(二)蓬莱市农业节水灌溉与高效用水模式

如题所述

1.蓬莱市水资源开发利用现状

蓬莱市多年平均降水量647mm,其中6~9月份占全年的72%,丰水年与枯水年相差3.2倍,降水存在着年内分布不均,年际变化大等特点。区域内多年平均水资源总量为20873万m3,其中地表水18687万m3,地下水12151万m3,重复计算水量11076万m3。人均水资源量464m3,亩均水资源289m3

全市水资源开发总量为14454万m3,占水资源总量的69.2%。用于农业灌溉12096万m3、工业生产用水1190万m3、生活用水1168万m3,分别占开发总量的83.6%、8.3%、8.1%。

(1)地表水资源

全市地上蓄水工程主要分布在中、南部地区,净拦截面积431km2,共修建458座地表拦蓄工程,其中3座中型水库、8座小(一)型水库、132座小(二)型水库、316座塘坝、10座拦河闸,占山丘面积的51%。地表水资源年平均开发量为5500万m3,占径流总量的29.4%,主要用于农业灌溉及城镇供水。

(2)地下水资源

现状地下水开发量为8954万m3,占地下水可利用量的73.7%,开发利用程度较高。其中用于农业灌溉6538万m3、工业生产1065万m3、生活1095万m3。全市共有5324眼机电井,其中工业用井180眼、大口井1796眼,占总数的34%,年提水量4636万m3,占农业灌溉地下水开采量的71%。

2.蓬莱市南王葡萄基地节水工程模式

(1)南王葡萄基地节水灌溉概况

中粮集团蓬莱市南王葡萄基地位于南王街道办事处境内,分布于蓬寨公路两侧,工程区地势平坦,地形较规整。该区种植作物以酿酒葡萄为主,种植面积333.33hm2

项口区内现有机井16眼,单井出水量32m3/h,现有机井不能满足灌溉需要,需新打机井14眼,并对已有井灌区进行改建,经探测,井水全部符合灌溉要求。

政府招商引资把中粮集团葡萄基地项目引到南王街道办事处,作为保障条件之一,蓬莱市南王街道办事处必须为其提供充足的水源,而蓬莱又是山东省严重缺水的县级市之一,人均水资源占有量仅为453m3。原先土地没有进行规划,浇水一直采用大水漫灌方式,灌水定额大,水肥损失严重,严重影响了葡萄的优质、高效生产。为此,发展节水灌溉被提上议程,拟采用经济可行的管灌灌水方法。

(2)南王葡萄基地节水灌溉工程设计与工作制度

第一,设计参数:灌溉设计保证率75%;管系水利用率95%;灌溉水利用系数0.85;设计作物耗水强度5mm/d;设计湿润层深0.55m。

第二,净灌水定额计算,采用公式:

In=1000γsh(β12

式中:γs=1.4g/cm3;h=0.55m;β1=0.24×0.95=0.228;β2=0.24×0.65=0.156。

In=1000×1.4×0.55×(0.228-0.156)=55.44(mm)

第三,设计灌水周期,采用公式:

T=In/Ea

式中:In=55.44rnrn;Ea=5mm/d。

则T=11.09d

取T=11d

第四,毛灌水定额

I=In/η=55.44/0.85=65.22(mm)

第五,灌水次数与灌溉定额。根据灌区内多年灌水经验,小麦灌水4次,玉米灌水1次,则全年需灌水5次,灌溉定额为326mm。

第六,工作制度。

灌水方式:考虑运行管理情况,采用各出水口轮灌。

各出水口灌水时间,采用公式

t=InA/ηQ

式中:In——净灌水定额55.44mm;

A——出水口控制面积5000m2

η——灌溉水利用系数0.85;

Q——出水口设计流量500001/h,则t=6.5h

第七,管网系统布置。支管与作物种植方向相垂直,干管尽量布置在生产路、排水沟渠旁成平行布置,保证畦灌长度不大于120m,满足灌溉水利用系数要求,出水口间距满足《低压管道输水灌溉工程技术规范》要求。

第八,设计流量及管径确定。

设计流量采用公式:Q0=aInA/ηTt

Q0=10×55.44×12.7/0.85×11×18=41.8(m3/h)

取水泵设计出水量为Q=50m3/h,灌区水源井能满足设计要求。

管径确定。根据输送流量、经济流速,考虑运行管理方式,选取Φ110×3PE管材。

第九,设计扬程计算。

经水力计算,水头损失选取h为13.5m,以最不利工作处状况为依据,选取设计扬程H为144.81m。

第十,首部设计。

根据设计流量Q=50m3/h,设计扬程H=144.81m,选取水泵型号为:200QJ50-126/2潜水泵。首部工程配有逆止阀、蝶阀、水表及进排气装置。

(3)南王葡萄基地节水灌溉工程效益分析

经济效益分析。根据《水利建设项目经济评价规范》要求,采用动态分析法,对工程的经济效益进行评价分析,经济分析期采用21年(含建设期),折现率为12%。该工程年可节水43.5万m3,水利因素产生的增值效益为120万元,年省电效益1.5万元,年省工效益7.5万元。以上三项水利因素增收节资效益为129万元。

国民经济评价。费用计算:工程总投资154万元。借鉴已建节水工程的运行费用,管灌年增运行费50元/亩,年增运行费共计25万元。效益指标计算:公式采用《水利建设项目经济评价规范》中规定公式,各项指标计算结果见表6-12。从上述各项经济计算指标可以看出,该项目均符合国家规定指标。因此,节水灌溉项目经济上合理,技术上可行。

表6-12 各项经济计算指标一览表

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