梁永利,彭曉虹
(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)水文水資源中心,內(nèi)蒙古呼和浩特 010010;2.內(nèi)蒙古自治區(qū)水利事業(yè)發(fā)展中心,內(nèi)蒙古呼和浩特 010010)
河套灌區(qū)是我國3 個特大型灌區(qū)之一,屬于一首制引水灌區(qū)。該地區(qū)地勢平坦,土質(zhì)肥沃,灌域十分廣闊,具有極大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力?;跉v史及經(jīng)濟條件制約,河套灌區(qū)以往的灌溉粗放性強,灌區(qū)地下水位過高,潛水蒸發(fā)問題尤為嚴重,屬于無灌溉便無農(nóng)業(yè)的地區(qū)?,F(xiàn)階段,河套灌區(qū)的耕地次生鹽漬化問題尤為嚴重,給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展造成了很大的限制。近些年國家加大了對引黃灌溉水量的調(diào)控力度,河套灌區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉用水難以得到滿足,存在極大的供需矛盾。而若能將地表水及地下水聯(lián)合利用,則能夠有效提升水資源利用率,合理調(diào)控地下水位,同時緩解灌區(qū)的水資源短缺問題,抑制土壤鹽堿化。
平原是河套灌區(qū)的主要地形,其地面坡度平緩,屬于封閉斷陷沉降盆地。其地下水位較高,由沉積及構(gòu)造條件生成的高鹽分地層、高礦化水是形成鹽漬土的主要鹽分來源。由土壤鹽漬度分析,相關(guān)學(xué)者的研究表明,若以0~0.5 m 土層平均含鹽量展開統(tǒng)計,灌區(qū)內(nèi)有70%以上的區(qū)域含鹽量大于0.3%,屬于中度鹽漬土,而含鹽量高出0.6%的重度鹽漬土面積占其中的近50%[1]。近些年來,引水量的逐步減少導(dǎo)致地下水位降低,土壤鹽堿化問題明顯減少。灌區(qū)內(nèi)的鹽漬土分布受下伏土層含鹽量及地下水礦化度的影響明顯,地表高含鹽量帶、高礦化咸水帶一般有重鹽土分布,下浮淡水區(qū)的土壤鹽漬化略輕。目前,灌區(qū)對于地下水的利用尚存在諸多問題,給農(nóng)業(yè)發(fā)展造成了極大的阻礙。
河套灌區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市,西接烏蘭布和沙漠,東接包頭市,南接黃河,北抵陰山山脈,與狼山、烏拉山相近。灌區(qū)總面積約120 萬hm2,由西至東依次為一干、解放閘、永濟、義長及烏拉特灌域。灌區(qū)氣候極為干燥,降雨稀缺,但水分蒸發(fā)較強。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示,河套灌區(qū)的年降水量為130~220 mm,由西至東平緩遞減;而年蒸發(fā)量卻達到1900~2500 mm;其地下水運動形式以垂直交替為主,依靠黃河入滲補給;排泄途徑則主要為蒸發(fā)排泄及渠系排水。
現(xiàn)階段,河套灌區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉用水緊缺,當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展速度的提升受到明顯抑制。加強農(nóng)業(yè)地下水的合理利用,能有效緩解灌區(qū)水資源供需矛盾,為地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。1)合理利用地下水能提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的水資源利用效率?,F(xiàn)階段,降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水中的水分損失是河套灌區(qū)急需解決的問題,也是開發(fā)利用地下水資源的根本目的。為提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益,需要積極引入節(jié)能灌溉技術(shù),通過對農(nóng)業(yè)地下水的合理利用,推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。2)依據(jù)河套灌區(qū)的水土資源條件,依托于不同水資源開發(fā)模式進行農(nóng)業(yè)耕地灌溉,并科學(xué)組織農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,能有效實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置,使土地利用規(guī)模及種植結(jié)構(gòu)更為合理,進而極大限度地減輕農(nóng)民負擔(dān),優(yōu)化農(nóng)業(yè)節(jié)水效果,并實現(xiàn)地下水資源的可持續(xù)發(fā)展。3)以往河套灌區(qū)所使用的大水漫灌方式存在嚴重的水資源浪費問題,且易抑制農(nóng)作物生長。若能合理利用水資源,灌區(qū)節(jié)水灌溉水平將得以有效提升,促進水分利用效率的最大化,提升節(jié)水效果,同時獲得更多的社會、經(jīng)濟效益。
基于社會經(jīng)濟的全面發(fā)展,各地的經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)步伐持續(xù)加快,對于水資源的需求量也在持續(xù)增加?,F(xiàn)階段,水資源短缺已成為制約社會經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵因素。自20 世紀末期黃河下游連年斷流現(xiàn)象產(chǎn)生后,國家便對黃河流域周邊各省份的引黃供水指標作出了明確規(guī)定。但河套灌區(qū)所得引黃指標與實際耗水量間的差異較大,指標缺口尤為明顯。
隨著地下水位的逐年下降,土壤鹽堿化問題得到一定緩解,河套灌區(qū)的農(nóng)業(yè)種植面積與套種植樹面積不斷增長,增加了對灌溉水的需求量,特色農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展亦對灌溉供水提出了新的要求?;诎蛷┠谞柺谐擎?zhèn)化及工業(yè)化進程的不斷推進,城市生活用水不斷增加,一大批高載能、高耗水產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,進一步加大了河套灌區(qū)的水資源供需缺口。同時,生態(tài)環(huán)境治理、生態(tài)灌區(qū)建設(shè)對水資源可持續(xù)利用的要求更高,從而使得河套灌區(qū)的水資源短缺問題愈發(fā)突出。
以往河套灌區(qū)對黃河過境水的引用需求大,自身缺乏調(diào)蓄能力,依靠上游龍家峽及劉家峽水庫進行調(diào)節(jié);但受上游地區(qū)降雨、引水、退水的影響,其來水量并不穩(wěn)定,黃河水變化同樣會對灌區(qū)引水造成嚴重影響;豐水期時往往難以引進,而枯水期時又缺乏灌溉用水[2]。近些年河套灌區(qū)灌溉工程的修建有效緩解了這一問題,但仍有諸多灌溉工程年久失修、帶病運行;由于缺乏調(diào)節(jié)能力,其供水保證率較低;灌區(qū)內(nèi)的輸水渠道襯砌率較低,由渠系滲漏而造成的水資源損失較大,且淤積嚴重、輸水困難,水利工程行水期不斷延長,運行效率低下。在灌區(qū)灌溉面積的不斷增加下,灌區(qū)內(nèi)水利工程的灌溉水承載力明顯不足。
河套灌區(qū)的人均土地面積較大,且單位畦塊面積大;其土地平整度較差,存在嚴重的土壤鹽漬化問題;均攤到單位面積上的年灌溉水費較低,當(dāng)?shù)貫楸M可能減少勞動力投資、減輕土壤鹽漬化問題,采用大水漫灌的方式來洗鹽、壓鹽,進而提升作物產(chǎn)量。灌區(qū)內(nèi)多數(shù)作物在苗期的灌水需求較大,如4—5 月小麥處于分蘗至拔節(jié)期,其灌水量達到220~250 mm;玉米及向日葵多與小麥套種,其在播種前及苗期灌溉小麥時,通常已進行了灌溉,因而使得土壤水分過高,溫度上升緩慢,對玉米及向日葵的生長造成了嚴重的抑制。在小麥收獲后,灌溉玉米及向日葵時往往又對小麥地進行了再次灌溉,造成大量的灌溉水浪費。小麥套種玉米及向日葵,玉米和向日葵在播種前及苗期的需水量比正常灌水量高出250 mm,在小麥種植地收獲后則更是高出300~350 mm,使得農(nóng)田用水效率過于低下,造成灌溉水嚴重浪費[3]。上述種種都與當(dāng)下嚴峻的用水形勢相違背,難以踐行我國關(guān)于節(jié)約用水、可持續(xù)發(fā)展的政策方針。
以往由于農(nóng)業(yè)灌溉方式存在嚴重不合理性,導(dǎo)致河套灌區(qū)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地下水量消耗過大?;诖耍柽m當(dāng)調(diào)整農(nóng)作物灌溉制度,選擇合適的灌溉方式。如小畦灌,其節(jié)水效果較好,運用這種灌溉方式能有效減少灌溉水浪費問題;膜上灌的灌溉方式則能在節(jié)約灌溉水量的同時起到良好的保溫效果,提升作物產(chǎn)量。在此過程中,需注重提升渠系水利用系數(shù),以合理優(yōu)化傳統(tǒng)農(nóng)作物灌溉制度。明渠輸水是河套灌區(qū)的主要輸水方式之一,傳統(tǒng)土渠輸水過程中所產(chǎn)生的滲透損失接近總輸水量的50%,造成了嚴重的灌溉水損失問題?;诖?,應(yīng)借助低壓管道輸水技術(shù)來提升田間水利用系數(shù),借助地埋式管道降低渠道占地面積,在提高輸水速度的同時獲得更好的節(jié)水效果[4]。
河套灌區(qū)渠系龐大,將現(xiàn)代灌區(qū)管理體系運用其中能有效提升灌溉用水效率,保障灌區(qū)高效用水。在以往,河套灌區(qū)有諸多地下水工程存在嚴重的老化問題,由于長期疏于管理,基礎(chǔ)設(shè)施老舊、破損現(xiàn)象嚴重,無法滿足實際需求。上述種種加大了運用現(xiàn)代化灌區(qū)管理制度的難度,隨著近些年河套灌區(qū)的持續(xù)更新改造,當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)設(shè)施條件有了明顯的優(yōu)化,但基礎(chǔ)設(shè)施與管理體系間的不對稱問題仍未得到解決,管理體系的落后性愈發(fā)凸顯。現(xiàn)階段需盡快實現(xiàn)標準化、現(xiàn)代化管理,可運用現(xiàn)代信息技術(shù)進行農(nóng)業(yè)用水規(guī)劃與監(jiān)測,借助抗旱劑、保水劑、脯氨酸、乙醇胺等化學(xué)試劑干預(yù)農(nóng)作物生長,提升水資源利用效率,從而有效降低年灌溉所需用水量,提升基礎(chǔ)設(shè)施使用壽命。
在農(nóng)業(yè)地下水資源開發(fā)利用前,必須做好計算與評估工作,應(yīng)保障各項工作規(guī)劃都具備充足的科學(xué)依據(jù),保障地下水開發(fā)利用合理性,合理配置地下水資源,實現(xiàn)科學(xué)、可持續(xù)的水資源利用。除去農(nóng)業(yè)用水外,河套灌區(qū)的工業(yè)用水需求量也很大?;诖耍仨氉龊脤犹坠鄥^(qū)的水資源承載能力分析,做好水效率監(jiān)理控制,并進一步明確水效率控制紅線,落實好用水定額及用水計劃管理[5]。需始終秉持因地適宜的建設(shè)原則,合理利用中小型水利工程,促進地下水利用可持續(xù)發(fā)展的同時,對地表水展開合理開挖,進一步調(diào)整河套灌區(qū)灌溉用水規(guī)劃,促使其朝向更為科學(xué)的方向發(fā)展。
基于河套灌區(qū)的地域位置、地質(zhì)條件特殊性,應(yīng)建立起規(guī)范的地下水行政執(zhí)法體系。目前,有關(guān)農(nóng)業(yè)地下水開發(fā)利用的標準仍處于不斷的完善建設(shè)中,針對現(xiàn)行地下水開發(fā)技術(shù),需落實好復(fù)審整頓工作。進行農(nóng)業(yè)地下水開發(fā)利用時,必須由河套灌區(qū)的實際情況展開深入分析,依據(jù)已頒布的各項技術(shù)標準,通過持續(xù)不斷的調(diào)整來提升技術(shù)標準適應(yīng)性。完善地下水行政執(zhí)法體系標準,能更好地促進農(nóng)業(yè)地下水技術(shù)的推廣與利用,保障有法可依,規(guī)范地下水利用行為。
河套灌區(qū)的灌溉面積大,灌水時間相對集中,需執(zhí)行統(tǒng)一管理,一改以往的“多龍管水”模式,達成對水資源管、供、用的高效調(diào)配??山柚~用水、超額加價等措施來促進節(jié)約用水。具體來說,應(yīng)進一步優(yōu)化農(nóng)作物灌溉制度,全面推行“限額灌溉”,保障關(guān)鍵生育期的需水量能得到滿足;應(yīng)在保障產(chǎn)量不受影響的基礎(chǔ)上,減少農(nóng)作物灌水次數(shù)及灌水量;應(yīng)堅持推行“控制總量,定額管理”的基本用水管理原則,并對用水指標展開逐級分配,鄉(xiāng)、村、社執(zhí)行總量控制,將用水管理任務(wù)包干到渠,以此來降低灌溉定額,達成節(jié)約用水的目的。灌區(qū)必須將強化用水管理落實好,緊抓調(diào)水、輸水、配水及量水各環(huán)節(jié),做好用水秩序維護,以及支渠下各渠道的測流、量水工作。
此外,可推行農(nóng)民用水者協(xié)會,建立健全群眾管理用水體系,使農(nóng)民參與灌溉管理中。基層用水需由以往的由鄉(xiāng)鎮(zhèn)水管站統(tǒng)一管理轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)民用水者協(xié)會組織形式,以民主管水來促進節(jié)水,切實調(diào)動農(nóng)民節(jié)水積極性,提升地下水資源利用效率[6]。河套灌區(qū)需保持總體水價不變,在不同時段執(zhí)行差異化的水價,并對超用水、秋澆用水作以嚴格限制,依照灌水面積及次數(shù)進行收費,保障水費計收的公平、公開及公正,培養(yǎng)農(nóng)民的節(jié)水意識與交費自覺性。
基于河套灌區(qū)社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展,越來越多農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)得以開發(fā)應(yīng)用,將其運用于農(nóng)業(yè)種植中能有效節(jié)約灌溉用水。應(yīng)科學(xué)調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu),擴大耐旱農(nóng)作物的種植面積;應(yīng)適當(dāng)縮小灌溉地塊,并做好土地平整,增添有機肥料進而實現(xiàn)節(jié)水增產(chǎn);應(yīng)依據(jù)實際耕作制度改善農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù),加大節(jié)水灌溉技術(shù)推廣力度,保障農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益最大化;應(yīng)依據(jù)農(nóng)作物需水規(guī)律,進行水源調(diào)配控制,確保農(nóng)作物在各生長階段都能夠得到充足的水分,促進區(qū)域效益最大化。
河套灌區(qū)是重要的農(nóng)業(yè)規(guī)?;a(chǎn)基地,是引黃河水灌溉而成的荒漠綠洲?;诰G色生態(tài)發(fā)展理念,應(yīng)對灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式形成新的認知。由于引水量減少、種植結(jié)構(gòu)變化,河套灌區(qū)的農(nóng)業(yè)用水矛盾愈發(fā)突出,予以有效緩解,抑制土壤鹽堿化問題是河套灌區(qū)的一大發(fā)展難題。因此,應(yīng)制訂科學(xué)合理的地下水開采規(guī)劃,治理不合理的水資源開發(fā),運用技術(shù)手段提升水資源利用率等措施,促進農(nóng)業(yè)水資源的良性循環(huán),推動河套灌區(qū)健康長遠發(fā)展。