交口灌區(qū)地下水綜合開(kāi)發(fā)利用存在問(wèn)題及對(duì)策

唐立波

（陜西省交口抽渭灌溉管理局 陜西 渭南 714000）

1 灌區(qū)概況及地下水開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

1.1 灌區(qū)概況

交口抽渭灌區(qū)位于陜西省關(guān)中平原東部，渭河下游，是一個(gè)灌排并舉的大型多級(jí)無(wú)壩電力抽水灌區(qū)。轄灌西安、渭南兩市的臨潼、閻良、臨渭、蒲城、富平、大荔6縣（區(qū)）28個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，設(shè)施灌溉面積126萬(wàn)畝，有效灌溉面積112.96萬(wàn)畝。灌區(qū)共建抽（排）水泵站31座，安裝水泵機(jī)組130臺(tái)套，總裝機(jī)容量3.14萬(wàn)k W·h，排水工程控制面積117萬(wàn)畝。農(nóng)作物主要有小麥、玉米、棉花、花生，是陜西省重要的糧、棉、油生產(chǎn)基地之一。自1970年建成以來(lái)，對(duì)改善當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，防御自然災(zāi)害，促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)快速發(fā)展，提高人民生活水平和改善生態(tài)環(huán)境發(fā)揮了重要作用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

1.2 地下水開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀

1.2.1 地下水儲(chǔ)量大且開(kāi)采不均

根據(jù)交口灌區(qū)地下水監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，灌區(qū)地下水資源總量達(dá)1.68億m3，可開(kāi)采量1.3億m3。目前開(kāi)采量0.372億m3，除居民生活用水外，用于灌溉的開(kāi)采量0.162億m3。灌區(qū)地下水資源分布不均衡，主要開(kāi)采區(qū)域在灌區(qū)南部渭河一級(jí)階地，西部、西北部石川河補(bǔ)給區(qū)，東北部洛河補(bǔ)給區(qū)，以及南部潛水淡化區(qū)（礦化度＞3 g/L區(qū)域的面積為75.8萬(wàn)畝）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，灌區(qū)現(xiàn)有機(jī)井3870眼，正常使用3620眼，年均灌溉面積52萬(wàn)畝次。而灌區(qū)中東部地下水埋深淺、礦化度高（礦化度＞3 g/L區(qū)域的面積為50.2萬(wàn)畝），不宜開(kāi)采。

1.2.2 地下水埋深動(dòng)態(tài)月際變化大

交口灌區(qū)地下水埋深月季變化大。其中西北、東北部以及南部邊緣地帶地下水埋深大于5 m，年內(nèi)地下水位升降變化呈“單峰類(lèi)型”，8月～9月，水位開(kāi)始上升，冬灌時(shí)期繼續(xù)保持上升趨勢(shì)，翌年3月～4月升至最大值，6月～7月處于下降階段；中東部地下水埋深小于5 m，雨季、冬灌期、春灌期均有“峰值”出現(xiàn)，呈“多峰型。灌區(qū)134眼監(jiān)測(cè)井2010年平均埋深為7.34 m，其中最小6.48 m，最大7.93 m，年內(nèi)變幅1.45 m，從面積分布來(lái)說(shuō)，埋深0～2 m的面積1月份為7.5萬(wàn)畝，6月份不足4萬(wàn)畝，9月份為31萬(wàn)畝（明水面積11.96萬(wàn)畝），變幅較大。

1.2.3 地下水礦化度高

目前灌區(qū)134眼監(jiān)測(cè)井的平均礦化度值為3.29 g/L，較上年同期的2.98 g/L升高了0.31 g/L（約10.4%），最大值位于灌區(qū)北部蒲城縣黨睦鎮(zhèn)荊村的126號(hào)井，此井靠近鹵泊灘，礦化度為20.63g/L。從面積分布看，0～1.7 g/L的面積為22.36萬(wàn)畝，主要分布在灌區(qū)邊緣，靠近渭河、洛河、石川河的地帶；1.7g/L～3 g/L的面積為53.44萬(wàn)畝，主要分布在相排干溝和西排干溝兩側(cè)；3g/L～5 g/L的面積為27.11萬(wàn)畝，呈“U”型主要分布在東西排干溝中間和黨集支溝兩側(cè)；大于5 g/L的面積為23.09萬(wàn)畝，主要分布在灌區(qū)中、北部。

2 存在問(wèn)題及原因分析

2.1 存在問(wèn)題

2.1.1 灌區(qū)中東部地下水位大幅上升，漬澇災(zāi)害頻發(fā)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2001年～2010年，灌區(qū)中東部共發(fā)生大小內(nèi)澇災(zāi)害7次，其中災(zāi)害程度重、涉及范圍廣的有兩次。一次是2003年秋季內(nèi)澇，灌區(qū)明水面積達(dá)25.26萬(wàn)畝，當(dāng)年秋糧無(wú)法收獲，冬小麥無(wú)法播種。另一次是2010年秋季內(nèi)澇，灌區(qū)中東部明水持續(xù)到2011年春季，地下水位居高不下。在灌區(qū)全力抗旱時(shí)期，灌區(qū)中東部地表土壤耕作層干旱時(shí)灌溉，后又現(xiàn)明水。另外，在灌區(qū)地形平緩、地上徑流不暢和以古咸水湖沉積地層為基座的地層結(jié)構(gòu)條件下，地下有大面積的咸水存在，土體中鹽分含量較高，構(gòu)成了交口灌區(qū)土壤次生鹽漬化的潛在因素。灌區(qū)地下水位上升，高礦化地下水參與土壤蒸發(fā)是灌區(qū)土壤次生鹽漬化的根本原因?？刂坪蜏p小灌區(qū)土壤鹽漬化面積（見(jiàn)表2），需要通過(guò)有效降低灌區(qū)地下水位來(lái)實(shí)現(xiàn)。開(kāi)展地下水資源綜合管理與利用，提高單位面積糧食產(chǎn)量已刻不容緩。

2.1.2 灌區(qū)西北部地下水無(wú)序開(kāi)采，導(dǎo)致地面沉陷、地表裂縫

據(jù)監(jiān)測(cè)資料分析，灌區(qū)西北、東北部地下水超采區(qū)已形成下降漏斗，小范圍地面沉降，多處地表裂縫。在灌區(qū)西北部尤為突出，如北干筱家站八支、王家站九支、張橋站十支下段，因渠水灌溉補(bǔ)給較少，過(guò)量開(kāi)采地下水，致使地下水位逐年下降，機(jī)井越打越深，地面略顯沉降。其中王家站九支下段華張村，原淺井吊空，又建新井（井深達(dá)90 m以上），距新井50 m～60 m處出現(xiàn)數(shù)條斷裂帶，地表裂隙寬達(dá)0.3 m～0.4 m，長(zhǎng)達(dá)20 m～30 m。

2.2 原因分析

2.2.1 灌區(qū)地形條件是最直接的原因

交口灌區(qū)地形特點(diǎn)是西北、北、東北略高，呈“簸箕形”向灌區(qū)中部、南部?jī)A斜，地面坡度變化在1/1000～1/2000之間。中部有平緩的東西走向的十余處洼地和南北起伏較大的局部平緩高地。灌區(qū)西北、北、東北略高，地下水位低，往往出現(xiàn)旱象較早，灌溉期靠前，中部、南部地勢(shì)低，是西北、北、東北部地下水承泄區(qū)，地下水位偏高，往往出現(xiàn)旱象較晚。灌區(qū)西北、北、東北部3/5耕地灌溉后，中部、南部耕地開(kāi)始灌溉，自身灌溉下滲水疊加西北、北、東北部下滲地下水，使地下水位進(jìn)一步抬升，如果灌后有連續(xù)降水，出現(xiàn)漬澇災(zāi)害的可能性增大，一般中東部在秋季淋雨時(shí)則出現(xiàn)10萬(wàn)畝左右的明水面積。由此可見(jiàn)，灌區(qū)實(shí)際地形使灌區(qū)極易形成南澇北旱的兩極分化局面。

表1 交口灌區(qū)2011年4月1日地下水礦化度面積對(duì)比表

表2 交口灌區(qū)鹽堿地面積統(tǒng)計(jì)表

2.2.2 排水工程設(shè)施老化失修

交口灌區(qū)是一個(gè)灌排結(jié)合的大型抽水灌區(qū)。灌區(qū)排水工程在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，受自然條件、人為因素影響，造成淤積堵塞，排水不暢，排水系統(tǒng)基本癱瘓，功能幾盡喪失。一方面，由于年久失修，溝內(nèi)雜草叢生，岸坡剝蝕、塌落以及隨意傾倒垃圾堵塞排水渠；另一方面，排水干支溝建筑物原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，加之管護(hù)措施不到位，排水不暢，導(dǎo)致灌區(qū)地下水位普遍上升。在近十年內(nèi)發(fā)生過(guò)多次內(nèi)澇及鹽漬化災(zāi)害，灌區(qū)漬澇災(zāi)害已給灌溉工程正常運(yùn)行和當(dāng)?shù)厝罕姷纳a(chǎn)生活造成了嚴(yán)重影響。

2.2.3 機(jī)井取水管理無(wú)序

灌區(qū)內(nèi)機(jī)井產(chǎn)權(quán)歸個(gè)人所有，機(jī)井戶(hù)為追求經(jīng)濟(jì)效益，單純強(qiáng)調(diào)井灌，否定渠井互補(bǔ)的科學(xué)灌溉方法。機(jī)井建設(shè)時(shí)無(wú)統(tǒng)一規(guī)劃，盲目投資修建，抽水不加節(jié)制，管理無(wú)序，取水量小且吊空現(xiàn)象頻繁發(fā)生，枯了再建，建了又枯，造成社會(huì)資源浪費(fèi)嚴(yán)重。地下水開(kāi)采過(guò)量區(qū)域，水位下降迅速，含水層遭到破壞，漏斗區(qū)不斷出現(xiàn)。含水層形成有不可逆性，漏斗區(qū)的出現(xiàn)使地下水開(kāi)采利用中斷，導(dǎo)致地面沉降、地表裂縫。同時(shí)，長(zhǎng)期使用地下水灌溉造成部分田塊土壤耕作層含鹽量較高，土壤板結(jié)硬化，透氣性差，作物產(chǎn)量下降，嚴(yán)重的導(dǎo)致作物死苗。

3 思路與對(duì)策

旱災(zāi)、澇災(zāi)、土壤鹽堿化是困擾灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的三大問(wèn)題，建立灌區(qū)地表水、地下水良性轉(zhuǎn)化機(jī)制是解決以上三大問(wèn)題的根本途徑，也是提高抗旱保證率，保障糧食生產(chǎn)安全的必由之路。針對(duì)灌區(qū)地下水存在的問(wèn)題和現(xiàn)狀，提出以下灌區(qū)地下水綜合開(kāi)發(fā)利用思路和對(duì)策。

3.1 切實(shí)加強(qiáng)對(duì)灌區(qū)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作的重視和支持

開(kāi)展地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)是實(shí)現(xiàn)地下水資源可持續(xù)利用的一項(xiàng)長(zhǎng)期的基礎(chǔ)性、公益性技術(shù)工作，是掌握地下水動(dòng)態(tài)特征，科學(xué)評(píng)價(jià)地下水資源，制定合理開(kāi)發(fā)利用與有效保護(hù)措施的重要基礎(chǔ)。地下水的開(kāi)發(fā)利用彌補(bǔ)了河源來(lái)水的不足，提高了農(nóng)作物的灌溉保障率，為灌區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)條件。因此，必須加強(qiáng)灌區(qū)地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的精確度。將原134眼監(jiān)測(cè)井中96眼代用井建成專(zhuān)用井孔，校核井口標(biāo)高，使監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)能精確反映灌區(qū)地下水位的真實(shí)性，指導(dǎo)灌區(qū)群眾合理開(kāi)發(fā)利用地下水，并為地方政府治理鹽堿提供技術(shù)依據(jù)。

3.2 實(shí)施地下水資源統(tǒng)管統(tǒng)調(diào)，盡快遏制地下水無(wú)序開(kāi)采局面

目前，灌區(qū)地下水的開(kāi)發(fā)利用歸地方政府管理，灌區(qū)灌溉管理機(jī)構(gòu)無(wú)力涉足，造成了地表水灌溉和地下水灌溉不能統(tǒng)籌兼顧、科學(xué)調(diào)配的局面，阻礙了渠井雙灌協(xié)調(diào)發(fā)展的步伐。建議灌區(qū)地下水開(kāi)發(fā)利用由灌區(qū)水管單位統(tǒng)一管理，實(shí)施地下水與地表水統(tǒng)一調(diào)度，實(shí)現(xiàn)地表補(bǔ)水、合理開(kāi)采、有效調(diào)控地下水埋深的良性循環(huán)運(yùn)行機(jī)制。具體措施是沿干、支、斗渠重新布設(shè)機(jī)井，實(shí)行統(tǒng)管統(tǒng)調(diào)，在河源來(lái)水不能滿(mǎn)足灌溉需要的情況下，集中開(kāi)采地下水作為水源補(bǔ)充，或抽取少量礦化水摻和渠水灌溉，盡可能擴(kuò)大灌溉面積，提高灌溉效益，既做到了渠井互補(bǔ)，又合理開(kāi)發(fā)利用了地下水資源，同時(shí)也解決了因地下水無(wú)節(jié)制超采形成的下降漏斗和地面沉降、地表裂縫問(wèn)題。在實(shí)施地下水資源由灌區(qū)專(zhuān)管機(jī)構(gòu)統(tǒng)管統(tǒng)調(diào)后，還可以充分發(fā)揮其杠桿作用，避免或減少水資源浪費(fèi)，達(dá)到灌溉面積最大化。

3.3 開(kāi)展蓄水灌溉，提高水資源的綜合利用能力

灌區(qū)運(yùn)行40年來(lái)，累計(jì)抽引灌溉水86億m3，在滿(mǎn)足灌區(qū)作物生長(zhǎng)的同時(shí)，有約20億m3灌溉水用于咸水淡化，致使?jié)撍瘏^(qū)不斷擴(kuò)大，機(jī)井群隨之增加，群眾抗旱也由渠井雙灌向依賴(lài)井水灌溉傾斜，導(dǎo)致地下水開(kāi)采量大幅增加。針對(duì)灌區(qū)西北部、北部、東部地下水位埋深大于5 m的地區(qū)，原本較為脆弱的地下水資源，一旦遭遇大旱，灌溉水補(bǔ)給不足，灌區(qū)地下水單元區(qū)自身的抗旱能力隨之銳減。為了預(yù)防地下水開(kāi)采過(guò)量，按照設(shè)想，在地下水位埋深大于5 m的地區(qū)，在冬、春灌河源來(lái)水滿(mǎn)足的情況下，農(nóng)田灌溉時(shí)優(yōu)先利用地表水，提倡蓄水灌溉，回灌補(bǔ)源，既滿(mǎn)足作物需水要求，又促使地下水的恢復(fù)和涵養(yǎng)，盡可能壓采和限采地下水，維持地下水位。在夏灌等特殊干旱期間，當(dāng)工程設(shè)施、河源來(lái)水等條件不能滿(mǎn)足灌區(qū)灌溉需水要求時(shí)，可開(kāi)發(fā)利用淺層地下水，保障灌溉用水需求，從而達(dá)到提高綜合抗旱能力的目的。

3.4 加大排水溝治理力度，暢通排水渠道

灌區(qū)內(nèi)澇治理是交口灌區(qū)區(qū)別于其他灌區(qū)的一個(gè)特點(diǎn)。為了有效防治內(nèi)澇災(zāi)害及內(nèi)澇引發(fā)的土壤鹽漬化，主要有兩個(gè)途徑：一方面，必須加大灌區(qū)排水系統(tǒng)清淤改造力度，使排水系統(tǒng)工程設(shè)施達(dá)到設(shè)計(jì)要求，保障其排水能力正常發(fā)揮；另一方面，沿支、斗渠有計(jì)劃部署抽水井，在灌區(qū)發(fā)生內(nèi)澇災(zāi)害時(shí)，可沿支、斗渠抽取地下水送入排水溝集中排澇，既可降低地下水位，減少因高礦化水參與土壤蒸發(fā)產(chǎn)生的鹽漬化面積，也可最大限度的發(fā)揮機(jī)井和渠道設(shè)施的作用，提高工程閑置利用效率，充分發(fā)揮工程效益。陜西水利