汾河灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉與節(jié)水措施

王 茹

（山西汾河灌溉管理有限公司山西祁縣030900）

1 汾河灌區(qū)概況

汾河灌區(qū)是山西省最大的自流灌區(qū)，汾河水庫(kù)是灌區(qū)的主要水源，擔(dān)負(fù)著太原、晉中、呂梁三市，12 個(gè)縣（市、區(qū)）共56 個(gè)受益鄉(xiāng)（鎮(zhèn))的488 個(gè)村的農(nóng)業(yè)供水任務(wù)，設(shè)計(jì)灌溉面積9.97 萬(wàn)hm2，占全省水澆地的10%左右。灌區(qū)有河道引水樞紐工程三處，設(shè)計(jì)引水能力為97 m3/s。全灌區(qū)多年平均引水量1.7 億m3，其中農(nóng)業(yè)用水量1.43 億m3，2020年水管部門批復(fù)年取水量為17 569 萬(wàn)m3，農(nóng)業(yè)用水11 919 萬(wàn)m3。全灌區(qū)年平均灌溉次數(shù)為1.6 次。

2 汾河灌區(qū)水資源利用現(xiàn)狀

汾河灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水主要是汾河一庫(kù)、二庫(kù)的調(diào)蓄水，以及一壩、二壩、三壩間的區(qū)間水，通過(guò)汾河河道輸水，由于灌區(qū)降水偏少且不均勻，汾河兩岸無(wú)序取水嚴(yán)重，使水資源超載嚴(yán)重，也導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化，據(jù)水利部1990年《華北地區(qū)及山西能源基地水資源研究》專題報(bào)告規(guī)劃中計(jì)劃汾河流域河川徑流開發(fā)利用率為80%，而據(jù)肖滿意等[1]對(duì)山西省水資源承載力的研究發(fā)現(xiàn)，到1998年汾河流域水資源開發(fā)已達(dá)極限。在許雪婷[2]通過(guò)STELLA 軟件模擬到2020年山西省將處在水資源供不應(yīng)求的狀態(tài)，且水資源的供與需的差額不斷擴(kuò)大，其中就一壩灌區(qū)農(nóng)業(yè)需水量增加占37.4%。而一壩灌區(qū)地下水年可開采量?jī)H在姚村以南地區(qū)約54 hm2范圍內(nèi)的淺層地下水可適當(dāng)開采，年可開采量為357.66 萬(wàn)m3，在一壩灌區(qū)其它的地區(qū)地下水已超采，地下水的動(dòng)態(tài)平衡已遭破壞，且已形成區(qū)域性漏斗，且已劃入太原市禁止地下水開采區(qū)。

3 農(nóng)業(yè)節(jié)水面臨的問(wèn)題

3.1 灌溉用水量損失嚴(yán)重及灌水方法落后

汾河灌區(qū)地處沖積平原，地勢(shì)平坦，但微地形起伏較大，導(dǎo)致畦田不平整。按照毛渠灌溉覆蓋規(guī)范的地塊面積：畦長(zhǎng)70～110 m，寬為2～3 m 來(lái)看，土地平整較好的面積占總灌溉面積的26.3%，平整中等的面積占47.1%，平整較差的面積占26.6%。土地平整程度和畦田規(guī)格達(dá)到田間灌溉網(wǎng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)相差甚遠(yuǎn)，導(dǎo)致平均的田間水有效利用系數(shù)較低，僅為0.652。

目前，灌區(qū)95%以上的土地仍沿用畦灌這種傳統(tǒng)的地面灌水方法，噴灌、滴灌、小畦灌溉等節(jié)水灌水方法和技術(shù)的應(yīng)用面積甚小。噴灌、滴灌等先進(jìn)的節(jié)水設(shè)備在應(yīng)用方面，因明渠輸水導(dǎo)致的水質(zhì)問(wèn)題，需要配套過(guò)濾設(shè)施，現(xiàn)在還難以推廣，同時(shí)由于歷史的原因，灌區(qū)農(nóng)民傳統(tǒng)灌溉思想暫時(shí)無(wú)法轉(zhuǎn)變，斗渠及以下渠系狀況很差，甚至有的斗農(nóng)渠被填埋，合理畦灌灌水技術(shù)在灌區(qū)的推廣速度緩慢。

3.2 灌區(qū)群管組織管理問(wèn)題

斗農(nóng)渠以下的管理模式主要有村委管理、個(gè)人承包、農(nóng)民用水戶協(xié)會(huì)三種。2008年汾河灌區(qū)末級(jí)渠系改造項(xiàng)目成立并注冊(cè)農(nóng)民用水戶協(xié)會(huì)64 個(gè)，管理面積1.62 萬(wàn)hm2。在斗農(nóng)渠管理方面，由于經(jīng)費(fèi)不足，權(quán)責(zé)不明確，斗農(nóng)渠道的日常管理與維護(hù)不到位?，F(xiàn)在所有的農(nóng)民用水戶協(xié)會(huì)由于受村委會(huì)換屆影響，注冊(cè)地點(diǎn)不明確等問(wèn)題，幾乎形同虛設(shè)，很難發(fā)揮其應(yīng)有的作用和職能。

3.3 田間灌溉工程配套滯后

汾河灌區(qū)有四級(jí)固定灌溉渠道，即干、支、斗、農(nóng)渠。1998年至2017年全國(guó)大型灌區(qū)節(jié)水改造和續(xù)建配套項(xiàng)目建設(shè)后，汾河灌區(qū)干、支渠以上的渠系及建筑物完好率由75%提高到95%以上，干、支兩級(jí)渠系已基本完成防滲，干渠防滲190.521 km，防滲率98%，支渠防滲220.119 km，防滲率96%，使灌區(qū)的輸配水能力和供水能力得到顯著的提高，見(jiàn)表1。然而斗農(nóng)渠是由地方政府管理，斗農(nóng)渠渠系工程建筑物配套率僅48%，基本無(wú)防滲，節(jié)水效率低下，糧食產(chǎn)量缺乏保障，只能靠天吃飯，影響了糧食安全。

表1 汾河灌區(qū)水利用系數(shù)對(duì)比

4 農(nóng)業(yè)節(jié)水措施

汾河灌區(qū)的節(jié)水措施基本上可以分三個(gè)過(guò)程：一是干支渠節(jié)水。在全國(guó)大中型灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造項(xiàng)目的大力支持下，干支渠防滲率達(dá)到98%，干支渠首超聲波明渠流量站配套率達(dá)100%；斗口（計(jì)費(fèi)口）的巴歇爾槽電子水尺配套率達(dá)74%，十四五期自動(dòng)測(cè)流設(shè)備將全部配套完成。二是斗農(nóng)渠及田面節(jié)水。由于我單位管轄干支兩級(jí)渠道，斗農(nóng)渠及其田間節(jié)水改造歸地方管理，現(xiàn)在小農(nóng)水項(xiàng)目已開始實(shí)施，相信這個(gè)過(guò)程也會(huì)很快完成。三是全渠道控制節(jié)水。這個(gè)過(guò)程是在水量充沛的情況下，進(jìn)行有序調(diào)配水，利用各地的種植結(jié)構(gòu)，作物的灌溉制度，在作物的用水關(guān)鍵期隨時(shí)灌水，也可將剩余的水資源進(jìn)行轉(zhuǎn)讓，最終在實(shí)現(xiàn)節(jié)水的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)水權(quán)交易。

4.1 更新管理模式

4.1.1 水權(quán)二次分配

嚴(yán)格按照水管部門批復(fù)的取水量實(shí)行取水用水，建立規(guī)范的水市場(chǎng)，用水戶采用先進(jìn)的節(jié)水設(shè)施或創(chuàng)新的節(jié)水理念，將節(jié)省的水量可以轉(zhuǎn)讓給其它的用水戶，實(shí)現(xiàn)水權(quán)的二次分配。一方面提高了用水戶節(jié)水的積極性，獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益，另一方面節(jié)約的用水量得以進(jìn)一步利用，成為解決新的用水需求的主要途徑，為節(jié)水戶找到余水出路并獲得回報(bào)，為需水戶獲得水資源使用權(quán)。

4.1.2 實(shí)行超定額累進(jìn)加價(jià)制度

同物價(jià)主管部門申請(qǐng)，灌溉時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行灌溉定額，定額范圍內(nèi)執(zhí)行基本農(nóng)業(yè)水價(jià)，超出定額的50%及以下的水量部分，在基本水價(jià)的基礎(chǔ)上加價(jià)15%；超出定額用水50%以上的水量部分，在基本水價(jià)的基礎(chǔ)上加價(jià)30%。在完善水價(jià)形成機(jī)制的基礎(chǔ)上，建立與節(jié)水成效、調(diào)價(jià)幅度、財(cái)力狀況相匹配的農(nóng)業(yè)用水精準(zhǔn)補(bǔ)貼機(jī)制。

4.1.3 建立灌區(qū)節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)制度

對(duì)灌區(qū)節(jié)水風(fēng)氣的形成、節(jié)水制度的建立與完善，以及各項(xiàng)節(jié)約用水措施的落實(shí)等方面起到模范帶頭作用的支所和農(nóng)民用水戶協(xié)會(huì)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，調(diào)動(dòng)節(jié)水灌溉工作的積極性，加大節(jié)水宣傳，鼓勵(lì)節(jié)約用水。

4.2 節(jié)水灌溉制度

針對(duì)汾河灌區(qū)農(nóng)作物的種植結(jié)構(gòu)，進(jìn)行高效節(jié)水制度研究，確定農(nóng)作物的需水關(guān)鍵期、敏感指標(biāo)、控制土壤水分指標(biāo)等定量數(shù)據(jù)，充分考慮農(nóng)作物的補(bǔ)償效應(yīng)和所調(diào)控水分生態(tài)，分析出農(nóng)作物高產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)最大程度節(jié)水的條件下，所形成的水分生產(chǎn)函數(shù)，用以確定農(nóng)作物調(diào)虧期、關(guān)鍵期及土壤水分控制指標(biāo)，從而提出汾河灌區(qū)農(nóng)作物灌溉綜合技術(shù)體系。根據(jù)山西省用水定額DB14/T1049.1-2020，結(jié)合試驗(yàn)站多年對(duì)作物高效節(jié)水灌溉試驗(yàn)研究，汾河灌區(qū)節(jié)水灌溉制度見(jiàn)表2。

表2 汾河灌區(qū)節(jié)水灌溉制度表

4.3 推進(jìn)斗農(nóng)渠改造節(jié)水

從汾河灌區(qū)干支兩級(jí)渠道防滲的效果來(lái)看，使其調(diào)配水和輸水能力得到有效提升，利用率有了顯著的提高，如將斗農(nóng)渠進(jìn)行防滲后，相信也能取得同樣效果。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)水的目的，水利部于2008年啟動(dòng)了農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革項(xiàng)目，對(duì)末級(jí)渠道進(jìn)行節(jié)水改造，到目前，灌區(qū)修建了斗農(nóng)渠建筑物382 座，斗農(nóng)渠整修546.9 km，斗渠防滲5.166 km。如今，小農(nóng)水項(xiàng)目已如火如荼的推進(jìn)中，灌區(qū)需要在斗口配套精準(zhǔn)的計(jì)量設(shè)施，與小農(nóng)水項(xiàng)目相互依托，才能進(jìn)一步推進(jìn)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革項(xiàng)目的順利實(shí)施，實(shí)現(xiàn)節(jié)水。

4.4 田間節(jié)水

灌區(qū)田間節(jié)水主要采取以下措施：一是田面工程發(fā)揮其工程效益，擺脫傳統(tǒng)的大水漫灌的灌溉模式，將大塊農(nóng)田分割成畦長(zhǎng)為70～110 m，畦寬為2～3 m 的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水小畦，實(shí)行小畦灌溉，節(jié)水效果明顯，降低了土壤板結(jié)和鹽堿地的產(chǎn)生。二是推廣農(nóng)藝節(jié)水措施，灌區(qū)鼓勵(lì)農(nóng)民種植耐旱作物，配以地膜覆蓋，可以實(shí)現(xiàn)節(jié)水的目的。

4.5 推廣節(jié)水灌溉技術(shù)

可以和當(dāng)?shù)芈毮懿块T配合，在斗口配套過(guò)濾設(shè)施，將斗農(nóng)渠以管道形式輸水，在便于精準(zhǔn)計(jì)量的同時(shí)，可以大力推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，為灌區(qū)的農(nóng)業(yè)綜合水價(jià)改革積累經(jīng)驗(yàn)?，F(xiàn)在節(jié)水灌溉產(chǎn)品主要有微噴灌、滴灌等，可以直接將水輸送至作物的需水部位或做到均勻噴灑灌溉，根據(jù)作物的密集程度，自由調(diào)節(jié)出水口的距離，不但適用疏播作物，而且適用密播作物，減少對(duì)作物根部以外土壤的灌溉，實(shí)現(xiàn)節(jié)水目的。同時(shí)，也可以將肥溶化到水里，對(duì)作物予以灌溉，在節(jié)水的情況下提高作物產(chǎn)量。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉，需要政策引導(dǎo)、法律法規(guī)保障、科學(xué)技術(shù)作先導(dǎo)，創(chuàng)新管理方式、掌握節(jié)水產(chǎn)品和技術(shù)、改變農(nóng)民傳統(tǒng)灌溉理念，多方努力，充分認(rèn)識(shí)汾河灌區(qū)水資源危機(jī)，提高水資源利用效率，走節(jié)水之路，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收，保障糧食安全。