新疆皮山縣水資源現(xiàn)狀及普及節(jié)水灌溉技術(shù)的作用研究

買托合提·阿那依提+迪力夏提·司馬義+買里婭·阿布力孜

摘 要：皮山綠洲是新疆維吾爾自治區(qū)境內(nèi)古老綠洲之一，縣域有大小不等的54塊綠洲組成，各綠洲之間由沙漠、礫石戈壁所隔離。以農(nóng)業(yè)為主，工業(yè)基礎(chǔ)極為薄弱，縣境內(nèi)由于氣候極端干旱，發(fā)展農(nóng)業(yè)的自然生態(tài)環(huán)境也很脆弱，全縣全靠引水灌溉發(fā)展經(jīng)濟(jì)，是國家級貧困縣之一。該縣農(nóng)業(yè)各部門及園藝業(yè)仍然停留在傳統(tǒng)的大水漫灌狀態(tài)，水資源浪費(fèi)和嚴(yán)重缺水成為影響本來很缺水的全縣農(nóng)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵問題。春旱、夏洪所造成的災(zāi)害是威脅全縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要障礙。改善灌溉條件，實(shí)現(xiàn)噴溉、滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)是該縣經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的有效保障。而探究節(jié)水灌溉技術(shù)替代傳統(tǒng)灌溉方式是帶動該縣國民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)更快發(fā)展的重要舉措。該文在介紹節(jié)水灌溉技術(shù)的特征和功能基礎(chǔ)上，探討節(jié)水灌溉技術(shù)在推動皮山縣經(jīng)濟(jì)發(fā)展和合理利用水資源中的積極作用，并提出了實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉技術(shù)的必要性和有效措施，為該縣節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：節(jié)水灌溉；必要性；水資源利用；皮山縣

中圖分類號 S277 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）05-0118-04

Abstract：The Pishan oasis is one of the ancient oasis in Xinjiang Uygur Autonomous Region ，and the county has a size of 54 oasis，the oasis are isolated by desert and gobi grave. The county is given priority to with agriculture ，and it's industrial base is very weak，due to extreme arid climate of the Pishan condition，the county's agricultural irrigations all depend on water diversion，and it is one of the state-level counties whose natural ecological environment about developing agricultural is very fragile. The county's agricultural departments and horticulture still stay in the traditional flood irrigation condition，water resources waste is serious and there is a serious shortage of water ，so they become the key problems affecting the development of the county's agricultural. The spring drought and summer floods disasters are threatened as the main barrier to the development of county economy. Improving the irrigation conditions，using the spray irrigation，drip irrigation and other water-saving irrigation technologies are the effective guarantee for all villages and towns in this county getting sustainable development of the each department of agricultural. Then，to explore the methods about water-saving irrigation technology instead of traditional irrigation is the effective action which will drive the faster development of national economy in all walks of life of Pishan County. In this paper，on the basis of the introduction of water-saving irrigation technology，discusses the positive role of water-saving irrigation technology in promoting the development of the county's agricultural economy and rational utilization of water resources，and put forward the necessity of the water-saving irrigation technology and effective measures.

Key words：Water saving irrigation；Necessity；Water resource utilization；Pishan County

國內(nèi)外眾多學(xué)者對水資源的開發(fā)和利用有了較深入的研究，20世紀(jì)50年代后期，我國主要從國外引進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)和設(shè)備進(jìn)行示范性的應(yīng)用，當(dāng)時(shí)的灌溉系統(tǒng)中很少配備自動化控制系統(tǒng)。20世紀(jì)70年代，渠道防滲技術(shù)和低壓管道輸水技術(shù)發(fā)展較快，噴灌、微灌等節(jié)水灌溉技術(shù)也有了一定的發(fā)展。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，隨著科學(xué)技術(shù)以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，節(jié)水灌溉技術(shù)迅猛發(fā)展，我國在滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)方面也取得了長足進(jìn)步，王增發(fā)（1998）[1]，周和平等（1999）[2]，張文淵（2000）[3]，張志新（2000）[4]，楊培嶺等（2001）[5]，王建民等（2003）[6]，鄧銘江（2004）[7]，楊玉玲（2005）[8]，張開乾（2006）[9]。上述專家學(xué)者研究節(jié)水灌溉技術(shù)退關(guān)的必要性、功能及其作用；也有研究普及節(jié)水灌溉技術(shù)認(rèn)識、思路、途徑和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。但是在自動灌溉控制系統(tǒng)方面的研究卻處于初級階段，我國自行研制的自動控制系統(tǒng)真正用于生產(chǎn)實(shí)踐并大范圍推廣的較少。進(jìn)入21世紀(jì)，我國的節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，許多先進(jìn)的控制技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并逐步推廣到農(nóng)業(yè)灌溉實(shí)踐。

隨著我國改革開放，內(nèi)部經(jīng)濟(jì)搞活，以及在西部大開發(fā)政策的推動下，皮山縣國民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)各行各業(yè)都獲得了很大成就。但我們也應(yīng)看到，全縣水資源短缺的現(xiàn)狀已變成了縣域綠洲面積擴(kuò)大，尤其耕地面積擴(kuò)大，改善草原質(zhì)量和生態(tài)用水的最大障礙。為了解決以上問題，皮山縣以挖掘幸福渠引來了喀拉喀什河的水，擴(kuò)大了部分綠洲和灌溉面積，但還沒有根本上解決缺水問題。其主要原因?yàn)椋阂皇瞧ど娇h氣候干旱，降水稀少，水源短缺；二是水資源分配不均，春天缺水，夏天洪水漫延；三是水資源利用不合理，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。因此，像皮山縣這樣水資源短缺，而需求量很大的縣域研究普及節(jié)水灌溉技術(shù)，很有實(shí)際應(yīng)用意義。

1 研究區(qū)概況

皮山縣位于新疆維吾爾自治區(qū)西南部，喀喇昆侖山脈北麓，塔卡拉瑪干大沙漠的西南緣?？h域地理坐標(biāo)為77°31′～79°38′E和35°22′～39°01′N，該縣東與墨玉縣、和田縣毗鄰，西與葉城縣相接，北部深入塔卡拉瑪干沙漠與巴楚縣和麥蓋提縣相鄰，南部喀喇昆侖山與印度和巴基斯坦所控制的克什米爾區(qū)接壤?？h域南北長423km，東西寬67.5～144.5km，總面積為39 819.75km2，其中山地占全縣總面積的37.9%，平原占22.6%，沙漠占39.5%，宜農(nóng)地占2.3%，宜牧地占13.1%[11]?？h人民政府位于315國道線旁，距自治區(qū)首府烏魯木齊市1 811.6km，是典型的邊緣縣。地勢南高北低，平原區(qū)內(nèi)包括山前洪積扇礫石戈壁和沖積平原綠洲區(qū)，各綠洲之間交叉分布著小快快的沙丘和沙地，因此，全縣綠洲面積很少，而所利用的耕地面積更少。全縣耕地面積29 780hm2，占全縣總面積的0.76%?？h境內(nèi)綠洲面積因缺水無法再擴(kuò)展，還有水資源利用不盡合理，目前還是傳統(tǒng)的引水漫灌方式，水資源的浪費(fèi)嚴(yán)重。

皮山縣是一個(gè)以維吾爾族為主體，漢族、塔吉克族、柯爾克孜族等12個(gè)民族聚居的邊境縣。全縣轄16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)（315國道南北分別有7個(gè)平原鄉(xiāng)鎮(zhèn)和9個(gè)山區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)）、一個(gè)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)區(qū)和一個(gè)良種場、一個(gè)國營牧場。全縣鄉(xiāng)村分布非常分散，169個(gè)行政村分布在大小54塊綠洲上。目前，全縣總?cè)丝?1.6萬人（2006年），少數(shù)民族占98.8%。全縣現(xiàn)有耕地面積3萬hm2。2011年全縣糧食播種面積1.73萬hm2，總產(chǎn)量達(dá)12.5萬t[11]。

2 皮山縣農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀和引水灌溉方式

2.1 農(nóng)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀 皮山縣地處暖溫帶大陸性干旱氣候區(qū)，經(jīng)濟(jì)以農(nóng)業(yè)為主，境內(nèi)種植業(yè)、畜牧業(yè)、林業(yè)、園藝業(yè)和副業(yè)，缺乏漁業(yè)環(huán)境（表1）。種植業(yè)主要有種植小麥、玉米、豆類等谷物，胡麻、菜籽、油菜、葵花、紅花等油料作物，棉花、花菊、瓜果等經(jīng)濟(jì)作物，杏子、蘋果、桑子、石榴、核桃、桃子、梨子和葡萄等。畜牧業(yè)主要養(yǎng)育綿羊、山羊、牛、馬、驢、駱駝等[10]。2011年人口有21.6萬人，農(nóng)村人口占多數(shù)。2011年草原面積509 300hm2，荒漠草原占95%以上。全縣還有29 200hm2礫石戈壁和沙漠，只要有水就可以開發(fā)利用。

2.2 水資源現(xiàn)狀 皮山縣水資源來源于喀喇昆侖山冰雪融水和部分地下水。全縣境內(nèi)有5條河流，其中3條河是經(jīng)常性河流，分別是闊什塔格河（也叫皮山河）、桑株河及杜瓦河，還有2條小河是屬間歇性河流，5條河流流域總面積為4 064km2，全縣地表水年徑流量7.5×108m3。地下水儲藏量為2.5×108m3，其中可利用的地下水儲量0.5×108～0.7×108m3。各河流共建10處中型和小型水庫[12]，調(diào)解水資源。皮山縣境內(nèi)，總體上水資源短缺，干旱缺水是制約該縣國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

2.3 引水灌溉現(xiàn)狀 皮山縣是完全依靠引水灌溉的農(nóng)業(yè)縣，該縣農(nóng)業(yè)各部門不僅需要大量用水，而且目前處在初步發(fā)展的包括工礦企業(yè)各部門，發(fā)展和改善脆弱生態(tài)環(huán)境也需要更多用水。但是，皮山縣仍處在引水漫灌和方田灌溉的傳統(tǒng)用水為主要灌溉方式，在這種用水方式下水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。這種灌溉方式根本不適合像皮山縣這樣的脆弱環(huán)境下，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)、建設(shè)社會主義新農(nóng)村、節(jié)約資源和愛護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展的要求，也不符合改善脆弱生態(tài)環(huán)境，人民脫貧致富的迫切要求。

3 節(jié)水灌溉技術(shù)及其優(yōu)勢

節(jié)水灌溉技術(shù)主要包括渠道和田間小渠防滲建設(shè)、管道灌溉、噴水灌溉及滴水灌溉等技術(shù)灌溉方式，其中，渠道和田間小渠防滲建設(shè)在我國農(nóng)村早已普及，皮山縣也不例外，在各種水利工程建設(shè)中一起完成的農(nóng)村基礎(chǔ)建設(shè)[12]。其他3種灌溉方式，是特別符合我國西部干旱區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而正在大力推薦并實(shí)施，但是地域普及差異難度較大，普及使用非常必要的技術(shù)灌溉方式。

3.1 渠道和田間小渠防滲技術(shù) 防滲灌溉技術(shù)是通過各新建渠道和田間小渠鋪石頭或鋪水泥渠內(nèi)磨光，防治流水滲透和加快流速節(jié)約用水方式，其整個(gè)建設(shè)過程與渠系工程中一起完成的[13]，這一工程建設(shè)中，能夠達(dá)到既節(jié)水又節(jié)約投資，也有生態(tài)效益的目標(biāo)[14]。皮山縣目前已完成了2 000km渠道和田間小渠防滲建設(shè)，這包括從喀拉喀什河水引到皮山縣東部各鄉(xiāng)的“幸?！贝笄?，這些工程在該縣農(nóng)業(yè)和其他行業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著很好的防滲節(jié)水作用。

3.2 低壓管道輸水灌溉技術(shù) 低壓管道輸水也稱管道引水灌溉技術(shù)，這種引水方式從渠道水、地下水或泉井水，用塑料管子直接引到農(nóng)田、果園、家園和綠化帶灌溉的方法[15]。這種方法在皮山縣運(yùn)用在農(nóng)村農(nóng)民家園、城鎮(zhèn)花園、公路和田間林帶，獲得了良好的節(jié)水效益和生態(tài)效益。

3.3 噴水灌溉技術(shù) 噴水灌溉也稱為實(shí)施灌溉技術(shù)或?qū)嵤┮夹g(shù)，實(shí)施灌溉技術(shù)主要指運(yùn)用專用噴水設(shè)備或?qū)Ｓ寐窆茉O(shè)備，給寬廣農(nóng)田、草場、蔬菜場地、大鵬和坡地荒漠草原，運(yùn)用埋管噴管和專用移動機(jī)械從上往下噴水灌溉的技術(shù)方式[16]。其有節(jié)約用水，美觀環(huán)境和洗凈灰塵、適應(yīng)范圍廣、節(jié)水效果明顯等優(yōu)勢。這種灌溉方式特別適合像皮山縣這樣氣候干旱，全年遭受沙塵天氣的威脅，一年四季天天下土的農(nóng)業(yè)各部門的使用；與傳統(tǒng)的灌溉方式相比，可節(jié)約50%～60%的用水量。但這種灌溉方式在皮山縣幾乎沒有實(shí)施運(yùn)用。

3.4 滴水灌溉技術(shù) 滴水灌溉也稱滴管技術(shù)，這種技術(shù)方式給農(nóng)田園林、各種林帶、果園林地、景區(qū)樹木、葡萄園、石榴種植園和沙漠綠洲交錯(cuò)帶防護(hù)林以及防護(hù)草叢。采用地下埋管，在管中隔一定距離（以樹木、果樹距離為主）對著樹木根部滴水方式進(jìn)行灌溉的技術(shù)方式[17]。這種技術(shù)方式也有防滲耗散、防御蒸發(fā)散水、針對性強(qiáng)、投資和技術(shù)要求不高、節(jié)水效益顯著等特點(diǎn)。適合于家園果樹、葡萄園、石榴種植園等樹木園林和灌叢集中的場地。

4 節(jié)水灌溉技術(shù)對農(nóng)業(yè)發(fā)展的作用

上述4種節(jié)水灌溉技術(shù)總稱為節(jié)水技術(shù)灌溉。全國普及節(jié)水灌溉新技術(shù)是黨的17屆三中全會提出來的建設(shè)和諧社會，建設(shè)社會主義新農(nóng)村計(jì)劃的重要內(nèi)容之一，廣大農(nóng)業(yè)區(qū)域普及節(jié)水灌溉新技術(shù)在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中起重要作用。

4.1 節(jié)約用水 皮山縣境內(nèi)有5條河流，均以高山冰雪融水為水源，很少部分以泉水為水源。每條河流都有汛期，每年7、8月份發(fā)生洪水，在河流中、下游產(chǎn)生洪災(zāi)，洪水期間縣境內(nèi)的中小型水庫均產(chǎn)生潰決威脅，同時(shí)，河床水流大量滲漏消耗和蒸發(fā)損失。但是，每年春季進(jìn)入枯水期，全縣遭受不同程度的旱災(zāi)，造成春季灌溉困難，而10個(gè)水庫在冬季積累的蓄水也滿足不了春季灌溉需求量，而且春季正好需水量加倍增加的季節(jié)。皮山縣自然環(huán)境條件下，小麥、玉米、豆類等糧食作物和棉花等經(jīng)濟(jì)作物，一年4～5次灌溉才能保證收獲，但是，因?yàn)槁嗬速M(fèi)水多和其它原因，目前全縣農(nóng)作物只有2～3次引水，很難保證提高產(chǎn)量，而很多農(nóng)作物無法滿足其對水的需求和沒有及時(shí)澆水，也有逐年下降產(chǎn)量，甚至冬小麥就是沒有滿足秋季的需水量，其沒有安全過冬，結(jié)果春天重新播種土地，浪費(fèi)種子、水資源和大量勞力。如果普及節(jié)水灌溉技術(shù)，能夠充分利用全縣境內(nèi)26.41×108m3的水資源，既保證工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活需水量，又能把節(jié)約的水用到改善生態(tài)系統(tǒng)和其他行業(yè)，從而獲取較高的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益，更重要的是使全縣農(nóng)業(yè)得到可持續(xù)發(fā)展[18]。

4.2 加速作物生長發(fā)育，實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)增收 皮山縣綠洲面積44 466.6hm2，綠洲直接與塔卡拉瑪干沙漠相連，包括種植業(yè)在內(nèi)的大小綠洲全年受到從沙漠吹來的西北風(fēng)和東北風(fēng)的影響，甚至多受沙塵暴和沙塵天氣的威脅。全縣境內(nèi)常常發(fā)生沙塵天氣，普遍存在下土現(xiàn)象，已形成農(nóng)作物、果樹和花草葉面覆蓋厚厚一層灰塵沙土，其中葉面較寬的棉花、玉米、葡萄和桑樹等葉面覆蓋灰塵更為嚴(yán)重，這對作物和果樹的光合作用產(chǎn)生阻礙，直接造成降低質(zhì)量和減少產(chǎn)量作用[11，19]。普及節(jié)水灌溉技術(shù)實(shí)現(xiàn)噴水灌溉，可獲取既有節(jié)水又能洗塵的雙重效益，能夠提高單產(chǎn)及其質(zhì)量。

4.3 推進(jìn)林業(yè)和園藝業(yè)的發(fā)展 皮山縣自然森林和人工林總面積6 000hm2，其中絕大部分是人工林，林業(yè)全靠引水灌溉，人工林主要分布在沙漠邊緣交錯(cuò)帶和田間林帶，其蓄水量更大，若水量不足，容易造成樹木枯死。皮山縣境內(nèi)共有608.7hm2的果園，全部果園都需要引水灌溉，果樹如未及時(shí)澆水就出現(xiàn)提前漏果、受蟲現(xiàn)象甚至枯樹現(xiàn)象。如果在果園和森林實(shí)現(xiàn)噴灌、滴灌等技術(shù)，一方面，因地用水能節(jié)約大量的水量；另一方面，還能保護(hù)果樹病蟲害和灰塵的危害，提高果瓜質(zhì)量和產(chǎn)量[20]。

4.4 推進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展 畜牧業(yè)是皮山縣農(nóng)業(yè)的主要生產(chǎn)方式之一，2011年全縣畜牧業(yè)生產(chǎn)總值達(dá)763.5萬元，占農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總產(chǎn)值的15.2%。2011年草原面積509 300hm2，其中95%屬荒漠草原，草叢極為稀疏并小矮，再加沙土灰塵同樣覆蓋草叢葉面，牲畜容易遭受各種疾病，畜牧業(yè)發(fā)展一直很緩慢。采用噴灌和埋管灌溉技術(shù)是尤為適合山坡草原和平原荒漠草原引水灌溉[21，22]。如果實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉技術(shù)，不僅有利于改善全縣草場草叢質(zhì)量，也有利于穩(wěn)定草場規(guī)模和增強(qiáng)草叢密度以及茂生，能夠保證畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

5 普及節(jié)水灌溉技術(shù)的必要性及實(shí)現(xiàn)建議

5.1 普及的必要性 普及節(jié)水灌溉技術(shù)對皮山縣發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)意義重大，它也是社會發(fā)展的迫切需要和發(fā)展趨勢。像皮山縣這樣國家級貧困縣，完全靠本縣財(cái)政收入，很難普及節(jié)水灌溉技術(shù)，因?yàn)閷?shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉是需要大量投資、人力、技術(shù)和物力的系統(tǒng)工程，需要很長時(shí)間[23]。若不實(shí)現(xiàn)新型節(jié)水灌溉技術(shù)，繼續(xù)走傳統(tǒng)的灌溉老路，不但不脫離經(jīng)濟(jì)發(fā)展緩慢，人民生活水平底下的落后面貌，而且很難實(shí)現(xiàn)人和自然相和諧，脫貧致富的社會主義新農(nóng)村的目標(biāo)。

5.2 實(shí)現(xiàn)建議 （1）皮山縣每年為水利建設(shè)的投資和政府年度水利建設(shè)資金，有計(jì)劃地應(yīng)用到節(jié)水灌溉技術(shù)的普及建設(shè)；（2）各鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府分期分段申請專項(xiàng)基金，爭取上級政府和相關(guān)企業(yè)扶持投資機(jī)會；（3）不斷更新地方優(yōu)惠政策，吸引相關(guān)企業(yè)和專業(yè)公司投資；（4）鼓勵(lì)農(nóng)民和專業(yè)戶專項(xiàng)貸款運(yùn)用技術(shù)灌溉的普及；（5）通過政府出一部分，鄉(xiāng)村出一部分，農(nóng)民家庭出一部分的集資形式逐步實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉技術(shù)；（6）皮山縣各鄉(xiāng)村選拔年青農(nóng)民骨干，分期分批的培訓(xùn)，培育節(jié)水灌溉技術(shù)人員。

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