河套灌區(qū)合理利用農(nóng)業(yè)地下水路徑探索

梁永利，彭曉虹

（1.內(nèi)蒙古自治區(qū)水文水資源中心，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)水利事業(yè)發(fā)展中心，內(nèi)蒙古呼和浩特 010010）

河套灌區(qū)是我國3 個特大型灌區(qū)之一，屬于一首制引水灌區(qū)。該地區(qū)地勢平坦，土質(zhì)肥沃，灌域十分廣闊，具有極大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)潛力?；跉v史及經(jīng)濟條件制約，河套灌區(qū)以往的灌溉粗放性強，灌區(qū)地下水位過高，潛水蒸發(fā)問題尤為嚴重，屬于無灌溉便無農(nóng)業(yè)的地區(qū)?，F(xiàn)階段，河套灌區(qū)的耕地次生鹽漬化問題尤為嚴重，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展造成了很大的限制。近些年國家加大了對引黃灌溉水量的調(diào)控力度，河套灌區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉用水難以得到滿足，存在極大的供需矛盾。而若能將地表水及地下水聯(lián)合利用，則能夠有效提升水資源利用率，合理調(diào)控地下水位，同時緩解灌區(qū)的水資源短缺問題，抑制土壤鹽堿化。

1 概況

平原是河套灌區(qū)的主要地形，其地面坡度平緩，屬于封閉斷陷沉降盆地。其地下水位較高，由沉積及構(gòu)造條件生成的高鹽分地層、高礦化水是形成鹽漬土的主要鹽分來源。由土壤鹽漬度分析，相關(guān)學(xué)者的研究表明，若以0～0.5 m 土層平均含鹽量展開統(tǒng)計，灌區(qū)內(nèi)有70%以上的區(qū)域含鹽量大于0.3%，屬于中度鹽漬土，而含鹽量高出0.6%的重度鹽漬土面積占其中的近50%[1]。近些年來，引水量的逐步減少導(dǎo)致地下水位降低，土壤鹽堿化問題明顯減少。灌區(qū)內(nèi)的鹽漬土分布受下伏土層含鹽量及地下水礦化度的影響明顯，地表高含鹽量帶、高礦化咸水帶一般有重鹽土分布，下浮淡水區(qū)的土壤鹽漬化略輕。目前，灌區(qū)對于地下水的利用尚存在諸多問題，給農(nóng)業(yè)發(fā)展造成了極大的阻礙。

河套灌區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市，西接烏蘭布和沙漠，東接包頭市，南接黃河，北抵陰山山脈，與狼山、烏拉山相近。灌區(qū)總面積約120 萬hm2，由西至東依次為一干、解放閘、永濟、義長及烏拉特灌域。灌區(qū)氣候極為干燥，降雨稀缺，但水分蒸發(fā)較強。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，河套灌區(qū)的年降水量為130～220 mm，由西至東平緩遞減；而年蒸發(fā)量卻達到1900～2500 mm；其地下水運動形式以垂直交替為主，依靠黃河入滲補給；排泄途徑則主要為蒸發(fā)排泄及渠系排水。

2 加強農(nóng)業(yè)地下水合理利用的重要性

現(xiàn)階段，河套灌區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉用水緊缺，當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展速度的提升受到明顯抑制。加強農(nóng)業(yè)地下水的合理利用，能有效緩解灌區(qū)水資源供需矛盾，為地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。1）合理利用地下水能提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的水資源利用效率?，F(xiàn)階段，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水中的水分損失是河套灌區(qū)急需解決的問題，也是開發(fā)利用地下水資源的根本目的。為提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益，需要積極引入節(jié)能灌溉技術(shù)，通過對農(nóng)業(yè)地下水的合理利用，推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。2）依據(jù)河套灌區(qū)的水土資源條件，依托于不同水資源開發(fā)模式進行農(nóng)業(yè)耕地灌溉，并科學(xué)組織農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，能有效實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置，使土地利用規(guī)模及種植結(jié)構(gòu)更為合理，進而極大限度地減輕農(nóng)民負擔(dān)，優(yōu)化農(nóng)業(yè)節(jié)水效果，并實現(xiàn)地下水資源的可持續(xù)發(fā)展。3）以往河套灌區(qū)所使用的大水漫灌方式存在嚴重的水資源浪費問題，且易抑制農(nóng)作物生長。若能合理利用水資源，灌區(qū)節(jié)水灌溉水平將得以有效提升，促進水分利用效率的最大化，提升節(jié)水效果，同時獲得更多的社會、經(jīng)濟效益。

3 河套灌區(qū)農(nóng)業(yè)地下水利用中存在的問題

3.1 灌溉供水不足

基于社會經(jīng)濟的全面發(fā)展，各地的經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)步伐持續(xù)加快，對于水資源的需求量也在持續(xù)增加?，F(xiàn)階段，水資源短缺已成為制約社會經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵因素。自20 世紀末期黃河下游連年斷流現(xiàn)象產(chǎn)生后，國家便對黃河流域周邊各省份的引黃供水指標作出了明確規(guī)定。但河套灌區(qū)所得引黃指標與實際耗水量間的差異較大，指標缺口尤為明顯。

隨著地下水位的逐年下降，土壤鹽堿化問題得到一定緩解，河套灌區(qū)的農(nóng)業(yè)種植面積與套種植樹面積不斷增長，增加了對灌溉水的需求量，特色農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展亦對灌溉供水提出了新的要求?；诎蛷┠谞柺谐擎?zhèn)化及工業(yè)化進程的不斷推進，城市生活用水不斷增加，一大批高載能、高耗水產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，進一步加大了河套灌區(qū)的水資源供需缺口。同時，生態(tài)環(huán)境治理、生態(tài)灌區(qū)建設(shè)對水資源可持續(xù)利用的要求更高，從而使得河套灌區(qū)的水資源短缺問題愈發(fā)突出。

3.2 水利工程建設(shè)不足

以往河套灌區(qū)對黃河過境水的引用需求大，自身缺乏調(diào)蓄能力，依靠上游龍家峽及劉家峽水庫進行調(diào)節(jié)；但受上游地區(qū)降雨、引水、退水的影響，其來水量并不穩(wěn)定，黃河水變化同樣會對灌區(qū)引水造成嚴重影響；豐水期時往往難以引進，而枯水期時又缺乏灌溉用水[2]。近些年河套灌區(qū)灌溉工程的修建有效緩解了這一問題，但仍有諸多灌溉工程年久失修、帶病運行；由于缺乏調(diào)節(jié)能力，其供水保證率較低；灌區(qū)內(nèi)的輸水渠道襯砌率較低，由渠系滲漏而造成的水資源損失較大，且淤積嚴重、輸水困難，水利工程行水期不斷延長，運行效率低下。在灌區(qū)灌溉面積的不斷增加下，灌區(qū)內(nèi)水利工程的灌溉水承載力明顯不足。

3.3 農(nóng)田用水效率低

河套灌區(qū)的人均土地面積較大，且單位畦塊面積大；其土地平整度較差，存在嚴重的土壤鹽漬化問題；均攤到單位面積上的年灌溉水費較低，當(dāng)?shù)貫楸M可能減少勞動力投資、減輕土壤鹽漬化問題，采用大水漫灌的方式來洗鹽、壓鹽，進而提升作物產(chǎn)量。灌區(qū)內(nèi)多數(shù)作物在苗期的灌水需求較大，如4—5 月小麥處于分蘗至拔節(jié)期，其灌水量達到220～250 mm；玉米及向日葵多與小麥套種，其在播種前及苗期灌溉小麥時，通常已進行了灌溉，因而使得土壤水分過高，溫度上升緩慢，對玉米及向日葵的生長造成了嚴重的抑制。在小麥收獲后，灌溉玉米及向日葵時往往又對小麥地進行了再次灌溉，造成大量的灌溉水浪費。小麥套種玉米及向日葵，玉米和向日葵在播種前及苗期的需水量比正常灌水量高出250 mm，在小麥種植地收獲后則更是高出300～350 mm，使得農(nóng)田用水效率過于低下，造成灌溉水嚴重浪費[3]。上述種種都與當(dāng)下嚴峻的用水形勢相違背，難以踐行我國關(guān)于節(jié)約用水、可持續(xù)發(fā)展的政策方針。

4 合理利用農(nóng)業(yè)地下水的策略

4.1 優(yōu)化農(nóng)作物灌溉制度

以往由于農(nóng)業(yè)灌溉方式存在嚴重不合理性，導(dǎo)致河套灌區(qū)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的地下水量消耗過大?；诖耍柽m當(dāng)調(diào)整農(nóng)作物灌溉制度，選擇合適的灌溉方式。如小畦灌，其節(jié)水效果較好，運用這種灌溉方式能有效減少灌溉水浪費問題；膜上灌的灌溉方式則能在節(jié)約灌溉水量的同時起到良好的保溫效果，提升作物產(chǎn)量。在此過程中，需注重提升渠系水利用系數(shù)，以合理優(yōu)化傳統(tǒng)農(nóng)作物灌溉制度。明渠輸水是河套灌區(qū)的主要輸水方式之一，傳統(tǒng)土渠輸水過程中所產(chǎn)生的滲透損失接近總輸水量的50%，造成了嚴重的灌溉水損失問題?；诖?，應(yīng)借助低壓管道輸水技術(shù)來提升田間水利用系數(shù)，借助地埋式管道降低渠道占地面積，在提高輸水速度的同時獲得更好的節(jié)水效果[4]。

4.2 推行現(xiàn)代灌區(qū)管理體系

河套灌區(qū)渠系龐大，將現(xiàn)代灌區(qū)管理體系運用其中能有效提升灌溉用水效率，保障灌區(qū)高效用水。在以往，河套灌區(qū)有諸多地下水工程存在嚴重的老化問題，由于長期疏于管理，基礎(chǔ)設(shè)施老舊、破損現(xiàn)象嚴重，無法滿足實際需求。上述種種加大了運用現(xiàn)代化灌區(qū)管理制度的難度，隨著近些年河套灌區(qū)的持續(xù)更新改造，當(dāng)?shù)氐幕A(chǔ)設(shè)施條件有了明顯的優(yōu)化，但基礎(chǔ)設(shè)施與管理體系間的不對稱問題仍未得到解決，管理體系的落后性愈發(fā)凸顯。現(xiàn)階段需盡快實現(xiàn)標準化、現(xiàn)代化管理，可運用現(xiàn)代信息技術(shù)進行農(nóng)業(yè)用水規(guī)劃與監(jiān)測，借助抗旱劑、保水劑、脯氨酸、乙醇胺等化學(xué)試劑干預(yù)農(nóng)作物生長，提升水資源利用效率，從而有效降低年灌溉所需用水量，提升基礎(chǔ)設(shè)施使用壽命。

4.3 優(yōu)化河套灌區(qū)用水規(guī)劃

在農(nóng)業(yè)地下水資源開發(fā)利用前，必須做好計算與評估工作，應(yīng)保障各項工作規(guī)劃都具備充足的科學(xué)依據(jù)，保障地下水開發(fā)利用合理性，合理配置地下水資源，實現(xiàn)科學(xué)、可持續(xù)的水資源利用。除去農(nóng)業(yè)用水外，河套灌區(qū)的工業(yè)用水需求量也很大?；诖耍仨氉龊脤犹坠鄥^(qū)的水資源承載能力分析，做好水效率監(jiān)理控制，并進一步明確水效率控制紅線，落實好用水定額及用水計劃管理[5]。需始終秉持因地適宜的建設(shè)原則，合理利用中小型水利工程，促進地下水利用可持續(xù)發(fā)展的同時，對地表水展開合理開挖，進一步調(diào)整河套灌區(qū)灌溉用水規(guī)劃，促使其朝向更為科學(xué)的方向發(fā)展。

4.4 強化地下水行政執(zhí)法體系建設(shè)

基于河套灌區(qū)的地域位置、地質(zhì)條件特殊性，應(yīng)建立起規(guī)范的地下水行政執(zhí)法體系。目前，有關(guān)農(nóng)業(yè)地下水開發(fā)利用的標準仍處于不斷的完善建設(shè)中，針對現(xiàn)行地下水開發(fā)技術(shù)，需落實好復(fù)審整頓工作。進行農(nóng)業(yè)地下水開發(fā)利用時，必須由河套灌區(qū)的實際情況展開深入分析，依據(jù)已頒布的各項技術(shù)標準，通過持續(xù)不斷的調(diào)整來提升技術(shù)標準適應(yīng)性。完善地下水行政執(zhí)法體系標準，能更好地促進農(nóng)業(yè)地下水技術(shù)的推廣與利用，保障有法可依，規(guī)范地下水利用行為。

4.5 細化節(jié)水管理

河套灌區(qū)的灌溉面積大，灌水時間相對集中，需執(zhí)行統(tǒng)一管理，一改以往的“多龍管水”模式，達成對水資源管、供、用的高效調(diào)配?？山柚~用水、超額加價等措施來促進節(jié)約用水。具體來說，應(yīng)進一步優(yōu)化農(nóng)作物灌溉制度，全面推行“限額灌溉”，保障關(guān)鍵生育期的需水量能得到滿足；應(yīng)在保障產(chǎn)量不受影響的基礎(chǔ)上，減少農(nóng)作物灌水次數(shù)及灌水量；應(yīng)堅持推行“控制總量，定額管理”的基本用水管理原則，并對用水指標展開逐級分配，鄉(xiāng)、村、社執(zhí)行總量控制，將用水管理任務(wù)包干到渠，以此來降低灌溉定額，達成節(jié)約用水的目的。灌區(qū)必須將強化用水管理落實好，緊抓調(diào)水、輸水、配水及量水各環(huán)節(jié)，做好用水秩序維護，以及支渠下各渠道的測流、量水工作。

此外，可推行農(nóng)民用水者協(xié)會，建立健全群眾管理用水體系，使農(nóng)民參與灌溉管理中。基層用水需由以往的由鄉(xiāng)鎮(zhèn)水管站統(tǒng)一管理轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)民用水者協(xié)會組織形式，以民主管水來促進節(jié)水，切實調(diào)動農(nóng)民節(jié)水積極性，提升地下水資源利用效率[6]。河套灌區(qū)需保持總體水價不變，在不同時段執(zhí)行差異化的水價，并對超用水、秋澆用水作以嚴格限制，依照灌水面積及次數(shù)進行收費，保障水費計收的公平、公開及公正，培養(yǎng)農(nóng)民的節(jié)水意識與交費自覺性。

4.6 積極引入農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)

基于河套灌區(qū)社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，越來越多農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)得以開發(fā)應(yīng)用，將其運用于農(nóng)業(yè)種植中能有效節(jié)約灌溉用水。應(yīng)科學(xué)調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)，擴大耐旱農(nóng)作物的種植面積；應(yīng)適當(dāng)縮小灌溉地塊，并做好土地平整，增添有機肥料進而實現(xiàn)節(jié)水增產(chǎn)；應(yīng)依據(jù)實際耕作制度改善農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)，加大節(jié)水灌溉技術(shù)推廣力度，保障農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益最大化；應(yīng)依據(jù)農(nóng)作物需水規(guī)律，進行水源調(diào)配控制，確保農(nóng)作物在各生長階段都能夠得到充足的水分，促進區(qū)域效益最大化。

5 結(jié)語

河套灌區(qū)是重要的農(nóng)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)基地，是引黃河水灌溉而成的荒漠綠洲?；诰G色生態(tài)發(fā)展理念，應(yīng)對灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式形成新的認知。由于引水量減少、種植結(jié)構(gòu)變化，河套灌區(qū)的農(nóng)業(yè)用水矛盾愈發(fā)突出，予以有效緩解，抑制土壤鹽堿化問題是河套灌區(qū)的一大發(fā)展難題。因此，應(yīng)制訂科學(xué)合理的地下水開采規(guī)劃，治理不合理的水資源開發(fā)，運用技術(shù)手段提升水資源利用率等措施，促進農(nóng)業(yè)水資源的良性循環(huán)，推動河套灌區(qū)健康長遠發(fā)展。