□段 鵬 □張玉珍 □黃喜良
(1河南省農(nóng)田水利水土保持技術(shù)推廣站;2西平縣水利局)
河南黃河下游地區(qū)是廣袤的華北平原,這里土地肥沃,是國(guó)家的重要糧食生產(chǎn)基地。由于該地區(qū)降雨少且季節(jié)分布不均,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高度依賴引黃灌溉,灌區(qū)內(nèi)灌溉面積的3/4以地面渠灌為主,灌溉效益十分顯著。2013年河南黃河下游地區(qū)有大中型灌區(qū)27處,其中大型灌區(qū)13處,中型灌區(qū)14處。設(shè)計(jì)灌溉面積139.08萬(wàn)hm2,有效灌溉面積71.97萬(wàn)hm2。
沿黃平原地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水量占全區(qū)總用水量的65%以上,農(nóng)田灌溉用水占農(nóng)業(yè)用水90%以上。由于灌區(qū)輸配水系統(tǒng)配套程度低、田間灌水技術(shù)落后等原因,農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)平均在0.50左右。隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展和河南糧食核心區(qū)建設(shè),工農(nóng)業(yè)用水的矛盾日益突出,已經(jīng)成為引黃灌區(qū)工農(nóng)業(yè)發(fā)展主要的制約因素。引黃灌區(qū)必須通過(guò)井渠溝灌溉系統(tǒng)的綜合技術(shù)措施,挖掘農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力,提高水的利用效率,走內(nèi)涵式發(fā)展道路,在節(jié)水中求得農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
一是引黃灌區(qū)在河南農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)社會(huì)中發(fā)揮著舉足輕重的作用。引黃灌區(qū)涉及鄭州、洛陽(yáng)、開(kāi)封、安陽(yáng)、鶴壁、新鄉(xiāng)、焦作、濮陽(yáng)、三門(mén)峽、商丘、周口、許昌、濟(jì)源等13個(gè)省轄市65個(gè)縣(市區(qū))。農(nóng)業(yè)人口3342萬(wàn)人,占全省的43.60%。耕地面積234萬(wàn)hm2,占全省耕地面積的35.50%。2005年以來(lái),全省多年平均引黃取水量28.20億m3,占流域分配取水量55億m3的51%。引黃灌溉有效解決了沿黃兩岸平原農(nóng)業(yè)區(qū)的灌溉問(wèn)題,對(duì)補(bǔ)充地下水、提高糧食產(chǎn)量和品質(zhì)、改善灌區(qū)水資源狀況,起到了積極的作用。二是引黃灌溉引起的鹽堿漬害問(wèn)題值得關(guān)注。黃河流經(jīng)黃土高原,含有大量的泥沙,長(zhǎng)期依賴黃河水灌溉,將泥沙殘留在土壤表層,通過(guò)陽(yáng)光暴曬,水分迅速蒸發(fā),將殘留的泥沙和水中的鹽分留在土壤表面,形成鹽堿殘留層。三是田間排澇工程措施缺位。引黃灌區(qū)地處半干旱半濕潤(rùn)地區(qū),地表降雨量少,田間排澇工程措施布置少,殘留在地表的鹽分很難被雨水沖刷排泄,日積月累形成鹽堿漬害。四是黃河來(lái)水年際季節(jié)變化明顯,每年的3、4、5月和9、10月是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需水旺季,這時(shí)黃河流域降水少,供水能力嚴(yán)重不足,灌區(qū)的需水量與供水量之間的差距加大。五是灌區(qū)的末梢地帶往往灌溉水量少,輪灌周期長(zhǎng),需要開(kāi)采地下水進(jìn)行補(bǔ)充灌溉。六是黃河調(diào)蓄工程少。黃河流域6、7、8月進(jìn)入雨季,流量增加,有充足的黃河水向灌區(qū)輸送,這時(shí)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因雨季來(lái)臨,對(duì)引黃灌溉的需求減弱,大量的黃河來(lái)水付之東流。
一是,生產(chǎn)時(shí)節(jié)的需要。為趕時(shí)節(jié)灌溉,灌區(qū)農(nóng)民采用打井措施,開(kāi)采地下水滿足灌溉急需。二是,引黃灌區(qū)灌溉末梢地塊實(shí)時(shí)灌溉的需要。灌區(qū)的末梢地帶遠(yuǎn)離灌溉渠道,輪灌周期長(zhǎng),需要開(kāi)采地下水進(jìn)行適時(shí)補(bǔ)充灌溉。三是,減少鹽堿殘留的需要。地下水清澈潔凈,通過(guò)抽取地下水灌溉,可以有效對(duì)殘留在土壤表面的鹽堿進(jìn)行沖刷,減少鹽堿殘留量。四是,防止?jié)n害發(fā)生的需要。地處黃河灘區(qū)或低洼地區(qū)地下水位較淺,依靠引黃灌溉會(huì)引起地下水位的升高,形成漬害,浸泡旱作物根系,影響作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量。通過(guò)水井工程,有效降低地下水位的上升。
黃河水是過(guò)境水,在時(shí)間上和水量上的不確定性,嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)灌溉的需要。建設(shè)引黃調(diào)蓄水工程,在黃河豐水期蓄水,枯水期用水,有效解決灌溉用水保障問(wèn)題。另外,引黃調(diào)蓄水工程可以將水中泥沙沉淀,使水質(zhì)達(dá)到或接近噴灌、微灌等各種節(jié)水灌溉工程形式的要求,為規(guī)?;l(fā)展節(jié)水灌溉創(chuàng)造水源條件。
4.1 渠+溝+井+低壓管灌模式
在低洼和沿黃灘區(qū)推廣改善鹽堿漬害的節(jié)水工程模式。在灌區(qū)灌溉范圍內(nèi)合理布置機(jī)井,通過(guò)井渠輪灌減少鹽堿發(fā)生。通過(guò)抽取地下水減少漬害的發(fā)生。在旱季或枯水季節(jié)保障應(yīng)急灌溉需求。在灌區(qū)密布深溝,構(gòu)建暢通的排灌系統(tǒng),促進(jìn)自溢的地下水、灌溉余水和殘留鹽堿物質(zhì)排泄。田間灌溉渠道灌溉以畦灌和溝灌為主,井灌以低壓管灌為主,種植作物以油菜、水稻、玉米為主。
4.2 渠+溝+蓄+井+低壓管灌模式
在灌區(qū)的縱深地帶,灌區(qū)的兩岸和灌溉末梢地帶合理布置機(jī)井,通過(guò)井渠交替輪灌減少鹽堿發(fā)生,淋洗土壤鹽分,降低地下水位。末梢地帶彌補(bǔ)水量不足,適時(shí)灌溉。建設(shè)蓄水池,一方面是在豐水期將黃河水和地面降水蓄積起來(lái),在枯水期及抗旱時(shí)使用;另一方面是將灌區(qū)的水蓄積澄清,滿足低壓管灌、噴灌、微灌工程對(duì)水質(zhì)的需要,發(fā)展地表水管道輸水模式。同時(shí),適當(dāng)布置淺溝,將灌溉余水和地表降水排泄,減少田間集水和排泄殘留鹽堿。種植作物為小麥、玉米、棉花等大眾作物。
引黃灌區(qū)地面比較平緩,要取得較好的節(jié)水灌溉效果,首先,應(yīng)對(duì)現(xiàn)有灌區(qū)進(jìn)行大規(guī)模的工程技術(shù)改造,加強(qiáng)泥沙處理技術(shù)的研究,修復(fù)老化破損工程,逐步完善工程配套。其次,發(fā)展渠道防滲、井渠結(jié)合、低壓渾水管道輸水技術(shù)以及田間合一、淺溝分散提灌、灌排合一、深溝多級(jí)提灌、灌排分設(shè)、深溝深渠提灌、引黃補(bǔ)源灌溉等灌溉方法。
加強(qiáng)節(jié)水灌溉管理體制建設(shè),實(shí)行水權(quán)制,定額管理,調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),提高用水效益。農(nóng)業(yè)節(jié)水與改造中低產(chǎn)田結(jié)合,通過(guò)改善排水條件,控制地下水位,增加農(nóng)作物產(chǎn)量,提高用水效率,使農(nóng)民得到改良土地的實(shí)惠。建立專管與群管相結(jié)合的灌溉管理體制,鼓勵(lì)群眾參與節(jié)水管理,明確責(zé)、權(quán)、利,充分調(diào)動(dòng)廣大群眾的節(jié)水積極性。
灌溉的發(fā)展必須與水資源的承載能力相匹配,必須遵循水資源優(yōu)化配置和高效利用的原則。引黃灌區(qū)農(nóng)業(yè)的發(fā)展必須走內(nèi)涵式發(fā)展的道路,實(shí)行灌溉農(nóng)業(yè)和旱作農(nóng)業(yè)并舉,調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu),發(fā)展適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件的低耗水作物。許多灌區(qū)實(shí)灌面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)灌溉面積,主要原因是利用河水灌溉水源保證率低,春季水源供水不足,夏季水源含沙量過(guò)高,糧價(jià)下降等因素造成灌區(qū)農(nóng)田失灌面積增加,還有許多本來(lái)可以用渠水灌溉的農(nóng)田改用井水灌溉,大量開(kāi)采地下水,造成地下水位連年下降。目前灌區(qū)改造的重點(diǎn)應(yīng)是穩(wěn)定現(xiàn)有灌溉面積,提高灌溉保證率,控制地下水超采。
隨著引黃灌區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展,水資源供需矛盾日益突出,必需構(gòu)建與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展相適應(yīng)的水資源承載能力。在灌溉用水量不增加的條件下提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量,最有效的途徑是推廣農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù),提高水的利用率,建立節(jié)水型高效農(nóng)業(yè)。隨著人類社會(huì)的不斷進(jìn)步和人口的增加,引黃灌區(qū)對(duì)水資源開(kāi)發(fā)治理的深度將越來(lái)越大,推廣井渠蓄排綜合節(jié)水技術(shù)模式,是全面提高引黃灌區(qū)節(jié)水灌溉水平,促進(jìn)灌區(qū)良性發(fā)展的有效途徑。