許亞杰

(齊齊哈爾市水資源中心，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

0 引言

高標準農(nóng)田建設(shè)旨在提高農(nóng)作物產(chǎn)量，優(yōu)化耕地質(zhì)量布局[1-2]。但是，水資源在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動中起著至關(guān)重要的作用，關(guān)系著農(nóng)作物的生長發(fā)育全過程。本文選取依安農(nóng)場作為研究對象，為分析研究區(qū)內(nèi)水資源供需關(guān)系，采用定額法以2019年為現(xiàn)狀水平年來預(yù)測依安農(nóng)場2025年需水量；其次，對依安農(nóng)場高標準農(nóng)田建設(shè)項目進行綜合效益評價。

1 研究區(qū)概況

依安農(nóng)場位于齊齊哈爾依安縣西南部，東部與克山農(nóng)場相連、西部與富裕農(nóng)場相鄰近，距離齊齊哈爾農(nóng)墾管理局120 km。根據(jù)依安氣象站1956年～2019年實測數(shù)據(jù)，多年平均降水量為460.3 mm[3]。由于受到溫帶大陸性季風氣候的影響，經(jīng)過多年實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)依安農(nóng)場降水主要集中在7月～8月，出現(xiàn)夏澇的現(xiàn)象嚴重。多年平均氣溫在1.6℃左右，冰凍期在127天左右，最大凍深為2 m。

依安農(nóng)場位于烏裕爾河南岸，地形較為平坦且無明顯變化趨勢，高程在187 m～222 m之間，坡降約為1∶600～1∶2000。研究區(qū)內(nèi)地表水水源為躍進湖，地下水屬河谷潛水型，埋深在1.5 m～2 m之間。地下水的補給來源受烏裕爾河影響較大，呈現(xiàn)互補狀態(tài)[4-5]。由于該地區(qū)天然補給量較大，地下水補給量較大，地下水儲量豐富，能夠滿足該地區(qū)人們生活及生產(chǎn)用水。

2 研究區(qū)現(xiàn)狀供需水量分析

2.1 研究區(qū)現(xiàn)有工程可供水量

項目區(qū)內(nèi)供水總量為821.0×104m3/a，其中可供地表水資源約占項目區(qū)內(nèi)總供水量的98.7%，為810.0×104m3/a。依安農(nóng)場現(xiàn)有2眼機電井用于開采地下水資源，作為農(nóng)村生活用水的主要水源，每年可為項目區(qū)供水11.0×104m3。

2.2 研究區(qū)現(xiàn)狀需水量

2.2.1 人畜生活需水量

根據(jù)2019年依安農(nóng)場實際調(diào)查情況得知：研究區(qū)現(xiàn)有人口582人，大牲畜1658頭。根據(jù)定額法分別計算農(nóng)村居民生活需水量和大牲畜需水量，其中農(nóng)村居民生活用水定額和大牲畜用水定額參照《黑龍江省地方標準(用水定額)》(DB23/T 727-2017)[6]。經(jīng)過計算得到依安農(nóng)場2019年人畜生活用水總量為7.75×104m3。

2.2.2 農(nóng)業(yè)灌溉用水

研究區(qū)水田灌溉面積為10000畝。由于項目區(qū)尚未開展灌溉實驗，故采用鄰近農(nóng)場灌區(qū)灌溉制度。按照依安農(nóng)村現(xiàn)狀實際情況在保證率P=75%時，凈灌溉定額為461 m3/畝，灌溉水利用系數(shù)可以達到0.59左右。經(jīng)過計算依安農(nóng)場2019年農(nóng)業(yè)灌溉用水總量為781×104m3。

綜上，依安農(nóng)場現(xiàn)狀水平年(2019年)總需水量為788.75×104m3，其中：人畜生活用水總量為7.75×104m3、農(nóng)業(yè)灌溉用水總量為781×104m3。2019年需水量遠小于研究區(qū)內(nèi)可供水量，說明供大于求，可以滿足正常的生活和農(nóng)業(yè)用水。并且可以采用地下水供給人畜生活用水、地表水供給農(nóng)業(yè)灌溉的方式來滿足依安農(nóng)場的生產(chǎn)生活用水[7]。

2.3 研究區(qū)需水量預(yù)測

2.3.1 人畜生活用水預(yù)測

設(shè)計年限末的人口及大牲畜的數(shù)量以現(xiàn)狀水平年2019年的數(shù)量為基數(shù)，按照人口自然增長率為2.2‰、大牲畜的增長率為10%進行推算。

(1)農(nóng)村居民生活需水量預(yù)測

農(nóng)村居民生活需水量按照式(1)進行計算，計算結(jié)果見表1。

表1 農(nóng)村居民生活需水量預(yù)測

W生=P0(1+ε)nK

(1)

式中：W生為農(nóng)村居民生活需水量；P0為現(xiàn)狀年人口總數(shù)；ε為人口增長率；n為統(tǒng)計年；K為農(nóng)村居民生活用水定額。

(2)大牲畜需水量預(yù)測

大牲畜需水量按照式(2)進行計算，計算結(jié)果見表2。

表2 大牲畜需水量預(yù)測

Q牲=QMi·K=QM0(1+am)·K

(2)

式中：Q牲為大牲畜需水量；QM0為當年大牲畜年末存欄總數(shù)；am為大牲畜自然增長率；i為統(tǒng)計年數(shù)；K為大牲畜用水定額。

2.3.2 農(nóng)業(yè)灌溉需水量

為了減少水資源在輸送過程中的損失、提高灌溉水利用系數(shù)，對農(nóng)場內(nèi)的渠道進行疏浚渠道、襯砌等工程措施。累計開挖疏浚排水溝長度為6.862 km、襯砌支渠一條，長度達6.828 km、襯砌斗渠11條，總長度達5.614 km、布置建筑物36座，包括圓涵23座，圓涵閘12座，方涵閘1座。

農(nóng)業(yè)灌溉需水量按照式(3)進行計算，計算結(jié)果見表3。

表3 農(nóng)業(yè)灌溉需水量預(yù)測

W灌=mijwij/ηi

(3)

式中：W灌為農(nóng)業(yè)灌溉需水量；mij為農(nóng)業(yè)灌溉總面積；wij為凈灌溉定額；ηi為灌溉水利用系數(shù)。

2.4 水資源供需關(guān)系分析

以2019年為現(xiàn)狀水平年對2025年規(guī)劃水平年進行需水量預(yù)測得知，2025年依安農(nóng)場總需水量為721.44×104m3。其中包括，人畜生活用水12.44×104m3、農(nóng)業(yè)灌溉用水709×104m3。項目區(qū)現(xiàn)有供水水源完好，結(jié)合依安農(nóng)場可供水總量來看，地表水可供水資源總量可以滿足農(nóng)業(yè)灌溉用水需求，但是地下水水資源已經(jīng)不能滿足人畜生活用水需求，應(yīng)該考慮地表水資源和地下水資源相結(jié)合的方式來供給人畜生活用水。

3 效益分析

3.1 節(jié)水增產(chǎn)效益

通過研究區(qū)高標準農(nóng)田建設(shè)項目，對依安農(nóng)場的1萬畝水田全部進行改造。經(jīng)過項目建設(shè)實施后，通過渠道的疏浚襯砌和修建水工建筑物等工程措施，在減少水資源輸送過程中損失的同時提高了水資源的傳輸效率，使得用水效率大幅度的提高[8]。最終，研究區(qū)內(nèi)的灌溉水利用系數(shù)從0.59上升到了0.65，減少農(nóng)業(yè)灌溉用水量72萬m3。并且，在項目建成達標后，水稻畝產(chǎn)由510 kg提高到600 kg，畝增產(chǎn)90 kg，糧食年增加產(chǎn)量90萬kg。經(jīng)過初步計算，當年新增收入約252.0萬元，當年利潤總額達約109.0萬元。

3.2 社會經(jīng)濟效益

項目區(qū)建設(shè)高標準農(nóng)田建設(shè)用地，不僅改善了研究區(qū)的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，而且提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量、優(yōu)化作物品質(zhì)，增加了農(nóng)民的收入，使土地得到了有效地、有規(guī)模地經(jīng)營，調(diào)整了農(nóng)業(yè)耕作方式，推進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。土地承包制得到了鞏固，這將對穩(wěn)定整個農(nóng)業(yè)經(jīng)濟建設(shè)起到了重要的作用，使人們看到了項目區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的未來前景與發(fā)展，提高了勞動者收入和農(nóng)業(yè)經(jīng)營效益，促進周邊地區(qū)經(jīng)濟快速發(fā)展。

3.3 生態(tài)環(huán)境效益

通過渠道的疏浚和襯砌以及修建田間水工建筑物，有效地改善了田間小氣候和植物的生理狀況，區(qū)域生態(tài)環(huán)境也隨之有所改善[9]，有效地提高了農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力和優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物效益，以達到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)的目的。

4 農(nóng)場運行的對策及建議

4.1 水資源保護措施

要建立健全水資源管理與保護的有關(guān)條例，加強對水資源的科學管理。圍繞國家有關(guān)規(guī)定，按照依安農(nóng)場實際情況制定有針對性、適合本區(qū)域的特色水資源管理條例，依法管理水資源、依法治理水資源，防治水資源受到污染及水工建筑物遭到破壞。

4.2 化肥、農(nóng)藥污染防治措施

(1)科學合理的對農(nóng)作物進行施肥。增施有機無機復(fù)合肥料，因地制宜推廣秸桿的田間使用技術(shù)，適當減少對化肥的使用量，以改善土壤的物理、化學及生物性質(zhì)，減少化肥對環(huán)境產(chǎn)生的污染及危害。

(2)減少農(nóng)藥污染。項目區(qū)在施用農(nóng)藥時必須堅持一定的原則，減輕農(nóng)藥施用污染環(huán)境，禁止應(yīng)用殘留期長的農(nóng)藥，以防止引起土壤的長期污染。

(3)采用新的技術(shù)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中要逐步推進施用生物肥及生物制劑[10]，有效防止病蟲害的發(fā)生。在控制總量污染的前提下，減少傳統(tǒng)化肥和農(nóng)藥的使用，種植出有益環(huán)境、有益人體健康的綠水農(nóng)作物。

5 結(jié)論

(1)通過現(xiàn)狀水平年(2019年)對設(shè)計水平年(2025年)進行需水量預(yù)測后得到，依安農(nóng)場水資源量充沛，可以滿足研究區(qū)內(nèi)正常的生活生產(chǎn)。

(2)在依安農(nóng)場實施高標準農(nóng)田建設(shè)項目過程中，對渠系進行疏浚、襯砌以及修建水工建筑物等工程措施，使得灌溉水利用系數(shù)從0.59提高到了0.65，不僅提高了用水效率和農(nóng)作物產(chǎn)量，而且大大的節(jié)約了農(nóng)業(yè)灌溉需水量，同時也改善了田間小氣候和農(nóng)作物的生理狀況，使區(qū)域內(nèi)生態(tài)環(huán)境得到進一步改善。本項目的建設(shè)實施也同樣提高了農(nóng)民的經(jīng)濟效益，促進了周邊地區(qū)經(jīng)濟的快速發(fā)展。