王丽萍 李巧英
(徐州市水利局,江苏 徐州 221018)
《农村水利技术术语》(SL56-2005)对灌区的定义为:具有一定保证率的水源和专门机构、有完整的灌溉排水系统控制的区域及其工程设施保护区域。
在本次灌区专项普查中,对灌区重新定义为:灌区是指单一水源或多水源联合调度且水源有保障,有统一的管理主体,由灌溉排水工程系统控制的区域。按照该定义,普查的灌区应该具备以下三种特征:
(1)具有单一水源或多水源联合调度且水源有保障。该特点主要体现灌区水源要么是单一水源,要么是虽有多水源,但这些水源必须能够进行联合调度、相互补充,可共用一套灌溉系统。
(2)具有统一的管理主体。相对于《农村水利技术术语》(SL56-2005)中要求的“专门的管理机构”而言,新的灌区定义中“统一的管理主体”的含义更加广泛。
(3)由灌溉排水工程系统控制。相当于《农村水利技术术语》中要求的“完整的灌溉排水系统控制”而言,新的灌区定义中“由灌溉排水工程系统控制”并不一定要求灌溉排水系统是完整的,只要是由灌溉排水工程系统控制,都符合新灌区定义的要求。
根据新的定义特征,徐州市灌区比较符合新的灌区定义。本次灌区专项普查成果中,徐州市共普查灌区176处,其中,纯井灌区9处。
灌区按取水方式分为蓄水(从水库、塘坝取水)、引水(从河湖自流取水)、提水(从水库或河湖提水,或提取地下水)、蓄引提结合等类型。
灌区按规模可分为大型灌区、中型灌区、小型灌区。有效灌溉面积大于等于30万亩的为大型灌区,小于30万亩、大于等于1万亩的为中型灌区,小于1万亩的为小型灌区。灌区按地形条件可分为平原区灌区,山区、丘陵区灌区和圩垸区灌区(南方河湖滩地筑堤围垦的灌区)。
不一样的自然环境,决定了不一样的灌区规模。根据徐州市不同类型区的地形地貌、水资源等自然条件,徐州市地形大都是以平原区为主,兼有部分低山丘陵区。因此,徐州市灌区类型大都是平原区灌区,部分为丘陵区灌区。
本次普查全部为50亩以上规模灌区及纯井灌区,共普查徐州市灌区175处,其中,丰县29处、沛县9处、铜山区17处、睢宁县16处、新沂市8处、邳州市4处、贾汪区8处、鼓楼区60处、云龙区13处、泉山区11处。
按灌区规模分,大型灌区6处,中型灌区56处,小型灌区113处,其中,小型灌区中纯井灌区9处。
本次普查徐州市灌区总灌溉面积667.85万亩,其中,大型灌区总灌溉面积194.45万亩,中型灌区总灌溉面积458.00万亩,小型灌区总灌溉面积15.40万亩。小型灌区中纯井灌区9个,总灌溉面积0.10万亩。
本次进入详细普查的0.2万亩以上规模灌区81处,按水源工程类型有水库灌区10处、河湖泵站灌区66处,河湖引水闸灌区5处。由此可见,徐州灌区河湖泵站为主要水源工程。
徐州市灌溉水源工程有河湖泵站、河湖引水闸(坝、堰)、水库、塘坝、机电井及其它,总灌溉面积668.57万亩,其中,河湖泵站工程的灌溉面积547.71万亩,为徐州市主要灌溉水源工程,占总灌溉面积的80%以上。
全市机电井灌溉面积77.83万亩,在机电井灌溉面积中井渠结合的灌溉面积52.70万亩(井渠结合灌溉面积是指既利用机电井抽取地下水灌溉,又利用地表水进行灌溉的面积)。其中,丰县井渠结合的灌溉面积23.24万亩,占全市机电井灌溉面积的30%以上,其次是邳州、沛县,分别为13.85%和11.10%。
本文统计的灌溉渠道是流量在0.2 m3/s以上的灌溉渠道和灌排结合渠道。按灌区规模不同,以总量指标和单位指标对比分析,并且与标准化农田灌排工程布局相比较,从表1对比分析看,徐州市不同规模灌区灌溉工程布局都与标准化还有一定的差距,同一规模灌区间的发展水平也不相同,且因水源条件、作物布局、灌溉方式的不同而不同。河网灌区、水稻区灌排渠(沟)道及建筑物配套相对健全,而水源紧缺及旱作区的灌排渠(沟)道及建筑物配套相对较弱;与大型灌区相比,中小型灌区灌排渠(沟)道及建筑物配套较差。
耕地有效灌溉率(总灌溉面积占耕地面积的比值),反应出该地区农田水利建设水平及灌溉能力水平。全市耕地有效灌溉率达到85%,市区耕地有效灌溉率偏低,略多于40%,其原因是市区周边耕地比较零散,对农田基本建设重视不够,加之城市建设灌溉设施损毁等。徐州市各地耕地有效灌溉率如图1。
实灌率反应当年实际灌溉的情况。2011年实际灌溉的面积与总灌溉面积的比值全市在70%以上,符合正常情况,较低的有睢宁县,实灌面积54.9%,丰县57.4%、新沂市60.6%、贾汪区67.0%。这些县市区实灌面积低于正常情况,调查分析主要原因是近年来农业产业结构不断调整,在原有有效灌溉面积上的结构模式发生了改变,扩大了养殖业和种植业用地,如养鸭、种果树等;另外一个原因也是不容忽视的,就是大量农民外出进城务工,对土地粗放种植,忽略管理,仅有抗旱型灌溉。综合多种因素使得实灌率偏低。
表1 徐州市不同规模灌区灌溉渠道平均指标与标准化田块的对比分析表
图1 徐州市各地耕地有效灌溉率
单位面积上的灌溉用水量,即:灌溉定额,且有净灌溉定额和毛灌溉定额之分。净灌溉定额是依据农作物需水量、有效降雨量、地下水利用量确定的,是满足作物对补充土壤水分要求的科学依据。毛灌溉定额是以净灌溉定额为基础,考虑输水损失和田间灌水损失后,折算到渠首的亩均灌溉需水量。灌溉用水量的影响因素有以下三个方面:
一是作物种类,农产品是农业活动的产物,人们是为了得到某种农产品而进行了某种特定的农业活动。农产品的这种客观地位以及不同作物有不同的需水量,决定了灌区灌溉用水量的不同。
二是水资源条件,水资源基本条件具有不可选择的特点,但水资源利用条件又具有可以改善的一面,通过发展节水灌溉在一定程度上提高水资源承载能力。节水需要一定的投入,也有一定的经济效益,不同地区、不同条件下的投入和效益是不同的。水资源紧缺但经济条件较好地区可以采用较低的灌溉用水定额,水资源丰富但经济条件差的地区可以在一定时期内采用较高的灌溉用水定额,逐步提高水资源利用效率和利用效益,可减轻当前发展农业的经济压力。
三是灌区运行管理、农艺措施、作物品种、田间水土管理、传统灌溉习惯等也在一定程度上影响着灌溉用水量。
通过对2011年不同灌区实际灌溉面积与取用水量调查,分析不同灌区亩均灌溉用水量。由于各灌区上述三个方面的影响因素各不相同,对于种植蔬菜类经济作物和水稻种植面积大的灌区,亩均综合毛灌溉定额大;种植旱作物多,灌水次数少的灌区,亩均综合毛灌溉定额相对较小。从调查统计数据看,全市大、中、小型灌区综合毛灌溉定额在400~800 m3/亩占多数,最高为1300 m3/亩,最低为120 m3/亩;平均毛灌溉定额大型灌区为690 m3/亩、重点中型灌区为480 m3/亩,一般中型灌区为452 m3/亩,小型灌区为416 m3/亩。
灌区灌溉用水量的大小,取决于灌区内作物种植结构和灌区范围、灌溉系统完善程度及灌水技术等。总量反映的是灌区范围及灌区内的作物种植结构,灌溉水利用系数反映了灌区内的灌溉系统的完善程度及灌溉技术措施。本次普查对不同灌区2011年灌溉用水量进行了抽样调查,从调查的取用水分析,5万亩以上的大中型灌区灌溉水利用系数在0.6左右,最高的出现在丰县大沙河灌区为0.88,最低的在贾汪不牢河灌区为0.49;5万亩以下的中小型灌区灌溉水利用系数在0.7左右,最高的出现在云龙区的孙店灌区为0.93,最低的在沛县下级湖陈楼灌区为0.5;从县域情况分析,丰县灌区灌溉水利用系数普遍较高,大都在0.7以上,多数高于0.8,铜山区灌区灌溉水利用系数相对于其他县区偏低,在0.5~0.6之间。
灌区是农村水利建设的载体,灌溉对农作物的生长有着极大影响。灌区供水能力反映了满足基本农田灌溉需求的能力和有效灌溉的面积。水利项目的灌溉能力主要是这一水利项目在正常情况下所能够完成有效灌溉的农田面积的大小,以及和以前的灌溉系统比较之下所增加的有效灌溉的范围大小。灌区普查的各项指标在一定程度上反映出了灌区建设项目的效果。灌区建设就是要通过一系列工程建设,优化灌区渠道、配套灌区机耕路等附属设施建设等,通过工程建设,提高灌区工程整体标准,增强灌区水资源利用率。笔者运用不同指标对灌区专项普查成果进行解析,并通过与标准化农田建设布局的对比,提出徐州市现有灌区灌溉能力水平、灌区渠道建设方面的现状水平,对徐州市灌区建设及灌区发展具有一定的指导意义。