簡介: 隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、退耕還林還草和城市化的發(fā)展,同時也由于水資源短缺和恢復(fù)生態(tài)平衡的需要,西北地區(qū)耕地面積和灌溉面積不會大幅增加,今后人口增長對糧食和農(nóng)副產(chǎn)品的需求將更加依賴于現(xiàn)有灌區(qū)面積。
關(guān)鍵字:西北地區(qū) 節(jié)水灌溉 作用與途徑

一.西北地區(qū)發(fā)展節(jié)水灌溉的作用

  1. 西北灌區(qū)是西北地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品的主要供應(yīng)基地

  我國西北大部分屬干旱、半干旱地區(qū),干旱地區(qū)無灌溉即無農(nóng)業(yè),半干旱地區(qū)降雨量雖在可從事旱作農(nóng)業(yè)的范圍之內(nèi),但由于降雨少且季節(jié)分布不均,農(nóng)業(yè)仍高度依賴于灌溉。目前西北地區(qū)耕地總面積2.71億畝,人均2.95畝,其中有效灌溉面積1.07億畝,人均1.16畝,灌溉面積約占耕地面積的40%(見表1)。其中林果和草場灌溉面積分別為1690萬畝和850萬畝,分別占全國的35.8%和35.9%。據(jù)水利部門調(diào)查,西北地區(qū)灌溉農(nóng)田的平均畝產(chǎn)在300kg左右,而非灌溉農(nóng)田的畝產(chǎn)平均不足100kg,而且產(chǎn)量很不穩(wěn)定。2000年西北地區(qū)糧食總產(chǎn)量為3169萬噸,人均糧食產(chǎn)量為345kg,基本達(dá)到自給,其中70%的產(chǎn)量產(chǎn)自灌區(qū),由此可見,西北灌區(qū)是西北地區(qū)農(nóng)產(chǎn)品的主要供應(yīng)基地,特別是寧蒙引黃灌區(qū)、陜西關(guān)中灌區(qū)、河西走廊和新疆等地,已成為我國重要的糧棉生產(chǎn)基地。
隨著農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、退耕還林還草和城市化的發(fā)展,同時也由于水資源短缺和恢復(fù)生態(tài)平衡的需要,西北地區(qū)耕地面積和灌溉面積不會大幅增加,今后人口增長對糧食和農(nóng)副產(chǎn)品的需求將更加依賴于現(xiàn)有灌區(qū)面積。

表1:2000年西北地區(qū)灌溉面積統(tǒng)計

地 區(qū)
流 域
總灌溉面積(萬畝)
農(nóng)田有效灌溉面積(萬畝)
林果灌溉面積(萬畝)
草場灌溉面積(萬畝)
農(nóng)田灌溉供水量(億m3)
農(nóng)田實灌面積(萬畝)
農(nóng)田毛灌溉定額(m3 /畝)
西北地區(qū)
總計
13221
10683
1690
848
666.5
9929.2
671.3
內(nèi)蒙古
小計
2238
1775
145
318
79.1
1681.9
470.3
黃河
1729
1434
122
173
73.6
1406.0
523.4
內(nèi)陸河
511
342
24
145
5.5
276.0
199.2
陜西
小計
1852
1635
215
2
31.7
1400.8
226.3
黃河
1852
1635
215
2
31.7
1400.8
226.3
甘肅
小計
1789
1628
134
27
89.2
1425.8
625.6
黃河
707
665
28
14
22.9
585.4
391.2
內(nèi)陸河
1082
963
106
13
66.3
840.4
788.9
青海
小計
385
367
18
20.0
309.2
646.8
黃河
288
273
15
13.4
216.1
620.1
內(nèi)陸河
98
95
3
6.6
93.1
708.9
寧夏
小計
703
601
97
5
71.6
591.3
1210.8
黃河
703
601
97
5
71.6
591.3
1210.8
新疆
小計
6254.0
4677.0
1081
496
374.9
4520.2
829
中亞西亞內(nèi)陸河
1065.3
877.3
101
87
36.9
866.0
426
準(zhǔn)噶爾盆地
1470.0
1312.0
133
25
76.7
1235.9
621
塔里木盆地
3342.5
2289.5
767
286
243.0
2227.4
1091
額爾齊斯河
378.3
198.3
80
100
18.3
190.9
959

2. 發(fā)展節(jié)水灌溉對西北水資源合理配置與高效利用的影響

  水資源短缺是西北地區(qū)工農(nóng)業(yè)發(fā)展和恢復(fù)生態(tài)平衡最主要的制約因素,解決西北缺水的關(guān)鍵是提高水的利用效率。農(nóng)業(yè)是西北地區(qū)第一用水大戶,農(nóng)業(yè)用水量占全區(qū)總用水量的90%左右,灌溉用水占80%以上。西北地區(qū)現(xiàn)有灌溉面積1.07億畝,但大多數(shù)灌區(qū)建于50~60年代,輸配水系統(tǒng)老化失修、配套程度低,田間灌水技術(shù)落后,目前大部分灌區(qū)仍沿用傳統(tǒng)的粗放灌溉管理模式,農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)平均不足0.4,農(nóng)田平均灌溉定額為671m3/畝,比全國平均水平457m3/畝高214m3/畝。農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力很大。西北地區(qū)有30萬畝以上的大型灌區(qū)近70處,控制灌溉面積6000多萬畝,對這些灌區(qū)進(jìn)行以節(jié)水灌溉為中心的技術(shù)改造,是解決西北水資源問題的重要措施。
  
  隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施,西北地區(qū)工業(yè)和城市用水將大幅度增加,恢復(fù)和保護(hù)生態(tài)的需水量必須保證,因此,在南水北調(diào)西線工程建成之前,西北地區(qū)農(nóng)業(yè)用水總量不會增加,只會減少,否則將影響工業(yè)和城市的發(fā)展。西北地區(qū)灌溉農(nóng)業(yè)只能走內(nèi)涵式發(fā)展道路,通過灌區(qū)節(jié)水改造挖掘農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力,在節(jié)水中求得農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

3. 發(fā)展節(jié)水灌溉對地區(qū)生態(tài)環(huán)境改善的作用

  按照國家規(guī)劃,實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略要把加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)、改善生態(tài)環(huán)境作為重點,不能以犧牲生態(tài)換取經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,更不能走先破壞,再治理的老路。西北地區(qū)生態(tài)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)最重要的是解決水的問題,依存于稀缺水資源的生態(tài)系統(tǒng)十分脆弱,水資源一經(jīng)開發(fā),必然打破自然條件下的生態(tài)平衡。在天然生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)展起來的人工生態(tài),耗用了原屬于天然生態(tài)的部分水資源,改變了流域水資源的天然分布,形成了社會經(jīng)濟(jì)用水和生態(tài)環(huán)境用水的矛盾。要維持荒漠綠洲的有限生存環(huán)境,保持人工生態(tài)與天然生態(tài)的平衡,就必須還以生態(tài)必需的水量。而恢復(fù)生態(tài)需要的水量大部分要靠減少農(nóng)業(yè)用水解決。

  西北地區(qū)的主要生態(tài)問題是土地退化,包括土地沙化,水土流失和土壤鹽堿化。降雨稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈的氣候特征決定了西北地區(qū)土壤受到的天然淋洗作用十分微弱,土壤鹽堿化的威脅普遍存在。灌區(qū)采用不合理的灌溉方式,造成灌溉用水過多,引起高礦化度的地下水位上升,必然加速土壤蒸發(fā)積鹽。例如青海的柴達(dá)木盆地和寧夏的引黃灌區(qū),年灌溉用水量高達(dá)1200~1500mm,加之排水不良,鹽堿化面積不斷擴(kuò)大。一些河流下游地區(qū)由于缺乏淡水資源,盲目打井引用鹽化地下水灌溉,導(dǎo)致土壤含鹽量增加。通過灌區(qū)節(jié)水改造,改善灌區(qū)灌溉和排水條件,可有效防治土壤鹽堿化,改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境。

二.西北地區(qū)節(jié)水灌溉發(fā)展途徑

1. 水資源按流域統(tǒng)一管理,合理配置
  
  要實現(xiàn)西北水資源的可持續(xù)利用,首先需要解決的是水資源的統(tǒng)一管理和調(diào)配,包括協(xié)調(diào)流域水資源管理和行政區(qū)水資源管理的關(guān)系,進(jìn)行水資源總量控制,加大規(guī)劃管理力度。目前我國大部分地區(qū)的水資源管理仍沿用分級,分部門的管理體制,人為地將完整的水資源系統(tǒng)分割成條塊進(jìn)行管理,給水資源的合理調(diào)配,高效利用和有效保護(hù)造成困難。在目前水資源短缺導(dǎo)致用水競爭激烈,上下游、左右岸以及行業(yè)和部門之間用水矛盾日益突出的情況下,迫切需要協(xié)調(diào)流域水管理與行政區(qū)管理之間的關(guān)系,建立以流域為基礎(chǔ)的水資源統(tǒng)一管理體制。

  近幾年水利部開始對黃河、塔里木河以及橫跨甘肅省和內(nèi)蒙古阿拉善盟的黑河實施流域水資源統(tǒng)一管理。這是一項重大的改革,實施此項改革已收到初步效果,黃河下游連年斷流的情況得到了改善,塔河和黑河也成功實施了向下游調(diào)水。

  水資源統(tǒng)一管理主要涉及中央、省、流域三個層面,既要考慮行政區(qū)劃的分割現(xiàn)狀,更要考慮水文、地理單元等自然狀況,不能人為割裂。省或地區(qū)間協(xié)調(diào)的重點是落實分水方案,農(nóng)業(yè)用水要實行總量控制、定額管理,要在統(tǒng)籌兼顧生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水的基礎(chǔ)上,明確各地區(qū)農(nóng)業(yè)用水總量和灌溉用水定額兩套控制指標(biāo),作為管理農(nóng)業(yè)用水的基本依據(jù)。國務(wù)院水行政主管部門負(fù)責(zé)各大流域用水總量分配,各級地方政府根據(jù)分配的指標(biāo),逐級分解。各省(自治區(qū)、直轄市)水行政主管部門要合理制定本地區(qū)灌溉用水定額。各地區(qū)和用水戶要在用水指標(biāo)控制下節(jié)約用水、高效用水。國家和省級水行政主管部門應(yīng)加強(qiáng)對水資源分配利用和地下水開采狀況的監(jiān)察、審計。

  石羊河流域和新疆天山北坡和東疆各流域,水資源開發(fā)利用程度很高,普遍存在著地下水超采的情況,許多地區(qū)水資源的開發(fā)超過了水資源的承載能力,生態(tài)環(huán)境惡化,其中以石羊河流域的民勤縣和天山北坡開墾河流域的奇臺縣最為嚴(yán)重。石羊河流域的治理,生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)和改善,特別是解決下游民勤灌區(qū)水資源緊缺和生態(tài)保護(hù)問題具有重要的戰(zhàn)略意義,應(yīng)與黑河、塔里木河一樣,列為國家重點支持項目。

  灌區(qū)的改造與治理必須從全流域著手,為此,必須建立有權(quán)威性的流域機(jī)構(gòu),根據(jù)流域水資源承載能力,當(dāng)前水資源開發(fā)利用情況和灌區(qū)存在的問題,制定流域長遠(yuǎn)水資源開發(fā)利用規(guī)劃。流域水資源問題的解決,必須首先立足于挖掘本流域的潛力,對本流域水資源進(jìn)行優(yōu)化配置。必須在流域水資源承載能力的基礎(chǔ)上,確定上下游灌區(qū)的適宜灌溉面積,切實調(diào)整優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),減少農(nóng)業(yè)用水量,并在節(jié)水的基礎(chǔ)上適當(dāng)調(diào)用外來水。下游地區(qū)是中上游地區(qū)的天然生態(tài)屏障,調(diào)水的水費必須由全流域合理負(fù)擔(dān)。為此,必須加強(qiáng)水資源的統(tǒng)一管理,充分發(fā)揮各流域各地區(qū)管理機(jī)構(gòu)的功能,統(tǒng)一配置和調(diào)度流域內(nèi)的水資源,根據(jù)流域和地區(qū)可利用的水資源總量,統(tǒng)籌上下游、左右岸和灌區(qū)間的農(nóng)業(yè)工業(yè)生產(chǎn)、生活和生態(tài)用水關(guān)系,明確流域上下游的用水比例和水權(quán),合理分配不同地區(qū)、不同用水部門、不同行業(yè)的水資源供給量,確定水資源的配置方案,確保流域和地區(qū)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)環(huán)境建設(shè)協(xié)調(diào)發(fā)展。

2. 控制和減少灌溉面積,提高用水效率

  西北地區(qū)的自然特點是干旱少雨,水資源短缺,生態(tài)環(huán)境脆弱。氣候特點決定了西北干旱地區(qū)沒有灌溉就沒有農(nóng)業(yè),也沒有林、草業(yè),在年降雨量200~400mm的半干旱地區(qū)農(nóng)、林、草業(yè)的發(fā)展也離不開灌溉。因此在西北地區(qū)發(fā)展灌溉是必要的。但灌溉的發(fā)展必須與水資源的承載能力相匹配,同時還必須遵循水資源優(yōu)化配置和高效利用的原則。在目前西北各大灌區(qū)上報的灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃中許多都有擴(kuò)大灌溉面積的規(guī)劃,甚至有灌溉面積翻番的提法。我們認(rèn)為這是不現(xiàn)實的。主要從以下幾方面分析:

  (1)從水資源承載能力分析,西北大部分地區(qū)屬資源型缺水區(qū),目前灌溉用水量已占總用水量的80%左右,在西部大開發(fā)中進(jìn)一步增加灌溉用水量是困難的。由于西北地區(qū)灌溉農(nóng)業(yè)的效益比較低,如果繼續(xù)擴(kuò)大灌溉面積,不僅耗資巨大,而且會對非常脆弱的西部地區(qū)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響,也會影響西北地區(qū)工業(yè)化發(fā)展和城市化進(jìn)程。因此今后西北地區(qū)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,必須改變過去外延式的發(fā)展模式,走內(nèi)涵式發(fā)展的道路。

 。2)是否需要擴(kuò)大灌溉面積應(yīng)根據(jù)人口發(fā)展對農(nóng)副產(chǎn)品的需求確定。西北地區(qū)目前糧食供需基本保持平衡,從長遠(yuǎn)分析,西北地區(qū)不宜作為國家商品糧生產(chǎn)基地。盡管西北地區(qū)土地資源比較豐富,但水資源有限,生態(tài)環(huán)境脆弱。在西北灌溉農(nóng)田生產(chǎn)同樣的糧食其灌溉用水量一般高于華北地區(qū)近一倍,這不僅因為西北地區(qū)作物蒸騰蒸發(fā)量大,而且由于西北地區(qū)土壤普遍含鹽量較高,灌溉用水中還要包括土壤脫鹽用水和生態(tài)用水。因此西北地區(qū)的半干旱和半濕潤地區(qū),應(yīng)實行灌溉農(nóng)業(yè)和旱作農(nóng)業(yè)并舉,調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),發(fā)展適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件的低耗水作物,控制灌溉面積的增長,發(fā)展集雨補(bǔ)灌面積,發(fā)揮旱地農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)潛力。
 
 。3)由于擴(kuò)大灌溉面積,導(dǎo)致地下水超采,生態(tài)惡化的地方,應(yīng)縮減灌溉面積。根據(jù)民勤縣資料,50年代石羊河上中游人口為70萬,灌溉面積260萬畝,90年代人口為148萬,灌溉面積達(dá)到405萬畝;50年代下游民勤縣人口為18萬。灌溉面積87萬畝,90年代人口為30萬,灌溉面積達(dá)到105萬畝;由于中上游用水增加,下游來水日益減少,由50年代的5.424億m3減少到1.138億m3,但下游灌溉面積沒有減少,和上中游一樣都有增加,主要靠抽取地下水,從50年代沒有開采地下水。到2000年地下水用量達(dá)到6.239億m3,民勤縣壩區(qū)和泉山區(qū)地下水位下降到20m,湖區(qū)下降到12m,造成草死、樹枯,每年沙丘向灌區(qū)推進(jìn)3~4m,有些地方達(dá)到8~10m。民勤地區(qū)近年來灌溉面積發(fā)展和農(nóng)業(yè)用水情況見表2。為保護(hù)民勤這一綠色屏障,必須對全流域綜合治理,力行節(jié)水,控制地下水超采,減少灌溉面積。石羊河灌區(qū)現(xiàn)有灌溉面積395萬畝,實灌面積327萬畝,應(yīng)減少到300萬畝以下,即減少100萬畝。灌區(qū)水資源量17.5億m3,以300萬畝計算,灌溉定額也只有590 m3/畝,低于西北地區(qū)平均值。新疆天山北坡準(zhǔn)葛爾盆地南緣的奇臺縣也是灌溉面積逐年增大,地下水開采量逐年增加,地下水位逐年下降,地下水嚴(yán)重超采,生態(tài)環(huán)境惡化,灌區(qū)邊緣風(fēng)口處沙丘以每年2.5~2.8m的速度向灌區(qū)推進(jìn)。奇臺縣已認(rèn)識到當(dāng)前問題的嚴(yán)重性,提出“絕不再打一眼井,絕不再墾一畝荒,絕不再砍一棵樹”,全縣決定縮減灌溉面積30萬畝,保證必要的生態(tài)用水。

表 2: 民勤縣灌溉面積和水資源開發(fā)利用情況

年 份
1984
1997
1998
1999
2000
灌溉面積 (萬畝)
72.7
105
103
95
93
總用水量 (萬m3)
72670
76133
75023
71907
68791
毛灌溉定額 (m3/畝)
999
725
728
757
739
地表水用水量(萬m3)
21800
11475
9923
7129
6391
地下水用水量(萬m3)
50870
64658
64847
64778
62392
地下地表用水比
2.333
5.634
6.535
9.086
9.762

  (4)穩(wěn)定現(xiàn)有灌溉面積,提高灌溉保證率,是目前西北大部分灌區(qū)節(jié)水改造的主要任務(wù)。事實上,目前西北地區(qū)的許多灌區(qū)連原有的設(shè)計灌溉面積都保不住。據(jù)水利公報,2000年關(guān)中灌區(qū)實灌面積平均為有效灌溉面積的72%,個別灌區(qū)僅為50%。例如涇惠渠灌區(qū),有效灌溉面積為125.9萬畝,2000年實灌面積為:冬灌61萬畝,春灌62萬畝,夏灌43萬畝。造成實灌面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計灌溉面積的原因是多方面的,主要原因是利用河水灌溉水源保證率低,春季水源供水不足,夏季水源含沙量過高,加之水價提高而糧價下降,造成灌區(qū)農(nóng)田失灌面積增加,還有許多本來可以用渠水灌溉的農(nóng)田改用打井灌溉,大量開采地下水,造成地下水位連年下降。因此,目前灌區(qū)改造的重點應(yīng)是穩(wěn)定現(xiàn)有灌溉面積,提高灌溉保證率,控制地下水超采,而不是盲目擴(kuò)大灌溉面積。

  (5)西北內(nèi)陸河流域的石羊河流域?qū)嶋H灌溉面積小于設(shè)計或有效灌溉面積,即有失灌面積存在,而天山北坡和新疆東疆等地的實際灌溉面積大于統(tǒng)計面積20%~30%。石羊河流域灌區(qū)出現(xiàn)的失灌,反映了地區(qū)已經(jīng)發(fā)展的灌溉面積過大,灌溉用水量已超過了灌區(qū)供水能力。天山北坡存在的“幫忙田”,則顯示灌區(qū)的實際灌溉面積,已經(jīng)超過了原有規(guī)劃設(shè)計的面積。這些地區(qū)都是由于灌溉面積的擴(kuò)大,灌溉水量的增加,使供水量超過了水資源的承載能力。為了解決水資源的供需矛盾,需要根據(jù)地區(qū)的水資源量確定農(nóng)、工業(yè)發(fā)展的規(guī)模,控制灌溉面積的發(fā)展,或退耕還林、還草,縮減現(xiàn)有的灌溉面積,并通過農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,減少農(nóng)業(yè)的用水量。

  (6)西北灌區(qū)要在嚴(yán)格按照國家分配指標(biāo)用水,基本保持灌溉用水量不增加的條件下提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量,最有效的途徑是推廣農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù),提高水的利用率和水分生產(chǎn)率,建立節(jié)水高效農(nóng)業(yè)。對西北灌區(qū)進(jìn)行續(xù)建配套和節(jié)水改造的重點應(yīng)放在提高灌溉用水效率上,依靠提高水分利用效率,提高糧食單產(chǎn),彌補(bǔ)大面積退耕還林還草引起的糧食短缺。將節(jié)約下來的水資源主要用于生態(tài)建設(shè)和特色農(nóng)業(yè),而將新開發(fā)的水資源主要用于第二、第三產(chǎn)業(yè)和城市生活用水。

  總之,西北地區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水的最大潛力在于提高用水效率,適當(dāng)?shù)販p少灌溉面積或控制灌溉面積的發(fā)展。應(yīng)根據(jù)各地區(qū)的水資源和生態(tài)環(huán)境狀況,合理確定灌區(qū)規(guī)模。在水資源嚴(yán)重超采,生態(tài)環(huán)境惡化的地區(qū),要縮減灌溉面積。如:甘肅河西走廊的石羊河、黑河流域,新疆天山北坡的奇臺縣,這些地區(qū)已達(dá)到非減少灌溉面積不足以維護(hù)生態(tài)環(huán)境的地步。在水資源供需可基本保持平衡的地區(qū),應(yīng)控制灌溉面積發(fā)展,如:黃河流域,東疆和南疆的部分地區(qū)。在水資源開發(fā)利用潛力較大的地區(qū)可適當(dāng)擴(kuò)大灌溉面積,如:寧夏的揚(yáng)黃灌區(qū),新疆的伊犁河和額爾齊斯河流域。但要縮減水稻等高耗水作物,引導(dǎo)發(fā)展水分利用效率高的特色農(nóng)業(yè)和林草業(yè)?傮w上,西北灌溉面積發(fā)展規(guī)模應(yīng)基本保持在目前1億畝左右的水平。

3. 節(jié)水灌溉基本措施及其有關(guān)政策問題

 。1)充分利用降水

  灌溉是補(bǔ)充降水對作物需水的不足,因此,灌溉用水應(yīng)在充分利用降水的基礎(chǔ)上進(jìn)行補(bǔ)充灌溉。充分利用降水在規(guī)劃上,表現(xiàn)在重視水、旱并舉,不一定都要發(fā)展灌溉,尤其是在半干旱半濕潤地區(qū)如關(guān)中地區(qū)年降水量500-700mm,更應(yīng)充分利用降水,提高旱地農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量和質(zhì)量。灌溉農(nóng)業(yè)應(yīng)重視灌區(qū)降雨的測報工作,如天氣預(yù)報和墑情測報,盡量作到適時適量灌溉,有雨不灌。國內(nèi)有些灌區(qū)如景泰和后套等灌區(qū)實行自動監(jiān)測,信息管理,節(jié)水效果顯著。

 。2)合理利用地下水,保護(hù)生態(tài)環(huán)境

  灌區(qū)應(yīng)重視井渠結(jié)合灌排方式,使灌溉水和降水得以重復(fù)利用,既可節(jié)水又可防治土壤鹽漬化,但地下水的開采應(yīng)注意采補(bǔ)平衡,控制超采。近年來一些灌區(qū),如華北、陜西關(guān)中、甘肅河西和新疆天山北坡,采用井渠結(jié)合都取得了上述實效,但也不同程度的發(fā)生地下水超采現(xiàn)象,必須采取措施,嚴(yán)格控制地下水超采,力求采補(bǔ)平衡。另外,西北一些灌區(qū),如引黃寧蒙灌區(qū)、南疆塔里木河灌區(qū),利用地下水很少,土壤鹽堿化嚴(yán)重,應(yīng)適當(dāng)開采地下水,補(bǔ)充渠灌用水不足,并可改良鹽堿地。西北地區(qū)應(yīng)合理利用地下水,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

 。3)灌區(qū)要有水源保證和排水出路,灌、排渠系配套

  灌區(qū)規(guī)劃首先應(yīng)關(guān)注的是水源有無保證,排水有無出路。甘肅景泰電灌引黃灌區(qū),揚(yáng)程400余米,灌前地下水埋深百余米,開灌十多年一些洼地出現(xiàn)了土壤鹽漬化,通過建立排灌系統(tǒng),打通自然排水出路,耕地鹽漬化得到了治理。

  灌排渠系配套是灌區(qū)必備的條件,由于我國建設(shè)投資是國家管骨干,地方和農(nóng)民管田間,結(jié)果許多灌區(qū)骨干渠系建成幾十年,地方資金不到位,田間配套未完成,發(fā)揮不了灌區(qū)應(yīng)有的效益,這種體制需要改革,否則半拉子工程難以避免。

 。4)骨干渠道防滲

  渠道防滲是灌區(qū)節(jié)水改造的主要措施,對提高渠系有效利用系數(shù),加快輸水速度確實有效,同時骨干渠道防滲被列為國家投資項目,因此灌區(qū)節(jié)水改造規(guī)劃中,無不以渠道防滲為主,一些高標(biāo)準(zhǔn)灌區(qū),干支斗農(nóng)甚至毛渠全部襯砌,投資巨大,研究認(rèn)為骨干渠道干、支渠應(yīng)防滲。干渠地上渠和土質(zhì)輕的地段要防滲,地下渠和地下水位高以及粘質(zhì)土地段可不防滲,支渠應(yīng)作防滲的重點,斗、農(nóng)渠行水時間短,不一定防滲,采取井渠結(jié)合方式可提高水資源的利用率和防治土壤鹽堿化,為了發(fā)展井渠結(jié)合,國家應(yīng)適當(dāng)提高補(bǔ)助。

 。5)平整土地

  在灌區(qū)節(jié)水改造中占有重要地位,土地不平,灌水不勻,不僅費水,還易產(chǎn)生鹽斑。中國農(nóng)諺:“平整土地定窮富”,即視其土地平整與否,即可知其生產(chǎn)如何,美國把平地作為灌區(qū)改造的首位工作。我國把平整土地作為非工程項目,不列入工程建設(shè)計劃,這是不合理的。設(shè)想整平10cm高差,一畝地需搬運33m3土方,對于一個幾十萬畝上百萬畝灌區(qū),其工程量非常巨大。埃及的經(jīng)驗灌排渠系的投資占灌區(qū)建設(shè)投資的30%,平地占70%。平整土地在灌區(qū)節(jié)水改造中應(yīng)列為重要工程項目。平整土地是節(jié)水農(nóng)業(yè)基本措施之一,激光平地是國際上先進(jìn)的平地技術(shù),已在許多國家普及,我國大型灌區(qū)改造也應(yīng)發(fā)展,但必須把平地列為工程項目才有可能推廣,抓好這項工程,將使我國節(jié)水灌溉前進(jìn)一大步。

 。6)提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力

  增加農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和產(chǎn)值全靠農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的提高,它包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)調(diào)整,品種選育,土壤肥力提高,栽培技術(shù)改進(jìn),化控和病蟲害防治以及農(nóng)產(chǎn)品加工及市場銷售等,不僅使糧食產(chǎn)量增加,還給農(nóng)民帶來顯著收益,促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此,灌區(qū)節(jié)水改造不僅要做好工程建設(shè)規(guī)劃,同時還要做好農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)規(guī)劃和確定灌區(qū)發(fā)展目標(biāo)和步驟。如甘肅引大入秦工程浩大,207km干渠即有111km的隧洞,13km渡槽和1.9km的倒虹吸,已投資24.5億元,94年干渠建成通水灌溉,設(shè)計灌溉面積98萬畝,完成渠系配套面積57萬畝,由于灌溉效益不高,已有棄耕面積9萬畝,實灌面積僅有48萬畝,秦王川灌區(qū)土層較薄,僅1~2.5m,而北部地區(qū)不足1m,不宜發(fā)展灌溉。建議該灌區(qū)轉(zhuǎn)變以糧為綱的思想,組織力量進(jìn)行灌區(qū)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)規(guī)劃,與時俱進(jìn),不僅把灌區(qū)建成現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)基地,還應(yīng)與蘭州市建設(shè)結(jié)合起來,充分發(fā)揮引大入秦工程效益。

 。7)加強(qiáng)灌區(qū)體制改革和管理

  灌區(qū)實行用水戶參與的自主經(jīng)營管理體制已在一些灌區(qū)實施,應(yīng)不斷地總結(jié)提高,形成我國有效的灌區(qū)管理體系。為了促進(jìn)我國節(jié)水農(nóng)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展,使各地對農(nóng)業(yè)節(jié)水從原則上(口頭上)重視到見之于行動,則必須使節(jié)水對投資者有利。為此,

  ① 應(yīng)劃分節(jié)水項目的受益者,對國家有利的項目,應(yīng)國家投入,對農(nóng)民有利的農(nóng)民投入;

 、 實行水權(quán)制,定額管理,超額用水,收費累進(jìn)制;

 、 調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),提高用水效益,增強(qiáng)農(nóng)民承受能力;

 、 農(nóng)業(yè)節(jié)水與改造中低產(chǎn)田結(jié)合,通過改善排水條件,防止土壤返鹽,減少壓鹽用水,增加農(nóng)作物產(chǎn)量,提高用水效率,使農(nóng)民得到改良土地的實惠,同時也節(jié)約了用水。

4. 節(jié)水灌溉的主攻方向是提高用水效率

  節(jié)水農(nóng)業(yè)是提高水的利用率和用水效率的農(nóng)業(yè),我國這兩項指標(biāo)都較低,水的利用率0.4左右,水的利用效率僅有1kg/m3左右,國際先進(jìn)國家為0.8~0.9和2kg/m3。在國際上,各國發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水的道路不同,灌溉面積小,國力、科技力量強(qiáng)的國家,如以色列和歐洲一些國家發(fā)展微灌和噴灌,水的利用系數(shù)高達(dá)0.9。一些灌溉面積大,國力、科技力量強(qiáng)的美國、俄國,既發(fā)展節(jié)水地面灌又發(fā)展噴、微灌,各占一半,水的利用系數(shù)0.7~0.8,灌溉面積大,國力和科技力量較弱的如印度、巴基斯坦和埃及主要發(fā)展地面灌溉,也發(fā)展小部分噴灌、微灌。我國屬于后者,應(yīng)結(jié)合國情走自己的路。

  近些年國家重視節(jié)水農(nóng)業(yè),大型灌區(qū)節(jié)水改造列入國家建設(shè)項目,西北地區(qū)一些灌區(qū)防滲率已達(dá)到60%以上,井灌區(qū)水的利用系數(shù)已達(dá)到0.7左右。在繼續(xù)提高水的利用率的基礎(chǔ)上,節(jié)水農(nóng)業(yè)建設(shè)的重點應(yīng)轉(zhuǎn)移到提高水的利用效率上來,加強(qiáng)節(jié)水農(nóng)業(yè)增產(chǎn)技術(shù)的推廣,把提高用水效率作為節(jié)水灌溉的主攻方向。

  農(nóng)業(yè)用水效率也稱水分生產(chǎn)率(WUE,Kg/m3或Kg/mm·畝),即單位耗水量生產(chǎn)的作物產(chǎn)量。不同地區(qū)、不同作物的水分生產(chǎn)率不同,西北地區(qū)各省不同作物的水分生產(chǎn)率如表3。

表3: 西北地區(qū)各省不同作物的水分生產(chǎn)率

作 物
地 區(qū)
產(chǎn)量水平(Kg/畝)
水分生產(chǎn)率(Kg/m3)
春小麥
寧 夏
294.8
0.70
冬小麥
陜 西
336.1
1.30
甘 肅
345.4
1.04
春玉米
陜 西
379.2
1.20
甘 肅
356.5
1.33
寧 夏
357.2
0.85
內(nèi)蒙古
545.4
1.50
夏玉米
陜 西
364.2
1.52
高 粱
內(nèi)蒙古
336.5
2.56
水 稻
寧 夏
348.5
0.15
棉 花
內(nèi)蒙古
418.9
0.55
陜 西
80.68
0.21

  農(nóng)業(yè)用水效率隨著農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力提高。作物單產(chǎn)增加和節(jié)水技術(shù)提高,耗水量減少,農(nóng)業(yè)用水效率提高。如陜西省涇惠渠灌區(qū)近20年來(1980~2000)灌溉面積減少,產(chǎn)量沒有減少,反而有所增加,水的利用效率不斷提高,從1980年的0.67kg/m3提高到2000年的1.4kg/m3(見表4)。

表4: 陜西省涇惠渠灌區(qū)水分生產(chǎn)率

年 份
實灌面積(萬畝)
降雨量(mm)
年灌溉引水量(萬m3)
地下水開采量(萬m3)
斗口下總用水量(萬m3)
田間凈灌溉用水量
凈灌溉定額(m3/畝)
總耗水(m3/畝)
平均單產(chǎn)(kg/畝)
水分生產(chǎn)率(kg/m3)
1980
98.0
394.4
41096
21407
49311.2
36983.4
377.4
640.3
425.9
0.67
1981
94.1
654.2
37290
18584
43903.0
32927.9
349.9
786.1
464.1
0.59
1982
92.2
508.0
39162
14332
40923.0
30692.2
332.9
671.6
578.5
0.86
1983
74.4
791.2
24656
10159
26900.4
20175.3
271.2
798.7
567.0
0.71
1984
69.0
699.3
20774
11844
25949.5
19462.2
282.1
748.3
553.0
0.74
1985
86.7
447.2
20615
10439
24436.6
18327.4
211.4
509.5
516.0
1.01
1986
83.0
360.5
26085
21853
39564.7
29673.5
357.5
597.9
524.0
0.88
1987
68.8
476.9
20022
19240
32834.9
24626.2
357.9
675.9
590.3
0.87
1988
66.4
713.2
14696
9323
19301.6
14476.2
218.0
693.5
526.6
0.76
1989
78.7
512.2
19957
14852
28375.8
21281.9
270.4
611.9
571.7
0.93
1990
79.8
522.4
20310
11788
25578.5
19183.9
240.4
588.7
561.7
0.95
1991
71.1
443.2
20345
16482
30296.3
22722.2
319.6
615.1
566.2
0.92
1992
69.9
569.7
17336
20132
31903.1
23927.4
342.3
722.1
625.1
0.87
1993
64.3
374.5
14914
8517
18643.6
13982.7
217.5
467.1
660.4
1.41
1994
88.6
448.4
14303
17503
27214.7
20411.1
230.4
529.3
588.6
1.11
1995
68.3
416.9
13345
12360
21421.3
16065.9
235.2
513.2
627.5
1.22
1996
70.6
517.5
16131
13088
24040.9
18030.7
255.4
600.4
641.3
1.07
1997
68.2
295.6
16085
15353
26274.7
19706.0
288.9
486.0
655.3
1.35
1998
70.7
498.0
12196
10061
18342.1
13756.6
194.6
526.6
715.0
1.36
1999
67.3
428.8
15004
15225
25412.7
19059.5
283.2
569.1
726.5
1.28
2000
68.5
358.9
12389
16984
25396.1
19047.1
278.1
517.3
724.5
1.40

  涇惠渠灌區(qū)的實踐可以說明,控制和減少灌溉面積,提高農(nóng)業(yè)用水效率是可行的,這是我國農(nóng)業(yè)節(jié)水最重要的途徑之一。
我國農(nóng)業(yè)用水效率最高的當(dāng)屬山東省桓臺縣,1999~2000年和2000~2001年為干旱偏枯年和平水偏豐年,選用旱麥萊農(nóng)9214和萊州3279,只灌1~2次關(guān)鍵水,每畝平均產(chǎn)量517.75kg,比灌4次水的當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)濟(jì)麥增產(chǎn)66.75kg,全生育期耗水239m3/畝,水分生產(chǎn)率達(dá)到2.17 kg/m3,2001~2002年為特大干旱年,降水量僅71.6mm,灌水3次(146 m3),萊州3279小麥畝產(chǎn)平均548kg(最高地塊達(dá)到641.6kg),水分生產(chǎn)率達(dá)到3.07 kg/m3,比灌5次水的當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)濟(jì)麥增產(chǎn)51kg。提高以作物節(jié)水高產(chǎn)品種為主的農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力,對農(nóng)業(yè)節(jié)水有十分重要的作用。

  近年來我國出現(xiàn)一些如“金谷子”“飼料!钡裙(jié)水高產(chǎn)作物,研究耗水少,高產(chǎn)農(nóng)業(yè)大有可為。我國應(yīng)在節(jié)水農(nóng)藝措施方面加大科技和資金投入,建立我國節(jié)水農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)體系,發(fā)展有中國特色的節(jié)水農(nóng)業(yè)。

參考文獻(xiàn)

  1. 《中國水利年鑒》編委會,2001,中國水利年鑒,2001,中國水利出版社,北京

  2. 陜西省涇惠渠灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展與節(jié)水戰(zhàn)略研究調(diào)研資料2001.9

  3. 劉斌,2002,以水定規(guī)摸、節(jié)水促發(fā)展是河西地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵

  4. 甘肅省水利廳,1998、1999、2000年甘肅省水資源公報

  5. 王家仁等, 冬小麥抗旱新品種試驗與關(guān)鍵水灌溉, 干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究 2002年9月