陳向陽(yáng)
(山西省運(yùn)城市水利科學(xué)研究所,044000,運(yùn)城)
運(yùn)城市位于山西省西南部,全市總面積14 233 km2,耕地面積835.76萬(wàn)畝(1 畝=1/15 hm2,下同),有效灌溉面積631萬(wàn)畝。全市十年九旱,多年平均年降雨量為525 mm(1956—2005年),干旱缺水已成為制約當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平提高的主要因素。
隨著水利工程建設(shè)的推進(jìn)和引黃、引汾灌溉的發(fā)展,到“十三五”期末,運(yùn)城市有效灌溉面積將擴(kuò)大到732.27萬(wàn)畝,但仍有103.49萬(wàn)畝耕地為旱地,特別是在呂梁山、孤峰山、稷王山、中條山等山區(qū),由于地形復(fù)雜、自然條件惡劣,水利工程設(shè)施難以覆蓋,除小水渠、小泵站、小塘壩及小水池等小型農(nóng)田水利工程在 “十三五”期末可新增灌溉面積56.01萬(wàn)畝外,尚有47.48萬(wàn)畝旱地亟待灌溉,且大多位于貧困地區(qū)。旱地農(nóng)業(yè)在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有特別重要的位置,完善集雨灌溉工程,做好旱地農(nóng)業(yè)綜合開發(fā),對(duì)促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步意義重大。
1.集雨灌溉工程現(xiàn)狀
集雨灌溉工程是指采取工程措施對(duì)雨水進(jìn)行收集蓄存和調(diào)節(jié)利用的微型水利工程,主要由集流工程、蓄水設(shè)施(水窖、旱井等)、提水設(shè)施(潛水泵、發(fā)電機(jī)、管道等)及田間灌溉渠道(管道)組成,其蓄水部分一般都進(jìn)行防滲處理,容積一般不大于500 m3。自20世紀(jì)七八十年代起,當(dāng)?shù)厝罕娋妥园l(fā)在路邊地頭打旱井、溝道修塘壩收集雨水徑流,主要解決果園、農(nóng)作物的噴藥用水問(wèn)題或作為經(jīng)濟(jì)林的補(bǔ)充灌溉水源,并與節(jié)水灌溉技術(shù)相配套,增加灌溉面積并使作物保收。
據(jù)統(tǒng)計(jì),截至2015年年底,運(yùn)城市共建有集雨灌溉工程3 353座(眼/處),其中水池10座、水窖368個(gè)、旱井2 975眼,總蓄水容積19萬(wàn)m3,年蓄水量30.25萬(wàn)m3,補(bǔ)灌面積1.24萬(wàn)畝,累計(jì)投資1 049.4萬(wàn)元。
2.運(yùn)行狀況及存在的主要問(wèn)題
隨著農(nóng)田水利工程的建設(shè),原依靠集雨灌溉的旱作區(qū)逐步變?yōu)樗疂驳?,水窖、旱井等由于蓄水量有限、灌溉不便而逐漸棄置不用;仍依靠集雨灌溉的地區(qū)因工程規(guī)劃不到位、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低、收益低、田間無(wú)塑膜覆蓋防蒸發(fā)措施、工程配套及管護(hù)跟不上等,直接或間接地制約了發(fā)展。從近些年全市集雨灌溉工程發(fā)展來(lái)看,主要存在以下問(wèn)題:
(1)認(rèn)識(shí)不到位
表現(xiàn)為沒(méi)有把雨水收集利用作為工程措施的重要部分看待,沒(méi)有把保墑防蒸發(fā)作為提高雨水利用效率的一項(xiàng)重要田間節(jié)水措施。運(yùn)城水資源緊缺,而農(nóng)業(yè)灌溉用水占比近80%。2015年全市水利工程總供水量15.97億m3,農(nóng)業(yè)灌溉供水量達(dá)12.56億m3。其中河湖提水4.9億m3(黃河4.6億m3,汾河 0.3億 m3)、地下水灌溉4.65億m3,其余為水庫(kù)及其他小泉小水,形成了“雨水流失少利用、黃河提水耗能高、泉水稀缺難調(diào)引、井水超釆地面沉”的水資源利用現(xiàn)狀。
國(guó)際上通常的水資源利用順序是雨水、河水、泉水、井水,實(shí)際利用中應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件,因地制宜,確立主次,使“四水”全覆蓋,形成各自的大小“水脈”。加大黃河水利用是運(yùn)城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵性支撐,但同時(shí)也應(yīng)做到雨水、河水開發(fā)并舉,限制利用泉水、井水,即把“集雨、引黃”同時(shí)作為水利戰(zhàn)略的重中之重。
(2)規(guī)劃與利用不到位
表現(xiàn)為部分集雨工程規(guī)劃布局不盡合理,硬化道路、碾谷場(chǎng)、土路面等并未得到合理利用,難以收集雨水,成為名副其實(shí)的“旱井”;田間未鋪設(shè)地膜或未深翻曬垡,耕作不到位,達(dá)不到保墑、防蒸發(fā)、節(jié)水、透氣等效果,難以提高雨水利用率;田間鋪設(shè)的灌溉管道管徑過(guò)細(xì)或偏大、距離過(guò)長(zhǎng),影響了灌溉效益的發(fā)揮。
灌溉節(jié)水不單指工程措施上的節(jié)水,如利用防滲渠道、管灌減小輸水滲漏;田間由大水漫灌、小畦灌溉到噴灌、滴灌,變澆地為澆作物,關(guān)鍵是要降低地表土壤和作物蒸騰所消耗的水分,提高作物水分生產(chǎn)率,提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和農(nóng)業(yè)用水的科學(xué)性與合理性。
(3)工程投資大、收益低
適宜發(fā)展雨水集蓄利用的地區(qū)多為貧困山區(qū),農(nóng)作物主要以小麥、玉米為主,經(jīng)果林較少,農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)較單一,由于缺水,產(chǎn)量低、收成差、收益小。而雨水集蓄利用工程每處投資約4 600~7 800元 (不含田間灌溉設(shè)施),灌溉面積僅1~2畝,單位面積投資大,國(guó)家投資補(bǔ)助少或沒(méi)有,群眾投資興建積極性不高。
(4)工程配套及管護(hù)跟不上
集雨灌溉工程由于不經(jīng)常使用,管護(hù)不及時(shí),致使旱井內(nèi)壁滲漏、坍塌,難以正常運(yùn)行,部分井口安全防護(hù)措施不到位,危及人畜生命;工程建設(shè)配套不完善,有的只注重蓄水工程建設(shè),忽略匯集措施和沉砂設(shè)施建設(shè),或提水灌溉設(shè)備配套差,沒(méi)有將集雨與節(jié)水灌溉、節(jié)水增產(chǎn)、農(nóng)藝措施結(jié)合,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,灌溉效率低,工程效益不能充分發(fā)揮。
1.優(yōu)先利用雨水,對(duì)自然降水實(shí)施人工調(diào)控
結(jié)合各地具體情況,確立“雨水、河水、泉水、井水”的水資源利用順序,使“四水”全覆蓋,形成各自的大小“水脈”,以水促生產(chǎn)、促發(fā)展。進(jìn)行雨水集流,可根據(jù)需要對(duì)時(shí)、空、量分布不合理的自然降水實(shí)施人工調(diào)控、集雨利用。農(nóng)業(yè)灌溉上優(yōu)先利用雨水,有條件的適宜作物推廣深翻曬垡、春肥秋施、覆膜種植等技術(shù),將引黃水、泉水、井水作為補(bǔ)充灌溉用水,節(jié)約水資源。
2.科技推動(dòng),加強(qiáng)集雨節(jié)水灌溉及農(nóng)藝技術(shù)推廣應(yīng)用
加強(qiáng)集雨節(jié)水灌溉及農(nóng)藝技術(shù)在旱作區(qū)農(nóng)業(yè)中的推廣應(yīng)用,將旱作農(nóng)業(yè)向集雨灌溉、節(jié)水農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變,由單一產(chǎn)業(yè)向多產(chǎn)業(yè)綜合經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)變。通過(guò)雨水集蓄疊加、地膜覆蓋、蓄水保墑、節(jié)水灌溉、良種栽培、種植結(jié)構(gòu)調(diào)整等水利、農(nóng)業(yè)綜合科技措施,實(shí)現(xiàn)旱作區(qū)的增產(chǎn)豐收,提高經(jīng)濟(jì)收入。
(1)調(diào)整作物布局及種植結(jié)構(gòu)以適應(yīng)當(dāng)?shù)厮Y源時(shí)空分布
篩選引進(jìn)適宜當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、生態(tài)條件的新優(yōu)品種替代作物,如早熟油葵、矮化果樹等,充分利用自然降水,提高抗旱增收效果。適當(dāng)減少旱地小麥面積,發(fā)展耐旱的油料、中藥材、核桃、棗等經(jīng)濟(jì)作物,多地實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明,這項(xiàng)措施投資少、見(jiàn)效快、收效高。增加作物多樣性,克服旱作區(qū)長(zhǎng)期以來(lái)形成的作物構(gòu)成單一的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),進(jìn)一步增強(qiáng)干旱抗御能力。
(2)采取“雨水集蓄+地膜覆蓋+膜下滴灌”集雨節(jié)灌高效農(nóng)業(yè)措施
通過(guò)集雨水窖或塘壩集蓄道路排水及坡面雨水,利用集蓄雨水作為灌溉水源。大力推廣地膜覆蓋。在經(jīng)濟(jì)果林樹木根部起壟,采用黑色無(wú)紡布地膜覆蓋,起到提溫、保墑、防草、防蒸發(fā)、可降解的作用,促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育;林果行間播種其他作物,間作套種,充分利用空間和土地資源;行間作物根莖還田以增加土壤有機(jī)肥力。田間灌溉采用管灌、涌泉灌或膜下滴灌等節(jié)水灌溉方式適時(shí)灌溉,提高產(chǎn)量。
通過(guò)以上措施,將雨水集蓄、地膜覆蓋、節(jié)水灌溉、農(nóng)藝措施、高效種植有效結(jié)合,達(dá)到節(jié)水農(nóng)業(yè)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)。
(3)發(fā)展生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)
結(jié)合區(qū)位優(yōu)勢(shì),因地制宜興建設(shè)施農(nóng)業(yè),利用科技實(shí)現(xiàn)生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益增長(zhǎng),走現(xiàn)代特色農(nóng)業(yè)發(fā)展之路。通過(guò)“公司+基地+農(nóng)戶”、合同種植、訂單收購(gòu)等模式發(fā)展日光溫室大棚,種植高品質(zhì)蔬菜,實(shí)施水肥一體化灌溉;采用“互聯(lián)網(wǎng)+設(shè)施農(nóng)業(yè)”等管理模式,以電子商務(wù)為主要銷售渠道,提供優(yōu)質(zhì)綠色“菜籃子”產(chǎn)品,帶動(dòng)合作社社員技術(shù)進(jìn)步,同時(shí)實(shí)現(xiàn)增收。樹立生態(tài)農(nóng)業(yè)循環(huán)、土地流轉(zhuǎn)經(jīng)營(yíng)和質(zhì)量安全監(jiān)管的典范,帶動(dòng)周邊生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)發(fā)展。
3.增強(qiáng)群眾思想認(rèn)識(shí)
集雨節(jié)灌工程以群眾受益為目的,但由于工程前期投資較大、收益小、回報(bào)慢,群眾投資興建積極性不高。基于此,建議政府給予一定的補(bǔ)助資金扶持,輔以群眾自籌,使工程順利實(shí)施。建設(shè)集雨節(jié)灌典型示范工程,以此啟發(fā)、引導(dǎo)群眾認(rèn)識(shí)到集雨節(jié)灌的作用和效果。同時(shí),對(duì)不同形式的集雨節(jié)灌工程的優(yōu)越性、局限性、適應(yīng)性等深入研究,使群眾能結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件,選擇適宜的推廣模式。
充分利用雨水資源,是旱作區(qū)改變生產(chǎn)條件、生態(tài)環(huán)境,發(fā)展經(jīng)濟(jì)的重要途徑。地膜覆蓋是減少田間蒸發(fā)、實(shí)施集雨節(jié)水灌溉工程的一項(xiàng)基本措施。在地膜覆蓋的基礎(chǔ)上,利用有限的集蓄雨水實(shí)施節(jié)水灌溉,解決作物的生長(zhǎng)關(guān)鍵期用水。同時(shí),結(jié)合農(nóng)藝措施和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù),使作物光、熱、氣、水、土等5個(gè)生產(chǎn)要素相互配合,充分利用適宜的農(nóng)業(yè)自然資源發(fā)展雨養(yǎng)農(nóng)業(yè),并堅(jiān)持投入、分期實(shí)施,以真正使旱作區(qū)農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn),提高農(nóng)民生活水平。
[1]運(yùn)城市人民政府.運(yùn)城市水利發(fā)展“十三五”規(guī)劃[R].2017.