关中地区井灌用水效率浅析

曹 楠

(陕西省地下水管理监测局，陕西 西安710003)

陕西关中地区是我国北方重要的产粮区，近几年随着农业生产的快速发展，人们对农业灌溉的要求越来越高，但由于诸多原因，导致农业灌区用水效率低下与效益不明显等因素。尤其是体现在农业井灌用水中，灌溉用水管理粗放，田间灌水损失大，大量水资源消耗于渗漏和蒸发。因此，针对提高井灌用水效率是稳定粮食生产方面起着重要的作用。

1 关中地区概况

“关中”地处陕西省的中部，南倚秦岭，北界“北山”，介于陕北高原与秦岭山地之间。西起宝鸡，东至潼关，东西长约360 km，西窄东宽，总面积39 064.5 km2。渭河自西至东流经盆地，形成渭河冲积平原。区内海拔326～600 m，年平均温度为12℃ ～13.6℃，属暖温带半干旱气候，四季分明，冬夏较长，春秋气温升降急骤，夏有伏旱，秋多连阴雨。无霜期207天。年降雨量604 mm，雨量集中在7～9月。近年来冬季及夏季平均气温有逐步上升的趋势。

2 全省井灌区现状

2009年底全省总耕地面积为6 075.5万亩，其中灌溉面积为2 133.8万亩，有效灌溉面1 939.94万亩，井灌面积696.7万亩。全省已建成机井眼数达到169 483眼，配套机电井达到154 856眼，已建成配套机井容量达到1 244.66千kW，机电井实际供水能力达到33.13亿m3。其中灌溉机电井1 65217眼，配套机电井15 1669，已建成配套机电井装机容量达到1 219.48千kW;固定机电排灌站处数达到11458处，固定机电排灌站装机容量达到785.7千kW，流动机装机容量达到15.3千kW，喷滴灌装机容量达到11.32千kW。

2.1 关中地区井灌现状

关中地区机井数达到125 516眼，配套机电井122 011眼，装机容量达到969千kW，机井实际供水量达到25.20亿m3，井灌面积达到572.59万亩，占全省井灌面积的82.2%。

2009年陕西省井灌区现状表

由上表可看出机井灌溉是关中农业灌溉的重要组成部分，是促进农业高产、稳产，保障粮食供给不可或缺的基础设施，有效地发展井灌应以地下水资源量为依据，以节水增效为中心，以提高灌区水的利用率，但因目前井灌区存在的诸多现状，导致井灌区用水中存在效率低下与效益不明显的问题，针对问题提出自己的解决见解，以共同探讨。

3 造成井灌用水效率低下的主要问题

3.1 缺乏科学的开发利用总体规划

一些地区为满足地方经济发展对水资源的需求，在未制定区域地下水开发利用总体规划的前提下，盲目超量开采地下水资源。地下水的超量开采造成井灌区地下水位逐年下降，再者水泵更新换代速度加快，灌溉成本提高，给当地农业生产和人民生活造成了极大影响。不仅如此，长期超采地下水，已使一些地区浅层地下水水位降到含水层底板，导致含水层疏干。

3.2 机井老化及报废情况严重，机井技术比较落后

进入20世纪90年代以来，井灌区机井老化报废情况越来越严重，其主要原因是，近40%的机井属于上世纪60～70年代初建成，由于农作物的比较效益低，农民自筹资金进行机井更新改造的能力较弱，省级、地方各级政府对井灌区的投入也很少，导致机井大部分已超期服役，老化失修严重。据调查，从2000年到2001年，井灌区每年更新的机井、修复的机井和报废的机井大约占到当年机井保有量的2.32%、3.35%和3.12%。在井的类型结构设计和成井技术方面的研究大多沿用比较传统的一些技术与方法，无论在打井效率、成井质量还是在提高机井寿命方面都比较落后。

3.3 工程配套率偏低，管理不配套，灌溉水浪费较大

目前，大部分井灌区输水和田间灌水技术还比较落后，田间灌溉大部分地区采用传统的地面灌水技术，灌溉水浪费现象比较严重，井灌区节水改造的发展速度与井灌区严峻的水资源形势不相适应。另外，灌溉工程配套率低，输水设施老化失修，大部分机井没有计量设施，田面不平整等因素，也是导致灌水粗放，水资源浪费的因素之一。

3.4 机井管理体制滞后，收费方式不统一

机井管理过去是以集体管理为主，但土地实行家庭联产承包责任制后，农村生产经营方式发生了重大变化，而机井管理体制和运行机制改革却严重滞后，机井管理存在“责、权、利”不明晰，“建、管、用”相脱节的现象;同时地表水、地下水水价核算以及收费方式也不统一。

3.5 机井建设及更新改造资金投入不足

由于农业初级产品比较效益普遍偏低，井灌区广大农民筹资打井和进行节水改造的能力较弱，使一些地下水资源相对丰富的地区，因资金缺乏而影响了井灌区的建设和发展。甚至在某些地区，由于井灌区节水改造资金不落实，不仅浪费了宝贵的地下水资源，农民的灌溉成本也逐年提高，导致灌区效益衰减、灌溉面积减少。

4 提高井灌用水效率的对策措施

随着农民科学用水，提高用水效率与效益的意识进一步增强，传统落后的灌溉方式已不能适应优质 、高产、高效的要求，通过对各种节水的合理集成、组装配套，形成工程、农艺、管理、等技术有机结合的综合节水，全面提高井灌区灌溉水的利用率，实现井灌区可持续发展。

4.1 实施科学节水灌溉技术

针对关中渭河两岸的黄土台塬区以及渭北黄土高原区，地下水开发利用的程度已经普遍较高，继续发展井灌面积，只能新打深井开采深层地下水，打井深度在，抽水成本较高，而且难以发挥应有的效益，不宜提倡，充分利用现有灌区的作用，实施科学的节水灌溉技术，将有限的水灌溉在作物最关键的需水期;通过农艺节水措施减少田面蒸发，使土壤水尽可能多地用于作物蒸腾过程。二者有机结合，提高灌溉水生产效率的关键。

4.1.1 充分改进田间地面灌溉技术措施

平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量，缩短灌水时间，提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。通过土地平整，对田间工程进行改造，划长畦(沟)为短畦(沟)，改宽畦为窄畦，设计合理的畦沟尺寸和入畦(沟)流量，可大大提高灌水均匀度和灌水效率。

4.1.2 改进地面灌溉湿润方式，发展局部湿润灌溉

改进传统的地面灌溉全部湿润方式，进行隔沟(畦)交替灌溉或局部湿润灌溉，不仅减少了棵间土壤蒸发占农田总蒸散量的比例，使田间土壤水的利用效率得以显著提高，而且可以较好地改善作物根区土壤的通透性，促进根系深扎，有利于根系利用深层土壤储水，兼具节水和增产双重特点，值得大力推广。

4.2 加强机井管理体制，促进井灌区节水灌溉工程良性运行

所谓管理，一方面是对井灌区节水灌溉工程的管理，另一方面是对灌溉用水的管理。工程是基础，管理是关键。只抓机井硬件建设，管理跟不上也会导致事倍功半。衡量井灌用水效率高低，要看兴修工程的数和质量，但更重要的是要看如何用好、管理好已兴修的工程设施，充分发挥它们的效益，促进井灌区节水灌溉工程的良性运行。

4.2.1 大力推广井灌高效用水模式

井灌区推广机井IC卡取水+管道输水+农艺措施+管理措施、机井IC卡取水+管道输水+波涌灌溉技术+农艺措施+管理措施和机井IC卡取水+喷灌技术+农艺措施+管理措施。利用机械化耕作、秸秆还田、配方施肥、品种优选种子包衣、适宜的秸秆覆盖、喷施抗旱保水剂等农艺及相关措施。建立健全水管和产业化服务组织以及规章制度;采用科学的节水灌溉制度，适宜的灌水时间、合理的灌溉次数，达到节水高效的灌水。

4.2.2 井灌区地下水合理开发与保护技术

首先对井灌区域内的水土资源、水文地质、蓄排水工程、灌溉现状、农业种植结构、工农业用水及生活用水等情况进行全面调查分析，可利用地下水资源量以及节水潜力，建立高效利用调控技术和节水灌溉农业种植集成模式，根据节水潜力，建立数学模型，预测未来用水量，对未来地下水变化情况进行模拟计算，根据模拟情况，制定未来地下水开发与保护策略。

4.2.3 在井灌区大力普及“电子自控配水系统—新型智能IC卡控制阀”

“电子自控配水系统——新型智能IC卡控制阀”是井灌区最看好的一种实用、有效控制地下水开采的计量技术，IC卡取水装置安装在水泵取水口处，用水户需到售水管理部门买卡或充入购水量，预付水费后插卡才能取水灌溉，从而达到节水灌溉及提高用水效率目的。

5 结论

对于关中地区实现井灌区可持续发展要以地下水资源量为依据，以节水增效为中心，以提高井灌区水的利用率、水分生产率和降低能源单耗，增加农田有效灌溉面积为目标，实现农业高产、稳产及扩大农民收入，进而保持农村经济繁荣稳定起着极大的作用。

［1］张艳红.论提高井灌区低压管道输水灌溉用水效率 水利科技创新论坛

［2］节水地面灌溉技术及几种新的节水灌溉技术 中国灌溉排水发展中心

［3］井灌区—农业高效用水技术研究成果与推广效益 中国灌溉排水发展中心