張家口市沽源縣地下水高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目實(shí)施與效益分析

(河北省水利工程局，河北 石家莊 050021)

1 沽源縣概況

沽源縣隸屬河北省張家口市，位于河北省西北部的壩上地區(qū)，地理位置為東經(jīng)114°50′38″～116°4′09″、北緯41°14′33″～41°56′55″。東與承德市豐寧縣接壤，南與赤城、崇禮兩縣連接，西與張北縣、康?？h毗鄰，北與內(nèi)蒙古自治區(qū)太仆寺旗、正藍(lán)旗、多倫縣為界。它是灤河、黑河、白河的發(fā)源地，也是京津冀地區(qū)重要的水源地和生態(tài)功能區(qū)。 沽源縣屬溫帶大陸性草原氣候，總面積3654km2，總?cè)丝?2.6萬，轄4鎮(zhèn)、10鄉(xiāng)、233個行政村。沽源縣耕地166萬畝，主要農(nóng)作物有燕麥、馬鈴薯、亞麻、雜豆、蔬菜等，是華北最大的脫毒薯基地?？h境總體地勢南高北低，全縣平均海拔1536m。

沽源縣屬大陸性季風(fēng)氣候，明顯受蒙古高壓中心影響,表現(xiàn)為夏季清涼短促，雨水集中；冬季寒冷漫長，干旱少雪；春秋兩季多風(fēng)少雨，氣溫變化劇烈。全年氣候總體特征是干旱、少雨、多風(fēng)沙，屬典型的寒溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)。年平均氣溫1.4℃，7月平均氣溫17.9℃。年日照時數(shù)最長3246h，最短2616h，無霜期117天。多年平均蒸發(fā)量1102～1279mm，多年平均降水量408.7mm，降水量主要集中在6—9月，占全年總降水量的78.4%，降水量時空分布不均，地域年際之間差異很大。最大凍土層深度2.8m。

2 沽源縣農(nóng)業(yè)用水問題

沽源縣屬水資源嚴(yán)重不足的地區(qū)，自20世紀(jì)70年代開始，地下水過度開釆，不斷加劇地下水位降落漏斗、地面沉降等水環(huán)境問題。農(nóng)業(yè)是用水大戶，農(nóng)業(yè)用水量偏大，且由于灌溉方式落后、工程配套不完善、管理粗放、 灌溉水利用率低下，用水浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，連年超釆，造成地下水位持續(xù)下降，灌溉成本逐年提高，既超采地下水又增加農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。因此實(shí)施高效節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉、促進(jìn)地下水采補(bǔ)平衡是十分必要的。

沽源縣水資源整體開發(fā)利用程度較低。其中地下水開發(fā)利用程度較高，地表水開發(fā)利用程度較低，不足10%。近幾年，張家口作為北京的“菜籃子”，蔬菜種植面積不斷增長，導(dǎo)致灌溉用水不斷增加，由于沽源縣節(jié)水灌溉率為55%，農(nóng)業(yè)節(jié)水尚有一定潛力，亟需提高農(nóng)業(yè)節(jié)水水平，降低農(nóng)業(yè)用水量。

3 地下水高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目實(shí)施中注意的幾個問題

自2011年—2018年沽源縣實(shí)施地下水高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目以來，灌溉面積達(dá)20萬畝，投入資金1.3億元左右。涉及沽源縣的4個鎮(zhèn)、8個鄉(xiāng)、201個行政村。

沽源縣位于河北省西北部壩上地區(qū)，因冬季寒冷，凍土層厚度較大，冬季和春季不易進(jìn)行管溝開挖施工，只能在5月中旬以后施工，而農(nóng)作物也只能在每年的5—9月生長。因此，溝道施工與農(nóng)作物種植的時間基本重合，這就要求施工單位要合理組織人力和設(shè)備資源，并根據(jù)不同種類農(nóng)作物種植時間，以多點(diǎn)交叉進(jìn)行管溝開挖與主管道安裝的施工工作，既不影響農(nóng)民對農(nóng)作物的種植，又能在較短的有效時間段完成施工任務(wù)。

a.做好宣傳工作。地下水高效節(jié)水工程，是利國利民的工程。但是在管溝開挖等施工過程中，需要臨時占地，需要在耕地中開挖施工，有的農(nóng)民阻撓施工，有的農(nóng)民隨意更改管溝走向，有的農(nóng)民要求減少管溝數(shù)量，甚至有的農(nóng)民根本不讓在耕地內(nèi)鋪設(shè)管道，致使部分工程實(shí)施非常困難。因此，在工程實(shí)施之前，鄉(xiāng)鎮(zhèn)和村委會要對地下水高效節(jié)水工程的好處進(jìn)行大力宣傳，要讓每一個農(nóng)民認(rèn)識到地下水高效節(jié)水工程利國利民利己，要讓每個農(nóng)民認(rèn)識到工程實(shí)施后對于自己的耕地成本減少，收入增加，從而在項(xiàng)目實(shí)施階段使農(nóng)民能夠積極配合，以保證地下水高效節(jié)水工程的實(shí)施。

b.合理布設(shè)出地樁(即地下管道與地面管道接口)。出地樁的布設(shè)首先要考慮耕地歸屬戶，其次要考慮農(nóng)作物的種類，第三要考慮機(jī)井出水量與機(jī)井控制的耕地面積，第四要考慮農(nóng)民在作物生長期管理是否方便。不能生硬地按耕地面積去布設(shè)出地樁。在地下水高效節(jié)水工程實(shí)施的幾年中，發(fā)生過由于出地樁布置不合理，農(nóng)作物不能及時灌溉，致使農(nóng)作物減產(chǎn)的現(xiàn)象。因此，出地樁的數(shù)量及安裝位置要與農(nóng)民進(jìn)行多次溝通，合理布設(shè)出地樁。

c.地下管道(主管道)安裝與打壓。地下水高效節(jié)水工程有其自身的特點(diǎn)，要嚴(yán)把主管道安裝質(zhì)量，主管道安裝要有專業(yè)人員操作，不能因?yàn)槠洳僮魅菀拙桶才欧菍I(yè)人員進(jìn)行。在地下水高效節(jié)水工程實(shí)施的幾年中，有的施工隊伍隨意安排不懂管道安裝技術(shù)臨時工進(jìn)行安裝，致使在農(nóng)田灌溉過程中，地下管道漏水，有的管道通水不暢，有的地塊主管道不能運(yùn)行使用，必須重新開挖后再安裝管道，由此毀壞了農(nóng)民的農(nóng)作物，給農(nóng)民造成了一定經(jīng)濟(jì)損失。

d.地下水高效節(jié)水工程項(xiàng)目是與農(nóng)民密切相關(guān)的工程，在工程實(shí)施之前要與當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)政府和村委會聯(lián)系，進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，要與實(shí)施工程的戶主聯(lián)系，并與戶主到耕地現(xiàn)場進(jìn)行勘察測量，確定耕地邊界、地形高程，繪制主管道、地面管道、出水口、首部位置圖，并經(jīng)戶主確認(rèn)后再進(jìn)行施工，避免主管道開挖施工完成后再重新返工。

e.工程完工后要對農(nóng)戶進(jìn)行操作運(yùn)行培訓(xùn)，主要內(nèi)容為農(nóng)戶首部的操作使用、出地樁與地面管道連接、常見的問題以及出現(xiàn)問題后如何處理，要告訴農(nóng)戶首部水壓如何控制、正常運(yùn)行的水壓、澆地灌溉的最大水壓。在工程運(yùn)行中施工單位要派專人進(jìn)行巡視，發(fā)現(xiàn)問題及時解決。在地下水高效節(jié)水工程運(yùn)行的幾年中，有的農(nóng)戶對首部水壓不能按規(guī)范使用，為了縮短澆地時間隨意調(diào)高首部水壓，因水壓過大導(dǎo)致地面管道和滴管帶脹壞。有的農(nóng)戶把首部過濾器扔掉，導(dǎo)致因泥沙進(jìn)入地面管道和滴管帶而發(fā)生堵塞，致使地面管道和滴管帶報廢。

4 地下水高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目效益

a. 通過作物生育灌溉需水量分析及科學(xué)灌溉，節(jié)約了大量農(nóng)業(yè)用水。高效節(jié)水灌溉工程實(shí)施后，按實(shí)施地下水高效節(jié)水灌溉面積20萬畝計算，50%年份減少地下水用量1042萬m3，實(shí)現(xiàn)畝均節(jié)水52.13m3，75%年份減少地下水用量1274萬m3，實(shí)現(xiàn)畝均節(jié)水63.70m3。

b.經(jīng)過幾年的地下水高效節(jié)水工程實(shí)施，地下水位上升顯著，經(jīng)觀測，2018年同時期地下水水位比2010年上升5～15m。

c.張家口壩上地區(qū)有大量的淖，在20世紀(jì)70年代以后，由于農(nóng)業(yè)用水量增大，對地下水過度開采灌溉，以及其他諸多原因，致使大量的淖逐漸干枯，經(jīng)過幾年的地下水高效節(jié)水工程的實(shí)施，原來干枯的淖，逐漸形成碧波蕩漾的水面。沽源縣最大的黃蓋淖水面2017年高程比原來上升2m左右。

d.壩上沽源縣地上河流較多、濕地較多，因地下水過度開采，河流徑流明顯減少，有的濕地干枯，形成鹽堿灘，嚴(yán)重影響了生態(tài)環(huán)境，經(jīng)過地下水高效節(jié)水工程的實(shí)施，河流徑流量明顯增加，原來干枯濕地又恢復(fù)了原來的生機(jī)，鳥類在濕地中繁衍生息。

e.過去農(nóng)業(yè)灌溉全部釆用畦灌，輸水釆用小白龍，灌溉水利用系數(shù)僅為0.60。地下水高效節(jié)水工程采取滴灌方式，灌溉水利用系數(shù)達(dá)到0.9，提高了農(nóng)業(yè)灌溉用水率，減少了對地下水的開采。

f.高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉工程畝均較地面灌省工2個，按地下水高效節(jié)水工程20萬畝計算，每年省工33萬個，每個工按50元計算，則省工效益為1700萬元。按種植馬鈴薯計算新增馬鈴薯生產(chǎn)能力1330萬kg，每年可增加效益3500萬元。

g.由于過去采用落后的灌溉方式，成本高、收入低，沽源縣農(nóng)民的收入較低，實(shí)施地下水高效節(jié)水工程以來，農(nóng)民的收入明顯增加，在地下水高效節(jié)水工程項(xiàng)目區(qū)的農(nóng)民家庭收入平均增加3000～5000元。由于實(shí)施滴管工程，大量的農(nóng)民能夠有時間從事其他工作。

h.實(shí)施地下水高效節(jié)水工程大幅提高了灌溉設(shè)施條件，提高了灌溉保證率，有效提高了農(nóng)作物產(chǎn)量，農(nóng)作物產(chǎn)值也隨之大幅增長，對促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展具有明顯的推動作用。

i.地下水高效節(jié)水工程的實(shí)施提高了社會生產(chǎn)力，使農(nóng)業(yè)的集約化經(jīng)營成為現(xiàn)實(shí)；水利科技的應(yīng)用，加速了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的進(jìn)程，水資源和環(huán)境的綜合治理，把整個農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)和國民經(jīng)濟(jì)置于可持續(xù)發(fā)展軌道上。農(nóng)村物質(zhì)文化水平普遍提高。一是廣大農(nóng)民直接參與項(xiàng)目管理，充分發(fā)揮他們的積極性和主人翁精神，革新綜合節(jié)水技術(shù)，降低灌溉成本，提高生產(chǎn)效益；二是項(xiàng)目實(shí)施后，隨著全面開展的科普教育，一大批基層干部、技術(shù)人員和農(nóng)民代表得到培訓(xùn)，農(nóng)民的科技素質(zhì)大大提高，一大批人才參與項(xiàng)目管理和投入科學(xué)種田，他們是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一支生力軍，對于加速農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程、增加農(nóng)民收入、豐富農(nóng)村文化生活起到了重要作用。

5 地下水高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目實(shí)施有待解決的問題

a.加強(qiáng)宣傳工作。經(jīng)過幾年地下水高效節(jié)水工程建設(shè)，部分農(nóng)民已經(jīng)認(rèn)識到實(shí)施高效節(jié)水灌溉的好處，但是，部分農(nóng)民仍然對高效節(jié)水工程有不理解和抵觸情緒，能夠接受高效節(jié)水工程實(shí)施的農(nóng)民，對節(jié)約用水以及實(shí)施該工程的深遠(yuǎn)意義不清楚，仍需通過報紙、培訓(xùn)等方式，對農(nóng)民進(jìn)行教育，讓每一位農(nóng)民愛惜水資源。

b.逐步實(shí)施農(nóng)場化、規(guī)模化農(nóng)業(yè)工程。在幾年的工程建設(shè)中，由于相當(dāng)大一部分是散戶(即一家一戶的工程項(xiàng)目)，在工程實(shí)施過程中遇到了難以解決的問題，一家一戶的耕作模式不利于高效節(jié)水工程的發(fā)展，也對高效節(jié)水工程的效益產(chǎn)生一定的不利影響。

c.加強(qiáng)后期管理，鄉(xiāng)鎮(zhèn)與有關(guān)部門成立相應(yīng)的管理組織，確保地下水高效節(jié)水工程能夠按要求規(guī)范運(yùn)行。

6 結(jié) 語

沽源縣地下水高效節(jié)水工程的實(shí)施，控制了對地下水的過度開采，對當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境有一定的積極作用，對恢復(fù)沽源縣地下水資源平衡也有一定的作用，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。