西北干旱區(qū)節(jié)水灌溉效益及潛力分析
——以新疆烏蘇市為例

杜 秀

(新疆維吾爾自治區(qū)烏蘇市水利局， 新疆 烏蘇 833000)

西北干旱區(qū)節(jié)水灌溉效益及潛力分析
——以新疆烏蘇市為例

杜 秀

(新疆維吾爾自治區(qū)烏蘇市水利局， 新疆 烏蘇 833000)

基于西北地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉特點(diǎn)，以新疆烏蘇市為例，分析當(dāng)前的節(jié)水灌溉措施和效益，指出了其中的不足之處，并通過對(duì)該地農(nóng)業(yè)節(jié)水途徑的分析，定量計(jì)算了未來10年該地和新疆以及西北地區(qū)的節(jié)水潛力，同時(shí)提出幾點(diǎn)有針對(duì)性的建議和改進(jìn)措施，以求為廣大西北地區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)提供發(fā)展思路。

西北； 烏蘇； 節(jié)水灌溉； 效益； 潛力

西北廣大地區(qū)是典型的干旱內(nèi)陸氣候，水資源短缺制約著當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)建設(shè)，其平均水資源量?jī)H為全國平均水平的1/6，農(nóng)業(yè)灌溉用水量占當(dāng)?shù)乜傆盟康?5%以上[1]。因此分析和研究當(dāng)前西北地區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水所能帶來的效益和未來的發(fā)展?jié)摿?，?duì)于促進(jìn)該地區(qū)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

秦大庸等通過對(duì)西北干旱區(qū)農(nóng)業(yè)、工業(yè)和城鎮(zhèn)生活節(jié)水途徑的分析,定量計(jì)算了2020年水平年的節(jié)水潛力[2]。吳旭春等從地表水資源可利用量、榆水系統(tǒng)節(jié)水潛力、平原水庫增蓄水潛力及田間灌溉節(jié)水潛力等方面對(duì)灌溉用水的節(jié)水潛力問題進(jìn)行了較全面的分析和研究[3]。鄒宇鋒等從對(duì)水資源合理利用和開發(fā)的角度，闡述了新形勢(shì)下西北干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)用水問題，以及對(duì)于我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略意義[4]。王曉愚等分析了節(jié)水農(nóng)業(yè)所要實(shí)現(xiàn)的根本目標(biāo)和新疆發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的潛力,提出了新疆節(jié)水農(nóng)業(yè)的總體發(fā)展方向與思路[5]。付文彥等針對(duì)取水、輸配水、田間灌水和作物吸收4個(gè)基本環(huán)節(jié)，對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)及其技術(shù)模式展開了分析[5]。

新疆地處亞歐內(nèi)陸，氣候干旱、降水稀少且蒸發(fā)強(qiáng)烈，是西北最為缺水的地區(qū)之一。本文以新疆烏蘇市為例，在前人研究經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)上，對(duì)該地當(dāng)前的灌溉節(jié)水效益和潛力進(jìn)行了分析探討，并借此對(duì)整個(gè)西北地區(qū)的農(nóng)業(yè)節(jié)水提出幾點(diǎn)措施和建議。

1 烏蘇市概況

烏蘇市地處準(zhǔn)噶爾盆地西南部，降水主要受大西洋和北冰洋冷濕氣流的控制，形成荒漠性較強(qiáng)的少雨區(qū)，平原地區(qū)春、夏多風(fēng)，夏季高溫干旱，裸地平均年蒸發(fā)量超過2000mm。烏蘇市境內(nèi)的北坡冰川有1016.45km2，其中299.7km2融水絕大部分補(bǔ)給安集海河流出，其余融水直接補(bǔ)給市內(nèi)各河流、溪溝。其中奎屯河、四棵樹河、古爾圖河3條大河為12.472億m3，11條無尾小溪溝為1.186億m3，安集海河上游烏蘇境內(nèi)的4條支流為0.210億m3。2015全年實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值73.84億元，占地區(qū)生產(chǎn)總值的41.18%。

2 當(dāng)前節(jié)水灌溉措施與效益分析

西北干旱地區(qū)水資源短缺，而農(nóng)業(yè)灌溉用水量占到了總用水量的85%以上，特別是新疆一些地區(qū)，更是達(dá)到了95%以上，因此必須改善和提高相應(yīng)的節(jié)水技術(shù)。近年來國家大力發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)，取得了相當(dāng)大的成就，烏蘇市的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)總值達(dá)到全市生產(chǎn)總值的40%以上，如何合理優(yōu)化利用水資源成為當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重中之重，現(xiàn)就新疆烏蘇市的農(nóng)業(yè)節(jié)水措施和效益進(jìn)行總結(jié)分析。

2.1 節(jié)水灌溉技術(shù)措施

目前，烏蘇市積極響應(yīng)國家號(hào)召，采用眾多農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)實(shí)現(xiàn)水資源的最大利用：?節(jié)水灌溉工程技術(shù)，即減少渠道輸水過程中的滲漏與蒸發(fā)水量；?雨水匯集利用技術(shù)，即將有限的雨水資源匯集起來，并在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要時(shí)加以利用；?噴灌技術(shù)，即將水通過壓力管道均勻噴灑降落到田間；?膜上灌溉技術(shù)，即在地膜栽培技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的地面灌溉技術(shù)，同時(shí)具有防止水土流失的作用；?滴灌、滲灌技術(shù)，即直接對(duì)農(nóng)作物根部進(jìn)行水分和養(yǎng)料運(yùn)輸；?波涌灌溉技術(shù)，即根據(jù)作物需要，將供水分為幾個(gè)周期交替進(jìn)行。

2.2 節(jié)水灌溉效益分析

以滴灌和噴灌技術(shù)為例，對(duì)烏蘇市采用常規(guī)灌溉和節(jié)水技術(shù)前后的主要農(nóng)作物單產(chǎn)進(jìn)行分析對(duì)比,如圖1所示。從圖1中可以看到，與常規(guī)灌溉技術(shù)相比，采用節(jié)水技術(shù)后各主要農(nóng)作物畝產(chǎn)量均有較大幅度提高。噴灌技術(shù)下，棉花、小麥、玉米畝產(chǎn)量分別較常規(guī)灌溉下增產(chǎn)86kg，217kg和480kg，增產(chǎn)率達(dá)到了123%、62%和32%，農(nóng)民實(shí)際收入平均增加450元/畝以上，政府財(cái)政補(bǔ)貼減少30%；滴灌技術(shù)下，棉花、小麥、玉米畝產(chǎn)量分別較常規(guī)灌溉下增產(chǎn)90kg、250kg、593kg，增產(chǎn)率達(dá)到了129%、71%和39%，農(nóng)民實(shí)際收入平均增加483元/畝，政府減少財(cái)政支出33%。

從以上分析可以看到，采用節(jié)水技術(shù)對(duì)烏蘇市當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響相當(dāng)之大，帶來的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益也是顯而易見的，但是仍存在以下不足：?灌區(qū)渠系水和田間水利用系數(shù)僅為0.55，還需進(jìn)一步提高；?新型高效節(jié)水技術(shù)的適用和推廣還不夠普遍；?灌溉水利用系數(shù)達(dá)到0.7，但仍有提高空間。

圖1 節(jié)水前后農(nóng)作物單產(chǎn)對(duì)比

3 節(jié)水潛力分析

西北地區(qū)是典型的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，農(nóng)業(yè)灌溉有很大一部分仍在采用寬河床大渠輸水、田間漫灌的常規(guī)方法，灌溉水資源利用系數(shù)較低。烏蘇市乃至整個(gè)新疆由于其特殊的地理位置和自然環(huán)境，要求在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時(shí)必須注重節(jié)水和合理利用，而陜西省、甘肅省、青海省和寧夏回族自治區(qū)的節(jié)水技術(shù)目前還沒有大量普及，節(jié)水潛力很大。圖2給出了2001—2015年烏蘇市、新疆以及整個(gè)西北五省(自治區(qū))在主要節(jié)水技術(shù)下的累計(jì)節(jié)水量。從圖2中可以看到，烏蘇市在15年里，通過各項(xiàng)節(jié)水技術(shù)措施已累計(jì)節(jié)水達(dá)到1億m3，新疆為40億m3，西北五省(自治區(qū))合計(jì)為58億m3；在西北五省(自治區(qū))里，新疆地區(qū)的節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用最為普遍，效果也最明顯。因此，其他地區(qū)可以借鑒新韁節(jié)水灌溉經(jīng)驗(yàn)和措施，因地制宜大力開展可推廣的節(jié)水灌溉技術(shù)。

未來10年(2016—2025年)，烏蘇市及新疆其他地區(qū)在保持現(xiàn)有節(jié)水力度下，還可以抓好塔里木河灌區(qū)、葉爾羌河灌區(qū)，實(shí)施以節(jié)水為中心的技術(shù)改造灌區(qū)工程，同時(shí)加強(qiáng)管理和調(diào)控，爭(zhēng)取將灌區(qū)渠系水、田間水、灌溉水利用系數(shù)分別提高到0.7、0.85、0.6；西北其他省(自治區(qū))在積極吸取新疆節(jié)水治理的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)抓好青銅峽引黃灌區(qū)、河西走廊灌區(qū)、陜西關(guān)中及渭北旱塬等一大批大中型灌區(qū)的建設(shè)和投入，努力將灌區(qū)渠系水、田間水、灌溉水利用系數(shù)提高至烏蘇市或者新疆現(xiàn)有水平。右表統(tǒng)計(jì)了2001—2015年、預(yù)測(cè)了2016—2025年烏蘇市和西北地區(qū)的農(nóng)業(yè)節(jié)水累計(jì)節(jié)水量，從表1可以看出，假設(shè)按前述要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行節(jié)水改造，在2016—2025年，烏蘇市可實(shí)現(xiàn)節(jié)水1.2億m3，農(nóng)業(yè)增加產(chǎn)值預(yù)計(jì)在30.7億元；而在廣大的西北地區(qū)，如若實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉技術(shù)的普遍推廣，可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民帶來數(shù)千億元的經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)水技術(shù)所帶來的經(jīng)濟(jì)潛力巨大。

圖2 2001—2015年累計(jì)節(jié)水量

各地區(qū)累計(jì)節(jié)水量表 單位：億m3

4 討論與建議

本文以新疆烏蘇市為例，分析其節(jié)水灌溉技術(shù)所帶來的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，并借此對(duì)新疆乃至整個(gè)大西北干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉潛力進(jìn)行了探討和預(yù)測(cè)分析。作者認(rèn)為在實(shí)行以上技術(shù)和措施上還可以進(jìn)行以下幾點(diǎn)改進(jìn)：首先，可考慮作物調(diào)虧灌溉新技術(shù)，有目的分階段地在作物生長(zhǎng)各時(shí)期進(jìn)行干旱脅迫，使其處于一定程度的缺水，使?fàn)I養(yǎng)成分得到最大程度的合理利用；其次，加強(qiáng)節(jié)水管理和維護(hù)，提高用水效率；最后，則是可以調(diào)整水費(fèi)政策，通過政策引導(dǎo)和督促農(nóng)業(yè)節(jié)水。

5 結(jié) 論

烏蘇市地處我國內(nèi)陸干旱地區(qū)，其農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的效益和潛力反映了整個(gè)新疆地區(qū)目前的節(jié)水概況，作為西北五省(自治區(qū))最為干旱的地區(qū)之一，其節(jié)水灌溉技術(shù)的成功案例可作為其他地區(qū)借鑒的對(duì)象，采取各項(xiàng)節(jié)水技術(shù)及管理措施，可實(shí)現(xiàn)巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

[1] 寶英.西北地區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)[J].中國水利,2002(4):57-58.

[2] 秦大庸,羅翔宇,陳曉軍,等.西北干旱區(qū)水資源開發(fā)利用潛力分析[J].自然資源學(xué)報(bào),2004,19(2):143-150.

[3] 吳旭春,周和平,張俊強(qiáng).新疆灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展與節(jié)水潛力研究[J].中國農(nóng)村水利水電,2006(2):24-27.

[4] 鄒宇鋒，山立.有限水資源條件下西北旱區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展途徑[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2014(2)：257-263.

[5] 王曉愚,李剛,遲道才.新疆節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)策研究[J].節(jié)水灌溉,2005(2):41-42.

[6] 付文彥，肖聯(lián)貴.節(jié)水灌溉技術(shù)和技術(shù)模式的分析[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù)，2016(10)：54.

Analysis on water-saving irrigation efficiency and potential in northwest arid areas： with Wusu of Xinjiang as an example

DU Xiu

(XinjiangUygurAutonomousRegionWusuWaterConservancyBureau,Wusu833000,China)

Wusu of Xinjiang is adopted as an example for analyzing current water-saving irrigation measures and benefits on the basis of agricultural irrigation characteristics in Northwest China. Shortcomings thereof are pointed out. Energy-saving potential in the region, Xinjiang and Northwest China in future 10 years are calculated quantitatively through analyzing agricultural water-saving approaches in the region. Meanwhile, several targeted suggestions and improvement measures are proposed, thereby providing agricultural sustainable development ideas in vast Northwest China.

Northwest; Wusu; water-saving irrigation; benefit; potential

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.04.012

TV93

A

2096-0131(2017)04- 0035- 03