交口灌区地下水综合开发利用存在问题及对策

唐立波

（陕西省交口抽渭灌溉管理局 陕西 渭南 714000）

1 灌区概况及地下水开发利用现状

1.1 灌区概况

交口抽渭灌区位于陕西省关中平原东部，渭河下游，是一个灌排并举的大型多级无坝电力抽水灌区。辖灌西安、渭南两市的临潼、阎良、临渭、蒲城、富平、大荔6县（区）28个乡镇，设施灌溉面积126万亩，有效灌溉面积112.96万亩。灌区共建抽（排）水泵站31座，安装水泵机组130台套，总装机容量3.14万k W·h，排水工程控制面积117万亩。农作物主要有小麦、玉米、棉花、花生，是陕西省重要的粮、棉、油生产基地之一。自1970年建成以来，对改善当地农业生产条件，防御自然灾害，促进当地经济社会快速发展，提高人民生活水平和改善生态环境发挥了重要作用，取得了显著的经济效益和社会效益。

1.2 地下水开发利用现状

1.2.1 地下水储量大且开采不均

根据交口灌区地下水监测数据，灌区地下水资源总量达1.68亿m3，可开采量1.3亿m3。目前开采量0.372亿m3，除居民生活用水外，用于灌溉的开采量0.162亿m3。灌区地下水资源分布不均衡，主要开采区域在灌区南部渭河一级阶地，西部、西北部石川河补给区，东北部洛河补给区，以及南部潜水淡化区（矿化度＞3 g/L区域的面积为75.8万亩）。据统计，灌区现有机井3870眼，正常使用3620眼，年均灌溉面积52万亩次。而灌区中东部地下水埋深浅、矿化度高（矿化度＞3 g/L区域的面积为50.2万亩），不宜开采。

1.2.2 地下水埋深动态月际变化大

交口灌区地下水埋深月季变化大。其中西北、东北部以及南部边缘地带地下水埋深大于5 m，年内地下水位升降变化呈“单峰类型”，8月～9月，水位开始上升，冬灌时期继续保持上升趋势，翌年3月～4月升至最大值，6月～7月处于下降阶段；中东部地下水埋深小于5 m，雨季、冬灌期、春灌期均有“峰值”出现，呈“多峰型。灌区134眼监测井2010年平均埋深为7.34 m，其中最小6.48 m，最大7.93 m，年内变幅1.45 m，从面积分布来说，埋深0～2 m的面积1月份为7.5万亩，6月份不足4万亩，9月份为31万亩（明水面积11.96万亩），变幅较大。

1.2.3 地下水矿化度高

目前灌区134眼监测井的平均矿化度值为3.29 g/L，较上年同期的2.98 g/L升高了0.31 g/L（约10.4%），最大值位于灌区北部蒲城县党睦镇荆村的126号井，此井靠近卤泊滩，矿化度为20.63g/L。从面积分布看，0～1.7 g/L的面积为22.36万亩，主要分布在灌区边缘，靠近渭河、洛河、石川河的地带；1.7g/L～3 g/L的面积为53.44万亩，主要分布在相排干沟和西排干沟两侧；3g/L～5 g/L的面积为27.11万亩，呈“U”型主要分布在东西排干沟中间和党集支沟两侧；大于5 g/L的面积为23.09万亩，主要分布在灌区中、北部。

2 存在问题及原因分析

2.1 存在问题

2.1.1 灌区中东部地下水位大幅上升，渍涝灾害频发

据统计，2001年～2010年，灌区中东部共发生大小内涝灾害7次，其中灾害程度重、涉及范围广的有两次。一次是2003年秋季内涝，灌区明水面积达25.26万亩，当年秋粮无法收获，冬小麦无法播种。另一次是2010年秋季内涝，灌区中东部明水持续到2011年春季，地下水位居高不下。在灌区全力抗旱时期，灌区中东部地表土壤耕作层干旱时灌溉，后又现明水。另外，在灌区地形平缓、地上径流不畅和以古咸水湖沉积地层为基座的地层结构条件下，地下有大面积的咸水存在，土体中盐分含量较高，构成了交口灌区土壤次生盐渍化的潜在因素。灌区地下水位上升，高矿化地下水参与土壤蒸发是灌区土壤次生盐渍化的根本原因。控制和减小灌区土壤盐渍化面积（见表2），需要通过有效降低灌区地下水位来实现。开展地下水资源综合管理与利用，提高单位面积粮食产量已刻不容缓。

2.1.2 灌区西北部地下水无序开采，导致地面沉陷、地表裂缝

据监测资料分析，灌区西北、东北部地下水超采区已形成下降漏斗，小范围地面沉降，多处地表裂缝。在灌区西北部尤为突出，如北干筱家站八支、王家站九支、张桥站十支下段，因渠水灌溉补给较少，过量开采地下水，致使地下水位逐年下降，机井越打越深，地面略显沉降。其中王家站九支下段华张村，原浅井吊空，又建新井（井深达90 m以上），距新井50 m～60 m处出现数条断裂带，地表裂隙宽达0.3 m～0.4 m，长达20 m～30 m。

2.2 原因分析

2.2.1 灌区地形条件是最直接的原因

交口灌区地形特点是西北、北、东北略高，呈“簸箕形”向灌区中部、南部倾斜，地面坡度变化在1/1000～1/2000之间。中部有平缓的东西走向的十余处洼地和南北起伏较大的局部平缓高地。灌区西北、北、东北略高，地下水位低，往往出现旱象较早，灌溉期靠前，中部、南部地势低，是西北、北、东北部地下水承泄区，地下水位偏高，往往出现旱象较晚。灌区西北、北、东北部3/5耕地灌溉后，中部、南部耕地开始灌溉，自身灌溉下渗水叠加西北、北、东北部下渗地下水，使地下水位进一步抬升，如果灌后有连续降水，出现渍涝灾害的可能性增大，一般中东部在秋季淋雨时则出现10万亩左右的明水面积。由此可见，灌区实际地形使灌区极易形成南涝北旱的两极分化局面。

表1 交口灌区2011年4月1日地下水矿化度面积对比表

表2 交口灌区盐碱地面积统计表

2.2.2 排水工程设施老化失修

交口灌区是一个灌排结合的大型抽水灌区。灌区排水工程在长期运行过程中，受自然条件、人为因素影响，造成淤积堵塞，排水不畅，排水系统基本瘫痪，功能几尽丧失。一方面，由于年久失修，沟内杂草丛生，岸坡剥蚀、塌落以及随意倾倒垃圾堵塞排水渠；另一方面，排水干支沟建筑物原设计标准低，加之管护措施不到位，排水不畅，导致灌区地下水位普遍上升。在近十年内发生过多次内涝及盐渍化灾害，灌区渍涝灾害已给灌溉工程正常运行和当地群众的生产生活造成了严重影响。

2.2.3 机井取水管理无序

灌区内机井产权归个人所有，机井户为追求经济效益，单纯强调井灌，否定渠井互补的科学灌溉方法。机井建设时无统一规划，盲目投资修建，抽水不加节制，管理无序，取水量小且吊空现象频繁发生，枯了再建，建了又枯，造成社会资源浪费严重。地下水开采过量区域，水位下降迅速，含水层遭到破坏，漏斗区不断出现。含水层形成有不可逆性，漏斗区的出现使地下水开采利用中断，导致地面沉降、地表裂缝。同时，长期使用地下水灌溉造成部分田块土壤耕作层含盐量较高，土壤板结硬化，透气性差，作物产量下降，严重的导致作物死苗。

3 思路与对策

旱灾、涝灾、土壤盐碱化是困扰灌区农业生产的三大问题，建立灌区地表水、地下水良性转化机制是解决以上三大问题的根本途径，也是提高抗旱保证率，保障粮食生产安全的必由之路。针对灌区地下水存在的问题和现状，提出以下灌区地下水综合开发利用思路和对策。

3.1 切实加强对灌区地下水动态监测工作的重视和支持

开展地下水动态监测是实现地下水资源可持续利用的一项长期的基础性、公益性技术工作，是掌握地下水动态特征，科学评价地下水资源，制定合理开发利用与有效保护措施的重要基础。地下水的开发利用弥补了河源来水的不足，提高了农作物的灌溉保障率，为灌区经济的发展提供了良好的基础条件。因此，必须加强灌区地下水动态监测的精确度。将原134眼监测井中96眼代用井建成专用井孔，校核井口标高，使监测数据能精确反映灌区地下水位的真实性，指导灌区群众合理开发利用地下水，并为地方政府治理盐碱提供技术依据。

3.2 实施地下水资源统管统调，尽快遏制地下水无序开采局面

目前，灌区地下水的开发利用归地方政府管理，灌区灌溉管理机构无力涉足，造成了地表水灌溉和地下水灌溉不能统筹兼顾、科学调配的局面，阻碍了渠井双灌协调发展的步伐。建议灌区地下水开发利用由灌区水管单位统一管理，实施地下水与地表水统一调度，实现地表补水、合理开采、有效调控地下水埋深的良性循环运行机制。具体措施是沿干、支、斗渠重新布设机井，实行统管统调，在河源来水不能满足灌溉需要的情况下，集中开采地下水作为水源补充，或抽取少量矿化水掺和渠水灌溉，尽可能扩大灌溉面积，提高灌溉效益，既做到了渠井互补，又合理开发利用了地下水资源，同时也解决了因地下水无节制超采形成的下降漏斗和地面沉降、地表裂缝问题。在实施地下水资源由灌区专管机构统管统调后，还可以充分发挥其杠杆作用，避免或减少水资源浪费，达到灌溉面积最大化。

3.3 开展蓄水灌溉，提高水资源的综合利用能力

灌区运行40年来，累计抽引灌溉水86亿m3，在满足灌区作物生长的同时，有约20亿m3灌溉水用于咸水淡化，致使潜水淡化区不断扩大，机井群随之增加，群众抗旱也由渠井双灌向依赖井水灌溉倾斜，导致地下水开采量大幅增加。针对灌区西北部、北部、东部地下水位埋深大于5 m的地区，原本较为脆弱的地下水资源，一旦遭遇大旱，灌溉水补给不足，灌区地下水单元区自身的抗旱能力随之锐减。为了预防地下水开采过量，按照设想，在地下水位埋深大于5 m的地区，在冬、春灌河源来水满足的情况下，农田灌溉时优先利用地表水，提倡蓄水灌溉，回灌补源，既满足作物需水要求，又促使地下水的恢复和涵养，尽可能压采和限采地下水，维持地下水位。在夏灌等特殊干旱期间，当工程设施、河源来水等条件不能满足灌区灌溉需水要求时，可开发利用浅层地下水，保障灌溉用水需求，从而达到提高综合抗旱能力的目的。

3.4 加大排水沟治理力度，畅通排水渠道

灌区内涝治理是交口灌区区别于其他灌区的一个特点。为了有效防治内涝灾害及内涝引发的土壤盐渍化，主要有两个途径：一方面，必须加大灌区排水系统清淤改造力度，使排水系统工程设施达到设计要求，保障其排水能力正常发挥；另一方面，沿支、斗渠有计划部署抽水井，在灌区发生内涝灾害时，可沿支、斗渠抽取地下水送入排水沟集中排涝，既可降低地下水位，减少因高矿化水参与土壤蒸发产生的盐渍化面积，也可最大限度的发挥机井和渠道设施的作用，提高工程闲置利用效率，充分发挥工程效益。陕西水利