發(fā)展的要求。項(xiàng)目區(qū)實(shí)行退耕還草后，主要種植苜蓿等牧草作物。利用現(xiàn)狀水源井和御河水作為灌溉水源，發(fā)展噴灌種草，是提高灌溉水利用率的重要措施，可為節(jié)約區(qū)域用水，遏制地下水超采，提升水源涵養(yǎng)能力，同時(shí)帶動區(qū)域經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展，起到積極推進(jìn)作用，從而為當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟(jì)發(fā)展提供有力的水支撐。

2 水資源平衡分析

2.1 可供水量分析

新榮區(qū)得勝堡節(jié)水灌溉水源為當(dāng)?shù)氐叵滤坝铀?，?xiàng)目區(qū)內(nèi)有9 眼機(jī)井，可供水量按可開采模數(shù)法進(jìn)行分析。根據(jù)《大同市第二次水資源評價(jià)報(bào)告》及大同市水文地質(zhì)圖，項(xiàng)目區(qū)地下水年可采模數(shù)為4.559 萬m3/km2。項(xiàng)目區(qū)所在村總土地面積10.48 km2，年地下水開采總供水量可達(dá)47.78 萬m3?，F(xiàn)狀項(xiàng)目區(qū)總需水量，主要為村民生活用水和牲畜飼養(yǎng)用水。據(jù)調(diào)查，項(xiàng)目區(qū)總?cè)丝? 485 人，羊700 頭，大牲畜59 頭。根據(jù)《山西省用水定額》，農(nóng)村生活用水每人定額取55.8 L/d。結(jié)合國家推薦定額結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，確定畜禽用水定額為：每頭大牲畜按35 L/d 估算，每只羊按5 L/d 估算。項(xiàng)目區(qū)尚有非本次改造井灌耕地8.33 hm2，按照《山西省用水定額》中的農(nóng)業(yè)用水定額，85%保證率時(shí)灌溉需水量為100 m3/666.7 m2，灌溉水利用系數(shù)按0.7 計(jì)，則該耕地年需水量為1.79萬m3。綜合上述情況，計(jì)算項(xiàng)目區(qū)域年需供水量40.85 萬m3，地下水開采可滿足用水需求。

2.2 灌溉需水量分析

2.2.1 灌溉需水設(shè)計(jì)保證率

根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50288-99）和《噴灌工程技術(shù)規(guī)范》（GB50085-2007），采取噴灌方法，在各類地區(qū)、種植各類作物的灌區(qū)，灌溉設(shè)計(jì)保證率為85%-95%。項(xiàng)目牧草灌區(qū)采用噴灌方式，結(jié)合上述規(guī)范與當(dāng)?shù)赜盟?jīng)驗(yàn)，灌溉設(shè)計(jì)保證率取85%。根據(jù)實(shí)地調(diào)查，項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀為主要種植玉米，項(xiàng)目實(shí)施后，規(guī)劃主要種植苜蓿，牧草灌溉設(shè)計(jì)按非充分灌溉考慮，灌溉水利用系數(shù)為0.85。經(jīng)設(shè)計(jì)灌水定額理論計(jì)算，結(jié)合苜蓿的生育期需水特點(diǎn)，確定灌溉用水定額（見表1）。

2.2.2 灌溉需水量

項(xiàng)目區(qū)退耕還草項(xiàng)目設(shè)計(jì)灌溉面積66.67 hm2，全部種植牧草苜蓿，規(guī)劃水平年綜合灌溉凈定額為85 m3/666.67 m2，噴灌的灌溉水利用系數(shù)為0.85。經(jīng)計(jì)算，灌區(qū)種植苜蓿牧草灌溉總需水量為10 萬m3，分片區(qū)灌溉需水量見表2。

2.3 灌區(qū)節(jié)水分析

項(xiàng)目區(qū)原灌溉水源主要為地下水和御河水，原灌溉方式為低壓管灌和渠道大水漫灌，主要種植玉米，地下水灌溉利用系數(shù)僅0.65。本次項(xiàng)目區(qū)節(jié)水灌溉采用噴灌方式，主要種植牧草苜蓿，灌溉水利用系數(shù)為0.85。經(jīng)計(jì)算分析，種草與種植玉米相比，可節(jié)水5.39 萬m3（見表3）

表2 項(xiàng)目區(qū)種植牧草苜蓿灌溉需水量表

3 綜合效益分析評價(jià)

3.1 作物增產(chǎn)效益

通過對項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀作物種植比例及產(chǎn)量的綜合計(jì)算，現(xiàn)狀水地綜合產(chǎn)值350 元/666.67 m2。實(shí)施節(jié)水灌溉項(xiàng)目后，灌溉水利用系數(shù)可由目前的0.65 提高到0.85，規(guī)劃作物種植比例適當(dāng)調(diào)整，糧食作物的種植比例減小，牧草類作物的種植比例增大，預(yù)測產(chǎn)值為1 050 元/666.67 m2。經(jīng)綜合計(jì)算，項(xiàng)目區(qū)可增加產(chǎn)值70 萬元，水效益分?jǐn)傁禂?shù)取0.4，則節(jié)水增加產(chǎn)值效益為28.0 萬元。

表3 灌區(qū)種草節(jié)水量分析表

3.2 節(jié)水與節(jié)能效益

3.2.1 節(jié)水效益

項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀主要種植玉米等高耗水作物，灌溉水以地表水為主，灌溉形式為渠道大水漫灌，灌溉水利用系數(shù)極低。實(shí)施項(xiàng)目后采用節(jié)水噴灌，改種玉米為種苜蓿，經(jīng)分析，年可節(jié)水5.39 萬m3，從而有效遏制地下水超采，提升水源涵養(yǎng)能力。

3.2.2 節(jié)能效益

實(shí)施節(jié)水灌溉、調(diào)整種植結(jié)構(gòu)技術(shù)措施后，減少了灌溉用地下水量，對抽水提水灌區(qū)就意味著節(jié)約了能耗。當(dāng)P=85%時(shí)，Q現(xiàn)狀=15.39 萬m3，Q節(jié)水=5.39 萬m3。按1 m3水電能消耗0.53 度，農(nóng)村用電按0.7 元/度計(jì)算，年節(jié)能效益為2.0 萬元。

3.3 用工省工效益

由于節(jié)水灌溉與傳統(tǒng)灌溉相比，自動化程度有很大提高，田面進(jìn)行了平整規(guī)劃，用于灌溉勞動力的勞動強(qiáng)度和勞動時(shí)間均降低，因此可以節(jié)約部分人工。由于苜蓿為多年生牧草，不但降低了農(nóng)作物玉米種子及化肥等生產(chǎn)成本，也節(jié)省了勞動力成本。據(jù)調(diào)查，項(xiàng)目區(qū)實(shí)施噴灌種草后，可減少用工1.0 個工日/666.67 m2，每個工日按照當(dāng)?shù)刈畹蛢r(jià)60 元計(jì)，年可節(jié)省種植管理用工費(fèi)6.0 萬元。

4 結(jié)語

上述分析結(jié)果表明，節(jié)水灌溉項(xiàng)目的實(shí)施，對于調(diào)整當(dāng)?shù)胤N植結(jié)構(gòu)，提高灌區(qū)水的利用率，提高經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，保證灌區(qū)持續(xù)發(fā)展均是十分必要的，有利于推動灌區(qū)轉(zhuǎn)型發(fā)展。因此，實(shí)施退耕還草節(jié)水噴灌工程勢在必行。