巨紅霞
( 鐵嶺市水利勘測設計院,遼寧 鐵嶺112000)
人類共同擁有一個地球,實現可持續發展是世界各國共同的責任。在未來20 a 里,可持續發展能力不斷增強,生態環境將得到不斷改善。灌溉事業的發展,極大地改造了大自然的制約條件,促進了農業的發展,保證了農業的持續穩定發展。但是,在灌區興建和水資源開發過程中,也出現了一系列水資源問題,產生了一定的負效應,直接影響了灌區效益的發揮。這樣研究灌溉與環境之間的關系就顯得非常必要。
灌溉對環境的影響是多方面的,特別是干旱、半干旱地區,發展灌溉對環境的影響十分顯著。
大規模灌溉排水工程的建設,將對水文循環和生態環境產生一定程度的影響,主要有:蓄水工程的興建將起到攔蓄洪水提高枯水徑流的作用,使徑流年內變化趨于均勻,同時也減少河川徑流,這在干旱地區更為明顯。在平原地區,灌溉需要開采淺層地下水,往往會造成較大面積、較大幅度的地下水位下降,騰出較大的地下水庫容,在豐水年份可以利用部分地表水回灌,有利于減少潛水蒸發和防止土壤沼澤鹽堿化,但開采過量,回灌不足,又可能造成土壤干旱、地面沉降等問題。
大面積的灌溉,擴大了水澆地面積,增加地區蒸發量和下滲,有利于降水形成,但總的趨勢是徑流量減小。對不同地區和不同年份,灌溉排水對區域水文循環的影響也有很大差別,豐水年灌溉排水對徑流的影響較小,而枯水年份則影響較大。在濕潤地區影響較小,干旱地區則影響較大。
灌溉對氣候環境有一定的影響,大規模灌溉會造成局部地區空氣中溫度、濕度及土壤狀況的改變,而小范圍的農田灌溉則主要改變農田的小氣候。灌區由于大量引水灌溉,通過蒸發,回歸到空氣中,從而改變灌區內空氣濕度。灌溉水通過蒸散發回歸大氣而影響小循環。
灌區的地下水位,無論多年和年內變化,都明顯地受灌溉的影響。即灌水后地下水位上升,停灌后下降; 灌水量多,則上升幅度高;灌水量少,則上升幅度低。不合理的灌排方式,導致水資源因地下水大量開采而使地下水位大幅度下降,而灌水區由于大水漫灌使地下水位急劇上升,超過地下水臨界深度,引起土壤次生鹽漬化發生。
不論是干旱地區,還是濕潤地區,合理灌溉可以調節土壤水、肥、氣、熱狀況,改善土壤的環境條件,改良土壤。然而用水過量將會產生一些世界性的重要的環境問題——漬澇、鹽堿化、地下水位過低、湖泊和海洋面積縮小等。如果灌溉定額偏大,會加重鹽分累積,增加排水負擔;抬高地下水位,影響農業生產;被迫大引大排,鹽分遷移搬家;價低費用不少,增產卻未增收。
灌溉水通過對農田土壤的沖蝕、淋溶,將攜帶泥土顆粒、礦物質、堿分和鹽分、細菌、病毒、農藥和化肥以及灌區周圍的生活污水,經排水渠排入河流或湖泊而污染地表水進而增加水的礦化度、混濁度,進而影響水的氣味、pH 值、溫度以及氯、磷等營養物質含量。同時,灌溉水經土壤入滲也使地下水受到污染。
發展節水灌溉工程后,可以有效地增加區域地表水環境容量,在排污條件一定的情況下,提高稀釋、自凈能力,水質將得到一定程度的改善。盡管農藥、化肥施用量有所增加,有可能對水質產生一定不利影響,但增加水環境容量可以抵消其部分不利影響,此外發展節水灌溉后對灌溉水質將產生好的影響。因此,可以認定,實施節水灌溉對水質無不利影響。
自古以來,人類文明的出現和發展與農業灌溉是分不開的,世界四大文明古國均是由發達的灌溉農業支撐的。
灌區的開發既促進新城市誕生,老城市改建,又帶來了新的水、熱、噪聲、空氣等城市污染和新的防洪、供水等問題。大型灌區往往涉及不同的行政區域,上下游往往因灌溉用水和退水問題發生矛盾,出現水事糾紛,造成社會政治問題。國際河流上的灌溉工程,可能引起國家間的矛盾,這些都是興建水利工程時必須重視的問題。
隨著灌區面積的擴大,環境要素中最活躍的因子—水會發生質的變化。水作為媒介可以攜帶許多傳染病病原體或是微量的有毒物質,通過土壤滲透到作物中,從而影響人的身體健康。比如,蠕蟲感染、痢疾及血吸蟲病等等,這些都是灌區極易發生的疾病。給人類帶來的疾病還不止這些,例如,腦炎也可以由蚊子通過吸取帶有病菌的哺乳動物體液進而傳給人類。
在生態系統脆弱的地區,應從流域整體出發,從規劃階段到工程實施都考慮環境保護措施,優化調度,利用有限的水資源,實行水土保持工程,涵養水源,有計劃的開發地下水。
要實行地表水和地下水聯合運用,努力控制地下水位,實行節水灌溉,保持合理的農業布局。
在環境管理方面要控制農藥、化肥的使用,控制灌溉水水質,使其符合國家灌溉水質標準;在工程措施方面,應采用先進高效的灌溉技術,如渠道襯砌、平整土地,提高渠系和田間水利用系數,以降低排水的含鹽量,改善輸水及田間工程狀況。
從可持續發展的戰略高度推進地下水超采區的控制和治理,加強超采區水資源的統一管理。明確地下水超采區控制和治理的目標和任務,堅持因地制宜,突出重點,采取建立機制、強化管理、合理配置、有效保護和涵養水源等綜合治理措施,遏制地下水超采和水質惡化,逐步實現地下水采補平衡,改善生態環境,實現地下水資源的可持續利用,促進經濟社會的可持續發展。
在灌區內建立健全衛生防疫制度,提高醫療水平,定期或經常監測、調查和分析各種傳染病的流行動態,掌握疫情。保證或提高安全用水的供水程度,采取確實措施來減少血吸蟲病和痢疾等疾病的傳播。
農業的發展離不開灌溉工程,雖然在灌溉的同時也產生了一系列不利影響,但有利影響占主導地位,可以人為采取一些行之有效的對策措施將不利影響克服或減到最小。在確保灌溉工程實施的同時也要兼顧環境保護,二者有機結合相互統一,才能實現經濟、社會、環境效益的統一,確保以灌溉工程的可持續發展促進水資源的可持續利用和國民經濟的可持續發展。
[1]吳景社,賈大林.寧陜大型灌地面灌溉存在問題與對策[J]. 灌溉排水學報,2002(03) :8 -11,16.
[2]陳維新.農業環境保護[M].北京:中國農業出版社,2000.
[3]袁光耀.農田灌溉中需要探討的幾個問題[J].灌溉排水學報,1994,13(04) :19 -21.
[4][澳]Daniel Connell. 水政治[M]. 謝永剛譯. 北京: 中國農業出版社,2011:7 -20.