王 忠,王婧雅,孫 寧
(1.河北省滄州水利勘測設計院,河北 滄州 060000;2.河北省水利水電勘測設計研究院,河北 石家莊 050021;3.河北省滄州市供水排水集團有限公司,河北 滄州 061001)
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滄州農業(yè)壓采深層地下水技術措施探討
王忠1,王婧雅2,孫寧3
(1.河北省滄州水利勘測設計院,河北 滄州 060000;2.河北省水利水電勘測設計研究院,河北 石家莊 050021;3.河北省滄州市供水排水集團有限公司,河北 滄州 061001)
滄州是資源性嚴重缺水的地區(qū),畝均水資源107 m3,占全國畝均水平的6%,年開采深層地下水量約7億 m3,引發(fā)了一系列生態(tài)環(huán)境和地質問題。滄州農業(yè)以地下水灌溉為主,地下水用水量占了總用水量的80%左右,通過農藝措施和工程技術措施,增加農業(yè)灌溉可供水量,減少農業(yè)用水量,實現(xiàn)農業(yè)壓采深層地下水。
農業(yè);壓采;深層地下水
滄州是資源性嚴重缺水的地區(qū),全市水資源總量為12.02億 m3,人均水資源占有量僅為180 m3,畝均107 m3,分別占全國人均、畝均水平的9%和6%。為維持經濟社會的發(fā)展,自上世紀七十年代起,就依賴于大量開采深層地下水來滿足工農業(yè)生產發(fā)展的需水要求,年開采深層地下水量約7億 m3,由此引發(fā)了地下水位連年下降、深層地下水漏斗面積不斷擴展、地面沉降加劇等一系列生態(tài)環(huán)境和地質災害問題。
滄州農業(yè)以地下水灌溉為主,地下水用水量占了總用水量的80%左右,并存在灌溉水利用率較低、節(jié)水制度建設不到位、汛期的降水、咸水微咸水、中水等非常規(guī)水利用不充分等,加劇了水資源供需矛盾。
2013年滄州全市供水總量為139 361.4萬 m3,其中地表水供水量32 449.59萬 m3,地下水供水量101 589.54萬 m3,其他水源供水量5 322.28萬 m3。
全市總用水量為139 361.4萬 m3,其中農業(yè)用水量為97 288.81萬 m3;工業(yè)用水量為20 935.49萬 m3;城鎮(zhèn)公共、居民生活用水量為18 579.93萬 m3;生態(tài)環(huán)境用水量為2 557.2萬 m3。
2013年滄州市地下水供水量101 589.54萬 m3,深層水供水量72 106.95萬 m3,深層地下水是主要的供水水源,處于嚴重超采狀態(tài)。
1.1農業(yè)節(jié)水潛力分析
2013年滄州市耕地面積1 149.53萬畝,有效灌溉面積763.46萬畝,其中節(jié)水灌溉面積610萬畝。農業(yè)灌溉用水量97 288.81萬 m3,綜合灌溉定額為126.5 m3/畝。若全部實現(xiàn)節(jié)水灌溉,綜合灌溉定額降到116 m3/畝,灌溉用水量為88 561.36萬 m3,年節(jié)水8 727.45萬 m3。
1.2農業(yè)種植模式分析
滄州主要農作物有冬小麥、蔬菜、玉米、棉花等,小麥和蔬菜是主要耗水作物,而“確保谷物基本自給、口糧絕對安全”是《中國食物與營養(yǎng)發(fā)展綱要(2014—2020年)》提出的重要國策,滄州不可能不種或大面積減種冬小麥。而蔬菜在所有農作物中種植效益最高,調減面積會影響農民收入和人民的生活質量。因此只能合理壓縮冬小麥面積,穩(wěn)定蔬菜面積。
1.3農藝節(jié)水技術
1.3.1耕作蓄墑保墑
耕作蓄墑保墑技術主要包括秋季深松深耕蓄墑,春季耙耱保墑、鎮(zhèn)壓提墑,田間中耕松土保墑三個方面。可使土壤蓄水增加20%以上,達到充分利用自然降水壓采地下水的目的。
1.3.2地表覆蓋
在耕地表面覆蓋塑料薄膜、秸稈或其它材料,抑制土壤水分蒸發(fā),減少地表徑流,起到蓄水保墑、提高水分利用率、促進作物增產的良好效果,是一項人工調控土壤與作物間水分條件的栽培技術。
1.3.3小畦灌溉
田間圍埂打埝做小畦,每畝可做15個畦,提高灌溉水利用率。
1.3.4水肥一體化
水肥一體化是利用管道灌溉系統(tǒng),將肥料溶解在水中,同時進行灌溉與施肥,適時、適量地滿足農作物對水分和養(yǎng)分的需求,實現(xiàn)水肥同步管理和高效利用的節(jié)水農業(yè)技術??墒顾掷眯侍岣?0%~50%。
2.1多源互補水系水網建設
結合滄州引黃、南水北調和王大引水工程,通過河道、渠系、坑塘清淤擴容治理和興建,提高蓄存能力;通過溝渠、引河的修建,實現(xiàn)河系連通;通過節(jié)制閘、攔河閘和揚水站等配套水利工程設施的興建,實現(xiàn)“坑、河、渠、庫”相互連通,做到一河有水,多河引蓄,全境受益。
2.2多水源調控
利用節(jié)制閘或揚水站,在上游洪、瀝水或外調水到來后,啟動河道與坑塘、洼淀、水庫網絡調控機制,首先從上游提閘或開泵蓄水,當坑塘、洼淀及支河、引渠蓄滿之后,并逐級向下游順序蓄水,直至主要行洪、排瀝河道的下游入海口處,盡可能的多蓄存雨洪水,農灌季節(jié),通過管道或明渠進行農田灌溉。
2.3農田水系水網建設
結合滄州現(xiàn)有灌排工程和田間工程,以及引黃、引江、王大引水工程等,通過興建農田水利配套設施,
建立以河渠為線,以坑塘為面,線面相連的水網體系,打通田間灌排體系“最后一公里”,通過合理調度讓水澆到田間地頭,使農業(yè)用水充分的利用地表水,壓采深層地下水。
2.4提高灌溉水有效利用系數(shù)
提高灌溉水的利用系數(shù),減少灌溉用水量,是農業(yè)節(jié)水的主要途徑之一。目前,農業(yè)的灌溉水有效利用系數(shù)為0.74。提高灌溉水的利用率可通過以下措施:
2.4.1推廣低壓管道輸水
隨著農業(yè)節(jié)水和壓采工作的開展,低壓管道灌溉已經被廣泛應用。管道輸水可減少滲漏損失,節(jié)水、節(jié)能、省地省工、投資小、效益高、適應性強等特點,可廣泛應用于井灌區(qū);
2.4.2加強田間工程配套
加強農渠和農溝之間的條田范圍內的臨時渠道、排水小溝、旱地的灌水畦和灌水溝、田間道路、小型建筑物等工程和改造力度,可有效的減少田間水的損失,提高灌溉水質有效利用率。
2.4.3推廣和應用新型節(jié)水灌溉技術
根據(jù)不同的作物和需水性,采用新型節(jié)水工程技術措施,包括噴灌、滴灌、膜上灌、滲灌、波涌灌等,可以減少田間水的徑流損失、蒸發(fā)和滲漏,大大提高灌溉水的有效利用率,節(jié)水效果明顯。
2.4.4加強灌區(qū)信息化建設
灌區(qū)信息化建設可以方便的監(jiān)測當?shù)剞r田需水量以及水資源狀況,制定切合實際的灌溉制度,按需供水,合理配置水資源,實現(xiàn)灌區(qū)的現(xiàn)代化管理。
2.5推進農業(yè)水權和水價制度改革
2.5.1加大水權制度改革
按照“可以持續(xù)、留有余量,生活優(yōu)先、注重生態(tài),市場配置、有償使用”的原則,將可分配水量進行確權,農業(yè)用水根據(jù)地畝數(shù)分配到農業(yè)用水戶。
2.5.2加強農業(yè)水價制度改革
以水價形成機制、管理體制機制改革為重點,加強農業(yè)水價改革,農業(yè)水權額度內水量可以流轉,超水權限額加價。建立補償機制并完善價格機制并舉,以提高水價促進農業(yè)節(jié)水,以合理補貼保護農民利益,運用制度建設、工程配套、結構調整、技術推廣等舉措推進水價改革工作。
3.1結論
滄州市自2014年開始實施地下水壓采工作,通過引外調水、修建坑塘、溝渠清淤治理、改造灌溉區(qū)、封填機井、安裝計量設施、農業(yè)水權、水價改革等工程、技術、管理措施,增加了農業(yè)水資源可供量,減少了農業(yè)對深層地下水的開采量, 2014年、2015年兩年壓采深層地下水13 256萬 m3,壓采效果明顯。
3.2建議
(1)落實政府責任制,成立領導小組,把農業(yè)壓采地下水工作做為一項考核指標和長期的工作來做;
(2)形成外調水、當?shù)厮?、非常?guī)水、深層地下水的合理水價機制,促進水資源的綜合利用;
(3)建立健全區(qū)、鄉(xiāng)、村農民用水戶合作組織體系,為農業(yè)壓采地下水提供組織保障;
(4)加大農業(yè)壓采地下水宣傳力度,利用各種媒體、采取不同形式進行廣泛宣傳,使廣大干部群人以及相關部門和組織機構,了解農業(yè)節(jié)水和重要性,提高人們節(jié)水意識、有償用水意識和壓采地下水的重要性;
(5)加大科研資金投入,為農業(yè)壓采地下水提供技術支撐。
[1]王婧雅,胡榮花,等.綜合利用雨洪資源實現(xiàn)地下水壓采的措施和影響探討[J].地下水.1004-1184(2015)06-0026-02.
[2]河北省滄州市水務局.河北省滄州市地下水壓采實施方案編制及管理政策研究.2008.12.
2016-03-08
王忠(1962-),男,河北滄州人,高級工程師,主要從事水利工程勘察設計工作。
P641.8
B
1004-1184(2016)04-0030-01