灌溉效益（精选7篇）
灌溉效益 篇1
摘要：我国水资源紧缺,城市生活和工业大量挤占农业用水并产生大量污水,致使农业清水灌溉用水危机加重。在这种情况下,我国的污水灌溉面积随着城市化加快和工业发展而迅速扩大。为了研究灌区污水灌溉相关各方效益变化,通过把灌区污水灌溉运行与梯级库群中龙头水库运行相比较,分析结果表明灌区污水灌溉存在补偿效益。文章给出了灌区污水灌溉补偿效益的概念和内涵。接着,进一步指出灌区污灌补偿效益相关研究内容,包括灌区污灌补偿相关对象分析、相关对象的效益变化研究和灌区多水源污灌补偿调度研究,并对它们进行了定性分析。最后指出下一步灌区污灌补偿研究任务和方向。
关键词：补偿效益,灌区,污水灌溉,补偿调度
0 前 言
我国是一个农业大国,灌区的可持续发展事关国家稳定和民族复兴。我国有效灌溉面积从1990年的4 740.31万hm2增长到1999年的5 315.84万hm2 (《 2000年统计年报》),已经成为世界第一灌溉大国。以灌溉为主的农业用水量占全国总用水量的70%左右,在约占全国耕地面积的50%的灌溉面积上生产着全国粮食总产量的80%。然而,由于我国总体水资源不足,随着国民经济的快速发展和人民生活水平的提高,灌溉用水不断被工业和城市生活用水所挤占,农业生产缺水日趋严重,特别是我国北方地区,由于水资源的开发利用几乎达到了极限状态;同时,由于污水排放量的加剧,污水处理能力远远落后污水产出量,全国各大水域水质受到污染,农业上不得不用大量的污水灌溉农田(以下简称污灌)。并且可以预见,在未来相当长一段时间内,污水灌溉面积将有增无减。
日本、美国、以色列等国家的实践证明,经过适当处理的生活污水和有机工业废水灌溉农田,可以变废水为良好的灌溉水源,还可以提高土壤的肥力,因此污灌为农业生产提供廉价灌溉水源的同时,也为污水的处理提供了一条解决途径,既保护了水环境,又缓解了水资源供需之间的矛盾。所以污水作为灌溉水源或补充水源得到了大力的发展。然而,在我国,由于污水处理能力低以及人们的环保意识薄弱,将大量未经处理或缺少必要预处理的污水用于灌溉农田,水质严重超标,盲目的污水灌溉导致了一些地区的土壤有毒有害物质积累,土壤受到了不同程度的污染,质地不断恶化,甚至弃耕,在有些地区已经严重威胁了人类的健康;地表水和地下水富营养化,水环境受到了污染。污灌区的利益正受到无偿侵害。
补偿效益研究一直被各个领域专家学者所关注,特别是中国进入WTO后,对各种补偿效益研究进入了一个新的阶段。在水利领域不仅是水利工程建设中存在补偿效益问题,而且在水利工程运行管理中同样存在补偿效益研究问题。比如受到最多关注的是为争取龙头水库的建设而强调其对下游的补偿效益。如澜沧江上的小湾水电站[1]和红水河上的天生桥水电站[2]。补偿调节计算方面,学者研究了水库群布置的梯级、并联(陈安勇,陈洋波等,隔河岩和葛洲坝,1995)、混联(徐鼎甲等,东北电网松花江和鸭绿江,2001)和跨流域(杨振立,王军良,碛口水库与安康、石泉水库,1998)补偿调节,涵盖了径流补偿、库容补偿和电力补偿。西安理工大学以黄强为学术带头人的学术团队对黄河干流梯级电站补偿效益进行了深入系统的研究[3,4,5,6,7,8,9,10]。到2007年10月查CNKI关于补偿和效益的文献有3 570多条,其中补偿效益的有111条。但关于灌区污灌补偿效益研究却没有报道。
本文主要通过灌区污灌与梯级库群中龙头水库运行相类比,揭示灌区污灌使得相关对象受益和自己利益损失的事实,给出灌区污灌补偿效益概念和内涵,对其相关内容进行初步探讨,为下一步系统地研究灌区污灌补偿打下基础。
1 灌区污灌补偿效益概念和内涵
在黄河干流梯级水库群补偿效益研究中,赵麦换[9]对大量相关研究进行系统分析后,给出水库补偿效益概念。他认为水库补偿效益是指由于水库的建设、运行或状态的变化,相关对象的利益发生变化,该类利益的变化为水库的补偿效益。同时,他给出水库补偿效益的对象不断拓展的原因;水库补偿效益对象的拓展是适应新形势发展的必然结果。一方面,由于水资源供需矛盾日益尖锐,使得涉及各对象的相互影响和相互依赖程度加深,某一对象或某些对象不可能完全按照自身的目标运行而不考虑其他对象的利益,就像水库发电要受到更多的综合利用的约束一样。因此,由于水资源紧缺引发的对象间关系密切化是水库补偿效益对象拓展的根本原因。另一方面,水资源的紧缺和统一调配、统一管理使得水库作用明显提高,水库作为流域甚至是跨流域水资源调配的重要手段,已经受到广泛的关注,其自身的利益也成为水库建设者、经营者和管理部门非常关心的问题,因此科学、合理、全面的衡量水库的补偿效益,显得尤为重要,对水库补偿效益拓展也就应运而生。
通过以上论述,我们可以得到2点重要启示:其一,补偿效益是指某一工程或区域自身行动给社会带来的外部效益和自身利益受损;其二,补偿效益不断拓展的原因,补偿效益不断拓展是水资源紧缺和区域水资源统一管理的必然结果。
由前言分析可知,灌区污灌运行的主要原因就是水资源紧缺,大量农业用水被工业和城市生活用水所挤占。大多数灌区都处在江河流域内取水较为方便的地理位置上,更是与大中城市相比邻或包围之。原有的农用清水大量被挤占,灌区被动实行污水灌溉就在情理之中了。灌区实行污水灌溉的运行方式引起了相关部门利益的变化,如污水处理部门负担减轻,节约了污水处理费用;灌区自身利益受到损失,土壤受到污染生产力降低和农产品质量下降,出售价格要比非污水灌溉农产品的价格低,使得农民利益受到无偿侵害。可见,灌区污灌运行同样存在补偿效益。
通过灌区污灌与水库运行相类比,我们可以得到灌区污灌补偿效益概念和内涵。灌区污灌补偿效益是指灌区的灌溉污水灌溉运行或污水灌溉制度的变化,使得相关对象的利益发生变化,该类利益的变化为灌区污灌的补偿效益。灌区污灌内涵丰富,包括污水灌溉、污清轮灌和污清混灌(可按不同比例进行污水和清水混灌)等不同运行方式;结合灌溉日期和灌水定额还可以得到多种污灌灌溉制度。灌区污灌不同的运行方式和不同的灌溉制度丰富了污灌补偿效益研究的内涵。
2 灌区污灌补偿效益相关研究内容
灌区污灌补偿效益是一个涉及知识面宽,对象众多,影响范围广,各方效益量化难度高,研究基础相对薄弱,研究成果稀少的充满挑战和富有意义的研究新领域。污灌补偿效益研究的内容和大的方向可以概括为3个层次研究。一是灌区补偿理论体系研究,对灌区补偿效益进行界定和评价,构建补偿效益概念模型体系。二是灌区补偿效益计算方法研究,推导各种补偿效益计算方法;三是不同灌溉制度组合模式下补偿效益合理分配方法的研究,结合典型灌区进行不同尺度和不同类型的实例研究灌区污灌补偿效益相关研究内容丰富。
2.1 灌区污灌补偿相关对象分析
灌区污灌补偿相关对象分析,明确各自之间补偿和被补偿关系。灌区污灌涉及到的相关对象可以从污水源、流径和去向的思路顺藤摸瓜地来确定。污灌的污水源、流径和去向主要有2个:①上游产生污水,下游灌区利用;②城市污水农村(或郊区)利用。这些污水如果不被用来灌溉,将顺着河流或排水系统排入江河湖海或下游。在国外,科学合理的污水灌溉用的污水是经过一定处理,去掉重金属等有害物质后的污水。所以,在污水进入农田灌溉和污水排放之间应有污水处理程序。通过上述分析,我们可以知道灌区污灌涉及到的相关对象有:污水产生单位(多指城市工业和城市生活)、城镇污水处理单位、灌区自身(包括农民、农田土地、生态环境)和下游区用水团体(河流、城镇工业和生活用水单位)。
2.2 相关对象的效益变化研究
灌区污灌运行使得与其相关对象的效益发生改变。从灌区污灌角度分类可以分为灌区自身效益损失和外部对象效益增加2大类。
2.2.1 污灌灌区自身效益损失
灌区实施污灌后会对灌区的农田土壤、地表水、地下水、农作物及其产品和人类健康产生不利影响,使其效益受损。
土壤是天然的净化器。土体通过对各种污染物机械吸收、阻留、土壤胶体的离子吸附、土壤溶液的溶解稀释、土壤中微生物的分解及利用,大部分有毒物质会分解、毒性降低或转化为无毒物质,最后为作物生长发育所利用。但是土壤的净化和缓冲能力是有一定限度的,长期引用未经任何处理的不符合灌溉标准的污水灌溉农田,土壤中的有机污染物、重金属以及固体悬浮物含量超过了土壤吸持和作物吸收能力,必然造成土壤污染。使pH值、盐分等发生变化,出现土壤板结、肥力下降、土壤的结构和功能失调,使土壤生态平衡受到破坏,引起土壤环境的恶化,土壤生物群落结构衰退,多样性下降,产生环境生态问题[11]。据我国农业部进行的全国污灌区调查,在约140万hm2的污水灌区中,遭受重金属污染的土地面积占污水灌区面积的64.8%,其中轻度污染的占46.7%,中度污染的占9.7%,严重污染的占8.4%[12]。李恋卿等在石灰性褐色土上连续9年的污水灌溉试验表明,长期污水灌溉使土壤的基本理化性质发生了明显改变,土壤有机质、速效态养分含量明显增加且有往深层积累的趋势,土壤孔隙度降低,容重增加,土壤中生物酶活性受到抑制。长期污灌导致土壤发生次生盐渍化,全盐量和Na+、Mg2+、Cl-等离子含量均有较大幅度的提高。因此,长期污水灌溉将导致旱地土壤中离子态有害物质在土壤中积累,从而对土壤环境质量、人体健康造成危害。
随着污水灌溉的发展,一些随污水带来的污染物将在土壤中残留累积。这些污染物一旦遇到暴雨,发生农田径流,就将排出农田,随水流汇到江河湖海,污染了灌区地表水。Hu Xiandeng[13]利用田间测量方法,调查长期污水灌溉条件下N和P的富集情况。选择位于汤斯维尔、昆士兰州的3个污灌地点测定N和P浓度,并且已经分别进行了5年、20年和30年的污水灌溉,不同地点的污水质量不同。从污灌地点抽取样品分析N、P浓度,结果发现,在土壤分析深度内,大约有19.5%的磷和36.4%的氮已经脱离了土壤植物系统,并总结出了对地表水有污染的威胁的结论。Diane S等[14]对东北部苏格兰Monaughty森林1.33 hm2的试验地进行污水灌溉实验。17个月后,污水处理地区N和P总通量比对照区大,在有机层和矿化层观察到大量的硝态氮损失。土壤排水中NH+4、NO-3的浓度与对照区相比明显增加了。从最低的土层测得土壤排水中N的总通量超过了整个研究阶段随污泥施入总量的2.5%。
灌溉污水中的污染物一部分被土壤吸附,而另一部分则经过土壤向下移动,最终进入地下含水层,对浅层地下水水质造成一定的影响。灌溉污水中的NO-3离子很容易被淋洗至深层土壤或地下水中引起氮污染[15]。宋晓焱等[16]研究表明浅层地下水中氯离子、总硬度及TDS污染与污水灌溉有关。马振民等[17]研究分析了泰安市地下水污染现状与成因,认为该污水灌溉区第4系孔隙水中K+、Na+、Ca2+、Cl-、SO
污水中富含营养元素,有些会使作物增产。但也有些会使作物产量下降。李法虎等[18]研究发现长期的劣质水灌溉将导致土壤潜在的次生盐碱化;其试验结果显示,在试验条件下,0～1.2 m土壤中的盐分在整个玉米生长期内平均增加了7.5%,碱度增大了19.6%。作物产量和植株高度与土壤含盐量成反比,籽粒产量受影响最为严重。朱文东[19]研究发现污水灌溉对水稻有不利影响;对于穗实粒数,用稀释1倍和0.5倍的污水灌溉均超过清水灌溉,表现出相当的优势,千粒重也显示同样的规律。但实际产量都比清水灌区低,且随污水浓度增加而逐步降低,降幅分别为3.9%、15.5%、18.6%。
用未经处理或未达到排放标准的工业污水灌溉农田是污染物进入土壤的主要途径, 其后果是在灌溉区形成污染带, 属封闭式局限性污染。由于大量未经处理污水直接用于农田灌溉, 水质超标, 已经造成土壤、作物及地下水的严重污染。污水灌溉已成为我国农村水环境恶化的主要原因之一, 直接危害着污水灌溉区的人体健康。江苏省徐州市卫生监督部门的李红2003年10-12月对奎河徐州段污灌区和对比区调查分析,结果表明调查区居民疾病死亡率与肿瘤死亡率明显高于对照区居民。郑世英[20]对污灌对人健康侵害做过系统分析。
以上这些危害对灌区的利益进行着严重侵蚀,虽然在农田肥力上有点点得益,但与危害相比相差太远,大多数得不偿失。我国这种污灌水源状况使得灌区效益和原清水灌溉相比明显降低。
2.2.2 被补偿对象的效益变化
被补偿对象可以归为2大类:①上游或灌区内城镇污水生产和污水处理责任者;②灌区下游用水单位团体。
(1)上游和灌区中城镇污水生产和污水处理责任者的效益变化。
由于灌区污水灌溉,使得上游和灌区中城镇污水处理着可以降低对污水中氮磷钾等作物营养元素污染物处理要求,或是减少了污水处理份额。这样污水处理费用大大降低。这部分污水处理费用以额外效益形式在污水生产者和污水处理责任者之间进行分配。
(2)灌区下游用水单位团体效益变化。
如果没有灌区的污灌,灌区下游用水单位将和灌区均担污水及其危害。这些单位用水将不得不进行深度处理,其处理费用将大大提高。但是,由于灌区进行污水灌溉后,其下游得到的污水的污染程度大大降低。因为污水被灌区进行土壤处理,各种污染物通过土体时被土体机械吸收、阻留、土壤胶体的离子吸附、土壤溶液的溶解稀释、土壤中微生物的分解及利用,大部分有毒物质会分解、毒性降低或转化为无毒物质。这样下游用水单位团体一正一负的污水处理费用以无形效益的形式被下游用水单位团体占有。
2.3 灌区多水源污灌补偿调度研究
我国水资源短缺、农业应有的清洁用水被挤占是不争的事实,农业是我国发展的根本。污水经过科学合理的净化处理,对不同的灌溉作物严格按照制定了的具体污水回用灌溉水质标准进行灌溉是我国灌区发展解决灌溉水资源短缺的必由之路。
灌区污灌不同的运行方式和不同的灌溉制度将涉及到更多的污灌补偿效益问题,它把灌区多水源联合调度推到一个更新的高度;对于水利方面专家学者来说,灌区多水源污灌补偿调度将是一个既富有挑战性、理论性和重大现实应用意义的崭新课题。其现行的灌区多水源调度的原则、模型和方法将被赋予更多新内容。
灌区污灌相关对象的效益变化研和灌区多水源污灌补偿调度研究将是灌区污灌补偿研究的主要内容和方向。
3 灌区污灌补偿效益研究意义
灌区污灌补偿效益问题是一个复杂的大系统问题。研究它具有重大的理论意义和现实应用价值。在污灌发展过程种存在一种落后观念,即“污水灌溉涉及农业、水利、环保等各部门,但对这些部门而言,污水灌溉仅仅又属于边缘问题或次要问题,可管可不管。”研究污灌补偿效益将打破这种落后观念,形成“农业、水利、环保等各部门严抓共管,上游、下游和灌区人人关心,公众积极参与”的新观念。研究它将有助于捋顺污灌相关的各方关系,解决好各方利益矛盾问题,为真正实现城乡和谐,共同发展打下坚实基础;有助于我国污水处理行业健康发展,它为严格推行“谁污染,谁治污,谁受益,谁出钱”的防污治污原则,促进污水处理行业快速健康发展,保护水资源和水环境提供理论依据;有助于灌区得到合格污水进行合理灌溉,实现灌区可持续发展;灌区污灌补偿效益研究涉及到农业、水利、环境、生态、经济、系统工程学等多学科,它的研究有助于多学科交叉融合发展。
4 结 语
本文从灌区污水灌溉运行的现实出发,把它与水库等水利工程具有的补偿效益进行对比分析,发现灌区污灌运行同样存在着补偿效益问题,并给出灌区污灌补偿效益的概念和内涵。
在给出灌区污灌补偿效益的概念和内涵的基础上,笔者进一步指出灌区污灌补偿效益相关研究内容,包括灌区污灌补偿相关对象分析、相关对象的效益变化研究和灌区多水源污灌补偿调度研究;并对它们进行了定性分析,为下一步灌区污灌补偿效益定量化研究打下基础。灌区污灌补偿效益定量化研究是灌区污灌补偿研究的关键,灌区多水源污灌补偿调度是灌区污灌补偿研究的重点;这也是笔者及团队下一步将要进行的工作。
提水灌溉工程效益的影响机理探析 篇2
在我国, 由于降水和径流在时间和空间上分布的极不均匀, 水旱灾害频繁发生。我国作为一个农业大国, 灌溉事业是抗御水旱灾害、减弱雨水不均匀对农业生产的不良影响、促进农业生产的长远性民生事业, 它的兴衰将关系到国计民生。在我国, 由于降水和径流在时间和空间上分布的极不均匀, 水旱灾害频繁发生。我国作为一个农业大国, 灌溉事业是抗御水旱灾害、减弱雨水不均匀对农业生产的不良影响、促进农业生产的长远性民生事业, 它的兴衰将关系到国计民生。
1 推动经济发展的影响机理
1.1 促进农业经济的发展
提水灌溉工程的建设, 主要是为了解决农业灌溉问题, 一般工程控制灌溉面积大, 由于修建提水工程, 荒芜的土地得到改善和利用。另外, 工程的建设通过产业结构调整、农业生产条件改善等对山区经济发展产生了重要影响。直接的经济效益就有:造林面积增加, 林木生长条件改善, 果品和其他林副产品产量提高;水肥条件得到改善, 饲料、饲草的增加, 牲畜存栏数和畜力数量上升;畜牧业得到发展, 肉、蛋、奶等产量提高;农作物产量提高, 蔬菜等各种农副产品产量增加。
贫困地区的农业模式往往是几千年来沿袭至今的传统农业的模式。工程的建设改变了原始农业耕作方式, 农业发展很快。由于化肥、农药、农膜、良种、拖拉机、收割机等先进农机具以及先进农业技术的更容易输入, 农产品加工与销售渠道畅道, 农林牧副渔及庭院经济等全面发展的大农业格局逐渐形成。
1.2 促进市场建设和小城镇建设
随着工程的建设, 很多边远贫困地区的乡镇的生存与生活条件发生了改变, 经济辐射力格外加大, 吸引了附近广大地区的客商, 成为耀眼的明星乡镇。另外随着工程建设本身的发展, 新的现代化的城镇也将一并建成, 当地农民从传统农业中转移出来, 离土不离乡或离土又离乡, 加快了城镇化的现代化进程, 带动区域经济快速发展。
1.3 投资环境优化、乡村工业化、现代化进程加快
水灌溉工程, 本身就需要大量的原材料和生产工具, 这刺激了沿途的采石、运输业的兴起。工程建成后, 电力、电信业随即跟上, 投资环境大大改善, 影响区域内的建筑业、采矿业、农副产品加工业、商业繁荣起来, 以致灌溉地区国土增值, 国土资源得到有效的利用和开发, 使当地群众得到一定的实惠。
1.4 增收脱贫
缺水是贫困地区经济落后的主要原因之一。提水灌溉工程的实施为贫困地区人民脱贫致富奠定了坚实的基础, 当地资源的开发利用、乡镇企业的发展和外来投资的增加, 直接引起区域内居民的收入明显提高。
1.5 扩大就业
提水灌溉工程的实施, 需要吸纳当地很多剩余劳动力参加建设, 使他们获得了工作机会, 并直接得到经济补偿, 解决了很多户家庭常年无活干、无经济收入的困难的问题。在工程修建的过程中, 刺激了当地的建材业、运输业的繁荣, 为当地群众带来可观的经济收入。工程完工后, 当地人民有田可耕, 当地城镇的其它行业也全面蓬勃发展, 使大量农民有活可干。既增加农民的收入, 又解决了因劳动力的外流给社会带来的各种压力。
1.6 资源保护与开发
建设提水灌溉工程的地区一般都很贫困, 之所以贫困, 主要是由于缺水, 缺水导致丰富的自然资源和人力资源得不到充分的开发利用。提水灌溉工程, 把一片荒芜的土地开发成肥沃的农田, 使得宝库之门大开。另外由于山区腹地人烟罕至, 森林等生态环境未被破坏, 农民迁出后, 一些自然景观和生态环境得到保护, 同时也吸引了上百万的游客, 成为当地的重要财源。
2 改善生态环境的影响机理
2.1 涵养水源
灌区之所以能够涵养水源, 是因为:首先因为灌区农作物的枯枝落叶层的阻挡, 能够使降雨强度减弱, 灌区内径流速度减缓, 有利于水分下渗。其次, 灌区土壤团粒结构发达、土质疏松, 这样的土壤更有利于降雨渗透。
2.2 保持水土
灌区能够保水固土:第一, 灌区截留和降雨下渗减少径流量, 减少水的流失;第二, 农作物通过根系固结土壤使土壤免受侵蚀;枯枝落叶层阻挡可以减小流速, 防止冲刷, 减少土的流失;第三, 土地上枯枝落叶的腐烂可增加土壤有机质含量, 为微生物、土壤动物和昆虫提供食物和保护条件, 促进土壤孔隙的发育和水稳定性团粒结构的增加。这些都有助于保持水土。
2.3 碳氧平衡
与其它生物相反, 植物能够吸收CO2, 释放O2, 维持地球上的碳氧平衡。植物在其生长过程中通过光合作用, 吸收大气中的CO2, 将其固定在植物生长过程中, 完成了大气中CO2固定。同时, 又释放其它生命所必须的氧气。植物的这一作用对生命来说是不可缺少的, 也是其它任何生物不能替代的。
2.4 净化大气
灌区发展农业可以降低风速, 减少大气中风沙物质含量。同时, 农作物叶片表面因为粗糙不平, 多绒毛, 有油脂和粘性物质, 又能吸附、滞留和粘着一部分粉尘, 从而使空气含尘量减少。
2.5 改善小气候
绿色植物是大气温度和湿度的调节器。第一, 影响气温和地温, 我国学者的大量研究表明, 从南方到北方虽然气候和植被带不同, 但植物内外的气温变化基本一致:气温低时植物具有保温御寒作用, 冬季气温越低御寒作用越大;气温高时植物具有降温避暑作用, 气温越高降温避暑作用越明显。第二, 绿色植物通过植物蒸腾和植物截流等将水分蒸散到大气中去。使灌区周围及其上空空气湿度增加, 改善气候环境, 并对陆地水分循环产生影响, 促使区域内的陆地降水量增加。
2.6 防风固沙效益
灌区之所以能够防风固沙, 是通过减低风速和减少风沙组成物质来实现的。第一, 由于农作物具有保持水土的作用, 并且由于农作物的根系作用, 减少了沙尘物质的产生, 由于风可以携带的物质减少, 也可以减轻风造成的沙打、沙割等作用。第二, 由于灌区要同时栽种防护林, 在沙区可以起到固定流沙的作用, 特别是灌区防护林形成林带网以后, 治沙效果更加明显。
2.7 保健杀菌效益
灌区的植物能产生一些能够杀死细菌、霉菌和原生动物的物质。灌区与非灌区比较, 以含菌量也相应减少;另一方面则是由于灌区植物含有杀菌素, 灌区内大量的细菌被杀死。
3 促进社会和谐的影响机理
社会效益有广义和狭义之分。广义的社会效益是项目开发对社会创造的所有效益的总和;狭义的社会效益则不包括项目建设对社会产生的经济效益。本文中的社会效益是指狭义上的社会效益, 是指提水灌溉工程对社会的政治、文化、教育、卫生等各个方面的影响, 不包括对社会经济活动的影响。
社会效益评价是指在经济效益评价中没有反映出来的效益, 是工程对实现社会发展目标的影响及所作的贡献。这里的社会发展目标包括科技进步、劳动就业、卫生保健、农民收入和消费、住房和生活服务、教育、文化生活以及社会保障、社会福利、社会安定、安全等。
4 结束语
提水灌溉作为现代农业发展灌溉事业的重要组成部分, 在促进区域发展中起到举足轻重的作用。提水灌溉工程是为实施具体的灌溉目标而兴建的农业与水利工程, 合理准确评价该类工程的综合效益成为制约提水灌溉事业的重要因素。S
摘要：由于提水灌溉项目的实施所产生的影响涉及的宏观领域相当广泛, 既包括了生产、流通、分配、消费、产业结构及人口居住分布等各环节, 又包括科技、文化、教育等部门以及劳动就业、对外开放、城市建设、环境保护乃至社会思想观念等诸多方面, 若是只局限于对社会经济作用和贡献进行评价分析的话, 显然是不够的。因此, 笔者就从经济、生态、社会三个方面对提水灌溉工程产生效益的影响机理进行分析。
关键词：水利灌溉,工程效益,和谐社会,改善民生,经济效益,环境效益,社会效益
参考文献
[1]白炳华.灌区改造工程经济评价方法研究[J].水利经济, 1996 (2) .
灌溉效益 篇3
水资源严重短缺导致干旱半干旱地区灌溉供水量普遍不能满足作物需水要求,因而必须实施限水灌溉[1],把有限的灌溉水量灌到对作物产量贡献最大的生育阶段以获得最大的总产量和效益[2]。对此人们首先通过田间试验[3,4]分析确定优化灌水时间和灌水定额,其次利用最优化理论给出了确定典型年作物优化灌溉制度的方法[5,6,7,8,9,10,11];进一步地考虑降水等气象因素变化的随机性,应用随机动态规划方法分析了有限供水的优化灌溉制度[12,13,14,15],该研究对生产实践中形成的经验性优化灌水时间给出了理论解释,并相应地给出了分析确定方法。但是,该优化灌溉制度是就一个气象资料系列而言是最优的,对于该系列中的某个具体年份,一般不是最优的。无论是通过田间试验,还是利用最优化理论,由此确定的优化灌溉制度仅适用于灌溉季节初用水计划的制定,还无法用于灌溉用水计划的动态修正。
灌溉用水计划动态修正的核心是确定合理的灌水下限值,按照灌水下限进行灌溉预报。在充分供水条件下按照适宜灌水下限进行灌溉预报,可以实现适时适量灌溉,获得作物最大产量,避免过量供水[16,19,20,21,22,23];依据节水灌溉灌水下限值灌水[17],可获得较高的水分生产率;以经济灌水下限值进行灌溉用水计划的实时修正,可以使单位面积灌溉效益最大[18,24,25,26]。无论是适宜灌水下限、或者节水灌溉灌水下限、经济灌水下限,均只适用于充分供水情况。在有限供水时,若仍然利用这些灌水下限进行灌溉预报,可能使有限灌溉水量过度地集中于作物生长的前期,导致后期干旱减产。如果考虑灌溉供水量限制,适当降低灌水下限值,使有限供水量后移,灌溉到作物更为缺水的时期,从而获得更大的增产效益。据此,本研究分析建立了限水条件下灌水下限值与作物生长时间和可供水量之间的关系,由此确定的灌水下限值不仅与作物生长发育时间有关,而且还随供水量变化,故将其称之为动态灌水下限。动态灌水下限的提出,可为有限供水条件下的灌溉预报和灌溉用水计划的实时修正提供新的方法和依据。
1 动态灌水下限的确定
1.1 灌溉制度优化
1.1.1 优化模型
在地面灌溉条件下,灌水定额不仅受作物需水要求的影响,还受田间灌水技术的限制[27],因而灌溉制度优化中灌水定额取固定值,只针对给定的灌溉供水量确定最优灌水时间。由于作物需水量、产量计算的复杂性,本研究中灌溉制度的优化属于非线性规划问题,其数学模型如下:
目标函数,使单位面积效益最大:
约束条件,主要是灌水时间限制:
式中:B为单位面积的纯收益,元/hm2;y1和y2分别为冬小麦和复播玉米产量,kg/hm2,依据作物水模型计算;t1为当地冬小麦分蘖日,以从冬小麦播种日算起的天数表示(下同),d;tm为冬小麦复播玉米模式的全生育期天数,d;xj为第j次灌水的时间,d;1.5为单位换算系数;J为冬小麦返青到复播玉米收获期的灌水次数;m为灌水定额,本研究中灌水定额取固定值,不做优化计算,m=60 mm;η为灌溉水利用系数;Pc1和Pc2分别为冬小麦和复播玉米产品价格,元/kg;Pw为灌溉水价格,元/m3,灌溉水价格中考虑了灌水投工费用;C0为除灌溉水外的其他农业投入,元/hm2,不随灌溉水量变化。
作物产量采用作物水模型计算,作物水模型为P123作物生长模型[28]与作物腾发量以及在腾发量影响下的土壤水、热、溶质运移模型耦合形成的产量与灌水施肥的关系。计算过程中考虑了光合产物转化效率[29],光合产物分配系数[30]。作物生长期根系层土壤水、热、氮素的动态模拟采用以基质势为因变量的土壤水动力学方程[31]、改进的热流方程[33]和尚松浩建议的根系吸水量方法[33]计算。模拟计算中通过溶质势[31,32]考虑了施肥数量对根系吸水率的影响,考虑了土壤温度变化对非饱和土壤导水率和扩散率的影响[33,34,35,41]。土壤氮素以铵态氮和硝态氮表示[30,36],氮素的水动力弥散系数分为水流速率和扩散率两部分计算[37]。
采用隐式差分、迭代方法进行土壤水、热、氮素的动态模拟计算,时间步长为60 min,距离步长为20 cm,气温、湿度等气象因素用日平均值,计算深度200 cm。迭代计算中前后两次计算的土壤含水率、地温和硝态氮含量的允许误差均为0.01。
1.1.2 优化灌溉制度求解
针对某一典型年,假定可供灌溉水量为60 mm,通过优化计算,可确定最优灌水时间;依次假定可供灌溉水量为120、180mm、…,逐个计算其优化灌水时间,直到效益开始减小为止。由此可确定该典型年不同灌溉供水量条件下冬小麦复播玉米的优化灌水时间,其中对应效益最大的灌水次数、灌溉定额及灌水时间为该典型年的经济灌溉制度。
1.2 动态灌水下限的确定
动态灌水下限不同于传统的适宜灌水下限,不是直接通过田间试验获得,而是在优化灌溉制度的基础上通过统计分析方法求得。本文以优化灌溉制度中每次灌水前主根系区(0~60cm)的平均土壤含水率为灌水下限值,建立动态灌水下限与相应灌水时间及其之后可供水量(可供灌溉水量与降水量之和)之间的关系,见式(3),通过回归分析确定式中参数。
式中:θl为动态灌水下限值,以0~60 cm土层平均含水率表示,cm3/cm3;tr为相对生长时间,tr=t/tm,其中t为从冬小麦播种日算起的生长天数,d;W为可供水量,mm,其值等于灌水日到复播玉米收获期间可供灌溉水量M和降雨量P之和;m、n、p和q为待定指数;a0、a1、a2和a3为待定系数。
2 实例计算
本研究利用天津农学院灌溉试验基地2008、2009、2011和2012年4个年度冬小麦复播玉米试验资料进行了作物产量模型参数的率定和检验。以天津市气象资料系列为依据,分析研究了有限供水条件下采用动态灌水下限进行灌溉预报的增产增收效果。
2.1 试验概况
天津农学院灌溉试验基地位于天津市杨柳青镇大柳滩村,东经116°57',北纬39°08',海拔高程5.49 m。全年平均气温11.6℃,无霜期203 d,日照时数2 810 h。降水量586 mm。试验田总面积1 hm2,地下水位变幅4.7~2.6 m,土壤剖面分层特性较为明显,从上向下依次为壤土、砂壤土、黏土夹砂、黏壤土,分层土壤容重和土壤水分特征曲线参数及田间持水率见表1。其中土壤水分特征曲线用离心机法测定,用van Genuchten公式[38][式(4)]拟合。
式中:θ为土壤含水率,cm3/cm3;θs为饱和含水率,cm3/cm3;θr为土壤残余含水率,cm3/cm3;h为土壤水吸力,cm水柱高度;K(h)为非饱和土壤水导水率,cm/min;Ks为饱和土壤水导水率,cm/min;Se为饱和度,Se=(θ-θr)/(θs-θr);l为孔隙关联度参数,通常取为0.5[39,40,41];m=1-1/n;α、n为待定参数。
2008、2009、2011和2012年度冬小麦有5个处理、复播玉米有2个处理进行了完整的根、茎、叶和籽粒干物质重积累过程、苗数、土壤含水量、土壤铵态氮和硝态氮含量等的测试。底肥为复合肥,追肥为尿素,随拔节抽穗灌水进行,灌水方法为畦灌,灌水定额为600 m3/hm2。
施肥设置高肥、中肥和不施肥3个水平,相应的底肥数量为750、450和0 kg/hm2,追肥数量为225、150和0 kg/hm2;灌水设置高水、中水和不灌水3个水平,对应的灌水次数为3次(越冬、拔节抽穗和灌浆)、2次(拔节抽穗和灌浆)和0次。5个处理分别为高水高肥、中水中肥、中水不施肥、中肥不灌水和不灌水不施肥,复播玉米2个处理是灌水施肥和不灌水不施肥,其中灌水为拔节抽穗和灌浆2水或拔节抽穗1水,随拔节抽穗灌水追肥1次,追肥数量225 kg/hm2。采用田间小区对比方法进行试验,小区规格4 m×10 m,每个处理设置3个重复。
2.2 作物水模型参数的取值与率定
模型参数的确定顺序,首先是作物蒸发蒸腾和土壤水分运动有关参数,其次是氮素等营养物质在土壤中的运移和转化参数,第三是作物生长过程模拟参数。
2.2.1 作物生长期土壤水分动态模拟参数
土壤水分动态模拟参数包括土壤水分特性参数和作物蒸发蒸腾量模拟的有关参数。土壤水分特性参数包括土壤水分特征曲线、饱和导水率、田间持水率等,依土壤剖面结构情况分层取样,实际测试得出(表1)。
作物蒸发蒸腾量模拟的有关参数主要是作物系数和叶面积指数。冬小麦越冬前后参考作物需水量较小,因而可将冬小麦越冬前和越冬期合并作为初始生长期,由此将冬小麦生育期和复播玉米生育期一样划分为初始生长期、快速发育期、生育中期和成熟期4个阶段,以段爱旺等[42]给出的作物系数为初始值进行调参计算。利用2008和2009年度冬小麦复播玉米灌水较多的处理和不灌水处理的测试资料,以分层土壤含水率模拟值与实测值误差平方和最小为目标函数,优化求解得出了冬小麦和复播玉米作物系数(表2)。调参过程的同时,对根系吸水模型有关参数的取值也进行了验证。相应的分层土壤含水率模拟值与实测值的相关系数(R)为0.823 6,相对误差平均值(ARE)为16.4%,相应的样本数为514。
叶面积指数(LAI)随时间变化规律是根据实测值拟合计算求得,对于冬小麦:
对于复播玉米:
式中:LAI为叶面积指数;RDS为相对生长率[28];∑T为从播种日到计算日的有效积温,℃;Tm为作物全生长期有效积温,℃。
2.2.2 田间土壤氮素动态模拟参数
氮素在土壤中的运移和转化参数包括水动力弥散系数、氮素硝化、矿化、挥发、生物吸收等参数,其中还包括了土壤温度和土壤含水率对氮素运移转化过程的影响。氮素动态模拟参数较多,本研究以分析取值[30]为主,在取值的基础上,仅对受土壤质地影响较大的参数进行调参计算,调参的目标是分层土壤硝态氮含量模拟值与实测值的误差平方和最小。以2009年度高水高肥处理和不灌水不施肥处理为依据,分析确定氮素运移转化参数,其中水动力弥散系数按照文献[37]计算,根系吸氮速率取值为1,调参结果,吸附系数为0.17,矿化速率为1.3×10-8min-1,硝化速率为3.64×10-5min-1,挥发速率为1.48×10-4min-1。对应的相关系数R=0.766 4,相对误差平均值ARE=25.6%,样本数为112。利用这些参数对2008和2009年度复播玉米生长期的土壤硝态氮含量进行了模拟计算,其分层土壤硝态氮含量模拟值与实测值的R=0.818 5,ARE=20.3%,样本数为52。
2.2.3 光合产物分配计算中的有关参数
光合产物分配计算的有关参数包括茎叶、粒茎和根冠生长平衡系数[30]。采用2009年度冬小麦和复播玉米高水高肥处理的根、茎、叶和籽粒干物重动态测试资料,以相对生长率为自变量,经回归分析,得出了3个生长平衡系数的变化规律。对于冬小麦:
其中,
式中:Ksl、Kse和A分别为茎叶、粒茎和根冠生长平衡系数,是作物生长发育时间的函数,与作物品种有关;RDS为相对生长率;Rm为冬小麦正常生长条件下的根冠比;系数βe和βs分别为冬小麦籽粒和秸秆(包括根、茎、叶)的临界含氮量,kg/kg,取值分别为0.01和0.004[28];fe为作物正常生长条件下,计算日前1天的籽粒光合产物分配系数;asl、bsl、ase、bse、cse、am、bm和RDSg为待定参数。
依据测试的根、茎、叶和籽粒干物质重计算Ksl、Kse和A,与相应的RDS做回归分析,求得待定参数(表3)。
对于复播玉米,根冠生长平衡系数采用式(11),茎叶、粒茎生长平衡系数采用分段函数,模拟值与实测值的相关系数均在0.96以上。
2.2.4 水分养分胁迫指数和光合产物转化效率的率定及作物水模型检验
光合产物转化效率与水分胁迫指数和养分胁迫指数一起通过根、茎、叶和籽粒干物重拟合求得。冬小麦使用2008、2009、2011和2012年度高水高肥处理和不灌水不施肥处理资料拟合,结果为,Yg=0.66,σ=0.80,λ=1.0,相应的根、叶、茎和籽粒的R分别为0.901 6、0.771 0、0.846 3和0.951 4,平均ARE分别为21.4%、29.6%、22.8%和21.2%,样本数为32。其中籽粒模拟结果最好,其模拟值与实测值的相关系数最大,相对误差也较小。随着干物重的增加,籽粒干物重模拟值的相对误差有明显减小的趋势,到收获时,相对误差平均值减小为8.7%。
使用2008、2009、2011和2012年度冬小麦中水中肥、中水不施肥、中肥不灌水3个处理,4年共计12个处理资料,对模型的整体合理性进行检验。由此计算的根、叶、茎和籽粒R分别为0.796 6、0.704 1、0.971 7和0.985 8,平均ARE分别为38.7%、28.3%、13.6%和16.6%,样本数96。茎和籽粒相关系数较大,相对误差较小,尤其产量预测结果最好,相关系数到0.98以上,表明所构建的模型及其参数可以很好地用于预测灌溉施肥数量及时间对作物产量的影响。而且,茎重和籽粒重的模拟精度要好于参数率定精度,到收获时,籽粒干重相对误差平均值减小为5.1%。主要原因是参数率定时采用了灌水施肥最大和最小处理,所得到参数能够覆盖较大范围。
对于复播玉米,使用2008和2009年度灌水施肥处理和不灌水不施肥处理资料拟合参数,结果为Yg=0.50,σ=2,λ=2,相应的根、叶、茎和籽粒的R分别为0.712 6、0.721 5、0.823 5、0.915 3,平均ARE分别为28.1%、29.9%、23.5%和20.5%,样本数为12;使用2011和2012年度处理资料,对复播玉米模型的整体合理性进行检验,由此计算的根、叶、茎和籽粒R分别为0.732 4、0.710 2、0.701 6和0.865 5,平均ARE分别为33.2%、26.5%、22.8%和23.2%,样本数13。与冬小麦一样,复播玉米随干物质重的增加,籽粒干重模拟值相对误差也有明显减小的趋势,到收获时,籽粒干重相对误差平均值减小为7.6%。由此可见,尽管根、茎、叶的模拟误差较大,但是作物产量的模拟精度是相对高的。
2.3 灌溉制度优化模型参数取值及求解结果
灌溉制度优化模型参数包括t1、tm、η、Pw、Pc1、Pc2和C0,其取值结果分别为60 d、355 d、0.5、0.3元/m3、2.5元/kg、2.2元/kg和3 150元/hm2。越冬水除具有增加土壤墒情的作用外,还有储水和促进根系生长的作用,本研究中按照经验给定越冬水的灌水时间,不做优化计算和预报。利用天津市1951-2013年气象资料系列,按照冬小麦复播玉米生长期(10月1日到翌年9月20日)降水量做频率分析,给出了对应频率5%、25%、50%、75%和95%的5个典型年及其气候情况(表4)。由表4可看出,不同典型年的日照时数有较大差异,其中5%、25%两个典型年的日照时数明显小于其他年份,相应的产量较低,且随着日照时数的减小,玉米产量明显降低,表明光照是影响复播玉米产量的重要因素;除5%、25%两个典型年潜在腾发量较小外,其余年份的潜在腾发量基本一致;无论是冬小麦生长期还是玉米生长期,各典型年的平均气温非常接近。图1给出了5个典型年不同灌溉供水量条件下冬小麦复播玉米效益。由图可看出,当灌溉供水量较小时,灌溉效益增幅较大,当灌溉供水量超过4次灌水时,无论哪个典型年,灌溉效益明显地趋于平缓或减小。由此可见,当可供灌溉水量为3~4次时,复播玉米生长期降雨量基本能够满足其需水要求,只需要灌水1次,其灌水的更大作用是为了追肥。因而,对于天津市气候,冬小麦复播玉米种植模式生长期灌水3~4次较为经济合理,其中冬小麦生长期灌水2~3次,复播玉米生长期灌水1次或不灌,该结果与当地生产实际情况非常一致。
2.4 冬小麦复播玉米动态灌水下限
依据5个典型年的优化灌溉制度,每个典型年从灌水1次到效益达到最大的灌水次数为止,以每个典型年每个优化灌溉制度中每次灌水前的土壤含水率(0~60 cm平均值)为灌水下限,由此可得到45组土壤含水率及其对应的灌水时间和可供水量。以式(3)做拟合计算,由于指数中含有待定参数,故采用Excel软件中规划求解和多元回归分析工具交替进行求解,可得到式(3)的待定指数和待定系数,m=0.127 8、n=1.130 3、p=0.562 8、q=0.026 5,a0=15.127 5、a1=-20.70、a2=-9.9×10-5、a3=5.20。其相关系数达到0.87以上,显著性指数α=6.36×10-13,远小于0.01,达到极显著水平,表明式(3)可用于冬小麦复播玉米生长期动态灌水下限值的预测,其适用范围为1次灌水到灌溉效益达到最大时的灌水次数。
2.5 依据动态灌水下限进行灌溉预报的增产效益分析
2.5.1 灌溉预报过程
作为动态灌水下限应用的初步研究,以冬小麦复播玉米生长期灌水3次和灌水4次供水为例,在保证冬灌条件下,从冬小麦返青中期开始,以10 d为预见期,利用作物水模型逐日预测土壤含水率,进行灌溉预报,直到复播玉米成熟。当土壤含水率预测值小于或接近于灌水下限值时预报灌水,否则预报不灌水。预报过程中利用相邻两旬参考作物腾发量之间的关系(相关系数R>0.93)和相邻两旬气温之间的关系(相关系数R>0.93)预报旬作物需水量和气温,降水量的预测采用近10年的日平均值,灌水下限值用式(3)计算。
2.5.2 增产效益分析
为了减小降水量等气象因素随机性变化的影响,对近5年(2008-2012年度)可供水量4次灌水和3次灌水两种情况,逐年进行了冬小麦复播玉米灌水时间的预报,灌水定额均采用60mm,施肥名称及数量同试验,其中冬小麦随返青后第一次灌水追肥,复播玉米随其生长期第一次灌水追肥,若生长期没有灌水,则在拔节后随较大降雨追肥(实际情况中可依天气预报实时确定)。利用作物水模型计算给出了相应的产量与效益(表5)。同时,以1998-2007年气象资料优化计算得出了平均条件下的冬小麦优化灌水时间,据此计算给出了近5年冬小麦的产量和效益(表5),以此作为经验灌水(不做灌溉预报)的产量和效益,并由此分析得出了采用动态灌水下限进行灌溉预报的增产效益(表5)。
由表5可看出,由于气象因素变化的随机性,在计算的5个年度中产量和效益增加值均有大有小,甚至还有减产情况;其中部分年份复播玉米生长期灌水,产量反而减小,主要原因是土壤水分较高的情况下,过多的供水会淋失氮素,导致根系层氮素浓度降低,减小了根系吸氮数量,从而造成玉米减产。但是,总体情况是限水条件下冬小麦复播玉米灌溉预报具有明显的增产增收效益,4次灌水和3次灌水5年平均,冬小麦增加产量分别为8.3%和18.1%,玉米增加产量分别为5.8%和1.3%,效益增加分别为10.0%和14.1%。预报结果中4次供水条件下只有2年需要给夏玉米灌溉,3次供水条件下则不给夏玉米灌水,这与生产实践中夏玉米生长期很少灌水的结果一致。
作为初步研究,灌溉预报分析中,降雨量采用了近10年的日平均值,作物需水量和气温的预报采用了近10天的实时数据,若再利用天气预报信息,灌溉预报的增产量和增产效益还会更大。
3 结语
(1)采用动态灌水下限进行灌溉预报较现状经验灌溉可显著提高作物产量和效益。在冬小麦复播玉米生育期灌水4次和灌水3次两种供水条件下5年(2008-2012年度)平均,冬小麦增加产量分别为8.3%和18.1%,玉米增加产量分别为5.8%和1.3%,效益增加分别为10.0%和14.1%。若考虑天气预报信息做灌溉预报,增产增收效益会更大一些。
(2)典型年优化灌溉制度每次灌水前主根区(0~60 cm)内土壤含水率平均值,在一定程度上反映了给定供水条件下(包括灌溉供水量和降水量)作物生长期土壤水分优化调控要求。因而,在有限供水条件下采用动态灌水下限预报灌水能够增加作物产量和效益。
(3)作为初步研究,分析建立了动态灌水下限值与灌水时间及其之后可供水量之间的关系,该关系达到了极显著水平(显著性指数α=6.36×10-13远小于0.01),但是,相关系数还是偏小,若考虑采用有效降雨量、或在可供水量中加入土壤储水量、或用叶面积指数代替生长时间等,可能会进一步增大相关系数,提高动态灌水下限预测精度。
水稻节水灌溉技术经济效益分析 篇4
关键词：水稻,节水,产量,效益
水稻是我国最重要的粮食作物之一, 在国民经济发展占有重要地位[1]。而吉林省是我国一季稻作区的主产区, 水稻种植面积约74.3万hm2[2], 水稻在实现增产百亿斤粮食, 保障国家粮食安全发挥重要作用。然而, 水稻栽培过程中, 其用水量却占农业用水总量的40%以上, 由于灌溉技术落后, 灌溉水的利用率只有4%左右[3]。因此, 水资源的日益紧缺业已成为制约水稻种植面积稳定和水稻生产可持续发展的主要因素[4]。
为改变传统种稻灌溉用水量大, 水资源浪费问题, 利用有限水资源, 稳定和扩大水田面积, 提高水稻产量和经济效益。因此, 开展水稻节水灌溉控制技术试验, 探索节水灌溉适宜技术措施, 为推广节水灌溉控制栽培技术提供可靠依据。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
试验区设在东辽县安石镇众志村1组, 供试土壤为冲积型水稻田, p H6.8, 中性微酸, 碱解氮160.8mg/kg, 有效磷2.3mg/kg, 速效钾80.0mg/kg, 有效锌1.4mg/kg, 有效铁12.5mg/kg。有效磷含量低于平均6.5 mg/kg水平, 其它各项养分含量与平均水平相近, 具体如表1所示。
1.2 试验设计
供试品种吉粳88, 采用盘 (钵) 旱育苗, 高光效栽培, 垄向磁南偏西19°36′, 大行距50cm, 小行距20cm, 穴距11cm, 667m2插秧1.4万穴。试验采用简单对比方法, 设2个处理, 分别为节水技术和常规对照, 不设重复, 小区面积667m2。试验田灌水量如表2所示。试验于4月20日育苗, 5月20日插秧。采用双对角线方法取样, 每个处理取5点, 每点测1 m2计算理论产量。
1.3 田间管理
节水灌溉技术采用旱旋耕、旱整平, 过插秧, 施生物有机肥150kg、配施化肥纯N:8kg、P2O5:5kg、K2O:6kg, 比对照减少20%, 插秧9月10日定额控制灌水, 小区池埂四周衬铺塑料布防侧渗漏, 小区进水口设闸门, 安装水表。常规对照采用翻地-泡田-水耙地, 施化肥纯N:10kg、P2O5:6kg、K2O:7.5kg, 传统灌水, 小区进水口设闸门, 安装水表。其它管理同生产田。
2 结果与分析
2.1 生育期内降水量分布
水稻生长期内不同月份降水量如图1所示, 降水幅度为22.7~300.5 mm, 8月降水量最多, 5月降水量最少, 合计降水量682.3 mm。说明试验区域内降水集中, 且集中在7~8月份, 而其它月份相对降水较少, 所以应根据降水规律安排水稻生产, 充分提高自然降水利用效率。
2.2 稻田水分消耗比较分析
如表2所示, 从5月10日开始泡田到9月10日停水, 田面蒸发量每天0.9~5.9mm, 泡田插秧期间蒸发量最大 (5.9mm) , 随着水稻生长叶面积增加, 蒸发量逐渐减少, 抽穗开花期蒸发量达到最小 (0.9mm) , 灌浆至成熟期, 蒸发量又逐渐增加。从5月10日泡田开始到9月10日停水为止, 每667m2蒸发约耗水258m3。从插秧到成熟蒸腾量变化日变化0.07~3.5mm, 缓苗期最小 (0.07mm) , 抽穗开花期达到最大 (3.5mm) , 667m2耗水约185.4 m3。渗漏量日变化1.25~11.5mm (受地势、土质、地下水位不同变化很大) , 泡田耙地渗漏量最大 (11.5mm) , 以后逐渐减小, 孕穗开花期达到最少 (1.25mm) , 每667m2共耗水约307 m3。因此, 传统灌溉种667m2水稻一般需751 m3左右。
2.2 稻田节水效果比较分析
水稻不同生育时期节水技术与常规技术节水量比较如图2所示, 整地期间节水灌溉比传统灌溉在泡田插秧期间缩短10d, 此期间田面蒸发量、渗漏量最大, 667m2日消耗水11m3, 节水110 m3;缓苗分蘖期节水灌溉采取浅水层控制灌水, 比传统灌溉节水40m3;无效分蘖 (7月1~10日) 节水灌溉停水晒田控制无效分蘖, 比传统灌溉深水灌控制无效分蘖节水50m3;孕穗至开花期 (7~8月降水多) , 节水灌溉采用浅灌-间歇定额灌水50m3, 就能满足水稻对水分需求, 水 (地) 温高, 土壤供氧增加, 水稻长势好。比传统灌深灌水100 m3, 节水50 m3。
2.3 产量及效益分析
从水稻长势和测产结果看 (表3) , 节水灌溉比传统灌溉有效穗数多1334穗, 平均穗粒数多18.4粒, 667m2增产160.12kg, 增产28.4%。此外, 节水灌溉比传统灌溉有效穗数多1334穗, 平均穗粒数多18.4粒。通过经济效益分析, 节水灌溉技术比传统灌灌溉多增收480.5元 (不含节水费) 。
注:理论产量为实测产量, 乘以缩值系数0.85结果。
3 结果与讨论
本文研究结果表明, 节水灌溉人工灌溉水250m3, 降水455m3, 实际用水705m3, 传统灌溉人工灌水505m3, 降水455m3, 实际用水960m3, 节水灌溉比传统灌溉667m2节水255m3。分析原因主要是采取节水灌溉控制技术, 通过旱整地、旱整平、过水插秧, 节约田间作业用水。此外, 根据水稻不同生育时期需水特点和当地降水量, 采取灌溉控制技术, 节约生态用水。黄俊友[5]等也得到类似的研究结果。
陈朱叶[6]等研究认为低蓄处理在显著减少灌排水量和灌排水次数的同时, 仍保持了较高水稻产量, 均高于对照 (常规灌溉) , 分别增产12.7%和16.0%。本文结果也表明, 节水灌溉比传统灌溉有效穗数多1334穗, 平均穗粒数多18.4粒, 667m2增产160.12kg, 增产28.4%, 增收480.5元, 主要归因于节水灌溉满足水稻生长生理需水和施除草剂、追肥生产作业发挥药效、肥效用水, 水稻长势好, 分蘖多, 有效成穗率高, 穗大、粒多、早熟、优质、高产。
采用节水灌溉控制技术, 能大幅度减少传统灌溉水资源的浪费, 提高水的利用率, 利用有限的水源, 稳定和开发水稻种植面积, 提高水稻产量和效益。因此, 该项技术在本区域及相同类型区具有广阔的推广前景。
参考文献
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[5]黄俊友.水稻节水灌溉与雨水利用[J].中国农村水利水电, 2005 (7) :11-12.
灌溉效益 篇5
关键词：电提水灌溉,柴油机抽水灌溉,效益,模式
一、柴油机抽水灌溉水田和电提水灌溉水田的特点对比
柴油机抽水灌溉水田的特点为:
1柴油机运行不稳定, 需要专人专门巡视, 主副油需要经常更换, 一旦缺水、缺机油时机器易损坏, 机械故障率高, 需要经常性的维护和修养, 维修维护的技术难度大, 同时还需要一些经常检修维护的费用。
2柴油机操作比较复杂, 柴油机与泵体多数为皮带联接, 容易出现运行不稳丢转速, 功率的下降引起出水量不足, 遇到大旱、地下水位低时不能满足正常供水, 影响水稻正常生长, 降低水稻产量。
3柴油价格受国际石油市场影响较大, 价格不稳, 近年不断上升, 生产成本增加, 经济效益降低。
4柴油机用的主付油需要稻农户专车个人购买, 增加人力物力投入和生产成本。柴油机与泵靠皮带传动, 转动部分外露, 危险性大, 故障率高。
5柴油机运转时噪声大, 燃烧后产生废气, 主付油易渗漏, 严重污染空气、土壤和水源。
同柴油机抽水灌溉水田的特点相比, 电提水灌溉与柴油机比较具有明显的优点:电井机油水量足、出水量大、功率高、维护方便、操作简单、安全性较好、运行稳定, 省时省力无污染, 最关键的一点是运行费较低。
二、电提水灌溉在水田中的效益分析
我们对某农场一水稻种植户用电机抽水灌溉和用柴油机抽水灌溉的经济性进行了比较, 该户种植水稻20hm2, 1hm2水稻全年平均用水1.2万m3, 2005年采用的是用柴油机抽水, 2006年改用电机抽水。
1用电机抽水的费用情况
电机功率7.5k W, 出水量140m3/h (实测) , 实际耗电5.5k W·h/h, 每公顷年平均抽水时间为12000/140=85.7h, 每公顷耗电量为85.7×5.5=471.4k W·h, 电价0.862元/ (k W·h) , 每公顷耗电费为471.4×0.862=406元, 20hm2总耗电费8120元。
2用柴油机抽水的费用情况
柴油机功率8.8k W, 出水量130m3/h (实测) , 耗柴油1.6kg/h, 每公顷年平均抽水时间为12000/130=92.3h, 每公顷耗柴油量为92.3×1.6=147.7kg, 柴油价3.2元/kg, 每公顷耗油费为147.7×3.2=473元, 20hm2总耗油费9460元。
仅从上述费用数据对比, 该种植户就可节约资金1340元。另外, 柴油机的耗费还有机油费、零件费、人工修理费、运费等, 经测算每台柴油机全年以上费用约需480元, 20hm2水田需2台柴油机, 合计960元。这样, 20hm2水田电机抽水比用柴油机抽水每年可节约资金2300元。
从两者的价格升降来看, 应加大电提水灌溉改造工程力度, 争取更大的工程效益。目前供电企业在电力灌溉上已具备完善的技术, 若水田灌溉采用电力抽水, 则供电企业也可得到较好的效益。20hm2水田每年可增加电费收入8120元, 如果大面积采用电力抽水, 供电企业的效益也是很可观的。
三、小型潜水电泵———电提水灌溉的使用模式
使用小型潜水电泵, 是农村目前比较使用的解决农田灌溉的电提水灌溉模式, 潜水电泵的电机有充水式、充油式和屏蔽式结构, 充水式应用最为广泛。此结构水泵在使用前, 必须把2个注水孔螺栓全部拧下, 1个注水 (无沙水) , 另1个排放空气, 注水后需静等15 min左右, 等电机腔内空气全部排出后再加清水, 直到加满水后再把2个注水螺栓拧紧, 使电机处于密封状态。在电机内加满水后, 拧紧注水螺栓, 可将泵在水池内通电试运转, 但不能长时间运转, 没有条件的可在井上做空转, 但时间不得超过3s。
由于潜水电泵的生产厂家众多, 技术力量差距较大, 致使产品质量良莠不齐。因此在使用时应该注意以下几个方面:
1认清生产厂家, 选择当地规模大、信誉好、技术力量强、质量过硬厂家的优质产品。
2选择单相泵还是三相泵, 应根据当地电源情况来决定, 有三相电源的地方一般选择三相泵。这是因为同规格的三相泵比单相泵体积小、质量轻、振动轻, 所以三相泵较经济。
3水泵流量选择, 要与水源的来水量和用水量以及家庭经济条件相适应, 具体问题具体对待。用户所需扬程最好选择与水泵牌上扬程接近, 使用才能经济, 效率才能达到最高。但并不是要求绝对相等, 一般偏差不超过20%就能在比较节能的情况下工作。
另外还应注意以下问题:
1电力灌溉设施受季节影响, 必须落实好防盗措施。
2电动机无功损耗大, 且分散分布, 应采用就地无功补偿装置, 提高功率因数。
四、结束语
改用电力抽水灌溉可以取得较好的经济效益, 电力抽水灌溉具有很大的实用性, 出水足量, 维修方便, 操作简单, 运行安全稳定, 同时省时、省力、无污染。
参考文献
灌溉效益 篇6
关键词：节水灌溉,效益,浅析
1 基本情况
酒泉市肃州区位于河西走廊西端,全区辖15乡镇,总人口46万,占地面积3386km2,灌溉面积117万亩。区域内多年平均降水量85.3mm,多年平均蒸发量2148.8mm,干旱指数平均达17.27,属干旱荒漠气候,为典型灌溉农业区。生产生活用水主要依靠祁连山雪水和地下水。流经肃州区的河流主要有马营、丰乐、观山、红山、洪水5条山水河及过境河流讨赖河,皆发源于祁连山,为二级支流,同属黑河水系,是全区的主要水源。肃州区地势较平坦,日照时间长,适宜农作物生长,是甘肃省重要的商品粮基地和蔬菜生产基地。但地处干旱荒漠区,戈壁沙滩多,水资源短缺,水量时空分布不均,且缺少调蓄设施,季节性缺水严重。为了缓解日益突出的供需矛盾,必须大力发展高效节水灌溉[1]。
2 高效节水灌溉发展情况
近年来,酒泉市肃州区提出转变水资源开发利用方式,按照“以水定产、以调增效、以节保供”的特色产业高效节水建设思路,不断完善发展特色高效农业用水设施,推进用水效率效益的提高。根据水资源承载能力科学确定产业发展方向与规模,因地制宜,构筑与水资源配置相适应的水利工程体系。一是加大输配水工程改造,提高渠系水利用率,减少水量输送过程中的损耗。先后投资1.66亿元完成马营河、红山河、观山河、洪临4个灌区节水改造工程和小型农田水利重点县项目及灌区维修等工程,改造输水干、支渠222.6km,改造渠系建筑物775座。二是大力发展设施农业,发展高效节水产业,提高水资源利用效率和效益。投资约3.1亿元,实施了肃州区万亩高效节水示范园区、肃州区总寨镇沙河千亩戈壁优质蔬菜有机生态无土栽培示范园、肃州区西洞镇非耕地高效节水无土栽培示范园区、肃州区果园农业科技示范园区等十个示范园区建设,发展高效节水灌溉面积18.4万亩,其中日光温室滴灌面积1万亩、精品大棚蔬菜滴灌面积0.96万亩、大田滴灌面积14.1万亩、管灌工程面积2.3万亩。发展节水灌溉面积50万亩,改善灌溉面积22万亩。
3 效益分析
随着农业产业结构的调整及市场经济的变化,节水灌溉技术已被广泛应用,特别是以种植反季节蔬菜、瓜果、花卉及高效经济作物而创造出很高经济效益的日光温室滴灌,普遍受广大农民群众欢迎。高效节水灌溉项目在节水、节肥、节地、省工、省机力、提高劳动生产率及增产、增收等方面效益显著。下面以典型片浅析肃州区高效节水灌溉项目效益情况。
3.1 经济效益分析
a.典型片1:西红柿日光温室滴灌。项目区位于泉湖乡,地处城郊结合区的泉湖乡是酒泉市新农村建设样板乡镇,也是城区居民蔬菜的主要输入区。采用大田漫灌西红柿年亩均用水量约720m3(灌水8次,灌水定额90m3/亩)。配套滴灌后年亩均用水量约380m3(灌水38次,灌水定额10m3/亩,每5~7d灌水一次)。配套滴灌后比大田漫灌年亩均节约水量约340m3。农作物年亩均产量由4100kg增加到5240kg,年亩均增产1140kg;农作物年亩均效益由8200元增加到10480元,年亩均增产净效益2280元。单方水的效益由11元增加到27元,单方水净增效益16元(见下页表)。项目建成后,通过运行观测分析,节水率为45%左右,节水效益明显,并能有效减少作物病虫害,降低温室温度,提高作物品质。由于滴灌滴水强度小、水量少,不会形成径流使土壤板结,且能够使土壤中的水分循环于土壤与地膜之间,有效减少作物棵间水分蒸发。
b.典型片2:啤酒花大田滴灌。项目区位于下河清乡皇城村,工程水源为机井水,种植的作物主要有啤酒花、辣椒、洋葱、蔬菜等,基本属于高效作物。啤酒花大田漫灌年亩均用水量约800m3,配套大田滴灌后年亩均用水量约490m3,年亩均节水量310m3,灌溉周期相对缩短了5d;啤酒花年亩均产量由1200kg增加到1350kg,年亩均增产150kg;啤酒花年亩均效益由3000元增加到3370元,年亩均增产净效益370元。单方水的效益由4元增加到7元,单方水的净增效益3元(见下页表)。经观测数据分析:大田滴灌和大田漫灌相比节水率在40%左右,节省了人力、动力,并增加了产量,亩均节省成本达170元左右,节水增产效益比较显著。
c.典型片3:食用菌微喷灌。项目区位于西洞镇罗马村,该区域具有交通便利、光照充足、昼夜温差大等优势,在非耕地上发展温室食用菌,重点示范推广微喷灌节水技术,配套安装了地下输水管线和灌溉设施,与常规灌溉相比节水效果非常显著。原来大田漫灌食用菌年亩均用水量约480m3(灌水40次,灌水定额12m3/亩)。配套微喷灌设备后年亩均用水量约160m3(灌水80次,灌水定额2m3/亩,每3d灌水一次)。配套微喷灌设备比大田漫灌年亩均节约水量约320m3。食用菌年亩均产量由3182kg增加到3700kg,年亩均增产518kg;食用菌年亩均效益由9546元增加到11100元,单方水的效益由20元增加到70元,单方水的净增效益50元(见下表)。通过工程实施,水分有效利用率提高55%以上,有效控制了棚室内温度、湿度,改善了菌菜品质,农户生产成本降低20%以上,达到了节水、省工、节地、增产的目的,使当地农村经济发展跨入了快车道。
3.2 社会效益分析
项目实施后,大幅度增加了当地群众的经济收入,从根本上解决了制约项目区农业发展的难题,彻底改变了靠天吃饭的局面,使广大农民群众更进一步认识到科学技术的重要性,并对节水灌溉工程的实施起到示范作用,主要表现如下:
a.改变了分散经营模式,通过示范园区建设,按照“示范带动,集中连片、规模发展”的思路,辐射带动周边群众规模化发展高效节水农业。打破了农民一家一户的传统种植灌溉模式,实现了土地集中连片、种植结构合理、运行管理规范、设施化种植、规模化发展的新格局。
b.以服务现代农业园为契机、项目为依托,示范带动各乡镇农业园区建设,使肃州区水资源在生态、生产、生活领域得到了合理配置,提高了水资源利用效率和效益。不断更新、完善的节水基础设施建设,使节水成果得到进一步巩固,确保园区长期发挥效益。
c.改变了传统的农田水利建设方式,提高了土地利用率。田间的斗渠、农渠、毛渠等明渠被地下输水管道和滴灌所取代,从水源口的地下管道一直到田间的滴灌带,形成了田间密布的灌溉网络,土地利用率平均提高了5%左右。
d.改变了传统的劳作方式,节水灌溉自动化控制,大幅度降低了劳动强度,提高了劳动生产率。实施前在大棚内浇水,必须有专人看管,棚内又湿又热,不利于身体健康。实施滴灌后,浇水变成推闸放水拧龙头,节省了劳动力,提高了劳动效率。
e.改变了传统的农业组织形式,随着土地流转、农村合作社的兴起,出现了一批菜农、果农。传统生产方式的改进、劳动生产率的提高,带来了农业体制和组织的创新,为社会主义新农村建设做出巨大的贡献。
3.3 生态效益分析
a.高效节水灌溉工程可以根据土壤质地和透水性调整灌溉水量,减轻土壤冲刷,保持土壤结构,防止土壤次生盐渍化,使土壤肥力得以充分发挥和释放,大大改善了农业生态环境[2]。
b.高效节水灌溉工程可以有效地调节田间气候,增加近地表层的气温,在高温季节可以起到降温作用。在寒冷时,可以防霜冻,为农作物创造良好的生长环境。
c.实施高效节水灌溉工程可以有效扼制井灌区地下水位大幅下降,进一步缓解工农业和生态环境用水矛盾,极大地改善了生态环境用水局面,生态环境状况逐步得到好转,对生态环境的改善与保护具有重要意义。
4 结语
灌溉效益 篇7
临泽县位于甘肃省西部, 总面积2777km2, 现辖5镇2乡, 总人口14.63万人, 灌溉面积4.57万hm2, 其中:耕地2.98万hm2, 林草地1.58万hm2。由于地处西北内陆, 多年平均降水量仅117.2mm, 多年平均蒸发量2338mm, 降水稀少, 蒸发强烈, 属资源型缺水地区, 水资源供需矛盾十分突出。
1 9 9 8年临泽县被列为甘肃省农业节水灌溉项目张掖地区子项目区之一, 2001年3月国家发改委批准《甘肃省农业节水灌溉项目张掖地区子项目可行性研究报告》, 批复临泽县渠灌工程面积2000hm2, 管灌工程面积2500hm2, 滴灌工程面积333hm2。在此基础上, 委托具有乙级设计资质的甘肃省甘兰水利水电建筑设计院完成了项目渠灌工程、管灌工程、滴灌工程初设报告, 经省水利厅审查, 2002年12月以甘水发[2002]493号文件批复。
1.1 建设内容
1.1.1 渠灌工程
计划衬砌干渠2条、长11.48km, 衬砌斗渠30.44 km、衬砌农渠40.525km, 实施渠灌面积2000hm2。批复投资1914.66万元。
1.1.2 管灌工程
计划铺设U P V C管道3 5 4.9 k m, 实施管灌面积2500hm2, 批复投资2066.6万元。
1.1.3 滴灌工程
计划在蓼泉灌区实施滴灌面积333hm2, 批复投资848.4万元。
项目3项工程总计实施节水灌溉面积4833hm2, 批复总投资4829.66万元, 其中日元贷款2841.7万元, 国内配套资金1987.96万元。
1.2 项目中期调整
项目建设过程中, 根据省水利厅《关于节水灌溉 (日元贷款) 项目中期调整报告的批复》以及省、市项目办公室对工程建设地点调整和单价调整的有关文件精神, 对项目渠灌、管灌工程、管材单价和滴灌工程进行了相应的调整。调整后, 项目节水面积由原来的4833hm2调整为4913hm2, 合同总投资由2956.09万元变更为3234.6万元 (其中:日元贷款2296.57万元, 国内配套资金938.03万元) 。项目建设任务相应调整为:
1.2.1 渠灌工程
衬砌干渠7条, 长13.828km, 修建建筑物63座;衬砌支渠6条, 长16.483km, 修建建筑物77座;衬砌斗渠27条、长40.49km, 衬砌农渠44.582km, 计划渠灌面积2413hm2。计划总工程量39.55万m3。劳动工日19.07万个, 合同投资1757.33万元, 其中日元贷款1247.70万元, 国内配套资金509.63万元。
1.2.2 管灌工程
计划实施管灌面积2500hm2, 铺设UPVC管道354.9km, 修建各类建筑物6697座, 其中检查井457座, 渗水井683座, 出水池5557座。设计总工程量77.486万m3。合同投资1477.27万元, 其中日元贷款1048.87万元, 国内配套资金428.4万元。项目于2004年4月组织实施, 2006年年底完工。
2 效益监测
临泽县农业节水灌溉工程 (日元贷款) 项目典型工程技术和效益监测于2005年开始监测至2006年年底。分渠灌工程和管灌工程2项。
根据甘肃省农业节水灌溉工程项目执行办公室甘水日协办发[2003]027号和甘水日协办发[2005]024号文件精神, 临泽县项目办公室及时选择具有代表性的典型工程项目7项, 其中渠灌工程5项、管灌工程2项组织开展技术和效益监测工作。
2.1 监测组织与管理
根据项目具体情况, 结合各灌区实际, 项目办下发了典型工程监测管理办法, 并确定受益村农民用水者协会负责人和水管单位的灌溉负责人为项目监测人。县局项目办负责对项目监测进行技术指导和数据汇总分析。
2.2 典型工程点位选择及要求
典型工程技术和效益监测点位, 选择水管单位专业技术力量雄厚、受益村社群众节水意识强、具有良好的群众基础、成立了农民用水者协会组织的灌区。渠灌工程选择具有独立的引水口门, 工程必须从上一级渠道引水口开始且具有专门的测流断面的项目。管灌工程选择具有独立的机井井位及管道系统, 布局合理, 灌溉面积符合灌溉控制要求的项目作为效益监测点。
2.3 监测方法
2.3.1 渠灌工程
在监测渠道的渠首和首个分水闸上游分别设置测水段面, 采用浮标测流法测流, 并按灌溉期水流透明度、气温条件进行渠道输水利用率的监测, 并填写《灌区渠道水量损失测量记录表》, 采取3次以上的数据进行平均计算, 形成该渠道的输水利用率。灌溉用水量按监测的渠道输水数据, 形成支口或斗口监测的原始数据, 并填写《灌区渠道输水测流记录》。根据已调查的监测区作物种植比例, 依据各级渠道水的利用率, 推算出轮次每667m2灌溉净用水量, 并填写《用户监测手册》, 分析计算出工程项目的各项效益。
2.3.2 管灌工程
在机井的管首设置水表, 并结合电表进行监测, 形成井口的灌溉输水量, 并填写《灌区机井水量测流记录表》。根据已调查的监测区作物种植比例, 采用井口监测的数据, 依据水的灌溉利用率, 推算出轮次每667m2灌溉净用水量, 填写《用户监测手册》。分析计算出工程项目的各项效益。
3 监测成果及效益
3.1 渠灌工程建成后
3.1.1 渠系水利用系数
由原来的0.552提高到0.664, 提高了20%;田间水利用系数由原来的0.898提高到0.917, 提高了2.1%;灌溉水利用系数由原来的0.496为提高到0.609, 提高了22.8%。
3.1.2 节水量
2003年的农田毛灌水量为725.51m3/667m2;2006年的农田毛灌水量为663.71m3/667m2, 毛节水61.80m3/667m2, 节水率8.52%。
3.1.3 农作物增产
2003年工程改建前和2006年工程改建后各种作物每667m2均产量相比较:制种玉米增产18.7kg/667m2, 增产率为4.0%;小麦增产18.07kg/667m2, 增产率为4.8%;番茄增产338.62kg/667m2, 增产率为5.9%。
3.1.4 农作物产值
2003年工程改建前和2006年工程改建后综合产值相比较, 增加633.8万元。
3.2 管灌工程建成后
3.2.1 管道水利用系数
由原来的0.761提高到0.95, 提高了24.8%;田间水利用系数由原来的0.873提高到0.90, 提高了3.1%;灌溉水利用系数由原来的0.665提高到0.855, 提高了28.6%。
3.2.2 节水量
2 0 0 3年的农田均毛灌水量为6 4 5.6 4 m3/6 6 7 m2;2006年的农田均毛灌水量为462.43m3/667m2, 毛节水183.20m3/667m2, 节水率28.38%。
3.2.3 农作物增产
2003年工程改建前和2006年工程改建后各种作物每667m2均产量相比较:制种玉米增产27.26kg/667m2, 增产率为5.8%;小麦增产18.57kg/667m2, 增产率为5.0%;番茄增产654.98kg/667m2, 增产率为11.4%;蔬菜增产68.8kg/667m2, 增产率为2.9%。
3.2.4 农作物产值
2003年工程改建前和2006年工程改建后综合产值相比较, 增加416.73万元。
4 综合效益
4.1 渠灌工程
4.1.1 农业增产效益
农业增产效益即为农业保灌效益, 水利分摊效益按0.5计, 农业保灌效益可增加农业产值316.9万元。
4.1.2 节水效益
根据节约的水量223.72万m3, 按农业灌溉水价0.059元/m3计算, 年节水效益为13.19万元。
4.1.3 省工效益
项目实施后, 可减少项目区农民用于渠道清淤等耗用的劳动工日, 平均每667m2减少1.2个劳动工日, 则可减少劳动工日4.344万个, 折资108.6万元。
3项合计, 总效益438.69万元。
4.2 管灌工程
4.2.1 农业增产效益
农业增产效益即为农业保灌效益, 水利分摊效益按0.5计, 经计算, 农业保灌效益可增加农业产值为208.363万元。
4.2.2 节电效益
根据每667m2节约水量, 可计算出节电2.88k W·h/667m2, 按农业灌溉电价0.50元/k W·h计算, 年节电效益为33.525万元。
4.2.3 节地效益
管灌工程建成后, 每667m2均节地率0.02%, 可节约耕地50hm2, 按每667m2均产值计算, 节地效益79.024万元。
4.2.4 省工效益
本项目实施后, 可减少项目区农民用于渠道清淤等耗用的劳动工日, 平均每667m2减少0.58个劳动工日, 则可减少劳动工日2.175万个, 折资为54.375万元。4项合计, 总效益375.288万元。
5 对我县农村经济发展的影响
提高了项目区农民群众的生活水平, 农民人均纯收入:实施前3335元, 实施后3945元, 增加610元, 增长18.3%。
方便了项目区农民群众灌溉用工、维修用工, 根据典型片监测资料推算, 渠灌、管灌工程实施后, 年可节省人工6.519万个工日。
随着工程投入运行, 结合农业种植结构调整, 扩大低耗水植种作物的面积, 可改善2413hm2农田面积灌溉, 农业收入进一步提高, 农民生活得到更进一步的改善, 农村可持续发展的能力进一步增强。
摘要：农业节水灌溉工程技术和效益监测的目的是为工程项目后评价提供可靠依据, 监测方法和点位选择是影响监测数据准确性的直接因素, 是工程效益分析的关键。