疏勒河流域農(nóng)業(yè)節(jié)水區(qū)劃及分區(qū)發(fā)展研究

鄧建偉

(甘肅省水利科學(xué)研究院，甘肅 蘭州 73000)

農(nóng)業(yè)節(jié)水區(qū)劃是通過調(diào)查研究，在充分分析區(qū)域經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展對農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展需求的基礎(chǔ)上，綜合考慮區(qū)域內(nèi)的自然地理條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r、灌溉基礎(chǔ)設(shè)施和水土資源狀況[1- 2]等因素，揭示區(qū)域農(nóng)業(yè)節(jié)水與自然條件、經(jīng)濟(jì)條件、技術(shù)條件匹配的相關(guān)規(guī)律，劃分出不同類型的農(nóng)業(yè)節(jié)水分區(qū)，提出區(qū)域內(nèi)節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向、適用的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)等，增強(qiáng)發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水的針對性，提出適合該區(qū)域的農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展戰(zhàn)略[3]，從而為因地制宜地發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)提供技術(shù)依據(jù)[4- 11]，因此，農(nóng)業(yè)節(jié)水區(qū)劃是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展規(guī)劃制定、水資源開發(fā)利用規(guī)劃編制和發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)不可缺少的前期工作。

疏勒河流域位于甘肅省河西走廊西端，為甘肅省三大內(nèi)陸河之一[12]。流域?qū)俅箨懟哪珊敌蜌夂?，平原區(qū)多年平均降水量僅39.6～63.4mm，多年平均蒸發(fā)量卻達(dá)到469～2869.4mm，流域地表水資源主要由山區(qū)降水補(bǔ)給。疏勒河流域農(nóng)業(yè)開發(fā)和水利建設(shè)歷史悠久，西漢時期即開始引水灌溉，發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè)，新中國成立以來，特別是20世紀(jì)90年代以來，建成了疏勒河農(nóng)業(yè)灌溉暨移民安置綜合開發(fā)工程，流域水利發(fā)展取得了巨大發(fā)展[13- 14]。流域內(nèi)灌區(qū)分布在流域中下游地區(qū)，地理位置、氣象因素等差異明顯，流域內(nèi)不同的地理、氣象條件造就了灌區(qū)內(nèi)地貌、水源、土壤、水質(zhì)等條件各異，人們長期在灌區(qū)內(nèi)耕作，形成的種植結(jié)構(gòu)和種植習(xí)慣各異，自然、人文狀況的差異性明顯。國家目前已經(jīng)把“節(jié)水優(yōu)先”上升為國家戰(zhàn)略，疏勒河流域是內(nèi)陸河流域，水資源利用效率不高和水資源短缺問題并存，促進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展，大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，是解決問題的唯一途徑。綜上所述，對疏勒河流域進(jìn)行農(nóng)業(yè)節(jié)水區(qū)劃研究，提出分區(qū)發(fā)展對策和措施非常必要。

1 指標(biāo)選取與量化

1.1 指標(biāo)選取

由于本次節(jié)水區(qū)劃區(qū)域為疏勒河流域，涉及尺度相對較小，地理、氣候等指標(biāo)差異較小，且涉及分區(qū)區(qū)域均分布在灌區(qū)內(nèi)，重點(diǎn)的差異在流域上下游位置所決定的相關(guān)指標(biāo)，所以本次節(jié)水區(qū)劃，主要選取對本流域區(qū)劃有影響的關(guān)鍵性因素，作為區(qū)劃指標(biāo)，進(jìn)行節(jié)水區(qū)劃，在此基礎(chǔ)上，提出分區(qū)域節(jié)水發(fā)展策略。

1.1.1地貌特征

地貌是決定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類型的關(guān)鍵因素，地貌的主要反映指標(biāo)是高程，流域內(nèi)不同高程，形成了不同的光、熱、水、土等條件，而這些條件直接決定著種植作物的類型與種類，決定著農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)方式和特點(diǎn)。高程指標(biāo)可以用絕對高程和相對高程反映，絕對高程能夠直觀反映區(qū)域的整體狀況，讓人們能夠?qū)^(qū)域高程形成對比狀況，因此，本次選擇絕對高程作為區(qū)劃指標(biāo)。疏勒河流域自南向北、自東向西高程逐漸降低，灌區(qū)分布在洪積扇平原、盆地、河流尾閭，海拔高度在900～2500m之間，差異較大，地貌特征勢必影響節(jié)水區(qū)劃結(jié)果。

1.1.2氣象特征

不同的氣候和氣象特征，造就了區(qū)域內(nèi)不同的溫度和水分條件，人們就此長期耕作，形成了不同的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)類型，因此，氣象特征也是決定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素。流域內(nèi)灌區(qū)氣候類型相近，但由于地理位置、高程等因素的差異，從高山、到平原、到荒漠，形成了不同的溫度、濕度和水分條件，具體的氣象指標(biāo)差異較大，昌馬灌區(qū)平均溫度較低，不適合種植棉花，就是典型案例。

1.1.3灌區(qū)類型

灌區(qū)類型主要指水源類型，包括地表水灌區(qū)、地下水灌區(qū)和地表水地下水混合灌區(qū)，不同的水源決定不同的節(jié)水灌溉方式。疏勒河流域包括地表水灌區(qū)、地下水灌區(qū)和地表水地下水混合灌區(qū)3種類型，因此，應(yīng)根據(jù)不同的灌區(qū)類型進(jìn)行區(qū)劃，提出不同的節(jié)水發(fā)展措施。

1.1.4土壤類型

土壤是作物生長的基礎(chǔ)，與作物關(guān)系最為密切，土壤為作物生長提供水分、養(yǎng)分。不同區(qū)域的土壤形成條件不同，質(zhì)地不同，形成了不同的保水性、酸堿度、養(yǎng)分等作物生長密切相關(guān)的指標(biāo)，而這些指標(biāo)決定著作物種植類型、灌水方式等。疏勒河流域各灌區(qū)自上游向下游經(jīng)沖洪積形成，灌區(qū)內(nèi)荒地土壤有棕漠土、鹽土、草甸土、沼澤土和風(fēng)沙土5個土類，耕地土壤中有灌漠土和潮土2個土類，灌區(qū)土壤類型各異，節(jié)水區(qū)劃必然存在差異。

1.1.5水質(zhì)指標(biāo)

渠道灌溉等常規(guī)節(jié)水灌溉方式對水質(zhì)要求不高，而噴灌、微灌等高效節(jié)水灌溉方式對泥沙、濁度等水質(zhì)指標(biāo)要求較高，如果泥沙、雜質(zhì)等含量較大，將造成噴頭、滴頭堵塞，影響節(jié)水灌溉效益發(fā)揮。流域內(nèi)灌區(qū)水源復(fù)雜，不同區(qū)域的地表水、地下水、混合水的水質(zhì)條件，直接影響著節(jié)水灌溉方式的選擇，因此水質(zhì)也是節(jié)水區(qū)劃的重要影響因素。

1.1.6農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)

農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)主要涉及區(qū)域內(nèi)作物類型、種植方式、種植比例等，不同的作物有著適宜的節(jié)水灌溉方式，不同的種植方式要求不同的投資，不同的種植比例產(chǎn)生不同的效益，農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)是農(nóng)業(yè)區(qū)劃的重要組成部分，因此，農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)與作物布局是影響節(jié)水區(qū)劃的重要因素。

1.1.7缺水程度

缺水程度是直接反映灌區(qū)內(nèi)水資源豐虧程度，也直接影響著節(jié)水灌溉方式的選擇，水資源豐沛、經(jīng)濟(jì)不富裕的地區(qū)，可以選擇渠道灌溉等常規(guī)節(jié)水灌溉方式；而水資源緊缺的地區(qū)，則需要選擇噴灌、微灌等高效節(jié)水灌溉措施。缺水程度在不同尺度有不同的計算方法，本次在灌區(qū)內(nèi)用畝均農(nóng)業(yè)實灌水量與灌區(qū)綜合灌溉定額的比值計算。

1.2 指標(biāo)量化

根據(jù)確定的指標(biāo)，在資料收集與分析的基礎(chǔ)上，對相應(yīng)的指標(biāo)進(jìn)行了量化處理，詳見表1。

表1 疏勒河流域灌區(qū)節(jié)水區(qū)劃指標(biāo)表

2 節(jié)水灌溉分區(qū)

根據(jù)表1節(jié)水區(qū)劃指標(biāo)分析結(jié)果，結(jié)合各灌區(qū)的自然、地理條件等因素，以及《敦煌水資源合理利用與生態(tài)保護(hù)綜合規(guī)劃》[15]，確定疏勒河流域節(jié)水區(qū)劃，見表2。

表2 疏勒河流域灌區(qū)節(jié)水區(qū)劃表

3 分區(qū)發(fā)展對策

3.1 玉門昌馬冷涼缺水糧食、經(jīng)濟(jì)作物渠灌——管灌區(qū)

昌馬灌區(qū)灌溉以地表水為主，地下水為補(bǔ)充，灌區(qū)內(nèi)種植作物多樣，包括小麥、玉米、葵花、洋蔥、啤酒花等作物，灌區(qū)適宜的田間節(jié)灌模式為渠灌、管灌、大田微灌、溫室微灌等。灌區(qū)內(nèi)應(yīng)加強(qiáng)渠道改造，田間將大地塊改為小于0.5畝的小畦灌溉，平田整地和田間渠道襯砌及建筑物配套；條件較好的區(qū)域采用干支渠渠道輸水+斗農(nóng)渠管道輸水+田間管灌、微灌+膜上灌等農(nóng)藝管理措施+節(jié)水管理措施等；以地下水為水源的區(qū)域，全部實現(xiàn)管道輸水，田間發(fā)展管灌或滴灌；積極發(fā)展地表水、地下水蓄水+溫室微灌模式。

3.2 玉門花海綠洲缺水特色經(jīng)濟(jì)作物渠灌——小畦灌區(qū)

花海灌區(qū)地處流域下游，溫度較高，種植作物以棉花和特色林果作物為主，灌區(qū)的發(fā)展重點(diǎn)應(yīng)加強(qiáng)渠道改造，提高田間輸水效率，田間推廣小畦灌，配套膜上灌等農(nóng)藝節(jié)水模式；地下水灌區(qū)推廣管道灌溉全覆蓋，田間配套噴灌、微灌等高效節(jié)水技術(shù)。

3.3 瓜州雙塔綠洲缺水特色經(jīng)濟(jì)渠灌——管灌區(qū)

雙塔灌區(qū)處于流域下游，種植作物為棉花和瓜果等特色經(jīng)濟(jì)作物，傳統(tǒng)渠灌區(qū)應(yīng)加強(qiáng)渠道改造，田間推廣小畦灌；下游瓜州西湖灌區(qū)輸水距離長，目前仍以土渠輸水為主，應(yīng)進(jìn)行渠道防滲工作；條件較好的區(qū)域采用干支渠渠道輸水+斗農(nóng)渠管道輸水+田間管灌、微灌+膜上灌+農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)+節(jié)水管理措施等；以地下水為水源的區(qū)域，全部實現(xiàn)管道輸水，田間發(fā)展管灌或滴灌。

3.4 敦煌黨河綠洲缺水特色經(jīng)濟(jì)、特色林果管灌——滴灌區(qū)

黨河灌區(qū)目前已形成一定的節(jié)水灌溉規(guī)模，節(jié)水灌溉率44.18%，但已常規(guī)的渠灌為主，高效節(jié)水灌溉比例僅7.21%，未來區(qū)域節(jié)水發(fā)展的重點(diǎn)是管道輸水灌溉，目前灌區(qū)內(nèi)主要種植作物以棉花、瓜果等特色經(jīng)濟(jì)和特色林果為主，較適合的節(jié)水農(nóng)業(yè)模式為低壓管道輸水+田間管灌、滴灌+農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)+節(jié)水管理措施，應(yīng)加強(qiáng)灌區(qū)節(jié)水改造，田間發(fā)展小畦灌，配套農(nóng)業(yè)節(jié)水措施。

3.5 敦煌南湖葡萄管灌——微灌區(qū)

本區(qū)域內(nèi)種植的作物為葡萄，未來應(yīng)全部實現(xiàn)管道輸水，較適合的節(jié)水農(nóng)業(yè)模式主要有：低壓管道輸水+滴灌+農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)。

3.6 肅北黨城灣高寒缺水蔬菜、林草管灌區(qū)

本區(qū)域內(nèi)種植的作物以蔬菜和林草為主，現(xiàn)狀節(jié)水灌溉基本處于起步狀態(tài)，未來發(fā)展以常規(guī)節(jié)水灌溉為主，較適合的節(jié)水農(nóng)業(yè)模式主要有：渠道輸水+田間溝畦改造+田間農(nóng)藝節(jié)水措施+節(jié)水管理措施；畦田改造主要是將大地塊改為小于0.5畝的小畦灌溉、平田整地和田間渠道襯砌及建筑物配套等措施。未來將全部實現(xiàn)管道輸水，較適合的節(jié)水農(nóng)業(yè)模式主要有：低壓管道輸水+滴灌+農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)+節(jié)水管理措施。

3.7 阿克塞紅柳灣高寒缺水蔬菜、林草渠灌區(qū)

本區(qū)域內(nèi)種植的作物蔬菜和林草為主，未來應(yīng)全部實現(xiàn)管道輸水，較適合的節(jié)水農(nóng)業(yè)模式主要有：低壓管道輸水+田間管灌或滴灌+農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)+節(jié)水管理措施。

4 結(jié)語

綜合考慮疏勒河流域的地貌、氣象、灌區(qū)類型、土壤類型、水質(zhì)、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)和缺水程度等因素，進(jìn)行了指標(biāo)量化，將疏勒河流域劃分為表2的7個節(jié)水區(qū)劃，并提出了分區(qū)發(fā)展對策。

從節(jié)水區(qū)劃和分區(qū)發(fā)展對策中可以看出，區(qū)域內(nèi)的地貌、氣象、水質(zhì)等條件是相對穩(wěn)定因素，短時期內(nèi)變化不大。而區(qū)域內(nèi)的農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)是動態(tài)變化的，政府和農(nóng)民會根據(jù)經(jīng)濟(jì)效益等多種因素調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，因此，節(jié)水區(qū)劃結(jié)果也應(yīng)該根據(jù)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展規(guī)劃、農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃調(diào)整節(jié)水區(qū)劃，以適應(yīng)新的農(nóng)業(yè)布局，為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供節(jié)水支撐。