李鐵男,郎景波

(黑龍江省水利科學(xué)研究院,哈爾濱 150080)

節(jié)水灌溉以對(duì)傳統(tǒng)灌溉農(nóng)業(yè)的創(chuàng)新,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力,支撐農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,促進(jìn)農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)村發(fā)展,同時(shí)也促進(jìn)“三農(nóng)”問(wèn)題解決,是我省國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。推廣節(jié)水灌溉技術(shù),大力發(fā)展節(jié)水灌溉面積,可緩解水資源供需矛盾,以水資源可持續(xù)利用保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展[1]。

1 黑龍江省節(jié)水灌溉發(fā)展?fàn)顩r

1.1 節(jié)水灌溉面積

黑龍江省是農(nóng)業(yè)大省,糧食產(chǎn)量位居全國(guó)第三位,商品糧輸出位居全國(guó)第一位[2]。全省灌溉面積從1949年的13.3×104hm2發(fā)展到2007年底的296.38×104hm2,增長(zhǎng)了 22倍,耕地灌溉率為25.3%,低于全國(guó)平均水平19.1個(gè)百分點(diǎn),占全國(guó)灌溉面積的5.1%。從表1和圖1可以看出,1998～2007年新增工程節(jié)水灌溉面積相當(dāng)于過(guò)去30多年工程節(jié)水灌溉面積總和的70%以上。2007年底我省節(jié)水灌溉工程面積已達(dá)75×104hm2,占有效灌溉面積的25.3%,低于全國(guó)平均水平15.4個(gè)百分點(diǎn),占全國(guó)節(jié)水灌溉工程面積的3.2%。以節(jié)水灌溉工程面積排序:噴灌為第一位,占90.0%;防滲渠灌為第二位,占6.8%;低壓管道輸水灌溉為第三位,占2.2%;微灌為第四位,僅占1.0%。節(jié)水灌溉發(fā)展?jié)摿薮?同時(shí)為緩解我省的水資源緊缺狀況、保證糧食安全、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。

表1 黑龍江省節(jié)水灌溉工程面積發(fā)展情況Table1 Development situation of water-saving irrigation area in Heilongjiang Province

1.2 節(jié)水灌溉發(fā)展模式

我省發(fā)展節(jié)水灌溉的總體思路為“因地制宜,突出重點(diǎn),分步實(shí)施,以點(diǎn)帶面,全面發(fā)展,建管并重”。通過(guò)探索噴灌、微灌、渠道防滲、“小白龍”、“坐水種”、水稻節(jié)水控制灌溉、水稻淺型節(jié)水灌溉等技術(shù)模式,培植了甘南縣、大慶市、依安縣、慶安縣等節(jié)水灌溉典型。

1.2.1 適合分散經(jīng)營(yíng)的“甘南和大慶節(jié)水灌溉模式”

圖1 黑龍江省有效灌溉面積與節(jié)水灌溉面積發(fā)展趨勢(shì)Fig.1 Development trend of effective irrigation area and water-saving irrigation area in Heilongjiang Province

“九五”期間快速發(fā)展素有“大興安嶺腳下灌溉王國(guó)”美稱(chēng)的甘南縣,結(jié)合現(xiàn)行農(nóng)村生產(chǎn)體制和落實(shí)土地延包政策,以井為體系,以戶(hù)為單元,聯(lián)戶(hù)安裝,單戶(hù)管理,或利用農(nóng)民原有的小機(jī)器、地頭井,單戶(hù)安裝,單戶(hù)管理,并引進(jìn)適合當(dāng)?shù)厮翖l件和一家一戶(hù)建設(shè)管理的軟管式輕小型機(jī)組噴灌,經(jīng)過(guò)多年的不懈努力,2007年底發(fā)展噴灌面積達(dá)10×104hm2,占該縣旱田總面積的54%,有6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、56個(gè)村的旱田實(shí)現(xiàn)了噴灌化。

大慶市在總結(jié)甘南縣成功經(jīng)驗(yàn)的同時(shí),該市自2005年啟動(dòng)實(shí)施以旱田軟管移動(dòng)式噴灌為主的抗旱保收田工程。通過(guò)合理規(guī)劃,科學(xué)布局,資產(chǎn)確權(quán),強(qiáng)化服務(wù),采取“3個(gè) 1/3”原則,即市財(cái)政投入1/3,用于統(tǒng)一招標(biāo)采購(gòu)配套設(shè)備;縣(區(qū))財(cái)政投入1/3,用于新打井補(bǔ)助和部分原有井設(shè)備配套;受益農(nóng)戶(hù)投入1/3,用于水源井建設(shè)和電力配套。到2007年共發(fā)展節(jié)水灌溉面積28.46×104hm2,占全市耕地的面積的50%,增加糧食產(chǎn)量64×104t。

1.2.2 適合現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的“依安節(jié)水灌溉模式”

依安縣啟動(dòng)建設(shè)以卷盤(pán)式噴灌為主的旱田節(jié)水灌溉工程規(guī)劃,走大面積集中連片“四區(qū)輪作”種植模式,建設(shè)規(guī)?；?、機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化和合作化的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。將土地合理流轉(zhuǎn),集中連片種植,實(shí)現(xiàn)大型機(jī)械統(tǒng)一種植、統(tǒng)一收獲、統(tǒng)一深松整地。確定單元地塊面積≥20 hm2,以地塊為單位統(tǒng)一建設(shè)水源工程,統(tǒng)一配套大型噴灌設(shè)備。縣里成立了節(jié)水灌溉管理服務(wù)中心,并在各鄉(xiāng)鎮(zhèn)設(shè)立分中心,進(jìn)行設(shè)備統(tǒng)一調(diào)配、運(yùn)行管理,一個(gè)生產(chǎn)周期過(guò)后設(shè)備以村為單位,由鄉(xiāng)鎮(zhèn)分中心負(fù)責(zé)統(tǒng)一存放、統(tǒng)一管護(hù)維修,以確保工程可持續(xù)良性運(yùn)行。全縣至2010年規(guī)劃建成8×104hm2現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化基地,基本達(dá)到土地經(jīng)營(yíng)規(guī)?；?。

1.2.3 采取綜合節(jié)水措施的“慶安節(jié)水灌溉模式”

慶安縣是我省水田第二大縣,全縣水稻播種面積達(dá)到7.8×104hm2,從1998年開(kāi)始探索出一條“做好3個(gè)結(jié)合和抓好3個(gè)環(huán)節(jié)”的綜合節(jié)水之路,為我省水田節(jié)水灌溉發(fā)展指明了方向。做好“3個(gè)結(jié)合”:①工程措施與非工程措施結(jié)合,采取黏土、混凝土板等渠道防滲工程措施,以和平灌區(qū)水稻灌溉試驗(yàn)站為技術(shù)科研基地,開(kāi)展了水稻節(jié)水控制灌溉的試驗(yàn)研究和推廣;②水利措施與農(nóng)業(yè)措施相結(jié)合,在發(fā)揮節(jié)水灌溉技術(shù)優(yōu)勢(shì)的同時(shí),注重與秋翻地、旱整地、旱耙地、泡田插秧等農(nóng)業(yè)措施相配套;③管理體制與節(jié)水機(jī)制相結(jié)合,通過(guò)灌區(qū)水管體制改革,提高灌區(qū)供水服務(wù)水平,并于2004年末完成水價(jià)改革,實(shí)行計(jì)量供水,按方收費(fèi),建立節(jié)水機(jī)制。抓好“3個(gè)環(huán)節(jié)”節(jié)水,分別是輸水環(huán)節(jié)、田間環(huán)節(jié)和管理環(huán)節(jié)。2007年,慶安縣推廣水稻節(jié)水控制灌溉面積5.33×104hm2,占全縣水田面積的68%,節(jié)水2250 m3/hm2,節(jié)水率為 40%,增產(chǎn) 300 kg/hm2,提高水分生產(chǎn)率41.7%,實(shí)現(xiàn)了水稻高產(chǎn)基礎(chǔ)上的再增產(chǎn)。

1.3 主要經(jīng)驗(yàn)

近10年來(lái)是節(jié)水灌溉發(fā)展的黃金期,我省立足于提高糧食綜合生產(chǎn)能力、建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)。發(fā)展節(jié)水灌溉的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)是:要堅(jiān)持工程措施、非工程措施和節(jié)水機(jī)制相結(jié)合,堅(jiān)持高新技術(shù)與常規(guī)技術(shù)相補(bǔ)充,堅(jiān)持政府意志與當(dāng)?shù)貙?shí)際、群眾意愿相統(tǒng)一,堅(jiān)持節(jié)水灌溉發(fā)展形式與生產(chǎn)力、生產(chǎn)關(guān)系發(fā)展水平相適應(yīng)。

1.3.1 加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)是大力發(fā)展節(jié)水灌溉的關(guān)鍵

我省人均占有水資源量為2120 m3,低于全國(guó)平均水平,而單位耕地面積占有水資源量為6900 m3/hm2,僅為全國(guó)平均水平的1/3。我省水資源的時(shí)空分布不均衡,與土地資源的分布不協(xié)調(diào)。農(nóng)業(yè)的季節(jié)性、區(qū)域性干旱十分嚴(yán)重,基本上是“十年九春旱”,干旱缺水一直是全省農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的心腹之患。實(shí)踐證明,解決全省缺水問(wèn)題,除興修必要的水源工程外,根本出路在于節(jié)水,而節(jié)水灌溉的發(fā)展必須得到領(lǐng)導(dǎo)的重視和支持,通過(guò)加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),把大力發(fā)展節(jié)水灌溉作為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略措施抓緊抓好,使各級(jí)政府和廣大農(nóng)民對(duì)發(fā)展節(jié)水灌溉的重要性和必要性有更加深刻的認(rèn)識(shí),明確指導(dǎo)思想和基本思路,為發(fā)展節(jié)水灌溉打下堅(jiān)實(shí)的思想基礎(chǔ)。

1.3.2 因地制宜,明確節(jié)水灌溉的重點(diǎn)是方向

根據(jù)我省實(shí)際情況,因地制宜的確定了大田作物以發(fā)展低壓管道輸水和噴灌為主,經(jīng)濟(jì)林果作物以發(fā)展微噴灌、滴灌和滲灌為主,干旱缺水地區(qū)以及溫室大棚以滴灌為主;大中型灌區(qū)以渠道防滲為主,田間推廣水稻節(jié)水控制灌溉和淺型節(jié)水灌溉技術(shù);旱田播種采取“坐水種”技術(shù)。

在旱田噴灌管理上形成了3種運(yùn)行管理模式:“公司+農(nóng)戶(hù)的運(yùn)行管理模式”、“股份合作制的運(yùn)行管理模式”、“村集體+用水戶(hù)的運(yùn)行管理模式”。而水田灌區(qū)通過(guò)農(nóng)民用水戶(hù)協(xié)會(huì)的建立,逐漸形成了“灌區(qū)+用水戶(hù)協(xié)會(huì)+農(nóng)戶(hù)”的灌溉用水管理模式,全省已成立農(nóng)民用水戶(hù)協(xié)會(huì)300多個(gè),專(zhuān)管機(jī)構(gòu)加群管組織的良性管理機(jī)制正逐步形成。

1.3.3 多方籌資,增加節(jié)水灌溉投入是保障

節(jié)水灌溉工程一次性投資較大,為了擴(kuò)大資金來(lái)源,解決資金投入不足問(wèn)題,我省探索多渠道、多層次、多種形式的路子,多方籌集資金:①各級(jí)財(cái)政加大了對(duì)節(jié)水灌溉工程的投資力度;②采取有償與無(wú)償資金結(jié)合的辦法,增加節(jié)水灌溉的投入;③充分發(fā)揮廣大農(nóng)民群眾的投資主體作用;④實(shí)行項(xiàng)目打捆,統(tǒng)一安排,集中使用,把一些專(zhuān)項(xiàng)資金用于水利的投資捆在一起,加大對(duì)節(jié)水灌溉的投入力度。

2 節(jié)水灌溉宏觀效益分析

分析節(jié)水灌溉宏觀效益,最終要落實(shí)到節(jié)水灌溉項(xiàng)目上來(lái)[3],節(jié)水灌溉項(xiàng)目的實(shí)施是人與自然、環(huán)境交互作用的集中體現(xiàn),是典型的生態(tài)——經(jīng)濟(jì)——社會(huì)復(fù)合系統(tǒng)。因此,節(jié)水灌溉的效益分析應(yīng)同時(shí)考慮生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的耦合效應(yīng),分析應(yīng)從生態(tài)、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)的觀點(diǎn)出發(fā)[4-5]。

2.1 社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益分析

“九五”以來(lái),節(jié)水灌溉在擴(kuò)大灌溉面積、保證糧食生產(chǎn),促進(jìn)糧食增產(chǎn)、農(nóng)民增收上起到非常重要的作用。這首先體現(xiàn)在全省灌溉水有效利用系數(shù)由“九五”初期的0.42提高到目前的0.54,節(jié)水灌溉工程面積占全省有效灌溉面積由18%提高到25%。有效灌溉面積增長(zhǎng)了41%,農(nóng)田灌溉用水量增長(zhǎng)了18%,農(nóng)田灌溉用水量占總用水比重從59%提高到72%左右。有效灌溉面積的增長(zhǎng)速度是農(nóng)田灌溉用水量增長(zhǎng)速度的2.2倍,說(shuō)明節(jié)水灌溉發(fā)揮了重要的作用。

2007年底全省節(jié)水灌溉工程面積達(dá)到75×104hm2,占全省灌溉面積的25.3%,節(jié)水總量約9×108m3/a,增產(chǎn)糧食約 16.87×108kg/a,耕地面積增產(chǎn)約2250 kg/hm2。如平均單價(jià)按1.30元/kg計(jì)算,增收高達(dá)21.9×108元/a,受益農(nóng)戶(hù)人均增收1985元,拉動(dòng)我省農(nóng)民人均收入增加127元。單位灌溉用水糧食生產(chǎn)能力達(dá)到0.82 kg/m3。

圖2為我省不同時(shí)期農(nóng)田灌溉用水效率的變化情況,雖然因不同水平年灌溉用水量存在波動(dòng),單位面積灌溉用水量和單位灌溉用水量糧食生產(chǎn)能力的變化過(guò)程中有起伏現(xiàn)象,但21 a系列數(shù)據(jù)的整體趨勢(shì)呈現(xiàn)出單位面積灌溉用水量不斷減少,單位灌溉用水量糧食生產(chǎn)能力穩(wěn)步提高的明顯趨勢(shì)。

圖2 黑龍江省農(nóng)田灌溉用水效率變化趨勢(shì)分析圖Fig.2 Change trend analysis of water use efficiency of agricultural irrigation in Heilongjiang Province

通過(guò)灌區(qū)的續(xù)建配套節(jié)水改造和大力推廣節(jié)水灌溉技術(shù),普遍地提高了工程完好率,降低了工程運(yùn)行成本。全省20處大型灌區(qū)通過(guò)建筑物配套、渠道防滲和田間節(jié)水灌溉制度的推廣,建筑物完好率由過(guò)去的60%提高到現(xiàn)在的 80%,節(jié)水 2640 m3/(hm2?a),省工40%。龍鳳山灌區(qū)通過(guò)節(jié)水改造,灌溉面積由1.8×104hm2,增加到2.6×104hm2,節(jié)約維修費(fèi)120萬(wàn)元/a。

總之,大力發(fā)展節(jié)水灌溉對(duì)我省提高生產(chǎn)力水平、提高灌溉水利用效率、增加糧食產(chǎn)量、提高農(nóng)民生活水平、緩解水資源供需矛盾、促進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)將產(chǎn)生重大作用,節(jié)水灌溉工程的宏觀經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益非常顯著。

2.2 資源環(huán)境效益分析

我省在節(jié)水灌溉發(fā)展過(guò)程中,尤其是在資源環(huán)境脆弱地區(qū),開(kāi)始注意將節(jié)水灌溉的發(fā)展與由于過(guò)度用水而引起的環(huán)境問(wèn)題結(jié)合起來(lái),注重資源環(huán)境的恢復(fù)、人類(lèi)生存條件的改善、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等資源環(huán)境問(wèn)題。一些地下水超采嚴(yán)重的地區(qū)也開(kāi)始在發(fā)展節(jié)水灌溉的同時(shí)采取攔蓄和引水補(bǔ)源等綜合措施,使地下水位下降得到了控制和減緩,有效地防止了由于大水漫灌而造成的土壤次生鹽堿化,緩解了部分井灌區(qū)由于地下水超采和大量引用河水引發(fā)的資源環(huán)境等問(wèn)題。

扎龍濕地作為東北亞重要的珍稀鳥(niǎo)類(lèi)遷徙、繁殖基地,生物保育需水特別重要[6]。另外,扎龍濕地是在風(fēng)成沙地上形成的沼澤地,是整個(gè)嫩江流域生態(tài)環(huán)境最脆弱的一個(gè)關(guān)鍵區(qū),濕地一旦消失,將導(dǎo)致這個(gè)地區(qū)的鹽堿化和沙漠化,對(duì)齊齊哈爾和大慶兩市的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響[7]。所以,扎龍濕地植被狀況的好壞也是生態(tài)系統(tǒng)健康的重要衡量指標(biāo)。近年來(lái),齊齊哈爾市江東灌區(qū)通過(guò)節(jié)水改造,向扎龍自然保護(hù)區(qū)輸水5000×104m3/a以上,使保護(hù)區(qū)的核心區(qū)由最少的100 km2,擴(kuò)大到現(xiàn)在的600 km2左右,使保護(hù)區(qū)生態(tài)水面由低于最小生態(tài)水面,擴(kuò)大到接近中等生態(tài)水面面積值[8-9],江東灌區(qū)為扎龍濕地,以及齊齊哈爾和大慶兩市的生態(tài)環(huán)境健康做出了重要貢獻(xiàn)。

三江平原通過(guò)大中型灌區(qū)的節(jié)水改造工程建設(shè),提高地表水利用率,減少了地下水開(kāi)采,有效地改善了部分濕地環(huán)境。像這樣的大型灌區(qū)還有興凱湖灌區(qū)等,通過(guò)節(jié)水灌溉工程實(shí)施,保證了濕地的水量供應(yīng),在改善濕地環(huán)境的同時(shí)發(fā)展旅游及觀光農(nóng)業(yè),促進(jìn)了社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)和社會(huì)和諧發(fā)展。

3 結(jié) 論

綜上分析結(jié)果,我省耕地面積和商品糧輸出量均居全國(guó)第一位,正是由于有占全省耕地面積25.3%的灌溉面積,特別是75×104hm2的節(jié)水灌溉工程面積起到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的保障作用?？傊?灌溉特別是節(jié)水灌溉在我省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有極其重要的地位,應(yīng)大力普及推廣。

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