王锋前
(山西汾河灌溉管理有限公司,山西 祁县 030900)
山西省现有大型灌区12处,其中大型自流灌区6处,大型机电灌站提水灌区6处,大型灌区中自流和提水灌区比例各占50%。如何有效提高农田灌溉水利用系数是节约用水,均衡调度,最大发挥水资源效能的基础环节。
90年代,山西省对大型灌区进行了渠道防渗、田面工程、渠系骨干工程配套等节水工程建设。“十一五”期间,启动了覆盖全省的山西大水网建设,先后开展大中型水利骨干工程、大中型灌区续建配套与节水改造工程建设、小泉小水水源工程建设、灌溉大水网工程建设。“十二五”期间,共完成水利投资1 257亿元,是“十一五”全省水利投资的3.3倍。在农田水利设施建设上,全面推进农田水利标准化、膜下滴灌示范工程项目建设。“十三五”期间,全省水利系统以新时期治水方针为引领,继续推进农田水利工程建设。
截止到2020年底,全省农田有效灌溉面积163.05万hm2,节水灌溉工程面积112.07万hm2。节水灌溉工程面积中,渠道防渗面积46.75万hm2,占总有效灌溉面积的28.67%,占节水灌溉面积的30.70%;低压管灌面积56.38万hm2,占总有效的34.58%,占节水灌溉面积的37.03%;喷灌面积5.07万hm2,占总有效的3.11%,占节水灌溉面积的3.33%;微灌面积3.88万hm2,占总有效的2.38%,占节水灌溉面积的2.55%。
2020年,财政对全省6个大型自流灌区节水工程总投资0.51亿元,6个大型提水灌区节水工程总投资0.10亿元。中型自流灌区节水工程总投资1.28亿元,中型提水灌区节水工程总投资1.46亿元。小型自流灌区节水工程总投资0.27亿元,小型提水灌区节水工程总投资8.76亿元,纯井灌区节水工程总投资15.61亿元。全省节水工程总投资28.93亿元。
山西省农业灌区类型可分为大、中、小型和纯井灌区四种类型,不同类型灌区的农田灌溉水有效利用系数表现不同,各种类型灌区的水资源利用系数总体表现为:纯井灌区>中型灌区>大型灌区>小型灌区。全省灌溉水有效利用系数的多年平均值为0.551。
通过大中型灌区节水配套改造、泵站更新改造、小农水重点县、高标准农田建设以及地下水超采治理等项目的建设,全面推行农田水利建设标准化、创建现代化示范灌区等,节水灌溉工程面积达到全省灌溉总面积的60%左右,建设标准提高,工程状况得到了大的改观,灌区节水配套和节水改造有效减少了渠道供水损失,进一步提高了渠系水利用系数,继而提升了田间水利用系数,全省2020年大型灌区灌溉水有效利用系数达到0.493 5,中型灌区达到0.508 5。
经比较小型灌区的灌溉水利用系数最低,全省2020年小型灌区灌溉水有效利用系数仅为0.483 2。主要原因是全省小型灌区数多、情况复杂,有的是政府管理,有的依托于乡村农户管理,管理水平参差不齐,总体表现相对较差;灌排水设施建设标准低、工程老化、破损严重,导致水资源利用率降低,仍有较大的提升空间。
全省纯井灌区的灌溉类型,分为土渠、防渗渠道、管道、喷灌和微灌5个类型,2020年纯井灌区平均灌溉水有效利用系数为0.646 6,提高纯井灌区的灌溉水利用系数,需要不断提升管灌、喷灌、微灌等节水灌溉的比例,减少土渠、干砌石渠道灌溉面积。但山西省正在强化落实“关井压采”措施,减少地下水开采,涵养地下水资源,所以对纯井灌区的投资改造,不应成为未来发展的主要方向。
3.1.1 解决自流灌区大水漫灌(超定额灌水)的措施
自流灌区的灌溉水利用系数较低,主要原因是大水漫灌(超定额灌水)。造成大水漫灌的原因:一是灌区在规划设计时,由于干支斗各级渠道的控制面积较大,只能以大流量供水保证灌溉的适时性(比如每年2月底到4月初的春灌)。二是大流量供水按定额灌溉,需要组织大量人力投入到田间组织灌溉,农村青壮年大都外出就业,大水漫灌问题禁而不绝。
根据灌区灌溉工程的控制面积、农田的适时灌溉要求、农民灌溉的历史习惯、农民对灌溉的投工意愿等情况,解决大水漫灌问题不能单靠水管单位。当地政府必须采取重新规划设计灌区输配水渠系、调整不同种植结构条件的灌溉制度,补齐末级渠系建设管理短板和构建田面工程管理主体,实行农村土地集约化管理。
3.1.2 重构末级渠系管理关系
灌溉系统中的斗、农、毛渠等末级渠系工程,对灌区整体灌溉水利用系数起着关键性决定作用。近二十年针对大中型灌区的骨干工程,国家投入了大量资金进行技术改造,当前突出问题是与干、支渠骨干工程配套的斗、农、毛渠等末级渠系和田间工程建设不匹配,严重影响了工程效益充分发挥。
随着农业市场化改革以及农民城市化浪潮,农村集体组织的职能发生变化,农业收入在农民经济收入中所占比例逐渐降低,致使末级渠系和田面工程的投资管理主体缺位。一些农民用水者协会已经名存实亡,特别是一些跨村组、跨乡镇的斗农渠工程更是无人管理,无法实施未级渠系技术改造,村集体则因取消农民自筹已无财力管理,农民群众的公益性观念淡薄,加之农业收入与产出倒挂,农民不愿投入资金和劳力,都导致斗农渠以及田面水资源的浪费。
应尽快建立现代的农田管理制度,提高农田产出效率,构建农业管理创新机制,建立和完善乡镇、村等基层水利服务体系,加强对斗农渠、田面工程及用水户的管理。灌区管理机构应做好经常性维修养护,保持渠道和建筑物完好率,保证输水畅通。同时改善田间工程管理和维护状况,合理调配水资源,减少输水损失,使灌溉效益最大化。
3.1.3 重视小型灌区和纯井灌区的节水改造和科学管理
山西省小型灌区数量多、情况复杂、管理水平低,灌溉水利用系数最低;纯井灌区虽然利用系数最高,但灌溉面积小。有关部门应该重视小型灌区的节水改造、科学管理,全面提高农田灌溉水利用率。
3.1.4 继续对大中型灌区骨干工程进行改造
山西省大中型灌区骨干工程的改造还有很大空间,长距离河道输水的损失太大,可改造建设为渠道、管道输水。如夹马口灌区是山西省大型提水灌区,目前干渠防渗率为80.99%,支渠防渗率为68.35%,在干支渠的防渗改造上还有较大空间。
3.2.1 渠道防渗与渠系建筑物工程改造
通过渠道防渗与渠系建筑物的节水技术改造升级,提高输水渠系的过流能力,缩短输水时间,提高输水流速,可以大幅减少渗漏与蒸发损失。同时在设计流量较大的骨干输水渠道,探索科学有效的渠道防渗结构型式,也可以有效提高渠系水利用系数。
3.2.2 新型节水灌溉技术推广
广泛推广新型节水灌溉技术,如低压管灌、滴灌和微喷灌等节水技术;农田灌溉实行沟灌、小畦灌溉以及波涌灌等先进的地面灌水技术,减少田间水的径流损失,提升灌溉水利用系数。
3.2.3 农艺节水技术普及应用
采用覆膜保墒等农艺措施,减少田间水的蒸发损失。此外,通过开展测墒灌溉,确定合理的灌溉制度,防止深层渗漏损失。
3.2.4 灌区信息化升级改造
通过应用墒激光控制土地平整技术、灌溉专家决策系统、全渠道控制系统等现代化、信息化技术,实现灌区管理的现代化,提高灌溉水利用系数。
党和国家高度重视农业,特别强调粮食安全问题,水利是农业的命脉,是保证粮食稳产高产的基础。灌溉水利用系数指标,由水利部门主导统计测算,但灌溉水利用系数的提高,需要各级政府及各有关部门协调配合做好顶层设计。
在涉及农田灌溉的工程规划设计、灌区节水改造和灌溉用水管理制度方面,各级政府要从全局角度,把提高区域农田灌溉水有效利用系数作为统一目标,要理念一致、功能协调、结构统一、资源共享,从各方面、各层次、各要素统筹规划考虑,研究提高农田灌溉水有效利用系数的措施,建立适合当地社会经济条件的农业制度。