余三军
(陕西省宝鸡峡引渭灌溉管理局帝王抽水站 陕西 咸阳 712000)
作为关中平原最大的灌区,宝鸡峡引渭工程在陕西的农业生产中发挥着巨大的作用,粮食总产量和商品粮供应分别占全省的1/7和1/4,是陕西省目前最大的粮油菜果生产基地,被称为陕西“第一大粮仓”,名列全国十大灌区之一。然而灌区人均水资源量不足500m3,属资源型缺水地区,水资源供需矛盾十分突出。尤其是近二十几年来,社会经济的快速发展,耗水量不断增加,使区域水循环关系发生了深刻变化,并由此引发了一系列水资源问题,如地下水超采、渭河枯水期径流量减少、河流污径比加大、河流冲沙能力降低、下游防洪问题严重等。因此,研究灌区耗水规律及今后的用水方向对指导灌区的管理和发展显得十分必要。
宝鸡峡灌区位于关中平原西部,属大陆性季风气候区,年平均降水量576mm,最大年降水量为934mm,最小年降水量为286mm。降水年内分配不均,冬春夏多旱,秋季多涝,7月~9月降水量占全年的50%左右。多年平均气温14℃,最高气温43℃,最低气温-21.5℃;年平均蒸发能力为1110mm。
宝鸡峡灌区灌溉宝鸡、杨凌、咸阳、西安四市(区)十四个县(区)的20万hm2农田。灌区分为塬上塬下两大系统,均于渭河筑坝引水,设计流量95m3/s,校核流量115 m3/s。塬下灌区始建于1937年,为我国近代著名水利专家李仪祉先生主持修建,即著名的“关中八惠”之一的渭惠渠。塬上灌区第一期工程于1958年修建,1969年工程全面复工,1971年7月15日建成通水;1975年两大灌区合并。灌区共有总干渠和干渠6条,全长413 km,已衬砌的占71%;支渠77条,长698 km,已衬砌的占46%;斗渠1956条,全长21748 km,已衬砌的占58%。干支渠建筑物5362座;国营抽水站22座,总装机容量2.5万kW,水电站6座,总装机容量3.39万kW;大中型水库6座,总库容31523万m3,现有效库容17216万m3。灌区现粮食亩产663 kg,对陕西省的农业生产起着举足轻重的作用。
关于耗水量的概念,目前国内分为用水耗水量和非用水耗水量,用水耗水量指毛用水量在输水、用水过程中,通过蒸腾、蒸发、土壤吸收、产品带走而不能回到地表水体或地下水体中的水量;非用水耗水量指河道、湖泊、水库等地表水体的蒸发量(含水面蒸发与浸润蒸发)和地下水的潜水蒸发。国外分为有益耗水量和无益耗水量,有益耗水量是指水分消耗能产生一定效益,如农业用水的消耗能产生粮食,环境用水能改善生态环境;无益消耗指水分的消耗不能产生效益或只能产生负效益,如渍涝地上的水分蒸发,深层渗漏的水进入咸水含水层等。
灌区的耗水过程既是自然界的一种水文现象,同时也是人类对水文循环的一种干预,其水量消耗既产生于输水、供水、用水的各个环节,又存在于非用水的各个环节。因此,从灌区水量转化的角度出发,将灌区耗水量定义为灌区内在用水和非用水过程中,通过蒸腾蒸发、土壤吸收、产品带走和人畜饮用等多种途径消耗掉而不能回到地表水体或地下含水层中的水量。按水量消耗的目的可分为用水耗水量和非用水耗水量两大部分,宝鸡峡灌区耗水量分类具体可参考图2。
3.2.1 灌区用水耗水量
灌区用水耗水量指毛用水量在输水、用水过程中,通过蒸腾蒸发、土壤吸收、产品带走、居民和牲畜饮用等多种途径消耗掉而不能回到地表水体或地下水含水层中的水量。按灌区用水对象可分为:
(1)农业用水耗水量。包括农田灌溉耗水量和林牧渔业耗水量。农田灌溉耗水量指作物蒸腾、棵间蒸发、渠系水面蒸发和浸润损失等水量;农牧渔业耗水量指果树、经济林耗水量及鱼塘补水耗水量。
(2)工副业用水耗水量。灌区内工副业用水的输水损失和生产过程中的蒸发损失、产品带走的水量及厂区内的生活耗水等。
(3)城市及农村居民生活耗水量。灌区内居民生活用水和牲畜用水耗水量。
3.2.2 灌区非用水耗水量
非用水耗水量指灌区内河道、陂塘、水库等地表水体的蒸发损失量和地下水的潜水蒸发量。
(1)灌区农业用水耗水量的变化支配着总耗水量的变化,且农业用水耗水量与总耗水量逐年小幅减少,而非用水耗水量变化不大。
(2)灌区内农田灌溉耗水量年际变化非常大,呈逐年递减的趋势。
(3)工副业、城市及农村生活用水耗水量呈递增的趋势,这和灌区城市化水平提高有一定的关系。
(4)作物总灌溉面积稳定,但种植结构发生了变化,高耗水、低产出的粮食作物面积不断缩减,相对耐旱、效益较高的果树面积大幅增加。
(5)在近些年平均用水耗水量中,农业用水耗水量占用水耗水量的74.8%,工副业用水耗水量占13.1%,城市及农村生活用水耗水量占12.1%。由此可见,农业用水耗水量是宝鸡峡灌区的耗水大户。
我省水资源极其匮乏,关中地区相对更为突出。但现在灌区的灌水方式还是落后的大水漫灌,这不仅造成有限水资源的大量浪费,也使农民负担加重,制约了灌区和农业的发展。有必要大力开展浑水条件下的节水灌溉方式和灌水技术研究,并在政府的扶持下尽快加以推广,提高水资源的利用率和生产效益。
现阶段,水资源的利用进入了一个怪圈。一方面,水资源十分缺乏,但另一方面水资源浪费也触目惊心。究其原因应该有多个方面,但“多龙治水”是一个重要方面,比如灌区用水,渠灌归灌区管理,井灌却归地方管理或者无人管理,因此,地下水开采在有些地方陷入失控状态,使地下水资源的利用在农村成为管理的“真空”。因此,地表水、地下水的统一管理和跨区域的联合调度势在必行,这已经引起许多学者和政府的关注,在大江大河上业已实施,可预见在不久的将来水资源的管理会逐步走向统一化、科学化和合理化。
对于水资源极其匮乏的关中地区,除了水资源的严重浪费现象之外,更令人痛心的是水资源的污染日益严重,使本来就短缺的水资源更加“雪上加霜”。“水少和水脏”是灌区农业乃至区域经济发展突出问题。因此,加大水资源保护力度不应该只是一句口号,而应实实在在地开展工作,一方面要大力宣传,全社会要达成共识,在意识上和行动上积极预防;另一方面要加大治污的力度,尽快修建污水处理厂,下决心治理或关闭严重污染的小型企业,决不能因局部利益而损害环境,贻害社会。陕西水利