李亞梅
(樂亭縣水務局 河北 樂亭 063600)
樂亭縣是一個傳統的農業大縣,近幾年農業發展較快,而水利是農業的命脈,制約著農業經濟的發展。樂亭縣屬嚴重缺水地區,多年平均水資源可利用量僅為1.0541億m3,供水缺口很大,供需矛盾十分突出。近幾年,隨著樂亭縣農業現代化建設的深入推進,水資源短缺已成為制約其農村經濟發展的瓶頸。農業主要用水量是種植業用水,農業灌溉用水是主要用水大戶,所缺水量每年都是靠大量超采地下水來維持供需平衡。樂亭縣由于地下水連年超采,造成地下水位持續下降,灌溉成本逐年提高,井泵報廢率較高。加上多年投入較低,造成農田灌溉基礎設施不足、灌溉管理模式較粗放,水資源浪費現象嚴重。
農業是國民經濟的基礎,水利是農業的命脈。提高糧食綜合生產能力,保障糧食安全,關系到國民經濟持續快速協調發展、城鄉人民生活改善和社會穩定。農業的發展鞏固可以促進工業化、城市化進程,建設良好的農業基礎設施,可增強糧食綜合生產能力,促進農業產業結構優化調整,增加農民收入,從根本上保障農業增產、農民增收、農村生態環境改善,實現農業和社會經濟的可持續發展。
1.1 水資源短缺已成為制約農業發展的瓶頸。近年來,由于受持續干旱、河道淤積及降水時空分布不均,年際豐枯變化大的自然特點等因素影響,地表水供水不足,農業相應增加了地下水的開采。樂亭縣人均水資源量275 m3,相當于全國平均水平的13.1%;畝均水資源量僅147 m3,相當于全國平均水平的9.4%,是典型的資源型缺水縣份。水資源短缺直接導致農業灌溉保證率不高,產量不穩,嚴重制約著現代農業的發展。
1.2 地下水嚴重超采的嚴峻性。樂亭縣屬于水資源匱乏地區,地下水超采嚴重。多年來干旱少雨,地下水采多補少問題十分突出。樂亭縣境內形成的地下水漏斗主要為古河—張莊子漏斗,該漏斗為第四紀淺層水水位下降漏斗,隨著地下水開采量逐年增大,漏斗不斷加深,范圍不斷擴大。地下水超采帶來了一系列問題,如地裂縫、地面沉降、海水入侵等。通過對1996~1997年淺層咸淡水界限和20世紀80年代初對比發現,張各莊、湯家河一帶,咸淡水分界向北推移距離1.5~53.75 m,侵染面積20.3 km2,淺層地下水中氯離子質量濃度達1.135~1.138 mg/L,礦化度達
2.7~3.5 g/L。
1.3 農業基礎設施的薄弱性。當前我國社會正經歷轉型期,尤其是城市化和工業化的快速發展,大量農村勞動力向城鎮轉移,造成農村勞動力減少。同時近年來樂亭縣設施農業快速發展,已成為樂亭縣農業產業支柱,農業用水量持續增加,但現狀是農業基礎設施依然薄弱,存在的主要問題有:①部分村莊井泵未統一配套,農民自配水泵灌溉,費時費力;②部分村莊田間沒有地埋輸水管道,輸水損失大且需要大量人力;③部分機井年久失修、無法滿足灌溉需求;④管理方式落后,部分村莊還在采用抄記電表的方式;⑤土地經營管理以一家一戶為主,灌溉也是一家一戶灌溉,缺少有效的管護服務組織和管理制度,效率低下。
1.4 經濟社會的快速發展和水需求的迫切。樂亭縣作為傳統農業縣,農業人口占全縣總人口的80%以上,隨著工農業生產和社會經濟不斷發展,取水量也不斷增加。工、農業用水均依賴開采地下水,致使地下水位逐年下降。連年干旱和農田灌溉設施薄弱,農業生產保證率不高,使農業生產受到嚴重影響。因此,加快發展節水灌溉工程,提高科技水平、改善農業生產條件,緩解水資源供需矛盾已成當務之急。高效節水灌溉工程的實施,將有效提高灌溉水的利用率,降低農業灌溉用水總量,并達到增加效益的目的。
近年來,由于降水量減少,大量開采地下水灌溉農田,使得地下水位逐年下降,水資源緊缺的矛盾日益突出。再加之傳統的灌溉方式落后,造成農業用水浪費和澆地成本逐年增加。隨著農業種植結構的調整,在發展現代農業中,為農業用水提供科學的灌溉方式、實現節約用水是今后農田水利工程建設的重點和發展方向。發展農業節水灌溉工程是農業產業結構調整和發展高效農業的必要保障,也是應對干旱、節約用水的革命性措施。樂亭縣地處冀東平原,大田作物所占比重較大,根據現已成型的技術灌溉方案和當地灌溉習慣,可采用的節水灌溉措施為:管灌、微滴灌、噴灌。
2.1 管灌。樂亭縣1990年10月引進地下管道灌溉技術,在樂亭縣的4個鄉鎮11個村莊進行試點示范并逐步推廣,被列入河北省 《節、打、蓄、引》節水示范縣。目前,管灌已成為樂亭縣推廣使用節水灌溉技術最主要的形式之一。管道輸水可減少滲漏損失和蒸發損失,管道輸水損失可減少5%,灌溉水利用系數達到0.8,占地少,耕作影響小,操作管理要求技術素質比噴灌低,管徑適中、管灌無過多設備,阻力損失較小。泵揚程較小,功率小,能耗低,適應性強,可以越溝、爬坡和跨路,不受地形限制。管灌適合于大田作物,且投資低,適應性強,運營管理較噴灌容易,便于群眾掌握,群眾容易接受,便于推廣,適合當前農業生產責任制形式。
2.2 微滴灌。樂亭縣于1985年首次在于坨鄉一戶人家建成固定式果樹滴灌系統,控制面積85畝,投資1.2萬元,具有省水、省工、果品增產等優點,效果良好。膜下滴灌是近幾年發展起來的一種先進節水技術,適用于大田、大棚作物,節水增產效果明顯。2003年4月,縣水務局在王灘鎮苑莊村進行膜下滴灌推廣試點,安裝滴灌面積368畝,投資14.5萬元,為縣內膜下滴灌的發展提供科學依據。由于造價較高、易堵塞和不易檢修等原因,因此該項節水灌溉技術尚未能大面積推廣,“十二五”期間僅安裝3.27萬畝。2.3 噴灌。樂亭縣群眾種植作物較多,作物高低不均,糧食作物又以玉米、小麥雙茬為主,溫室大棚、果樹種植較廣。噴灌適合低稈大面積高附加值作物灌溉,投資較大,噴頭易壞,不適合小面積灌溉。噴灌雖然適用于大田作物,比管灌節水、省工,但由于投資高,系統復雜,運營管理難度大,主要是群眾可接受度差,群眾認可度低,不便于推廣,所以大田和大棚也不采用噴灌。
3.1 節水效益。高效節水灌溉工程實施后,可節約大量農業用水,提高了水的利用系數。根據實踐,實施高效節水灌溉技術后,偏枯水年(P=75%)可減少淺層地下水98.073萬m3。
3.2 省工效益。高效節水灌溉工程投入使用后,可節省大量勞動力,依據 《黑龍江水利科技》2012年第4期旱田高效節水效益分析得知,按畝均可省工0.5個,每個工日按80元計算,項目省工效益為101.56萬元。3.3 節地增種效益。實施高效節水灌溉工程后可以減少土壟溝占地,節省了土地,提高了土地利用率,按節地1%,節地253.89畝。按播種小麥考慮,節地增種效益為 253.89(畝)×500(Kg/畝)×2.2(元 /kg)=27.93 萬元。3.4 增產效益。參照示范縣項目,實施高效節水灌溉項目后畝均增產10%,棚室增產5%左右,露地果樹(桃樹、蘋果)增產3%左右。
由表1可知:項目實施后,年新增糧食產量92.97萬kg,新增加農業產值為1 262.26萬元。節地增種效益和土地增產效益之和為1 290.19萬元,水利分攤系數0.3,則項目水利效益為373.80萬元。

表1 項目區工程實施前和工程實施后增產效益表
年總效益=水利效益+省工效益=475.356萬元。
項目區凈效益=年總效益-年平均運行費用,項目區凈效益279.016萬元,人均效益為211元。
例:樂亭鎮新埝村,位于樂亭縣城西5公里,現有人口560人,242戶,全村共有耕地面積1 025畝,灌溉機井45眼,節水灌溉項目實施以前,農民灌溉大多采用傳統的土壟溝輸水的大水漫灌形式,灌溉水利用系數低,水資源浪費嚴重。2016年,該村被列為樂亭縣2016年地下水超采綜合治理地下水高效節水灌溉項目村,縣水務局投資110萬元,在該村鋪設地下管道11 300 m、安裝出水口451個、配套灌溉機井29眼、安裝智能控制柜29套、更新機井6眼。項目實施后,僅用29眼機井就滿足了全村灌溉需要,并極大的方便了群眾灌溉,提高了灌溉效率,管灌工程的節水、節地、省工、增產效果顯著,受到了廣大百姓的認可和歡迎。現在,該村每年可實現節水10萬m3,年增產糧食1.14萬kg,新增經濟作物產值61萬元,農民年人均增收500元左右。
通過樂亭縣大力發展低壓管道灌溉工程的實踐證明:低壓管道灌溉技術具有節水、節地、省工、投資少、見效快等優點。目前,樂亭縣已發展節水灌溉面積46.27萬畝,占總耕地面積的54.3%,以后將實現高效節水灌溉全縣區覆蓋。
