王 玮,秦 超,姚章村
(1. 黑龙江农垦勘测设计研究院,哈尔滨150090;2. 黑龙江大学,哈尔滨150080)
垦区范围内的灌区以发展水稻灌区为主,但自20 世纪30年代的日伪时期至1994年灌溉面积不足3 万hm2,仅占粮食面积7%,而近10 几年迅猛发展,至2009年灌溉面积109.2 万hm2,增加近40 倍,占垦区粮食面积56%。同时也出现了几种不同形式灌区,按利用水资源的不同分为井灌区、渠灌区、井渠灌区、渠井灌区。井灌区系指打井种稻灌区;渠灌区系指提引河湖库塘水种稻灌区; 井渠灌区系指在井灌区中发展部分渠灌;渠井灌区系指在渠灌区中发展部分井灌。
各种形式的灌区从发展历史论,渠灌区出现最早。早在20 世纪30年代日伪时期就有,但面积不大,即使到了80年代初尚不足1 万hm2,从80年代至今达到20 多万公顷,发展平稳,速度不快( 如兴凯湖灌区) 。其中部分渠灌区供水保证率低,且有井灌条件的渠灌区,打井补水,就成为渠井灌区。这种渠井灌区,出现最晚,是近几年的事,但效果、效益亦很好,凡采取此举均改变了原渠灌区的落后面貌,稳定生产,提高产量,扩大水旱种植面积,发展经济( 如查哈阳、梧桐河灌区) ,渠井灌区面积难以统计,现均含在渠灌统计数内。
井灌区从20 世纪80年代末开始,90年代中期后得迅猛发展,至2009年灌溉面积达85.5 万hm,其中出现两个明显的快速发展阶段,即1995—1999年与2004年至今,年均6.6 万hm2直至今日势头不减,今年超13.33 万hm2,形成我国屈指可数或首屈一指的超大型井灌稻灌区; 出现3个平原区95%以上耕地井灌稻场典型区( 创业、850、宝山) ;2个近百万亩井灌稻场( 七星、前锋) ,创下我国高寒地区“多快好省”建设超大型灌区的人间奇迹。但2000—2003年受当时地下水“超采论”与2002年冷害问题影响,井灌区发展出现滑坡,面积减少15 万hm2。近年在井灌区有地表水资源条件农场与地区发展部分渠灌,形成井渠灌区( 红旗岭、859,绥滨等农场) ,这些井渠灌区的渠灌与井灌面积分别含在渠灌与井灌统计数内。
垦区水稻总面积、井灌稻面积、渠灌稻面积与垦区水稻总产量、井灌稻产量、渠灌稻( 含部分渠井稻) 产量历年变化见图1、2。图中可见井灌稻历程虽短,发展最快,且总产量最大,在垦区水稻生产占绝对优势。
图1 黒龙江垦区灌区、井灌、渠灌面积历年变化图
图2 黒龙江垦区水稻、井灌稻、渠灌稻(含部分渠井稻)产量垦区历年变化图
建设不同形式的灌区是由自然条件与社会条件决定的,主要由当地水资源状况和人们认识水平决定。渠灌区一般建在地表水丰富的( 降水多、靠江河) 地区; 井灌区均建在地下水资源丰富,易开采地区,是近20年开始发展的;井渠灌区建在地下水资源不太丰富,全部井灌有困难地区( 如台地或含水层岩性与补给条件所限) ,在井灌区内发展渠灌,用渠水作这补充水源,可防止地下水漏斗产生; 渠井灌区一般建在既有丰富地表水,又有丰富地下水地区,当由于地表水资源时空变差大,很难满足枯水年季灌溉要求,而区内又有地下水可利用时,可在水源与渠道边打井向渠中补水或在田旁打井直接井灌,一般以渠灌为主,井水补灌。
笔者认为无论采用哪种灌溉方式,均应通过技术经济论证确定。通过对垦区三江平原现有灌区实践调研,表明三江平原地上、地下水均丰富,大部分地区既可建渠灌区,又可建井灌区。但实践证明,井灌区建设多快好省,具有“五高”“八少”“九容易”优势。“五高”: 灌溉水保证率高; 灌溉水利用率高;当地水资源利用率高; 土地利用率高; 水土资源生产率高。“八少”:工程少; 占地少; 投资少;年费用少; 工期少; 资源损失少( 甚至“0”排放) ;污染少( 尤其降至20m 以下) ;矛盾少( 上、下游,左右岸) 。“九容易”: 容易科学用水管理; 容易节水增温;容易生产标准化; 容易民办水利; 容易调控水资源( 当地水循环) ;容易建设生态水利与农业,稳产高产;容易改良土壤与不良湿地优化重建; 容易发展虚拟水经济; 容易实现资源经济可持续发展。表1 中创业、850 两个纯井灌典型大场2005—2009年经营状况表,表中数据表明,井灌区盈利能力较强。
其次是渠井灌区,在渠灌区内打井补水,补灌,可提高灌区灌溉保证率,增加灌溉面积,提高作物单产与总产,发展农场经济。表2 中梧桐河、查哈阳农场2005—2009年经营状况与井数关系表,井眼数较多的年份,盈利水平较高。
与渠灌区相比,井灌区的优点即为渠灌区的不足与缺点,以典型的纯渠灌区兴凯湖农场自流灌区与典型纯井灌区创业农场井灌区进行比较,结果尤为突出( 见表3、4、5) 。而片面地认为井灌稻产量低,品质差,担心地下水超采的观念,根据不足。
表1 创业与850 农场2005—2009年经营状况表 万元
表2 梧桐河、查哈阳农场2005—2009年经营状况与井数关系表 万元
表3 创业农场与兴凯湖农场2007年主要自然与社会条件表
表4 创业农场与兴凯湖农场2007年农业经营状况表
表5 创业农场与兴凯湖农场2005—2009年经营盈亏表(盈+、亏-) 万元
灌区建设在垦区始终没有中断过,尤其在近十几年中,得到飞速发展,同时出现各种形式的灌区,并为我们科学决策提供了大量的可靠数据。综上所述发展井灌最好,井灌左右了垦区的经济与粮食生产,也左右了渠灌区发展,即使在渠灌区也离不开井灌,其中垦区老大难水稻场查哈阳农场的变迀事例最具说服力。井灌在垦区发展不足20年,从无到有,从小到大( 中间虽历经波折) ,其不仅表现在速度上和规模上,更显现在其综合效益上,体现井灌一药可治百病、对原垦区老大难、老包袱的贫困场大有起死回生之神力,一举攻克难关、甩掉包袱、脫贫致富。
在黑龙江垦区历年(1979—2009年) 井灌稻面积与粮食产量关系( 图3) 中可见,图中粮食产量与井灌稻面积呈正相关,函数变率平均超15 ×104t/104hm2,表明每发展井灌稻单产可增加垦区粮食产量近1 000 kg,大大超出每亩水稻实际单产。而且随着井灌发展面积越大,变化率越大,说明随着井灌面积的扩大,人们掌握打井种稻技术越来越好,单产越来越高;井灌后的区域会产生井“灌排降蓄改”( 防旱抗旱、排涝渍、治盐碱、蓄水、调水、改土、改水、改善生态生产条件)的综合效应( 提高土地利用率、耕地生产力,包括井灌区内玉米等旱作物稳产高产等) ,所以能井灌的地区一定要建设井灌区,建议把渠灌区改为渠井灌区,甚至改为井灌区。
在现有井灌区中至今尚未发现地下水开发不可持续的现象,不需要渠灌替代,而应更好珍惜垦区具得天独厚的井灌自然条件。由于垦区还有50%以上耕地,不具备井灌或井灌条件不好,只好建设渠灌区,所以我们提倡在有条件的地区大力发展井灌。垦区创下我国屈指可数或首屈一指的超千万亩大型井灌区,至今尚未出现人们不能接受的生态环境等问题,所以应大力倡导在渠灌区中发展井灌,有条件地区还应改渠灌为井灌; 对于无井灌条件的渠灌区,应完善排灌工程,加强地下排水,防止抬高区内地下水,防止原生或次生冷浸、囊水、涝渍、盐渍等水旱低产田出现,尽快扭转当今己出现渠灌区、井渠灌区不如井灌区、渠井灌区的局面。
综上所述,我们提倡尽力发展井灌区; 完善提高渠井灌区;而在己有井灌区,绝对不能轻易发展渠灌,不加以分析,照搬外地干旱半干旱地区经验,等于增加建设和管理灌区难度( 如红旗岭农场及农垦牡丹江分局的等部分农场的作法) ,甚至引狼入室,增加排涝防洪负坦。针于当今我省灌区发展方向有重大分歧,并不可怕,应按科学发展观办事,尊重事实,加强深入研究,因地制宜,对于当今欲改三江平原井灌为渠灌的作法很值得商榷。
图3 黑龙江垦区历年(1979—2009)井灌稻面积与粮食产量关系
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