对陕北干旱地区优化水资源利用的思考

刘大庆

（佳县水利水电工作队 陕西 佳县 719200）

1 佳县水资源概况

佳县属榆林市较为落后的农业县份之一，农业严重地制约着社会的发展、经济的繁荣。佳县每年都发生不同程度的干旱，历史上最长的干旱出现在1981年7月28日～1982年4月26日，272天降水量仅96.3mm，比历年同期少60%。其干旱在时段上最常发生的是春夏连旱，占24%，其次是秋冬春连旱占21%。春旱十年六遇，春夏连旱十年七遇，秋冬连旱十年六遇。1998年，全县全年干旱，年降水量仅123.3mm，造成全县大部分地区绝收。

佳县属黄河流域，按水流注入，属黄河水系。域内四级河流有秃尾河、佳芦河；五级河流有五女河、乌龙河、楼底河；六级河流有车会河、金明寺河等，六级以下有水沟道357条。水资源总量1.5305亿m3（不计过境水和地下水），根据多年平均径流量年内分配，七、八、九三个月径流之和占全年径流的45.6%。由于径流时程分配过于集中，造成汛期弃水，非汛期水量不足，大量的水资源白白汇入黄河，而大部分地区却受干旱的威胁。

2 佳县水利发展的现状

近年来，佳县的水利事业有了较大的发展。笔者曾参与了诸多水利工程项目的实施，从“沿黄石”治理，到佳芦河流域治理，从“甘露工程”到集雨节灌工程，乃至秀美山川工程，要从根本上改变干旱地区靠天吃饭的被动局面，必须大力发展蓄水节灌工程。具体讲有两个方面的内容，其一是集雨节灌工程，其二是拦河引水节灌工程。

集雨节灌工程目前在佳县已取得了很大的成功。全县共安排8个乡镇42个行政村，建成了30m3以上水窑3000眼，新增蓄水能力12.45万m3，硬化集雨场1.1万m2，敷设输水管道150km，配套提水设备1400台，发展枣园节灌面积334hm2，完成投资1925万元，在工程实施了树典型立样板，搞政策扶持，极大地调动了群众的积极性与创造性，使工程在数量和质量上得到了保证。但集水节灌工程只能保证部分庭院经济与生活用水，要大面积灌溉农田，仅靠有限的降水与局限的集雨场显然是远远不够的。在佳县，还曾考虑发展井灌、提灌，但沿黄土石山区，地下水深大多在150m～300m以上，以此解决日常生活饮水尚可，要灌溉大面积的农作物则太不经济。上世纪60、70年代，佳县建起的未用多久就被闲置的提灌站正是基于这些因素失去了存在的意义。笔者曾设计实施了30余处泵站提水工程，95%以上属农村安全饮水工程，没有考虑用于农作物的灌溉，其总扬程往往不超60m。

当前恰逢西部大开发和“十二五”规划，国家拟定了宏伟的水利发展方向，陕北干旱地区也应该抓住机遇，站在高起点，从长远出发，系统地规划设计水利工程，充分调动广大群众的积极性，以国家投资建设的枢纽工程为中心，大力发展集体与个体蓄水工程。考虑实施系统工程，即利用拦河枢纽工程拦蓄地表径流以供农田灌溉及子库群调节贮备，把小水库和陂塘与大水库系统地连接起来，而形成可调配库群。该思路在规划应充分考虑环保生态，走多征求多考察的路线，合理布局，最优实施，同时制定各项优惠政策，鼓励私营水利事业的发展，坚持“树起一面，带动一片”的工作方针，走一条“带动建设，滚动发展”的水利之路，带动就是以国家大投资为带动，以大中型水利枢纽工程为带动，以优惠政策为带动，滚动是以“带动”为前提，滚动发展私营水利事业。利用小水库，陂塘等搞多种经营，以产、权、利相结合为原则，鼓励集体与个体水利事业的发展，进而推动其他产业的发展。

3 对佳县发展节水灌溉的建议

针对佳县所处干旱地区的实际，水是弥足珍贵的，因此，即使是在农作物灌溉时也应当减少水的无益消耗。实际操作中，一般要求不减少农作物的正常需水量，不能使农作物减产，但有时为了解决供需水矛盾，可以考虑采用低于作物的正常需水量进行供水，即不追求某指定单位面积上的产量提高，而是鼓励以有限的水资源量，使整个面积上获得最高总产量的经济效益为最终目标。一般来说可以考虑从以下几个大方面提高节水效率。

3.1 降低输水损失

输水损失绝大部分消耗于渠系渗漏，这环节的节水措施主要包括渠系配套，渠道衬砌防渗及低压管道输水灌溉技术等。

加强渠道管理是减少渠道水量损失的一个不可忽视的方面，此外，最根本和最有效的措施是渠道防渗。目前佳县应该加快渠系，尤其是末级渠系，的整修和防渗衬砌。

另外，在资金允许的情况下，可以考虑使用推广低压输水管道的方式实施灌溉。低压管道输水灌溉技术具有节水、节能、省地、省工等特点，近年来，许多国家特别是发达国家出现了管道代替明渠的发展趋势，有些地区应用低压塑料软管输配水进行灌溉，可使输水利用率达到97%～99%，单井灌溉面积扩大近一倍。

3.2 采用节水型灌溉

目前节水型灌溉方法主要有：喷灌、微灌、地下渗灌和改进的地面灌。

3.2.1 喷灌技术

喷灌较传统地面灌节水30%～50%，且灌水均匀，有利于作物生长，并能调节农田小气候，提高作物品质，省工省时，减少占地，能扩大灌溉面积，有利于实现灌溉机械化，自动化等优点，但喷灌存在受风影响大，蒸发漂移及截留损失大，能耗大，一次性投资及运行管理维修费用高等缺点。

3.2.2 微灌技术

微灌技术包括滴灌、微喷灌和涌泉灌，相对于地面灌和喷灌，它属于局部灌溉。微灌一是省水节能，较地面省水1/3～1/2，较喷灌省水15%～20%，且能耗低。二是灌水均匀，结合灌溉施肥，有利于作物生长。三是适应性强，操作方便。微灌的不利因素在于系统建设一次性投资较大，灌水器易堵塞等。在佳县马家墕、张家沟、尚家沟等村建成一批滴灌试验点，都不同程度的反映了以上特点，节水效果较佳。

3.2.3 节水地面灌溉技术

地面灌溉是古老的田间施水技术，我国有98%以上的灌溉面积采用传统的地面灌溉技术。鉴于我国水资源与能源短缺，经济实力不足，广大农村地区的技术管理水平较低的现实，大面积推广喷、微灌等先进灌水技术还受到很大的限制，因此在今后相当长的一段时间内，我国还仍须加大田间工程的建设力度，大力研究和推广节水型地面灌水技术。

（1）平整土地，设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数。

结合土地平整，进行田间工程改造，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。洛惠渠的研究表明，在入畦单宽流量为3L/s～5L/s时，灌水定额随畦长而变，当畦长由100m改为30m时，灌水定 额 减 少 150m3/hm2～204m3/hm2； 当 畦 长30m～100m时，畦单宽流量从2L/s增加到5L/s，灌水定额可降低150m3/hm2～225m3/hm2。宝鸡峡灌区也进行了深层渗漏的对比试验：灌水定额小于675m3/hm2，基本不发生深层渗漏；灌水定额 825m3/hm2～990m3/hm2时，约有150m3/hm2水产生深层渗漏；灌水定额1350m3/hm2时，有一半水成为深层渗漏水。

佳县可以参考以上数据，进行田间试验，建立计算机模型。通过实验和计算机模拟，给出适合本地的适宜畦沟尺寸和灌水技术参数。

（2）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，不仅减少了课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。实践证明，春小麦与春玉米套种隔畦灌，棉花、玉米等宽行作物隔沟灌或隔沟交替灌，湿润面积可减少50%，节水高达30%以上，增产幅度5%～10%。玉米坐水种，可节水 900m3/hm2，节电 90kW·h～105kW·h，增产幅度约16%，增收幅度约28%。

（3）改进放水方式，发展间歇灌溉。

改进放水方式，把传统的沟、畦一次放水改为间歇放水，进行间歇灌（又称波涌灌）。由于土壤孔隙会自动封闭，在土壤表层形成一薄封闭层，间歇放水时水流呈波涌状推进，水流推进速度快。在用相同水量灌水时，间歇灌水流前进距离为连续灌的1～3倍，可大大减少深层渗漏，提高了灌水均匀度，田间水利用系数达0.8～0.9。

（4）大力发展节水保墒膜上灌。

膜上灌是将地膜平铺于畦中或沟中，畦、沟全部被地膜覆盖，从而实现利用地膜输水，并通过作物的放苗孔和专业灌水孔入渗给作物的灌溉方法。由于放苗孔和专业灌水孔只占田间灌溉面积的1%～5%，其他面积主要依靠旁侧渗水湿润，因而膜上灌实际上也是一种局部灌溉。目前，新疆采用膜上灌的农田已达23.33hm2，甘肃、河南等省也开始推广。生产试验表明：膜上灌与常规沟灌相比，棉花节水40.8%，增产皮棉5.12%，霜前花增产15%；玉米节水58%，增产51.8%；瓜菜节水25%以上。

4 结语

总结多年治水经验教训，我们提出了“资源统管、城乡统配，改善配套挖潜增效，以蓄为主、突出节水，调整结构、综合开发，分级负责、社会办水”的治水思路。进入新世纪后，省委、省政府把水利工作摆在更加突出的位置，把水资源作为全省经济社会发展的命脉，通过组织重大问题调查研究，提出了水资源短缺是制约全省经济社会发展首当其冲的重要瓶颈，确立了“全面节水、严格保水、多方找水、科学治水、依法管水，努力建设节水型社会”的新时期陕西水利工作新思路，为我市水利事业的发展指明了方向，确定了目标。陕西水利