摘 要： 为落实党中央关于2020年实现全面脱贫的目标, 南方山区将大力推广稻田养鱼复合种殖系统作为一种扶贫新模式, 能够明显增加山区农民的经济收入。本文分析了贵州、广西、湖南的稻田养鱼模式, 提出了较具代表性的稻田需水定额, 并将此定额运用到黎平县大斗水利兴利调算中, 该研究可为其他地区稻田养鱼需水计算提供参考。
关键词： 稻田养鱼种养殖模式; 需水定额; 兴利调算;
Abstract： The hybrid rice fish breeding system is a new pattern of poverty alleviation vigorously promoted by southern mountainous regions to help party central committee in achieving the goal of comprehensive poverty alleviation by 2020. The economic income of rural farmers in mountainous regions can be significantly increased. The model of paddy rice fish cultivation in Guizhou, Guangxi and Hunan is analyzed in the paper, and a representative water demand quota for paddy fields is proposed. It is applied to Dado water conservancy promotion adjustment in Liping County. The study can provide reference for the calculation of water demand for paddy rice fish cultivation in other regions.
Keyword： paddy rice fish cultivation mode; water demand quota; water conservancy promotion adjustment;
1 稻田养鱼模式介绍
稻田养鱼是一种古老的种养殖模式, 在浙、闽、赣、黔、湘、鄂、蜀等省山区稻田养鱼较普遍。养殖鱼类以草鱼、鲤鱼为主, 也养殖鲫、鲢、鳙、鲮等鱼。由于稻田养鱼用水量受到降水量、蒸发量、下渗量、水稻品种、鱼类品质、种养殖制度、田间设施、种养殖管理等众多因素影响, 目前国内对稻田养鱼用水量并无系统的研究, 也无相关规范做出权威的界定[1]。
2 典型代表省份稻田养鱼需水定额
黎平县大斗水库工程位于贵州省、广西省、湖南省交界, 为准确确定工程受水区的稻田养鱼定额值, 从而进一步准确计算水库规模, 本文首先对上述3省的相关定额进行了分析研究。
2.1 贵州省稻田养鱼需水定额分析
根据《贵州省行业用水定额》 (DB52/T 725—2011) , 黎平县属于黔东温暖重夏旱区 (Ⅱ区) , 薄、潜、湿、晒灌溉制度下的水稻净灌溉定额为305m3/亩 (P=80%) 。在内陆养鱼类别中《贵州省行业用水定额》对池塘及稻田养鱼的定额为500m3/亩 (全省综合) 。《贵州省行业用水定额》 (DB52/T 725—2011) [2]编制时并未考虑保证率, 且此定额已经包含稻田养鱼中稻田和鱼各自的耗水量, 是一个总水量的综合定额。
根据《农林牧渔业及农村居民生活用水定额》 (DB/T 804—2012) 、《湖南省用水定额》 (DB/T 388—2014) , 池塘及稻田养鱼为露天场地, 根据不同年份降水和蒸发条件的不同, 年际间补水量应该是不同的, 降水偏枯水年份补水多, 反之降水偏丰水年补水少, 因此该定额应该是有保证率概念的。鉴于贵州灌溉保证率普遍取P=80%, 因此贵州省稻田养鱼的定额500m3/亩应为P=80%保证率下的需水量, 稻田养鱼均值定额应为450m3/亩左右。
2.2 广西壮族自治区稻田养鱼需水定额分析
根据广西壮族自治区《农林牧渔业及农村居民生活用水定额》 (DB/T 804—2012) , 该定额将稻田养鱼的需水定额按稻田系统和养殖系统分列。
靠近黎平县的桂北地区在淹灌的灌溉制度下, 两季中稻净灌溉定额为625m3/亩 (P=50%) , 675m3/亩 (P=70%) , 750m3/亩 (P=90%) , 换算为贵州普遍的P=80%的灌溉保证率则为700m3/亩左右 (P=80%) 。广西地区两季稻的种植周期为3—10月, 水稻种植周期长达8个月。相比之下, 贵州地区单季稻种植期为5—8月, 水稻种植周期仅为4个月。由于广西基本种植两季稻, 种植周期为贵州地区的2倍, 亩均产量也基本为贵州地区2倍, 因此广西地区水稻灌溉亩均净用水基本为贵州地区2倍。通过咨询广西水利设计院相关工作人员, 如果将该定额换算成为单季稻, 则桂北地区单季中稻净灌溉定额为350m3/亩左右 (P=80%) , 与贵州黔东南地区接近。
《农林牧渔业及农村居民生活用水定额》 (DB/T804—2012) 在内陆养殖类别中, 对稻田养鱼的定额定为350m3/亩 (P=50%) , 390m3/亩 (P=70%) , 450m3/亩 (P=90%) , 换算为贵州普遍的P=80%的灌溉保证率则为420m3/亩左右 (P=80%) 。考虑到广西普遍种植两季稻, 稻田养鱼的周期也基本可以养殖两季, 此定额换算到贵州省的单季中稻应为210m3/亩左右 (P=80%) 。
稻田养鱼需要同时兼顾稻田种植和养鱼的过程, 在满足物蒸腾和课间蒸发的基础上, 还需对养鱼的过程进行补水从而满足鱼类的生长要求, 因此稻田养鱼综合定额应该拟定为560m3/亩左右 (P=80%, 350+210=560) 。
2.3 湖南省稻田养鱼需水定额分析
根据根据《湖南省用水定额》 (DB/T 388—2014) , 该定额也将稻田养鱼的需水定额按稻田系统和养殖系统分列。
根据《湖南省用水定额》 (DB/T 388—2014) , 靠近黎平县的湘西北地区, 中稻净灌溉定额为155m3/亩 (P=50%) , 265m3/亩 (P=90%) , 换算为贵州普遍的P=80%的灌溉保证率则为240m3/亩左右 (P=80%) 。湖南种植的中稻与贵州的中稻均为一季稻。
《湖南省用水定额》 (DB/T 388—2014) 无单独针对稻田养鱼的定额的描述, 仅有鱼塘定额的相关描述。在鱼塘补水类别中, 对鱼塘定额定为335m3/亩 (P=50%) , 545m3/亩 (P=90%) , 换算为贵州普遍的P=80%的灌溉保证率则为480m3/亩左右 (P=80%) 。
稻田养鱼需要同时兼顾稻田种植和养鱼的过程, 在满足物蒸腾和课间蒸发的基础上, 还需对养鱼的过程进行补水从而满足鱼类的生长要求, 因此稻田养鱼综合定额应该拟定为720m3/亩左右 (P=80%) (240+480=720) , 大于贵州省稻田养鱼为500m3/亩 (P=80%) 。
表1 贵州、广西、湖南稻田养鱼需水量统计成果表
通过表1可知, 湖南稻田养鱼定额大于贵州和广西稻田养鱼定额, 其主要原因是推算湖南省稻田养鱼定额时使用的是鱼塘定额。将贵州、广西、湖南稻田养鱼定额设计值定额统一到P=80%之后发现各定额的差异在31%左右, 主要是各地区径流深、蒸发量、水稻种植制度、水田布置方式等造成的。
3 根据贵州稻田养鱼用水定额进行典型工程兴利调算
本文利用此工程的需水量计算和兴利调算过程, 介绍稻田养鱼在工程实例中的应用。
3.1 黎平县大斗水库概况
大斗水库坝址位于洪州河一级支流下温河上游, 坝址以上积水面积46.0km2, 坝址以上河长18.96km, 比降为10.24‰, 工程任务为乡镇供水、灌溉以及农村人畜供水[5]。工程受水区中稻田养鱼种养殖模式的播种比例达到19.9%, 准确计算稻田养鱼的需水量对确定水库规模具有重要意义。
3.2 水库兴利调算
3.2.1 灌溉制度及定额
灌区旱作物主要有果树、洋芋、玉米、蔬菜等。根据贵州省旱作物灌溉试验资料, 参考邻近省份经验, 拟定旱作物灌溉制度及定额。
根据黎平气象站1965—2015年逐月降水资料和蒸发资料, 求得各种旱作物历年逐月节水灌溉水量。将各种作物历年灌溉水量组成排列图, 以P-Ⅲ型曲线适线并计算。如表2所示, 灌面合计20776亩, 其中水田17828亩, 旱地2948亩。
3.2.2 灌溉水量计算
根据不同作物的组成分别计算不同作物长系列灌溉需水量, 其中5—8月为旬, 其他月份为逐月。设计灌面20776亩, 水田17828亩, 旱地2948亩。根据实地调查的种植制度, 水田大季种水稻, 小季复种油菜, 水田复种指数1.8;旱地大季种玉米, 小季种洋芋, 复种指数2;稻田养鱼大季为稻田养鱼, 小季复种油菜, 稻田养鱼复种指数1.8。
表2 灌溉定额统计
管道输水损失拟按0.95考虑, 水田和稻田养鱼田间水利用系数为0.95, 旱地田间水利用系数为0.90, 通过加权平均计算得灌溉水量利用系数为0.896。
经计算:大斗水库灌区多年平均灌溉用水量为809万m3, P=80%灌溉用水量为933万m3。表3中可以看出稻田养鱼部分P=80%灌溉用水量为398万m3, 占总灌溉用水量的42.7%, 准确计算该部分水量对水库规模的确定至关重要。
3.2.3 其他供水量
考虑受水区范围城镇供水358万m3、农村供水33万m3。
表3 灌溉水量计算成果表
3.2.4 上游新增耗水、库损、环境水
根据《黎平县国民经济和社会发展第十三个五年计划纲要》等规划资料, 由于城镇化率的提高, 农村人口向城镇迁移, 坝址以上流域农村人口基本维持不变, 至2030年, 坝址以上流域内农村人口为5552人, 大牲畜1666头、小牲畜3331头。有效灌面2000亩 (其中1000亩为新增灌面) , 全部为水田, 大季种水稻, 小季种油菜, 复种指数1.8。新增灌面灌溉水利用系数取0.70。用水定额:规划2030年农村人均综合生活用水量90L/人·d。大牲畜用水量55L/头·d, 小牲畜用水量30L/头·d。耗水量:农村人畜用水耗水率为100%, 灌溉用水耗水率取65%。合计坝址以上流域现新增耗水量为40.9万m3。
库损由蒸发和渗漏等因素产生, 水库建成后, 库区由原来的陆面蒸发变成水面蒸发, 水量蒸发损失增大。结合库区地质条件, 本阶段的库损量 (蒸发和渗漏损失) 按水库正常蓄水位相应库容的10%计[2]。
结合《贵州省地表水资源》的有关等值线图以及环评专业对环境用水的要求, 并参照《水资源供需预测分析技术规范》 (SL429—2008) 的规定, 河道内最小生态环境需水量, 南方河流一般采用20%～30%。根据《建设项目水资源论证导则》 (试行) 、《水电水利建设项目河道生态用水、低温水和过鱼设施环境影响评价技术指南》 (试行) 和国家环保总局办公厅“关于印发水电水利建设项目水环境与水生生态保护技术政策研讨会会议纪要的函” (环办函[2006]11号) 及贵州省水利厅的相关要求, 为加强对下游水生生物环境的保护, 环境水年总量按坝址处多年平均径流量的10%均匀下放, 则大斗水库上坝址每年需下放263万m3的环境用水, 下放方式为均匀下放[3]。
3.3 兴利调算计算
水库工程的主要任务是供水和灌溉, 根据水库坝址处长系列径流计算成果和流域内的耗水量长系列成果, 并计入水库的蒸发、渗漏损失水量, 由于水库具有多年调节性能, 调节时段为月。
兴利调节计算采用时历法计算时, 根据相关规范规定, 灌溉供水设计保证率取80%, 乡镇、工业、农村供水设计保证率取95%, 由于灌溉用水设计保证率低于工业及农村供水设计保证率, 在保证率大于80%年份, 灌溉用水量根据来水量作相应的削减, 具体削减方式如下, ?如果该年灌溉用水量大于80%设计值, 但来水量小于80%设计值时, 灌溉用水量按来水比例进行削减;?如果该年灌溉用水量大于80%设计值, 且来水量大于80%设计值时, 灌溉用水量按80%设计值控制;?如果该年灌溉用水量小于80%设计值, 灌溉用水量不削减;?灌溉用水量削减最多不超过三成[4]。
根据调节库容排率统计, 95%供水保证率下水库需要976万m3的调节库容, 考虑死库容和正常蓄水位收整之后, 正常蓄水位为498m, 相应库容为1032万m3。采用传统种植模式的情况下, 水库正常蓄水位为494m, 相应库容为825万m3。稻田养鱼种养殖模式比传统稻田种植模式多耗水153万m3, 正常蓄水位相差4m左右, 稻田养鱼对水库规模影响较大, 详见表4。
表4 稻田养鱼与传统种植模式兴利调算成果比较
4 结论
稻田养鱼是一种因地制宜的复合种养殖模式, 该模式能够有效促进农民收入, 有效促进南方山区农民实现全面脱贫。由于稻田养鱼用水量受到降水量、蒸发量、下渗量、水稻品种、鱼类品质、种养殖制度、田间设施、种养殖管理等众多因素影响, 目前国内对稻田养鱼用水量并无系统的研究, 也无相关规范做出权威的界定。本文较为系统地分析总结了典型省份的稻田养鱼用水定额, 并将稻田养鱼应用于工程实例, 为类似工程设计和研究提供了一定的借鉴。在将来的研究中, 需进一步准确地分析和计算稻田养鱼带来的增加部分水库规模的技术经济指标。水库建成运行后需对受水区稻田养鱼耗水量进行实地计量水量, 并分析稻田养鱼耗水量与水库出库水量的关系, 从而进一步验证稻田养鱼定额的合理性。
参考文献：
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[2]齐云飞.基于凹水河水库工程水资源论证的需水预测分析[J].陕西水利, 2016 (6) :135-136, 143.
[3]庞爱萍, 孙涛.基于生态需水保障的农业生态补偿标准[J].生态学报, 2012, 32 (8) :2550-2560.
[4]刘贵文, 刘霞, 刘文卓.基于项目环境的价值工程创新研究[J].建筑经济, 2011 (4) :35-39.
