濮清南引黄蓄灌补源调配水资源实践与成效

马春玲 苏琼 陈曙光

摘要：濮清南蓄灌区过去长期采用井灌方式进行农田灌溉，地下水过量开采导致生态环境退化等严重问题。引黄蓄灌补源工程实施方案的提出为优化蓄灌区灌溉方式、改善环境、促进经济社会发展提供了可行方案。系统分析了濮清南引黄蓄灌区三期工程实施的有利条件、维护工程长期运行的综合措施与水资源调配模式，利用渠系网络、坑塘库容，形成了旱能浇、涝能排、多源互补的灌溉补源网络体系，保障了引黄水源的稳定供给，同时通过政策激励提高了农民引黄灌溉的积极性。运用跟踪调查、资料统计、对比分析等方法，对引黄蓄灌补源成效进行综合评估，结果表明：蓄灌区粮食单产逐年增加、灌溉成本持续降低、地下水源得到有效补给、农民生活饮水水质得到根本改善，引黄补源实践取得了显著的经济效益、社会效益和生态效益。

关键词：引黄补源；水资源调配；农田灌溉；濮清南蓄灌区

中图分类号：S274.3

文献标志码：A

doi：10.3969/j.issn.1000-1379.2018.08.013

1 濮清南蓄灌区概况

濮清南蓄灌区位于河南省东北部濮阳市境内，东与山东省相邻，北与河北省接壤，南以北金堤为界，西与内黄县毗邻，含濮阳县的部分（城关镇、清河头乡、柳屯镇）、经济开发区、华龙区、清丰县、南乐县全部，因其用水灌溉方式为蓄水提灌而得名。区内共有38个乡镇1320个自然村，总面积1991.5km2，耕地面积122667hm2，机井35854眼。

濮清南蓄灌区属北温带大陆性季风气候区，四季交替明显，冬春寒冷少雨，夏秋炎热多雨，光热资源丰富，多年平均气温为13.4℃。多年平均降水量为584mm，年内分配不均，冬春降水少（占全年降水量的20%～30%），夏秋降水集中，降水年际变化较大，降水空间分布不均匀，由南向北逐渐减少。多年平均水面蒸发量为1300mm，是多年平均降水量的2.2倍。气候条件适宜小麦、玉米、棉花、大豆、红薯等多种作物生长。

濮清南蓄灌區位于海河流域的南部。卫河位于灌区西北部边界，承担排涝防汛任务，灌溉可利用水量小。单独人海的徒骇河、马颊河发源于该区。流域面积大于100km2的排水沟有潴龙河、理直沟、永顺沟、引潴人马沟4条，流域面积30～100km2的排水沟有16条，流域面积10～30km2的排水沟有28条。

2 引黄蓄灌前地下水开采引发的问题

濮清南蓄灌区在引黄蓄灌以前属井灌区，井灌方式对该区的农业生产产生重要影响，尤其是20世纪50-60年代土壤产生次生盐碱化后，井灌对根治土壤次生盐碱化起到决定性作用，使该区成为粮棉油高产基地，群众发展井灌的积极性逐年增高。20世纪70年代以来，该区连年遭受旱灾，地下水严重超采，造成地下水位大幅下降，据1976-2015年实测资料统计，地下水平均埋深由1977年的6m增大至1989年的13.81m，最大埋深为18m，形成了河南省面积最大的地下水漏斗区。

若地下水开采量大于补给量，则采补平衡将会遭到破坏，持续大量超采地下水必将导致地下水资源枯竭、生态系统退化，甚至带来地面沉降、土壤沙化等严重问题。濮清南蓄灌区地下水位的持续下降引发了一系列问题，严重影响农业生产。井灌成本不断提高，然而灌溉水量仍无法得到保障，探寻新型灌溉方式的需求极为迫切。与此同时，随着濮阳市城市建设规模的扩大，以中原油田为主导的第二产业迅速发展，工业用水及城镇居民生活用水大幅增加，废污水排放量剧增，不达标排放严重威胁地下水水质。

3 引黄蓄灌补源的实施

3.1 实施条件

（1）自然地理优势。黄河周边地表高程为57m，蓄灌区南高北低，白南向北地面高程由54m降至42m，为蓄灌区的自流输水提供了得天独厚的条件。

（2）水源条件优势。黄河流经濮阳市南部渠村灌区及南小堤灌区，因此设置了渠村、南小堤两个引黄口门，可向补源区送水。1979年建成的渠村引黄闸设计引水能力为100m3/S，满足金堤河以南渠村灌区和金堤河以北蓄灌区设计流量64m3/S外，还有36m3/S的余量：南小堤引黄闸设计流量为50m3/S，南小堤上游灌区设计流量为39.5m3/s，具备建设濮清南工程向蓄灌区相机送水的条件。

3.2 工程措施

3.2.1 挖渠建闸

第一濮清南引黄灌溉补源工程建于1986年，南起濮阳县渠村乡三合村，经上游渠村灌区输水至总干渠，过金堤河倒虹吸（位于濮阳县城关镇）人马颊河，北抵南乐县平邑闸，总干渠长约98km，其中蓄灌区内总干渠长63.5km。倒虹吸设计流量30m3/S，设计蓄灌补源面积39667hm2，共设节制闸8座。

第二濮清南引黄补源工程于1991年建成通水，南起濮阳县柳屯镇南金堤河进水闸，北至南乐县永顺沟，干渠全长48.82km，设计补源流量30m3/S，设计蓄灌补源面积41341hm2。

第三濮清南引黄补源工程建成于1998年，南起第一濮清南总干渠三号枢纽，穿金堤河倒虹吸（濮阳县子岸镇岳辛庄村）向北，至南乐县西邵乡境内。干渠全长90km，设计补源流量25m3/S，设计蓄灌补源面积39360hm2，共设节制闸7座。

濮清南蓄灌区3条引黄蓄灌补源干渠南北贯通、东西相连，形成了一个旱能浇、涝能排，蓄、灌、补有机结合的灌溉补源网络体系。

3.2.2 沉沙池沉沙

为减少黄河水携带的泥沙淤积于输水干渠，降低清淤成本，保障干渠输水能力，1978-2014年在第一濮清南总干渠渠首段建成了10个沉沙池，累计占地面积1853hm2，运用沉沙池共沉沙约3000万m3。

3.2.3 灌区综合治理

渠村灌区2002年列入国家大型灌区续建配套与节水改造项目。1998年至今，已实施完成了6期综合治理任务，投资额逾5亿元，涉及渠道疏浚、衬砌，水闸、桥梁重建及维修，包括总干渠2条、分干渠及支渠84条，总长1150km，年新增节水能力1300万m3，可蓄灌补源3667hm2。

3.3 运行管理

在落实灌区规划和水量分配的同时，灌溉季节大量引水，除满足上游灌区用水外，富余水量及时向蓄灌区输送，满足蓄灌区灌溉用水。另外，避开灌区灌溉季节，提前或推后放水，利用沟渠坑塘的调蓄作用，满足蓄灌区灌溉需要。2010年以来，每年多向下游送水3000万m3。

3.4 政策激励

2011年，濮阳市委、市政府推出了加大引黄力度的新举措：为减轻灌区农民用水负担，不再向灌区群众征收农业水费，黄河下游渠首工程水费由市、县两级财政承担。这一措施既减轻了灌区群众的经济负担，又极大地激发了群众引黄用水的积极性。2012-2017年年均引水280d，比2012年向蓄灌区多送水超5000万m3。

4 水资源调配模式

4.1 蓄水入渗法

利用濮清南蓄灌区现有沟、坑、塘容积4000万～5000万m3，经多座节制闸的拦蓄，能蓄能排。在蓄补地下水的过程中，可随时提取蓄水用于农田灌溉，既减少了与上游灌区在用水时段上的冲突，同时利用黄河水灌溉农田，又减少了地下水的开采量。

4.2 多水源联合调度

对天然降水、地下水、引黄水、引黄灌溉尾水实行联合调度，合理使用。在汛期，尤其是小浪底水库调水调沙后期，黄河水含沙量高，此时以地下水为主要灌溉水源，避免蓄灌区渠道加重淤积：在其他时期，合理使用天然降水、引黄水、引黄灌溉尾水，灌、补相得益彰。特别是第二濮清南工程，利用已建成的金堤河柳屯拦河闸（属第二濮清南渠首枢纽闸的一部分）抬高金堤河（上游来水及退人金堤河的渠村灌区、南小堤灌区灌溉尾水）水位，经引金闸、过金堤河进水闸，人第二濮清南工程进行蓄灌补源。

5 效益分析

5.1 生态效益

（1）地下水位下降幅度明显减小。1990年末至2000年末，蓄灌区地下水埋深情况见表1。1990年末地下水平均埋深13.12m，2000年末为16.14m，10a间地下水埋深增大3.02m，平均每年增大0.30m。2010年末地下水平均埋深为16.56m，2000年末至2010年末，10a间地下水埋深增大了0.42m，平均每年仅增大0.04m，地下水埋深增大幅度明显变小。南乐县杨村乡、清丰县高堡乡地下水位回升显著，蓄灌补源有效遏制了该区地下水位的下降。

（2）解决了苦水区水源问题。马颊河以东的清丰县大流乡、南乐县城关镇一带，苦水区耕地面积为5067hm2，当地人口为4.6万。根据取样分析资料，矿化度最大时的1974年，地下水位埋深为60m时矿化度约为3g/L，埋深为60～100m时矿化度大于4g/L。南乐县通过开挖东三干渠和高堡沟，从濮阳县渠村乡引黄河水，由倒虹吸穿金堤河人马颊河，经马颊河吉七闸抬高水位人东三干渠和高堡沟，东三干渠设计引水能力IOm3/S，基本解决了苦水区的农业生产和生活用水问题，同时改善了地下水水质。

5.2 经济效益

（1）增产增收。随着灌溉水源和方式的优化调整，补源灌溉面积由1991年的17467hm2增大到2016年的66667hm2，灌区粮食产量由1991年的5145kg/hm2增长到2016年的6735kg/hm2。

（2）降低灌溉成本，省工省时。据调查，引黄灌溉较井灌每公顷每次节约75元，每年灌溉次数按4次计算，每年每公顷可节约300元。引黄灌溉补源面积为66667hm2，灌区群众每年可节约灌溉成本2000万元。补源区单次井灌平均用时为20d，引黄灌溉用时8～10d，引黄蓄灌灌溉速度快，省工省时。

5.3 社会效益

引黄蓄灌补源工程的实施不仅使生态环境得到了良好的保护，而且产生了可观的社会效益。在濮阳市创建“国家卫生城市”“全国文明城市”活动期间，第一、第三濮清南引黄补源工程为该活动供水4300万m3，城区内的河道水由此变清、变活，美化了市区环境，为濮阳市“国家卫生城市”“全国文明城市”创建成功做出了积极贡献。

1986-2017年，3条濮清引黄补源工程累计向蓄灌区引水6440d，总引水量为49.85亿m3，创造了显著的经济效益、社会效益和生态效益。

6 结语

濮清南引黄蓄灌补源30a成效显著，地下水水位下降幅度明显变小，蓄灌区农业灌溉成本锐减，粮食生产连续多年稳产高产，农民收入稳步提高，有力地促进了蓄灌县（区）经济社会又好又快发展。

濮清南引黄蓄灌补源水资源调配手段目前仍有待进一步提升，第三濮清南引黄补源工程输水干渠工程配套不完善，影響了工程效益的充分发挥，致使濮清南蓄灌区发展不平衡，有待进一步完善。