遼河流域農(nóng)田灌溉發(fā)展對策研究

胡春媛 陸 超 方書義

(1.松遼水利委員會流域規(guī)劃與政策研究中心，吉林 長春 130021；2.嫩江尼爾基水利水電有限責(zé)任公司，黑龍江 齊齊哈爾 161005)

遼河流域是我國重要的商品糧基地，2019年流域農(nóng)田有效灌溉面積占到耕地面積的41.71%，農(nóng)田灌溉用水量占農(nóng)業(yè)總用水量的90.00%以上，占用水總量的60.00%以上，占比較高，且現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用程度已超過60.00%，特別是西遼河流域，已經(jīng)引起一系列水生態(tài)問題。因此，摸清現(xiàn)狀流域農(nóng)田灌溉現(xiàn)狀存在的問題，有針對性地分區(qū)域制定對策，提高用水效率，緩解流域水生態(tài)問題，對推動流域農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。

1 流域概況

遼河源頭為河北省境內(nèi)的七老圖山脈的光頭山，分別流經(jīng)河北、內(nèi)蒙古、吉林、遼寧4省(自治區(qū))，全長1345km。遼河流域位于我國東北地區(qū)的西南部，東經(jīng)116°5′～125°3′、北緯40°3′～45°2′之間，東鄰吉林段松花江、鴨綠江流域，西鄰內(nèi)蒙古高原，南鄰灤河、大凌河流域及渤海，北鄰松花江流域，流域總面積為22.11萬km2，其中山丘區(qū)面積為12.66萬km2，平原區(qū)面積為9.45萬km2。遼河流域包括4個水資源二級區(qū)，分別為西遼河、東遼河、遼河干流和渾太河。

流域多年平均降水量在300～1000mm之間，由東向西遞減，東部山區(qū)可達(dá)1000mm，西北部的內(nèi)蒙古草原僅為300mm。降水年內(nèi)分配不均，6—9月降水約占全年降水的70%～85%。流域多年平均蒸發(fā)量約在500～1200mm之間，差別較大，由西南向東北遞減。其中，西遼河上游的老哈河蒸發(fā)量最大，可達(dá)1200mm；中部遼河平原地區(qū)次之，在800～1000mm之間；東部山區(qū)最少，在500～800mm。流域人均水資源占有量為651m3，耕地畝均水資源占有量為333m3，屬于水資源相對貧乏的地區(qū)。

按照2010—2019年年供水量的平均值來計(jì)算，流域水資源開發(fā)利用率為67.50%，其中地表水開發(fā)利用率為44.00%，平原區(qū)淺層地下水開發(fā)利用率為93.80%。遼河流域水資源短缺，水資源開發(fā)利用率偏高，地下水開發(fā)利用率除遼河干流外，均在90.00%以上，特別是西遼河流域，地下水已出現(xiàn)超采情況。

2 農(nóng)田灌溉發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 農(nóng)田灌溉現(xiàn)狀

2010—2019年《松遼流域水資源公報(bào)》顯示，遼河流域平均耕地面積為7851.38萬畝，農(nóng)田有效灌溉面積為3275.20萬畝，農(nóng)田實(shí)灌面積為2677.46萬畝。其中水田面積為842.02萬畝、水澆地面積為1528.09萬畝、菜田面積為307.35萬畝，農(nóng)田有效灌溉面積占到耕地面積的41.71%。

2010—2019年遼河流域農(nóng)田灌溉平均總用水量約100.00億m3，西遼河、遼河干流、渾太河流域農(nóng)田灌溉用水量基本上呈逐年下降的趨勢。2010—2019年流域農(nóng)業(yè)平均用水量約108.11億m3，農(nóng)田灌溉平均用水量占農(nóng)業(yè)用水量的91.51%，其中水田用水量為60.12億m3，占比較大。

流域內(nèi)大部分灌區(qū)分布在河流兩岸的沖積平原和河谷平原上，遼河流域現(xiàn)狀30萬畝以上的大型灌區(qū)有14個。其中，內(nèi)蒙古自治區(qū)有6個，分別為山灣子灌區(qū)、甸子灌區(qū)、舍力虎灌區(qū)、西遼河灌區(qū)、英金河灌區(qū)、莫力廟灌區(qū)；遼寧省有7個，分別為大洼灌區(qū)、盤山灌區(qū)、開原灌區(qū)、渾浦灌區(qū)、渾沙灌區(qū)、燈塔灌區(qū)、營口灌區(qū)；吉林省有1個，為梨樹灌區(qū)。設(shè)計(jì)灌溉面積共計(jì)720.0萬畝，農(nóng)田有效灌溉面積共計(jì)573.6萬畝，實(shí)灌面積共計(jì)482.7萬畝。流域現(xiàn)狀大型灌區(qū)灌溉水利用系數(shù)除英金河灌區(qū)為0.4外，其他灌區(qū)均在0.5以上，灌溉水源主要以地表水為主。

2.2 存在問題

a.水資源較為緊缺，現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)用水量超過總量控制指標(biāo)。遼河流域農(nóng)業(yè)用水量為105.7億m3，已超出2030年的農(nóng)業(yè)用水總量控制指標(biāo)，水資源開發(fā)利用率高達(dá)66.4%。流域西部由于過度放牧和濫墾，很多地方的草地資源呈現(xiàn)退化、沙化和鹽堿化現(xiàn)象。還有一些地方大量發(fā)展農(nóng)田灌溉，甚至發(fā)展水稻，擠占了自然生態(tài)系統(tǒng)的用水，造成河流干涸，地下水位大幅下降，導(dǎo)致濕地萎縮，沙漠化和鹽堿化加重。

b.缺乏渠系計(jì)量設(shè)施及灌溉用水價格機(jī)制。流域內(nèi)大部分灌區(qū)未核定成本水價，小型農(nóng)田水利工程普遍存在用水不計(jì)量的問題，由于大中型灌區(qū)大部分末級渠系缺乏用水計(jì)量設(shè)施，水費(fèi)收取困難，有的灌區(qū)雖然設(shè)置了量水設(shè)施，但并未真正作為水費(fèi)計(jì)收的依據(jù)。由于水費(fèi)收取落實(shí)困難，造成灌區(qū)管護(hù)責(zé)任無法落實(shí)。

c.灌區(qū)管理制度不健全，管理水平尚待提高。灌區(qū)能否正常、高效運(yùn)行，規(guī)范的管理制度和管理人員的素質(zhì)、實(shí)際操作技術(shù)水平至關(guān)重要。缺乏規(guī)范的灌區(qū)管理制度和專業(yè)基層管理人員、運(yùn)行維護(hù)資金投入不足已成為流域灌溉發(fā)展的“短板”。已實(shí)施的節(jié)水增糧工程效果顯著，但隨著建成面積逐年累加，每年生產(chǎn)性費(fèi)用隨之增加，由于農(nóng)民自主投入很少，各級政府也沒有穩(wěn)定的后續(xù)投入，鞏固成果壓力愈來愈大，已經(jīng)成為日后節(jié)水灌溉工程發(fā)展的重要制約因素，改革與管理任務(wù)仍然艱巨。在節(jié)水型社會建設(shè)方面，高效的節(jié)水管理體制機(jī)制尚未形成，政府調(diào)控、市場調(diào)節(jié)及公眾多方參與的節(jié)水運(yùn)行機(jī)制尚未健全，灌區(qū)管理任重而道遠(yuǎn)。

3 農(nóng)田灌溉發(fā)展趨勢分析

預(yù)測到2030年流域農(nóng)田有效灌溉面積將達(dá)到3469.27萬畝，農(nóng)田灌溉總需水將達(dá)到114.48億m3，僅農(nóng)田灌溉就已超出農(nóng)業(yè)總量控制指標(biāo)2.46億m3，在用水總量控制的前提下，到2030年流域水資源供需矛盾將更加突出。

因此，結(jié)合流域水資源特點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的推動下，未來流域農(nóng)田灌溉必須從發(fā)展旱田節(jié)水灌溉，控制發(fā)展水田灌溉面積，同時還應(yīng)考慮調(diào)整經(jīng)濟(jì)作物等其他方面。

a.西遼河：西遼河流域現(xiàn)狀水田及水澆地灌溉面積均超出松花江和遼河流域水資源綜合規(guī)劃灌溉面積，因此應(yīng)從逐步減少水田面積著手，調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，同時進(jìn)行灌區(qū)續(xù)建配套和節(jié)水改造，并大力發(fā)展現(xiàn)代高效節(jié)水灌溉技術(shù)。

b.東遼河：東遼河流域主要從嚴(yán)格控制水田灌溉面積著手，發(fā)展現(xiàn)代高效節(jié)水農(nóng)業(yè)。

c.遼河干流：遼河干流現(xiàn)狀水田及水澆地灌溉面積均超出松花江和遼河流域水資源綜合規(guī)劃灌溉面積，因此應(yīng)調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)，減少水田種植面積的同時發(fā)展現(xiàn)代高效節(jié)水灌溉技術(shù)，做好渠系襯砌，減少灌溉用水量。

d.渾太河：渾太河流域針對旱作農(nóng)業(yè)，應(yīng)注重采用現(xiàn)代高效的節(jié)水灌溉技術(shù)，以更少的用水量獲取更大的產(chǎn)量和收益，是今后農(nóng)業(yè)灌溉發(fā)展的必然趨勢?，F(xiàn)代高效節(jié)水灌溉措施主要有噴、微、管灌技術(shù)等，節(jié)水的同時還可以實(shí)現(xiàn)灌溉與給藥給肥相結(jié)合。此外，在發(fā)展高效節(jié)水灌溉、增加糧食產(chǎn)量的同時，要注重項(xiàng)目所在區(qū)域的地下水資源條件，以水定產(chǎn)，控制新增灌溉面積，實(shí)現(xiàn)深層承壓水不開采，淺層地下水不超采。

4 對策措施

針對遼河流域各二級區(qū)水資源特點(diǎn)，結(jié)合用水總量控制要求，未來農(nóng)田灌溉發(fā)展的主要方向是調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、大力發(fā)展現(xiàn)代高效節(jié)水農(nóng)業(yè)、加強(qiáng)農(nóng)田灌溉管理及加強(qiáng)農(nóng)田灌溉節(jié)水科技創(chuàng)新等。

4.1 調(diào)整種植結(jié)構(gòu)

遼河流域?qū)儆谒Y源相對貧乏的地區(qū)，結(jié)合流域自身水資源條件，迫切需要對農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整。

a.調(diào)整玉米種植結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)發(fā)展加工、養(yǎng)殖業(yè)專用型玉米品種。重點(diǎn)調(diào)減玉米低產(chǎn)區(qū)(小于5.25t/hm2)玉米面積，改種大豆，建立玉米、大豆輪作制度。加快研發(fā)適用于淀粉加工的高質(zhì)量、高單產(chǎn)的加工型玉米品種和適用于養(yǎng)殖業(yè)需求的高蛋白青儲玉米品種。調(diào)減普通玉米，發(fā)展收獲前水分降低快、含水量低、與畜牧業(yè)和加工業(yè)需求相適應(yīng)的專用型玉米品種，重點(diǎn)在遼河平原建設(shè)食用、飼用、種用和加工等專用玉米種植基地。以青儲玉米替代籽粒玉米，可減少一次灌水。

b.穩(wěn)定大豆種植規(guī)模，重點(diǎn)發(fā)展高油大豆生產(chǎn)。由于在中國大豆屬于低產(chǎn)作物，而且它的經(jīng)濟(jì)收益相比其他作物效益較低，所以農(nóng)民種植意愿低，隨著大豆的需求不斷增長，國內(nèi)供給卻不斷下降。國際上許多國家加強(qiáng)了對轉(zhuǎn)基因農(nóng)產(chǎn)品的管理及限制。大豆是遼河流域主要種植的農(nóng)作物之一，未來應(yīng)鼓勵農(nóng)民種植大豆，發(fā)揮東北地區(qū)的地緣優(yōu)勢，在遼河平原劃定非轉(zhuǎn)基因大豆保護(hù)區(qū)，采取隔離措施，加大對遼河平原大豆非轉(zhuǎn)基因優(yōu)勢的保護(hù)。

c.控制發(fā)展水稻的種植規(guī)模，充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)稻米的生產(chǎn)優(yōu)勢。遼河流域是我國優(yōu)質(zhì)稻米的主產(chǎn)區(qū)，近幾年，受市場需求拉動及農(nóng)業(yè)供給側(cè)改革的推動，東北地區(qū)水稻種植發(fā)展迅速，已超水資源綜合規(guī)劃灌溉面積，主要分布在西遼河和遼河干流流域。在水資源緊張的遼河流域，應(yīng)結(jié)合流域水資源特點(diǎn)，控制發(fā)展水田面積，特別是超規(guī)劃水田灌溉面積的西遼河和遼河干流，應(yīng)適當(dāng)調(diào)減水田種植面積，逐步將不適宜發(fā)展水田的地塊改為種植水澆地。與此同時也要重視經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜和其他作物的發(fā)展。改進(jìn)種植制度，選擇適宜作物，開展與小麥、大豆、玉米、甜菜等作物間種，以實(shí)現(xiàn)在同一生長期內(nèi)多種多收。

4.2 大力發(fā)展現(xiàn)代高效節(jié)水農(nóng)業(yè)

4.2.1 工程措施

據(jù)相關(guān)資料介紹，美國早在20世紀(jì)20年代就開始應(yīng)用管道系統(tǒng)取代渠道系統(tǒng)進(jìn)行灌溉，目前約有一半大型灌區(qū)實(shí)行了管道輸水[1]。20世紀(jì)60年代初期日本首先在旱作物灌溉系統(tǒng)中用管道取代斗、農(nóng)渠，到80年代中期，新建灌區(qū)的灌溉渠系半數(shù)以上都實(shí)現(xiàn)了管道化[2]。

由于遼河流域灌區(qū)規(guī)模較大，發(fā)展管道灌溉系統(tǒng)配套資金有限，因此，可優(yōu)先考慮在配套設(shè)施較完善的灌區(qū)，積極推廣管道灌溉。新建灌區(qū)必須按節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范設(shè)計(jì)、配套到位。

近年來，遼河流域按照東北四省區(qū)節(jié)水增糧行動計(jì)劃，大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉。自2012年以來，遼寧省已完成高效節(jié)水灌溉面積600萬畝，其中，遼河流域完成301萬畝，工程建成以后，發(fā)揮了重要的抗旱保收作用。尤其在2014年、2015年的夏季全省發(fā)生重大旱災(zāi)時，以節(jié)水增糧行動工程為龍頭，極大地發(fā)揮了農(nóng)田灌溉工程的節(jié)水保產(chǎn)作用，有效減少了旱災(zāi)所造成的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)損失。2030年遼河流域規(guī)劃水澆地有效灌溉面積達(dá)1598萬畝，其中西、北部水澆地有效灌溉面積達(dá)到1380萬畝，經(jīng)分析，規(guī)劃發(fā)展現(xiàn)代高效節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)的面積約為1200萬畝，節(jié)水量約13億m3，節(jié)約水量可用來改善生態(tài)環(huán)境[3]。

遼河流域規(guī)劃有灌溉任務(wù)的大中型水庫7座，壩址控制流域面積為32304km2，總庫容為82066萬m3，興利庫容為50310萬m3，主要分布在西遼河流域，這些工程的建設(shè)為穩(wěn)定流域糧食生產(chǎn)提供了工程保障。

4.2.2 技術(shù)措施

目前流域部分區(qū)域?qū)嵭兴狙凸啵糠止鄥^(qū)采用淺水灌溉，有關(guān)試驗(yàn)研究表明，采用淺水灌溉比水稻淹灌可減少約一半的用水量，采用濕潤灌溉比淺水灌溉可減少田間用水量10%～15%，采用控制灌溉比淺水灌溉可減少田間用水量約20%～30%；在易內(nèi)澇地區(qū)，發(fā)展水稻旱種和旱稻，用不到一半的常規(guī)灌水量可獲得常規(guī)水稻單產(chǎn)的7～8成。

因此，提高灌水技術(shù)應(yīng)以水稻節(jié)水灌溉技術(shù)為重點(diǎn)，優(yōu)先采用控制灌溉和濕潤灌溉技術(shù)，以節(jié)約用水量，同時大力推行旱種水稻、旱田坐水種，推廣旱坡地綜合治理技術(shù)，發(fā)展旱塬設(shè)施農(nóng)業(yè)和果樹種植，提高單方水的產(chǎn)出效率。

4.3 加強(qiáng)農(nóng)田灌溉管理

a.加強(qiáng)農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施維修養(yǎng)護(hù)工作。近年來，國家對水利基礎(chǔ)設(shè)施的投入較大，較大灌區(qū)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)配套完善，對于這些灌區(qū)，在日常管理工作中應(yīng)加大對灌區(qū)灌溉基礎(chǔ)設(shè)施維修資金扶持力度，全面提升已建工程的完好率；相關(guān)省區(qū)發(fā)展農(nóng)田水利項(xiàng)目要結(jié)合本地實(shí)際情況，做到新建與改善相結(jié)合，建設(shè)與管理并重。對于農(nóng)田灌溉基礎(chǔ)設(shè)施相對不完善的地區(qū)，要加強(qiáng)排查，盡可能利用現(xiàn)有的水利基礎(chǔ)設(shè)施，從而節(jié)約成本，避免重復(fù)修建。

b.建立科學(xué)合理的農(nóng)業(yè)用水價格體制機(jī)制。按照節(jié)水優(yōu)先原則，為在降低農(nóng)民水費(fèi)支出基礎(chǔ)上保障灌溉排水設(shè)施工程能夠良性運(yùn)行[4]，在測算農(nóng)業(yè)供水成本時，應(yīng)綜合考慮水資源條件、運(yùn)營成本和廣大用水戶對水價的承受能力等因素，合理制定農(nóng)業(yè)水價。倡導(dǎo)利用經(jīng)濟(jì)杠桿作用促進(jìn)農(nóng)民節(jié)水，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)水價制定、計(jì)量收費(fèi)與使用監(jiān)管。大中型灌區(qū)骨干工程的農(nóng)業(yè)供水價格原則上應(yīng)達(dá)到能夠維持其運(yùn)行維護(hù)成本水平；大中型灌區(qū)末級渠系和小型灌區(qū)農(nóng)業(yè)供水價格應(yīng)達(dá)到成本水平，有條件的地區(qū)應(yīng)達(dá)到補(bǔ)償成本，適當(dāng)盈利的水平[5]。對于水資源緊缺的西遼河流域，可以在農(nóng)業(yè)取用水計(jì)量設(shè)施安裝較為完善的大型灌區(qū)率先實(shí)行水價分級和超定額累進(jìn)加價制度，然后逐步推廣至全流域。

c.加強(qiáng)農(nóng)田灌溉用水管理。流域應(yīng)實(shí)施水資源優(yōu)化配置、統(tǒng)一管理和定額灌溉供(取)水制度；在地下水水量、水質(zhì)條件均較好的地區(qū)可采取井灌與渠灌相結(jié)合的灌溉方式，實(shí)現(xiàn)地表水、地下水、土壤水聯(lián)合運(yùn)用[6]。在西部水資源缺乏地區(qū)可建立地下水限額開采制度。在井灌區(qū)可推廣地下水取水計(jì)量和智能監(jiān)控系統(tǒng)；渠灌區(qū)應(yīng)逐步實(shí)現(xiàn)計(jì)量到斗口，有條件的地區(qū)應(yīng)計(jì)量到田間地頭。

d.加強(qiáng)灌區(qū)基層管理人員隊(duì)伍建設(shè)。進(jìn)一步完善和強(qiáng)化基層管理人員的技術(shù)培訓(xùn)工作，每年定期對灌區(qū)管理人員進(jìn)行線上或線下的集中培訓(xùn)，提高管理人員素質(zhì)，提升灌區(qū)管理水平。

4.4 加強(qiáng)農(nóng)田灌溉節(jié)水科技創(chuàng)新

充分發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)作用，依靠科技創(chuàng)新，提高農(nóng)田灌溉節(jié)水設(shè)施的設(shè)計(jì)、設(shè)備、技術(shù)、服務(wù)、節(jié)水方案、施工、維修與管理水平，加快農(nóng)田節(jié)水灌溉的規(guī)范化、精準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化、市場化和社會化。在引進(jìn)國外先進(jìn)節(jié)水技術(shù)的同時，要注重與當(dāng)?shù)貙?shí)際相結(jié)合并加以創(chuàng)新，形成與遼河流域不同區(qū)域水資源、氣候、地質(zhì)條件相適應(yīng)的農(nóng)田節(jié)水灌溉方式。此外應(yīng)加強(qiáng)節(jié)水農(nóng)業(yè)方面的基礎(chǔ)科學(xué)研究，強(qiáng)化農(nóng)業(yè)節(jié)水科技創(chuàng)新和成果轉(zhuǎn)化、加大農(nóng)田節(jié)水灌溉設(shè)施的普及力度。在汲取其他灌區(qū)先進(jìn)的現(xiàn)代化管理理念、經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，探索建立本流域智慧農(nóng)田水利管理新模式。做到不僅為廣大農(nóng)民提供合格的節(jié)水設(shè)備，而且提供最佳投入產(chǎn)出節(jié)水方案，有效調(diào)動農(nóng)民節(jié)水積極性。

5 結(jié) 語

遼河流域是我國重要的商品糧基地，現(xiàn)狀水資源開發(fā)利用程度過高已經(jīng)引起一系列水生態(tài)問題，為保障國家糧食安全和流域生態(tài)環(huán)境良好發(fā)展，必須因地制宜、分區(qū)施策，使水資源得以合理高效利用。本文針對不同區(qū)域水資源特點(diǎn)和存在的問題，從調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、發(fā)展現(xiàn)代高效節(jié)水農(nóng)業(yè)、加強(qiáng)農(nóng)田灌溉管理及節(jié)水科技創(chuàng)新等方面提出了對策措施，對緩解流域水生態(tài)問題，推動流域農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要意義。