牛文彬,鐘玉輝,許書剛
(陽(yáng)谷縣水務(wù)局 山東 陽(yáng)谷252300)
陽(yáng)谷縣地處聊城市南部,屬黃泛沖積平原區(qū),是典型的農(nóng)業(yè)縣。農(nóng)業(yè)水利工程主要包括灌溉渠系、排洪攔蓄河道、水閘、揚(yáng)水站和機(jī)井。目前,陽(yáng)谷縣境內(nèi)的引黃灌溉渠道主要有陶城鋪引黃灌區(qū)的總、南、北干渠,干渠總長(zhǎng)74.384km,設(shè)計(jì)灌溉面積5.33萬hm2,設(shè)計(jì)流量為總干渠 45.2 m3/s,北干渠為 23.5m3/s、南干渠 21m3/s。2000~2009年引黃實(shí)際灌溉面積年平均達(dá)4.01萬hm2,占設(shè)計(jì)灌溉面積的75.1%。另有四處引金堤河(以下稱引河)涵閘,分別是明堤閘、八里廟閘、張秋閘、趙升白閘,總引金流量為62.5 m3/s。近年來由于灌溉期金堤河來水明顯減少,水質(zhì)惡化嚴(yán)重,主要是河南省引黃灌溉尾水、工業(yè)污廢水及汛期徑流。2000~2009年平均利用河道工程實(shí)際引水灌溉1.01萬hm2,占設(shè)計(jì)面積的19%。
陽(yáng)谷縣農(nóng)業(yè)用水水源根據(jù)利用量的大小依次為引黃水、淺層地下水和引河水。引黃水是陽(yáng)谷縣農(nóng)業(yè)灌溉不可缺少的水量保證。1989年陶城鋪引黃灌區(qū)建設(shè)以來,陽(yáng)谷縣共引黃河水34.3億m3,年平均引黃量達(dá)1.63億m3,年最大引黃量高達(dá)2.1億m3。自2000年以來,據(jù)統(tǒng)計(jì)引河水年均約為0.42億m3。根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)井提水?dāng)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),地下水資源開采量近十年年平均提水0.8億m3??紤]到不同降水年份對(duì)農(nóng)業(yè)用水量的影響,分別用多年平均引用水量和2000年實(shí)際引用水量來說明陽(yáng)谷縣的農(nóng)業(yè)用水量(見表1)。
表1 陽(yáng)谷縣2000~2009年農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)表(單位:104m3)
陽(yáng)谷縣的農(nóng)業(yè)用水一方面缺乏,依靠引黃,同時(shí)浪費(fèi)嚴(yán)重。渠系水利用系數(shù)、田間水利用系數(shù)均較低,灌溉水利用系數(shù)更低。
目前該縣境內(nèi)的干渠大部、支渠全部為土渠,田間灌溉方式基本上還沿用傳統(tǒng)的灌水方式,即使有一些節(jié)水措施,也少的可憐。井灌區(qū)的輸水,基本上都是利用小白龍,但到田間則與引黃灌溉一樣,采用大水漫灌。田間大水漫灌水的利用系數(shù)大約為80%左右,故現(xiàn)狀灌溉水利用系數(shù)則在0.4~0.45之間。目前,渠系水利用系數(shù)平均來看,引黃渠灌為0.45,引黃小白龍灌溉為0.5,低壓管道輸水灌溉為0.8。田間水利用系數(shù)則不同的作物有所不同,具體情況是,在漫灌與小白龍灌溉情況下,冬小麥、夏玉米、花生為0.85、棉花為0.8,低壓管道灌溉表為0.9。不同灌溉形式下各種農(nóng)作物灌溉指標(biāo)統(tǒng)計(jì)(見表 2)。
根據(jù)全縣平均情況調(diào)查分析,干渠水利用系數(shù)為0.8,支斗渠為 0.6,農(nóng)毛渠為 0.9。采用引黃大水漫灌時(shí),渠系(干支斗農(nóng)毛)水利用系數(shù)為0.45,田間水利用系數(shù)為0.8,灌溉水利用系數(shù)為0.36;利用引黃末級(jí)小白龍灌溉時(shí),干支斗渠的水利用系數(shù)為 0.5,田間0.8,灌溉水利用系數(shù)為0.4;利用低壓管道輸水灌溉時(shí),管道水利用系數(shù)0.9,田間0.8,灌溉水利用系數(shù)為0.72。
農(nóng)業(yè)水資源的利用為陽(yáng)谷縣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大的社會(huì)效益。實(shí)際灌溉面積與糧食總產(chǎn)隨用水量的增加而增加(見表3)。尤其是引黃的影響,通過歷年引黃量與糧食總產(chǎn)、總灌溉面積和糧食單產(chǎn)的相關(guān)分析發(fā)現(xiàn),陽(yáng)谷縣的糧食總產(chǎn)與引黃水量的相關(guān)系數(shù)為0.69,與總灌溉面積的相關(guān)系數(shù)為0.66,與糧食單產(chǎn)的相關(guān)系數(shù)為0.55。說明引黃用水的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。
然而,根據(jù)歷年引黃水量與糧食單產(chǎn)關(guān)系分析,糧食單產(chǎn)基本上隨用水量的增加而增加,但不是無限度的。從相關(guān)分析表可知道,引黃水量到1.7億m3后,糧食單產(chǎn)達(dá)到最高產(chǎn),之后基本穩(wěn)定在一個(gè)水平,不再隨引黃水量的增加而增加。這一方面說明引黃水對(duì)提高單產(chǎn)的貢獻(xiàn)率是有限的,另一方面也說明,糧食單產(chǎn)增加的水量因素得到了滿足。水量供給充足后,單產(chǎn)的增加依賴于其它影響因素,如品種、肥料、溫度、土壤條件等。
在農(nóng)業(yè)用水上,表現(xiàn)為農(nóng)田灌溉用水浪費(fèi),灌溉定額高。由于缺乏具體實(shí)測(cè)資料,灌溉方式、灌溉習(xí)慣和糧食產(chǎn)量情況根據(jù)典型農(nóng)戶調(diào)查獲得。通過對(duì)陽(yáng)谷縣7個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)14個(gè)農(nóng)戶近5年灌溉方式和灌溉習(xí)慣的調(diào)查,結(jié)果顯示:純引黃灌溉,灌溉用水量為1800~2250m3/hm2·次,平均為2025m3/hm2·次;純提井水灌溉,灌溉用水量為 1350~1575m3/hm2·次,平均為 1395m3/hm2·次;井渠混合灌溉,灌溉用水量為 1650~1950m3/hm2·次,平均為1800m3/hm2·次。在灌溉習(xí)慣上,小麥灌水一般為4次、玉米灌水3次。小麥灌水一般為播前、冬灌、返青、灌漿;夏玉米分為播前、抽穗、灌漿。灌溉基本上都采用的是傳統(tǒng)的大水漫灌方式。三種灌溉模式相應(yīng)的小麥產(chǎn)量分 別為 5295kg/hm2、5527.5kg/hm2和 5790kg/hm2。
灌溉定額高的結(jié)果,導(dǎo)致單方水的糧食產(chǎn)量低,作物水分生產(chǎn)率低。根據(jù)單產(chǎn)計(jì)算,引黃灌溉平均為0.87,純井灌平均為1.23,井渠雙灌則為 1.06,綜合平均為1.05。水分生產(chǎn)率只計(jì)算了引黃、井灌的水量,沒有將降雨計(jì)算在內(nèi)。若將降雨計(jì)算在內(nèi),則水分生產(chǎn)率不足 0.9。
陽(yáng)谷縣農(nóng)業(yè)主要是灌溉農(nóng)業(yè),農(nóng)作物以糧食作物——冬小麥和夏玉米為主。糧食作物的生產(chǎn),尤其是冬小麥,耗水量大,又基本依賴灌溉,導(dǎo)致灌溉用水量居高不下。灌溉用水量大,產(chǎn)值低,使單方水的產(chǎn)出效益低。根據(jù)上述典型農(nóng)戶灌溉用水情況與糧食作物產(chǎn)量調(diào)查,小麥的單方水產(chǎn)出僅為1.6元(未考慮灌溉水的效益分?jǐn)偅?。根?jù)2009年農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值、種植業(yè)總產(chǎn)值、糧食產(chǎn)值及相應(yīng)的毛用水量估計(jì),單方水的農(nóng)業(yè)產(chǎn)值、種植業(yè)總產(chǎn)值和糧食產(chǎn)值分別為8.33元和7.69元和3.2元。相對(duì)于較高的灌溉用水量和較低的產(chǎn)值,灌溉用水成本相應(yīng)增加。根據(jù)典型6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)7個(gè)用水戶的典型調(diào)查,2009年水費(fèi)占農(nóng)業(yè)支出為25.4%。
表2 不同灌溉形式下各種農(nóng)作物灌溉指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表
表3 陽(yáng)谷縣2000~2009歷年實(shí)際灌溉面積統(tǒng)計(jì)表
陽(yáng)谷縣農(nóng)業(yè)可利用水資源有限,農(nóng)業(yè)用水長(zhǎng)期居高不下,而用水效率與效益提高緩慢。渠道輸水工程、控制工程已運(yùn)行了40多年,老化嚴(yán)重,同時(shí)工程配套差,輸水的渠道多為土渠,蒸發(fā)和滲漏損失大,導(dǎo)致渠系水利用系數(shù)低。同時(shí),因黃河水來水時(shí)間與農(nóng)作物需水的時(shí)節(jié)時(shí)有偏差,來水量多少常常被動(dòng)地受制于上游。同時(shí)水量因工程條件限制,無法計(jì)量用水到農(nóng)戶,喝“大鍋水”的現(xiàn)象依舊存在,加之因缺水而帶來的多搶多占的思想,諸多原因?qū)е绿镩g灌水定額居高不下,單方水的糧食生產(chǎn)率偏低。在作物布局上,糧食作物偏多,價(jià)格上不去,導(dǎo)致單方水的產(chǎn)值低。因此,調(diào)整種植結(jié)構(gòu)、節(jié)約用水、高效引水是該縣農(nóng)業(yè)用水的發(fā)展方向與出路所在。