公用設(shè)備工程師

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簡介：針對西北地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，分析了灌溉中存在的問題，并提出適宜的節(jié)水措施。治理西北地區(qū)灌區(qū)鹽堿化的有效措施是實行井灌井排，地表水地下水聯(lián)合運用，提高農(nóng)田灌溉用水效率的根本措施是發(fā)展節(jié)水灌溉，并輔以相應(yīng)的農(nóng)藝節(jié)水措施，發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉應(yīng)結(jié)合西北地區(qū)水土資源、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，以水定植，以水定規(guī)模，應(yīng)制定不同地區(qū)相宜的節(jié)水灌溉發(fā)展模式，確保西北地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉健康有序地發(fā)展．．．

關(guān)鍵字：西北地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水途徑

1．西北灌溉農(nóng)業(yè)的基本特點

a．降水稀少，氣候干旱，中國的西北地區(qū)，地處內(nèi)陸，屬干旱、半干旱氣候區(qū)。區(qū)內(nèi)氣候干旱，降水稀少，全區(qū)多年平均降水量，除陜西為667.8mm外，其它省區(qū)在270～320mm之間。年蒸發(fā)量高達(dá)1000～2600mm或以上。其中，黃河流域：關(guān)中盆地多年平均降水量為500～600mm，年蒸發(fā)量為900～1200mm；寧夏引黃灌區(qū)年平均降水量為200mm，年平均蒸發(fā)量為1500～2000mm；甘肅景泰灌區(qū)年均降水量不足200mm，年蒸發(fā)量在3300mm以上。內(nèi)陸河地區(qū)：河西走廊年均降水量160mm，年蒸發(fā)量2100mm；新疆北疆的烏魯木齊一帶，年均降水量為150～300mm，年蒸發(fā)量1800～2400mm；若羌年降水量不過幾毫米。全區(qū)降水量極少，是全國唯一降雨極度少于農(nóng)田作物及天然植被需水量的地區(qū)[1]。

b．土地資源豐富，開發(fā)潛力巨大。西北地區(qū)土地面積309.14萬k㎡，約占全國總面積的33.1%，耕地和灌溉面積分別占全國面積的12%和11%。由于地廣人稀，人均土地面積3.8h㎡，是全國的4.75倍；人均耕地面積0.206h㎡，高于全國人均數(shù)的1倍，居中國之首，現(xiàn)有耕地面積1200萬h㎡，僅占其總面積的4%左右，土地資源開發(fā)具有很大的潛力。

c．水資源嚴(yán)重短缺，制約著農(nóng)業(yè)及經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展。西北地區(qū)多年平均水資源總量為2300億m3，占全國總量的8%，除水土資源組合極不協(xié)調(diào)外，水資源的區(qū)域分布極不均勻。全區(qū)水資源量的70%集中在青海和新疆，在較少的水資源總量中，其中長江、瀾滄江上游及新疆難以利用或不能全部利用的水量就達(dá)1000億m3左右，是資源型缺水地區(qū)。人均水資源量為2364.1m3，比全國平均值高6%；平均水資源量為1.29萬m3/h㎡，比全國平均值低40%（據(jù)1998年中國水資源公報），是全國最嚴(yán)重的缺水地區(qū)之一。水資源嚴(yán)重短缺是西北地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展和恢復(fù)生態(tài)平衡最重要的制約因素。

2．灌溉在西北農(nóng)業(yè)和生態(tài)建設(shè)中的重要作用

國內(nèi)外灌溉實踐表明，農(nóng)田灌溉是一種最易提高干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的方法。灌溉農(nóng)業(yè)與旱作農(nóng)業(yè)相比，谷物產(chǎn)量可提高6倍左右，中國農(nóng)業(yè)以占世界7%的耕地，養(yǎng)活了占世界22%的人口，灌溉在農(nóng)業(yè)中起到了極其重要的作用。在約占全國總耕地面積40%的灌溉土地上生產(chǎn)出占全國總產(chǎn)量75%的糧食、90%的蔬菜和棉花、80%的油料。據(jù)1996年資料統(tǒng)計，西北地區(qū)有效灌溉面積約585.3萬h㎡，占總耕地面積的48.8%，全區(qū)2/3的糧食是由只占耕地1/2的水澆地生產(chǎn)的，其中陜西省有效灌溉面積132萬h㎡，約占總耕地的38.25%，在約占全省1/3的耕地面積上，生產(chǎn)了全省2/3的糧食。甘肅省現(xiàn)有灌溉面積113.3萬h㎡，約占全省耕地面積的28%，卻生產(chǎn)了占全省總產(chǎn)量近1/2的糧食。寧夏河套灌區(qū)，灌溉面積30萬h㎡，占全自治區(qū)耕地面積比例不到1/3，糧食產(chǎn)量卻占全區(qū)的3/4，單產(chǎn)約高出旱地10倍以上。在干旱缺水、蒸發(fā)強(qiáng)烈的新疆，農(nóng)業(yè)的發(fā)展全依賴于灌溉，有水便有綠洲，無水則為荒漠，沒有灌溉就沒有農(nóng)林牧業(yè)，灌溉在西北地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著命脈的作用。

3．農(nóng)業(yè)節(jié)水措施與經(jīng)驗

西北地區(qū)除陜西以外，新疆、甘肅河西走廊、青海柴達(dá)木盆地、寧夏平原等地由于氣候干旱，農(nóng)耕區(qū)幾乎全為綠洲型的灌溉農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)灌溉發(fā)展的規(guī)模決定于水資源的多少與保證程度。由于西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，工業(yè)和城市生活用水比例必然提高；山川秀美工程的建設(shè)，林草等業(yè)的生態(tài)用水也須有一定的保障。因此，未來農(nóng)業(yè)用水必然受到擠占，在水資源短缺，又需滿足各業(yè)用水需求狀況下，解決用水問題的途徑無非是開源與節(jié)流并舉，但我們應(yīng)該看到，無論是開辟新的當(dāng)?shù)厮Y源或建設(shè)南水北調(diào)西線調(diào)水工程，由于工程艱巨和投資巨大，短期內(nèi)難以奏效。因此解決西北地區(qū)農(nóng)業(yè)缺水的唯一途徑是發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)，而且應(yīng)是發(fā)展節(jié)水高效農(nóng)業(yè)[2]。

根據(jù)西北地區(qū)的自然特點和發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)多年的實踐，通常采用的節(jié)水措施有：

a．減少輸水損失，進(jìn)行灌區(qū)渠系改造。主要辦法是推廣渠道襯砌和低壓管道輸水技術(shù)，渠道防滲工程是諸多農(nóng)田灌溉節(jié)水措施中經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)可行的主要節(jié)水措施之一，同時又是當(dāng)前農(nóng)田灌溉節(jié)水工程改造中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。陜西、甘肅等地試驗資料表明：渠道防滲可使渠系水利用率提高20%～40%，減少渠道滲漏損失50%～90%。據(jù)測算，西北地區(qū)渠系有效利用系數(shù)一般在0.4以下，最高也不過0.54，如能將渠系有效利用系數(shù)提高到0.6，用水量降到6000m3/h㎡以下，僅甘肅省就可節(jié)水約15億m3。陜西關(guān)中五大灌區(qū)渠道全部襯砌后，年節(jié)水約2.8億m3，相當(dāng)于再建一個6.7萬h㎡的灌區(qū)，節(jié)水效益十分可觀。

管道輸水灌溉技術(shù)被認(rèn)為是投資最省、節(jié)水最有效、管理最方便的一種輸水灌溉技術(shù)，在我國北方地區(qū)得到了廣泛的推廣應(yīng)用。針對西北地區(qū)地廣人稀、經(jīng)濟(jì)滯后、農(nóng)民文化相對落后等特點，應(yīng)大力推廣該項節(jié)水技術(shù)。

b．提高田間用水效率，推行先進(jìn)的地面節(jié)水灌溉技術(shù)。西北地區(qū)目前的農(nóng)業(yè)用水，一方面水資源短缺，另一方面用水浪費嚴(yán)重，農(nóng)田灌溉用水定額，除陜西外，均高于全國平均水平。全區(qū)農(nóng)田灌溉平均用水指標(biāo)是華北地區(qū)的2.4倍，是全國的1.6倍，其中寧夏是全國的3.3倍，位居全國第一，每m3水的糧食產(chǎn)量只有0.5kg，只有全國平均水平的1/2，節(jié)水具有很大的潛力。西北地區(qū)灌水方式主要以地面灌溉為主，地面灌溉所采用的節(jié)水灌溉方式有：陜西洛惠渠灌區(qū)的小畦灌，較原來地面灌水方式節(jié)水25%～28.5%；陜西寶雞峽和馮家山灌區(qū)的長畦分段灌，較傳統(tǒng)的長畦灌省水40%～60%。新疆的膜上灌和小畦溝灌，膜上灌溉用水量由4500m3/h㎡減少到3375m3/h㎡，節(jié)水25%；小畦溝灌平均凈灌溉定額3900m3/h㎡，節(jié)水13%。截止到1998年，采用這兩種灌水方式的灌溉面積已占全疆有效灌溉面積的65%。目前這些先進(jìn)的地面灌水技術(shù)已在西北地區(qū)推廣應(yīng)用，尤其是新疆創(chuàng)造的膜上灌水技術(shù)，由于其節(jié)水、增產(chǎn)效果顯著，已在我國北方地區(qū)廣泛采用。

c．充分蓄集和合理利用當(dāng)?shù)厮Y源，發(fā)展就地灌溉。西北地區(qū)降水稀少，但降水時間比較集中，為了不致產(chǎn)生大量的水土流失，充分利用降雨徑流資源，發(fā)展黃土高原農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，近年來實施的甘肅“121”雨水集流灌溉工程，寧夏的窯窖灌溉農(nóng)業(yè)，以及陜西的“南（陜南）塘、北（陜北）窖、關(guān)中井”節(jié)水灌溉工程，對于解決西北地區(qū)農(nóng)業(yè)水資源短缺，充分利用降水資源，合理利用地下水資源，增辟水源，發(fā)展就地灌溉，以及解決西北干旱地區(qū)群眾飲水問題，發(fā)揮著重要作用。

d．大力推廣節(jié)水灌溉試驗成果。西北水利科學(xué)研究所和陜西省水利廳等單位，通過系統(tǒng)的試驗研究，分析作物產(chǎn)量與需水量及高產(chǎn)水分條件的關(guān)系，提出了陜西關(guān)中灌區(qū)主要農(nóng)作物高產(chǎn)節(jié)水灌溉的研究成果[3]。該項研究從作物需水量、灌溉節(jié)水途徑與節(jié)水指標(biāo)等方面，為高產(chǎn)節(jié)水灌溉制度建立了理論基礎(chǔ)。據(jù)此制定的節(jié)水高產(chǎn)灌溉制度方案，較現(xiàn)行灌溉制度節(jié)水1500m3/h㎡。該項成果經(jīng)關(guān)中灌區(qū)高產(chǎn)量篇效益開發(fā)研究7個試點的應(yīng)用，糧食產(chǎn)量達(dá)1.5萬kg/h㎡，棉花產(chǎn)量可達(dá)1500kg/h㎡以上，具有顯著的節(jié)水增產(chǎn)作用。

e．實施農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)措施，提高水分利用效率，在西北地區(qū)發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉，不僅要采取節(jié)水灌溉方式，更需施用一定的農(nóng)藝節(jié)水措施，此點比我國任何地區(qū)都顯重要，它對提高一個缺水地區(qū)有限水資源的整體利用率，保持農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展具有重要意義。西北地區(qū)在推行各種節(jié)水灌溉技術(shù)的同時，也對綜合農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)進(jìn)行了大量的研究。根據(jù)不同類型地區(qū)的自然經(jīng)濟(jì)特點，采取合理施肥、以肥調(diào)水、蓄水保墑的耕作技術(shù)；地膜和秸桿覆蓋保墑、化控、合理調(diào)整和優(yōu)化作物種植結(jié)構(gòu)；選用耐旱作物及節(jié)水品種；以充分利用灌溉水、自然降水、土壤水和地下水，提高水的利用效率，達(dá)到節(jié)水高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)低耗。中國科學(xué)院水土保持研究所采用氯化鈣－赤霉素合劑處理種子抗旱節(jié)水技術(shù)，經(jīng)在寧夏固原縣示范，春小麥平均增產(chǎn)23.2%。新疆采用FA旱地龍抗旱劑，在作物生長期施用2～3次，增產(chǎn)15%～25%。甘肅、寧夏試種的地膜小麥、地膜玉米，產(chǎn)量分別超6000kg/h㎡和1.2萬kg/h㎡，比常規(guī)種植的小麥和玉米產(chǎn)量分別高出2～5倍。

4．問題與對策

西北地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉主要存在以下問題：

a．灌區(qū)土壤鹽漬化加劇。據(jù)統(tǒng)計，中國北方地區(qū)不同程度的鹽漬化耕地多達(dá)667萬h㎡。其中很大一部分是由于灌溉不當(dāng)引起的，灌區(qū)土壤鹽堿化是西北地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉中的主要問題之一。鹽堿化面積從1989年的119.9萬h㎡上升到1996年的126.5萬h㎡（據(jù)1998年中國水資源公報統(tǒng)計），不到10年，面積約增加了6.6萬h㎡，而且呈現(xiàn)擴(kuò)大的趨勢。新疆70年代統(tǒng)計鹽堿化面積占總耕地的1/3，而最近的調(diào)查資料表明，新疆鹽漬化面積已占總耕地的1/2[4]。寧夏鹽漬化面積已占灌區(qū)耕地面積的26.6%。陜、甘、青也不同程度的存在著鹽漬化問題。

b．灌溉用水效率低。前已述及，西北地區(qū)雖然水資源短缺，但農(nóng)業(yè)用水指標(biāo)卻高于全國平均水平。農(nóng)田灌溉采用的大水漫灌，不僅造成水的極大浪費，而且造成灌區(qū)土壤鹽漬化的加劇。灌區(qū)用水管理不善和田間渠系配套不完善也是灌溉用水效率低的一個重要原因。

c．發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉缺乏全面規(guī)劃。西北地區(qū)目前在農(nóng)業(yè)節(jié)水基礎(chǔ)理論研究方面位居全國的前列，但對大區(qū)域發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉缺乏全面系統(tǒng)的研究，尤其是對西北地區(qū)發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系缺乏系統(tǒng)研究。正因為如此，在西北地區(qū)發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，是以灌溉農(nóng)業(yè)為佳還是以雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)為宜，仁者見仁，智者見智。農(nóng)業(yè)專家強(qiáng)調(diào)農(nóng)藝措施在農(nóng)業(yè)中的作用，淡化水利；而水利專家強(qiáng)調(diào)水的作用，輕視農(nóng)藝，事實上，在自然條件十分復(fù)雜的西北地區(qū)，發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，水利與農(nóng)藝措施必須結(jié)合，決不是非此莫彼。

針對上述問題，筆者認(rèn)為：治理西北地區(qū)灌區(qū)鹽堿化的有效措施是實行井灌井排，地表水地下水聯(lián)合運用。提高農(nóng)田灌溉用水效率的根本措施是發(fā)展節(jié)水灌溉，并輔以相應(yīng)的農(nóng)藝節(jié)水措施，發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉應(yīng)結(jié)合西北地區(qū)水土資源、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，以水定植，以水定規(guī)模，制定不同地區(qū)相宜的節(jié)水灌溉發(fā)展模式，以確保西北地區(qū)農(nóng)業(yè)健康有序地發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]李原園，張國良，許新宜．面向可持續(xù)發(fā)展的西北水利發(fā)展戰(zhàn)略問題[J]．水利規(guī)劃，2000（2）：11～15．

[2]周維博．西北地區(qū)水資源開發(fā)方略與發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)途徑[J]．西北水資源與水工程，1997（4）：1～6．

[3]張學(xué)．關(guān)中灌區(qū)主要農(nóng)作物高產(chǎn)節(jié)水灌溉的研究[J]．西北水資源與水工程，1991（3）：24～32．

[4]鄧志強(qiáng)．干旱農(nóng)業(yè)流域水資源可持續(xù)開發(fā)利用模式——以新疆為例[A]．見：王曉方，申茂．中國農(nóng)村科技中青年優(yōu)秀人才論農(nóng)業(yè)技術(shù)革命與中國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化[C]．北京：科學(xué)技術(shù)出版社．1998.179～185．

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