□ 杜江 田舒心 王永凯
水资源是重要的基础资源和战略经济资源,是不可替代的资源,经济的持续增长要求有水资源的持续供给作为保证。然而水资源是有限的,经济社会的可持续发展,必须重视水资源的节约使用。松辽流域农业灌溉用水量占总用水量的60%以上,农业节水尤为重要。研究各种农业节水灌溉技术,提出农业节水措施和保障措施,为水资源管理和节水型社会建设提供依据。
松辽流域处于东北,具有较多的西风带天气和气候特色,东北地区有明显的大陆性气候特点,为温带大陆性季风气候区。冬季严寒漫长,夏季温湿而多雨,部分地区属寒温带气候。农作物种植结构、水资源条件、土壤条件,以及地区的经济发展水平都不同。节水灌溉工程技术种类较多,且各自都有相应的适应条件和范围,各有优缺点。因此,针对不同的地区或区域、不同的时间、不同的作物、不同类型的灌区选择合适的节水灌溉工程技术,抓住重点,对于农业节水成效至关重要。
实施渠道防渗工程可有效地降低渠道渗漏量,提高渠系水利用系数,节水效果好,因此渠道防渗工程技术的应用十分广泛。
渠道防渗工程中混凝土衬砌渠道防渗,防渗性能好,可减少渠道渗漏量的80%~95%,使用年限为30~50年,抗冲性能好,能耐高流速,在地形坡度较陡的地区可节省连接建筑物,缩小渠道断面,减少土方量和占地面积,强度高,耐久性好,便于管理,对各种地形、气候和允许条件的大中小型渠道都能使用,可在松辽流域各地进行推广应用,主要是在渠道防渗中应用。
水泥土护面防渗具有一定的强度和耐久性,可就地取材,施工较容易,造价低,为防止砌体表面出现剥蚀或冻胀隆起,冬季不应进行施工。
砌石护面防渗抗冻、抗冲、抗磨及抗腐蚀性能好,施工简易,耐久性强,但一般防渗能力较难保证,需要劳动力多,适应于石料资源丰富、能就地取材以及有抗冻抗冲要求的渠道。如投资条件许可,尽量采用防渗效果较好的浆砌石防渗。
采用塑料薄膜衬砌渠槽防渗,其防渗性能强,质轻,运输便利,有较高的抗冻性和抗热性,但应特别注意薄膜的衬垫和铺设技术,一般应采用埋铺式,避免阳光作用和机械破坏。中小型低流速渠道可用土保护层,造价较低,大中型渠道防渗可用刚性保护层,造价较高。采用塑料薄膜衬砌渠槽防渗,应考虑水深影响,宜采用宽浅式渠道断面。
沥青混凝土防渗能力强,适应变形能力较好,造价与防渗效果与混凝土相近,一般适用于冻胀性土基,且附近有沥青料源的渠道。
地面灌溉技术包括畦灌、沟灌、波涌灌和膜上灌技术。
畦灌适应于密植作物(小麦等)、花生、芝麻等油料作物,花卉、苗圃和大多数蔬菜等,地形要求坡度均匀,坡度不超过0.2%,中等透水土壤。在山丘区,地形比较复杂,应因地制宜地确定畦田布置形式。
沟灌适应于灌溉宽行距的中耕作物,如玉米、薯类等作物,地面坡度一般为2%~5%,中等透水土壤。
波涌灌较传统的地面沟(畦)灌具有省时、省水、节能、灌水质量高等优点,并基本能解决长沟(畦)灌水难的问题,一般可在松辽流域井灌区和抽水灌区进行应用。
膜上灌具有明显的节水增产效果,凡是实行了地膜栽培的地方,任何中耕作物都适合采用膜上灌,更适宜在地势高、较大坡度、易板结、气温低的地区进行推广。但膜上灌需要在农机具的帮助下一次性完成,农机具的改进和多功能性是这项技术的关键。膜上灌因地理条件、自然环境、耕作习惯不一,播种形式也不同,流域各地可选择使用,一般情况可适用于玉米、蔬菜等作物。
管道输水技术是提高水资源有效利用率的最有效输水方式,以管道代替渠道输水也是世界各国认同的发展趋势。用管道输水可以避免水分蒸发渗漏,节约土地,运行费用低,受外界干扰少(如气候、地形、作物分区、灌水时间等),输水速度快,灌水周期短,节省农时;缺点是投资大,但目前随着新管材新工艺的出现,投资在下降。鉴于目前其投资较大,只对一些经济附加值较高的作物使用,但从长远来看,有一定的发展潜力。
喷灌技术是当今世界上最主要的节水灌溉技术之一,它的适应性很强,既适用于平原,也适用于山区;既适用于透水性强的土壤,也适用于透水性弱的土壤;几乎可适用于所有的旱作物的灌溉。根据喷灌的特点,在松辽流域可在以下地区应用:
1.农田耕作面积大,机械化程度高的粮食主产区;
2.山地或丘陵地形起伏大,地面倾斜度大,其它节水技术难以实施的地方;
3.土壤渗透性较强,采用地面灌溉比较困难的地方;
4.灌溉水资源不足或高扬程灌区;
5.需要调节田间小气候的作物;
6.劳动力紧张或从事非农业人口较多的地区;
7.水源有足够的落差,适宜修建自压喷灌的地方;
8.适用于风少或灌溉季节风小的地区。
喷灌技术也有其局限性,如受风的影响大、耗能大、一次性投资高、管理技术要求高等。因此,喷灌技术的发展一定要和经济效益挂钩。对于那些附加值较高的经济作物,可以提倡发展喷灌,但对大田作物,则要视经济状况而定,特别是对那些经济尚不太发达的山区、丘陵区更需认真考虑。
微灌工程技术是一种先进的新型节水灌溉工程技术,它具有节水省能、灌水均匀,且具有水肥同步、适应性强、操作方便等优点,适用于山区、丘陵、平原等各种地形条件。微灌系统不需平整土地和开沟打畦,可实现自动控制灌水,大大减小了灌水的劳动强度和劳动量。微灌的不利因素在于系统建设的一次性投资太大、灌水器易于堵塞等。因此,要因地、因作物、因区域经济而定,同时又要考虑微灌本身属于局部灌溉的特点。
根据微灌技术的特点,一般在松辽流域各地都能适用,只是微灌一次性投资太大,可主要应用于地面灌溉和经济价值较高的作物。如果树、苗圃、药材、蔬菜、木耳以及其他经济作物,其他灌水方式难以保障的保护地特种作物,如温室育苗、花卉栽培或观赏作物对湿度有较高要求的作物。
节水灌溉技术是农业节水的核心。以上收集整理了目前国内外常用的几种节水灌溉技术,包括渠道防渗技术、地面灌技术、管道输水技术、喷微灌技术,分别描述了各项节水技术的特点、优缺点、防渗效果和适用范围和条件。根据各项节水灌溉技术的特点适用范围、条件以及松辽流域各地的资源条件、经济条件、作物结构、灌区类型,进行了节水灌溉技术在松辽流域的适应性分析。
流域管理是以自然流域为单元进行水资源的管理,区域管理是以行政区域为单元进行管理。流域管理往往更趋向于对水的自然属性的管理,注重整个流域的水循环,目标是使流域内水资源得到整体有效的利用。区域管理通常趋向于对水的社会属性的管理,从区域局部出发,目标是综合利用辖区内的水资源充分发展区域经济。流域与行政区域水资源管理相结合总的原则是按照新《水法》及其他水法律法规的规定和国务院水行政主管部门的授权各负其责,相互配合,相互支持,共同把流域水资源管好。新《水法》确定了“国家对水资源实行流域管理与行政区域相结合的管理体制”,突出了水资源的统一管理和流域管理,明确了流域机构在水资源管理领域的法律地位,赋予流域机构在所管辖的范围内行使法律、行政法规规定的和水利部授予的水资源管理和监督的重要职责。完善流域与行政区域相结合的水资源管理体制不仅有利于水资源的统一管理,协调用水矛盾,也有利于从宏观上促进节约用水,对于推进节水型社会建设意义重大。
1.对流域管理的认识还不到位。新《水法》确立了流域管理机构的法律地位,确立了流域管理与行政区域管理相结合的管理体制。但是,真正实现以流域为单元的统一管理,还有一个社会各界理解、认同和支持的过程。流域机构在整个流域管理中,所处的位置,扮演的角色,还有待进一步研究与探索。长期以来“分割管理,各自为政”所形成的惯性,一些区域水资源管理者过分注重区域利益,忽视全流域的利益,流域管理的理念还没有被完全接受。
2.流域统一管理与行政区域管理还存在矛盾。目前,流域管理与地方管理存在矛盾,难以协调。有些地方水利部门不愿执行水利部授权流域机构取水许可管理权限的文件,不配合流域机构实施取水许可管理。有的地方法规与国务院号令及水利部授权文件相抵触。在协调上下游、省际间的用水矛盾方面,流域机构尚缺乏有效的监控手段,供用水矛盾非常突出,争水现象时有发生。
此外,目前许多职能都是由流域管理机构和地方水行政主管部门共同承担,每一项具体的管理事务,流域机构与地方水行政主管部门的管理权限如何划分,结合的“点”在哪里,还需要做许多艰苦细致的工作。
新《水法》的颁布实施,标志着我国水资源全流域统一管理时代的来临。至2030年,全面贯彻落实新水法,创新流域管理体制,完善流域与区域相结合的水资源管理体制,除要解决以上存在的主要问题外,还应做好以下几方面事情。
1.流域与区域的管理权划分。划分流域与区域的管理权,必须明确流域机构的宏观管理职能和直管职能。在宏观管理职能中,实行流域统一规划,统筹安排,宏观指导,监督检查的方式,实施流域的统一管理。如重大水事活动的组织检查、审查、审批及督办等,流域管理机构与地方水行政主管部门是指导、协作、监督与行业管理的关系。在直管职能中,对于流域全局水资源配置有重大影响和作用的控制性水利工程,不宜由地方直接管理的重要河段或容易引起纠纷的省际重要边界河段,都由流域管理机构直接管理,流域管理机构与地方水行政主管部门是责任主体与配合责任的关系。
流域机构负责统一管理流域水资源。主要是负责拟订干流及重要跨省支流、湖泊水量分配与调度管理方案和年度调度计划,以及旱情紧急情况下的水量调度预案,实施水量统一分配、统一调度,并在授权范围内实施取水许可制度,负责水资源动态监测。
2.和谐处理流域与区域管理的关系。行政区域管理是流域水管理体系中的重要组成部分,应当将流域管理与区域管理密切地结合起来,而不能将二者分离开来或对立起来。流域机构重点抓好流域内带有全局性、涉及省际间以及地方难以办到的事,并为流域内各省做好服务。在加强流域管理的同时,充分发挥地方政府和地方水行政主管部门的作用。
流域与区域管理相结合包括宏观和微观上的结合。宏观上的结合主要表现在流域综合规划与专业规划、流域规划与区域规划之间的统一与衔接上;流域范围内的区域规划应当服从流域规划,专业规划应当服从流域规划。微观上的结合,是要建立科学合理的水资源评价体系,根据不同区域、流域内不同河段、不同的水利水电工程对流域经济社会发展的重要程度以及对流域全局的影响程度,划定流域机构的直管范围,做到责、权、利的有机统一。
在部门职能之间的结合方面,强调在流域统一管理的大框架内,协调处理好部门之间的关系,明确各自职能,做到科学分工,互相支持。建立和完善在水资源管理和保护中的信息通报机制、联合会商机制和联手行动机制。
3.加强研究、落实流域与区域相结合的水资源管理体制。新《水法》提出了流域与区域相结合的水资源管理体制这一新课题,标志着我国依法治水和科学管水进入一个新的发展阶段,对于今后水资源统一管理、促进节水用水意义重大。目前,有的流域机构已经开展了流域与区域相结合的水资源管理体制研究,用于指导水资源管理工作实践。松辽流域用水矛盾突出,水资源管理困难较多,今后,应针对松辽流域的特点,加紧研究并落实流域与区域相结合的水资源管理体制,为构建和谐的流域与区域用水秩序发挥重要作用。
近年来,国家提出要建设节水型社会,建立一批国家级和省级节水型社会建设试点和示范区。建设节水型社会是全社会的事情,涉及到社会各个行业,包括从节水工程到制度建设、保障措施等许多方面。而农业节水作为节水型社会建设的一个主要组成部分,为保障农业节水的成效,国家和地方政府应尽快编制节水型社会建设规划和具体实施办法,并尽早落实。