包淑萍,陳 丹
(寧夏回族自治區水文水資源勘測局,750001,銀川)
近年寧夏經濟社會持續高速發展,隨之而來的水資源短缺瓶頸凸顯。按照國家深入實施的西部大開發戰略,寧夏將全力實施六盤山集中連片特殊困難區生態移民工程、百萬畝葡萄長廊項目,解決區域貧困問題,構筑國家生態安全屏障。全力推進戰略實施,加強生態文明建設,實現區域水生態安全,必須通過加強節水型社會建設來保障,而農業節水又是節水型社會建設的重中之重。因此,合理分析農業節水潛力對寧夏經濟社會發展具有指導意義。目前,農業節水潛力計算尚在探索中,現以賀蘭縣為例,將實際工作中摸索出的計算方法總結如下。
通過多年實踐,寧夏已探索出符合區域特色的節水措施,主要分為工程措施和非工程措施。工程措施主要是通過渠道更新改造,采用渠道防滲砌護等工程措施減少渠道輸水損失量;發展噴灌、滴灌、管灌等高效節水灌溉,提高灌水效率;同時加強農田水利基本建設,通過大畦改小畦和平田整地,提高田間水利用系數。非工程措施主要是調整灌區作物種植結構,控制或壓減高耗水作物種植面積,同時加強用水管理、節約用水。以上措施在一些地區實行后,取得了明顯的節水效果。
縣區農業節水潛力計算,一方面根據現狀農業灌溉水利用系數,結合規劃年的灌溉水利用系數,按照灌溉水利用系數的提高計算全縣的農業綜合節水量。另一方面分項考慮縣區渠系水利用系數的提高,計算渠道輸水損失的節水量;根據種植結構調整,主要考慮壓減高耗水水稻種植面積的節水量,在現狀灌溉面積中改造的高效節水灌溉面積節水量;考慮城市發展用地節水量;再者考慮管理措施的節水量。就以賀蘭縣為例,簡要闡述農業節水潛力計算方法。
近年,自治區利用大型灌區續建配套節水改造項目和國土整治項目等對老灌區進行節水更新改造,通過渠道襯砌、加鋪防滲土工膜等對干、支、斗、農渠進行更新改造建設,同時加強田間工程措施,灌溉水利用效率將得到提高。
根據自治區水利發展 “十二五”規劃和 《自治區人民政府辦公廳關于印發實行最嚴格水資源管理制度考核辦法的通知》(寧政辦發〔2013〕61號)要求,賀蘭縣灌溉用水利用系數由現狀的0.427提高到2015年的0.47。近5年,賀蘭縣農業引黃河水量5.173億m3,灌溉水利用系數提高后,年引水量4.70億m3,年可節約的引水量0.47億m3,節約耗水量為0.23 億 m3。
隨著城市化進程的加快,賀蘭縣規劃將灌區3萬畝 (15畝=1 hm2,下同)土地發展為建設用地。灌區現狀灌溉定額為800 m3/畝。綜上,城市建設占地節水量共計2 400萬m3,折算到引水口為2820萬m3,可節約耗水1354 萬 m3。
從引黃灌區多年實踐看,渠道防滲砌護是最經濟和最有效的節水措施之一,因其輸水速度加快,水頭損失小,防滲效果明顯,施工難度不大,渠系水利用系數大幅提高而在灌區得到全面推廣?,F在實施的農業綜合開發項目、國土整治項目、灌區續建配套改造項目等都要求對斗渠以上級別渠道進行防滲砌護。
賀蘭縣現狀灌溉水利用系數0.427,其中田間水利用系數為0.88,渠系水利用系數為0.49,2015年規劃灌溉水利用系數0.47,田間水利用系數為0.90,渠系水利用系數為0.52。近5年賀蘭縣農業引黃河水量5.173億m3,扣除城市建設用地節水量2 820萬m3后為4.89億m3,渠系水利用系數提高后,年引水量4.61億m3,年可節約的引水量2 800萬m3,節約耗水量 1350 萬 m3。
以上節水量是建立在加大渠系更新改造投資力度上的節水量。根據寧夏大型灌區續建配套與節水改造項目建設情況、相關節水量與投資關系,干渠單方節水投資一般在10~26元/m3,干渠以下一般在10~15元/m3。本次單方水節水投資按14元/m3考慮,初步估算總投資需達到1.89億元。
根據《2012年種植業生產及結構調整指導意見》,全區水稻面積壓減至100萬畝,其中賀蘭縣水稻種植面積由現狀的20.2萬畝壓減至16萬畝。水稻及水澆地現狀年至直開口灌溉定額分別取 790 m3/畝、380 m3/畝。壓減后節約直開口引水量0.164億m3,節約渠首引水量0.193億m3,節約耗水量 0.093億 m3。
賀蘭縣通過廣泛推廣農民用水協會,加強調配水管理,實現農業節水0.5%的目標,節約引水量0.026億m3,節約耗水量 0.012 億 m3。
最理想狀況是,以上節水措施同步實現后,同時在渠道更新改造投資達到1.89億元情況下,賀蘭縣可節約引水0.781億m3,扣除園區占地節引水量0.282億m3,賀蘭縣可節約引水量0.499億m3,與計算的綜合節水潛力 0.47億 m3相比偏多 0.029億 m3,主要是由于計算分項節水潛力僅考慮了高效節水灌溉面積發展,對其他國土、農發等部門的項目未全部考慮,且計算綜合節水潛力時未考慮園區建設用水量減少的情況。
農業近3年平均耗水系數按0.48計,可節約耗水量0.37億m3。
賀蘭縣以上節水措施完全實施后,節水量是一種理想狀態下的節水潛力。區域節水潛力與當地節水灌溉技術發展、節水改造資金落實程度及農民的節水意識強弱聯系密切。因此,可實現節水潛力按以下方案考慮。
城市建設占地節引水量0.282億m3,為城市建設完全按規劃規模發展節水量的最大節水方案,考慮到城市發展的不確定性,本次分別按照城市發展規模達到規劃規模的50%、40%、30%考慮,節約引水量分別為0.141億 m3、0.113 億 m3、0.085 億 m3, 節約耗水量分別為 0.068億m3、0.054億m3、0.041 億 m3。
按渠系更新改造實現率分別為100%、80%、60%、40%,分析渠系更新改造節水潛力。不同方案下,可節約渠道引水量約 0.112億~0.280億m3,節約耗水量0.054億~0.135億m3。
按壓減水稻比率分別為20%、15%、10%、5%,分析壓減水稻節水潛力。不同方案下,可節約引水量在0.048億~0.193億m3之間,節約耗水量在0.023億~0.093億m3之間。
按管理措施節水目標分別為0.5%、0.4%、0.3%、0.2%, 分析管理措施節水潛力。不同方案下,可節約引水量在0.010億~0.026億m3之間,節約耗水量在0.005億~0.012億m3之間。
綜合以上各節水方案,當城市發展規模達到規劃批復規模3萬畝,渠道更新改造投資達到1.90億元,實現率達到100%,水稻面積壓減4萬畝,管理措施到位,賀蘭縣可實現最大綜合節水潛力,可節約引水0.781億m3,節約耗水量0.375億m3。當城市發展規模達到規劃批復規模的30%,渠道更新改造投資達到0.76億元,實現率達到40%,水稻面積壓減1萬畝,管理措施節水目標達到0.2%,賀蘭縣最小可節約引水0.255億m3,節約耗水量0.122億m3。賀蘭縣綜合節水潛力方案見表1。

表1 賀蘭縣綜合節水潛力

表2 賀蘭縣可行節水方案
考慮到節水措施可實現情況、節水投資落實情況等因素,本次根據以上不同措施的各種方案進行交叉組合,形成的可行節水方案見表2。
本次分析推薦的可行節水方案為園區發展規模達到規劃規模的30%,渠道更新改造投資達到1.14億元,實現率達到60%,水稻田面積壓減1萬畝,管理措施節水目標0.2%,綜合可節引水量0.311億m3,畝均節引水量50m3,節約耗水量 0.149億 m3。
寧夏引黃灌區農業節水具有較大潛力,搞好農業節水對全區水資源持續利用和經濟的可持續發展具有重要的意義。賀蘭縣規劃年重點新增用水項目主要有“十二五”生態移民規劃、葡萄長廊發展規劃、工業發展用水,以上項目需新增水量3 600萬m3,賀蘭縣可節水量為3 110萬m3,規劃年存在缺口490萬m3。
賀蘭縣未來縣域內用水形勢不容樂觀,為滿足用水需求,賀蘭縣將通過加大農業節水投入力度,大力調整農業產業結構和種植業結構,實現結構調整節水,在規劃年節水力度的基礎上繼續挖掘農業節水潛力,探索積極有效的水權轉讓方式,通過水市場交易等機制,將農業的節約水量用于滿足賀蘭縣各行業發展用水需求。
[1]劉立彬.四川省水資源及水利建設總體布局研究[J].四川水力發電,2006,25(4).
[2]朱鐘麟,侯魯川.四川省水資源緊缺性評價及可持續利用研究[J].中國水土保持科學,2006,4(4).
[3]段愛旺,信乃詮,王立祥.節水潛力的定義和確定方法[J].灌溉排水,2002(2).
[4]馬素英,李月霞,白振江.節水潛力計算方法分析與比較[J].河北水利,2008.
[5]宋長虹,高淑紅,胡志亮.節水潛力的計算方法與應用[J].黑龍江水利科技,2008(1).
[6]傅國斌,李麗娟,于靜潔,劉昌明.內蒙古河套灌區節水潛力的估算[J].農業工程學報,2003(1).