對陜北干旱地區(qū)優(yōu)化水資源利用的思考

劉大慶

（佳縣水利水電工作隊(duì) 陜西 佳縣 719200）

1 佳縣水資源概況

佳縣屬榆林市較為落后的農(nóng)業(yè)縣份之一，農(nóng)業(yè)嚴(yán)重地制約著社會(huì)的發(fā)展、經(jīng)濟(jì)的繁榮。佳縣每年都發(fā)生不同程度的干旱，歷史上最長的干旱出現(xiàn)在1981年7月28日～1982年4月26日，272天降水量僅96.3mm，比歷年同期少60%。其干旱在時(shí)段上最常發(fā)生的是春夏連旱，占24%，其次是秋冬春連旱占21%。春旱十年六遇，春夏連旱十年七遇，秋冬連旱十年六遇。1998年，全縣全年干旱，年降水量僅123.3mm，造成全縣大部分地區(qū)絕收。

佳縣屬黃河流域，按水流注入，屬黃河水系。域內(nèi)四級(jí)河流有禿尾河、佳蘆河；五級(jí)河流有五女河、烏龍河、樓底河；六級(jí)河流有車會(huì)河、金明寺河等，六級(jí)以下有水溝道357條。水資源總量1.5305億m3（不計(jì)過境水和地下水），根據(jù)多年平均徑流量年內(nèi)分配，七、八、九三個(gè)月徑流之和占全年徑流的45.6%。由于徑流時(shí)程分配過于集中，造成汛期棄水，非汛期水量不足，大量的水資源白白匯入黃河，而大部分地區(qū)卻受干旱的威脅。

2 佳縣水利發(fā)展的現(xiàn)狀

近年來，佳縣的水利事業(yè)有了較大的發(fā)展。筆者曾參與了諸多水利工程項(xiàng)目的實(shí)施，從“沿黃石”治理，到佳蘆河流域治理，從“甘露工程”到集雨節(jié)灌工程，乃至秀美山川工程，要從根本上改變干旱地區(qū)靠天吃飯的被動(dòng)局面，必須大力發(fā)展蓄水節(jié)灌工程。具體講有兩個(gè)方面的內(nèi)容，其一是集雨節(jié)灌工程，其二是攔河引水節(jié)灌工程。

集雨節(jié)灌工程目前在佳縣已取得了很大的成功。全縣共安排8個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)42個(gè)行政村，建成了30m3以上水窯3000眼，新增蓄水能力12.45萬m3，硬化集雨場1.1萬m2，敷設(shè)輸水管道150km，配套提水設(shè)備1400臺(tái)，發(fā)展棗園節(jié)灌面積334hm2，完成投資1925萬元，在工程實(shí)施了樹典型立樣板，搞政策扶持，極大地調(diào)動(dòng)了群眾的積極性與創(chuàng)造性，使工程在數(shù)量和質(zhì)量上得到了保證。但集水節(jié)灌工程只能保證部分庭院經(jīng)濟(jì)與生活用水，要大面積灌溉農(nóng)田，僅靠有限的降水與局限的集雨場顯然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。在佳縣，還曾考慮發(fā)展井灌、提灌，但沿黃土石山區(qū)，地下水深大多在150m～300m以上，以此解決日常生活飲水尚可，要灌溉大面積的農(nóng)作物則太不經(jīng)濟(jì)。上世紀(jì)60、70年代，佳縣建起的未用多久就被閑置的提灌站正是基于這些因素失去了存在的意義。筆者曾設(shè)計(jì)實(shí)施了30余處泵站提水工程，95%以上屬農(nóng)村安全飲水工程，沒有考慮用于農(nóng)作物的灌溉，其總揚(yáng)程往往不超60m。

當(dāng)前恰逢西部大開發(fā)和“十二五”規(guī)劃，國家擬定了宏偉的水利發(fā)展方向，陜北干旱地區(qū)也應(yīng)該抓住機(jī)遇，站在高起點(diǎn)，從長遠(yuǎn)出發(fā)，系統(tǒng)地規(guī)劃設(shè)計(jì)水利工程，充分調(diào)動(dòng)廣大群眾的積極性，以國家投資建設(shè)的樞紐工程為中心，大力發(fā)展集體與個(gè)體蓄水工程?？紤]實(shí)施系統(tǒng)工程，即利用攔河樞紐工程攔蓄地表徑流以供農(nóng)田灌溉及子庫群調(diào)節(jié)貯備，把小水庫和陂塘與大水庫系統(tǒng)地連接起來，而形成可調(diào)配庫群。該思路在規(guī)劃應(yīng)充分考慮環(huán)保生態(tài)，走多征求多考察的路線，合理布局，最優(yōu)實(shí)施，同時(shí)制定各項(xiàng)優(yōu)惠政策，鼓勵(lì)私營水利事業(yè)的發(fā)展，堅(jiān)持“樹起一面，帶動(dòng)一片”的工作方針，走一條“帶動(dòng)建設(shè)，滾動(dòng)發(fā)展”的水利之路，帶動(dòng)就是以國家大投資為帶動(dòng)，以大中型水利樞紐工程為帶動(dòng)，以優(yōu)惠政策為帶動(dòng)，滾動(dòng)是以“帶動(dòng)”為前提，滾動(dòng)發(fā)展私營水利事業(yè)。利用小水庫，陂塘等搞多種經(jīng)營，以產(chǎn)、權(quán)、利相結(jié)合為原則，鼓勵(lì)集體與個(gè)體水利事業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)其他產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

3 對佳縣發(fā)展節(jié)水灌溉的建議

針對佳縣所處干旱地區(qū)的實(shí)際，水是彌足珍貴的，因此，即使是在農(nóng)作物灌溉時(shí)也應(yīng)當(dāng)減少水的無益消耗。實(shí)際操作中，一般要求不減少農(nóng)作物的正常需水量，不能使農(nóng)作物減產(chǎn)，但有時(shí)為了解決供需水矛盾，可以考慮采用低于作物的正常需水量進(jìn)行供水，即不追求某指定單位面積上的產(chǎn)量提高，而是鼓勵(lì)以有限的水資源量，使整個(gè)面積上獲得最高總產(chǎn)量的經(jīng)濟(jì)效益為最終目標(biāo)。一般來說可以考慮從以下幾個(gè)大方面提高節(jié)水效率。

3.1 降低輸水損失

輸水損失絕大部分消耗于渠系滲漏，這環(huán)節(jié)的節(jié)水措施主要包括渠系配套，渠道襯砌防滲及低壓管道輸水灌溉技術(shù)等。

加強(qiáng)渠道管理是減少渠道水量損失的一個(gè)不可忽視的方面，此外，最根本和最有效的措施是渠道防滲。目前佳縣應(yīng)該加快渠系，尤其是末級(jí)渠系，的整修和防滲襯砌。

另外，在資金允許的情況下，可以考慮使用推廣低壓輸水管道的方式實(shí)施灌溉。低壓管道輸水灌溉技術(shù)具有節(jié)水、節(jié)能、省地、省工等特點(diǎn)，近年來，許多國家特別是發(fā)達(dá)國家出現(xiàn)了管道代替明渠的發(fā)展趨勢，有些地區(qū)應(yīng)用低壓塑料軟管輸配水進(jìn)行灌溉，可使輸水利用率達(dá)到97%～99%，單井灌溉面積擴(kuò)大近一倍。

3.2 采用節(jié)水型灌溉

目前節(jié)水型灌溉方法主要有：噴灌、微灌、地下滲灌和改進(jìn)的地面灌。

3.2.1 噴灌技術(shù)

噴灌較傳統(tǒng)地面灌節(jié)水30%～50%，且灌水均勻，有利于作物生長，并能調(diào)節(jié)農(nóng)田小氣候，提高作物品質(zhì)，省工省時(shí)，減少占地，能擴(kuò)大灌溉面積，有利于實(shí)現(xiàn)灌溉機(jī)械化，自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，但噴灌存在受風(fēng)影響大，蒸發(fā)漂移及截留損失大，能耗大，一次性投資及運(yùn)行管理維修費(fèi)用高等缺點(diǎn)。

3.2.2 微灌技術(shù)

微灌技術(shù)包括滴灌、微噴灌和涌泉灌，相對于地面灌和噴灌，它屬于局部灌溉。微灌一是省水節(jié)能，較地面省水1/3～1/2，較噴灌省水15%～20%，且能耗低。二是灌水均勻，結(jié)合灌溉施肥，有利于作物生長。三是適應(yīng)性強(qiáng)，操作方便。微灌的不利因素在于系統(tǒng)建設(shè)一次性投資較大，灌水器易堵塞等。在佳縣馬家墕、張家溝、尚家溝等村建成一批滴灌試驗(yàn)點(diǎn)，都不同程度的反映了以上特點(diǎn)，節(jié)水效果較佳。

3.2.3 節(jié)水地面灌溉技術(shù)

地面灌溉是古老的田間施水技術(shù)，我國有98%以上的灌溉面積采用傳統(tǒng)的地面灌溉技術(shù)。鑒于我國水資源與能源短缺，經(jīng)濟(jì)實(shí)力不足，廣大農(nóng)村地區(qū)的技術(shù)管理水平較低的現(xiàn)實(shí)，大面積推廣噴、微灌等先進(jìn)灌水技術(shù)還受到很大的限制，因此在今后相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，我國還仍須加大田間工程的建設(shè)力度，大力研究和推廣節(jié)水型地面灌水技術(shù)。

（1）平整土地，設(shè)計(jì)合理的溝、畦尺寸與灌水技術(shù)參數(shù)。

結(jié)合土地平整，進(jìn)行田間工程改造，劃長畦（溝）為短畦（溝），改寬畦為窄畦，設(shè)計(jì)合理的畦溝尺寸和入畦（溝）流量，可大大提高灌水均勻度和灌水效率。洛惠渠的研究表明，在入畦單寬流量為3L/s～5L/s時(shí)，灌水定額隨畦長而變，當(dāng)畦長由100m改為30m時(shí)，灌水定 額 減 少 150m3/hm2～204m3/hm2； 當(dāng) 畦 長30m～100m時(shí)，畦單寬流量從2L/s增加到5L/s，灌水定額可降低150m3/hm2～225m3/hm2。寶雞峽灌區(qū)也進(jìn)行了深層滲漏的對比試驗(yàn)：灌水定額小于675m3/hm2，基本不發(fā)生深層滲漏；灌水定額 825m3/hm2～990m3/hm2時(shí)，約有150m3/hm2水產(chǎn)生深層滲漏；灌水定額1350m3/hm2時(shí)，有一半水成為深層滲漏水。

佳縣可以參考以上數(shù)據(jù)，進(jìn)行田間試驗(yàn)，建立計(jì)算機(jī)模型。通過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)模擬，給出適合本地的適宜畦溝尺寸和灌水技術(shù)參數(shù)。

（2）發(fā)展局部濕潤灌溉。

改進(jìn)傳統(tǒng)的地面灌溉全部濕潤方式，進(jìn)行隔溝（畦）交替灌溉或局部濕潤灌溉，不僅減少了課間土壤蒸發(fā)占農(nóng)田總蒸散量的比例，使田間土壤水的利用效率得以顯著提高，而且可以較好地改善作物根區(qū)土壤的通透性，促進(jìn)根系深扎，有利于根系利用深層土壤儲(chǔ)水，兼具節(jié)水和增產(chǎn)雙重特點(diǎn)，值得大力推廣。實(shí)踐證明，春小麥與春玉米套種隔畦灌，棉花、玉米等寬行作物隔溝灌或隔溝交替灌，濕潤面積可減少50%，節(jié)水高達(dá)30%以上，增產(chǎn)幅度5%～10%。玉米坐水種，可節(jié)水 900m3/hm2，節(jié)電 90kW·h～105kW·h，增產(chǎn)幅度約16%，增收幅度約28%。

（3）改進(jìn)放水方式，發(fā)展間歇灌溉。

改進(jìn)放水方式，把傳統(tǒng)的溝、畦一次放水改為間歇放水，進(jìn)行間歇灌（又稱波涌灌）。由于土壤孔隙會(huì)自動(dòng)封閉，在土壤表層形成一薄封閉層，間歇放水時(shí)水流呈波涌狀推進(jìn)，水流推進(jìn)速度快。在用相同水量灌水時(shí)，間歇灌水流前進(jìn)距離為連續(xù)灌的1～3倍，可大大減少深層滲漏，提高了灌水均勻度，田間水利用系數(shù)達(dá)0.8～0.9。

（4）大力發(fā)展節(jié)水保墑膜上灌。

膜上灌是將地膜平鋪于畦中或溝中，畦、溝全部被地膜覆蓋，從而實(shí)現(xiàn)利用地膜輸水，并通過作物的放苗孔和專業(yè)灌水孔入滲給作物的灌溉方法。由于放苗孔和專業(yè)灌水孔只占田間灌溉面積的1%～5%，其他面積主要依靠旁側(cè)滲水濕潤，因而膜上灌實(shí)際上也是一種局部灌溉。目前，新疆采用膜上灌的農(nóng)田已達(dá)23.33hm2，甘肅、河南等省也開始推廣。生產(chǎn)試驗(yàn)表明：膜上灌與常規(guī)溝灌相比，棉花節(jié)水40.8%，增產(chǎn)皮棉5.12%，霜前花增產(chǎn)15%；玉米節(jié)水58%，增產(chǎn)51.8%；瓜菜節(jié)水25%以上。

4 結(jié)語

總結(jié)多年治水經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，我們提出了“資源統(tǒng)管、城鄉(xiāng)統(tǒng)配，改善配套挖潛增效，以蓄為主、突出節(jié)水，調(diào)整結(jié)構(gòu)、綜合開發(fā)，分級(jí)負(fù)責(zé)、社會(huì)辦水”的治水思路。進(jìn)入新世紀(jì)后，省委、省政府把水利工作擺在更加突出的位置，把水資源作為全省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的命脈，通過組織重大問題調(diào)查研究，提出了水資源短缺是制約全省經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展首當(dāng)其沖的重要瓶頸，確立了“全面節(jié)水、嚴(yán)格保水、多方找水、科學(xué)治水、依法管水，努力建設(shè)節(jié)水型社會(huì)”的新時(shí)期陜西水利工作新思路，為我市水利事業(yè)的發(fā)展指明了方向，確定了目標(biāo)。陜西水利