王 宇
(忻州市水利局,山西忻州 034000)
水資源短缺是制約山西省經濟發展的主要因素。忻州市位于山西省中北部,為認真貫徹落實“節水優先、空間均衡、系統治理、兩手發力”的治水新思路,進一步加強忻州市節約用水管理工作,促進忻州市經濟可持續發展,在對忻州市的農業用水現狀和節水水平進行調查分析的基礎上,分析當地農業節水潛力,提出相應的農業節水措施。
忻州市特殊的地理和氣候條件是決定忻州市農作物類型的主要因素,忻州市農作物主要包括玉米和小麥等糧食作物以及油料、蔬菜等經濟作物。2018 年,忻州市農作物播種面積為44.61 萬公頃,其中糧食作物播種面積最大,為40.21 萬公頃,占總播種面積的90.15%;油料作物播種面積為1.67 萬公頃,占總播種面積的3.75%;蔬菜播種面積為1.61 萬公頃,占總播種面積的3.60%。
1.2.1 農業灌溉面積
2018 年,忻州市農業灌溉面積15.28 萬公頃,農業灌溉以耕地灌溉為主,耕地灌溉面積(有效灌溉面積)為14.53 萬公頃,占總農田灌溉面積的95.12%。此外,農業灌溉還包括少量的牧草地、林地及園地灌溉,其灌溉面積分別為0.45萬公頃、0.21萬公頃和0.09萬公頃。2018年,忻州市農田灌溉面積占比見圖1。

圖1 忻州市農田灌溉面積占比圖
1.2.2 實際灌溉面積
2018 年,忻州市實際灌溉面積14.54 萬公頃,占總農田灌溉面積的95.19%,耕地實際灌溉面積14.38萬公頃,占實際灌溉面積的98.88%;林地、牧草地和園地實際灌溉面積合計0.16 萬公頃,占實際灌溉面積的1.12%。
忻州市農業取水水源包括地表水和地下水。2018 年,忻州市農業取水量為45 690.21 萬立方米,其中地表水取水量29 172.06 萬立方米,占農業取水量的63.85%;地下水取水量16 518.15 萬立方米,占農業取水量的36.15%。
2.2.1 農業用水量
農業用水主要包括農田灌溉和林、果、草地灌溉以及魚塘補水及牲畜用水。2018 年,忻州市農業用水量45 690.21 萬立方米,占忻州市總用水量的68.33%。在農業用水量中,農田灌溉用水量最大,為42 540.87 萬立方米,占農業用水量的93.11%;草場灌溉用水量最小,為3.3萬立方米,占農業用水量的0.01%。其他用途的用水量由大到小依次為牲畜用水2 590.43 萬立方米,占農業用水量的5.67%;林果地灌溉用水335.61 萬立方米,占農業用水量的0.73%;魚塘補水220 萬立方米,占農業用水量的0.48%。2018 年忻州市各類農業用水情況見圖2。

圖2 忻州市農業用水量占比圖
2.2.2 農田灌溉用水量
農田灌溉用水主要包括水田、水澆地和菜田用水。2018 年,忻州市農田灌溉用水量42 540.87 萬立方米,其中水澆地用水量為41 907.07 萬立方米,占農田灌溉用水量的98.51%;菜田灌溉用水量336.80 萬立方米,占農田灌溉用水量的0.79%;水田用水量為297.00 萬立方米,占農田灌溉用水量的0.70%。2018 年,忻州市農田灌溉用水情況見圖3。

圖3 忻州市農田灌溉用水量占比圖
根據忻州市的農業種植結構和農業生產現狀,選用灌溉水有效利用系數、單位面積灌溉用水量和節水灌溉面積占比等用水指標來評價忻州市農業用水水平。
2.3.1 灌溉水有效利用系數
灌溉水有效利用系數是實際灌水量與渠首引水總量的比值,灌溉水有效利用系數可以反映供水工程實施后的傳輸節水水平、灌水技術水平和灌區管理水平。2018年,忻州市灌溉水有效利用系數為0.543,與山西省平均水平相同,但低于華北地區平均水平0.631。
2.3.2 單位面積灌溉用水量
單位面積灌溉用水量是灌溉用水量與灌溉面積的比值,同一地區的單位面積灌溉用水量低,說明節水水平高。2018 年,忻州市每667 m2灌溉用水量為197.24 m3,高于山西省183.22 m3的平均水平,略高于華北地區175 m3的平均水平。
2.3.3 節水灌溉面積占比
節水灌溉面積占比為節水灌溉面積與有效灌溉面積的比值[1]。高效節水灌溉面積占比為采用噴灌、微灌和低壓管灌等高效節水灌溉工程的面積與有效灌溉面積的比值。2018 年,忻州市節水灌溉面積8.36 萬公頃,占有效灌溉面積的57.51%,低于山西省平均水平。2018 年,忻州市高效節水灌溉面積7.02 萬公頃,占有效灌溉面積的48.33%,略高于山西省45.14%的平均水平。
根據《忻州市人民政府辦公廳關于印發忻州市落實國家節水行動實施方案的通知》,2020 年忻州市發展高效節水灌溉面積0.67 萬公頃,節水灌溉面積占有效灌溉面積的比例達到58.4%。2018 年,忻州市節水灌溉面積占比57.51%,尚未達到2020 年的目標值;忻州市灌溉水有效利用系數為0.543,距離先進指標尚有一定的差距。此外,當地低壓管道輸水灌溉、噴灌、微灌、滴灌等高效節水灌溉技術水平還需提高。
當前,忻州市大中型灌區用水計量設施尚未完全覆蓋,農業取用水計量與監控能力不足,且監測準確度不高。
長期以來,農田水利工程重建輕管,管理機制落后,水資源供應和管理在基層主體不明確,行政主管部門和村級管理責任不清,供水管理整體上還比較混亂,部分農田水利工程長期無人維護,工程逐年損毀,水利設施老化,導致農業節水水平下降[2]。
大型節水灌溉工程和先進技術初期投入一般較大,而且隨著設備的運行,易出現損壞和老化,需要投入一定的資金進行維護,在人員配備、設施配套等方面增加投入和補貼。
根據《忻州市人民政府辦公室關于印發忻州市落實國家節水行動實施方案的通知》,2022 年忻州市農田灌溉水有效利用系數提高到0.56,2018 年忻州市農田灌溉水有效利用系數0.543,與2022年目標值尚有一定的差距,還有一定的節水潛力。忻州市當前農田灌溉用水量占農業灌溉用水量的93.11%,因此忻州市應主要從農田灌溉用水方面挖掘農業節水潛力。2018 年,忻州市農田灌溉用水量42 540.87 萬立方米,到2022 年,農田灌溉水有效利用系數應由2018 年的0.543 提高到0.56,經計算,到2022 年忻州市年農業節水潛力為723.19 萬立方米。
農業節水主要針對輸配水及田間用水過程,從工程節水、農藝節水和管理節水3 個方面采取節水措施提高農業節水水平。
推進大中型灌區節水配套設施建設與節水改造,著力加快田間渠系配套等小型農田水利設施建設[3]。推廣高效節水灌溉技術,根據地形條件、水資源條件等,因地制宜采用低壓管道輸水灌溉、噴灌、微灌、滴灌及集雨補灌等先進的輸配水工藝和灌溉工藝,從工程方面提高農田灌溉水利用效率。
調整農業種植結構,積極發展節水農業和生態農業。發展旱作節水農業、改良耕作制度、選用節水抗旱品種、采用覆蓋保墑、深耕深松、合理施肥等農藝節水措施及保水劑、抗旱劑等化學調控措施,從農藝方面提高農田灌溉水利用效率。
優化農業用水配置,充分利用天然降水,高效使用地表水,合理開采地下水??茖W制定灌溉制度和灌溉定額,減少田間無效耗水量[4]。健全農業節水管理措施,優化農業用水配置。采取計劃用水管理、農田水分及土壤墑情管理、精準計量、精確控制灌溉技術、用水調度控制措施及用水管理體制機制創新等管理措施,從管理方面提高農田灌溉水利用效率[5]。
忻州市當前農業用水水平與山西省平均用水水平基本保持一致,但距先進用水水平尚有一定的差距,農業
節水方面存在節水技術水平偏低、計量監控能力不足、節水監管能力尚需加強和資金投入仍需加大等問題。忻州市今后應大力推廣高效節水灌溉技術,優化調整作物種植結構,優化農業用水配置,創新用水管理體制機制,以提高農業節水水平。