朝陽(yáng)地區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)合理分區(qū)研究

李 陽(yáng)

(遼寧省大伙房水庫(kù)輸水工程建設(shè)局，沈陽(yáng)110166)

1 節(jié)水農(nóng)業(yè)的概念

干旱缺水是一個(gè)世界性的問(wèn)題，全球干旱和半干旱地區(qū)的耕地面積約占總耕地面積的43%，約有80個(gè)國(guó)家、40%的人口面臨缺水問(wèn)題。我國(guó)是一個(gè)水資源短缺、水旱災(zāi)害頻繁的國(guó)家。如果按水資源總量考慮，水資源總量居世界第6位，按1997年統(tǒng)計(jì)人口計(jì)算，我國(guó)人均水資源量為2 220 m3，約為世界平均的25%，在世界排第110位，已經(jīng)被聯(lián)合國(guó)列為13個(gè)貧水國(guó)之一。預(yù)計(jì)到2030年，人口達(dá)到16億時(shí)，在降水不減少的情況下，人均水資源會(huì)下降到1 760 m3，逼近目前國(guó)際上公認(rèn)的嚴(yán)重卻水的警戒線1 700 m3。

近些年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)節(jié)水農(nóng)業(yè)都相當(dāng)?shù)闹匾?，?guó)外發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的一些技術(shù)如下:

1.1 農(nóng)業(yè)水資源開(kāi)發(fā)技術(shù)

包括地面集水技術(shù)、跨流域調(diào)水、地下水庫(kù)利用技術(shù)、劣質(zhì)水利用技術(shù)。

1.2 輸水節(jié)水技術(shù)

包括渠道防滲技術(shù)、低壓管道輸水灌溉技術(shù)。

1.3 田間灌溉節(jié)水技術(shù)

包括微噴灌技術(shù)和改進(jìn)地面灌水技術(shù)。

1.4 農(nóng)藝節(jié)水措施

包括選育耐旱作物與節(jié)水品種、改良耕作方法、推廣地面覆蓋技術(shù)。

1.5 化學(xué)節(jié)水技術(shù)

包括化學(xué)覆蓋、保水劑和抗蒸騰劑［1］。

節(jié)水農(nóng)業(yè)是節(jié)約和高效用水的農(nóng)業(yè)，即在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中既要節(jié)約用水提高水的利用率，又要高效用水提高水的利用效率和效益，主要是指在半干旱和半濕潤(rùn)地區(qū)充分利用自然降雨的基礎(chǔ)上高效利用灌溉水的一種農(nóng)業(yè)機(jī)型。其一般原理可概括為:充分利用環(huán)境水和最大限度節(jié)約作物本身用水相結(jié)合，以提高自然降水和灌溉水的利用率和利用效率［2］。節(jié)水農(nóng)業(yè)的根本目的是在水資源有限的條件下實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效益最大化，充分挖掘當(dāng)?shù)厮Y源的潛力。

2 朝陽(yáng)地區(qū)自然資源狀況調(diào)查

2.1 自然條件

2.1.1 地形、地貌特征

朝陽(yáng)市位于遼寧省的西部，屬于干旱山區(qū)，境內(nèi)有松嶺山、努魯兒虎山兩大山脈。西北部高，東部低，向東南傾斜。地貌特征為低山丘陵，海拔高度一般在 500～1 000 m。其中低山占 37%，丘陵占42%，平原僅占21%，地理概貌為“七山一水二分田”。

2.1.2 氣候特點(diǎn)

朝陽(yáng)位于我省的西北部，屬于北溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，盡管東南部受海洋暖濕氣影響，但由于北部蒙古高原的干燥冷空氣經(jīng)常侵入，形成了半干燥半濕潤(rùn)易干燥地區(qū)。

主要?dú)夂蛱攸c(diǎn):四季分明，雨熱同季，日照充足，日溫差較大，降水偏少。全年平均氣溫約在5.4～8.7℃，年均日照時(shí)數(shù)為2 850～2950 h，年降水量450～580 mm，春季降水僅是全年降水量的13～15%，建國(guó)以來(lái)，春季降水最少年也只有20多mm(葉柏壽1972年21.9 mm;凌源1996年20.7 mm;喀左1997年31.4 mm;朝陽(yáng) 1980年24.3 mm;北票2001年22.2 mm)。最長(zhǎng)連續(xù)無(wú)降水日數(shù)東北部達(dá)到140 d(1960年朝陽(yáng)從11月24日到1967年的4月12日無(wú)降水)，西部地區(qū)最長(zhǎng)連續(xù)無(wú)降水日也達(dá)到120～130 d，由于春季氣溫回升較快，降水偏少，因此，多數(shù)年份有春旱發(fā)生，素有“十年九旱”的氣候特點(diǎn)，夏季雨量集中，夏季的降水量占全年降水量的70%左右。

由于地勢(shì)土質(zhì)等因素，往往一場(chǎng)疾風(fēng)暴雨就會(huì)使山洪泥石流暴發(fā);秋季氣溫下降較快，初霜出現(xiàn)較早，建平縣北部老建平平均初霜日，9月17日，其他地區(qū)10 月初，但是，1966、1967、1980、1982 年9 月上旬就見(jiàn)初霜，終霜一般4月26—28日結(jié)束，北部老建平結(jié)束較晚，5月15日，無(wú)霜期一般120～155 d，春秋兩季多風(fēng)、易旱，風(fēng)力一般為2～3級(jí)，冬季盛行西北風(fēng)，風(fēng)力較強(qiáng)。

2.2 水資源利用狀況

2.2.1 降水量

大氣降水是水資源的主要來(lái)源。朝陽(yáng)市屬北溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，雨熱同期，溫差大，積溫高，日照長(zhǎng)，降水少。由于受地形氣象諸多因素的影響，降水的時(shí)空分布很不均勻。全市多年平均降水量483 mm，降水年際變化較大，年內(nèi)降水分配不均勻，冬春降水少，多集中在6—9月4個(gè)月份中，約占全年總降水量的80%左右。據(jù)朝陽(yáng)站記載，1921年降水量曾達(dá)到965.6 mm，而1981年僅為273.4 mm，豐枯之比為3.53。南部平均降水量650 mm左右，北部為370 mm。

2.2.2 徑流

朝陽(yáng)市由于干旱少雨，河川徑流不豐沛。多年平均徑流深73.7 mm，約占年均降水量的20%。境內(nèi)的河流多源于本區(qū)的山澗、高地，主要河流有大凌河、小凌河、青龍河、老哈河等。

2.2.2.1 大凌河

大凌河是遼寧省西部的主要河流，上游分南、西兩支，南支發(fā)源于建昌縣的水泉溝，西支發(fā)源于河北省平泉縣泉子溝。兩支在喀左縣大城子鎮(zhèn)東南匯合。

流經(jīng)朝陽(yáng)、北票、義縣、凌海等縣(市)，于凌海市內(nèi)的南圈河與南井子之間注入渤海，流域面積23 263 km2，其中遼寧省境內(nèi)面積19 998 km2，總河長(zhǎng)435 km。

主要支流有大凌河西支、牤牛河、第二牤牛河、細(xì)河等。

2.2.2.2 小凌河

小凌河發(fā)源于朝陽(yáng)縣助安喀喇山，流域面積5 153 km2，河長(zhǎng)206 km，于錦州市注入渤海，較大支流有女兒河。

徑流的時(shí)空分布也不均勻，6—9這4個(gè)月的徑流量約占全年徑流量的70%左右。最枯月份，除老哈河流域發(fā)生在1、2月份外，其他流域都發(fā)生在5月份。枯水月份的流量?jī)H占全年的1%～2%。

2.2.2.3 地表水與地下水資源量的重復(fù)水量

由于地表水與地下水之間相互聯(lián)系、相互轉(zhuǎn)化，河川徑流量包括一部分地下水排泄量(一般為河川基流量)，地下水補(bǔ)給量中有一部分來(lái)源于地表水體的入滲，故不能將地表水資源量和地下水資源量直接相加作為水資源總量，而應(yīng)該扣除二者之間相互轉(zhuǎn)化的重復(fù)水量［3］。

同時(shí)重復(fù)水量在實(shí)際開(kāi)發(fā)利用時(shí)隨著取水工程的方式不同，其量也在不斷的轉(zhuǎn)化。

2.2.2.4 水資源總量

水資源總量指降水形成的地表、地下產(chǎn)水總量(扣除兩者重復(fù)量)。朝陽(yáng)市屬于陵丘山區(qū)，其天然水資源總量可由天然河川徑流量代之。據(jù)2004年數(shù)據(jù)顯示，2004年全市地表水資源量67 241.1萬(wàn)m3，地下水資源量66 951.2萬(wàn) m3，地下水可開(kāi)采量為39 196.2萬(wàn)m3，全市水資源總量為97 705.4萬(wàn)m3，地表水和地下水的重復(fù)計(jì)算量為36 486.9萬(wàn) m3。

按流域分布:大凌河流域?yàn)?4 412.3萬(wàn)m3，小凌河流域?yàn)? 037.7萬(wàn)m3，老哈河流域?yàn)?7 208.2萬(wàn) m3，青龍河流域?yàn)? 047.2萬(wàn) m3。

按行政區(qū)分布:雙塔區(qū)為1 100.4萬(wàn)m3，龍城區(qū)為2 084.9萬(wàn) m3，朝陽(yáng)縣為21 048.8萬(wàn) m3，北票市為19 127.9萬(wàn) m3，建平縣為23 722.1萬(wàn) m3，凌源市為18 839.2萬(wàn) m3，咯左縣為11 782.1萬(wàn) m3。

5)朝陽(yáng)市現(xiàn)狀水資源可利用量

朝陽(yáng)市現(xiàn)狀水資源可利用量由地表水可利用量和地下水可開(kāi)采量?jī)刹糠纸M成。地表水可利用量又可分為蓄水工程的調(diào)節(jié)水量及河道區(qū)間可利用量。在p=75%的情況下，全市總調(diào)節(jié)水量為2.26億 m3，區(qū)間水的可利用量為1.16億m3，則地表水可利用量為3.42億m3。加上地下水可開(kāi)采量6.05億m3，全市現(xiàn)狀水資源可利用量為9.4663億m3。其中大凌河流域6.5549億m3;小凌河流域0.7817億m3;青龍河流域0.4158億m3;六股河流域0.6638億 m3;老哈河流域1.0501億 m3。

朝陽(yáng)市水資源的利用結(jié)構(gòu)包括消耗性用水項(xiàng)目:有工業(yè)、農(nóng)業(yè)、城市生活及農(nóng)村人畜用水。非消耗性用水項(xiàng)目:有水庫(kù)養(yǎng)魚(yú)、發(fā)電及環(huán)境用水［4］。

2.3 社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況

以2002年朝陽(yáng)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)情況為例，2002年末朝陽(yáng)市戶籍總?cè)丝跒?35萬(wàn)人，其中城鎮(zhèn)人口87萬(wàn)人。同年全市國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)102.6億元，一、二、三產(chǎn)業(yè)增加值比例為29.2:32.0:38.8。地方財(cái)政一般預(yù)算收入6.2億元，城市居民人均可支配收入4 625元，農(nóng)村居民人均純收入1 644元。全市現(xiàn)有耕地面積46.7萬(wàn)hm2，有效灌溉面積9.87萬(wàn) hm2，其中節(jié)水灌溉面積3.27萬(wàn)hm2，主要灌溉作物為玉米、谷子、高粱、果樹(shù)和蔬菜等，當(dāng)年糧食總產(chǎn)量104.7萬(wàn) t。

2002年全市工業(yè)總產(chǎn)值97.5億元，機(jī)械、冶金、化工三大主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)的工業(yè)總產(chǎn)值達(dá)到62.3億元，占全市工業(yè)總產(chǎn)值的64%。

2.4 行政區(qū)劃

朝陽(yáng)市下轄朝陽(yáng)、建平、喀左三縣，北票、凌源二市，雙塔、龍城二區(qū)，共 137個(gè)鄉(xiāng)(鎮(zhèn))，1 700個(gè)行政村。

全市總面積1.97萬(wàn)km2，其中耕地面積45.7萬(wàn)hm2?？?cè)丝?36.5萬(wàn)人，其中農(nóng)村人口248.8萬(wàn)人，城鎮(zhèn)人口87.7萬(wàn)人。

3 朝陽(yáng)地區(qū)的合理分區(qū)

通過(guò)對(duì)調(diào)查收集的基本資料進(jìn)行綜合分析，參考相關(guān)的區(qū)劃以及長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐中形成的區(qū)劃經(jīng)驗(yàn)，并依據(jù)農(nóng)業(yè)節(jié)水的分區(qū)原則:

1)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和灌溉相關(guān)的自然要素的一致性，即氣候、水文、土壤、地形、地貌等自然地理?xiàng)l件基本相似。

2)水資源條件的一致性，包括水資源類(lèi)型、數(shù)量、質(zhì)量，以及水資源開(kāi)發(fā)利用情況和緊缺狀況等。

3)節(jié)水灌溉發(fā)展方向和目標(biāo)的一致性，即在同一區(qū)域內(nèi)，農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)、灌溉方式、節(jié)水灌溉措施，以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)水平基本相似［5］。

4)區(qū)劃的完整性，即在分區(qū)基本單元的選取和劃定區(qū)界時(shí)，適當(dāng)兼顧地級(jí)行政區(qū)劃，流域水系及大型灌區(qū)的完整性。

5)相對(duì)的獨(dú)立性，即要反映節(jié)水灌溉分區(qū)的特點(diǎn)［6］。

把朝陽(yáng)分為4個(gè)區(qū)域:

1)中部丘陵旱農(nóng)區(qū)，包括雙塔區(qū)1個(gè)單元。

2)南部低山丘陵旱農(nóng)灌溉區(qū)，包括北票市、凌源市、朝陽(yáng)縣和喀左縣4個(gè)單元。

3)中西部丘陵旱農(nóng)灌溉區(qū)，包括龍城區(qū)1個(gè)單元。

4)北部丘平旱農(nóng)區(qū)，包括建平縣1個(gè)單元。朝陽(yáng)地區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)分區(qū)方案見(jiàn)表1。

表1 朝陽(yáng)地區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)分區(qū)方案

［1］段愛(ài)旺.淺談節(jié)水農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵與技術(shù)體系構(gòu)成［J］.灌溉排水學(xué)報(bào)，2003(01):36-41，58.

［2］張金凱.我省節(jié)水農(nóng)業(yè)的技術(shù)體系與發(fā)展思路［J］.山西水利科技，2003(04):48-51.

［3］錢(qián)加緒，朱潤(rùn)身.甘肅省發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的對(duì)策思考［J］.甘肅農(nóng)業(yè)，1999(02):32-36.

［4］陳衛(wèi)東，張建國(guó).發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的必要性及措施探討［J］.山西水利，2002(06):34，63.

［5］肖永毅，范強(qiáng)，張洪濤.芝罘區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)面臨的問(wèn)題及對(duì)策［J］. 山東水利，1999(Z2):90，93.

［6］徐國(guó)東，劉長(zhǎng)才，楊霞，薛兆星.節(jié)水農(nóng)業(yè)中存在的問(wèn)題及解決辦法［J］.中國(guó)農(nóng)村水利水電，1999(11):18-19.