鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)項(xiàng)目取用水合理性研究
時(shí)間:2022-04-26 09:18:05
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摘要:水資源是人類生存,社會發(fā)展的基礎(chǔ),也是一切生物賴以生存的基礎(chǔ),人類的生命離不開水,生活生產(chǎn)離不開水、生態(tài)環(huán)境的發(fā)展離不開水,當(dāng)前我國水資源短缺,水生態(tài)環(huán)境劇烈惡化,水體污染嚴(yán)重等問題日益突出,水資源形勢十分嚴(yán)峻已,水資源矛盾已經(jīng)制約著我國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展。為了使取水審批更加科學(xué)合理,發(fā)展建設(shè)項(xiàng)目水資源分析勢在必行,它不但是一項(xiàng)資源性分析研究,它更是為取水許可制度服務(wù)的。
關(guān)鍵詞:水資源研究;取用水合理性;水生態(tài)環(huán)境
1項(xiàng)目背景
2011年1月中央1號文件拉開了全國農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的序幕,為了響應(yīng)國家號召,提高農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施完善程度,鄭州市連續(xù)出臺了《市級規(guī)劃》《編制指南》《建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》等多項(xiàng)指導(dǎo)文件。新型城鎮(zhèn)化、新型工業(yè)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化協(xié)調(diào)發(fā)展是新鄭市城市發(fā)展戰(zhàn)略布局的前提,在新鄭市十三五規(guī)劃中作為未來五年發(fā)展綱領(lǐng),著重提出了“三化”發(fā)展,相輔相成,缺一不可。農(nóng)田水利現(xiàn)代化示范鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)對于新鄭市農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展至關(guān)重要。新村鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)設(shè)施基礎(chǔ)建設(shè)滯后,農(nóng)田水利設(shè)施年久失修、抗災(zāi)能力脆弱,急需大規(guī)模興建、改造現(xiàn)代化農(nóng)田水利設(shè)施。
2項(xiàng)目基本概況
新鄭市農(nóng)田水利現(xiàn)代化示范鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)項(xiàng)目地點(diǎn)位于新村鎮(zhèn),新村鎮(zhèn)國土面積71km2,其中耕地面積2868.10hm2,有效灌溉面積1781.96hm2,其中節(jié)水灌溉面積1313.79hm2,大水漫灌面積468.17hm2。項(xiàng)目區(qū)農(nóng)作物主要有小麥、玉米、花生、蔬菜及苗木等,種植比例為:小麥74%、玉米60%、花生10%,蔬菜18%,苗木8%,復(fù)種指數(shù)為170%。新村鎮(zhèn)農(nóng)田水利現(xiàn)代化示范鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)項(xiàng)目計(jì)劃發(fā)展灌溉面積1010.37hm2,其中新增有效灌溉面積542.20hm2,改善灌溉面積468.17hm2,加上維持現(xiàn)狀的低壓管道輸水的灌溉面積1313.86hm2。其中:發(fā)展滴灌面積234.72hm2、噴灌面積207.50hm2、低壓管灌面積1882.01hm2。合計(jì)高效節(jié)水灌溉面積2324.23hm2,建設(shè)內(nèi)容:①新增機(jī)井61眼,利用舊井382眼,配套水泵443臺;②管網(wǎng)鋪設(shè)86.33km;③新建道路16.85km;新增變壓器30臺。
3取水合理性分析
3.1從產(chǎn)業(yè)政策相符性分析。根據(jù)《鄭州市人民政府關(guān)于農(nóng)田水利現(xiàn)代化示范鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)的實(shí)施意見》,該項(xiàng)目的實(shí)施對合理利用有限的水資源,大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉,充分發(fā)揮新村鎮(zhèn)土地資源優(yōu)勢,提高糧食生產(chǎn)能力,推進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè),保障糧食安全、農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收具有重要意義。項(xiàng)目的實(shí)施與區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃相適應(yīng),符合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展的迫切需求。綜上所述,該項(xiàng)目的立項(xiàng)和實(shí)施符合國家相關(guān)的產(chǎn)業(yè)政策,屬于國家鼓勵類項(xiàng)目,同時(shí),地方政府也對該項(xiàng)目的建設(shè)提供了大力支持,可以保證項(xiàng)目的順利實(shí)施。3.2從水資源規(guī)劃的相符性分析。項(xiàng)目擬在項(xiàng)目區(qū)通過采用滴灌、噴灌兩種技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)可行的節(jié)水灌溉方式,輔以低壓管灌進(jìn)行補(bǔ)充灌溉,有效提高灌溉水利用系數(shù),使農(nóng)田灌溉水利用系數(shù)達(dá)到0.55,通過實(shí)施農(nóng)田水利現(xiàn)代化示范鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)項(xiàng)目能夠提高水資源利用效率,減少用水浪費(fèi),有效控制用水總量。3.3取水合理性分析。項(xiàng)目區(qū)取用地下水作為農(nóng)業(yè)灌溉用水主水源,主要基于以下幾點(diǎn)考慮。第一,新鄭市地表水資源量小且經(jīng)常性出現(xiàn)季節(jié)性斷流。本次項(xiàng)目區(qū)涉及全鎮(zhèn),地塊分散,從取水的保證程度、取水的便利性及經(jīng)濟(jì)性考慮,本次“農(nóng)田水利現(xiàn)代化示范鄉(xiāng)鎮(zhèn)建設(shè)項(xiàng)目”不考慮當(dāng)?shù)氐乇硭∷?。第二,從區(qū)域水資源條件與用水合理性考慮,通過選擇地下水資源條件較好,耕地相對平坦且集中連片,便于節(jié)水改造工程施工的區(qū)域,將原有傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)灌溉區(qū)改造為高效節(jié)水灌溉區(qū),在實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收的同時(shí),減少了農(nóng)業(yè)灌溉對區(qū)域地下水資源的開采量,真正意義上實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與水資源可持續(xù)利用的協(xié)調(diào)發(fā)展。第三,新村鎮(zhèn)緊靠雙洎河,雙洎河側(cè)滲補(bǔ)給對地下水補(bǔ)給量較大,因此區(qū)域淺層地下水易采易補(bǔ),能夠緩解地下水超采,有利于區(qū)域整體水環(huán)境改善和地下水壓采,因此,對區(qū)域水資源優(yōu)化配置有利。第四,取用地下水作為農(nóng)業(yè)灌溉供水水源,符合國家對水資源的管理政策。根據(jù)對項(xiàng)目區(qū)水質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告分析,本區(qū)域水質(zhì)基本可以達(dá)到《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》,且地下水資源豐富,因此,在水質(zhì)和水量上都有保證??梢?,本次新村鎮(zhèn)農(nóng)田水利現(xiàn)代化示范鄉(xiāng)鎮(zhèn)項(xiàng)目選取地下水作為農(nóng)業(yè)灌溉取水主要水源是合理的。
4用水合理性分析
4.1設(shè)計(jì)灌溉制度。4.1.1灌溉設(shè)計(jì)保證率。根據(jù)實(shí)施方案,設(shè)計(jì)滴灌、噴灌工程設(shè)計(jì)保證率為90%,低壓管灌工程設(shè)計(jì)保證率為75%。4.1.2灌溉制度設(shè)計(jì)。①滴灌:通過對氣象站點(diǎn)降水頻率分析,90%保證率對應(yīng)的水文年為1966年,利用該年的氣溫、風(fēng)速、相對濕度、太陽輻射和日照時(shí)數(shù)等資料利用彭曼公式計(jì)算出參考作物需水量ET0,利用聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦的作物系數(shù)Kc和康紹中院士給出的公式計(jì)算修正作物系數(shù),利用有效降水利用系數(shù)計(jì)算出生育期有效降水量P0,最后利用水量平衡法計(jì)算出作物灌溉需水量。另外,多年平均降水量為635.10mm,與2000年降水量(637.10mm)接近,因此,選取2000年計(jì)多年平均需水量。規(guī)劃滴灌區(qū)作物為果樹,其在90%保證率下和多年平均降水量下的凈灌溉定額經(jīng)計(jì)算分別為772.50m3/hm2和606m3/hm2。②噴灌:噴灌區(qū)主要種植作物為花生,這里以這兩種作物為代表制定灌溉制度。經(jīng)計(jì)算,這兩種農(nóng)作物在90%保證率下的凈灌溉定額分別為889.50m3/hm2和1026m3/hm2,其多年平均降水量下的凈灌溉定額分別為820.50m3/hm2和547.50m3/hm2。③低壓管灌:低壓管灌區(qū)主要種植作為冬小麥和夏玉米,這里以這兩種作物為代表制定灌溉制度。通過對氣象站點(diǎn)降水頻率分析,75%保證率對應(yīng)的水文年為2012年。經(jīng)計(jì)算,75%保證率下其凈灌溉定額分別為1482m3/hm2和828m3/hm2,多年平均降水量下的凈灌溉定額分別為1221m3/hm2和741m3/hm2。4.2用水指標(biāo)分析。4.2.1灌溉用水效率指標(biāo)分析。根據(jù)《節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》和《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》,對設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行合理性確定。根據(jù)《2016年鄭州市農(nóng)田水利現(xiàn)代化示范鄉(xiāng)鎮(zhèn)新鄭市新村鎮(zhèn)建設(shè)項(xiàng)目實(shí)施報(bào)告》,灌區(qū)設(shè)計(jì)灌溉保證率為75%,噴滴灌工程設(shè)計(jì)灌溉保證率不低于90%,符合《節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》的要求。根據(jù)《節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》的要求,噴灌灌溉的水利用系數(shù)為0.85,滴灌灌溉的水利用系數(shù)為0.85,低壓管道輸水灌溉的水利用系數(shù)為0.80。項(xiàng)目的排澇設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為10a一遇,符合《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》中不低于5a的要求。根據(jù)項(xiàng)目可行性報(bào)告,項(xiàng)目建成實(shí)施后,將全部建設(shè)成“七有”標(biāo)準(zhǔn),符合《節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》的要求。根據(jù)對項(xiàng)目設(shè)計(jì)及現(xiàn)有情況分析可行,項(xiàng)目的主要設(shè)計(jì)參數(shù)均符合相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)要求,因此,設(shè)計(jì)參數(shù)合理、可行。4.2.2灌溉定額分析。參照《河南省農(nóng)業(yè)用水定額》,灌溉用水定額由凈灌溉定額、斗渠(或井口)及以下渠系輸水損失和田間損失組成。各種作物的灌溉用水定額由相應(yīng)的灌溉用水基本定額與工程類型、取水方式、灌區(qū)規(guī)模的調(diào)節(jié)系數(shù)相乘求得,新鄭市處于河南省灌溉分區(qū)表的一級分區(qū)的Ⅱ.豫中區(qū),根據(jù)分區(qū)查出相應(yīng)基本灌溉定額值。新村鎮(zhèn)屬于中型灌區(qū),再結(jié)合其工程類型和取水方式確定灌溉用水基本定額調(diào)節(jié)系數(shù),最后得到項(xiàng)目區(qū)主要作物的毛灌溉需水量,由河南省標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出的凈灌溉定額見表1。4.3用水量的計(jì)算。4.3.1不同節(jié)水灌溉方式下作物灌溉面積項(xiàng)目實(shí)施后,項(xiàng)目區(qū)有效灌溉面積將達(dá)2324.23hm2,屆時(shí)項(xiàng)目區(qū)耕地全部達(dá)到節(jié)水高效。滴管區(qū)總面積234.72hm2,全部種植果樹;噴灌區(qū)總面積207.50hm2,種植經(jīng)濟(jì)作物;項(xiàng)目實(shí)施后,低壓管灌區(qū)總面積達(dá)1882.01hm2,其中新增面積568.22hm2,低壓管灌區(qū)種植小麥總面積1599.67hm2,占低壓管灌區(qū)有效灌溉面積的85%,小麥?zhǔn)斋@后種植玉米1693.78hm2,占低壓管灌區(qū)有效灌溉面積的90%。4.3.2灌溉需水量根據(jù)前述用水指標(biāo)分析,得出項(xiàng)目區(qū)節(jié)水灌溉項(xiàng)目設(shè)計(jì)灌溉用水定額符合《河南省農(nóng)業(yè)用水定額》,灌溉水利用系數(shù)滿足《節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》的要求,由此上述計(jì)算的節(jié)水灌溉用水指標(biāo)合理。結(jié)合不同灌溉方式下不同作物的灌溉面積得到項(xiàng)目區(qū)的灌溉毛需水量,計(jì)算結(jié)果見表2。結(jié)果表明,設(shè)計(jì)保證率下項(xiàng)目區(qū)的灌溉需水量為517.70萬m3,多年平均降水量下的灌溉需水量為430.90萬m3。4.4節(jié)水潛力分析。4.4.1節(jié)水潛力按照實(shí)施方案與本次分析研究核定后,綜合畝均毛灌溉用水量由現(xiàn)狀的28.60m3/hm2下降到設(shè)計(jì)保證率下(噴滴灌設(shè)計(jì)保證率為90%,低壓管灌設(shè)計(jì)保證率為75%)的20.60m3/hm2,畝均用水量減少了120.50m3,節(jié)水量達(dá)70.90萬m3;在多年平均降水量下,規(guī)劃年綜合畝均毛灌溉用水量減少到15.50m3/hm2,畝均用水量減少了196.50m3,節(jié)水量達(dá)157.70萬m3。節(jié)水效果顯著,節(jié)水潛力巨大。詳見表3。4.4.2增產(chǎn)潛力設(shè)計(jì)的灌溉用水具有較高的保證率,其中低壓管灌不低于75%,噴灌和滴灌不低于90%,基本實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉,確保作物全生育期用水需求,相比現(xiàn)狀年的一般灌溉區(qū)域,農(nóng)業(yè)灌溉能得到很好的保障,可以有效提高作物產(chǎn)量;同時(shí)對無灌溉保證率地區(qū)的節(jié)水技術(shù)改造,增加了無灌溉保證率地區(qū)的產(chǎn)量,從而進(jìn)一步提高了項(xiàng)目區(qū)總體產(chǎn)量,總體來說,該項(xiàng)目的實(shí)施對項(xiàng)目區(qū)具有較大的增產(chǎn)潛力。4.5合理取用水量。根據(jù)對新村鎮(zhèn)作物灌溉定額的計(jì)算和校核,用水水平合理。新村鎮(zhèn)水利現(xiàn)代化示范鄉(xiāng)鎮(zhèn)項(xiàng)目區(qū)為純井灌區(qū),多年平均灌溉取水量為430.90萬m3。新村鎮(zhèn)水利現(xiàn)代化示范鄉(xiāng)鎮(zhèn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)保證率下合理灌溉取用水量為517.70萬m3。主要用水指標(biāo)符合《河南省農(nóng)業(yè)用水定額》要求,綜上,取水符合相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策和水資源管理要求。
5建設(shè)項(xiàng)目取、退水的影響分析
5.1建設(shè)項(xiàng)目取水影響分析。5.1.1對區(qū)域水資源的影響分析。由于本項(xiàng)目采用高效節(jié)水灌溉,經(jīng)過與項(xiàng)目實(shí)施前進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)雖然灌溉面積增加了,但采用地下水開采量反而減少了,因此不會對區(qū)域水資源產(chǎn)生大的影響。5.1.2對其它用戶的影響分析。在項(xiàng)目區(qū),采用地下水的除了農(nóng)田灌溉外,還有農(nóng)村安全飲水工程,但安全飲水主要采用的中深層地下水,而農(nóng)田灌溉采用的是淺層地下水,該兩層水大部分沒有大的水力聯(lián)系,因此農(nóng)田灌溉機(jī)井對農(nóng)村安全飲水影響不大。綜上所述,本項(xiàng)目區(qū)實(shí)施后,對區(qū)域內(nèi)水資源狀況和其它用戶不會造成明顯的影響,對環(huán)境的影響也不大。5.2建設(shè)項(xiàng)目退水的影響分析。由于該項(xiàng)目退水主要由雨季的雨水及灌溉系統(tǒng)產(chǎn)生的水構(gòu)成,采用田間排澇溝渠及生態(tài)綠化帶等形式。由于生態(tài)綠化帶可以將污染物含量減少70%以上,不會對第三者有大的影響。
6結(jié)論
根據(jù)國家政策、法規(guī)和水資源功能區(qū)劃,本規(guī)劃的水源采用淺層地下水作為農(nóng)田灌溉供水水源,符合水資源規(guī)劃、配置和管理要求。因此,本規(guī)劃的水源工程作為農(nóng)田灌溉取水水源、用水水量是合理的。
作者:牛江波 趙 貝 張亞強(qiáng) 單位:1河南省人民勝利渠管理局東三分局 2河南省水下救助搶險(xiǎn)隊(duì) 3河南省農(nóng)村水電及電氣化發(fā)展中心
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