關中地區井灌用水效率淺析

曹 楠

(陜西省地下水管理監測局，陜西 西安710003)

陜西關中地區是我國北方重要的產糧區，近幾年隨著農業生產的快速發展，人們對農業灌溉的要求越來越高，但由于諸多原因，導致農業灌區用水效率低下與效益不明顯等因素。尤其是體現在農業井灌用水中，灌溉用水管理粗放，田間灌水損失大，大量水資源消耗于滲漏和蒸發。因此，針對提高井灌用水效率是穩定糧食生產方面起著重要的作用。

1 關中地區概況

“關中”地處陜西省的中部，南倚秦嶺，北界“北山”，介于陜北高原與秦嶺山地之間。西起寶雞，東至潼關，東西長約360 km，西窄東寬，總面積39 064.5 km2。渭河自西至東流經盆地，形成渭河沖積平原。區內海拔326～600 m，年平均溫度為12℃ ～13.6℃，屬暖溫帶半干旱氣候，四季分明，冬夏較長，春秋氣溫升降急驟，夏有伏旱，秋多連陰雨。無霜期207天。年降雨量604 mm，雨量集中在7～9月。近年來冬季及夏季平均氣溫有逐步上升的趨勢。

2 全省井灌區現狀

2009年底全省總耕地面積為6 075.5萬畝，其中灌溉面積為2 133.8萬畝，有效灌溉面1 939.94萬畝，井灌面積696.7萬畝。全省已建成機井眼數達到169 483眼，配套機電井達到154 856眼，已建成配套機井容量達到1 244.66千kW，機電井實際供水能力達到33.13億m3。其中灌溉機電井1 65217眼，配套機電井15 1669，已建成配套機電井裝機容量達到1 219.48千kW;固定機電排灌站處數達到11458處，固定機電排灌站裝機容量達到785.7千kW，流動機裝機容量達到15.3千kW，噴滴灌裝機容量達到11.32千kW。

2.1 關中地區井灌現狀

關中地區機井數達到125 516眼，配套機電井122 011眼，裝機容量達到969千kW，機井實際供水量達到25.20億m3，井灌面積達到572.59萬畝，占全省井灌面積的82.2%。

2009年陜西省井灌區現狀表

由上表可看出機井灌溉是關中農業灌溉的重要組成部分，是促進農業高產、穩產，保障糧食供給不可或缺的基礎設施，有效地發展井灌應以地下水資源量為依據，以節水增效為中心，以提高灌區水的利用率，但因目前井灌區存在的諸多現狀，導致井灌區用水中存在效率低下與效益不明顯的問題，針對問題提出自己的解決見解，以共同探討。

3 造成井灌用水效率低下的主要問題

3.1 缺乏科學的開發利用總體規劃

一些地區為滿足地方經濟發展對水資源的需求，在未制定區域地下水開發利用總體規劃的前提下，盲目超量開采地下水資源。地下水的超量開采造成井灌區地下水位逐年下降，再者水泵更新換代速度加快，灌溉成本提高，給當地農業生產和人民生活造成了極大影響。不僅如此，長期超采地下水，已使一些地區淺層地下水水位降到含水層底板，導致含水層疏干。

3.2 機井老化及報廢情況嚴重，機井技術比較落后

進入20世紀90年代以來，井灌區機井老化報廢情況越來越嚴重，其主要原因是，近40%的機井屬于上世紀60～70年代初建成，由于農作物的比較效益低，農民自籌資金進行機井更新改造的能力較弱，省級、地方各級政府對井灌區的投入也很少，導致機井大部分已超期服役，老化失修嚴重。據調查，從2000年到2001年，井灌區每年更新的機井、修復的機井和報廢的機井大約占到當年機井保有量的2.32%、3.35%和3.12%。在井的類型結構設計和成井技術方面的研究大多沿用比較傳統的一些技術與方法，無論在打井效率、成井質量還是在提高機井壽命方面都比較落后。

3.3 工程配套率偏低，管理不配套，灌溉水浪費較大

目前，大部分井灌區輸水和田間灌水技術還比較落后，田間灌溉大部分地區采用傳統的地面灌水技術，灌溉水浪費現象比較嚴重，井灌區節水改造的發展速度與井灌區嚴峻的水資源形勢不相適應。另外，灌溉工程配套率低，輸水設施老化失修，大部分機井沒有計量設施，田面不平整等因素，也是導致灌水粗放，水資源浪費的因素之一。

3.4 機井管理體制滯后，收費方式不統一

機井管理過去是以集體管理為主，但土地實行家庭聯產承包責任制后，農村生產經營方式發生了重大變化，而機井管理體制和運行機制改革卻嚴重滯后，機井管理存在“責、權、利”不明晰，“建、管、用”相脫節的現象;同時地表水、地下水水價核算以及收費方式也不統一。

3.5 機井建設及更新改造資金投入不足

由于農業初級產品比較效益普遍偏低，井灌區廣大農民籌資打井和進行節水改造的能力較弱，使一些地下水資源相對豐富的地區，因資金缺乏而影響了井灌區的建設和發展。甚至在某些地區，由于井灌區節水改造資金不落實，不僅浪費了寶貴的地下水資源，農民的灌溉成本也逐年提高，導致灌區效益衰減、灌溉面積減少。

4 提高井灌用水效率的對策措施

隨著農民科學用水，提高用水效率與效益的意識進一步增強，傳統落后的灌溉方式已不能適應優質 、高產、高效的要求，通過對各種節水的合理集成、組裝配套，形成工程、農藝、管理、等技術有機結合的綜合節水，全面提高井灌區灌溉水的利用率，實現井灌區可持續發展。

4.1 實施科學節水灌溉技術

針對關中渭河兩岸的黃土臺塬區以及渭北黃土高原區，地下水開發利用的程度已經普遍較高，繼續發展井灌面積，只能新打深井開采深層地下水，打井深度在，抽水成本較高，而且難以發揮應有的效益，不宜提倡，充分利用現有灌區的作用，實施科學的節水灌溉技術，將有限的水灌溉在作物最關鍵的需水期;通過農藝節水措施減少田面蒸發，使土壤水盡可能多地用于作物蒸騰過程。二者有機結合，提高灌溉水生產效率的關鍵。

4.1.1 充分改進田間地面灌溉技術措施

平整土地是提高地面灌水技術和灌水質量，縮短灌水時間，提高灌水勞動效率和節水增產的一項重要措施。通過土地平整，對田間工程進行改造，劃長畦(溝)為短畦(溝)，改寬畦為窄畦，設計合理的畦溝尺寸和入畦(溝)流量，可大大提高灌水均勻度和灌水效率。

4.1.2 改進地面灌溉濕潤方式，發展局部濕潤灌溉

改進傳統的地面灌溉全部濕潤方式，進行隔溝(畦)交替灌溉或局部濕潤灌溉，不僅減少了棵間土壤蒸發占農田總蒸散量的比例，使田間土壤水的利用效率得以顯著提高，而且可以較好地改善作物根區土壤的通透性，促進根系深扎，有利于根系利用深層土壤儲水，兼具節水和增產雙重特點，值得大力推廣。

4.2 加強機井管理體制，促進井灌區節水灌溉工程良性運行

所謂管理，一方面是對井灌區節水灌溉工程的管理，另一方面是對灌溉用水的管理。工程是基礎，管理是關鍵。只抓機井硬件建設，管理跟不上也會導致事倍功半。衡量井灌用水效率高低，要看興修工程的數和質量，但更重要的是要看如何用好、管理好已興修的工程設施，充分發揮它們的效益，促進井灌區節水灌溉工程的良性運行。

4.2.1 大力推廣井灌高效用水模式

井灌區推廣機井IC卡取水+管道輸水+農藝措施+管理措施、機井IC卡取水+管道輸水+波涌灌溉技術+農藝措施+管理措施和機井IC卡取水+噴灌技術+農藝措施+管理措施。利用機械化耕作、秸稈還田、配方施肥、品種優選種子包衣、適宜的秸稈覆蓋、噴施抗旱保水劑等農藝及相關措施。建立健全水管和產業化服務組織以及規章制度;采用科學的節水灌溉制度，適宜的灌水時間、合理的灌溉次數，達到節水高效的灌水。

4.2.2 井灌區地下水合理開發與保護技術

首先對井灌區域內的水土資源、水文地質、蓄排水工程、灌溉現狀、農業種植結構、工農業用水及生活用水等情況進行全面調查分析，可利用地下水資源量以及節水潛力，建立高效利用調控技術和節水灌溉農業種植集成模式，根據節水潛力，建立數學模型，預測未來用水量，對未來地下水變化情況進行模擬計算，根據模擬情況，制定未來地下水開發與保護策略。

4.2.3 在井灌區大力普及“電子自控配水系統—新型智能IC卡控制閥”

“電子自控配水系統——新型智能IC卡控制閥”是井灌區最看好的一種實用、有效控制地下水開采的計量技術，IC卡取水裝置安裝在水泵取水口處，用水戶需到售水管理部門買卡或充入購水量，預付水費后插卡才能取水灌溉，從而達到節水灌溉及提高用水效率目的。

5 結論

對于關中地區實現井灌區可持續發展要以地下水資源量為依據，以節水增效為中心，以提高井灌區水的利用率、水分生產率和降低能源單耗，增加農田有效灌溉面積為目標，實現農業高產、穩產及擴大農民收入，進而保持農村經濟繁榮穩定起著極大的作用。

［1］張艷紅.論提高井灌區低壓管道輸水灌溉用水效率 水利科技創新論壇

［2］節水地面灌溉技術及幾種新的節水灌溉技術 中國灌溉排水發展中心

［3］井灌區—農業高效用水技術研究成果與推廣效益 中國灌溉排水發展中心