引黄灌区冬灌用水分析研究

万虎

（宁夏水利水电工程咨询有限公司，宁夏 银川 750000）

一、主要作物冬灌必要性分析

冬灌是宁夏长期以来形成的一种传统灌溉方式，是作物收获后至土壤封冻前（10 月底-11 月底）进行的一次非生长季灌水过程，基于冬灌对宁夏引黄灌区土壤墒情、温度、盐分、团粒结构和主要作物产量的影响，具体分析如下。

（一）水稻。水稻机插秧和点播种植水稻，要求播种前灌浅水至1cm左右，冬灌无法满足该需求且用水重复浪费，因此无冬灌必要性。

（二）玉米。冬灌能够在一定程度上提升1m 土层内的土壤储水量，有利于保障玉米前期的生长发育。较大的土壤含水率可以一定程度上保护土壤免受气温骤降带来的冻害影响，但综合整个生育期来看，冬灌玉米相较于非冬灌玉米对产量的提高并不明显，玉米采用播前灌溉的方式只是对播种时间和生育期进程有部分影响，但对最终收获产量影响不大，在4%左右，理论上玉米也可以不进行冬灌。

但宁夏引扬黄灌区玉米播种面积大，范围广，占比高。2018 年玉米种植面积分别为342.95 万亩，分别占总面积的53.17%。其中引黄灌区玉米种植面积为222.76 万亩，占总面积47.89%。扬黄灌区玉米种植面积为120.19 万亩，占总面积的66.81%。若玉米全面停止冬灌，改为播前灌，一方面会引起冬灌引水量骤减，地下水补充不足，灌区长达5 个月的休耕期无法对区域地下水进行有效补给，可能产生一系列灌区生态、局部微气候的影响，另一方面会增加来年春灌压力，若遇上次年春季黄河供水不足和春季旱情叠加，则严重影响玉米播种和生产。因此，从生态安全、农业生产和农业节水综合考虑，自流灌区玉米可进行冬灌。

（三）小麦。宁夏引黄灌区春小麦需要在每年3 月中下旬播种，若不进行冬灌，土壤墒情对于小麦的发芽和出苗率影响较严重，最终导致千粒重、平米株数和亩产全面减产。若将冬灌改为春灌，由于黄河来水等因素限制，春灌在4 月初才能进行，再加上晾晒的土地，旋耕播种的时间，延误了春小麦的最佳播种时机，造成显著的减产。经过试验研究，冬灌农田小麦产量最低509.03kg/亩，最高537.26 kg/亩，亩均523.76 kg/亩。非冬灌农田小麦产量最低218.04kg/亩，最高500.51 kg/亩，亩均342.25 kg/亩，不冬灌小麦相比于冬灌小麦减产35%左右。因此，来年种植春小麦的农田建议进行冬灌。

（四）蔬菜。全区供港蔬菜种植共约101 片区，面积约为21.5 万亩，供港蔬菜种植区主要分布在引黄灌区，中南部井灌区分布相对较少。全区的供港蔬菜种植灌溉取水水源主要为黄河水、地下水、水库水和排水沟水，其中以黄河水和地下水作为共同取水水源的最多，涉及75 个片区共140120 亩，占比为65.17%，冬灌则全部取用黄河水。生产基地基本都采用固定管道式喷灌，生育期内采用浅层地下水为灌溉水源较多，年内水位动态变化平稳，没有明显的增大或减小趋势，年内变化大致呈双峰双谷形态，地下水动态为典型的灌溉入渗补给型，冬灌主要作用为地下水回补，能够对地下水进行有效补给，保证区域地下水平衡。因此，供港蔬菜建议进行冬灌，以保证区域地下水动态平衡。

（五）设施农业

设施农业大多采用滴灌喷灌等高效节水灌溉，灌溉方式灵活便捷，冬季是设施农业的主要生产季节，设施农业大多采用地下水作为水源，应密切关注区域地下水位变化，建议适宜考虑冬灌。

（六）油葵。宁夏引黄灌区油葵种植面积3 万亩左右，采用传统的覆膜畦灌，当年灌溉后进行种植，因此可不进行冬灌。

（七）葡萄。葡萄是一种根系深广且生长旺盛的果树，抗旱能力强的同时又具有需水量大的特性。冬灌能够促进葡萄树体花芽分化，让花芽更饱满，有利于下一年的开花坐果，提高产量和品质；增强树体抗寒和抗冻能力，减轻并减少冻害的发生；防止和减轻幼树抽条，提高肥效，促进基肥的吸收和利用，保证光合作用的持续，增加树体内营养贮藏量。因此，葡萄建议进行冬灌。

（八）枸杞。枸杞是一种耐干旱、耐贫瘠、耐盐碱的多年生灌木经济作物，在壤土、砂土或者贫瘠的盐碱土都可以种植，冬灌对枸杞越冬十分重要，能够促进树体花芽分化，让花芽更饱满，有利于下一年的开花坐果，提高产量和品质；增强树体抗寒和抗冻能力，减轻并减少冻害的发生；还可以起到淋洗土壤表层盐分的作用。因此，枸杞建议进行冬灌。

（九）黄花。黄花百合科多年生草本植物，耐瘠、耐旱，对土壤要求不严，地缘或山坡均可栽培。冬灌对黄花树体越冬十分重要，能够促进树体花芽分化，有利于下一年的开花坐果，提高产量和品质；增强树体抗寒和抗冻能力，减轻并减少冻害的发生，还可以起到淋洗土壤表层盐分的作用。因此，黄花建议进行冬灌。

（十）牧草。宁夏人工牧草主要为苜蓿，冬灌对苜蓿越冬十分重要，可有效改善苜蓿越冬期和返青期土壤温度和水分条件，可防止苜蓿幼嫩根茎和木质化程度高的根茎冻伤，特别是对多年生苜蓿第一茬的生产具有促进作用。因此，苜蓿建议进行冬灌。

（十一）经果林木（生态防护林）。冬灌能够使经果林木减轻冻害，防止干旱，减轻风蚀，增加土壤湿度，缓解冬季叶片蒸腾和供水的矛盾，避免经果林木因生理失水而引起的干冻，有利于根系对水分和养料的吸收，增强经果林木树抗冻、抗旱能力。因此，经果林木（生态防护林）进行冬灌。

二、宁夏引扬黄灌区适宜灌溉定额

（一）农田灌溉定额

根据冬灌定额试验研究，从节水、保温、灌区生态角度综合考虑，灌区内农田冬灌水量应为86～108m³/亩左右，宁夏引扬黄灌区支斗农渠渠系水利用系数0.72，折算至取水口亩均冬灌取水量应为120～150m³/亩。银北和银南土壤盐碱化较重的地区可每亩增加30m³/亩洗盐水量，则盐渍化较重农田冬灌水量应为150～180m³/亩。从有利于作物生长角度分析，冬灌水量应在102mm～154.5mm 之间，从节水、保温、地下水角度综合考虑，其冬灌水量应为86～108m³/亩左右，宁夏引扬黄灌区渠系水利用系数0.72，折算至取水口亩均冬灌取水量应为120m³/亩。宁夏引黄灌区土壤盐渍化比较严重的地区主要分布在银北地区及部分银南地区。在土壤盐碱化较重的地区可每亩增加30m³/亩洗盐水量，则盐渍化较重农田冬灌水量应为150m³/亩。

（二）经果林木冬灌定额

林果树以及牧草等蓄根作物种如葡萄、枸杞、林果类、草地等，冬灌主要作用是增加了土壤湿度，可避免林木特别是果树因生理失水而引起的干冻，同时增加根层土壤含水量，有利于根系对水分和养料的吸收，此外，还可起到稳定土壤温度的作用，从而增加了果树抗冻、抗旱能力，预防春旱，提高果树的产量和品质。根据相关研究，经果林木等冬灌田间用水量多在72～86m³/亩，宁夏引扬黄灌区渠系水利用系数0.72，折算至取水口亩均冬灌取水量应为100～120m³/亩。

三、冬灌现状及评价

宁夏引扬黄灌区2018、2019、2020年冬灌期间总供水量分别为9.45、9.48、9.50 亿m³，平均冬灌引水量9.47 亿m³。其中生态用水分别为0.52、0.43、0.47 亿m³，平均冬灌生态引水量0.47 亿m³，扣除冬灌生态水量则农业冬灌总用水量，8.92、9.05、9.05 亿m³，平均冬灌引水量9.00 亿m³。

2018、2019、2020 年冬灌总面积分别为504.7、509.5、512.3 万亩，冬灌面积基本稳定在510 万亩左右，并有逐步增加的趋势。2018、2019、2020 年全区亩均冬灌引水量分别为171、170、171m³/亩，基本保持稳定。其中水稻、小麦、供港蔬菜亩均冬灌引水量较高，均超过200m³/亩；玉米、林地、枣树和经果林中的其他亩均冬灌引水量次之，在147～170m³/亩；葡萄、枸杞和牧草及其他亩均冬灌引水量在120～140m³/亩左右。

四、冬灌生态效应分析与评价

（一）各生态类型生态水量

宁夏冬灌水量的生态效应主要包含生态林保障用水、湖泊水体生态补水、草地生态维持用水需求以及洗盐压碱生态功能水量四个方面：

（1）人工生态林现状实际灌溉生态功能水量为0.73 亿m3；

需求灌溉水量为0.58 亿m3；

（2）冬灌期间湖泊生态补水平均补水量为0.47 亿m3；

（3）草地生态现状实际灌溉生态功能水量为0.34 亿m3；

需求灌溉水量为0.28 亿m3；

（4）洗盐压碱及抑制盐碱现状生态功能水量为0.95 亿m3，需求灌溉水量为1.02 亿m3。

（二）非生态功能冬灌水量

宁夏非生态功能冬灌水量需求计算主要包含林草地生长保障需水量、冬灌区域潜水蒸发水量、洗盐压碱非生态功能水量、设施农业及供港蔬菜越冬需水量等四个方面：

（1）林草地现状生长保障需水量为0.49 亿m3；需求生长保障需水量为0.39 亿m3；

（2）冬灌区域现状潜水蒸发量为0.56 亿m3；现状潜水蒸发量为0.49亿m3；

（3）洗盐压碱现状非生态功能水量为3.05 亿m3；现状非生态功能水量为2.34 亿m3；

（4）设施农业及供港蔬菜现状越冬需水量为0.53 亿m3；需求越冬需水量为0.43 亿m3。

宁夏引扬黄灌区现状情况下冬灌用水的生态功能水量为3.27 亿m3；相应的冬灌用水生态贡献为34.5%。宁夏引扬黄灌区需求用水情况下冬灌用水的生态功能水量为3.086 亿m3；相应的冬灌用水生态贡献为38.6%。

五、加强冬灌用水管理的意见

（一）准确核查，合理计划。各供水工程管理单位严格按照冬灌供水对象，落实供水任务。各单位在夏秋灌停水后积极指导配合地方水务部门、农业农村部门和受益乡（镇）开展冬灌前本灌域范围内来年种植结构调查，由地方水务部门结合来年种植结构，制定各地详实的冬灌用水计划，并上报自治区水利调度中心。水利调度中心根据全年水量分配和调度情况向各地方和供水单位下达供水计划。各供水单位不得超计划供水，各县（区）在冬灌期间和年度不得超指标用水。

（二）多措并举，节约用水。凡需冬灌的农田结合秋季农田水利基本建设，在冬灌前必须采用激光平地、机械平地等方式进行平田整地（耙磨整平），加强高标准农田建设。严格供用水计划管理，细化优化调度方案，指导协会做好支渠以下用水管理，做到水到即灌，提高冬灌灌水效率，严格控制冬灌定额，严禁纵水入沟、淹滩漫路等现象发生。

3.定额管理，价格调控。供港蔬菜严控定额，超冬灌用水实行累进加价制度。结合水价改革以节约用水为准则进行建立加价制度。

六、保障措施

（一）明确任务，落实责任。水利厅全面负责冬灌工作，水利调度中心组织供水单位复核地方水务部门上报的冬灌用水计划。受益乡（镇）、农业农村部门积极配合地方水务部门做好冬灌用水计划上报，供水单位按照下达调度计划做好供水服务。发改部门负责冬灌供水水价核定工作。

（二）加强协调，形成合力。各市县水务部门积极协调农业农村部门落实平田整地任务，水务部门积极协调发改部门落实骨干和末级渠系供水水价工作，各受益乡镇积极组织落实农业农村部门下达的高标准农田建设任务，各供水单位积极对接蓄水用户做好越冬水量储备工作。

（三）强化监督，确保实效。各级水务部门要加强冬灌用水全过程管理，确保以水定植、以水定结构，强化水资源刚性约束，落实总量控制和定额管理，做到用水有计划，种植有依据，为经济社会各业发展用水提供水安全保障。

结语：总之，为进一步强化引黄灌区冬灌用水管理工作，在工作中还要贯彻落实新发展理念，坚持以水而定，大力推进水资源节约集约利用，推动黄河流域生态保护和高质量发展先行区建设步伐。