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南疆高效节水灌溉面临的问题及应对措施

2018-11-14王红梅刘新华

水利规划与设计 2018年10期
关键词:南疆节水用水

王红梅,刘新华

(新疆塔里木河流域阿克苏管理局,新疆 阿克苏 843000)

新疆地处亚欧大陆腹地,年均降雨量小于150mm,仅占全国平均年降水量的23%,属于常年灌溉地带,其灌溉需要指数大于85%,是典型的“绿洲生态,灌溉农业”。新疆水资源总量为885.65亿m3[1],其中北疆水资源占全疆的49.66%,南疆占48.11%,东疆仅占2.23%。而农业用水对农业经济增长的正向效应影响程度依次为北疆、东疆、南疆,这与北疆、东疆大力推广使用节水灌溉技术密切相关[2]。灌溉水利用效率是衡量节水效果的直接衡量指标[3- 4],目前新疆采用的节水技术主要有以下几种:渠道防渗技术、低压管道输水灌溉技术、喷灌技术、微灌技术(包括滴灌、微喷灌和涌泉灌),其中滴灌占总体比例的94.77%。实施农田灌溉节水技术,可明显减少无效水渗漏和蒸发量,避免肥力流失,对管网的统一规划建设可降低土壤盐分累积,扩大耕地。从而对田间水环境系统产生直接且重要的影响,达到农业生产的增产增收效果[5- 6]。

新疆全区(含新疆生产建设兵团)土地总面积166万km2,其中农业用地5160万hm2,占土地总面积的32.58%[7]。据《2016年新疆统计年鉴》数据表明全疆社会经济用水总量577.17亿m3,其中农、林、渔、畜牧业用水546.43亿m3,占比达到94.67%,生活、工业等用水仅占5.33%。全疆现有灌溉面积491.02万hm2,综合毛灌溉定额较大,在水资源用量上农业用水比重过大,用水效益较低的问题尤为突出。2011年中央一号文件明确提出,建立用水总量控制、用水效率控制和水功能区限制纳污“三项制度”,相应的划定用水总量、用水效率和水功能区限制纳污“三条红线”。新疆制定了“十三五”期间的水资源管理制度,2020年全疆农业用水总量控制指标为550亿m3,2030年为526亿m3,但2014年全疆农业用水量已达到561.75亿m3[6]。因此,要完成新疆水资源总量控制的目标、保证农业可持续发展,大力发展新疆农业高效节水灌溉技术是关键。推行农业节水技术对实现农业及整个社会经济可持续发展具有深远意义[8]。北疆与南疆农业经济用水效率差距大的原因也是北疆节水灌溉措施推广率较大,农业用水效率高,加之特色经济作物较为鲜明,而南疆大都使用传统灌溉方式,并没有根据作物需水量、需水周期等科学管理,甚至很多灌区多次重复灌溉,造成水资源浪费现象严重[9]。现以南疆阿瓦提县为例,分析2010—2015年8个站点观测井地下水位变化以及农业用水情况,探究南疆地区水资源利用现状。

1 阿瓦提水资源利用现状

1.1 阿瓦提县地下水位监测

阿瓦提灌区内布设有G5.2(玉满闸)、G5.3(洋瓦力克乡水管站)、G5.6(阿依巴克乡)、G5.7(唐木托拉克乡二大队二小队)、G5.8(唐木手拉克乡十大队四小队)、G5.9(阿瓦提县黄宫村)、G5.10(阿瓦提县丰收二场)、G5.11(阿瓦提县丰收三场)8眼观测井,记录阿瓦提县境内2010—2015年地下水位埋深。图1为各观测井2010—2015年各观测井逐月平均地下水位埋深变化情况。从监测数据来看,除2013年地下水埋深较上一年有所减少,年平均地下水埋深减少0.2m,其余2010—2015年地下水埋深基本均呈逐年增加的趋势,各年平均每年增速近0.17m。截止2015年地下水埋深共增加0.48m。年内地下水位变化普遍表现为3、4月上升,此时处于初春阶段,部分冰雪融化对地下水有一定的补给作用;7、8月为作物需水关键期,11、12月为作物冬灌时期,为满足农业灌溉,灌溉量较大,加之南疆主要以漫灌、沟灌及畦灌为代表的传统农业灌溉模式,造成了无效水渗漏现象,引起地下水位上升。阿瓦提县整体地下水位埋深较浅,基本在3m左右,可适当的增加开采量。

图1 阿瓦提县2010—2015年地下水埋深变化

图2为8眼观测井以2015年为例绘制的地下水位埋深图。阿瓦提县8个地下水潜水水位埋深分布由高到低依次为G5.9(阿瓦提县黄宫村)、G5.8(唐木手拉克乡十大队四小队)、G5.10(阿瓦提县丰收二场)、G5.2(玉满闸)、G5.11(阿瓦提县丰收三场)、G5.7(唐木托拉克乡二大队二小队)、G5.6(阿依巴克乡)、G5.3(洋瓦力克乡水管站)、G5.1(伯什力克乡九大队)。可明显看出洋瓦力克乡水管站的地下水位埋深最深,且年内浮动最小,变化范围在4.74~4.91m以内;G5.1(伯什力克乡九大队)水位埋深最浅,年平均地下水埋深为2m,且年内变化幅度也较小;年内变化幅度较大的为G5.7(唐木托拉克乡二大队二小队)、G5.10(阿瓦提县丰收二场)、G5.11(阿瓦提县丰收三场),且都表现为灌溉期地下水位较高,停灌期地下水位较低的特点,据《2016年新疆统计年鉴》显示阿克苏地区2015年地表水供水量为100.23亿m3,地下水供水量为7.4亿m3,阿克苏地区地表水供水量占总供水量93%,因此,我们可以适量的增加地下水开采以满足农业供水,并且推广节水灌溉技术,减少无效水渗漏和蒸发量。

图2 阿瓦提县8眼观测井2015年地下水埋深变化

1.2 阿瓦提县农业用水情况

根据《新疆统计年鉴》资料统计2010—2015年阿克苏地区阿瓦提县作物播种面积、人畜数、工业产值计算各年用水量,其中综合灌溉水利用系数取0.43[10],通过调研人畜用水定额与作物的灌溉制度,得到阿瓦提县农业需水与总需水量分布情况,如图3所示。农业需水占绝对主导地位,这与阿瓦提县是重要的粮食、棉花、水果基地有关,第一产业发展占主导地位。农业需水和总需水量连年增高,尤其2015年较上一年增长幅度较大,虽然农业需水比例出现略微变化,但依然占据总需水量的97%以上,因此控制农业用水量对控制该地区水资源使用总量至关重要,而节水灌溉措施对水环境有着直接且重要的影响,我们应该了解推行节水灌溉所面临的问题,避免犯决策性的错误,以改善农业耗水过多的现象。

图3 2010—2015年阿瓦提县农业需水分布及变化

1.3 阿瓦提水资源现状

种植面积增加,灌溉方式却得不到改善,农业用水量逐年增加。优化灌溉模式,主要使用地表水,地下水使用量较少,收入单一,节水措施实现水资源可持续利用,比起传统灌溉解放劳动力,增产增收,增加紧急收益。

2 南疆节水灌溉所面临的问题

2.1 农民群众对高效节水灌溉技术认识不足

从整体而言,南疆地区的高效节水灌溉技术的推广和运用相对北疆和东疆地区滞后。南疆农民群众收入来源单一,水平较低,对节水灌溉技术认识不足。大部分林果种植者普遍认为微灌、滴灌等灌溉方式灌溉量少,不能够满足果树生长需水,影响果树产量,降低经济收入。部分农民群众对节水灌溉系统建设、适宜的灌溉运营管理模式不关注,水资源危机意识淡薄,且水价较低、计收方式较单一,水权交易市场不健全,农户无法通过水权交易而获得进行灌溉节水技术变革的经济激励,农民群众存在随意乱灌、大水漫灌深灌、难以落实实际的定额灌水。致使高效节水灌溉系统运行效率较低,不能发挥效益,影响南疆社会经济整体发展。

2.2 高效节水灌溉工程建设、运行难以保证

高效节水工程建设和运营包括高效节水工程建设资金、技术推广资金、运行维护资金和政府补贴资金四个方面的长期投入。目前普遍存在重视前期建设,在后期管理运行中缺乏资金投入,运行效率达不到预期效果。政府节水投入资金使用监督机制落后,考核评价系统不完善,资金使用效果差。另外对于新的节水灌溉技术、设备推广资金不足。世界发达国家用于农业科研推广的经费占农业总产值的2%~4%,发展中国家平均约占1%,而我国仅占0.5%,在推广难度较大的南疆四地州则更低[11]。在后期运行管理过程中,维修维护资金不能有效落实,且操作管理者多为建设单位、承建单位或设计单位进行简单培训的当地农民,对于设备了解不够深入,后期操作不当,过滤装置、动力机等设备不能充分及时维护,造成设备寿命降低,灌溉系统无法正常运行。

3 建议措施

3.1 鼓励推广农业高效节水

针对南疆节水意识淡薄,今后要加大节水灌溉技术推广力度,当地水利行政主管部门要借助各类科技宣传教育活动,利用农闲季节组织专业技术人员深入各乡镇、村组开展节水宣传,使基层农民群众切实认识到水资源匮乏的严峻形势及高效节水的重要性、必要性。创新改进宣传方式方法,宣传内容要做到浅显易懂,将高效节水相关知识翻译成维吾尔语印册或做成展板,将节水知识印制成漫画册,发放给基层农民群众,为更好的建设和实施高效节水灌溉工程奠定坚实的群众基础。

政府加大灌溉节水投入激励机制,对于农业贷款资金优先安排节水灌溉项目,延长还款年限,提高贴息标准,对在节水灌溉中使用的管件等节水设备进行补贴。政府部门向农户提供水量交易平台,提取管理费用,反补农户节水奖励,建立总量控制定额管理可交易的农业水权制度,充分考虑农户的承受能力,建立农户可承受的阶梯式、超额累计水价制度,充分鼓励农户以各种形式投入高效节水灌溉工程[12]。

3.2 提升高效节水灌溉工程建设管理模式

为加强高效节水灌溉建设工程的质量,应该加强工程施工监理工作,保证监理工程师数量满足工作需要,对各工程施工环节进行巡视,必要时进行现场采样,避免给节水建设工程带来隐患。明确高效节水灌溉工程建成之后的管理责任,落实工程管理维护经费。管理应实行地块分段进行负责管理维护[13],与建设单位签订合同,落实责任,配备专业的操作管理人员,或者可以在政府主导下建立一支专业的县级或乡级的专业维修队伍,对高效节水农业设备及时维护,保证设备不丢失、不损坏。还可以建立一个覆盖全疆范围的排障检修服务平台,方便基层管理人员相互交流学习。

应加强秋后各种阀门、地面管道及相关连接件的管理,进行统一的收回,便于来年再使用。同时,管理制度的探索和创新也要积极推进,建立适应当地社会条件的配套管理模式能更有效的提高节水效率,要理顺政府、灌区水管组织、农户之间的关系,采取针对性措施解决节水灌溉工程中遇到的问题,形成节水灌溉推广、工程运行管理和维护、农业水权水价改革的有机结合,全面推动节水灌溉的实施和发展[14]。

4 结语

南疆农业高效节水建设存在意识不强、投入不足、基础设施薄弱、“重建设,轻管理”等问题,制约了节水建设有效性。农户难以依据作物全生育期的水分需求信息制定灌溉制度以及进行定额、科学灌溉。直接影响“三条红线”的划定和实施,难以适应最严格水资源管理制度的工作要求。因此,新疆农业高效节水灌溉技术持续利用是保障农业高效节水长效发展、推进新疆农业现代化进程的重要途径。新疆农业用水占总用水的95%以上,控制农业用水对节约水资源至关重要,节水灌溉措施是实现农业节水增产的重要灌溉模式。南疆普遍存在农业用水效率低的问题,主要是由于南疆农民群众节水意识浅薄,水价较低,一般采用漫灌、串灌措施,对节水灌溉措施不了解,制约了高效节水技术的推广和发展;再加上节水灌溉工程的后续资金与设备管理维护工作不到位,这一系列问题制约了节水灌溉技术在南疆的推广。针对这些影响因素,本文提出创新宣传方式,推广优化管理模式,研发适合当地农民的节水灌溉设备,并及时维护检验设备。实现现代农业的真实节水,实现整个流域的水土资源可持续利用。

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