(遼寧省鐵嶺水文局，遼寧 鐵嶺 112000)

開原市位于遼寧北部，近年來通過開展節(jié)水灌溉項目以達到增產增收為目的，該項目涉及7個鄉(xiāng)鎮(zhèn)45個村[1]，采用地下水井，實行低壓管灌，節(jié)水灌溉面積18.62萬畝，所有項目片區(qū)均為新增項目，灌溉作物為玉米，灌溉形式為低壓管灌，取水水源全部為淺層地下水。本次節(jié)水灌溉項目灌溉面積18.62萬畝，占本市總耕地面積的13.9%，計劃2017年底結束，項目完成后使本市耕地灌溉面積由原來的69.57萬畝增加了26.8%，節(jié)水灌溉面積由原來的31.65萬畝增加了58.8%。項目規(guī)劃設計年取用水量931萬 m3，全部取用淺層地下水進行灌溉。設計建設取水井711眼，實行低壓管灌系統(tǒng)灌溉[1]，每個水源井控制1個供水管網。井房設計建筑面積12 m2，水源井井徑設計φ470mm。

1 灌溉用水合理性分析

開原市多年平均降水量在600～800 mm，是適合玉米等旱作物種植的地區(qū)，按照開原市節(jié)水灌溉實施方案，擬年取用地下水931萬 m3對18.62萬畝玉米實施灌溉。經分析計算，本項目所在區(qū)域多年平均降水量為643.9 mm，屬于遼北半干旱地區(qū)，降水量年內分配極不均勻，春播期降水量偏少，極易發(fā)生春旱[2]。本次論證選取了項目片區(qū)所在區(qū)域的亮中橋、通江口、雙井子、慶云堡、開原、南城子水庫、清河水庫、麻線堡的8個等雨量站1980—2016年系列降水量對區(qū)域降水量的年內時程分配情況進行分析,見圖1。

圖1 開原市項目片區(qū)所在區(qū)域多年月平均降水量年內分配圖

通過以上統(tǒng)計分析，本項目片區(qū)所在區(qū)域汛期6—9月多年平均降水量469.9 mm，占全年的73.0%，春播期4、5兩月多年平均降水量85.7 mm，僅占全年的13.4%。系列中4、5兩月總降水量不足60 mm的年份有10 a，占31.3%。根據實地調查，4—5月正是遼北地區(qū)玉米播種季節(jié)，若4月中旬至5月上旬每旬降水量不足20 mm，將造成玉米晚播或出苗不好。

進入上世紀九十年代以來，開原市除1994、1995連續(xù)兩年遭受洪澇災害外，其余年份均遭受了不同程度的旱災。本市屬于中溫帶大陸季風氣候，春季高低壓相互交替，干燥多風，降水量少，素有“十年九春旱”之說[2]，旱情發(fā)生的時段大多為每年的3—5月。特別是2001年，本市遭受了建國以來最為嚴重的春旱，大面積農田無法正常播種，水田泡插用水嚴重不足，人畜飲水緊缺。據統(tǒng)計當年受旱成災面積79.5萬畝，損失糧食7.5萬 t，農業(yè)總損失0.12億元，農村因旱飲水困難人數達4萬人。

通過以上分析，本市的農業(yè)旱情災害與降水量年內分配密切相關，通過對旱作物進行取水灌溉，尤其是春旱期的灌溉，是消除災害、提高糧食產量的有效途徑，本項目的灌溉用水是合理的[3]。該節(jié)水灌溉項目取的用水規(guī)模實際情況相一致,按照開原市對節(jié)水灌溉項目的總體要求和實施方案，該項目主要是管灌,每年灌溉2次，灌溉水量為24 m3/畝。通過對項目區(qū)區(qū)域進行分析，其灌溉次數與灌溉定額是按照降水量的分布特征來考慮的，這樣可以很好地解決該地區(qū)的干旱問題，采取節(jié)水灌溉的方法是符合當地的灌溉條件。灌溉水源均為地下水井[4]，其含水層厚度平均達到10 m以上，由此可知該地區(qū)地下水資源儲量是及其豐富。

2 用水指標合理性分析

按照《開原市節(jié)水灌溉實施方案》，項目實施后主要用水指標為：灌水定額：24 m3/畝；灌溉定額：50 m3/畝；灌溉水利用系數：0.80。

灌水定額計算公式：

m=1 000γsh(β1-β2) 式中：m為灌水定額(m3/hm2)；γs為計劃濕潤層土壤干容重(kN/m3)；h為土壤計劃濕潤層深度(m)；β1為土壤適宜含水量(重量含水量)上限，可取田間持水量的0.85～1.00；β2為土壤適宜含水量(重量含水量)上限，可取田間持水量的0.60～0.65。

根據本地查算資料，典型地塊的土壤干容重γs=1.398 g/m3，土壤濕潤層深度h=0.4 m，土壤適宜含水量β1取0.90，β2取值0.60，田間持水率22%，則灌水定額計算如下：

m=1000×1.398×9.8×0.4×(0.22×0.90-0.22×0.60)=24(m3/畝)

根據項目區(qū)玉米各生長期灌水定額計算灌溉定額,見表1。

表1 項目區(qū)玉米各生長期灌水定額計算表

根據當地年降水量實際情況和年內分配規(guī)律，按照本市節(jié)水灌溉實施方案，本項目灌水次數取苗期、拔節(jié)期兩次，灌溉凈定額45 m3/畝。

毛定額按50 m3/畝。

按照《遼寧省行業(yè)用水定額》，開原市玉米灌溉基準定額值為105 m3/畝，井口以下灌溉定額采用下式計算：

m=m0×K1×K2

式中：m為灌溉定額(m3/畝)；m0為灌溉基準定額(m3/畝)；K1為工程類型調節(jié)系數(管灌取0.83)；K2為水源類型調節(jié)系數(地下水灌溉取0.93)。

則m=105×0.83×0.93=81 m3/畝

本項目設計灌溉定額50 m3/畝與《遼寧省行業(yè)用水定額》對比符合行業(yè)用水節(jié)水要求，取值合理。灌溉水利用系數0.80需在項目實施中進行檢驗。

節(jié)水灌溉是一種可以盡可能多地獲得增產增收及利益最大化的一種灌溉模式。結合當地實際情況和需求，該項目選擇了低壓管道灌溉的輸水方式[2]，在當前技術水平條件下，未來的節(jié)水潛力主要是在項目實施后的運行管理上下功夫，加大管理力度,逐步改善和更新節(jié)水設施，更換新型節(jié)水設備,防止水資源流失。同時，要不斷提高加強田間的管理水平，不斷完善灌溉制度，根據作物的各個季節(jié)的實際需要采取合理灌溉模式。

3 保障措施討論

為了加強開原市節(jié)水項目能夠持續(xù)進行,按照該項目建設領導小組進行職責分工，切實加強農業(yè)及水利等部門的緊密合作，共同努力，農業(yè)部門負責調地、農耕，水利部門負責組織實施項目[4]。在不改變資金的性質和使用的前提下，積極整合農業(yè)的相關資金，特別是農村電力、林道建設和資金、統(tǒng)籌安排、集中使用，確保該項目能夠順利實施。

4 結語

綜上所述，項目工程實施后，18.62萬畝玉米產量由600 kg/畝提高到750 kg/畝，共增產2 793萬 kg，增加產值約5 000萬元，水利灌溉效益分攤系數按0.6計，則水利灌溉效益達3 016萬元。通過分析計算，該項目的經濟內部收益率為13.87%，經濟凈現值為1 302.48萬元(is=8%)，經濟效益費用比為1.26，投資回收期為6.29年。由此可以看出，開原市采取節(jié)水灌溉，預測項目經濟效益明顯、經濟、環(huán)境評價合理，效益突出，安全措施得力[5]，農民的認同度高，項目具有可持續(xù)性，取用水合理。

[1]李兵.開原市節(jié)水灌溉項目水源與取水方式合理性分析[J]. 水利規(guī)劃與設計. 2015(03).

[2]張紫紅.黑龍江水利科技 .開原業(yè)民節(jié)水灌溉增效示范區(qū)重點項目自評價報告[J]. 2007 (01) 31.

[3]趙明明.開原市地下水域經濟用水專項調查分析[J].地下水. 2016(06).

[4]宋亮.開原市水資源開發(fā)利用現狀及持續(xù)利用對策[J].吉林水利 . 2015 (11).

[5]于洪霞.開原、清河城區(qū)水資源需水預測及供需分析[J].中國水運(下半月) . 2010 (03) 71.