尼羅河西三角洲地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉的啟示

李其光，李軍波 ，王延立

（1.山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250013；2.中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)第十三工程局，天津 300384）

為了承接埃及阿拉伯共和國(guó)水利與灌溉部（MWRI）尼羅河西三角洲節(jié)水與灌溉修復(fù)與改造項(xiàng)目，2010年10月與中水電集團(tuán)一起對(duì)尼羅河西三角洲地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉現(xiàn)狀進(jìn)行了考察，并了解了埃及政府對(duì)該區(qū)域農(nóng)業(yè)灌溉的發(fā)展規(guī)劃。筆者認(rèn)為在灌溉工程建設(shè)與管理方面，埃及的做法值得借鑒。

1 農(nóng)業(yè)灌溉現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

埃及位于地中海和紅海中間，面積100.2萬(wàn)hm2，人口6598萬(wàn)。埃及大約90%的人口居住在尼羅河流域，該區(qū)域占國(guó)土總面積的6%。尼羅河西三角洲地區(qū)分為農(nóng)田區(qū)和非農(nóng)田區(qū)，93%的區(qū)域?yàn)檗r(nóng)田區(qū)，大約為255000費(fèi)丹（1費(fèi)丹約為0.42hm2）。種植的作物主要為蔬菜、各類(lèi)果樹(shù)、牧草及部分糧食類(lèi)作物。由于該區(qū)域的自然條件所限，灌溉是維持該區(qū)域作物生長(zhǎng)的必要條件。目前其灌溉方式95%為滴灌、5%為噴灌。

在過(guò)去的十幾年間，遵照埃及政府對(duì)土地開(kāi)發(fā)的總體戰(zhàn)略，西三角洲地區(qū)的很多土地分配給個(gè)人經(jīng)營(yíng)，并且允許使用地下水灌溉，使該地區(qū)農(nóng)業(yè)呈現(xiàn)出高產(chǎn)穩(wěn)量和快速發(fā)展的局面。雖然該地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉采用的是高效節(jié)水灌溉技術(shù)，但還是導(dǎo)致該地區(qū)地下水資源過(guò)度開(kāi)發(fā)，地下水位以平均每年1～2m的速度迅速下降，地下水礦化度迅速提高變咸，造成區(qū)域地下水水質(zhì)惡化。地下水的可用性成為該區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要障礙。

為維持該區(qū)域的農(nóng)業(yè)發(fā)展，埃及水利與灌溉部（MWRI）規(guī)劃利用尼羅河水替代地下水作為該區(qū)域灌溉水源，以便維持農(nóng)業(yè)灌溉用水，確保區(qū)域農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展，并扭轉(zhuǎn)該地區(qū)水位急劇下降的局面，逐步修復(fù)日益破壞的地下水生態(tài)。

2 現(xiàn)有地表水資源管理利用現(xiàn)狀與規(guī)劃

尼羅河水是埃及生存、發(fā)展的主要水源。由于尼羅河水埃及需要跟另外9個(gè)國(guó)家分享，按照國(guó)際公約分配給埃及的尼羅河水量是有限的。目前埃及年配給水量大約為每人950m3，每年約為555億m3，以滿足埃及生產(chǎn)、生活需求。但每年只有360億m3的水能夠到達(dá)三角洲地區(qū)，這一數(shù)量的水在東三角洲、中三角洲和西三角洲之間分配。當(dāng)前每年大約有120億m3的水被分配給整個(gè)西三角洲地區(qū)，且這部分水資源已有分配規(guī)劃，任何新的開(kāi)墾或者農(nóng)業(yè)活動(dòng)用水，都劃為新增地表水源。因此，為建設(shè)該項(xiàng)目，埃及政府要重新制定水資源分配規(guī)劃，主要包括：1）計(jì)劃通過(guò)排水再利用、減少現(xiàn)有大米種植面積和改進(jìn)舊地灌溉系統(tǒng)等方法節(jié)省出更多的地表水指標(biāo)，提供給新建項(xiàng)目。2）從國(guó)家開(kāi)發(fā)計(jì)劃中減掉一塊耗水量一樣大小的土地。

3 土地使用與劃分及灌溉用水量確定

西三角洲地區(qū)分為農(nóng)田區(qū)和非農(nóng)田區(qū)。任一農(nóng)田區(qū)又分為可耕種地區(qū)（凈農(nóng)田區(qū)）和不可耕種地區(qū)。所有農(nóng)田的凈耕種面積按照農(nóng)田面積的95%計(jì)算（總面積的88.4%）。凈耕種面積用于計(jì)算農(nóng)田的需水量。其他部分不用提供灌溉用水，代表著農(nóng)田的私有施舍和基礎(chǔ)設(shè)施。農(nóng)田的最小面積單元為100費(fèi)丹。

對(duì)灌溉水需求量的計(jì)算，是建立在農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)和該地區(qū)估算的作物蒸發(fā)量的基礎(chǔ)上，考慮灌溉方式的同時(shí)，加上城市和其他非灌溉用水量（約等于農(nóng)田需水量的2%）。

西三角洲地區(qū)需水量如下：360個(gè)工作日及300個(gè)工作日，平均灌溉定額分別為14.45m3/費(fèi)丹/天和17.33m3/費(fèi)丹/天；最大、最小灌溉定額分別為21.33 m3/費(fèi)丹/天和 6.41m3/費(fèi)丹/天；總灌溉定額 5200m3/費(fèi)丹/天（包括所有損失）。

埃及農(nóng)田節(jié)水灌溉的主要參數(shù)為：灌水效率滴灌85%；噴灌80%；輸水系統(tǒng)輸水效率（封閉的管道）98%；其他用水2%；凈農(nóng)田 （占總農(nóng)田的百分比）95%。

4 灌溉系統(tǒng)規(guī)劃

灌溉系統(tǒng)分為兩大部分，一部分為田間灌溉工程，另一部分為灌溉供水工程。由于該地區(qū)的氣候特點(diǎn)，農(nóng)業(yè)灌溉田間工程95%采用滴灌，5%采用噴灌；供水工程為以尼羅河為水源，密閉的管道供水，供水流量約為23m3/s。供水系統(tǒng)除滿足流量要求外，還滿足水質(zhì)及壓力要求。對(duì)水質(zhì)要滿足滴灌系統(tǒng)運(yùn)行所要求的水質(zhì)；以農(nóng)田最小面積100費(fèi)丹為控制單元所設(shè)定的分水口，壓力要達(dá)到0.3MPa，充分滿足田間灌溉工程的要求。每個(gè)分水口設(shè)有一個(gè)控制閥門(mén)和一個(gè)流量表，具備計(jì)量和控制能力，整個(gè)灌溉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制與計(jì)量。對(duì)于小于100費(fèi)丹的田塊若要設(shè)置分水口，須由農(nóng)戶自己支付增加的管道及分水口的全部建設(shè)費(fèi)用。

5 灌溉工程建設(shè)與管理機(jī)制

5.1 建設(shè)投資

灌溉工程分為兩大部分，一部分為田間工程，另一部分為供水工程。田間工程全部由農(nóng)場(chǎng)主根據(jù)自己農(nóng)場(chǎng)的種植結(jié)構(gòu)，決定灌溉類(lèi)型（噴灌、滴灌）并投資建設(shè)。供水工程，包括泵站、供水管網(wǎng)、分水口、電力及控制系統(tǒng)全部由政府投資建設(shè)。

5.2 工程管理

田間灌溉工程（分水口以下）全部由農(nóng)場(chǎng)主自己管理；供水工程，包括泵站及供水管網(wǎng)（包括分水口在內(nèi)的供水部分）由政府組建相關(guān)機(jī)構(gòu)維護(hù)管理和收取灌溉用水費(fèi)用。灌溉用水水價(jià)的制定，由政府與農(nóng)場(chǎng)主協(xié)商制定，其原則為兩步制水價(jià)。政府對(duì)每一個(gè)分水口設(shè)定基本用水量，超量加價(jià)，且基本用水量的費(fèi)用須預(yù)先支付，以維持灌溉工程的維護(hù)和運(yùn)行。

5.3 用水計(jì)劃

整個(gè)灌溉工程，實(shí)行嚴(yán)格的用水計(jì)劃。用水計(jì)劃要在年初制定，不得改變。用水計(jì)劃包括每個(gè)分水口每天的放水時(shí)間、放水量。

6 幾點(diǎn)體會(huì)

1）農(nóng)場(chǎng)化管理與發(fā)展，對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展起到了很大的推動(dòng)作用。灌溉工程的投資對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展所發(fā)揮的作用，非常明顯。農(nóng)場(chǎng)化種植，確保了田間工程發(fā)揮最大效益，并且利于田間灌溉工程的保護(hù)與管理。

2）政府對(duì)保護(hù)地下水資源所起的作用，和改善地區(qū)性地下水資源所采取的方法具有借鑒意義。灌溉水源的更換，關(guān)鍵在投資。在灌溉時(shí)間和灌溉水量上，實(shí)行嚴(yán)格的灌溉用水計(jì)劃，實(shí)行兩步制灌溉水價(jià)，即通過(guò)先交基礎(chǔ)灌溉用水費(fèi)用，促使用水戶首先使用灌溉工程提供的地表水。出臺(tái)政策限定地下水使用量控制在15%以內(nèi)，這樣既保護(hù)了地下水資源，又保證了灌溉工程的運(yùn)行與收費(fèi)。

3）高標(biāo)準(zhǔn)灌溉工程建設(shè)，是灌溉工程長(zhǎng)期發(fā)揮作用，取得顯著效益的保證。灌溉工程全部管道化，是確保灌溉用水計(jì)劃管理的前提，24h灌溉計(jì)劃能夠落實(shí)的關(guān)鍵是滴灌工程的大量應(yīng)用。

7 建議

借鑒國(guó)外先進(jìn)的灌溉工程建設(shè)管理經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)當(dāng)前正在大規(guī)模實(shí)施的小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣規(guī)劃建設(shè)模式，作者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)注重“一個(gè)轉(zhuǎn)變、三個(gè)堅(jiān)持”。一個(gè)轉(zhuǎn)變就是要注重農(nóng)田水利工程建設(shè)規(guī)劃由過(guò)去大規(guī)模、單一種植模式，向適應(yīng)當(dāng)前土地分散經(jīng)營(yíng)和多種種植模式的轉(zhuǎn)變；三個(gè)堅(jiān)持：一是有條件的區(qū)域應(yīng)堅(jiān)持自流灌溉、二是提水灌區(qū)應(yīng)堅(jiān)持管道輸水灌溉，三是田間農(nóng)渠應(yīng)堅(jiān)持輸水管道化。自流灌溉最節(jié)省，管道輸水灌溉方便、又不影響耕種，尤其對(duì)于田間灌溉農(nóng)渠管道化設(shè)計(jì)（包括有壓和無(wú)壓）是避免影響機(jī)耕作業(yè)最重要的環(huán)節(jié)。只有灌溉工程模式與當(dāng)前的農(nóng)業(yè)種植現(xiàn)狀相適應(yīng)，灌溉工程才能被老百姓所接受；只有灌溉工程方便、省錢(qián)、好用，百姓才愛(ài)護(hù)，工程才能得以長(zhǎng)期發(fā)揮效益。埃及灌溉工程規(guī)劃建設(shè)理念和建設(shè)管理模式，對(duì)實(shí)施小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣建設(shè)具有很好的借鑒意義。