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黑河流域农业节水任务及需正确处理的关系
  中国灌溉排水发展中心     刘润堂 李远华 许平  
    编辑:中国灌溉排水发展中心 归档时间:2003/4/11    

黑河流域干旱少雨,蒸发强烈,大气干旱是永久性的,流域内主要水源是发源于祁连山的黑河干流及其支流来水。随着人口的增长和国民经济的发展,灌溉面积不断扩大,农业和其他部门用水量迅速增加,水资源供需矛盾日益突出。从一定程度上说,黑河流域农业和国民经济的发展是以牺牲生态为代价的,而日益严重的生态危机和水危机又反过来制约了农业和国民经济的发展,并将严重影响社会稳定,加速更大范围内的生态危机和水危机。

欲实现黑河流域经济、社会、生态环境的协调发展,必须调整生产、资源与环境三者的关系。而由于水资源不足是该地区可持续发展的主要制约因素,也是农业资源中最为紧缺的资源,生态环境建设必须以提高农业用水效率为基础。黑河中游农业用水总量大、比例高,发展该地区高效、节水型农业,减少该地区灌溉用水量,对于缓解全流域水量供需矛盾以及本区域季节性水危机都具有举足轻重的作用。

另一方面,该地区的生态危机和水危机不仅有深刻的历史背景,而且在实现流域水资源统一管理、减少农业用水量的过程中,要面对现实。正如不应以牺牲生态环境换取经济的发展一样,也不能以牺牲农业、农村和广大农民的利益来换取生态环境的改善。既要避免盲目节水而降低农业总产出、影响农民收入,又要避免一味追求产出而增加用水量。因此,农业节水面临的任务和挑战,无论从技术的广度或深度,都是前所未有的。研究黑河流域农业节水的关键任务和水资源可持续利用策略十分必要。

一、农业节水中的突出问题

1.灌溉农业规模过大

黑河流域历史上已是水事矛盾不断,新中国成立以来,仅黑河中游总人口就增长了近1.3倍,灌溉面积扩大到新中国成立初期的3.2倍。由于当地农民习惯春小麦—秋玉米“带田套种”,局部实行蔬菜、杂粮“复种”,加之水利工程条件,特别是拦、引、蓄条件与过去不可同日而语,故实际引水量和灌溉用水量应比新中国成立初期的3.2倍高得多。事实上,黑河中游现状人均灌溉面积不仅远高于新中国成立初期的水平,也大大高于全国的平均水平。

2.高水分消耗,低经济效益

由于历史原因,黑河流域农业生产中存在严重的产业结构缺陷,片面追求规模,生产性低耗水而结构性高耗水,水分消耗大而经济效益低。不仅灌溉面积大,而且高耗水作物种植面积大;不仅灌溉用水总量大,而且用水集中;不仅饲料(饲草)尚未纳入种植业体系,尚未建立起“粮—经—饲”三元种植结构,而且在调整作物种植结构、推广引进经济作物和饲料作物时,尚未考虑作物的水分生理特性和水分转化效率。如果这种用水结构与水资源分布极不协调的状况不能从根本上得到解决,既不可能实现全流域水资源的可持续利用,也不可能实现黑河中游农业、农村经济和国民经济的可持续发展。

3.灌溉水利用率低,无益损失大

黑河中游灌溉历史悠久,但灌溉工程布局不合理。黑河干流缺乏控制性工程,引水口门多,由于黑河年径流量分布不均,以致有水则大引大灌。平原水库多,但蓄水能力十分有限,蒸发、渗漏损失大,且引起水库周围次生盐碱化。地下水开发利用率低,灌溉水重复利用率低。另一方面,灌溉渠系多为土渠,部分骨干工程虽经衬砌,但老化失修;加之田间工程不配套,田间灌水粗放,灌溉水利用率很低。此外,该地区气候干燥,休闲期和生育期作物棵间蒸发损失大,但尚未采取措施减少这部分损失。

4.水资源管理与灌溉管理相对薄弱

黑河全流域长期缺乏水资源统一管理的体制与机制,水权不明晰,无法实现用水总量控制、定额管理。即使在中游地区,地面水与地下水、黑河干流水与区间支流水也缺乏统一管理。另一方面,灌溉管理相对薄弱,在一定程度上还存在重建设、轻管理的现象。在改善灌溉工程、提高引水和输水能力的同时,缺乏对灌溉系统中各种工程设施的控制、调度与运用方法的研究,不能充分发挥工程的调控作用和在时间上、空间上合理地分配与使用水资源。

5.缺乏技术支撑体系

实现黑河流域水资源的可持续利用是一个系统工程,不只是水利、农业部门的事。无论是农业节水技术攻关,农业节水综合改造项目实施,还是推广普及农业节水技术与措施,都需要有一大批高素质的农业节水研究与管理人才。一方面是水资源严重短缺、灌溉水利用率不高,另一方面是农业节水技术的研究与应用严重滞后。此外,农业结构调整的标志不是种植面积的改变,需要在生产、加工、运输、经营等领域进行深入研究。尽管黑河流域水危机已引起广泛关注,但强有力的农业节水技术支撑体系尚未建立,当地技术人才缺乏。

二、农业节水发展的战略任务

为了贯彻落实国务院关于黑河流域综合治理的战略决策,实现水资源的可持续利用,加快黑河流域经济社会发展步伐,改善生态环境,首先要立足于减少现有灌溉水的无益损耗,提高灌溉水的生产效率,进而为在减少灌溉用水总量的同时提高农业生产能力创造条件。此外,要依靠科技进步,调整农业结构,大力发展高效节水农业,提高土地的生产率,为大幅度压缩灌溉面积创造条件。

1.加大基础设施建设力度

充分利用黑河流域综合治理、大型灌区以节水为中心的技术改造和张掖地区高效节水现代农业示范区建设的机遇,加大基础设施建设力度。值得指出的是,基础设施建设应着眼长远,真正为水资源的可持续利用和国民经济的可持续发展打下基础。通过调整骨干渠系、合并取水口、渠道衬砌、管道输水,减少输水损失,提高输水效率,缩短灌水周期;通过废弃部分平原水库、合理布局井灌区、井渠结合,减少蒸发、渗漏损失,提高灌溉水重复利用率;通过灌溉田间工程配套、土地整理,减少配水和灌水过程中的损失,并为节水灌溉技术的实施创造条件。

黑河流域有万亩以上灌区24处(其中大型灌区7处),灌溉面积达20万hm2。这些灌区是农业生产的主力军、农业规模化生产基地、农业和农村经济的重要组成部分,也是管理体制与运行机制改革的前沿,同时担负农业节水科学研究与技术推广任务。但由于这些灌区原设计标准低、建筑物老化失修、田间工程不配套,灌溉水的利用率很低,加快大型灌区以节水为中心的技术改造步伐应成为黑河流域基础设施建设的重要内容。

水利基础设施的建设,不仅要有利于取水和输水,也要有利于控制引水、控制开垦和水资源的统一管理;不仅包括蓄水、取水、输水、配水、灌水等硬件基础建设,也应包括组织、管理等软件基础建设。同时,水利基础设施的建设应与农业结构调整和高效节水现代农业发展的基础设施建设协调进行。

2.加快农业结构调整步伐

没有农业结构的重大调整,要实现黑河流域灌溉用水总量明显减少几乎是不可能的。但农业结构调整只是手段,目的是在保障农民收入增加和农村经济发展的同时,实现灌溉用水总量明显减少。正如不能为节水而节水一样,脱离高效节水的农业结构调整也是无生命力的或不可持续的。黑河流域农业结构调整不仅仅是当地国民经济和社会可持续发展所要求的,而且是水资源严重短缺、水土资源配置失衡、生态环境恶化的基本条件所决定的。该地区农业结构的调整不仅要满足“品质调优,效益调高,市场调活,农民调富”的要求,更要满足“面积调小,水耗调低”和削减用水高峰的要求。要完成这一战略任务,需要充分利用当地有利条件,实现区域化种植,产业化生产,规模化经营。由于农业结构调整不是简单地以“种植比例”为标志的,生产、加工、经营必须统筹考虑,任务十分艰巨。

3.建立有区域特色的农业节水技术体系

农业节水涉及水资源利用、农业生产布局与用水结构、工程措施、农艺与生物措施、管理措施等诸多方面,是一个完整的体系。除加大基础设施建设力度、提高输水效率和灌溉水利用率,调整作物种植结构、推广耗水少或附加值高的农作物外,要采取措施提高水资源的总体利用效率,实行“大、中、小,引、蓄、提”相结合;在有效保护水资源的前提下,重视污水和微咸水等劣质水的资源化和合理利用;讲求实效,因地制宜地采用不同灌水技术,结合现代技术与传统经验;推广少耕、免耕为主的保护性耕作技术,覆盖保墒,采取农艺、化学措施减少休闲期和生育期作物棵间蒸发损失,合理抑制作物蒸腾,结合水利措施与农业措施;同时,健全管理措施,保证各种节水措施正常发挥效益。

4.健全技术支撑体系

农业节水的发展最终要取决于农业节水技术的进步与创新。加大农业节水技术研究、示范、推广的资金投入,组织农业、水利、管理、科研等各部门力量,形成不同层次的科研创新网络,实施节水农业创新工程;恢复和加强灌溉试验站,开展不同作物的需水量、节水高效灌溉制度、水分生产函数、灌水方法与灌水技术试验;开展农业节水科技攻关,集成、转化、示范和推广农业节水综合技术,并形成节水高效技术能迅速走向田间的运行机制;加强节水灌溉科技知识普及、培训技术骨干,形成由专家、技术骨干、用水者不同层次人员组成的节水灌溉技术力量,努力培养和造就一大批高素质的农业节水研究与管理人才,形成强有力的农业节水技术支撑体系。

5.完善保障措施

按照水权理论,严格控制水资源和农业用水,实现水资源的优化配置。建立合理利用地下水、劣质水的补偿机制;采取有效措施稳定农业节水技术队伍。一方面要在统筹规划的基础上加大投入,综合治理,把推广运用农业节水技术与农民增产增收的意愿统一起来,保证农民收入不降低;另一方面要实行强制节水。层层明晰地区间、行业间、部门间在不同水文条件下、不同时期的水权,推行灌溉用水总量控制,按方计量,按户收费,定额管理,累进加价。加强宣传和执法力度,切实提高农民和地方政府的水危机和节水意识,调动农民和地方政府参与农业节水的积极性,扶持农民用水者协会;对各级领导干部,要实行农业节水发展刚性考核。

三、需正确处理的若干关系

农业节水是关系全局的战略性任务,但农业节水只是建设节水型社会的重要组成部分之一。在发展高效节水型农业,实现农业用水总量明显减少时,需要正确处理若干关系。

1.水利与农业

与许多地区水利与农业较明显的条块分割不同,黑河流域的传统农业就是灌溉农业,没有灌溉就没有农业。但新时期黑河流域的水危机把两者更加紧密地联系在一起。没有农业结构的重大调整,不可能实现在保障农民收入增加和农村经济发展的条件下灌溉用水总量明显减少;没有水利基础设施的明显改善和水资源的可持续利用,也不可能实现农业的发展和农业结构的战略调整。调整农林牧业比例、粮经作物比例以及粮食作物内部的优质品种比例,或是灌溉区域调整,都需要灌溉设施与功能与之相适应;另一方面,高效节水现代农业对灌溉保证率和灌水方法与技术的要求不同,对灌溉的依赖性更强,现代农业的发展规模与作物布局,均应与灌溉条件相适应。因此,水利与农业应统一规划,协调发展。

2.工程措施与非工程措施

兴建工程不是目的,工程只是基础,能否发挥工程的作用和效益,关键在于非工程措施能否跟上。在具有一定的工程基础后,还要善于运用工程设施与条件,否则,基础设施改善后只会加大引水量。只有以作物水分生理特性为基础运用灌溉系统,保证适时适量的灌溉,水分才能被利用与转化;只有加强管理,才能实现水资源的优化配置,形成有效的节水机制。此外,农艺措施、化学措施可显著减少蒸发损失,提高水分消耗的有效性,是农业节水的重要内容。

3.骨干工程与田间工程

相对于骨干工程,黑河流域灌溉田间工程的现状更令人担忧。灌溉田间工程量大面广,有渠无闸、有闸无门的现象十分普遍,输水效率低,渗漏损失大。而由于国家投资以骨干工程为主,在黑河流域3年综合治理和大型灌区以节水为中心的技术改造后,骨干工程和田间工程的差距可能更大。如果田间工程改造滞后,将制约骨干工程的效益发挥,灌溉水的高效利用也将成为空话。

4.黑河干流与支流

按照国务院审批的分水方案,在莺落峡多年平均来水量15.8亿m3时,正义峡应下泄水量9.5亿m3,其差值仅为6.3亿m3。换句话说,黑河中游广大地区可直接消耗黑河干流来水量6.3亿m3。而黑河中游支流(含梨园河)多年平均来水量以及与河川径流不重复的地下水资源量达10.25亿m3。由于黑河流域地面水和地下水转化频繁,水资源循环系统复杂,黑河干流水与支流水的利用与保护同等重要。若支流水开发利用程度过高,可能会破坏水文循环,也不能达到全流域综合治理目标和水资源可持续利用的目标。

5.近期与长远

要遵循农业节水发展具有“阶段性”的客观规律,量力而行,立足当前,着眼长远,根据当地社会经济发展水平和管理水平制定农业发展分步实施目标。通过科学的管理、有效的组织和行政手段,首先实现农业总产值不减少、农民收入不降低、社会稳定的条件下,坚决落实国务院审批的分水方案;然后有计划地调整产业结构、农业结构、种植结构、品种结构,显著提高农业生产能力,使灌溉用水总量大幅度减少;进而实现灌溉用水总量控制、定额管理的条件下,农业和农村经济可持续发展,生态环境明显好转。

6.规模与效益

黑河中游高效节水现代农业园区建设和农业结构调整是实现该地区灌溉用水总量减少、黑河流域水资源可持续利用的必要条件,但不是充分条件。一方面要体现效益优先原则,努力降低农业用水成本,增加农民收入,发展农村经济,兼顾国家和农民两方面的利益,调动农村集体和农民积极参与农业节水的积极性;另一方面要体现计划性原则,不仅用水要有计划,农业节水任务要落实,高效节水现代农业园区建设规模和各种作物的种植面积与比例也要与市场和能力相一致。与传统的粮食生产不同,种植结构调整后,生产、加工、流通、经营领域需要大量人才和劳力,种植规模不可能太大,这就为“面积调小,水耗调低”创造了条件。此外,该地区必须改变“粮食和农产品自给”的观念,否则,将制约产业结构和农业结构调整。

黑河流域综合治理、大型灌区以节水为中心的技术改造和高效节水现代农业示范区的建设是张掖地区经济社会发展史上难得的机遇,不仅国家投入前所未有,也得到各级领导的高度重视和广大科技工作者的广泛关注。另一方面,在农业水资源供需矛盾十分尖锐,生态环境恶化的条件下,农业节水面临的任务和挑战也是前所未有的。要加大宣传和执法力度,提高农民和地方政府对农业节水的紧迫性认识。要落实国务院审批的黑河流域分水方案,以水资源的可持续利用支撑国民经济可持续发展,必须明确目标与任务,以提高农业用水效率为核心,以改造现有农村水利设施、调整农业结构、改革现行农村水利建管体制与机制为主要手段,实行工程节水措施与非工程措施相结合,水利措施与农业措施相结合,现代技术与传统经验相结合。

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