摘要：采用参与式调查的方法对黑河中游区域的农业用水现状进行了调查。近年来区域农业用水在水利工程建设、管理体制改革、作物种植结构调整、兼顾生态环境用水等方面取得了许多丰硕成果和宝贵经验。利用问题树方法结合半结构访谈结果对区域农业用水水平进行了分析研究,认为流域目前还存在用水结构不合理,用水管理体制不完善,种植结构不合理,土地沙漠化、盐碱化及水污染问题严重等许多亟待解决的问题,并针对区域存在的问题提出重视地面灌溉方式,完善用水管理模式,进一步调整种植结构,发展综合农业节水技术体系,重视雨水利用等解决对策。

黑河中游区域地处我国西北内陆干旱地区,位于正义峡与莺落峡之间,大约介于北纬37°57′- 42°03′,东经97°49′- 101°45′,在行政区划上包括甘肃省张掖市的五县一区(甘州区、肃南县、临泽县、高台县、民乐县和山丹县) ,面积约4. 19 万km2 。

近年来,随着西北干旱地区人口的急剧膨胀及社会经济的迅速发展,严重短缺的水资源已经引起一系列社会、经济和生态问题,成为区域社会经济可持续发展的主要瓶颈,并严重影响了该区域水安全、生态安全和粮食安全。同时在该区域,多年平均农业用水量占总水量的94 % ,其中90 %用于农业灌溉[1 ] 。因此,对其农业用水进行调查,按照水资源的自然、生态、环境、社会和经济等5 种关联伴生属性,即基于自然属性的可再生准则,基于生态属性的可持续准则,基于环境属性的可承载准则,基于社会属性的公平性准则,基于经济属性的高效性准则[2 ] ,研究分析流域用水存在的问题及解决对策具有重要意义。

1 调查研究方法、方案及路线的确定

1.1  调查研究方法

本次调查充分借鉴了参与式农村评估方法( Participatory Rural Appraisal ,PRA) 的优点,采用参与式调查方法对中游地区的农业用水现状进行调查,并对地区的农业用水现状及其存在的问题进行了分析。参与式研究,是1980 年代末以来逐渐发展起来的研究方法,该方法改变了以往一对一的问卷式调查方法,通过与当地农民的集体对话与讨论,发现不同地区的不同类型农户特殊的生态与社会经济条件等限制因素,从而形成由下到上的发现和解决问题的方法[3 ,4 ] 。它尊重农民的主体地位,尊重乡土知识和群众的技术与技能,外援与农民建立“伙伴”关系。因此,在项目活动中农民是以主人翁的姿态出现,这样就体现了农民的参与性,充分调动农民参与项目的积极性。

参与式发展思想的核心在于:强调发展的焦点应是人的发展,人并不是一个被动和消极的客体,而是发展过程的主体,只有人的发展在发展过程中得到强化,这种发展才是可持续的[5 ] 。

PRA 方法的主要工具包括召开村民大会、半结构式访谈、绘制资源图、利益群体分析、绘制问题树及最终成果矩阵等[6 ] 。

1.2  调查方案的确定

在农村参与式调查方法的基础上,遵循建立伙伴关系,尊重乡土知识和群众的技能,重视项目过程而仅非结果[7 - 10 ] 的参与式原则,在外业调查之前,制定黑河中游地区农业用水的调查方案,其包括:制定农户调查表,目的是通过问卷调查的形式,深入了解农户基本家庭情况及其农业用水的变化情况,以及广大农户对目前农业用水的态度和看法;整理现有的关于黑河中游地区的社会经济、各用水部门的用水资料及生态环境等方面的统计资料及发展规划资料,找出现有资料中不完善、不尽合理、不清晰的部分,待调查时进行补充、核实;在对调查过程中,调查人员以同行友好单位身份与有关行政管理部门人员进行访谈,了解和把握调查单位所辖区域的经济、生态等方面的整体状况;走访基层相关技术人员及农户,深入了解调查区域农业用水、农业节水、生态环境保护的真实情况,找出当地农业节水、生态环境保护等值得借鉴的先进经验,并发现当地存在的主要问题;对野外实地进行现场勘察,以对调查区域水利基础设施、作物种植及生态环境等方面有一个定性了解,并拍摄影像图片。

1.3  调查的路线

此次调查重点放在黑河中游地区,调查沿黑河干流对流域内6 个地区的有关行政管理部门和下属行政管理部门进行了访谈,在当地领导的协助下,采访了20 余名基层水管技术人员,走访了200 余户农户,获得了较多真实可靠的第一手资料和数据,包括区域资源环境资料及农业用水资料,并收集了区域农业和水利发展规划及统计资料等第二手资料,发现了地区节水值得借鉴的先进经验。

基于对农业水资源的属性分析,利用层次分析法,构建了流域农业用水调查指标体系[11 - 17 ] 。具体见表1 。

表1  黑河中游农业用水水平调查指标体系

2 调查结果

黑河区域农业水利工程PRA 调查结果见表2 。

表2  黑河区域农业水利工程PRA 调查结果( 2005年)

根据上述农业用水调查结果分析,导致区域农业用水浪费,造成水资源局势紧张以及由此引起生态环境持续恶化的关键性问题包括以下几个方面。

2.1  中游区域产业结构不合理,用水供需矛盾相当突出

由于历史传统原因,农业一直是该区域用水的绝对主体。

2005 年该区域农业、工业、生活、生态用水比例为93. 7 ∶1. 6 ∶1. 4 ∶3. 3 ,而全国同期平均水平为63. 7 ∶20. 7 ∶10. 1 ∶5. 5 。

该区域用水结构中农业用水比例相对过大,其中农田灌溉用水比例占农业用水的90 %以上,这种“一头沉”的用水结构造成区域单方水GDP 产出仅为2. 81 元,是全国平均水平的1/ 6 。区域水资源利用经济效益低下,用水结构及其不合理。

2.2  用水设备配套不到位,农业用水管理体制不完善

自2001 年朱镕基总理主持召开第94 次总理办公会议专题研究黑河流域治理问题,确定把黑河治理工作作为实施西部大开发战略的重点工程以后,黑河中游区域的水利工程、灌区改造等得到了很大的改善,但是对于水资源的协调分配利用、农业灌溉到田具体环节上仅有一些骨干工程及设备在发挥作用。2005 年虽然新建、改建干支渠893 条,高标准衬砌624 条,但根据走访的张掖市大满、盈科、西浚等大型灌区可以看出,该区域只在干支渠一些较大型引水工程有计量设施,进入斗农渠道后几乎全部为土渠,同时也没有量水设施,缺乏完整的地面灌溉配套设备。另外,工程管理方面重视程度不够,相关体制不尽完善。主要表现在工程建好后常因疏于管理和维护,造成工程的损毁,闸门等丢失现象,进而渠道跑漏水现象严重,直接导致水资源的浪费和水价的上升。黑河中游地区近年来主要推行农民用水者协会,先进管理模式虽然取得了一定成效,但存在农户参与程度不够、用水协会管理人员代表性不够及协会经常受到资金缺乏的困扰等问题。

2.3  种植结构不合理

黑河中游地区,种植结构不合理主要表现为:一是粮经饲种植比例不合理;二是粮食作物中小麦玉米高耗水作物种植比例较大。以具有普遍代表性的张掖市大满灌区2005 年种植情况为例(如图1 所示) ,粮食作物和制种玉米播种面积占到了总播种面积的72 % ,蔬菜及饲料作物分别占总播种面积的10 %和6 %。同时为维持目前小麦玉米的高产,每年将消耗大量的地下水资源,对该地区整体农业的可持续发展极为不利。所以要合理利用有限的农业水资源,必须有计划的调整各大灌区种植结构,例如压缩制种玉米面积,改种其他作物,确保农作物适时灌溉,减少受旱面积。

图1  2005年大满灌区主要农作物播种面积分析

2.4  生态环境局部改善,整体恶化

中游地区主要的生态环境问题是土地沙漠化与盐碱化、水环境污染等。具体表现在:农业种植化肥、农药用量过大,导致水污染严重且呈发展态势。西子水系水污染已十分严重,东子水系水污染业已达到三级,而且由于缺乏监测与防治措施,河道环境容量较小,潜在污染趋势不容乐观,另外浅层地下水咸化趋势明显,城镇地下水污染趋势加剧;由于大量垦荒造成草地面积大幅度减少,尚存草地由于高强度过牧而退化严重,不合理的产业结构不仅限制了区域经济的稳定发展,而且加剧了水资源供需矛盾,导致其他诸如土地沙漠化、盐碱化等一系列生态环境连锁反应。

3 区域农业用水问题解决对策

随着黑河中游区域经济的进一步发展和人口的增长,水资源供需矛盾将会越来越突出。尤其是农业作为流域的用水大户,目前存在以上一系列的问题,因此要解决流域农业用水中存在的问题,缓解目前该区域水资源日趋紧张的局面和最终实现节水发展与生态保护的双赢,提出以下几个方面建议和对策。

3.1  重视地面灌溉方式的利用,提高田间配套率

根据调查,该区域各大灌区目前灌水方式主要是地面灌溉,因此改变传统的大水漫灌方式,提高田间配套率是该流域提高农业用水最有效的途径。对于目前黑河中游区域改进地面灌溉的措施可分为3 个不同层次。第一是在技术层次上,通过应用土地平整技术改进田块地形条件、应用高效节水地面灌溉技术等;国内外的研究结果表明:土地平整能有效地提高水、劳力和能源的利用率,是改善地面灌溉方法的重要技术措施之一[18 ] 。同时在有条件的地方积极采用适合当地作物的水平畦田灌溉技术、波涌灌溉技术、绳索灌溉技术等先进的地面灌溉技术,不仅使地面灌溉具有一定的自动化能力,而且也保证了高效节水效果的实现。第二是在实际利用层次上,主要是保证地面灌溉设施的配套完善。目前地区干支渠已基本衬砌,主要存在斗农渠衬砌率相对较低,需要进一步衬砌完善,并且加强渠系中的量、配水设施建设,提高渠系的配套率,使整个灌溉工程的效益充分发挥。第三则是在田间管理层次上,要强调水管技术人员与农民的共同参与。

3.2  建立综合节水型的农业种植结构

合理的种植结构可保证各类作物的生长用水和优质高产,同时,保证流域的灌水秩序稳定。从水资源的边际效益及黑河中游地区的地理优势考虑,应适当压缩区域粮食种植面积,限制和淘汰目前部分地区存在的小麦玉米套种的带田等高耗水作物,积极推广科技含量高,耗水低、能够充分发挥地区光热优势的作物新品种,优先发展低耗水的具有地方特色的经济作物。多年实践证明当地牧草具有生态、经济和社会效益兼顾的功能。种植优质牧草,不仅可以降低水耗,改善生态环境,而且可以大幅度增加农民的收入,带动相关产业的发展。因此,充分利用当地资源优势,改变传统农业发展模式,将原来高耗水低产田的粮食作物调整为低耗水的优质牧草,进行草畜耦合,积极发展草食畜牧业,以草业为突破口,积极稳妥的调整粮经饲种植比例,通过优化生态结构实现节水,最终建立适合当地生产的种植结构。

3.3  统一调度供水,合理分配用水,发展管理节水黑河流域是我国西北地区第二大内陆流域,地表水和地下水多次转化和重复利用,是内陆河最为独特的水文现象。因此利用水资源时应该实现地表水和地下水的统一管理和科学调度,使地表水和地下水可持续的频繁转换。同时在有限的可利用水资源前提下,实现水资源的合理配置。在农业发展的同时,兼顾生态环境用水、工业水平提高的用水、人们生活用水的保障等。另外,该区应该进一步完善“灌溉管理单位+ 用水者协会+ 用水户”三位一体的灌溉管理模式,加强对基层技术人员和管理人员的培训,提高基层技术人员专业素质和技术水平,建设高素质节水技术队伍,进一步学习借鉴国外先进节水技术,建立起适宜的节水技术体系和推广应用模式,不断完善现有的管理体制。

3.4  进一步发展综合农业节水技术体系,重视雨水利用

在该区域水资源短缺,生态环境整体恶化,气候恶劣的客观条件下,需要进一步发展综合农业节水技术体系,重视雨水资源的利用。未来农业节水技术的实施,不是单项的,而是节水灌溉措施和农艺措施有机融合,包括水肥耦合技术,耕作栽培技术、育种技术、覆盖保墒及节水灌溉配套技术、化控技术节水、灌溉技术、集雨补灌等,形成综合节水技术体系,其实质是以水为中心的田间水土气系统关系,保持降水、地表水、地下水、土壤水和作物水之间的适应农业生产用水要求的相互转化的平衡,求得良好的土壤水、肥、气、热、盐状况,提高从灌溉水源到形成作物产量各个转化环节的水分利用效率。多种措施形成合力,形成干旱区节水农业综合技术体系,共同推进节水农业健康发展。同时我国干旱半干旱地区旱作农业进入新阶段后,解决农业用水主要途径之一就是通过雨水集流技术发展集雨补灌农业[19 ] 。因此本区域应积极利用前人曾总结出多种半干旱地区的雨水收集利用模式, 如庭院集雨的人畜饮用利用模式、庭院集雨的多种经营利用模式、人工集雨的农田补灌利用模式、山坡地集雨的林草建设利用模式以及水流域集雨综合利用模式等[20 ] ,重视雨水的合理利用。