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刍议农业灌溉用水现状及节水对策

1农业用水中存在的问题

1.1水资源严重缺乏且分布不均

天镇县地处黄土高原东北边缘,具有典型的半干旱大陆性季风气候。每年3月到5月受西伯利亚冷空气影响,西北风盛行,降水稀少,风大沙多,加之气温回升快,蒸发量大,春旱严重。全县多年平均降雨量仅400.8mm[1],降雨年内分布不均,主要集中在汛期(7、8月份),占全年降雨量的60%~80%,旱季降雨量仅占20%~40%[2],形成春旱夏涝,秋冬又旱,旱涝交替。这种自然条件一直是制约当地农业生产和农村经济社会发展的最大难题。此外,境内丘陵起伏,沟壑纵横,群山环绕,水资源地区分布也极不均匀,河川径流多来源于山区,地下水则主要集中在盆地平原区,由于水利设施的缺乏,导致了水资源调度管理的困难,更加深了水资源的供需矛盾。

1.2水资源浪费严重

天镇县农业灌溉的相关技术相对落后,灌溉的主要形式以畦灌、沟灌以及漫灌等地面灌为主。由于水资源的分布不均、灌溉设施不完善、管理粗放等原因,水资源利用率极低,在农业灌溉的大量用水中,浪费现象十分严重。

(1)由于水利设施技术问题以及相关资金投入不足,该县灌溉地块的输水管道仅在耕作条田的上游端进行了铺设。管道仅解决了灌水井到灌溉地块的输水问题而不是真正意义上的低压管道输水灌溉。由于管网密度不够,低压管道输水灌溉仅减少了灌溉水在输水过程中的损失,而田间水有效利用系数没有提高,因此节水效果并没有大的提高。

(2)经实地调查,已建成管道输水的地块,由于设施老化以及相关人员的疏漏,跑、冒、滴、漏现象随处可见,农业灌区工程配套不完善,田面标准不高,灌溉渠系有效利用系数较低。

(3)长期以来,水资源在国民经济发展中近乎被无偿使用,水价仅仅是水资源所投入的成本价格,井灌区农用灌溉水价实际上是电费价格的转移,很多渠灌区均按小时计费,灌溉水费低廉,使得用水户长期以来根本不把节水放在心上,造成水资源浪费严重。这几种状况是导致农业灌溉水利用率低的主要症结,也是先进的节水技术难以推广的重要因素。

1.3水污染严重

1.3.1工业用水污染

工业生产造成的废水排污情况比较严重,造成了水质的永久性恶化。近年来,天镇县的大小河道内出现了许多非法采砂现象,通过对矿砂的粗提,获得铁粉以谋取巨额利益。据不完全统计,天镇县采挖较严重的砂厂有41处[3]。一些私营户受利益驱动,无视国家法律,擅自在河道内违法采砂选矿,致使部分河段的河床遭到大面积破坏,护堤受到严重威胁,部分河段选矿弃料堆积如山,或是采掘深度达5~10m,造成河床沟壑纵横、凸凹不平,致使行洪受阻,留下极大隐患。

(1)矿砂开采造成地下水位下降、河水断流、河川径流下渗转化为矿坑水,导致含水层疏干、相应水井产水量减少甚至干涸、污染矿坑水排入河道使下游水体污染等一系列水环境问题。开发砂矿资源在某种程度上是破坏水资源。采砂厂为了谋取利益最大化,无视当地居民的反对,恶意排污,造成河道污染。重金属污水无法重新利用,造成了资源极大地浪费。

(2)砂矿的开采严重影响了当地的农业用水。根据实地调查,由于采砂场运转的需要,数台出水孔径约20cm的自建机井日夜不停的开采地下水,其方圆2km范围内农田灌溉困难,农作物产量受到严重影响。过度开采使地下水的开发利用量远超出当地水资源的承载能力,导致地下水位下降,农业灌溉专用机井出水不足甚至报废,人为增加了新的受旱面积。

(3)居民生活用水受到严重污染。农村居民的饮用水来源于当地地下水,较城市的自来水,各种安全保障措施还不完善,工业污水的下渗,一方面影响了当地的居民饮水安全,另一方面给土壤带来极大危害。污水所到之处,不毛之地随处可见。以县内最大的河流洋河为例,选砂厂还未大量出现的时候,洋河的水清澈见底,偶尔还有游鱼。随着砂矿的出现,近年来首次出现断流,偶尔有也是散发着恶臭的浓黑的工业污水。

1.3.2化学药物污染

农业生产中,使用大量的剧烈高残留农药化肥及杀虫剂,经过降雨造成了很大程度的水体污染;另外是大气中的化学有毒物质残留,经过降雨造成了水体的化学污染,使水质发生恶化。

1.4水利设施配套匮乏

作为农业大县,天镇县的农业始终没有步入正轨,始终没有在农业经营上获得显著的收益。究其根本原因,即是水利配套设施匮乏。不治水患,无以治天下。水利设施的配套扩建应作为天镇县农民增产的首要改造项目,只有合理构建水利设施,才能在农牧产业上获得大的提高。

2建议与对策

2.1大力宣传节水观念提高人民节水意识

天镇县水资源的紧缺已向我们敲响了警钟,但一些部门和广大农民缺乏资源水的概念,节水意识差,大水漫灌或大畦灌溉的传统方法仍然存在,造成水资源严重浪费。因此,要想节水有成效,必须通过电视、广播、报纸、网络等新闻媒体进行节水宣传,提高群众及社会各行业的节水意识,使全县人民充分认识到天镇县缺水的严峻形势。在节水宣传中,应做到以下几点:

(1)大力宣传水资源紧缺的现状,让全社会都认识到节水对经济和社会可持续发展的重要意义。

(2)大力推广旱作农业技术。发展旱作农业是严重干旱的自然条件下保证农业可持续发展的有效途径。

(3)大力宣传节水灌溉工作的重要性。发展节水灌溉是解决水资源贫乏的主要途径,是保证水资源永久利用的切实有效的措施。

(4)大力宣传节水灌溉的优点。节水灌溉不仅有效地控制了农药、化肥对水源的污染,而且能够促进生态环境的良性循环,增加粮食产量。

(5)大力宣传农业节水的方法。相关部门应常举行科技下乡活动,推广节水技术,摈弃费水设施,提高用水效率。

(6)增收农业水资源费,促进农业节水意识。从经济上调动农民农业节水积极性,促进先进节水农业技术的推广,促进农业产业结构调整。

2.2改进灌溉机制

2.2.1合理蓄水

(1)合理兴建蓄洪水库。水库在旱区防洪与灌溉中起着至关重要的作用。随着社会经济的发展,水资源短缺日益凸现,单纯依靠地下水和未经调节的地表水越来越困难,水库在防洪减灾中的作用日益明显。为了满足旱区农业灌溉的要求,尽量拦蓄洪水。结合天镇县年内降雨不均的现状,汛期山洪易突发,多余的洪水不仅不能合理利用,还会对下游造成一定程度的灾害。因此,应合理规划建设一定规模一定数量的水库,通过水库蓄水,合理调度水资源。在少雨季节用蓄洪灌溉,将在一定程度上缓解农业用水紧缺的现象。

(2)设立排水大沟,拦蓄地表径流。排水沟不仅在洪涝季节可有效地排除农田中多余的水量,而且能避免过度排水,同时可提高地下水位供农作物利用或将排水沟的蓄水作为灌溉水源。在干旱地区,集雨工程能高效收集雨水,在一定程度上缓解农业用水的短缺。

(3)合理处理冬季积雪。虽然冬季降水在全年降水量中所占比例很小,但相对于严重缺水的天镇县来说,其作用仍不可小觑。如果合理收集起来,搬运到田里,不仅可以补水,减少田间水分的流失,还可以为交通带来便利,一举两得。

2.2.2运用先进输水、灌溉方案

农业节水灌溉方式,一是采取工程技术措施减少灌溉水的渗漏流失,提高灌溉效率;二是采取工程的农业的和管理的综合节水措施,降低水分蒸腾量,提高农作物的水分生产率。

(1)渠道渗漏是农田灌溉用水损失的主要方面。据资料显示,传统的土渠输水渠系水利用系数一般为0.4~0.5,差的仅0.3左右,即大部分水都通过渗漏和蒸发的形式损失掉了。采用渠道防渗技术后,通过对渠床土壤进行处理或建立不易透水的保护层,如混凝土护面、浆砌块石衬砌、塑料薄膜防渗和混合材料防渗等工程措施,减少输水渗漏损失,加快输水速度,大大提高灌水效率,一般可使渠系水利用系数达到0.6~0.85,比原来的土渠提高50%~70%,渠道输水还有节省土地的优点,是当前我国节水灌溉的主要措施之一。

(2)天镇县绝大部分的地区仍以地面灌为主,造成水资源的严重浪费。地面灌溉因其渗漏费水、灌水不均匀等缺点,被认为是没有发展前途、落后的灌水技术。所以,大力改进灌溉方式刻不容缓。目前,低压管道灌溉被认为是减少输水损失的最为经济有效的方式。低压管道输水灌溉(简称管灌)技术是以塑料管道代替明渠来输水,并通过配水管直接将水输送到田间沟、畦灌溉农田或在配水管出水口接软管浇灌作物的一种灌溉方式。管灌可大大减少输水过程中的渗漏和蒸发损失,输配水的利用率可达95%;同时管道输水还具有设备简易、投资成本小、省水、省力、节能、省地、便于田间农机作业等优点。天镇县耕地面积大,降水量又较小,运用低压管道输水灌溉技术,可以更加节省土地和时间,提高作物产量。

2.3引入抗旱作物

天镇县总耕地面积5.55万hm2,其中水浇地1.48万hm2,其余均不同程度缺水。为保证农业的丰产丰收,每年要开采大量的地下水资源。因此,改良作物品种,提高抗旱能力显得尤为重要。抗旱作物具有储存水分,减少蒸发,减少水土流失的特点,现在许多国家在从事耐旱、低杆、生育期短、叶片面积小等优化品种的育种技术,培育了不少新作物品种。抗旱作物品种是节约用水的很重要途径。笔者认为,天镇县应该从以下两方面入手,提高农业节水:①选择不同品种的节水的作物,②培育新的节水品种。只有这样,在严重缺水的条件下,农业效益才不会受到影响。

2.4植树造林

没去过右玉,但“右玉精神”耳熟能详。60年的植树造林让右玉县从不毛之地变成了塞上绿洲。从风沙(荒漠)草原地带到森林地带,每年的平均降水总量呈递增趋势。资料显示,森林地带每10000km2的年降水总量为风沙草原地带的3.7倍[4]。如果世界上没有森林,地球上70%的淡水资源将白白流人大海,许多地区的风速将增强60%~80%。1hm2林地比1hm2无林地可多蓄水300t,相当于1座地下水池[5]。可见水土保持是生态环境建设的主体,是防汛抗旱的治本措施,要抑制水土流失,就必须植树造林。因此,在天镇县应大力推进水土保持生态环境工程建设,减少水土流失。

作者:王振华 单位:武汉大学水利水电学院


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