发布于:2007-10-03 12:15:03
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贾大林 刘 钰
(国家节水灌溉北京工程技术研究中心)
一.西北地区发展节水灌溉的作用
1. 西北灌区是西北地区农产品的主要供应基地
我国西北大部分属干旱、半干旱地区,干旱地区无灌溉即无农业,半干旱地区降雨量虽在可从事旱作农业的范围之内,但由于降雨少且季节分布不均,农业仍高度依赖于灌溉。目前西北地区耕地总面积2.71亿亩,人均2.95亩,其中有效灌溉面积1.07亿亩,人均1.16亩,灌溉面积约占耕地面积的40%(见表1)。其中林果和草场灌溉面积分别为1690万亩和850万亩,分别占全国的35.8%和35.9%。据水利部门调查,西北地区灌溉农田的平均亩产在300kg左右,而非灌溉农田的亩产平均不足100kg,而且产量很不稳定。2000年西北地区粮食总产量为3169万吨,人均粮食产量为345kg,基本达到自给,其中70%的产量产自灌区,由此可见,西北灌区是西北地区农产品的主要供应基地,特别是宁蒙引黄灌区、陕西关中灌区、河西走廊和新疆等地,已成为我国重要的粮棉生产基地。
随着农业结构调整、退耕还林还草和城市化的发展,同时也由于水资源短缺和恢复生态平衡的需要,西北地区耕地面积和灌溉面积不会大幅增加,今后人口增长对粮食和农副产品的需求将更加依赖于现有灌区面积。
表1:2000年西北地区灌溉面积统计
地 区 流 域 总灌溉面积(万亩) 农田有效灌溉面积(万亩) 林果灌溉面积(万亩) 草场灌溉面积(万亩) 农田灌溉供水量(亿m3) 农田实灌面积(万亩) 农田毛灌溉定额(m3 /亩)
西北地区 总计 13221 10683 1690 848 666.5 9929.2 671.3
内蒙古 小计 2238 1775 145 318 79.1 1681.9 470.3
黄河 1729 1434 122 173 73.6 1406.0 523.4
内陆河 511 342 24 145 5.5 276.0 199.2
陕西 小计 1852 1635 215 2 31.7 1400.8 226.3
黄河 1852 1635 215 2 31.7 1400.8 226.3
甘肃 小计 1789 1628 134 27 89.2 1425.8 625.6
黄河 707 665 28 14 22.9 585.4 391.2
内陆河 1082 963 106 13 66.3 840.4 788.9
青海 小计 385 367 18 20.0 309.2 646.8
黄河 288 273 15 13.4 216.1 620.1
内陆河 98 95 3 6.6 93.1 708.9
宁夏 小计 703 601 97 5 71.6 591.3 1210.8
黄河 703 601 97 5 71.6 591.3 1210.8
新疆 小计 6254.0 4677.0 1081 496 374.9 4520.2 829
中亚西亚内陆河 1065.3 877.3 101 87 36.9 866.0 426
准噶尔盆地 1470.0 1312.0 133 25 76.7 1235.9 621
塔里木盆地 3342.5 2289.5 767 286 243.0 2227.4 1091
额尔齐斯河 378.3 198.3 80 100 18.3 190.9 959
2. 发展节水灌溉对西北水资源合理配置与高效利用的影响
水资源短缺是西北地区工农业发展和恢复生态平衡最主要的制约因素,解决西北缺水的关键是提高水的利用效率。农业是西北地区第一用水大户,农业用水量占全区总用水量的90%左右,灌溉用水占80%以上。西北地区现有灌溉面积1.07亿亩,但大多数灌区建于50~60年代,输配水系统老化失修、配套程度低,田间灌水技术落后,目前大部分灌区仍沿用传统的粗放灌溉管理模式,农业灌溉水利用系数平均不足0.4,农田平均灌溉定额为671m3/亩,比全国平均水平457m3/亩高214m3/亩。农业节水潜力很大。西北地区有30万亩以上的大型灌区近70处,控制灌溉面积6000多万亩,对这些灌区进行以节水灌溉为中心的技术改造,是解决西北水资源问题的重要措施。
随着西部大开发战略的实施,西北地区工业和城市用水将大幅度增加,恢复和保护生态的需水量必须保证,因此,在南水北调西线工程建成之前,西北地区农业用水总量不会增加,只会减少,否则将影响工业和城市的发展。西北地区灌溉农业只能走内涵式发展道路,通过灌区节水改造挖掘农业节水潜力,在节水中求得农业的发展。
3. 发展节水灌溉对地区生态环境改善的作用
按照国家规划,实施西部大开发战略要把加强生态保护、改善生态环境作为重点,不能以牺牲生态换取经济的高速发展,更不能走先破坏,再治理的老路。西北地区生态建设和环境保护最重要的是解决水的问题,依存于稀缺水资源的生态系统十分脆弱,水资源一经开发,必然打破自然条件下的生态平衡。在天然生态系统中发展起来的人工生态,耗用了原属于天然生态的部分水资源,改变了流域水资源的天然分布,形成了社会经济用水和生态环境用水的矛盾。要维持荒漠绿洲的有限生存环境,保持人工生态与天然生态的平衡,就必须还以生态必需的水量。而恢复生态需要的水量大部分要靠减少农业用水解决。
西北地区的主要生态问题是土地退化,包括土地沙化,水土流失和土壤盐碱化。降雨稀少、蒸发强烈的气候特征决定了西北地区土壤受到的天然淋洗作用十分微弱,土壤盐碱化的威胁普遍存在。灌区采用不合理的灌溉方式,造成灌溉用水过多,引起高矿化度的地下水位上升,必然加速土壤蒸发积盐。例如青海的柴达木盆地和宁夏的引黄灌区,年灌溉用水量高达1200~1500mm,加之排水不良,盐碱化面积不断扩大。一些河流下游地区由于缺乏淡水资源,盲目打井引用盐化地下水灌溉,导致土壤含盐量增加。通过灌区节水改造,改善灌区灌溉和排水条件,可有效防治土壤盐碱化,改善农田生态环境。
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只看楼主 我来说两句年 份 实灌面积(万亩) 降雨量(mm) 年灌溉引水量(万m3) 地下水开采量(万m3) 斗口下总用水量(万m3) 田间净灌溉用水量 净灌溉定额(m3/亩) 总耗水(m3/亩) 平均单产(kg/亩) 水分生产率(kg/m3)
1980 98.0 394.4 41096 21407 49311.2 36983.4 377.4 640.3 425.9 0.67
1981 94.1 654.2 37290 18584 43903.9 32927.9 349.9 786.1 464.1 0.59
1982 92.2 508.0 39162 14332 40923.0 30692.2 332.9 671.6 578.5 0.86
1983 74.4 791.2 24656 10159 26900.4 20175.3 271.2 798.7 567.0 0.71
1984 69.0 699.3 20774 11844 25949.5 19462.2 282.1 748.3 553.0 0.74
1985 86.7 447.2 20615 10439 24436.6 18327.4 211.4 509.5 516.0 1.01
1986 83.0 360.5 26085 21853 39564.7 29673.5 357.5 597.9 524.0 0.88
1987 68.8 476.9 20022 19240 32834.9 24626.2 357.9 675.9 590.3 0.87
1988 66.4 713.2 14696 9323 19301.6 14476.2 218.0 693.5 526.6 0.76
1989 78.7 512.2 19957 14825 28375.8 21281.9 270.4 611.9 571.7 0.93
1990 79.8 522.4 20310 11788 25578.5 19183.9 240.4 588.7 561.7 0.95
1991 71.1 443.2 20345 16482 30296.3 22722.2 319.6 615.1 566.2 0.92
1992 69.9 569.7 17336 20132 31903.1 23927.4 342.3 722.1 625.1 0.87
1993 64.3 374.5 14914 8517 18643.6 13982.7 217.5 467.1 660.4 1.41
1994 88.6 448.4 14303 17503 27214.7 20411.1 230.4 529.3 588.6 1.11
1995 68.3 416.9 13345 12360 21421.3 16065.9 235.2 513.2 627.5 1.22
1996 70.6 517.5 16131 13088 24040.9 18030.7 255.4 600.4 641.3 1.07
1997 68.2 295.6 16085 15353 26274.7 19706.0 288.9 486.0 655.3 1.35
1998 70.7 498.0 12196 10061 18342.1 13756.6 194.6 526.6 715.0 1.36
1999 67.3 428.8 15004 15225 25412.7 19059.5 283.2 569.1 726.5 1.28
2000 68.5 358.9 12389 16984 25396.1 19047.1 278.1 517.3 724.5 1.40
泾惠渠灌区的实践可以说明,控制和减少灌溉面积,提高农业用水效率是可行的,这是我国农业节水最重要的途径之一。
我国农业用水效率最高的当属山东省桓台县,1999~2000年和2000~2001年为干旱偏枯年和平水偏丰年,选用旱麦莱农9214和莱州3279,只灌1~2次关键水,每亩平均产量517.75kg,比灌4次水的当地高产济麦增产66.75kg,全生育期耗水239m3/亩,水分生产率达到2.17 kg/m3,2001~2002年为特大干旱年,降水量仅71.6mm,灌水3次(146 m3),莱州3279小麦亩产平均548kg(最高地块达到641.6kg),水分生产率达到3.07 kg/m3,比灌5次水的当地高产济麦增产51kg。提高以作物节水高产品种为主的农业综合生产能力,对农业节水有十分重要的作用。
近年来我国出现一些如“金谷子”“饲料桑”等节水高产作物,研究耗水少,高产农业大有可为。我国应在节水农艺措施方面加大科技和资金投入,建立我国节水农业综合技术体系,发展有中国特色的节水农业。
参考文献
1. 《中国水利年鉴》编委会,2001,中国水利年鉴,2001,中国水利出版社,北京
2. 陕西省泾惠渠灌区可持续发展与节水战略研究调研资料2001.9
3. 刘斌,2002,以水定规摸、节水促发展是河西地区可持续发展的关键
4. 甘肃省水利厅,1998、1999、2000年甘肃省水资源公报
5. 王家仁等, 冬小麦抗旱新品种试验与关键水灌溉, 干旱地区农业研究 2002年9月
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节水农业是提高水的利用率和用水效率的农业,我国这两项指标都较低,水的利用率0.4左右,水的利用效率仅有1kg/m3左右,国际先进国家为0.8~0.9和2kg/m3。在国际上,各国发展农业节水的道路不同,灌溉面积小,国力、科技力量强的国家,如以色列和欧洲一些国家发展微灌和喷灌,水的利用系数高达0.9。一些灌溉面积大,国力、科技力量强的美国、俄国,既发展节水地面灌又发展喷、微灌,各占一半,水的利用系数0.7~0.8,灌溉面积大,国力和科技力量较弱的如印度、巴基斯坦和埃及主要发展地面灌溉,也发展小部分喷灌、微灌。我国属于后者,应结合国情走自己的路。
近些年国家重视节水农业,大型灌区节水改造列入国家建设项目,西北地区一些灌区防渗率已达到60%以上,井灌区水的利用系数已达到0.7左右。在继续提高水的利用率的基础上,节水农业建设的重点应转移到提高水的利用效率上来,加强节水农业增产技术的推广,把提高用水效率作为节水灌溉的主攻方向。
农业用水效率也称水分生产率(WUE,Kg/m3或Kg/mm·亩),即单位耗水量生产的作物产量。不同地区、不同作物的水分生产率不同,西北地区各省不同作物的水分生产率如表3。
表3: 西北地区各省不同作物的水分生产率
作 物 地 区 产量水平(Kg/亩) 水分生产率(Kg/m3)
春小麦 宁 夏 294.8 0.70
冬小麦 陕 西 336.1 1.30
甘 肃 345.4 1.04
春玉米 陕 西 379.2 1.20
甘 肃 356.5 1.33
宁 夏 357.2 0.85
内蒙古 545.4 1.50
夏玉米 陕 西 364.2 1.52
高 粱 内蒙古 336.5 2.56
水 稻 宁 夏 348.5 0.15
内蒙古 418.9 0.55
棉 花 陕 西 80.68 0.21
农业用水效率随着农业综合生产能力提高。作物单产增加和节水技术提高,耗水量减少,农业用水效率提高。如陕西省泾惠渠灌区近20年来(1980~2000)灌溉面积减少,产量没有减少,反而有所增加,水的利用效率不断提高,从1980年的0.67kg/m3提高到2000年的1.4kg/m3(见表4)。
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