灌溉水資源開發(fā)利用問題分析

卡米力江·依馬木

摘要：多元化開發(fā)利用是今后水資源開發(fā)利用的主要趨勢。闡述水資源適度開發(fā)利用的意義，介紹水資源開發(fā)利用的主要方式，提出提高降雨和回歸水利用率的措施，探討劣質(zhì)水灌溉利用問題，以期為灌區(qū)水資源的合理開發(fā)利用提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)灌溉；水資源開發(fā)；多元化；灌區(qū)

中圖分類號：TV213.9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2015）06-0077-03

水資源量分為天然資源量、可利用資源量和開采利用量，其中，可利用水資源與國民經(jīng)濟(jì)實力、科技水平和資源開發(fā)邊際效益有關(guān)。水資源并非取之不盡、用之不竭，而是需要適度開發(fā)利用。水資源多元化開發(fā)利用將是今后發(fā)展的主要趨勢。

1 水資源適度開發(fā)利用的意義

可利用資源在一定技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下是有限的，超越經(jīng)濟(jì)與環(huán)境條件水平，水資源的過度開發(fā)利用就會出現(xiàn)成本大、水資源開發(fā)邊際效益下降、經(jīng)濟(jì)實力無力支撐資源進(jìn)一步開發(fā)等諸多問題，造成的嚴(yán)重后果是水生態(tài)環(huán)境惡化和水資源趨于枯竭。我國水資源開采量占可開發(fā)利用量的74%，結(jié)合當(dāng)前經(jīng)濟(jì)實力與科技水平，現(xiàn)已進(jìn)入高成本階段。在水資源開發(fā)利用進(jìn)程中，需要滿足經(jīng)濟(jì)上合理、技術(shù)上可行、環(huán)境上允許等條件。從實踐來看，一般引水工程要比建設(shè)水庫便宜，用地表水要比用地下水便宜。但是，當(dāng)水資源開發(fā)進(jìn)入高成本階段后，一些原來認(rèn)為開發(fā)成本高的資源或取水方式會變得經(jīng)濟(jì)合理，繼而出現(xiàn)水資源開發(fā)方式與資源種類的多元化。目前，比較有前途的水資源開發(fā)方式有多水源聯(lián)合運用，降雨資源利用，回歸水、劣質(zhì)水合理利用，以及全流域水資源涵養(yǎng)綜合開發(fā)。實行水資源多元化開發(fā)，提高灌區(qū)水源供水保證率，可為灌區(qū)的發(fā)展奠定良好的基礎(chǔ)。

2 水資源開發(fā)利用方式

2.1 大中小水源工程聯(lián)合調(diào)度

1） 對骨干引蓄工程進(jìn)行除險加固。從現(xiàn)在來看，新疆境內(nèi)一些灌區(qū)的主要引水渠首老化損壞嚴(yán)重，僅大型灌區(qū)渠首已報廢或失效的就占14.8%，嚴(yán)重老化損壞的占39%，安全性降低，功能衰減，即使有水也難以引進(jìn)來。相當(dāng)數(shù)量的骨干水庫是病庫甚至是險庫，而中小型水庫中病庫或險庫更多。對這些水庫進(jìn)行除險加固，整修好渠首工程，是緩解灌區(qū)水資源緊缺問題的首選方案。

2） 增補(bǔ)灌區(qū)內(nèi)小型蓄引水工程。灌區(qū)內(nèi)小型蓄引水工程具有三大功能：一是補(bǔ)充水源。一般灌區(qū)的塘堰供水量可占凈灌溉用水量的1/3，可利用舊河床、低洼地、臨村池塘等蓄水，在一般年份能提供1.0～1.5次灌溉用水，這在經(jīng)濟(jì)上是合理的。二是配合干支渠引水調(diào)蓄。通過增加重復(fù)蓄水次數(shù)等方式，削減渠系供用水高峰，增加田間灌水的靈活性。小型蓄水工程與干支渠合理聯(lián)結(jié)時，可采用閑時引水蓄積和接納退水、回歸水等方式，提高水利用率。三是對灌區(qū)塘堰進(jìn)行綜合利用。

3） 改造大中小蓄引工程聯(lián)結(jié)方式。除注重單項工程本身功能外，還應(yīng)注意工程之間的合理聯(lián)結(jié)，以形成具有調(diào)節(jié)、反調(diào)節(jié)、減少提水等功能的系統(tǒng)，充分發(fā)揮工程系統(tǒng)效應(yīng)，實現(xiàn)大中小蓄引工程的聯(lián)合調(diào)度及有效運用。當(dāng)中小型水庫承受雨面積與灌溉面積不相匹配時，應(yīng)因地制宜，相互調(diào)劑。

2.2 地表水與地下水聯(lián)合運用

1） 合理規(guī)劃。灌區(qū)地表水利用包括區(qū)內(nèi)攔蓄與區(qū)外引水兩大系統(tǒng)，通過分析可獲得多年可供水資源過程。灌區(qū)地下潛水層可視為一個調(diào)節(jié)水庫，該地下水庫補(bǔ)給量包括降雨補(bǔ)給，渠道、排水溝滲漏補(bǔ)給，區(qū)外地下水側(cè)向補(bǔ)給，以及人工回灌等，其消耗量包括蒸發(fā)、出流與開采。對兩種水源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，可按區(qū)域均衡法或地下水非穩(wěn)定流方法進(jìn)行均衡分析，并在一定開采布局及開采強(qiáng)度下，確定地表水對地下水補(bǔ)給量及相應(yīng)的補(bǔ)給區(qū)域。一般情況下，應(yīng)首先利用灌區(qū)內(nèi)地表徑流。當(dāng)?shù)乇硭坎蛔銜r再開采地下水資源。若地下水不深且下游灌區(qū)又缺水，則可實行井渠結(jié)合，將一部分地表水留給下游，這樣可提高用水的機(jī)動性，實行渠井雙保險。在沖積平原或河流中下游，當(dāng)?shù)叵滤惠^高時，可適當(dāng)發(fā)展井灌。若地下水超采嚴(yán)重，應(yīng)減少用水或統(tǒng)一控制上游引水，修建當(dāng)?shù)匦钏こ蹋煤恿魉匆嫘罨蚧毓嗟叵滤?/p>

2） 注意地表、土壤和地下水相互轉(zhuǎn)換的規(guī)律性。地下水資源是指在水文周期內(nèi)一定技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下可以補(bǔ)給利用的水量。沒有補(bǔ)給就沒有地下水資源，要想維持地下水資源的持續(xù)開采，就必須擴(kuò)大地下水的補(bǔ)給來源，特別注意三水轉(zhuǎn)化的規(guī)律性，在實際中將地表水與地下水統(tǒng)籌考慮。例如，增加地表覆蓋、減少地表徑流、提高地表水入滲能力，這些措施既有利于土壤保墑，又可涵養(yǎng)地下水源。從辯證的角度看，渠道或田間水滲漏不一定是損失，而是一種重要的地下水補(bǔ)給來源。對當(dāng)?shù)貜搅骷右詳r蓄，不僅有助于提高降雨利用率，減少下游除澇排澇任務(wù)，而且擴(kuò)大了上游地下水的補(bǔ)給量。在河流上游區(qū)適當(dāng)開展井灌，不僅有利于下游引水，降低地下水位，減少地下水蒸發(fā)，提高降雨入滲率，而且從總體上看提高了資源開發(fā)效益。上游排水可能成為下游的回歸水，上游的良好植被與合理開發(fā)是對下游地下水源的涵養(yǎng)，而下游缺水或許正是上游水資源過分開發(fā)的結(jié)果。因此，地下水超采地區(qū)要大力開展地下水回灌。

3） 要有良好的監(jiān)測系統(tǒng)與調(diào)度計劃。對地下水水位水質(zhì)狀態(tài)進(jìn)行日常定期井位觀測，把握好灌區(qū)地下水位的動態(tài)變化規(guī)律，是編制井渠結(jié)合、地下回灌用水計劃的基礎(chǔ)，是正確制定灌區(qū)合理灌溉及水源發(fā)展規(guī)劃的依據(jù)。通過長期觀測與科學(xué)分析，可以實現(xiàn)地下水與地表水的聯(lián)合運行與統(tǒng)一調(diào)度。

3 提高降雨及回歸水利用率

1） 提高降雨利用率。提高降雨資源利用率的方法有使降雨入滲和增加當(dāng)?shù)貜搅鲾r蓄。一般有效降雨不僅看農(nóng)田蓄水量，還與降雨特點、地面覆蓋、土壤質(zhì)地、耕作制度、灌溉制度等有關(guān)，保護(hù)性耕作、深翻及其他農(nóng)業(yè)保墑措施都可提高降雨資源利用率。當(dāng)?shù)貜搅鲾r蓄是指增加田間小型蓄水工程，用以攔蓄地表徑流，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供灌溉用水。

2） 利用回歸水。灌溉回歸水是指灌水時間內(nèi)，渠道退水、棄水、灌區(qū)出露渠系滲漏水、地下水等匯集于各級排水溝或天然河溝中?；貧w水量有時相當(dāng)大，一般水質(zhì)也較好，應(yīng)注意加以利用。為了有效利用灌溉回歸水，可設(shè)置回歸水收集系統(tǒng)。如果排水水質(zhì)好，下游灌溉渠應(yīng)與上游排水溝相接，也可利用灌區(qū)內(nèi)小型蓄水工程進(jìn)行攔蓄。必要時，可建設(shè)專門的回歸水集水井，以便及時將回歸水用于下游灌區(qū)灌溉。

4 劣質(zhì)水的灌溉利用

1） 高含沙水利用。劣質(zhì)水包括高含沙水、污水、咸水等。總結(jié)灌溉用水實踐經(jīng)驗，高含沙水利用的主要技術(shù)包括：一是選好引水口；二是渠首采取防沙措施；三是避開高含沙期引水；四是調(diào)整渠線，采用較大渠道縱坡或渠道襯砌，提高輸沙能力；五是實行輪灌集中配水，歸并分水口，提高渠道水位，減少渠道中的節(jié)制壅水建筑等；六是利用舊河床與低洼地建設(shè)沉沙池等工程。

2） 污水灌溉利用。城郊存在大量污廢水，應(yīng)加以開發(fā)利用。污水處理后灌溉還可使污水進(jìn)一步凈化，減少對江河水體的污染。污水灌溉前，要對污水的水質(zhì)進(jìn)行詳細(xì)分析，有針對性地進(jìn)行必要處理，如接觸曝氣、氧化池塘等。對不同灌溉作物和土壤，可采用清、污混合灌溉，以減少污水灌水定額，同時要選定合適的灌污時期。注意不要污染清潔水源，并對被灌溉土壤進(jìn)行長期監(jiān)測，以判定是否超過土壤的自凈能力。如果不采取科學(xué)的污灌方法，長期實施污水灌溉，就會造成農(nóng)作物生理中毒、土壤污染、地下水污染等一系列問題。

3） 微咸水灌溉利用。目前，許多灌區(qū)地下或地表水礦化度為2～3 g/L，呈微咸水分布。合理利用這些劣質(zhì)水，對緩解農(nóng)業(yè)灌區(qū)水資源緊缺、抑制環(huán)境惡化、支持農(nóng)業(yè)發(fā)展具有重大的現(xiàn)實意義。實踐證明，利用微咸水進(jìn)行灌溉不僅可以增加水資源利用率和提高農(nóng)作物產(chǎn)量，還能抑制地下咸水區(qū)發(fā)展，利于鹽堿土改良。利用微咸水進(jìn)行灌溉時，必須掌握鹽分對農(nóng)作物造成危害的機(jī)理。鹽分對作物的直接危害與咸水所含鹽類有關(guān)，鈉鹽危害性較大。如果土壤含鹽濃度過高，就會降低土壤水滲透勢，致使作物吸水困難甚至凋萎。以冬小麥為例，返青時若土壤溶液濃度低于10 g/L、拔節(jié)后低于20 g/L，則冬小麥可以正常生長。如果土壤溶液濃度高，則是由土壤含水率降低而造成的，此時可用微咸水灌溉，以降低土壤溶液濃度，利于作物生長和提高產(chǎn)量。

利用微咸水灌溉應(yīng)掌握一些技術(shù)要點：一是咸水礦化度不大于5 g/L，pH值為7～8，土壤Na+不超過60%；二是作物出現(xiàn)旱情時灌溉效果雖好，但要盡量少灌，宜在作物拔節(jié)后澆1～2次關(guān)鍵水，每公頃灌水450 m3左右；三是淡水源充足時宜采用咸、淡混合灌溉，并及時洗鹽，以維持土壤鹽分的均衡和保證不積鹽；四是建設(shè)良好的灌溉排水系統(tǒng)，把地下水控制在臨界水深以下，并充分利用大水量灌溉壓鹽；五是加強(qiáng)土地平整和田間管理，選擇抗鹽性好的品種，減少土壤水分的蒸發(fā)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李紅.吐魯番地區(qū)水資源開發(fā)利用問題對策探討[J].新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（12）：2 522-2 525.

[2] 李云英.關(guān)于陜西水資源開發(fā)利用問題的思考[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（2）：115-117.

[3] 左文龍，汪壽陽，陳曦，等.新疆水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀及其應(yīng)對跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略對策[J].新疆社會科學(xué)，2013（1）：33-39.

[4] 管瑤，何仲林，張斌，等.新疆水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀合理性分析[J].水土保持通報，2006（2）：104-106.

Analysis of Water Resource Development for Irrigation

KAMILIJIANG·Yimamu

（Xinjiang Yili Kashi River Basin Management Office， Yining Xinjiang 835000， China）

Abstract： Diversified utilization is the main trend for water resource development in the future. It expounded the meanings of properly developing water resource， introduced the main ways of developing water resource， and raised the measures of increasing precipitation and return to water utilization， discussed using poor quality water for irrigation， in order to provide a reference for reasonable development and utilization of water resource in irrigation area.

Key words： agricultural irrigation； water resource development； diversity； irrigation area