交口灌區地下水綜合開發利用存在問題及對策

唐立波

（陜西省交口抽渭灌溉管理局 陜西 渭南 714000）

1 灌區概況及地下水開發利用現狀

1.1 灌區概況

交口抽渭灌區位于陜西省關中平原東部，渭河下游，是一個灌排并舉的大型多級無壩電力抽水灌區。轄灌西安、渭南兩市的臨潼、閻良、臨渭、蒲城、富平、大荔6縣（區）28個鄉鎮，設施灌溉面積126萬畝，有效灌溉面積112.96萬畝。灌區共建抽（排）水泵站31座，安裝水泵機組130臺套，總裝機容量3.14萬k W·h，排水工程控制面積117萬畝。農作物主要有小麥、玉米、棉花、花生，是陜西省重要的糧、棉、油生產基地之一。自1970年建成以來，對改善當地農業生產條件，防御自然災害，促進當地經濟社會快速發展，提高人民生活水平和改善生態環境發揮了重要作用，取得了顯著的經濟效益和社會效益。

1.2 地下水開發利用現狀

1.2.1 地下水儲量大且開采不均

根據交口灌區地下水監測數據，灌區地下水資源總量達1.68億m3，可開采量1.3億m3。目前開采量0.372億m3，除居民生活用水外，用于灌溉的開采量0.162億m3。灌區地下水資源分布不均衡，主要開采區域在灌區南部渭河一級階地，西部、西北部石川河補給區，東北部洛河補給區，以及南部潛水淡化區（礦化度＞3 g/L區域的面積為75.8萬畝）。據統計，灌區現有機井3870眼，正常使用3620眼，年均灌溉面積52萬畝次。而灌區中東部地下水埋深淺、礦化度高（礦化度＞3 g/L區域的面積為50.2萬畝），不宜開采。

1.2.2 地下水埋深動態月際變化大

交口灌區地下水埋深月季變化大。其中西北、東北部以及南部邊緣地帶地下水埋深大于5 m，年內地下水位升降變化呈“單峰類型”，8月～9月，水位開始上升，冬灌時期繼續保持上升趨勢，翌年3月～4月升至最大值，6月～7月處于下降階段；中東部地下水埋深小于5 m，雨季、冬灌期、春灌期均有“峰值”出現，呈“多峰型。灌區134眼監測井2010年平均埋深為7.34 m，其中最小6.48 m，最大7.93 m，年內變幅1.45 m，從面積分布來說，埋深0～2 m的面積1月份為7.5萬畝，6月份不足4萬畝，9月份為31萬畝（明水面積11.96萬畝），變幅較大。

1.2.3 地下水礦化度高

目前灌區134眼監測井的平均礦化度值為3.29 g/L，較上年同期的2.98 g/L升高了0.31 g/L（約10.4%），最大值位于灌區北部蒲城縣黨睦鎮荊村的126號井，此井靠近鹵泊灘，礦化度為20.63g/L。從面積分布看，0～1.7 g/L的面積為22.36萬畝，主要分布在灌區邊緣，靠近渭河、洛河、石川河的地帶；1.7g/L～3 g/L的面積為53.44萬畝，主要分布在相排干溝和西排干溝兩側；3g/L～5 g/L的面積為27.11萬畝，呈“U”型主要分布在東西排干溝中間和黨集支溝兩側；大于5 g/L的面積為23.09萬畝，主要分布在灌區中、北部。

2 存在問題及原因分析

2.1 存在問題

2.1.1 灌區中東部地下水位大幅上升，漬澇災害頻發

據統計，2001年～2010年，灌區中東部共發生大小內澇災害7次，其中災害程度重、涉及范圍廣的有兩次。一次是2003年秋季內澇，灌區明水面積達25.26萬畝，當年秋糧無法收獲，冬小麥無法播種。另一次是2010年秋季內澇，灌區中東部明水持續到2011年春季，地下水位居高不下。在灌區全力抗旱時期，灌區中東部地表土壤耕作層干旱時灌溉，后又現明水。另外，在灌區地形平緩、地上徑流不暢和以古咸水湖沉積地層為基座的地層結構條件下，地下有大面積的咸水存在，土體中鹽分含量較高，構成了交口灌區土壤次生鹽漬化的潛在因素。灌區地下水位上升，高礦化地下水參與土壤蒸發是灌區土壤次生鹽漬化的根本原因。控制和減小灌區土壤鹽漬化面積（見表2），需要通過有效降低灌區地下水位來實現。開展地下水資源綜合管理與利用，提高單位面積糧食產量已刻不容緩。

2.1.2 灌區西北部地下水無序開采，導致地面沉陷、地表裂縫

據監測資料分析，灌區西北、東北部地下水超采區已形成下降漏斗，小范圍地面沉降，多處地表裂縫。在灌區西北部尤為突出，如北干筱家站八支、王家站九支、張橋站十支下段，因渠水灌溉補給較少，過量開采地下水，致使地下水位逐年下降，機井越打越深，地面略顯沉降。其中王家站九支下段華張村，原淺井吊空，又建新井（井深達90 m以上），距新井50 m～60 m處出現數條斷裂帶，地表裂隙寬達0.3 m～0.4 m，長達20 m～30 m。

2.2 原因分析

2.2.1 灌區地形條件是最直接的原因

交口灌區地形特點是西北、北、東北略高，呈“簸箕形”向灌區中部、南部傾斜，地面坡度變化在1/1000～1/2000之間。中部有平緩的東西走向的十余處洼地和南北起伏較大的局部平緩高地。灌區西北、北、東北略高，地下水位低，往往出現旱象較早，灌溉期靠前，中部、南部地勢低，是西北、北、東北部地下水承泄區，地下水位偏高，往往出現旱象較晚。灌區西北、北、東北部3/5耕地灌溉后，中部、南部耕地開始灌溉，自身灌溉下滲水疊加西北、北、東北部下滲地下水，使地下水位進一步抬升，如果灌后有連續降水，出現漬澇災害的可能性增大，一般中東部在秋季淋雨時則出現10萬畝左右的明水面積。由此可見，灌區實際地形使灌區極易形成南澇北旱的兩極分化局面。

表1 交口灌區2011年4月1日地下水礦化度面積對比表

表2 交口灌區鹽堿地面積統計表

2.2.2 排水工程設施老化失修

交口灌區是一個灌排結合的大型抽水灌區。灌區排水工程在長期運行過程中，受自然條件、人為因素影響，造成淤積堵塞，排水不暢，排水系統基本癱瘓，功能幾盡喪失。一方面，由于年久失修，溝內雜草叢生，岸坡剝蝕、塌落以及隨意傾倒垃圾堵塞排水渠；另一方面，排水干支溝建筑物原設計標準低，加之管護措施不到位，排水不暢，導致灌區地下水位普遍上升。在近十年內發生過多次內澇及鹽漬化災害，灌區漬澇災害已給灌溉工程正常運行和當地群眾的生產生活造成了嚴重影響。

2.2.3 機井取水管理無序

灌區內機井產權歸個人所有，機井戶為追求經濟效益，單純強調井灌，否定渠井互補的科學灌溉方法。機井建設時無統一規劃，盲目投資修建，抽水不加節制，管理無序，取水量小且吊空現象頻繁發生，枯了再建，建了又枯，造成社會資源浪費嚴重。地下水開采過量區域，水位下降迅速，含水層遭到破壞，漏斗區不斷出現。含水層形成有不可逆性，漏斗區的出現使地下水開采利用中斷，導致地面沉降、地表裂縫。同時，長期使用地下水灌溉造成部分田塊土壤耕作層含鹽量較高，土壤板結硬化，透氣性差，作物產量下降，嚴重的導致作物死苗。

3 思路與對策

旱災、澇災、土壤鹽堿化是困擾灌區農業生產的三大問題，建立灌區地表水、地下水良性轉化機制是解決以上三大問題的根本途徑，也是提高抗旱保證率，保障糧食生產安全的必由之路。針對灌區地下水存在的問題和現狀，提出以下灌區地下水綜合開發利用思路和對策。

3.1 切實加強對灌區地下水動態監測工作的重視和支持

開展地下水動態監測是實現地下水資源可持續利用的一項長期的基礎性、公益性技術工作，是掌握地下水動態特征，科學評價地下水資源，制定合理開發利用與有效保護措施的重要基礎。地下水的開發利用彌補了河源來水的不足，提高了農作物的灌溉保障率，為灌區經濟的發展提供了良好的基礎條件。因此，必須加強灌區地下水動態監測的精確度。將原134眼監測井中96眼代用井建成專用井孔，校核井口標高，使監測數據能精確反映灌區地下水位的真實性，指導灌區群眾合理開發利用地下水，并為地方政府治理鹽堿提供技術依據。

3.2 實施地下水資源統管統調，盡快遏制地下水無序開采局面

目前，灌區地下水的開發利用歸地方政府管理，灌區灌溉管理機構無力涉足，造成了地表水灌溉和地下水灌溉不能統籌兼顧、科學調配的局面，阻礙了渠井雙灌協調發展的步伐。建議灌區地下水開發利用由灌區水管單位統一管理，實施地下水與地表水統一調度，實現地表補水、合理開采、有效調控地下水埋深的良性循環運行機制。具體措施是沿干、支、斗渠重新布設機井，實行統管統調，在河源來水不能滿足灌溉需要的情況下，集中開采地下水作為水源補充，或抽取少量礦化水摻和渠水灌溉，盡可能擴大灌溉面積，提高灌溉效益，既做到了渠井互補，又合理開發利用了地下水資源，同時也解決了因地下水無節制超采形成的下降漏斗和地面沉降、地表裂縫問題。在實施地下水資源由灌區專管機構統管統調后，還可以充分發揮其杠桿作用，避免或減少水資源浪費，達到灌溉面積最大化。

3.3 開展蓄水灌溉，提高水資源的綜合利用能力

灌區運行40年來，累計抽引灌溉水86億m3，在滿足灌區作物生長的同時，有約20億m3灌溉水用于咸水淡化，致使潛水淡化區不斷擴大，機井群隨之增加，群眾抗旱也由渠井雙灌向依賴井水灌溉傾斜，導致地下水開采量大幅增加。針對灌區西北部、北部、東部地下水位埋深大于5 m的地區，原本較為脆弱的地下水資源，一旦遭遇大旱，灌溉水補給不足，灌區地下水單元區自身的抗旱能力隨之銳減。為了預防地下水開采過量，按照設想，在地下水位埋深大于5 m的地區，在冬、春灌河源來水滿足的情況下，農田灌溉時優先利用地表水，提倡蓄水灌溉，回灌補源，既滿足作物需水要求，又促使地下水的恢復和涵養，盡可能壓采和限采地下水，維持地下水位。在夏灌等特殊干旱期間，當工程設施、河源來水等條件不能滿足灌區灌溉需水要求時，可開發利用淺層地下水，保障灌溉用水需求，從而達到提高綜合抗旱能力的目的。

3.4 加大排水溝治理力度，暢通排水渠道

灌區內澇治理是交口灌區區別于其他灌區的一個特點。為了有效防治內澇災害及內澇引發的土壤鹽漬化，主要有兩個途徑：一方面，必須加大灌區排水系統清淤改造力度，使排水系統工程設施達到設計要求，保障其排水能力正常發揮；另一方面，沿支、斗渠有計劃部署抽水井，在灌區發生內澇災害時，可沿支、斗渠抽取地下水送入排水溝集中排澇，既可降低地下水位，減少因高礦化水參與土壤蒸發產生的鹽漬化面積，也可最大限度的發揮機井和渠道設施的作用，提高工程閑置利用效率，充分發揮工程效益。陜西水利