和靜縣農(nóng)業(yè)高效節(jié)水改造方案效益分析

牛小剛

（巴州天寶水利工程設(shè)計(jì)有限公司，新疆 庫爾勒 841000）

0 引言

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市化和工業(yè)化的持續(xù)推進(jìn)，大量水資源開始向工業(yè)和城市轉(zhuǎn)移，用于農(nóng)業(yè)的水量逐年下降[1]。和靜縣因水資源總量匱乏，時(shí)空配置不均，旱澇災(zāi)害頻發(fā)，發(fā)展高效節(jié)水灌溉是穩(wěn)定本縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、提高灌區(qū)效益的必由之路。因此，依據(jù)現(xiàn)狀灌區(qū)的重要性和緊迫程度，有效利用相關(guān)領(lǐng)域投資對其進(jìn)行節(jié)水改造，尋求合理有效的改造和評(píng)估方法，總結(jié)改造經(jīng)驗(yàn)，對于充分發(fā)揮灌區(qū)節(jié)約水資源、改善生態(tài)環(huán)境，提高防洪排澇抗旱能力，涵養(yǎng)地下水資源，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。

1 和靜縣農(nóng)業(yè)概況

和靜縣位于新疆中部，天山南麓，巴音郭楞蒙古自治州焉耆盆地西北部。全縣土地面積39686 km2，其中山區(qū)面積36768 km2，位于多山系山脈天山的中段主脈以南深山之中，海拔高度1800 m～5289 m，其中高寒草原占很大面積，是巴音郭楞蒙古自治州主要的畜牧業(yè)區(qū)，也是該州主要的河流發(fā)源地之一。平原區(qū)面積2918 km2，處于縣東南角，海拔高度1044 m～1800 m，水土光熱條件很好，是主要的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)。和靜縣現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)耕作區(qū)仍為常規(guī)灌溉，迫切需要發(fā)展高效節(jié)水灌溉技術(shù)，改善常規(guī)的灌溉方式。只有大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉工程，提升節(jié)水灌溉面積比重，提高水資源利用效率，改變水資源浪費(fèi)的現(xiàn)狀，才能保證和維持現(xiàn)有灌溉面積的正常生產(chǎn)發(fā)展和構(gòu)建周邊良性生態(tài)。

2 農(nóng)業(yè)節(jié)水改造方案

和靜縣2018 年度節(jié)水改造實(shí)施方案計(jì)劃區(qū)域位于和靜縣巴潤哈爾莫敦鎮(zhèn)、哈爾莫敦鎮(zhèn)、乃門莫敦鎮(zhèn)及烏拉斯臺(tái)農(nóng)場，采用地表水、地下水滴灌，為Ⅳ等小（1）型工程，主要種植小麥、辣椒、番茄等作物。

2.1 系統(tǒng)布置

項(xiàng)目總面積43071 畝，共分為50 個(gè)獨(dú)立滴灌系統(tǒng)。其中：巴潤哈爾莫敦鎮(zhèn)19 個(gè)系統(tǒng)，總面積11822 畝；哈爾莫敦鎮(zhèn)19個(gè)系統(tǒng)，總面積15587 畝；乃門莫敦鎮(zhèn)3 個(gè)系統(tǒng)，總面積3302畝；烏拉斯臺(tái)農(nóng)場9 個(gè)系統(tǒng)，總面積12360 畝。

2.2 水源工程

根據(jù)各滴灌系統(tǒng)分區(qū)，利用現(xiàn)有渠系，新建21 座沉砂池，修建泵房26 座，利用已有機(jī)井28 眼，其中延伸管網(wǎng)11 處，配套變壓器、啟動(dòng)箱、水泵、施肥罐、過濾器等42 套首部設(shè)施設(shè)備套。

2.3 管道工程

項(xiàng)目區(qū)共埋設(shè)UPVC管385.30km，地面管PE 管29564.85 km；UPVC 管壓力等級(jí)為0.4 MPa，管徑Φ315 mm～90 mm；PE 管壓力等級(jí)為0.25 MPa，管徑Φ90 mm、Φ16 mm。

2.4 主要工程量

土方開挖58.59 萬m3，回填45.97 萬m3，細(xì)砂墊層回填6.73 萬m3，棄土處理6.73 萬m3，修建閥門井917 座，滲井794座；沉砂池21 座，泵房等26 座，10 kVA 輸電線路24.415 km，380 V 輸電線路0.80 km。

3 節(jié)水改造效益評(píng)估

首先對實(shí)施方案的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評(píng)估，分析工程對社會(huì)和生態(tài)帶來的效益，進(jìn)而對方案開展經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

改造工程的實(shí)施，將產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益，主要包括節(jié)約水量產(chǎn)生新的農(nóng)業(yè)灌溉效益、滴灌高效性產(chǎn)生的增產(chǎn)效益。

3.1.1 節(jié)水量效益

節(jié)水量依據(jù)工程實(shí)施前后用水量差值計(jì)算，采用式（1）計(jì)算：

式中：η1為現(xiàn)狀灌溉水利用系數(shù)；η2為改造方案實(shí)施后的灌溉水利用系數(shù)；V 為現(xiàn)狀灌區(qū)渠首毛引水量。

節(jié)水改造工程實(shí)施后，渠系內(nèi)滲漏問題將得到有效控制，堵塞問題進(jìn)一步紓解，使得水流路徑更為通暢，灌溉用水系數(shù)得到提升，具體見表1。

表1 項(xiàng)目實(shí)施前后灌溉水利用系數(shù)變化情況

由表1 可知，項(xiàng)目實(shí)施后灌區(qū)的水利用系數(shù)由現(xiàn)狀年的0.527 增加至地表水滴灌0.551 和地下水滴灌的0.900。經(jīng)計(jì)算，和靜縣田間高效節(jié)水實(shí)施方案2018 年新建高效節(jié)水灌溉面積4.3071 萬畝，項(xiàng)目實(shí)施前項(xiàng)目區(qū)作物需水量為3004.86 萬m3，項(xiàng)目實(shí)施后項(xiàng)目區(qū)作物需水量為2623.29 萬m3，較實(shí)施前節(jié)約水量381.57 萬m3，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益可比擬于同等水量用于其他灌區(qū)生產(chǎn)所得產(chǎn)值計(jì)算。

3.1.2 農(nóng)業(yè)增產(chǎn)效益

項(xiàng)目區(qū)種植糧食作物（小麥）3027 畝，經(jīng)濟(jì)作物（番茄、辣椒）34875 畝，防護(hù)林5169 畝，見表2。

表2 項(xiàng)目區(qū)作物種植結(jié)構(gòu)表

農(nóng)業(yè)灌溉增產(chǎn)效益依據(jù)灌區(qū)有、無本工程的增產(chǎn)值和灌溉效益分?jǐn)傁禂?shù)乘積計(jì)算確定：

式中：B 為農(nóng)業(yè)灌溉增產(chǎn)效益，萬元；Ai為第i 中農(nóng)作物種植面積，萬畝；yHi為改善灌溉條件后農(nóng)產(chǎn)品畝均產(chǎn)出，kg/畝；yoi為改善灌溉條件后農(nóng)產(chǎn)品畝均產(chǎn)出kg/畝；εi為農(nóng)產(chǎn)品因灌溉條件改善增加產(chǎn)量二產(chǎn)生的效益攤派因子；Pi為各農(nóng)作物影子價(jià)格。

灌區(qū)條件改善后的灌溉效益分?jǐn)傁禂?shù)取0.4，經(jīng)計(jì)算，通過農(nóng)技、園藝及管理提升等系列綜合措施共同作用，項(xiàng)目實(shí)施后效益可達(dá)737.22 萬元，見表3。

表3 農(nóng)業(yè)增產(chǎn)效益計(jì)算表

3.2 社會(huì)效益

3.2.1 改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件

項(xiàng)目區(qū)原有構(gòu)筑物損毀嚴(yán)重，渠道堵塞、滲漏量大，嚴(yán)重影響了灌溉效益。項(xiàng)目落地后改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，農(nóng)田改善灌溉面積43071 畝，減少了渠道滲漏量，改善了該地區(qū)供水條件，提高了農(nóng)業(yè)用水保證率。

3.2.2 優(yōu)化區(qū)域發(fā)展條件

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化無疑將增強(qiáng)縣域農(nóng)業(yè)抵御自然災(zāi)害的能力，改善生產(chǎn)條件，促進(jìn)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整和產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)持續(xù)良性發(fā)展，為改善優(yōu)化和靜縣農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展條件，助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略提供條件。

3.3 生態(tài)效益

節(jié)水灌溉工程建成后兼有生態(tài)農(nóng)業(yè)和節(jié)水農(nóng)業(yè)優(yōu)勢，是兼顧農(nóng)業(yè)集約生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的發(fā)展模式。

（1）節(jié)水灌溉具有灌溉水量可控、噴灑均勻、防止水土流失、土壤板結(jié)和土肥退化的特點(diǎn)。土壤環(huán)境在保持特定水分運(yùn)動(dòng)和鹽分平衡的條件下必然有利于墑情優(yōu)化。

（2）通過高效節(jié)水的建設(shè)，可有效緩解水資源短缺、控制地下水超采，提高灌溉水利用系數(shù)，節(jié)約水量，此水量可用于擴(kuò)大生態(tài)草的灌溉面積，起到防風(fēng)固沙的作用，改善灌區(qū)的小氣候，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，改善生態(tài)環(huán)境效益。

（3）顯著改善灌溉條件，促進(jìn)生物量累積，有利于農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)。

3.4 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)即基于經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則和指標(biāo)對節(jié)水改造工程的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行計(jì)算分析，評(píng)估其收益[2]。

1）項(xiàng)目計(jì)算期

項(xiàng)目正常運(yùn)行期取20 年。基準(zhǔn)年為2018 年初，建設(shè)周期1 年，2018 年～2038 年為正常運(yùn)行期。

2）項(xiàng)目基準(zhǔn)收益率

本項(xiàng)目基準(zhǔn)收益率按8%計(jì)算。

3）價(jià)格確定原則

建設(shè)投資采用當(dāng)年價(jià)結(jié)算，建設(shè)期漲價(jià)通過基本預(yù)備費(fèi)予以解決。營業(yè)收入測算采用現(xiàn)期市場價(jià)，計(jì)算期內(nèi)保持不變。

4）評(píng)價(jià)結(jié)果

主要對經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率、經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值、經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)計(jì)算，經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率8.11%；經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值為344.70 萬元；經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比1.06。可見，該方案的經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率大于社會(huì)折現(xiàn)率8%，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值萬元大于0，經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比1.06 大于1.0，在經(jīng)濟(jì)上是合理可行的。

4 結(jié)論

（1）和靜縣節(jié)水改造實(shí)施方案實(shí)施后，將較大程度改善縣域灌區(qū)水利基礎(chǔ)設(shè)施，提高水資源利用效率，增加農(nóng)民收入，有利于提升農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，促進(jìn)縣域農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生態(tài)行業(yè)用水協(xié)調(diào)發(fā)展。

（2）和靜縣2018 年度農(nóng)業(yè)節(jié)水改造實(shí)施方案對預(yù)期經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益進(jìn)行評(píng)估分析，通過經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)分析方案的合理性，為指導(dǎo)和優(yōu)化節(jié)水方案、發(fā)揮工程節(jié)約水資源、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展指明了方向。