韩晓宇,耿荣海,刘守义
(1.河北张家口市水务局,河北 张家口075000;2.河北北方学院,河北 张家口075000)
张家口市坝上地区内陆河流域包括康保县、张北县、尚义县和沽源县的一部分及察北、塞北两个管理区。该地区85%的地貌为高原,属内陆河流域,面积11 656km2,不足全市总面积36 965km2的三分之一。海拔一般在1 300~1 500m之间,地势南北高、中间低,其间残丘、岗梁、滩地、湖淖相间分布,呈典型的波状高原景观[1]。
根据 《2011年张家口市水资源公报》统计,2011年,该区内陆河流域总人口为87.99万人,城镇人口17.39万人,占总人口的19.8%;生产总值达到122.125亿元,人均GDP达到1.39万元。
该区农业在全市经济发展中发挥着重要作用。农业经济结构以种植业为主,牧业次之,林业、渔业的生产水平较低。该区城由于土壤肥力强、光照充足、无污染、无公害、宜种品种多,成为理想的有机农业用地,适宜发展高效农业。2011年底该区内陆河流域现有耕地面积294 720hm2,有效灌溉面积63 880 hm2,粮食产量为34.05万t,大小牲畜共126.14万头。
2011年,该地区水利工程供水总量为22 229.02万m3,其中地表水662.39万m3,占总供水量的3%;地下水开采量21 566.63万m3,占总供水量的97%。农业用水18 698.64万m3,占坝上地区总用水量的84.12%,其中蔬菜用水量达16 664.94万m3,占农业灌溉用水量的89%,全部采用地下水灌溉。
坝上地区大部分为内陆河流域,有少部分地区属永定河流域和滦河流域。张北最大的内陆河为安固里河,由南向北而向西,最终排入安固里淖。尚义县坝上地区与内蒙古相邻的西北边界有一条名为大青沟的小河,枯水期干涸。流经沽源县的河流主要是葫芦河、小碱滩河、平定堡河、二道营河等,水系面积2 339km2。康保县没有主要河流,仅有若干季节性小河。分布在这里较大的河流有安固里河、三台河、大青沟、干水河、葫芦河,注入附近的淖中[2]。
内陆河区南边以坝缘为界,从南向北倾斜,属于高原地貌,内陆河流域多为短小河流,一般流程数里至数十里,皆汇入当地洼地淖泊。水系内湖淖星罗棋布,湖盆宽浅。河流特征是旱时各河干涸,雨后径流成河,注入淖泊。张北县有淖51个;尚义县有淖125个,其中淡水淖25处,咸水淖100处;康保县有淖81个,水面面积26.6km2,皆为咸碱水淖;沽源县有淖12个,分淡、咸水淖。20世纪50、60年代,降水量偏丰,各淖泊保持原有水面,70年代后期,80、90年代,降水量偏少,地下水开采量加大,使坝上地下水水位下降,多数淖泊水面减少或干涸。
坝上四县均处于内蒙古高原边缘地带,地势较高但起伏不大,平均海拔1 350~1 500m。南部坝头由海拔1 500m左右的山地组成,相对高度100~200m;中部地势较低,属典型的高原地貌,呈波状起伏,岗梁、湖淖、滩地相间分布;北部受阴山余脉影响,局部地势比中部稍有上升,海拔1 300~1 500m,呈丘陵状,间或有宽阔的谷地[1]。栗钙土在沿坝头一带及康保县北端暗栗钙土,其它大部分地区为淡栗钙土。因受内陆盆地——淖的影响,在地下水位较高的洼地(二阴滩地)分布着草甸栗钙土,与盐化草甸栗钙土相间分布;草甸土在坝上多分布在湖淖外围下湿滩地及季节性淖泊的洼地一带,在坝下沿河两岸川地呈带状分布,面积不大,坝上植被率在30%左右。
20世纪50、60年代坝上地区内陆河水系,共有不同类型水位、水文站10处,部分站只有2~3年的观测资料,受3年困难时期和 “文革”的影响,70年代初坝上地区内陆河水系只有1处水文站和1处水位站,分别是位于张北县安固里河的张北水文站和位于尚义县大青沟的大青沟水库水位站。
本区域河流分布为内陆河,多年平均径流深为5~30mm,平均地表水资源量1.62亿m3,平均地下水资源量3.50亿m3,平均水资源总量为4.55亿m3。区域河流特征为季节性河,受地形所限,多数河流流向为由南向北,据安固里河水质监测资料,为超5类水质。多数河流水质较差。一些较小河流流入附近的淖泊。均为季节性河流,进入90年代后期,多数河流干涸。
该区域多年平均输沙量为13.3万t。平均输沙模数为11.4t·km-2。安固里河张北站实测多年平均含沙量为10.6kg·m-3。
坝上地区85%的地貌为坝上高原,属内陆河流域,无入境河流,降水量稀少,多年平均降水量为386.67mm,而蒸发量是降水量的三倍多。部分河道干涸断流,淖泊得不到河流和降水的有效补给,干枯现象严重,水库蓄水量锐减,部分水库也干涸了。湿地面积萎缩,湿地生物多样性降低,一些生物也随着衰亡。人均水资源量约为全国平均值的1/5。占总供水量98%以上的地下水是支撑项目区经济社会发展的重要水源,地下水直接受降水补给,沿裂隙由高处向低处渗流,就地补给就地排泄,富水性弱,平均地下水资源模数在1.85~3.83万m3/(km2·a)之间,地下水资源匮乏,已超采4 613.63万m3,占地下水可开采量的27%,采超带来的地下水位下降、机井报废、地面沉降、人畜饮水困难,已成为制约坝上地区经济社会发展的主要瓶颈。
农业灌溉方式落后,是导致地下水位呈下降趋势的重要因素。从2007年起张家口坝上地区地下水动态监测报告数据显示,部分地区大约每年地下水位下降1.5~2m,且一年内灌溉季节水位比非灌溉季节水位有所下降。节水灌溉工程少,水的利用率低。截止2011年,项目区高效节水灌溉面积44 293.3hm2,占有效灌溉面积58.16%;部分工程年久失修或超过设计使用年限而失去使用功能,实际达到灌溉设计标准的高效灌溉面积仅13 820hm2,占有效灌溉面积的18.14%。高效节水灌溉工程中,低压管道输水工程22 726.7hm2,修建时标准不高,666.6m2均管道不足6m,属于低标准节灌系统;喷灌工程18 060hm2,除两个管理区的大型喷灌机运行良好外,其余喷灌系统由于地下水减少,喷灌控制面积锐减,灌溉保证率降低,加上灌溉农田属分散的责任田经营,约半数的喷灌工程已经不能发挥原有作用;高标准、高效率的膜下滴灌工程仅有3 506.7hm2,在节水灌溉面积中所占份额偏小。
坝上地区72个乡镇(管理处)中仅12个建了乡镇水管站,仅核定47个人员编制,4个水管站的经费由县财政负担,7个水管站的经费由县财政差额拨款,其他为自收自支;虽然坝上地区的6个县区建立了县抗旱服务队,但仅张北县和察北管理区核定人员编制外,其他均无核定人员编制,除了察北管理区和塞北管理区的经费由区财政负担外,其他均为自收自支;2 344个行政村中仅111个建立了农民用水户协会,除张北县单晶河镇的50个协会运行经费由镇财政负担外,其他协会均无固定的经费来源渠道。管理及维护等服务能力严重不足,与实行最严格的水资源管理制度的要求不相适应,构建水资源监控信息化系统,完善基层水利服务体系,为高效利用水资源提供管理支撑已十分急迫。
过度放牧是造成坝上草原退化的根本原因,而地下水的持续下降和农牧交错区农用机井过量抽取地下水也是造成草场退化、草原沙化的重要原因。一方面占85%以上的农田灌溉用水浪费严重,挤占了大量的生态用水,造成天然草原自我修复能力弱化;另一方面用于饲草料地灌溉的水资源严重不足,用水结构不合理,地下水超采严重,造成坝上饲草料地生态环境持续恶化。因此,压缩农田灌溉面积,提高农田用水效率,控制地下水超采,增强天然草原的修复能力,保障饲草料地灌溉水源充足,控制载畜量,这些是遏制草场退化、草原沙化的必然选择。
资源开发、脱贫、经济发展与环境保护的矛盾,与京津的生态环境安全问题具有密不可分的内在联系。作为北京北大门,坝上地区客观上为保护下游地区尤其是北京和天津地区的生态环境做出了贡献,为了保护官厅水库饮用水源,不得不关停曾经对当地经济发展具有突出贡献的工矿企业,当地农民只能以种植蔬菜为主要致富渠道,农民收入渠道单一,经济落后。全部采用地下水灌溉的蔬菜,其灌溉用水量占总用水量的75%以上,水的利用效率低下,浪费严重;占蔬菜种植面积98%以上的大田蔬菜,灌溉定额大,复种指数低,土地产出率低、水资源利用效率和效益低下,农民致富与水资源间的矛盾突出,建立具有较高经济价值的蔬菜,大力发展蔬菜高效节水灌溉,是解决坝上地区水资源紧缺和农民致富渠道少、经济落后的重要途径。
为缓解坝上地区水资源短缺的矛盾,把抓好农业节水灌溉作为促进水资源高效利用的关键。2011年编制的 《张家口坝上地区农业高效用水区域整体推进规划》通过了国家级初评,张北县馒头营乡通过采取土地流转、技术改造、结构调整等多种方式,率先在坝上地区大力开展了高效节水工程试点建设,建成节水灌溉面积323.02万m2,项目区在井灌区采取的 “总量控制、定额用水、以电折价、阶梯计费、协会管理、设立基金、普惠于农”用水管理新机制得到温家宝总理、陈雷部长等各级领导的肯定。目前委托中国灌溉排水中心编制的 《张家口坝上地区高效节水现代管理综合示范区项目实施方案》也进入专家评审阶段,下一步坝上地区农业高效节水工作即将启动,争取成为国家的高效节水试点。
坝上地区要继续强化地下水开发利用管理,在地下水用水总量范围内,必须报废旧井才能审批新打机井,机井数量不再增加;积极调整产业结构,控制蔬菜种植面积,大力发展节水、高效农业。加快地下水动态监测站网工程建设,2012年首先启动坝上地区地下水监测、监控网络建设,力争用3~5年的时间建成全市地下水监测、监控网络,加强地下水动态管理。2012年张家口市水务局委托中国灌溉排水发展中心开展了 《坝上地区水资源高效利用模式研究项目》研究,该项目在对坝上地区进行用水需求和水资源开发利用潜力分析的基础上,提出坝上地区用水总量和行业用水的控制指标,研究生活和工农业生产高效用水的利用模式,建立坝上地区水权分配方案和水价改革机制,为坝上地区高效节水和实习最严格的水资源管理制度提供技术支撑。
一是通过价格杠杆促进节约用水。坝上地区农业用水占总用水量的85%以上,其中蔬菜种植用水约占80%。为此,推进农业用水价格改革,通过价格杠杆是促进节约用水,开征坝上地区蔬菜种植用水水资源费,是遏制坝上地区由于大规模种植蔬菜,造成地下水严重超采,地下水水位下降,改变用水粗放,浪费水严重的现象的有效途径。二是加大节约用水宣传力度,提高农民节水意识[3]。采取多种形式,在该地区强化节约用水的宣传教育工作,使人民群众充分认识水资源面临的严峻形势,增强水资源的忧患意识和节约意识,形成 “节水光荣、浪费可耻”的良好社会风尚,把节约用水变成全民的自觉行动。对节约用水的先进典型要给予表彰,对严重浪费水资源的事件要及时进行曝光和处理[4]。
一是控制现有蔬菜种植面积,粗放向集约转变。二是大力调整产业布局,通过政府政策的引导,鼓励农民发展以养殖奶牛为主的畜牧业。三是对蔬菜种植结构进行调整,引进推广生长期短、耐旱耐寒优质品种,压缩高耗水、低效益品种的种植规模,鼓励提倡耗水量小、价格稳定作物种植面积。如扩大马铃薯的种植,用低耗水的马铃薯替代部分高耗水的蔬菜,缩减大白菜、芹菜等叶菜类蔬菜的种植,扩大萝卜、胡萝卜等根菜类蔬菜和大葱、洋葱等葱蒜类蔬菜以及食用菌的种植。四是因地制宜建立适宜的节水灌溉模式。根据坝上地区近几年在节水灌溉工程的使用效果,在蔬菜种植集中区重点推广以膜下滴灌技术为主的高效节水模式。五是大力推行农艺节水措施。通过土壤深松、节水精播、覆盖保墒、抗旱保水等综合节水技术,增加入渗能力,减少用水量[5]。
一是在实施和管理中坚持最严格的水资源管理制度,严格执行水资源总量控制红线,水的利用效率红线,促进和保障用水总量控制目标的实现。二是坚持以水定结构、以水定规模的发展思路,优化配置设施菜、露地菜、大田作物、牧草种植规模。三是力争到2015年,农业灌溉用水量从现状的1.96亿m3控制在1.7亿m3以内;节水灌溉面积占灌溉面积的98%以上,滴灌(膜下滴灌)占蔬菜面积的70%以上。四是坚持农业高效用水,全面推进、重点发展的思路,对设施菜、露地菜、大田作物,分别制定适宜的节水技术,特别是蔬菜,其用水量占坝上农业用水量的90%以上,发展蔬菜节水灌溉,建设特色蔬菜产业化园区和高效节水工程建设为示范,对缓解坝上地区水资源短缺矛盾,实现区域经济、社会、环境协调发展具有非常重要的意义。
[1]王海英.张家口市坝上地区水资源评价及供需平衡研究 [D],中国农业大学,2007.
[2]岳愚.张家口地区水利志 [M].天津:天津大学出版社,1993:17-35.
[3]耿荣海,朱贵友.促进坝上地区水资源的可持续利用措施浅析 [J].可持续发展之路,2010,(65):12-14.
[4]何挺,侯美英.对张家口市建设节水型社会的一点思考 [J].河北水利,2008(B08):87,93.
[5]张利敏.张家口市农业节约用水措施浅析 [J].河北水利,2008,(08):8.