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关键词:灌区农业高效节水
柴石滩水库灌区农业高效节水规划效益分析
作者:邓祥雨 张定显
(云南润晶水利电力工程技术股份有限公司 650011)
摘要:本文论述了农业高效节水在柴石滩灌区中的应用,采用农业高效节水减排,节水减排效果良好,具有推广价值。
关键词:灌区农业高效节水
1.概况
柴石滩灌区涉及的宜良县北古城、狗街、匡远、耿家营等四个乡镇,总人口30.04 万人,其中农业人口26.13 万人。灌区控制耕地面积31.54 万亩,其中水田13.07 万亩,旱地18.47 万亩。
柴石滩水库灌区宜良片位于柴石滩水库下游河谷和丘陵地区及宜良平坝区,是以柴石滩水库为水源工程的大型灌区。灌区形状南北方向较长,东西方向较窄,大部分山体由砂页岩和石灰岩构成。土壤总体分为赤红壤、红壤、棕壤、紫色土、水稻土五类。
柴石滩灌区石林提水灌片位于石林县北部丘陵地区,海拔高程在1985m 至 1840m,灌区东、北、西三面环山,地形整体上呈北高南低,东西宽约9.478km,南北长约15.0km,土地面积148.2km2。区内地形地貌以低缓丘陵为主,整体较平坦开阔,耕地面积6.27 万亩,是石林县耕地资源分布较集中的区域。石林旅游专线自北向南穿过灌区西部,灌区内乡镇公路比较发达,交通条件比较便利。灌区范围涉及鹿阜7 个村委会人口2.5 万人(台湾创业园人口0.83 万人)。据石林气象站资料统计,灌区多年平均降水量948mm,降雨年内分配不均,12 月~4 月降雨量稀少,约占年降雨总量的10.4%。石林提水灌片主要为岩溶地区,北部有小河等小支沟,直接汇入南盘江干流,南部小水系汇入巴江,小支沟水量小,丰枯变化大,难以利用。南盘江干流(柴石滩水库库区)自灌域东北部峡谷中流过,但灌区位置高,南盘江位置低,现状灌区水资源利用困难,缺水情况严重。
2.高效节水减排设计
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2.1.建设范围
柴石滩水库已于 2001 年 8 月建成,其开发任务以灌溉为主。规划的柴石滩水库灌区位于云南省昆明市境内,灌区范围涉及水库下游的宜良县和石林县,灌区设计灌溉面积为 37.81 万亩,其中宜良片设计灌溉面积为31.54 万亩,以自流为主,局部提水灌溉;石林片设计灌溉面积为 6.27 万亩,为提水灌区。本次规划面积为11.72 万亩,其中宜良县为5.92 万亩,石林县为5.8 万亩。
2.2.总体布局
项目区属于高原盆地,为保护水库、湖泊及河流,遏制水源地生态环境恶化,重点治理农业化肥使用量过多的情况,优先解决规划区农业用水效率不高、农业污水排放多的问题。同时,农村经济、流域内山区及半山区农业生产配套措施共同推进。新建小型水源工程,发展管道节水灌溉,配套农业生产设施,宣传节水减排农业,推进节水农业的发展,做专业的施肥培训,多施用农家肥,少施用化肥,增进项目区内广大农民群众的节水减排意识,慢慢形成一种节水、高产、少排的农业生产模式。
由于项目区农田基本上都是各种各家田的型式。项目区内地块较散,地块坡度较大,管理水平不高,考虑到今后的维护及使用情况,管灌方式是比较简单可行的。今后考虑到种植结构的改变,以及农业灌溉用水效率的提高,农作物的增产,产值的提高,项目区内的喷灌及滴灌发展也是必不可少的。项目区内2016~2020 年总共规划实施高效节水减排项目11.72 万亩,其中管灌3.82 亩,喷灌3.70 亩,滴灌4.20 亩。设计方案基本上根据当地实际情况,结合农民群众意愿,合理选择灌溉方式(喷灌、管灌、滴灌),经泵站提水(现状有压管道)→高位水池→(首部枢纽)→干管→分干管→支管→毛管(给水栓)→滴头(喷头)的灌溉布局方式,主要水源为水库水和湖泊水。
2.3.建设内容
柴石滩水库灌区农业高效节水减排规划项目主要建设内容有:
规划管道灌溉面积为3.82 万亩,共26 个灌片系统。设计方案为:泵站(或现状有压输水管道)→高位水池→干管→分干管→支管→给水栓,每个给水栓控制3.75 亩。典型设计0.15 万亩(管灌),典型设计的主要建设内容为水源工程、配水工程和田间工程。水源工程水池,新建泵房1 座,共架设电线0.05km,修建沉淀池1 个;配水工程包括干管和分干管,埋设干管1.0km,埋设分干管2.8km;田间工程为支管和给水栓,埋设支管17.5km,安装给水栓630 个。
规划滴灌面积为4.2 万亩,共42 个灌片系统。设计方案为:泵站→高位水池→首部枢纽→干管→分干管→支管→毛管→滴头。典型设计0.1 万亩(滴灌),典型设计的主要建设内容为水源工程、配水工程和田间工程。水源工程为水池,新建泵房1 座,共架设电线0.05km,修建沉淀池1 个;配水工程包括干管和分干管,埋设干管3.70km,埋设分干管6.55km;田间工程为支管、毛管和滴头,铺设支管8.8km,铺设毛管117 万m,安装PE 锁扣三通1.5 万个。
规划喷灌面积为3.7 万亩,共68 灌片系统。设计方案为:泵站→高位水池→首部枢纽→干管→分干管→支管→毛管→喷头。典型设计0.055 万亩(喷灌),典型设计的主要建设内容为水源工程、配水工程和田间工程。水源工程为水池,新建泵房1 座,共架设电线0.05km,修建500m3 高位水池1 个;配水工程包括干管和分干管,埋设干管1.2km,埋设分干管2.5km;田间管网工程为单承PVC-U 管de200×10000 为1500 根、双承PVC-U 管de200×10000 为450 根、单承PVC-U 管de125×10000 为29586 根、双承PVC-U 管de125×10000 为2700 根、闸阀井45 个,排水井110 个。
3.效果分析
本次农业节水减排项目的实施将极大地改善项目区内的农业生产条件,促进农业结构调整,提高农业综合生产能力。工程效益主要表现在提高灌溉保证率后,控制灌溉面积范围内作物所产生的增产、增收经济效益,同时也将产生较好的社会效益和生态效益。
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3.1.经济效益
经济效益主要为农业灌溉效益,即灌溉效益是指项目向农业生产
提供灌溉用水可获得的效益。按分摊系数法计算,即按灌溉前、后项
目灌溉和农业技术措施可获得的总增产值乘以灌溉效益分摊系数计
算。以水利条件较好的典型点多年平均单产代表灌溉后的作物单产,以水利条件较差及无水利工程的典型点多年平均单产代表改善灌溉面积的灌前单产,以当地现行市场价作为农产品的影子价格。效益分摊系数按扣除农业生产成本确定,其值在0.35~0.60 之间,根据灌区实际及作物类型,项目区灌溉效益分摊系数取0.40。工程实施后,实施灌溉面积11.72 万亩,管灌区3.82 万亩,滴灌区4.2 万亩,喷灌区3.7 万亩,增加产量1013.48 万Kg,增加产值6406.65 万元,按0.4 灌溉效益分摊系数计算得灌溉效益2562.66 万元。
3.2.节水效益
项目区现状年灌溉用水量为 3241.56 万m³,亩均灌水量204.82万m3,项目实施后灌区灌溉水利用系数由现状的0.5 提高到管灌区、喷灌区0.86,滴灌区0.9,经计算,项目区工程实施后,年需水量1743.62万m3,亩均灌水量165.68 万m3,年节约水量为1470.94 万m³,亩均节水量39.14 万m3。项目区新增高效节水灌溉方式对耕地资源和有效灌溉水资源缺乏的柴石滩水库灌区来讲,其意义是重大的,本项目的实施使项目区农业生产能够抵御对于干旱造成的减产损失,同时大力发展特色产业发展农村社会经济,对贫困地区群众的物质文明和精神文明建设及促进地方民族经济的发展都有着十分重要的意义,社会效益十分明显。
3.3.生态环境效益
工程实施后,将较好地提高项目区内的粮食作物和经济作物的产量,增加受益区农民群众经济收入。同时,项目区工程的实施,在涵养水源、减少水土流失的同时,对发展生态农业,美化环境、改善生态环境等方面都起到极大的促进作用,为发展项目区地方经济以及提高人民生活水平提供了重要保障。工程建设对环境污染影响较小,而且有利于改善生产、生活环境,保护耕地,从根本上减少水土流失面积,保护了生态环境,为农业可持续发展奠定了基础。项目区实施后,项目区内氮磷投入量降低3-5 个百分点,化肥利用率提高3-8 个百分点,减少化学农药使用量30%。
3.4.社会效益
工程的实施,促使农村剩余劳动力得到高效利用,提高劳动生产率,避免了农业的用工高峰,使农业富余劳动力向企业劳动力转换。提高作物单产,增加经济收入,使人口资源与经济发展走向良性循环,促进群众脱贫致富奔小康,提高环境容量,缓解人地矛盾,改善生活、改善农社会风尚,提高劳动者的素质。工程的实施,在加速柴石滩水库灌区经济建设发展的同时,有效地促进项目区生产方式的转变和经济结构的调整,使工业、人口、资源与经济发展走上良性循环的轨道,进而促进社会进步。工程的实施,不但让企业、农民得到实惠,通过农村经济合作组织试点工程建设,使企业、农民农民感受到了自己的主体地位,促进了农村和谐社会建设。由于本工程具有高效节水功能,节约的水量可为提高农作物产量、必要的水土开发及改善灌区周边的生态环境打下基础,尤其是本工程的建设,可改善灌区的引水条件,提高输水效率,减少自流灌渠道维修费用,减轻灌区人民的负担,从而使灌区人民在良性的生态环境下安居乐业,促进社会繁荣、健康地向前发展。
3.5.减排效果
柴石滩水库灌区 2016~2022 年农业高效节水减排规划区随着水质不断恶化、富营养化问题日趋严重,加重了水资源供需的矛盾,通过转变农业传统灌溉方式,采用节水灌溉工程,利用节水灌溉农作物水肥药耦合技术,实现节水、节肥、节药达到减排的作用。是一种新型的高效节水、节肥、节药技术,是根据植物的需水、需肥、需药规律和特点,将可溶性固体或液体肥料及药随灌溉水输入给农作物,达到准确灌水施肥的作用,相比一般的施肥施、肥药用方法水肥的利用率提高,达到节水、节肥、节药的效果。
项目区现状年2013 年,常规灌溉作物氮肥、磷肥和钾肥利用率达到33%、24%和42%,农药平均利用率仅为35%,规划水平年通过高效节水、节肥、节药一体技术,使肥料、农药利用率提高了10%,使作物氮肥、磷肥和钾肥利用率达到43%、34%和52%,农药平均利用率仅为45%。同时,建立项目实施前种植作物常规灌溉方式下化肥、农药使用量及用水量监测评价方案;建立项目实施后高效节水灌溉方式下化肥、农药使用量及用水量监测评价方案;分析提出项目实施后节水效益、减排效益指标。
参考文献
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