王武修,劉 瑩,劉 巖
(1.黑龍江大學 水利電力學院,哈爾濱 150080;2.黑龍江水利科學研究院,哈爾濱 150080)
青岡縣位于黑龍江省中南部,松嫩平原腹地。南鄰省城哈爾濱市120km,西接油城大慶市90km,東與海倫市、望奎縣隔通肯河相望,北連黑河市。青岡縣幅員面積2685km2,地勢東高西低,北高南低,海拔高度多在180-240m之間,最高242.7m,四季分明,寒暑懸殊,年平均氣溫2.4-2.6℃,年平均日照時數2601.3h,平均無霜期約130d/a,平均降水量為450mm/a,項目區(qū)主要自然災害是旱、洪、澇三種。黑土層青岡縣土壤類型較多,是第四紀洪積和沖積松散沉積物發(fā)育起來的地層和土壤母質,在漫長的時間里,經過各種人為和自然因素作用,形成了現在的黑土、黑鈣土、草甸土、鹽堿土、沼澤土、泛濫土、砂土等7個土類,15個亞類,20個土屬50個土種。項目區(qū)的主要作物是玉米和大豆[1-3]。
青岡縣東北黑土地保護建設項目分為3個區(qū)片建設,分別為新村鄉(xiāng)區(qū)片、蘆河鎮(zhèn)區(qū)片和建設鄉(xiāng)區(qū)片。
項目區(qū)總面積為25346.67hm2,現有耕地面積16424.4597hm2,林地面積2155.0756hm2,園地面積2.9829hm2,草地面積4901.842hm2,交通運輸用地面積78.5049hm2,水域及水利設施用地面積225.6444hm2,其他土地面積54.6658hm2,城鎮(zhèn)村及工礦用地面積1503.4559hm2。項目區(qū)土地利用現狀表,見表1。
表1 項目區(qū)土地利用現狀表
續(xù)表1 項目區(qū)土地利用現狀表
1)地表水資源:項目區(qū)內無天然河流發(fā)育,因此,形成的地表水資源主要是大氣降水,而降水除入滲補給土壤和地下水外,所形成的地表徑流大部分因無攔蓄工程而流失,地表水資源利用量較少。
2)地下水資源估算:項目區(qū)水源主要為利用地下水,根據根據《青岡縣地下水資源開發(fā)利用規(guī)劃報告》成果,地下水補給模數為5.06×104m3/a·km2,可開采模數3.98× 104m3/a·km2。
新村鄉(xiāng)片區(qū)總面積為0.83萬hm2,蘆河鎮(zhèn)片區(qū)總面積為1.14萬hm2,建設鄉(xiāng)片區(qū)總面積為0.57萬hm2。經計算,片區(qū)可開采總量為1008.81× 104m3/a。各片區(qū)地下水可開采量計算表,見表2;現狀年地下水可供水量計算表,見表3;規(guī)劃年地下水可供水量計算表,見表4。
表2 各片區(qū)地下水可開采量計算表
表3 現狀年地下水可供水量計算表
表4 規(guī)劃年地下水可供水量計算表
經計算,新村片區(qū)需新建機電井17眼,蘆河鎮(zhèn)片區(qū)需新建機電井50眼,建設鄉(xiāng)片區(qū)需新建機電井43眼。
項目區(qū)規(guī)劃旱田種植面積為1.6萬hm2,分三片區(qū),新村鎮(zhèn)片區(qū)規(guī)劃旱田種植面積為0.292萬hm2;蘆河鎮(zhèn)片區(qū)旱田種植面積為0.86萬hm2;建設鄉(xiāng)片區(qū)旱田種植面積為0.446萬hm2。
新村鎮(zhèn)片區(qū),涉及5個村屯,規(guī)劃旱田種植面積為0.292萬hm2,區(qū)內現有機電井149眼。本次新建農業(yè)灌溉井17眼。
蘆河鎮(zhèn)片區(qū),涉及11個村屯,旱田種植面積為0.862萬hm2,區(qū)內現有機電井401眼。本次新建農業(yè)灌溉井50眼。
建設鄉(xiāng)片區(qū),涉及8個村屯,旱田種植面積為0.446萬hm2,區(qū)內現有機電井250眼。本次新建農業(yè)灌溉井43眼[4]。
項目區(qū)需水主要包括農田灌溉用水和人畜用水。
根據黑龍江地方標準《用水定額》(DB23/T727-2021),確定以下用水定額:①旱田玉米灌溉(坐濾水種)凈定額為6m3/hm2,旱田保證率85%,灌溉水利用系數取0.85,毛定額7m3/hm2;②農村生活用水定額為:80L/人·d;③牲畜用水定額為:大牲畜60L/頭·d,家禽平均3L/只·d。
3.2.1 項目區(qū)農業(yè)需水量計算
根據《用水定額》DB23/T 727—2021查得,玉米噴灌凈灌溉定額為20m3/hm2;春播時坐濾水種注水量凈定額6m3/hm2[5-6]。
項目區(qū)坐水種面積計算用水量,春季播種時可考慮所有井都用于坐水種,新村鄉(xiāng)片區(qū)內計算農業(yè)需水量為22.34萬m3/a;蘆河鎮(zhèn)片區(qū)內計算用水量為65.94萬m3/a;建設鄉(xiāng)片區(qū)內計算用水量為34.12萬m3/a。項目區(qū)內農業(yè)用水量計算,見表5。
表5 項目區(qū)內農業(yè)用水量計算
3.2.2 項目區(qū)人畜需水量計算
人畜年需水量共計370.54萬m3/a,其中新村鄉(xiāng)片區(qū)人畜需水量65.30萬m3/a,蘆河鎮(zhèn)片區(qū)人畜需水量183.88萬m3/a,建設鄉(xiāng)片區(qū)人畜需水量121.35萬m3/a。項目區(qū)內人畜需水量計算表,見表6。
表6 項目區(qū)內人畜需水量計算表
3.2.3 總用水量
經計算,總用水量492.94萬m3/a。
1)自然限制因素:項目區(qū)多年平均降水量為484mm,降水量年內分布很不均,四季降雨量相差懸殊,春季3-5月平均降水量56mm,占全年降水量的12%,春旱現象特別突出。
針對限制因素措施:對既有抗旱井進行設備配套,并設置高位水箱,以滿足春旱高峰用水需求。
2)農業(yè)設施限制因素:灌溉設施因素:項目區(qū)內耕地類型主要為旱田,無地表水灌溉工程。項目區(qū)多發(fā)生春旱現象,現有抗旱井不能滿足24萬畝旱田坐水種使用,在干旱季節(jié)作物種植產量會受到影響,現已造成局部耕地減產絕產,直接影響當地農戶收益。
交通因素:由于原有道路網格已基本成形,布局合理,能滿足項目區(qū)生產生活需要。但由于路面標準較低,有些機耕路和生產路均為土基土路面,雨天泥濘難行,直接給農業(yè)生產運輸、經營造成影響,成農民收入增長緩慢,農村經濟發(fā)展受制。
針對限制因素措施:主要對田間交通道路路面進行硬化,原則是與現有混凝土路面相接段修建混凝土路面,其他主要生產路修建砂石路面或混凝土路面[7]。
3)其他限制因素:地方政府底子薄,資金投入不足,不能進行統一規(guī)劃和大規(guī)模綜合治理,土地資源也不能得到充分合理利用。
4.2.1 現狀水量平衡分析
項目區(qū)內水資源分析,主要是分析地下水可供水量、項目區(qū)需水量二者之間的關系,項目區(qū)農業(yè)需水量為122.4×104m3,人畜年需水量共計370.54×104m3/a,項目區(qū)總需水量為492.94×104m3,項目區(qū)地下水可供水量480×104m3,項目區(qū)可開采量為1008.81×104m3。地下水可供水量<需水量<可開采量,尚不滿足作物的用水需求。項目區(qū)現狀水量平衡供需表,見表7。
表7 項目區(qū)現狀水量平衡供需表
4.2.2 規(guī)劃年水量平衡分析
新村鄉(xiāng)片區(qū)地下水可開采量為325.05萬m3,經計算機電井可供水量為99.6萬m3,總需水量為87.94萬m3,可滿足供水需求[8-9]。
蘆河鎮(zhèn)片區(qū)地下水可開采量為455.03萬m3,經計算機電井可供水量為270.6萬m3,總需水量為249.82萬m3,可滿足供水需求。
建設鄉(xiāng)片區(qū)地下水可開采量為228.73萬m3,經計算機電井可供水量為175.8萬m3,總需水量為121.35萬m3,可滿足供水需求。
因此,項目區(qū)新打機電井開采地下水進行灌溉,不會對地下水資源產生太大的影響,并且滿足作物的用水需求。項目區(qū)規(guī)劃年水量平衡供需表,見表8。
表8 項目區(qū)規(guī)劃年水量平衡供需表
項目區(qū)土地利用現狀滿足黑土地保護建設項目實施的需求,項目的實施使農業(yè)生產方式和產業(yè)結構逐漸向合理化轉變,農田基礎設施和裝備條件逐漸完善,項目具有較大的潛力[10]。
項目實施前,抵御自然災害的能力很差,農民的生產經常受災減產、減收,項目實施后,通過對水、田、林、路綜合整理,耕地質量將有明顯提高,增強了農田抗災能力,便于合理灌排和機械化操作,農田抵御自然災害的能力將大幅度提高。因此,項目的實施不但為農民創(chuàng)造了致富條件,還大大激發(fā)了群眾的生產積極性,真正實現糧食增產,農業(yè)增效,農民增收,對維持社會和諧與穩(wěn)定起到推動作用。