1 项目概况
依据《吉林省扶余市节水增粮行动实施方案》(2012 ~2015),扶余市 2012 ~ 2015 年计划实施面积为 526.93km²,其中改造面积 252.06km²,新增面积 274.87km².新增面积中有53.36km²利用地表水实施喷灌工程,其余 221.51km²利用地下水发展膜下滴灌项目,改造面积全部发展地下水膜下滴灌工程.项目区设计年取水量 5139 万 m³,其中地表水年取水量 808 万m³;地下水年取水量 4331 万 m³.地表水来源由拉林河灌区和下岱吉灌区承担供水任务,膜下滴灌就近取用项目区浅层地下水.
2 作物的种植情况
项目区现有耕地面积 2548.67km²,农业种植结构以粮食作物为主,经济作物为辅.粮食作物为玉米和水稻,经济作物以大豆、油料、葵花籽、蔬菜为主,还有部分水果.其中玉米1795.83km²,占种植比例的 73%;水稻 210.97km²,占 8.6%;花生 253.19km²,占 10.3%;其他占 9.9%.从种植结构比例上来看,该地区种植作物以玉米为主,开展节水灌溉工程类型适宜以膜下滴灌工程为主,节水灌溉工程的实施,没有改变作物原有种植结构,该区种植结构比较合理.根据项目区的耕种作物结构特点、水资源分布情况及土壤分布情况综合分析,确定项目区节水增粮行动的灌溉类型 473.57km²为发展膜下滴灌工程,53.36km²利用地表水实施喷灌工程.
3 用水合理性分析
3.1 用水规模合理性分析
本工程取用水全部用于农业节水灌溉,取用水的用途合理.本工程取用地下水的 473.57km²耕地全部采用高效节水的膜下滴灌方式,灌溉定额 9.15 万 m³/km².其中有 252.06km²是对原漫灌、管灌等灌溉方式改为膜下滴灌的节水改造;项目新增建设灌溉面积 274.87km²,其中,有 53.36km²利用地表水喷灌,喷灌定额 15.14 万 m³/km²,用水量 808 万 m³,221.51km²采用膜下滴灌,项目实施后地下水节省水量 585.1 万 m³.灌溉定额9.15 万 m³/km²,喷灌定额 15.14 万 m³/km²,符合当地实际情况,用水合理.扶余市"节水增粮行动"取水总量为 5139 万 m³,项目实施后不会超过控制指标.根据《吉林省水资源综合规划报告》和《吉林省水利发展"十二五"规划》,农田灌溉水有效利用系数提高到0.55以上的目标和任务,而"节水增粮行动"项目的灌溉用水有效利用系数达到 0.85 以上,符合用水效率控制指标.
3.2 灌溉方式合理性分析
该项目区主要粮食作物以玉米为主.现有的旱田灌溉方式包括漫灌、管灌、喷灌、微灌,以漫灌为主,其漫灌灌溉毛定额为 24.14 万 m³/km²,管灌毛定额为 22.34 万 m³/km².扶余市现有水浇地灌溉情况为:漫灌 322.63km²,管灌 42.69km²,喷灌 20.01km²,微灌 55.89km².从水资源利用情况来看,当地水资源可利用较少.项目区都是利用浅层地下水进行旱田灌溉,很少一部分利用过境水发展水田灌溉.根据地区的耕种作物结构特点及水资源分布情况及土壤分布情况分析后确定,2012~ 2015 年扶余市节水增粮行动的灌溉类型主要发展膜下滴灌工程 473.57km²、新增发展 53.36km²喷灌工程.
膜下滴灌是当今世界上较先进的节水灌溉技术之一,滴灌的优点是节水、节肥、省工,保持土壤结构,控制温度和湿度;喷灌的优点是节水,不易破坏土壤的结构,还可增加空气湿度,降低气温,增加地温,有利于玉米的生长发育;管灌与传统的地面漫灌相比,其优点可归纳为 4 省(省水、省能、省地和省工)、1 低(单位面积投资低)、1 少(运行费用少)、1 强(适应性强)、2 快(输水快、浇地快)和三方便(操作应用方便、机耕田间管理方便和维修养护方便).采用滴灌、喷灌和管灌3 种节水灌溉方式与传统的漫灌相比节水率高达 62%,大幅提高了农业用水效率,灌溉用水量将得到有效控制.扶余市地处吉林省西部平原区,抑制粮食生产的主要因素是干旱,区内年降水量在 400mm 左右,干旱指数在 1.0 ~ 2.6 之间,水资源占有量仅有 21.74 万 m³/km².大部分年份降雨无法满足玉米生长和发育的需求,水资源又非常紧缺,根据区域内降水分布情况和水资源状况,采用滴灌、喷灌和管灌 3 种节水灌溉方式对节约用水、挖掘粮食增产潜力、增加农民收入、改善生态环境具有十分重要的意义.
3.3 用水指标及其合理性分析
扶余市主要利用地下水发展旱田灌溉(主要灌溉方式为漫灌)和利用地表水发展水田灌溉.传统的漫灌和管灌方式,用水定额较大,大部分水因渗漏、蒸发和管理不善等原因没有被作物直接利用,灌溉水利用系数较低,灌溉后农田水的利用效率也很低.经对现有灌溉工程和近年已实施的节水灌溉工程经验加以综合分析后,得出项目区膜下滴灌定额如下:
扶余市主要土壤类型为黑钙土、黑土和风砂土,土壤干容重为1.45g/cm³,灌溉水利用系数为0.9,项目区种植作物为玉米,播种期 4 月 15 日~ 5 月 10 日.玉米主要根系活动层深度为25 ~ 60cm.原有种植模式采用单垄种植,本地区玉米生育期约为 125d.灌溉方式多为大水漫灌以及管灌,其中大水漫灌用水定额为 24.14 万 m³/km²,管灌定额为 22.34 万 m³/km².玉米生育期包括:幼苗期(23 ~ 26d)、拔节期(27 ~ 31d)、抽穗期(31 ~ 35d)、灌浆期(36 ~ 40d).本次节水增粮行动工程膜下滴灌灌溉定额为 9.15 万 m³/km²,灌溉水利用系数为 0.9;喷灌采用的灌溉定额为 15.14 万 m³/km²,灌溉水利用系数为 0.87;管灌采用的灌溉定额为 22.34 万 m³/km²,灌溉水利用系数为 0.67.经调查,2012 年扶余市肖家乡 12.34km²实施喷灌,灌溉用水 180 万 m³,实际用水 14.39 万 m³/km².因此,本项目设计灌溉定额符合当地实际情况,符合行业用水节水要求,用水指标合理,且相对于原有旧的喷灌方式的灌溉定额,明显改善用水方式,有明显的节水效果.
4 结论
该项目实施后,节水改造地块灌溉用水量为 2305.19 万 m³,新建地块用水为 2025.81 万 m³,共 4331 万 m³.相对于现状水平年实际用水共节约 585.1 万 m³,相对按原灌溉方式定额计算用水共节约 1737.58 万 m³.通过对本项目区区域水资源供需平衡分析、项目区农业灌溉水资源供需平衡分析,年取用水量为5139 万 m³,用水指标符合国家和吉林省标准,符合当地实际情况,且项目建成后水质满足项目区内用水要求,其用水是合理的.
参考文献
[1] 吉林省节水型社会建设规划纲要 [Z].
[2] 吉林省地方标准-用水定额 [S].(DB22/T389-2010).
[3] 节水灌溉工程技术规范 [S].(GB/T50363-2006).
