马营河大型灌区节水改造潜力分析

马营河大型灌区节水改造潜力分析

杨玉兴

山丹县水务局甘肃山丹734100

摘要：本文在对马营河大型灌区水资源现状进行分析的基础上，指出了马营河大型灌区目前存在的主要问题，提出了对马营河大型灌区进行节水改造的基本思路和具体设想，并在对节水改造产出进行分析的基础上，提出了节水改造的巨大潜力主要在于：缓解了水资源的供需矛盾；提高了灌区的经济效益；对当地及全县国民经济的发展也将起到重要作用。

关键词：大型灌区；节水改造；潜力

一、大型灌区基本情况

（一）大型灌区自然、社会状况

山丹县马营河大型灌区位于甘肃省河西走廊的山丹县境内，是以引马营河水资源进行灌溉的灌区，也是山丹县唯一的大型灌区。土地总面积1700km2，地势由南向北倾斜，海拔1556～3200m。多年平均气温5.5℃，多年平均降水量220mm，多年平均蒸发量1970mm，属典型大陆性干旱气候。多年平均最大冻土深度1.50m～2.04m。

马营河大型灌区有效灌溉面积30.6万亩。受益范围包括山丹县大马营、霍城、李桥、位奇、清泉、陈户、东乐7个乡镇98个行政村和山丹农场、县十里堡林场，受益人口17.8万人。2014年全灌区农业总产值达到7.53亿元，粮食总产量达到15916万kg，人均产粮894kg，油料总产量达到1393万kg，人均产油78.3kg，乡镇企业总产值3.37亿元，农民人均纯收入达到8269.4元，农业现代化水平有较大提高，农业小型机械装配实力增强，机械作业水平大幅度提高。

（二）灌区水资源概况

灌区水资源全部来自马营河，马营河流域水资源有比较复杂的地表水和地下水相互转化，多次被重复利用的特点，流域上游白石崖、后稍沟、大香沟、小香沟、石沟河位于深山区，植被好，降水多，为马营河流域主要水源地，出山后一部分渗入大马营滩，补给地下水，大部分则由白石崖、后稍沟渠等引出大马营滩，分别注入马营河和霍城河。

1、河流入境水

灌区河流主要是马营河上游的白石崖、后稍沟、大香沟、小香沟和石沟河，这五条河上均无实测径流资料，均按照径流等值线图推算并采用邻近流域径流模数复核，并采用了《山丹县马营河流域水利规划报告》等部分设计资料中的成果进行复核，计算得白石崖出山口多年平均年径流4379万m3，后稍沟1000万m3，大香沟760万m3，小香沟320万m3，石沟河190万m3，其CV、CS值均采用邻近流域西大河数值，计算得白石崖出山口年径流P=50%时为4335万m3，后稍沟为990万m3，大香沟为752万m3，小香沟为317万m3，石沟河为188万m3，其河流入境总水量P=50%时为6582万m3。

2、自产地表水

马营河灌区自产地表水资源包括马营盆地自产地表水资源和山丹盆地自产地表水资源两部分，按径流深等值线图推算，马营盆地自产地表水资源1327万m3，马营盆地自产地表水资源大部分以泉水形式在霍城一带露头表现，被霍城片引用，山丹盆地自产地表水资源579万m3，以洪水形式汇入马营河，被李桥和祁家店片灌区引用或渗入河道，两盆地自产地表水资源量共计1906万m3。

以上（1）至（2）项合计，灌区地表水资源量p=50%时为8488万m3。

3、地下水

灌区内地下水资源量主要由马营盆地地下水资源和山丹盆地地下水资源两部分构成，根据《甘肃省山丹县马营河流域水利规划报告》和《山丹县地下水资源及其开发规划报告（2000年）》中提供资料，并结合山丹县水利部门近几年地下水观测资料，马营盆地地下水补给量为7000万m3，排泄量为7011万m3，其中不重复量1425万m3；山丹盆地地下水补给量为3100万m3，排泄量为3581万m3，其中不重复量498万m3，两盆地不重复的地下水资源量为1923万m3。马营、山丹盆地地下水均衡计算成果见表1。

表1马营河灌区地下水均衡成果表单位：万m3

从表1中可以看出，马营盆地地下水补排基本平衡，且马营盆地人工开采量较小，仅为部分人饮用水。山丹盆地由于大量抽水灌溉，人工开采量过大，地下水超采，根据地下水开采潜力分析，灌区可利用地下水资源量为2750万m3。

4、水资源总量

灌区水资源量总量为地表水资源和与地表水不重复的地下水资源之和，在p=50%是共计11238万m3。根据灌区可利用水资源量和灌区需水量，对灌区水土资源进行分片平衡分析得出：灌区现状总需水量14508万m3，灌区实际供水11238万m3，灌区缺水3270万m3，有7.2万亩耕地不能保灌。

5、灌区存在的问题

经过对灌区水资源状况的分析，普遍存在着以下几方面的问题：

（1）从水资源量上来看，灌溉水资源不足且有继续减少趋势，在现有水源工程确定情况下，一方面由于水源条件的变化，如来水量减少、水库调节能力降低等原因，使得水资源量呈减少的趋势，另一方面由于工业、城镇生活用水的增加，也逐步挤占了灌区的农业灌溉用水，而且随着农村产业结构的调整，这一趋势还会继续发展。干旱仍然是制约灌区农业生产稳定、持续发展的主要因素。

（2）从地表水资源来看，灌区为山丹河支流马营河上的河道取水灌区。从历史实测系列来看，这些灌区的地表水资源有减少的趋势，其原因主要有：第一、上游生态环境的恶化，致使水土流失严重，径流减少；第二，随着国民经济的发展、人口的增加，上游用水量在不断增加，致使下游水量减少。

（3）从地下水资源看，灌区的地下水资源主要是供当地工业、城镇和农村的生活用水，其次补充农业灌溉地面水的不足，而随着国民经济的发展，工业、生活对地下水的引用将逐渐增加，农业灌溉引用地下水的数量将逐渐减少。

（4）从水资源的利用情况来看，灌区的灌溉水利用程度还很低，水浪费还很严重，这主要表现为：

①由于灌区投资建设力度不大，只有近几年实施的大型灌区续建配套与节水改造项目，且由于受投资限制，只对灌区内的部分骨干工程进行了改建衬砌，大部分骨干渠道均未进行防渗，多还有部分仍为土渠输水，许多渠道建筑物也未配套。这一方面造成输水过程中水的大量浪费，另一方面也由于工程的输、引水能力差，现有的水资源也无法充分利用。

②灌区田间工程较差，灌水方法落后，多数采用大水漫灌的形式，目前灌溉水利用率多在0.4～0.5，造成灌溉水的利用程度很低。另外，从灌区的管理方式看，由于种种原因灌区普遍无法按成本计征水费，使得灌区一方面难以维持正常的维护管理，另一方面低廉的水价使得用水户缺乏节水意识，造成新的水资源浪费。

二、大型灌区节水改造的基本思路和设想

鉴于马营河大型灌区存在的以上问题已严重影响着灌区农业生产的稳定和可持续发展，而其核心问题就是水资源的供需矛盾。要解决这一矛盾，就必须对马营河大型灌区进行以节水增效为中心的续建配套和节水改造，并以此为契机，推进马营河大型灌区的建设管理体制和经营体制的改革，使马营河大型灌区走上良性运行的轨道，以更好地体现其国民经济基础设施的作用，发挥其应有的效益。

（1）以节水增效为中心，依靠科技进步，提高灌溉水的利用率和水分生产效率，实现水资源的可持续利用。节水的目的是为了增效，只有紧紧围绕这个中心，节水工程的发展才会有动力。

（2）要与所在区域的社会、经济可持续发展规划、国土规划、流域综合利用规划、农业区划等规划相协调。水资源的利用涉及到社会、经济生活的方方面面，灌区水资源的合理利用必须要考虑国民经济各个部门当前和长远的需要，还要考虑生态环境用水的需要。

（3）要为发展“二高一优”农业，实现农业现代化创造条件。灌溉工程是农业重要的基础设施，也是实现农业现代化的重要基础条件，而实施节水灌溉则是实现农业现代化的重要组成部分。

（4）灌区的管理体制、运行机制和水价制度等必须同步改革，以不断提高灌区管理水平，适应社会主义市场经济体制对灌区管理的要求，实现灌区的良性运行和可持续发展。

根据以上思路，大型灌区节水改造的主要内容应包括：一是输水过程中的节水。目前马营河灌区渠系水的利用率只有0.52左右，渠系节水的潜力最大。因此，节水的重点要放在减少渠道输水损失上，通过采取渠道防渗和管道输水等措施，使渠系水的利用率达到0.6以上；二是田间灌水过程中的节水。要改进传统的地面灌水技术，平整土地、划小畦块，积极采用管道灌溉、喷灌、滴灌和微喷灌等先进的节水灌溉技术，减少田间灌水过程中的水量损失，使田间灌溉水的有效利用率达到0.9左右；三是用水过程中的节水。要加强田间用水管理，推行计划用水和科学用水，实行定额灌水和按成本计征水费，根据作物不同生长期的需水要求，适时、适量地灌水；四是推广应用农业蓄水保墒耕作措施，大力推广地膜覆盖、秸杆覆盖、保墒耕作等技术，发展旱作节水农业。

三、马营河大型灌区节水改造的投入与产出

马营河大型灌区作为国民经济重要的基础设施，对其进行节水改造已经列入了国家基本建设投资的计划，并已与2008年开始逐步实施。自马营河灌区续建配套与节水改造工程实施以来共计完成干渠改建12条122.45km，支渠改建5条44.51km，改建各类建筑物551座。共计完成投资14172.75万元。项目实施后，灌区灌溉水利用率达到53%，提高了3.5%；渠系水利用效率达到了59.8%，提高了3.6%；年增节水能力1472.85万m3；节约的水量全部用于了改善灌区的灌溉面积。实灌面积提高到29.8万亩，增加实灌面积1.8万亩；改善灌溉面积5.63万亩；农民人均纯收入8269.4元，提高了5422.4元。

综上所述对马营河大型灌区进行节水改造的经济效益主要体现在节水效益、灌溉效益上。

1、灌溉效益

本项目实施后，经济效益主要为灌溉效益和节水效益，灌溉效益的计算，只考虑农（种植业）、畜牧及与此有关的农副产品加工业的效益，节水效益根据节水量在国民经济各部门的配置，综合考虑其产生的效益，现就主要直接经济效益分析计算如下：

（1）种植业效益

项目实施完成后可提高灌区保灌面积7.2万亩，这部分增加效益计算见表2。

表2提高保灌的7.2万亩耕地种植效益计算表

经计算，提高保灌的7.2万亩，增加总净产值941万元。

（2）畜牧养殖业效益

本次续建配套与节水改造完成后，考虑到灌区周围为保护生态环境，通过退耕还草和发展灌溉饲草料基地，可有效增加牧草储备总量，发展舍饲喂养，实行围栏封育，灌区共增加畜牧业净效益2321万元。

（3）农副产品加工业

农副产品加工主要有油料、面粉、酿酒、果奶制品、畜产品加工等，以农副产品为原料进行加工增值计算，项目区内现有各种农付产品加工企业60多家，预估规划年可新增产值2100万元，扣除各种生产费用及成本840万元，可新增年净效益1260万元。

以上（1）至（3）项合计，共计增加灌溉净效益4522万元，根据项目区的自然条件，水利工程的灌溉效果和生产实际水平，灌溉效益分摊系数取为0.58，项目实施后，水利工程每年净增的灌溉效益为2622.7万元。

2、节水效益

（1）工业用水效益

灌区改造完成后，工业用水量从现状的404万m3增加到1012万m3，增加工业用水量608万m3，现行工业用水水价为1.2元／m3，灌区改造完成后工业用水水价为1.8元／m3，增加的工业用水量共计增加效益1094.4万元，扣除增加的供水成本50％计547.2万元，共计增加工业用水效益547.2万元。

（2）生活用水效益

灌区改造完成后，生活用水量从现状的627万m3增加到912万m3，增加城乡生活用水量285万m3，现行城乡生活用水水价为0.8元／m3，预估灌区改造完成后城乡用水水价为1.5元／m3，增加的城乡生活用水量共计增加效益427.5万元，扣除增加的供水成本50％计213.8万元，共计增加生活用水效益213.7万元。

以上两项合计，到灌区改造完成后，共计增加节水效益760.9万元。

以上灌溉效益和节水效益两项之和，灌区续建配套与节水改造总净效益为3388.6万元。

四、结论

马营河灌区水资源的严重缺乏与需水量的逐年增加已成为制约马营河灌区国民经济发展的一个十分突出的矛盾。要解决这一矛盾，一方面是“开源”，即建设新的水源工程；另一方面是“节流”，即充分挖掘现有水利工程的节水潜力。建设新的水源工程受自然条件、资金、效益的发挥等诸多因素的影响很大，而挖掘现有水利工程的潜力，使现有水资源得到充分合理的利用，则是投资相对较小、而见效很快的措施。经过对马营河大型灌区节水改造措施及其投入与产出的综合分析，对大型灌区进行节水改造有着巨大的潜力。