山東省平原地區(qū)節(jié)水灌溉綜合評價(jià)研究

王　薇，呂寧江，黃　乾

(1.山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250013；2.山東省水資源與水環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250013)

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山東省平原地區(qū)節(jié)水灌溉綜合評價(jià)研究

王薇1，2，呂寧江1，黃乾1，2

(1.山東省水利科學(xué)研究院，山東 濟(jì)南 250013；2.山東省水資源與水環(huán)境重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250013)

[摘要]節(jié)水灌溉是農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的根本保證。山東省平原區(qū)是山東省糧食主產(chǎn)區(qū)，對山東省糧食安全起著至關(guān)重要的作用。按照不同灌溉水源把山東省平原區(qū)分為引黃灌區(qū)、平原井灌區(qū)、山前平原區(qū)；詳細(xì)分析不同灌區(qū)的節(jié)水灌溉的現(xiàn)狀，綜合評價(jià)節(jié)水灌溉發(fā)展趨勢:目前山東省平原地區(qū)節(jié)水灌溉發(fā)展?jié)摿薮?，灌溉方式符合目前生產(chǎn)力發(fā)展要求，有較為成熟的節(jié)水灌溉模式可供參考。

[關(guān)鍵詞]節(jié)水灌溉；綜合評價(jià)；平原區(qū)

節(jié)水灌溉是農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)的根本保證。伴隨著土地流轉(zhuǎn)、農(nóng)業(yè)集約化經(jīng)營，城鎮(zhèn)化之新形勢，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展之新需求，民生水利之新要求，進(jìn)一步提升節(jié)水灌溉檔次，提高服務(wù)三農(nóng)的能力成為今后發(fā)展重點(diǎn)[1]。

山東是農(nóng)業(yè)大省、產(chǎn)糧大省，也是水資源嚴(yán)重短缺的省份。農(nóng)業(yè)是用水大戶，占到用水總量的65%。在穩(wěn)定農(nóng)業(yè)用水總量的同時(shí)，大力發(fā)展節(jié)水灌溉，提高供水保證率，提升灌溉質(zhì)量，是保障山東省糧食安全的戰(zhàn)略舉措，也是生態(tài)安全的重要保障。

山東省平原區(qū)是山東省糧食主產(chǎn)區(qū)，也是山東省建設(shè)“旱能灌，澇能排”高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田的重點(diǎn)地區(qū)，對山東省糧食安全起著至關(guān)重要的作用。本文詳細(xì)分析山東省平原區(qū)節(jié)水灌溉的現(xiàn)狀，綜合評價(jià)節(jié)水灌溉發(fā)展趨勢，供有關(guān)部門和領(lǐng)導(dǎo)決策參考。

2節(jié)水灌溉分區(qū)

根據(jù)山東省17個(gè)地市的地形、地貌、水資源條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、灌溉水源不同，山東省分為魯中丘陵區(qū)、膠東低丘陵區(qū)、平原區(qū)、魯南山區(qū)4個(gè)不同的區(qū)域。該區(qū)土地肥沃，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件好，但水源相對貧乏。主要種植農(nóng)作物以小麥、玉米為主，并有少量棉花、花生等經(jīng)濟(jì)作物。

山東省平原地區(qū)主要是以黃泛平原和山前傾斜平原、濱海平原為主，包括濟(jì)南、淄博、棗莊、東營、濟(jì)寧、泰安、德州、聊城、濱州、菏澤等市的全部或部分縣(市、區(qū))。

山東省平原區(qū)灌溉水源以黃河水、地下水和部分水庫水為主。按照灌溉水源不同，山東省平原區(qū)可分為引黃灌區(qū)、平原井灌區(qū)、山前平原區(qū)[2-5]。引黃灌區(qū)主要分布在德州、菏澤、聊城、濱州、東營、濟(jì)南、淄博等市的黃泛平原區(qū)，灌溉水源以引用黃河水為主。平原井灌區(qū)主要分布在淄博、濟(jì)寧、濰坊、臨沂、濟(jì)南、泰安、萊蕪等市大部分縣(市、區(qū))，灌溉水源以地下水為主。山前平原區(qū)主要分布在泰安、濟(jì)南、臨沂、濰坊、煙臺、青島、日照等市的大部分縣(市、區(qū))，灌溉水源以地下水和部分水庫水為主。

3節(jié)水灌溉現(xiàn)狀

由于歷史原因，農(nóng)田水利投資少、工程始建標(biāo)準(zhǔn)低、管理管護(hù)資金不落實(shí)，致使工程老化失修嚴(yán)重，功能降低甚至喪失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止到2013年底， 山東省平原區(qū)耕地面積4 978.51千 hm2、占全省耕地66.29%，有效灌溉面積達(dá)到3 537.10千 hm2，節(jié)水灌溉面積1 455.59千 hm2，其中渠灌390.85千 hm2、管灌979.76千 hm2、噴灌55.01千 hm2、微灌29.97千 hm2。引黃灌區(qū)、平原井灌區(qū)、山前平原區(qū)節(jié)水灌溉規(guī)模見表1。

表1　山東省平原區(qū)節(jié)水灌溉規(guī)模

當(dāng)前山東省平原地區(qū)土地經(jīng)營模式以一家一戶為主，農(nóng)田水利設(shè)施管護(hù)“最后一公里”問題突出，致使田間工程退化、破壞，高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉設(shè)施發(fā)展緩慢，骨干工程輸送的水量得不到充分利用。加之水費(fèi)收繳多以按畝收費(fèi)的形式，水價(jià)杠桿調(diào)節(jié)作用不強(qiáng)，節(jié)水工程效益得不到充分發(fā)揮。

3.1引黃灌區(qū)

隨著整個(gè)黃河流域工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，進(jìn)入我省黃河水量呈減少態(tài)勢，沿黃地區(qū)水資源供需矛盾日益加劇。部分引黃灌區(qū)的下游區(qū)域，如聊城西部的臨清市、莘縣、冠縣等地由于地表水缺乏，地下水連年超采，漏斗不斷擴(kuò)大。同時(shí)灌區(qū)上游區(qū)地下水相對豐沛，但開采量不充分，黃河水和地下水在時(shí)空上得不到聯(lián)合運(yùn)用、合理調(diào)配。

近幾年，由于黃河調(diào)水調(diào)沙河槽下切的影響，引黃口門引水難度加大，但多數(shù)引黃灌區(qū)上游區(qū)都能夠?qū)崿F(xiàn)自流灌溉。該區(qū)域部分斗渠以下沿用傳統(tǒng)的土渠灌溉，由于土渠滲水、漏水嚴(yán)重，灌溉時(shí)無法進(jìn)行有效的控制和計(jì)量，給用水調(diào)度、管理帶來一定困難；再加上黃河水泥沙含量大，未襯砌渠道淤積嚴(yán)重，灌溉效率低；由于支、斗、農(nóng)渠不配套，渠道放水時(shí)，附近群眾大多自行開口引水入田進(jìn)行灌溉，較遠(yuǎn)處農(nóng)田進(jìn)行灌溉時(shí)，家家戶戶購置柴油機(jī)和抽水泵，用水隨心所欲，灌溉季節(jié)黃河水引到引黃溝渠后，各家各戶從引黃溝引水或分散提水灌溉，輸水土渠或塑料軟管有時(shí)要鋪設(shè)上百米遠(yuǎn)，費(fèi)力、費(fèi)油、費(fèi)水。

引黃灌區(qū)中游的區(qū)域，大中型灌區(qū)的骨干渠道進(jìn)行了防滲襯砌，輸水輸沙效率提高，田間灌溉渠系多采用灌排結(jié)合兩用渠道，水源多為從骨干渠道引水或泵站提水，田間灌溉采取“灌排結(jié)合、引黃補(bǔ)源、溝引提灌”的形式，農(nóng)戶利用自己的提水機(jī)械自行提水，田間土渠輸水或小白龍灌溉，由于采取按畝收費(fèi)的辦法，農(nóng)民為了省工和減小勞動(dòng)強(qiáng)度，盡量減少灌水次數(shù)，因而也會出現(xiàn)一次灌溉用水量較大的情況，造成局部浪費(fèi)水的現(xiàn)象發(fā)生。

由于黃河引水的季節(jié)性強(qiáng)，而且用水一般是上游優(yōu)先，所以引黃灌區(qū)下游區(qū)域?yàn)橐鹉昵逵偈杩?，造成田間溝渠下切，田間灌溉只能采用“灌排結(jié)合、引黃補(bǔ)源、溝引提灌、井渠結(jié)合”的形式，農(nóng)民在田間打機(jī)井，溝渠有水時(shí)利用自己的提水機(jī)械提水，田間土渠或小白龍灌溉，無水時(shí)從機(jī)井提水灌溉。由于部分地區(qū)百姓需要自打灌溉井提水灌溉，但仍按畝平攤黃河水費(fèi)，引發(fā)群眾不滿。

3.2平原機(jī)井灌區(qū)

平原井灌區(qū)大部分地下水位埋深較淺，單井出水量也較大，且為淺層地下水，易于補(bǔ)給和恢復(fù)，開采費(fèi)用也低，以開采淺層地下水為主。但是部分區(qū)域地下水長期超采形成漏斗區(qū)，不能實(shí)現(xiàn)采補(bǔ)平衡；機(jī)井出水量銳減甚至報(bào)廢，灌溉成本增加；沿海地區(qū)還會出現(xiàn)海咸水入侵等。以魯中地區(qū)膠濟(jì)鐵路以北的臨淄、壽光等區(qū)、市為例，上世紀(jì)50～60年代初，機(jī)井出水量一般在100 m3/h左右，70年代在70 m3/h左右，而目前大多為30 m3/h左右。地下水埋深也由70年代初期的2.0 m左右下降到目前20.0 m左右，有些地區(qū)漏斗面積不斷擴(kuò)大，甚至出現(xiàn)海水入侵。

由于地表水缺乏，農(nóng)民一家一戶或結(jié)伙自發(fā)打井，購置機(jī)具提水，田間土渠或小白龍灌溉，由于提水成本高，灌溉費(fèi)工費(fèi)時(shí)，機(jī)井灌區(qū)一般田間溝、畦窄短，灌溉水利用率高。但由于機(jī)井布置和密度不合理，造成機(jī)井報(bào)廢和局部地下水下降等問題。

3.3山前平原區(qū)

山前平原區(qū)機(jī)井灌區(qū)與平原機(jī)井灌區(qū)基本一致；在地下水利用困難的山前平原區(qū)一般利用上游的引河、水庫塘壩或者泵站提水灌區(qū)進(jìn)行灌溉，一般為漿砌石或混凝土襯砌渠道輸水，田間配套溝畦地面灌溉。

多年來，為尋求水資源高效利用的農(nóng)業(yè)節(jié)水途徑，各部門對農(nóng)業(yè)節(jié)水進(jìn)行了有效的探索，從單項(xiàng)研究到多學(xué)科綜合，從只重視工程節(jié)水到重視工程節(jié)水與管理節(jié)水結(jié)合，技術(shù)節(jié)水與政策節(jié)水結(jié)合，灌溉節(jié)水與農(nóng)藝節(jié)水結(jié)合，形成了降水、地表水、地下水、土壤水四水聯(lián)合調(diào)控，工程、管理、農(nóng)藝、政策節(jié)水“四位一體”的高效用水農(nóng)業(yè)節(jié)水體系。

4節(jié)水灌溉綜合評價(jià)

4.1節(jié)水灌溉發(fā)展?jié)摿薮?/p>

綜合分析山東省平原區(qū)采取的農(nóng)田灌溉形式，由于受水源、種植作物、當(dāng)?shù)剞r(nóng)民經(jīng)濟(jì)條件和地理位置的影響，多年來自然形成的農(nóng)田灌溉形式基本滿足了當(dāng)前農(nóng)民的灌溉需要。但由于平原地區(qū)人多地少，土地產(chǎn)出低，致使大量的農(nóng)村勞動(dòng)力脫離了土地，農(nóng)村種田的人群主要是老弱和婦女，原來粗老笨重的農(nóng)業(yè)灌溉形式越來越不受農(nóng)民歡迎，特別是提水渠道灌溉、提水小白龍灌溉等，致使出現(xiàn)了大面積的空殼村、田間林、田間荒地，糧食安全問題越來越突出。平原地區(qū)各類節(jié)水灌溉面積1 455.59千 hm2，僅占有效灌溉面積的41.15%，還有近2 000千 hm2農(nóng)田未進(jìn)行系統(tǒng)節(jié)水改造，平原區(qū)節(jié)水灌溉無論從規(guī)模、用水效率、灌溉效益，還是水平都有很大提升空間和發(fā)展?jié)摿Α?/p>

4.2灌溉方式符合目前生產(chǎn)力發(fā)展要求

長期以來，特別是在小農(nóng)水重點(diǎn)縣建設(shè)的帶動(dòng)下，各地結(jié)合當(dāng)前的農(nóng)村現(xiàn)狀、經(jīng)濟(jì)條件、種植結(jié)構(gòu)等，因地制宜的推廣應(yīng)用了與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和生產(chǎn)力發(fā)展水平相適應(yīng)的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉形式，發(fā)揮了巨大的節(jié)水、增產(chǎn)、增效效果，深得農(nóng)民的歡迎。

經(jīng)過調(diào)研分析，在自流灌區(qū)發(fā)展渠道防滲、引黃提水灌溉區(qū)和機(jī)井灌區(qū)發(fā)展管道灌溉配套田間改進(jìn)溝畦地面灌溉符合目前生產(chǎn)力發(fā)展要求，比重較大；對于經(jīng)濟(jì)作物和集約化經(jīng)營的區(qū)域發(fā)展噴灌、微灌，效果顯著。

4.3有較為成熟的節(jié)水灌溉模式可供借鑒

(1)在引黃灌區(qū)上游和一些丘陵水庫灌區(qū)內(nèi)的山前平原區(qū)，通過渠系防滲和排水治理，測水量水配套，組建農(nóng)民用水協(xié)會等管護(hù)組織和理順?biāo)畠r(jià)體系，進(jìn)行按方收費(fèi)。實(shí)施后，經(jīng)測算分析：糧食增產(chǎn)8%～10%，節(jié)水20%以上，降低灌溉成本30%以上，農(nóng)民種糧積極性提高。

(2)在引黃灌區(qū)地下灌排兩用溝渠上建設(shè)泵站提水，田間建設(shè)輸配水管網(wǎng)，出水口以下配套小白龍和窄短畦灌水技術(shù)，安裝水表等計(jì)量設(shè)施，組建農(nóng)民用水協(xié)會等管護(hù)組織和理順?biāo)畠r(jià)體系，進(jìn)行按方收費(fèi)。實(shí)施后，經(jīng)測算分析：糧食增產(chǎn)10%以上，節(jié)水30%以上，降低灌溉成本40%以上，農(nóng)民種糧積極性提高。

(3)在一些集約化的土地經(jīng)營區(qū)域，在引黃灌區(qū)地下灌排兩用溝渠上建設(shè)泵站提水，田間建設(shè)高壓輸配水管網(wǎng)，田間配套大、中、小型噴灌機(jī)組和固定式噴頭式噴灌，安裝水表等計(jì)量設(shè)施，組建農(nóng)民用水協(xié)會或?qū)I(yè)服務(wù)隊(duì)等管護(hù)組織和理順?biāo)畠r(jià)體系，進(jìn)行按方收費(fèi)。實(shí)施后，經(jīng)測算分析：糧食增產(chǎn)15%以上，節(jié)水40-50%以上，降低灌溉成本30%以上，農(nóng)民和大戶積極性提高。

(4)對于一家一戶經(jīng)營土地區(qū)域，在平原機(jī)井灌區(qū)建設(shè)機(jī)井和機(jī)井泵站提水，配套射頻卡控制技術(shù)，田間建設(shè)輸配水管網(wǎng)，出水口以下配套小白龍和窄短畦灌水技術(shù)，組建農(nóng)民用水協(xié)會等管護(hù)組織和理順?biāo)畠r(jià)體系，進(jìn)行按方收費(fèi)。實(shí)施后，經(jīng)測算分析：糧食增產(chǎn)10%以上，節(jié)水30%以上，降低灌溉成本35%以上，農(nóng)民種糧積極性提高。

(5)在一些集約化的土地經(jīng)營區(qū)域，在平原機(jī)井灌區(qū)建設(shè)機(jī)井和機(jī)井泵站提水，根據(jù)控制面積采取多井匯流供水，田間建設(shè)高壓輸配水管網(wǎng)，出水口以下配套大、中、小型噴灌機(jī)組和固定式噴頭式噴灌，安裝水表等計(jì)量設(shè)施，組建農(nóng)民用水協(xié)會等管護(hù)組織和理順?biāo)畠r(jià)體系，進(jìn)行按方收費(fèi)。實(shí)施后，經(jīng)測算分析：糧食增產(chǎn)15%以上，節(jié)水40%～50%以上，降低灌溉成本35%以上，農(nóng)民種糧積極性提高。

(6)在平原機(jī)井灌區(qū)建設(shè)機(jī)井和機(jī)井泵站提水，配套變頻恒壓控制技術(shù)和田間建設(shè)輸配水管網(wǎng)，配套田間大棚膜下滴灌技術(shù)或者果樹、花卉、苗木微灌技術(shù)，組建農(nóng)民用水協(xié)會等管護(hù)組織和理順?biāo)畠r(jià)體系，進(jìn)行按方收費(fèi)。實(shí)施后，經(jīng)測算分析：增產(chǎn)20%～35%以上，節(jié)水30%～50%以上，降低灌溉成本35%以上，農(nóng)民積極性提高。

參考文獻(xiàn)

[1]肖素君,楊立彬,馬迎平. 黃河流域農(nóng)業(yè)節(jié)水與國家糧食安全研究[J].人民黃河.2010,32(12)19-21.

[2]劉景華.山東省農(nóng)業(yè)灌溉現(xiàn)狀及節(jié)水模式探討[J].節(jié)水灌溉.2002,(3)37-38.

[3]郎新珠,高佩玲,劉現(xiàn)偉.山東省節(jié)水灌溉動(dòng)態(tài)變化研究[J].節(jié)水灌溉.2010(1)61-63.

[4]陳克森,張良成,程坤.山東省節(jié)水灌溉現(xiàn)狀與發(fā)展對策探討[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版).2005,36(3)387-390.

[5]韓鵬,孔桂芹.山東省棗莊市農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉發(fā)展模式及建議[J].水利發(fā)展研究.2013,13(5)85-87.

Study on the Comprehensive Evaluation of Water-saving Irrigation in the Plain Area of Shandong Province

WANGWei1，2，LV Ning-jiang1，HUANGQian1，2

(1.Water Resources Research Institute of Shandong Province, Jinan 250013，China；2.Shandong Provincial Key Laboratory of Water Resources and Water Environment，Jinan 250013, China)

Abstract:Water-saving irrigation is the assurance of agricultural stable and stable production. The plain area is the major grain producing area of Shandong province and plays a key role in food security. According to different irrigating source, the plain area of Shandong province is divided into three parts including Yellow River irrigation district, plain well irrigation district and piedmont plain district. We analyze the status of water-saving irrigation in different irrigation district in detail and comprehensively evaluate the developing trend of water-saving irrigation. Based on this, we draw some conclusions. First, there is a great potential for development in water-saving irrigation. Second, the irrigation methods meet the requirement of current productivity growth. Third, there are more mature modes of water-saving irrigation as a reference.

Key words:Water-saving irrigation；comprehensive evaluation and the plain area

[收稿日期]2015-10-28

[基金項(xiàng)目]水利部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)項(xiàng)目“濱海地區(qū)高效農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)與示范”(項(xiàng)目編號：201201115)

[作者簡介]王薇(1980-)，女，山東濟(jì)寧人，工程師，主要從事農(nóng)業(yè)水土資源利用、農(nóng)業(yè)節(jié)水方面的研究工作。

[中圖分類號]S275

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

[文章編號]1004-1184(2016)01-0089-03