對陜北干旱地區優化水資源利用的思考

劉大慶

（佳縣水利水電工作隊 陜西 佳縣 719200）

1 佳縣水資源概況

佳縣屬榆林市較為落后的農業縣份之一，農業嚴重地制約著社會的發展、經濟的繁榮。佳縣每年都發生不同程度的干旱，歷史上最長的干旱出現在1981年7月28日～1982年4月26日，272天降水量僅96.3mm，比歷年同期少60%。其干旱在時段上最常發生的是春夏連旱，占24%，其次是秋冬春連旱占21%。春旱十年六遇，春夏連旱十年七遇，秋冬連旱十年六遇。1998年，全縣全年干旱，年降水量僅123.3mm，造成全縣大部分地區絕收。

佳縣屬黃河流域，按水流注入，屬黃河水系。域內四級河流有禿尾河、佳蘆河；五級河流有五女河、烏龍河、樓底河；六級河流有車會河、金明寺河等，六級以下有水溝道357條。水資源總量1.5305億m3（不計過境水和地下水），根據多年平均徑流量年內分配，七、八、九三個月徑流之和占全年徑流的45.6%。由于徑流時程分配過于集中，造成汛期棄水，非汛期水量不足，大量的水資源白白匯入黃河，而大部分地區卻受干旱的威脅。

2 佳縣水利發展的現狀

近年來，佳縣的水利事業有了較大的發展。筆者曾參與了諸多水利工程項目的實施，從“沿黃石”治理，到佳蘆河流域治理，從“甘露工程”到集雨節灌工程，乃至秀美山川工程，要從根本上改變干旱地區靠天吃飯的被動局面，必須大力發展蓄水節灌工程。具體講有兩個方面的內容，其一是集雨節灌工程，其二是攔河引水節灌工程。

集雨節灌工程目前在佳縣已取得了很大的成功。全縣共安排8個鄉鎮42個行政村，建成了30m3以上水窯3000眼，新增蓄水能力12.45萬m3，硬化集雨場1.1萬m2，敷設輸水管道150km，配套提水設備1400臺，發展棗園節灌面積334hm2，完成投資1925萬元，在工程實施了樹典型立樣板，搞政策扶持，極大地調動了群眾的積極性與創造性，使工程在數量和質量上得到了保證。但集水節灌工程只能保證部分庭院經濟與生活用水，要大面積灌溉農田，僅靠有限的降水與局限的集雨場顯然是遠遠不夠的。在佳縣，還曾考慮發展井灌、提灌，但沿黃土石山區，地下水深大多在150m～300m以上，以此解決日常生活飲水尚可，要灌溉大面積的農作物則太不經濟。上世紀60、70年代，佳縣建起的未用多久就被閑置的提灌站正是基于這些因素失去了存在的意義。筆者曾設計實施了30余處泵站提水工程，95%以上屬農村安全飲水工程，沒有考慮用于農作物的灌溉，其總揚程往往不超60m。

當前恰逢西部大開發和“十二五”規劃，國家擬定了宏偉的水利發展方向，陜北干旱地區也應該抓住機遇，站在高起點，從長遠出發，系統地規劃設計水利工程，充分調動廣大群眾的積極性，以國家投資建設的樞紐工程為中心，大力發展集體與個體蓄水工程。考慮實施系統工程，即利用攔河樞紐工程攔蓄地表徑流以供農田灌溉及子庫群調節貯備，把小水庫和陂塘與大水庫系統地連接起來，而形成可調配庫群。該思路在規劃應充分考慮環保生態，走多征求多考察的路線，合理布局，最優實施，同時制定各項優惠政策，鼓勵私營水利事業的發展，堅持“樹起一面，帶動一片”的工作方針，走一條“帶動建設，滾動發展”的水利之路，帶動就是以國家大投資為帶動，以大中型水利樞紐工程為帶動，以優惠政策為帶動，滾動是以“帶動”為前提，滾動發展私營水利事業。利用小水庫，陂塘等搞多種經營，以產、權、利相結合為原則，鼓勵集體與個體水利事業的發展，進而推動其他產業的發展。

3 對佳縣發展節水灌溉的建議

針對佳縣所處干旱地區的實際，水是彌足珍貴的，因此，即使是在農作物灌溉時也應當減少水的無益消耗。實際操作中，一般要求不減少農作物的正常需水量，不能使農作物減產，但有時為了解決供需水矛盾，可以考慮采用低于作物的正常需水量進行供水，即不追求某指定單位面積上的產量提高，而是鼓勵以有限的水資源量，使整個面積上獲得最高總產量的經濟效益為最終目標。一般來說可以考慮從以下幾個大方面提高節水效率。

3.1 降低輸水損失

輸水損失絕大部分消耗于渠系滲漏，這環節的節水措施主要包括渠系配套，渠道襯砌防滲及低壓管道輸水灌溉技術等。

加強渠道管理是減少渠道水量損失的一個不可忽視的方面，此外，最根本和最有效的措施是渠道防滲。目前佳縣應該加快渠系，尤其是末級渠系，的整修和防滲襯砌。

另外，在資金允許的情況下，可以考慮使用推廣低壓輸水管道的方式實施灌溉。低壓管道輸水灌溉技術具有節水、節能、省地、省工等特點，近年來，許多國家特別是發達國家出現了管道代替明渠的發展趨勢，有些地區應用低壓塑料軟管輸配水進行灌溉，可使輸水利用率達到97%～99%，單井灌溉面積擴大近一倍。

3.2 采用節水型灌溉

目前節水型灌溉方法主要有：噴灌、微灌、地下滲灌和改進的地面灌。

3.2.1 噴灌技術

噴灌較傳統地面灌節水30%～50%，且灌水均勻，有利于作物生長，并能調節農田小氣候，提高作物品質，省工省時，減少占地，能擴大灌溉面積，有利于實現灌溉機械化，自動化等優點，但噴灌存在受風影響大，蒸發漂移及截留損失大，能耗大，一次性投資及運行管理維修費用高等缺點。

3.2.2 微灌技術

微灌技術包括滴灌、微噴灌和涌泉灌，相對于地面灌和噴灌，它屬于局部灌溉。微灌一是省水節能，較地面省水1/3～1/2，較噴灌省水15%～20%，且能耗低。二是灌水均勻，結合灌溉施肥，有利于作物生長。三是適應性強，操作方便。微灌的不利因素在于系統建設一次性投資較大，灌水器易堵塞等。在佳縣馬家墕、張家溝、尚家溝等村建成一批滴灌試驗點，都不同程度的反映了以上特點，節水效果較佳。

3.2.3 節水地面灌溉技術

地面灌溉是古老的田間施水技術，我國有98%以上的灌溉面積采用傳統的地面灌溉技術。鑒于我國水資源與能源短缺，經濟實力不足，廣大農村地區的技術管理水平較低的現實，大面積推廣噴、微灌等先進灌水技術還受到很大的限制，因此在今后相當長的一段時間內，我國還仍須加大田間工程的建設力度，大力研究和推廣節水型地面灌水技術。

（1）平整土地，設計合理的溝、畦尺寸與灌水技術參數。

結合土地平整，進行田間工程改造，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。洛惠渠的研究表明，在入畦單寬流量為3L/s～5L/s時，灌水定額隨畦長而變，當畦長由100m改為30m時，灌水定 額 減 少 150m3/hm2～204m3/hm2； 當 畦 長30m～100m時，畦單寬流量從2L/s增加到5L/s，灌水定額可降低150m3/hm2～225m3/hm2。寶雞峽灌區也進行了深層滲漏的對比試驗：灌水定額小于675m3/hm2，基本不發生深層滲漏；灌水定額 825m3/hm2～990m3/hm2時，約有150m3/hm2水產生深層滲漏；灌水定額1350m3/hm2時，有一半水成為深層滲漏水。

佳縣可以參考以上數據，進行田間試驗，建立計算機模型。通過實驗和計算機模擬，給出適合本地的適宜畦溝尺寸和灌水技術參數。

（2）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，不僅減少了課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。實踐證明，春小麥與春玉米套種隔畦灌，棉花、玉米等寬行作物隔溝灌或隔溝交替灌，濕潤面積可減少50%，節水高達30%以上，增產幅度5%～10%。玉米坐水種，可節水 900m3/hm2，節電 90kW·h～105kW·h，增產幅度約16%，增收幅度約28%。

（3）改進放水方式，發展間歇灌溉。

改進放水方式，把傳統的溝、畦一次放水改為間歇放水，進行間歇灌（又稱波涌灌）。由于土壤孔隙會自動封閉，在土壤表層形成一薄封閉層，間歇放水時水流呈波涌狀推進，水流推進速度快。在用相同水量灌水時，間歇灌水流前進距離為連續灌的1～3倍，可大大減少深層滲漏，提高了灌水均勻度，田間水利用系數達0.8～0.9。

（4）大力發展節水保墑膜上灌。

膜上灌是將地膜平鋪于畦中或溝中，畦、溝全部被地膜覆蓋，從而實現利用地膜輸水，并通過作物的放苗孔和專業灌水孔入滲給作物的灌溉方法。由于放苗孔和專業灌水孔只占田間灌溉面積的1%～5%，其他面積主要依靠旁側滲水濕潤，因而膜上灌實際上也是一種局部灌溉。目前，新疆采用膜上灌的農田已達23.33hm2，甘肅、河南等省也開始推廣。生產試驗表明：膜上灌與常規溝灌相比，棉花節水40.8%，增產皮棉5.12%，霜前花增產15%；玉米節水58%，增產51.8%；瓜菜節水25%以上。

4 結語

總結多年治水經驗教訓，我們提出了“資源統管、城鄉統配，改善配套挖潛增效，以蓄為主、突出節水，調整結構、綜合開發，分級負責、社會辦水”的治水思路。進入新世紀后，省委、省政府把水利工作擺在更加突出的位置，把水資源作為全省經濟社會發展的命脈，通過組織重大問題調查研究，提出了水資源短缺是制約全省經濟社會發展首當其沖的重要瓶頸，確立了“全面節水、嚴格保水、多方找水、科學治水、依法管水，努力建設節水型社會”的新時期陜西水利工作新思路，為我市水利事業的發展指明了方向，確定了目標。陜西水利