石羊河流域水資源高效利用與生態修復實踐

張麗霞，張 芮，宋淑珍，石 磊

(1.甘肅農業大學,甘肅 蘭州 730070；2.武威大禹節水有限責任公司,甘肅 武威 733000；3.甘肅省農業科學院畜草與綠色農業研究所，甘肅 蘭州 730070；4.甘肅省水利水電學校,甘肅 蘭州 730000)

地處石羊河流域下游的民勤縣，三面環沙，總面積1.59萬km2，沙漠荒漠化面積占90%，綠洲面積僅占10%，生態環境十分脆弱[1]。民勤縣地表水源20世紀80年代以來逐年銳減，至2000年不足1億m3，是全國最為干旱、缺水的地區，近30萬人只能超采地下水資源，以犧牲生態而換取生存。2007年啟動實施石羊河流域重點治理規劃，建設了上游、景電二期向民勤增調水量的水源保障工程，上游灌區配套與節水改造工程及高效節水技術的實施，使進入下游民勤縣水量逐年增加，2010年以來達2.5億m3以上，最高年份達3.1億m3以上[2]，為區域經濟、社會發展和生態修復提供了有利條件。民勤縣通過強化水利基礎設施建設，實施嚴格的水資源管理，發展節水高效綠色農業，農民生活水平進一步提高，經濟、社會持續健康發展，生態環境治理與修復取得重大成效。

1 主要成效

1.1 流域重點治理兩大約束性目標提前實現

(1)石羊河流域上游南部山區發育8條山水河流，其中中游6條洪水河道洪水及沿途泉水匯集進入石羊河[3]，是民勤縣境內唯一的地表水源，石羊河上的蔡旗斷面是上游進入下游水量的控制測流斷面。

(2)石羊河流域重點治理利用五年時間，上游向下游調水蔡旗斷面徑流量逐年增加，2010年以來連續達到2.6億m3以上，按期實現了近期規劃目標；2014年以來達到2.9億m3以上，提前6年實現了遠期規劃目標[4]，為民勤水資源持續高效利用與生態修復奠定了水源基礎。

(3)民勤總用水量3.51億m3，比流域重點治理前減少3.93億m3，其中民勤盆地地下水開采量2011年以來控制在0.89億m3以內[5]，比流域治重點理前減少4.28億m3，2016年以來控制在0.86億m3以內，如期實現了民勤盆地地下水開采量近、遠期控制目標，為生態調度與生態恢復修復提供了有利保障。

1.2 用水效率效益明顯提高

(1)石羊河流域重點治理規劃實施以來，民勤縣通過紅崖山水庫近百萬畝大型灌區續建配套與節水改造，水利骨干渠道工程基本達到高標準襯砌，骨干渠道配套率由流域重點治理前的31.67%提高到88.11%[6]，為高效輸水、配水、用水奠定了有效可靠的基礎。

(2)實施高標準田間配套與節水改造面積59.75萬畝，其中高效的管灌、滴灌33.78萬畝，斗農渠配套率由流域重點治理前的25.72%提高到52%，灌區灌溉水利用系數由流域重點治理前的0.58提高到0.61[7]，為全面推廣農業綜合節水技術措施提供了重要保障。

(3)關閉控制面積較小、沙漠邊緣機井3000眼，壓縮灌溉面積43.99萬畝，配水面積減至62.53萬畝；保留規劃合理、控制面積合適的機井8025眼，并全部安裝智能計量配套設施，地下水取水實行了計量控制，刷卡取水，地下水開采量甴5.79億m3減少到了1.23億m3。

(4)調整種植結構，改變用水方式，以水定結構、以水定規模。壓縮低效益高耗水的傳統種植模式，推行低耗水高效益的現代種植模式，由大水漫灌向溝畦灌和高效管灌、滴灌等方式轉變，重點發展日光溫室種植的瓜菜業，暖棚養殖的畜牧業和葡萄、紅棗、枸杞為主的特色林果業。灌溉定額由流域重點治理前的585m3/畝降到410m3/畝；用水效益由流域重點治理前的2.86元/m3提高到14.5元/m3[8]；農民收入由流域重點治理前的3582元增至8875元。

1.3 生態環境明顯改善

(1)在流域上游生態調水確保民勤地表水量2.6億m3的基礎上[9- 10]，民勤通過紅崖山灌區節水改造及節水技術推廣、種植結構調整、水資源的優化配置與嚴格管理，實施流域下游青土湖生態修復工程、生態建設長效機制，紅崖山水庫每年向青土湖下泄生態水3300萬m3等多項措施，民勤上中游地下水位下降速率減緩，中下游地下水位緩慢回升，灌區沙漠邊緣、下游地下水位明顯回升，地表沙生、堿生植物逐年恢復；騰格里沙漠西緣夾河群井一帶關閉機井，自流成泉，周圍蘆葦縱生，生機勃勃，生態得以初步修復改善。

(2)根據民勤綠洲內76眼觀測井地水位觀測，灌區上中游的40眼觀測井地下水位降幅由流域重點治理前的0.63m/a變為0.005m/a；36眼觀測井地下水位較流域重點治理前上升0.315m；流域最下游的青土湖地下水位埋深2.85m，較流域治重點理前上升1.05m，青土湖出現22km2的季節性水面，小于3m的旱區濕地106km2，蘆葦等旱濕生植物增加，青土湖及灌區沙漠邊緣植被覆蓋度提高到40%以上。

2 主要做法

2.1 合理配置水權方案

制定層層調控的市、縣、鄉、村、組(社)、戶6層級總量調控方案，合理配置水權[11]，建立經濟、社會、生態統一度量的水資源總量控制、定額管理、實時調控的水資源配置利用方案，為水資源持續高效利用奠定基礎。在保障城鄉居民生活用水的基礎上，大幅度壓減農業用水，滿足逐年增長的工業用水，減少地下水開采用以恢復生態，節約的水量主要用以增加生態修復用水。2010年以來，層層總量控制指標不變并實施，用水結構逐年調整；2015年以來全縣用水總量3.59億m3，較流域治重點理前減少52.7%；國民經濟各部門配水、用水比例：農業用水由流域治理前的90%以上下降至62%，工業用水由0.3%提高至11.9%，生態用水由8.6%提高至22.8%。農業大力節水，保障了生活用水，滿足了日益增長的工業用水，生態用水明顯增加，地下水開采量減少近4億m3，地下水位逐年上升，生態得以恢復修復。

2.2 實行最嚴格的水資源管理

制定便于調控管理的流域、灌區、水管所(站)、斗口(井口)、地塊(作物)、農戶的多級定額配水、供水、用水實施方案，建立基于可持續發展理論的流域、灌區生活、生態、工業和農業用水綜合效益最大化為目標的傳統灌溉向節水灌溉轉型的高效灌溉方案[9]。建立完善并嚴格實行“總量控制，按輪次配水，配水到戶，定額定量到地塊”的水資源配用水管理體系。村、社(組)、農戶以面積、作物灌水定額分別確定輪次水量；地表水取用水按輪次計量控制到斗口，農戶按輪次、按渠系購買水票，水管單位憑票供水灌溉；地下水取用水按輪次計量控制到井口，按輪次、按機井充值水電，刷卡取水灌溉。嚴格落實“三水”聯合調度機制，優先利用天然降水，降水量大于10mm時，延遲灌水5天以上；充分利用地表水，不足部分開采地下水，使輪次水量、定額標準、總用水量(電量)均不超批準的配用水量。

2.3 嚴格依規執行水價政策

通過調整提高水價、制定差別分類水價和階梯水價政策，并嚴格依規執行，有效促進公眾自覺節水意識和農民自覺調整種植結構意識。

(1)地下水水價高于地表水水價，促進充分利用地表水、合理適量開采地下水。農業灌溉地表水水價2007年以來連續3次調整，2013年達0.24元/m3，基本達到成本水價。率先開征地下水資源費，并由流域重點治理前的0.01元/m3調整為0.02元/m3；地下水實行“基本水價+計量水價”兩部制水價，基本水價2元/(a·畝)，按畝配水定額計算的計量水價20元/(a·畝)，初步形成地下水水價高于地表水水價機制。

(2)實行差別分類水價，增強種植結構動態調整的效益意識。定額內用水享受優惠水價，種植高耗水作物實行傳統灌溉方式的，配水定額內地表水上浮30%，地下水上浮50%；日光溫室種植并在定額內用水的，地表水費減免20%，地下水資源費全部減免。

(3)推行階梯水價，實行超定額累進加價制度，增強節約用水意識。超額用水30%以下的，按計量水價的1.5倍收取水費；超額用水31%至50%的，按計量水價的2倍收取水費；超額用水50%以上的，按計量水價的3倍收取水費。一般情況下不允許超額用水。

2.4 大力推廣綜合節水技術

(1)大力減少“小麥-玉米”等帶狀高耗水種植方式，擴大溝壟狀低耗水種植方式，強力推進“日光溫室”高效種植模式[9]；不斷壓縮糧食作物面積，擴大經濟作物面積，大力推廣棉花、食葵、茴香和特色紅棗、構杞、葡萄等高效耐旱作(植)物，并依據市場年年實施動態調整；大面積推行覆膜種植，實行膜上灌或膜下灌，全面普及小畦灌、壟溝灌等農田節水灌溉技術。

(2)播前水改冬天灌水泡地為春天灌水泡地，推行足墑播種技術措施，節水50m3/畝以上，且滳情好作物出苗整齊、前期生長水分充足，生育期第一次灌可延期5～10d；一膜兩年用免耕種植技術，節約水量150m3/畝、節約地膜投入160元/畝；棉花等作物膜下滴灌較畦田灌溉節水120m3/畝，增產14%以上，肥料利用率提高3～5倍；日光溫室和小拱棚種植反季節蔬菜、瓜類、果品等兩茬種植或提前上市，單方水效益高達30元以上。

(3)至2016年，90%的面積實現節水灌溉，并實施高效高新技術的推廣；發展管灌、滴灌等高效節水面積39.88萬畝，占配水灌溉面積的63.8%；建成設施農牧業(日光溫室+暖棚養畜)12.69萬畝、戶均2畝以上；發展特色林果40.53萬畝、人均1.72畝。農業生產方式由傳統種植、養殖轉變為高效益的設施種植、養殖，內部結構以種植為主轉變為農、林、牧協調發展，比流域重點治理前水效益提高11.4元/m3，農民人均純收入增加5293元。

3 結論與建議

3.1 結論

(1)民勤縣實現了地下水資源的限額控制管理；實行了最嚴格的水資源配置管理和高效利用管理，促進了農業綜合節水技術的大力推廣、農業種植結構的動態調整，農民收入持續增長，水資源得以持續利用，生態得以修復并趨于良性循環。

(2)民勤綠洲三面環沙，干旱缺水，生態脆弱，隨著經濟社會的發展，缺水問題將越來越嚴重，要實現人與自然和諧相處任務還很艱巨，進一步采取有效的節水措施，推廣高新節水技術勢在必行。

3.2 建議

建立完善灌溉工程體系，加大末級渠系和井灌渠系的節水改造與配套工程建設力度，提高輸水效率，進一步挖掘節水潛力；以灌區為單元統一規劃，利用灌區自然落差，新建串珠式蓄水池工程，推廣自壓式滴灌等高新節水技術；加大滴灌技術在大田作物、溫室作物、特色林果上的種植與灌溉模式和綜合配套技術的研究和推廣力度，促進水資源的高效持續利用。