灌溉农业的问题及解决措施范文

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灌溉农业的问题及解决措施

篇1

绿洲农业又称绿洲灌溉农业,主要分布于新疆内陆盆地和甘肃河西走廊等地。在干旱荒漠地区的河湖沿岸或山麓地带与冲积扇有地下水出露的地方,因有灌溉水源而成为荒漠地区发展农业的理想场所。绿洲农业多呈孤岛状、带状或串珠状分布于荒漠地区。

例1 阅读图文资料并结合所学知识,完成下列各题。

20世纪50年代以来,下图中我国境内某些区域建立了许多国营农场,引种优质长绒棉。目前,这些区域的棉区是我国最大的商品棉生产基地,种植规模大,机械化水平高。

(1)推断并说明这些国营农场的分布规律。分析这些地区种植优质长绒棉的有利条件。

(2)说明该区域商品棉生产的自然限制性因素。

(3)分析该区域过度扩大棉花种植面积对区域环境的影响。

解析 (1)这些国营农场的分布主要受水源影响,新疆长绒棉生产基地应分布于水源较为充足的绿洲地区,从该方面分析判断即可。新疆地处西北内陆,种植优质长绒棉的有利条件可从无霜期、气温、日照时长、热量、昼夜温差、土壤、灌溉水源等方面分析。(2)新疆地处西北内陆,距海较远,气候干旱,降水稀少,灌溉水源不足,制约了西北地区商品棉的生产。(3)该区域气候干旱,水源短缺,过度扩大棉花种植面积,将会增加水资源消耗,从而导致河流下游水量减小甚至断流;加剧气候干旱,造成荒漠化扩大、绿洲消失等;水资源不合理利用还会造成土地盐碱化,对当地的生态环境造成危害。

答案 (1)分布规律:盆地周围绿洲地带(山前洪积-冲积扇地带)。有利条件:(棉花生长期)光照充足,热量充足,有灌溉条件。

(2)气候干旱(降水稀少),水资源有限。

(3)过度扩大棉花种植面积,会过度消耗水资源,导致河流下游水量大减甚至断流;荒漠化扩展、绿洲消失(生态环境恶化);灌溉用水过量(与排水失衡),会引起地下水位上升,造成土壤的次生盐碱化。

点拨 西北地区农业发展的优势条件和主导因素:西北地区光热充足,昼夜温差大,土地面积广阔,但受水源制约,因此水源是其农业发展的主导因素。

新疆的绿洲农业发展条件:(1)有利条件――夏季高温,光照充足,昼夜温差大。这个对农业发展的有利条件还要特别从生物学的角度理解。新疆的特色农产品主要有棉花、甜菜和多种瓜果。如分析新疆的瓜果特别甜的原因:温带大陆性气候降水少,昼夜温差大,白天温度高、光照强,有利于植物进行光合作用制造有机物,而夜里温度相对低,植物呼吸作用弱,减少了有机物的分解,使瓜果糖分积累多。(2)限制性条件及解决措施――解决水资源不足,修建引水渠、灌渠、坎儿井等水利设施。

新疆绿洲农业面临的问题与可持续发展措施:(1)问题:生态环境脆弱;过度放牧、过度樵采、过度开垦导致植被破坏,土地荒漠化严重;水资源的不合理利用,导致土地荒漠化和盐碱化。(2)措施:兴修水利设施;合理利用水资源,采用喷灌、滴灌等先进灌溉方式;发展节水农业;退耕还林、还草,保护生态环境;采用天然气、新能源等作为农村生活能源。

[灌溉农业]

灌溉农业是在天然降水极少的干旱、半干旱地区,依靠水利工程设施发展起来的农业,主要分布于宁夏平原、河套平原和河西走廊等地区。灌溉农业通过各种水利灌溉设施,满足农作物对水分的需要以实现稳产高产,有时还可以培育肥力和冲洗盐碱。因此,灌溉农业是一种能提高土地生产能力、能排能灌、稳产高产的农业。

例2 宁夏回族自治区是“被贺兰山护着、黄河爱着的地方”。独特的地理位置,塑造出宁夏特有的自然和人文地理景观。读图,完成(1)~(3)题。

(1)“塞上江南”是宁夏的主要农业区,其发展农业的优势条件是( )

①地势平坦 ②光照资源丰富 ③降水丰沛 ④灌溉水源充足

A.①②③ B.②③④

C.①③④ D.①②④

(2)在世界农业地域类型中,宁夏农业主要属于( )

A.游牧畜牧业 B.牧场畜牧业

C.旱作农业 D.水田农业

(3)宁夏地理环境自南向北的变化体现了( )

①季风区向非季风区过渡 ②半湿润区、半干旱区向干旱区过渡 ③农耕区向游牧区过渡 ④长江流域向黄河流域过渡

A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④

解析 本题组考查区域地理特征及环境对区域发展的影响。第(1)题,根据宁夏的位置和年降水量判断,宁夏发展农业的优势条件不可能有降水丰沛。第(2)题,由上题可知,宁夏地区降水较少、气候干旱,但地势平坦,有丰富的灌溉水源,因此农业地域类型是旱作农业。第(3)题,根据宁夏位置,结合夏季风的影响范围可知宁夏地理环境自南向北季风区向非季风区过渡;从降水量的变化可知道是半湿润区、半干旱区向干旱区过渡;结合种植业和牧业的发展条件可知是农耕区向游牧区过渡;宁夏位于秦岭以北地区,不可能体现长江流域向黄河流域过渡。

答案 (1)D (2)C (3)A

点拨 西北地区气候类型为温带大陆性气候,年降水量稀少,气温年较差、日较差大,太阳辐射强,多大风。主要是由于其深居内陆,距海远,加之重重山脉阻隔,海洋水汽难以到达。宁夏平原农业区降水量由400mm向200mm过渡,属半干旱地区,靠天然降水不能发展种植业。

河套平原和宁夏平原引黄河水灌溉,主要农作物为春小麦、水稻等,有“塞上江南”之称。河西走廊依靠山地降水和高山冰雪融水灌溉,主要农作物有葡萄、棉花等。

半干旱地区不合理的灌溉(如大水漫灌),不仅浪费水源,还会造成土地盐碱化。从可持续发展角度考虑,灌溉农业区应该注意节水用水,发展喷灌、滴灌技术,避免大水漫灌,提高水资源利用率,避免土地盐碱化。

[河谷农业]

主要分布在青藏高原地区,以青海的黄河谷地、湟水谷地和的雅鲁藏布江谷地最典型。青藏高原气候高寒,只有河谷地带由于地势较低,气温较高,无霜期长,降水条件较好,土壤比较肥沃,又有河水作为灌溉水源,因此适宜耕作,成为农业发达地带,被称为河谷农业。

例3 年楚河河谷所产油菜籽籽粒大、品质优,单位面积产量比我国东部平原高一倍。结合右图分析年楚河河谷油菜籽单产高、品质优的自然条件。

解析 本题考查影响农业区位的因素。自然条件包括气候、地形、土壤、水源等。从图看该地区纬度低,海拔高,灌溉水源充足。

答案 年楚河河谷(位于青藏高原南部)纬度低、地势高,作物(油菜)生长期长,光照充足,昼夜温差大,有利于有机物质的积累。(土壤肥沃,)灌溉水源充足。

点拨 “高”“寒”是青藏地区两大地理特征,对农业的影响深远:高寒畜牧业分布在青海、的高寒牧场,农产品有牦牛、藏绵羊、藏山羊等;河谷农业分布在藏南谷地和湟水谷地,农产品有青稞、小麦、豌豆,农作物单产比较高。

篇2

1、我国水资源利用现状

水资源指可资利用或有可能被利用的水源,这种水源具有足够的数量和可用的质量,且必须具备可以更新补充、可供永续利用的特点。

我国是一个水资源短缺、水旱灾害频繁的国家,如果按水资源总量考虑,水资源总量居世界第六位;若按人均水资源量计算,人均占有量只有2500立方米,约为世界人均水量的1/4,在世界排第110位,已经被联合国列为13个贫水国家之一。

我国年降水总量为61889亿立方米,多年平均地表水资源为127115亿立方米,地下水资源量为8288亿立方米,全国平均年水资源总量为28124亿立方米。1998年我国总用水量5435亿立方米,其中农田灌溉用水占64.3%,林牧渔用水占5.0%,农村生活用水占5.3%。各流域片用水情况是:松辽河片用水量624亿立方米,农业占72.4%;海河片用水量424亿立方米,农业占72.5%;黄河片用水量395亿立方米,农业占77.9%;淮河片用水量567亿立方米,农业占72.2%;长江片用水量1663亿立方米,农业占58.5%;珠江片用水量837亿立方米,农业占65.0%;东南诸河片用水量308亿立方米,农业占65.3%;西南诸河片用水量82亿立方米,农业占78.9%;内陆河片用水量536亿立方米,农业占94.6%。1998年,各流域片地表水控制利用率(地表水供水量占地表水资源量的百分比)、水资源总量利用消耗率(用水消耗量占水资源总量的百分比)是:海河片和黄河片的利用程度最高,地表水控制利用率分别为61.8%和73.7%,水资源总量利用消耗率分别为70.2%和44.5%;其次是内陆河片、淮河片和松辽河片,地表水控制利用率分别为34.2%、34.9%和16.6%,水资源总量利用消耗率分别为26.9%、24.7%和15.4%;珠江片、长江片、东南诸河片和西南诸河片的利用程度低,地表水控制利用率分别为14.0%、12.1%、9.9%和1.3%,水资源总量利用消耗率分别为6.6%、6.3%、5.6%和0.9%。松辽河片中的辽河流域利用程度较高,地表水控制利用率为39.8%,水资源总量利用消耗率为33.5%。

2.2我国农业水资源利用效率

从总体上来看,我国农业水资源利用效率不高。据初步分析,全国平均渠系利用系数0.4—0.6,灌区田间水利用系数0.6—0.7,灌溉水利用用系数0.5左右。从表1-2-1可以看出,全国水资源利用情况是:渠系综合水利用系数为0.40-0.6,灌区田间水利用系数为0.60-0.7,灌溉水利用系数为0.3-0.5。华北地区是我国农业水资源利用较高的地区,其各灌区利用系数存在较大差异。衡量水资源高效利用指标,不能仅仅考虑水资源利用率,更重要的是看水资源的利用效率。

2.3我国农业水资源利用存在的主要问题

目前,我国农业水资源利用存在许多问题,主要表现在:

(1)缺乏有效的管理机制,导致水资源短缺与水资源浪费共存

我国地表水灌区每公顷次灌水量1200-1500m3,最高达2258,地下水灌区达900-1050m3,高出适宜水量的1-2倍,西北地区每年灌水定额可达16537m3/hm2,是全国的1.4倍。

另外,我国农业水资源污染也非常严重。椐统计,1998年全国废污水排放总量共593亿吨(不包括火电直流冷却水);其中工业废水占69%,生活污水占31%。这些污水排放污染了水质。椐1998年水质监测资料,对全国109700公里河长进行评价的结果,Ⅰ类水河长占5.4%,Ⅱ类水河长占24.4%,Ⅲ类水河长占33.0%,Ⅳ类水河长占13.7%,Ⅴ类水河长占6.6%,超Ⅴ类水河长占16.9%。

(5)水资源“农转非”现象严重

尽管农业水资源“农转非”提高了水资源利用效率,但也带来了一系列问题,如农民的水权如何得到保证,节水农业投资如何合理分配等。

3、节水农业现状

3.1节水农业发展概况

节水农业是充分利用降水和可利用的水资源,采用水利与农业措施提高水的利用率和水的利用效率的农业,即提高用水有效性的农业,节水农业的核心是节水灌溉。

由于我国水资源及其有限,扩大灌溉面积的水量必须立足于现有农业水资源的高效利用,因此,发展节水农业成为我们的必然选择。

农业用水量始终保持在3500~3900亿m3,我国水的利用率和效率均有提高。

3.2节水农业发展存在的主要问题

一是对节水农业认识上存有误区,认为节水农业就是节水灌溉农业,节水技术是灌区的专利。

3.3.2节水技术总体水平低

从整体上来看,我国的农业节水技术水平尚处于较低层次。以节水灌溉为例,全国节水灌溉面积占有效灌溉面积的1/3,渠道防渗和管道输水灌溉等方式仍占主导地位,喷灌和微滴灌等高效节水灌溉方式仅占有效面积灌溉面积的4.3%左右,与发达国家相比存在很大差距,节水灌溉设备品种和质量还不能满足节水灌溉的发展需要。3.3.3没有形成高效的推进节水农业发展的机制。

(3)管理。现行水管机构节水功能缺损,不适应市场经济和节水农业发展的需要,灌溉管理系统缺乏效率。我们从仅从重水利轻灌溉,水利与灌溉分家现实就可以窥视一二。其原因出现在管理归属上,兴修各种水利工程归水利部管,农田水利归水利部管,水利部与农业部又分属不同的部,而灌溉技术与农业密不可分,部门分割影响了我国节水农业的发展。

3.3节水农业发展态势

尤其要把水资源的合理开发和节水工作放在突出位置。

3.3.2投资力度加大,为节水农业发展增添的活力

3.3.3适宜国情的节水技术,为节水农业的发展扫平了道路

多年来,随着节水农业的发展,各地广大科技工作者研制出适合中国国情节水技术,并对节水农业发展模式进行了认真总结和推广,效益显著。3.3.4广大农民的积极参与,极大地推动了节水农业的发展

到2015年,使全国节水灌溉面积达到6亿亩,灌溉水的利用率达到的60%以上,年节水700亿立方米,以满足扩大灌溉面积和提高保证率对水量的需求。到2030年,井灌区80%以上实现喷灌或低压管道输水灌溉,自流灌区60%以上的骨干渠道实现防渗、水稻全部采用控制灌溉,通过采用节水灌溉制度和管理措施,使全国灌溉水利用系数提高到65%,每年可节水1000多亿立方米。

第二章农业水资源供求预测

西北地区目前耕地灌溉率为39.1%,从土地资源看扩大灌溉面积的潜力比较大,但该地区水资源相对短缺,而且水土资源部匹配,生态环境相对脆弱,但如果解决水资源问题,或大力发展节水灌溉,尚可扩大部分灌溉面积。华北地区耕灌溉率较高,1997年全区平均为44.6%,通过节水及调水,具有进一步发的耕地条件。在我国现有灌溉耕地中,水田占31.7%。水田灌溉用水量较大,但亩产量较高,且我国粮食需求中稻米需求较大,因此水田需水较多,但其种植面积应保持一定比例。

3、农业需水预测

水资源需求受人口增长有与经济发展驱动,同时还受水资源条件、水资源市场、水工程条件和水管理政策等因素的制约。市场条件下需水增长将受到水价的抑制。

3.1、农业水资源的历史变动趋势

农业用水比例下降,总量趋稳。农业用水比重,1949年为97.1%,1980年为88.2%,19993年为78.0%,到1997年下降到75.3%。农业用水增长地区差异大。北方农业用水的增幅大于南方。

1980年北方地区农业用水占全国农业用水总量的51.3%,1997年上升到52.5%,这与北方土地资源丰富及灌溉面积扩展规模大于南方有关。

3.2、2005-2030农业需水

农业需水包括农田灌溉用水和林牧渔业用水。农田灌溉需水又包括水浇地和水田,灌溉需水预测采用灌溉定额预测方法,灌溉定额预测要考虑灌溉保证率水平,本次预测采用中等干旱年份灌溉定额。灌溉需水预测见表2-3-1。南方地区虽然水资源相对充足,但灌溉供水需要资金投入,且在局部地区灌溉供水的水源也受城市和工业的挤占,因而其灌溉需水增长受到抑制。1997年全国林牧渔业用水量为321亿立方米。考虑林牧渔业用水后,我国农业总需水量,1997年全国为4300亿立方米,农业需水高峰预计在2010年出现,其需水量约4350亿立方米。表2-3-12005?2030年农业灌溉定额与需水量

4、农业水资源供需态势

农业水资源的供给能力主要取决于水资源总量的增长和其它竞争性用途(如工业和生态环境用水等)的增长状况。表2-4-12005?2030年农业水资源供需态势

5、农业节水潜力

它主要包括节水的轮作制度、节水灌溉制度与管理制度、节水高产品种、耕作栽培、培肥施肥和化控技术等。

第三章农业水资源高效持续利用

水资源高效利用是世界性课题,无论是富水国家还是缺水国家,都十分重视水资源可持续利用,下面从开源、工程节水、农艺节水、化学节水和管理节水等方面综合介绍国际经验,以利于我们借鉴,提国我国农业水资源利用效率。

跨流域调水跨流域调水是解决水资源时空分布不均的有效途径。管道输水,大大地减少了水资源在运输过程中的损失,并有效地避免水质恶化。

劣质水利用劣质水包括工业、生活废污水、地下咸水等。随着人口的日益增加和国民经济的迅速发展,对水资源的需求日益增大,水资源危机逐渐显露,为了解决水资源供需矛盾,各国均把利用劣质水开发利用作为弥补淡水资源短缺一个途径。美国目前已建成3400余处污水再利用工程,全国50个州中有45个采用了污水灌溉。印度自80年代开始,每年用于农田灌溉污水占城市污水量的50%以上。以色列污水利用率已达70%,其中1/3用于灌溉,约占总灌溉水量的1/5。ARO的水土研究所的资料表明,目前经处理的工业废水和微咸水用于农业灌溉的分别为2亿m3和1亿m3,计划到2010年,工业废水利用量将达到5.4亿m3,60%生活污水也将用于灌溉,而淡水用于灌溉的量从11亿m3下降到5.0亿m3,即农业灌溉用水的一半左右将由经处理工业废水和其他劣质水来满足。

如以色列采取各种方法综合利用水资源,包充分利用天然降水、污水利用和微咸水利用。1.2工程节水

改进地面灌水在发展喷、微灌同时,各国重视对常规灌水方法的改进与发展,并研制出绳索控制灌溉、波涌灌、地面浸润灌溉、负压差灌溉、土壤网溉、集水灌溉、皿灌、水平地灌、膜上灌、抗旱坐水种、水稻浅湿赶循环交替间断灌水方法和水稻节水控制灌溉等许多新方法、新技术。

1.3农艺节水

二是利用田内集水,即通过收集周围平地或集水区的水分来稳定作物产量。

1.4化学节水

制订合理的节水农业发展政策,是节水的关键。

1节水农业投资政策

1.1节水农业投资现状及存在的问题

多年来,我国对农业水利投资非常重视。3年来,全国共投入节水灌溉资金250亿元,其中,利用节水灌溉的贴息贷款53亿元,各级财政投入73亿元,群众自筹124亿元,大大地促进了节水农业推广,新发展节水灌溉工程面积8450万亩。截止到1998年底,全国节水灌溉工程面积已达1533万公顷,其中喷灌、滴灌和微喷灌面积146.7万公顷,管道输水灌溉面积520万公顷,渠道防渗面积866.7万公顷,推广水稻节水灌溉和坐水种等非工程节水面积1333万公顷。

(4)忽视节水农业效益的外部性。

2、节水科技政策

2.1节水农业技术系统

节水农业的概念有多种说法,但我们认为节水农业最基本的内涵是应用节水技术高效利用水资源,水资源包括灌溉水和降水,高效指提高水资源的“有效性”和“转化效率”。节水农业技术系统由相互联系、相互制约的工程节水、生物节水、农艺节水和管理节水四个子系统组成。

1)工程节水子系统。包括:(1)输水工程--渠道防渗、低压管道输水;(2)集水工程--梯田、水窖、坑塘、水库等;(3)灌水工程--常规节灌(如小畦灌、细流沟灌、隔沟灌、膜上灌、间隙灌、浅湿晒等)和现代喷微灌等措施。

2)生物节水子系统。理论上讲,生物节水技术的“水分转化效率”功能具有无限性,对节水农业具有特别重要的意义。

3)农艺节水子系统。4)管理节水子系统。包括水资源优化调度、灌溉自动化控制、节水灌溉制度、节水种植制度、价格杠杆、农户参与等措施。发展节水农业应以上述四个子系统为基础进行优化集成,节水灌溉农业和节水旱作农业并举。消除“节水农业=节水灌溉农业=节水灌溉工程=喷滴灌”这种认识上的误区,应全面推进节水农业。节水旱作农业与节水灌溉农业同属节水农业范畴,二者不可偏废,节水灌溉农业不应排斥农艺、生物和管理节水措施,节水旱作农业也不应排斥工程节水措施。

2.2节水农业技术存在的问题

节水技术水平尚处于低层次水平

节水技术服务体系不健全

节水技术选择缺乏科学性

节水技术与增效相脱离

用水效率低下

用水效率和水资源利用率两个不同的概念,它偏重于单位水资源所获得的效益。我国的水资源开发利用率较高,但是水资源利用效率比较低下,导致宝贵的水资源浪费十分严重。

如我国的农业长期以来采用粗放型灌溉方式,水的利用效率很低,水的有效利用率仅在40%左右,现有灌溉用水量超过作物合理灌溉用水0.5至1.5倍以上,椐有关资料分析,美国1990年用水效率为10.3美元/m3,1989年日本为32.4美元/m3,我国1995年用水效率为10.7元/m3,我国1995年的用水效率只有美国的1990年1/8,日本1989年的1/25(汇率按1995年1.32美元计算),说明我国节水潜力很大。

2.3节水农业科技政策

(2)建立节水技术选择论证制度。(3)科学地制定节水高效农业标准。

3节水农业水价政策

3.1农业水资源市场特征及交易原则

3.1.1、农业水资源市场

建立和完善农业水资源市场是非常必要的。3.1.2农业水资源市场特征

主要表现在:首先,农业水资源市场的垄断性与广阔性,这就决定了农业水资源市场不可能放开,不完全的市场,培育水资源市场只能是在政府调节下的有步骤地进行;其次,农业水资源市场的双重性,水资源具有生产资料和消费资料双重性,因而农业水资源市场也具有双重性;第三,农业水资源市场失效性,主要表现在节水效益的外部性及其农业水资源的保护方面;第四,农业水资源市场交易所有权恒定性,农业水资源市场中水资源所有权是不变的。

3.1.3农业水资源市场交易原则

由于农业水资源市场所具有的特殊性,决定了农业水资源市场交易原则具有特殊性。3.2农业水资源市场存在的问题

为了实现水资源国内水资源市场发挥作用,对水资源市场进行培育是十分必要的。农业水资源市场的培育,其关键是建立合理的水价体系。科学的水价体系是水利经济良性循环的重要保证,也是合理利用水资源的调解器。3.3农业水价政策

(4)建立科学的水价体系,确保地表水、地下水及降水联调机制顺利实施。如对于河水灌区,为了充分利用水资源,充分利用地下水进行灌溉,适当提高地表水资源价格,地表水地下水资源的比价足以刺激地下水资源开发为限,对于地下水资源溃乏而地表水资源丰富地区,可以适当提高地下水资源价格,确保地表水资源合理利用,保护地下水资源。

4、21世纪节水农业管理战略

4.1、水资源管理一体化

如区域水量与水质管理的协调统一,流域管理与行政管理的协调统一、水资源管、供、用和治理协调、水资源利用和湿地保护统一,水资源地表与地下水—降雨联调,水资源开发利用与森林保护相统一,区域产业结构的调整和布局充分考虑水资源承受能力等等。

流域水资源管理一体化包括水量(包括地表水、地下水)、水质和开发利用,采取统一规划、统一调度、统一管理。具体而言,流域水管理机构给各地区和各部门分配地表水,要以这些地区和部门做到合理开发利用当地地下水资源为前提。地区和部门合理开发利用地下水,包括利用当地地表径流人工补给地下水的各种措施。

4.2面向国内国际市场,适当开展水资源贸易

市场是资源配置的重要手段,向国际、国内市场要水资源,并且适当开展水资源贸易,是解决21世纪水资源的重大方略之一。

对于国内市场,主要是通过水资源的市场调解实现水资源的合理的调配。研究结果表明,水价与水资源量之间存在如下关系:Q=Q(P/P),式中,Q2为调整后的用水量;Q1为调整前的用水量;P1为原水价;P2调整后的水资源价格;E水资源价格弹性系数。由此可见,建立科学的水价体系是水资源合理调配的关键。

4.3、建立高效有序的水资源管理机制

(1)将节约用水、保护水资源作为一项基本国策。

4.4以水权为中心,建立节水交换激励机制

所谓的水权,指水资源的所有权和使用权。水资源配置过程,实质上就是水资源“水权”的重新分配过程。水权在调节水资源供需和水资源转移过程中扮演着重要角色,水权是水资源管理的中心,研究建立水权的理论和可操作性的交换机制,通过市场的交换,实现水资源的有效分配,是21世纪农业水资源管理的重要趋势和方向。

水资源只是农业持续发展众多因素中重要因素之一,农业用水向城市生活和工业转移没有根本影响农业发展的根本原因是优质种子、化肥和科学技术的进步推动,其中农业节水技术发挥了不可替代的作用,可以说,水资源“农转非”挤占了农业生产所必须的农业水资源资产,他迫使农业生产走高效用水之路,因而促进了农业节水技术的发展,其最终结果是水资源资产增殖。

针对水资源“农转非”问题,必须采取“以益补农”的战略,即,水资源“农转非”受益者采取经济补偿的政策,补偿农业水资源水权转移额外投入或经济损失,如根据水资源“农转非”实际情况,可以适当提高工业用水或生活用水等价格,所积累的资金用来投资节水农业或对水资源转移者给予补偿。

对于水资源流域管理,采用以水权为中心的管理,建立流域级水权交换机制。特别针对大江大河,水权在科学调配水资源方面更具有重要的作用。无论水价是否合理,节水对供水单位的收入带来一定冲击,为了鼓励供水单位节水,国家或政府根据节水的实际情况,给予供水单位适当的补偿奖励,补偿奖励的数额足以调动节水的积极性;

篇3

[关键词] 宁夏 农业 节水

宁夏地处西北干旱内陆,多年平均降水量不足300mm,但蒸发量却达到2000mm以上,农业生产全部依靠灌溉,是典型的"唯灌溉而农业生产,唯黄河而发展"的战略格局。因此在宁夏发展节水灌溉十分必要,本文就此探讨如下:

1.宁夏农业节水建设的战略意义

资料显示,宁夏的现状地表水可利用量与目前实际引入灌区的地表水基本相当,地表水已基本无开源潜力。同时,由于水资源时空分布不均,加之水利工程建设滞后,管理薄弱,更加加剧了国民经济发展与生态环境保护用水的矛盾,干旱缺水已成为国民经济和社会发展的主要制约因素。宁夏农业用水量占总用水量的94%,由于灌溉方式落后,灌溉水的有效利用率只有42%,单方水的粮食生产能力只有0.7kg左右,远低于世界发达国家水平。21世纪随着各行业用水需求的大幅度增加,农业用水在社会总用水量中的比重将会不断下降,新增灌溉面积所需水量和被挤占的生态用水量将主要通过节水挖潜,从现有用水份额中解决和退还。为此,必须走以内涵挖潜为主的路子,发展优质、高产、高效农业和节水农业,在提高单产和提高农产品的质量及农业效益上下功夫。这是关系宁夏人民生存和发展的大事,要从全局和战略的高度,进一步提高对普及推广农业节水重要意义的认识。

2.宁夏农业节水的误区分析

2.1节水潜力的认识误区

目前在谈到宁夏农业节水潜力时,最常见到的结论就是由于宁夏一直实施的是大水漫灌,水稻灌溉中亩均用水达到2500方以上,因此节水潜力巨大。但实际上,根据国内外干旱区的经验,为了维持土壤的水盐平衡必须考虑将15%~20%左右的灌溉水量用于土壤洗盐排水,4~6年一个轮回对所控制的灌区进行压盐和洗盐。也就是说,为了维持一个区域(或流域)的水盐平衡,必须考虑留出一定的淋洗压(排)盐水量,而这部分水是不能计算在节水潜力之内的。

此外,由于在农业灌溉的面积统计中,一直有一部分”黑地”不在统计之列,因此统计值通常比实际值约小20%~30%(含5%~10%的轮歇地),这样就会导致对农业节水潜力认识上的偏差,真正的田间耗水量应比统计值偏大15%~20%,因此,这部分水同样不能计算在节水潜力之内的。

2.2节水措施的定位误区

一提到节水灌溉,多数人很自然就想到了喷灌、滴灌和微渗等压力灌溉技术。但由于这些技术的初期投资高,运行维护不易,因此这些技术只适用于经济价值较高的设施农业推广中。资料显示,当前常规的地面灌溉技术仍是世界各国普遍采用的传统灌溉方法,即使在美国,也有近50%的灌溉面积仍采用的是以沟、畦灌为主的地面灌溉技术。宁夏目前约有70%的灌溉面积仍采用地面灌溉,由于GDP有限,且田块分散,因此,宁夏近期仍应把改进地面灌溉方法作为主要的节水措施。

2.3节水主体的定位误区

通常都会认为节水的主体应是用水户及节水者本身。但实际上,由于当前的小农水建设还无法实现真正意义上的农民用水协会自主管理,且农业灌溉水价低廉,节水工程管护麻烦,农民并不能通过节水得到明显的实惠和收益,而水管部门节水甚至还有可能降低其水费收入,因此农户和水管部门的节水积极性是有限的,只有政府是希望通过节水实现合理的水资源调配,并完成生态环境严重恶化下的节水型社会建设的,因此必须重新定位节水主体,把节水者、节水受益者有机结合,形成互动的、利益相连的、效益共享的、统一目标的节水体系。

3.宁夏的农业节水潜力分析

3.1输水系统的节水潜力分析

目前,宁夏渠系利用系数统计值为0.42(含农渠),若考虑”黑地”问题则实际的渠系水利用系数为0.52,通过渠道防渗和发展管道输水技术,将渠系水利用系数提高到0.6,以农业灌溉引水总量36亿m3计算,则输水系统可节水(0.6-0.52)×36亿m3≈2.88亿m3。

3.2田间节水潜力分析

目前,宁夏田间水利用系数平均为0.7,若将田间水利用系数提高到0.80,则田间可节水(0.80-0.7)×36亿m3×0.52≈1.9亿m3。

3.3区域水网建设节水潜力分析

通过建设区域水网实现山区水库和灌区湖泊湿地的水资源合理配置和高效利用,并通过对现有中小型水库的除险加固和节水改造,使区域水网的水利用率提高10%左右,则可节水约1亿m3。

以上三项节水潜力共计6亿m3。

宁夏号称塞上江南,又是民族自治地区,具有较好的政策优势和投资环境,结合正在实施的大型灌区续建配套与节水改造、沙坡头水利枢纽节水改造工程、三大扬水工程更新改造等以节水为中心的重点项目,只要政策到位、措施得力,近期实现这个节水目标是基本可行的。

4.未来发展宁夏农业节水的思路

4.1总体目标

改革与农业发展不相适应的水管理体制和投资体制,形成合理的水资源管理运行机制和水价机制,建立健全政策法规和技术推广保障体系;努力改善灌区配套设施,进一步提高灌区农业综合生产能力;广泛采用节水灌溉技术,大幅度提高农业用水效率和综合效益;按照水权理论,实现水资源的优化配置;以水资源的可持续利用支撑农业的可持续发展,实现从粗放型灌溉农业向节水高效农业和生态农业的根本转变。

4.2思路与方向

如图1所示,宁夏的农业节水必须采用因地制宜的方法进行,并着重在两方面展开:技术层面上要以水网节水建设为主。通过新建调蓄水库、实施地表水与地下水联合调度、水权置换等方法实现水资源在区域内的合理配置与高效利用,为农业节水的整体推进提供有利条件。管理层面上要以政策导向为节水保驾护航。通过建立节水利益补偿、效益驱动的效益性节水机制,培育水市场,以政策引导、资金补助、技术指导、监督管理等多种形式,充分发挥农民用水协会的作用,调动整体节水积极性。

图1 宁夏农业节水的总体思路

5.结语

总之,随着新农村建设的进一步发展,宁夏水资源的供需矛盾将更加尖锐,农业节水的任务也会更为艰巨。因此,必须广开思路,集成工程措施和非工程措施、水利措施和农业措施、现代技术与传统经验,最终实现农业节水的总目标,为宁夏经济的可持续发展保驾护航。

参考文献:

[1]翟浩辉.当前发展节水灌溉应注意的几个问题.中国农村水利网站.2003-01-29.

篇4

历史上,治水就被众多统治者看作是兴国安邦的根本大计,主要致力于农田灌溉和水道运输两方面的发展。公元前250秦朝蜀郡太守李冰在成都平原修建了都江堰灌溉工程,两千余年来,这个工程仍良好地使用着。公元前246年在秦始皇号召下又兴建了关中郑国渠,其引泾水至洛水,全长150公里,灌田约115亩,据史书记载称誉到:“关中为沃野,无凶年,秦以富强,卒并诸侯”。公元前221年前后,即战国末期,我国开凿的运河已沟通了黄河、淮河、长江等几个主要水系。公元前219年在今广西兴安县修建了灵渠,接通了湘、漓二水,从而沟通了长江和珠江两大水系的航道。隋朝时期,开凿了与长城相媲美的南北大运河(或称京杭大运河),即联通了海河、黄河、淮河、长江和钱塘江五个水系,全长约1780公里,为世界上修建最早和最长的人工运河。唐中期则主要是南方农田水利的开发,即太湖流域发展了大规模的围田垦殖,并在大部分湖岸修堤,使湖海通流。唐代大和七年,则修建了它山堰工程(今浙江宁波),设计和施工都很先进。在南宋时期,井灌技术已甚发展,地下水得到大量利用,较着名的有坎尔井(源于汉代关东的井渠,由新疆各族人民改创)。元代也很注重兴修水利,设置屯田,由军民凿渠灌田,并建成通惠河(北京至通州)。明代军事屯田规模也不小,在内蒙古建立后套渠,宁夏引黄灌溉等,此外,还治理了京杭运河。到了清代,农田灌溉也有发展,但规模不大。建国后,提倡水利是国家的命脉,大力修建水利,农田灌溉已达约7.3亿亩[4]。总之,“兴水利,而后有农功;有农功,而后裕国”,也就是说水利兴则国泰民安,水利衰则社会动荡,这是历史的见证。

随着持续发展的兴起,各国学者见智见仁。有的强调环境保护,即倡导减少温室效应保护臭氧层;有的西方学派则强调少投入不施化肥的“生态农业”;有的如以色列、埃及、印度等国则强调治水。对于我国而言,由于水资源不丰不均决定了治水是国民经济的命脉,而且灌溉农业和旱农为我国农业之主体,合理治水、调水、用水、节水、保水是农业可持续发展的基础,因此众多学者如刘巽浩指出“我国可持续发展的战略重点是水[5]”;张岳提出“中国可持续发展的关键在水”[12]等。尤其长江、黄河、珠江、淮河、海河、辽河和松花江等七大江河流域能否得到根本治理与开发便成为我国社会经济是否能够持续发展的重点。这七大江河流域面积占全国国土面积44.5%,人口约占88%,耕地面积约占83%,河川径流量占58%,工农业总产值约占全国的80%以上,而且集中了全国各种主要矿产资源,尤其这些流域的中下游地区是我国社会经济最发达的区域,同时由于下游地势较低平,又是经常遭受洪涝等各种自然灾害最集中的地区[1]。为此,我国在《中国21世纪议程》中,把解决水问题(包括水利设施和资源节水)放在首要地位。

二、 我国水资源状况

1、我国水资源基本特征

由于我国受所处地理位置、气候、降水、地形、地貌等自然条件以及人口、耕地与矿产资源分布的影响,水资源有以下特点。

1.1水资源总量较丰富,人均亩均拥有水量少

水资源总量为河流、冰川、湖泊等地表水体与地下水体中参加水循环的动态水资源量的总和。根据水利部于1986年完成的全国水资源调查评价成果,我国的多年平均水资源总量为28124亿m3,但可利用量只有40%-50%左右。河川径流是水资源的主要组成部分,占我国全部水资源总量的94.4%。与世界各国河川径流量比较,我国河川径流量居世界第六位(算上原苏联),约占全球河川径流量的5.8%。平均径流深度为284mm,为世界平均值的90%。然而,每人年占有的径流量仅为2260 m3,约相当美国每人平均占有量的1/6,巴西的1/19,加拿大的1/58。人均水资源量为2480 m3,约为世界平均值的1/4,占世界第88位(有人认为第109位[8]),属于最低国家之一[5]。据实有耕地计算,我国亩均水资源量约为1400 m3,约为世界水平2353 m3的60%,低于巴西、加拿大、印尼和日本(山仑[6]指出人均亩均水资源分别为2730 m3/人和1870 m3/亩,陈梦熊[7]认为人均亩均分别为2710 m3和1770 m3,但两人一致得出人均亩均水资源分别为世界平均水平的1/4和3/4)。

1.2水资源时空分布极不均匀

我国水资源受降水影响,其时空分布具有年内、年际变化大以及区域分布不均匀的特点。首先是水资源的地区分布很不均匀,北方贫乏,南方丰富,差距悬殊。长江及其以南地区的流域土地面积、人口和耕地分别仅占全国的 36.4%、55%和36%,却拥有占全国81%的水资源,北方的土地、人口和耕地相应地占全国的63.6%、45%和64%,水资源却仅占19%[3]。此外,西北内陆及额尔齐斯流域面积占全国的63.5%,拥有的水资源量也仅占全国的4.6%。

其次,水资源年际年内变化很大。主要是雨水集中在夏秋6-8月,冬春少雨,而且长江以南十年中最大降雨与最小降雨的比值为1.5-1.7,而黄淮海为2.2-2.9;最大与最小年径流的比值,长江以南的中等河流在5以上,北方河流多在10以上。径流量的逐年变化存在明显的丰平枯水年交替出现及连续数年为丰水段和枯水段的现象,由此使我国经常发生旱、涝及连旱、连涝现象,从而加重了水资源调节利用的困难。

1.3我国大部都处在季风气候控制下,旱涝是经常的绝对的

据不完全统计,从公元前206年到1949年的2155年期间,我国发生较大的水灾1092次,较大旱灾1056次,也就是几乎每年都有一次较大的水灾或旱灾,其中尤以黄淮海平原和长江中下游最为严重。又据1950-1995年,全国平均受旱灾和水灾面积约2133万ha和933万ha,分别占耕地面积的22%和9.1%,成灾率分别为43%和55%。

2、我国水资源危机状况

2.1 我国水资源极其缺乏,按人均被列为13个贫水国家之列

2.1.1我国是世界上缺水区分布人口最多的国家

根据联合国人口行动组织1993年提出低于1000 m3/人.年属于缺水国,低于1700 m3/人.年为用水紧张国。1995年用水紧张国有44个,分布人口有7.33亿;缺水国28个,人口3.8亿。从总体上看,中国尚不属于缺水国家。事实上则不然,中国人口占世界的22%,而淡水量仅占世

界的8%。而且由于水资源地区分布极不均匀,使得我国北方和西北地区出现资源性缺水;而水资源年际变化大,年内分配不均,又造成我国半干旱、半湿润地区甚至南方多水地区经常发生季节性缺水,从而导致我国国土的大部分地区都出现水资源短缺问题。如按省市区匹配核算,用水紧缺的省市已有15个,即天津、宁夏、上海、河北、北京、山东、河南、山西、辽宁、安徽、甘肃、陕西、吉林、湖北和江苏,分布人口为6.19亿,相当于世界44个用水紧张国人口的85%,其中10个省区已滑入缺水行列,分布人口为4.19亿,超过28个缺水国人口的总和。这就意味着全球有50%以上的缺水人口在我国,主要集中在北方。

2.1.2我国缺水严峻,尤其缺水区形势不容乐观

我国水资源主要补给来源是大气降水,全国年平均降水量为628mm,远低于世界陆地年均降水834 mm,而广大西北内陆地区年均降水还不到400 mm,塔里木盆地、河西走廊、柴达木盆地、阿拉善高原等地年均降水量还不到100 mm[9]。90年代初,我国476个城市中,缺水城市近300个,其中严重缺水城市就有58个[37]。而且1995年,我国10个缺水省年人均可再生水资源量为458.6 m3,不足该类型标准的50%。比如天津人均量163 m3 ,宁夏193m3,上海207 m3 ,河北369m3 ,北京379m3 ,山东385m3等。

2.2我国水资源状况将进一步恶化,危机初露端倪

21世纪正是我国人口增长高峰期,预计一些省份将落入紧水或缺水区,届时用水紧张区人口分布将达7亿以上,缺水区将达5亿以上。东北、西北、华北及长江下游将成片出现水资源危机,如此广的地域,如此多的人口分布,在世界上实属罕见。

黄河1972年出现了长达3000年悠久历史中的首次断流。此后的12年中断流断断续续出现。自1985年以来,黄河每年必定发生断流,而且断流长度、时间和频率不断加长加快[11]。如1997年断流长度为500公里,断流时间为226天。淮河1997年断流90天。其它支流也难以幸免。发源于祁连山的黑河,穿越甘肃进入内蒙古阿拉善,1949年年流量为16亿吨,到90年代只剩下1-2亿吨。新疆塔里木河因上游引灌,下游已干枯数百里。此外,自然湖泊90年代初,数量已减少19%,总面积缩小了11%,最大的咸水湖—青海湖,水位正以每年10厘米左右的速度下降。布朗再次以此为由指出我国水资源短缺,灌溉能力的下降势必影响世界粮食安全[40]。

[!] 地下水问题也面临挑战。其中华北地区最为严重,出现了2.3万km2的大漏斗,而地下水开采率仍在以130%的规模进行,地下水位年降低量平均为1.5米。1997年夏,沧州地区地下水位降低近3米,近1/3的井无水可抽。地下水超采造成大量环境地质问题, 如地下水枯竭、地面下沉、海水倒灌等。

气候变暖致使青藏高原冰川每年是退缩量为2-17米,天山冰川也在退缩之中。未来气候条件下,黄淮海三个流域水资源短缺可能进一步加剧[12]。

2.3局部地区水环境将进一步恶化

水资源受到严重污染不能继续作为水源也是供水不足的一个重要原因。目前,全国废污水排放量高达300多亿m3,80%污水未经处理就直接排入江河湖海。据调查,全国近1/4的人口在饮用水质不良的水,有2/3的人口饮用的是受次生污染的水[13]。据环保局提供的信息,我国江河湖库普遍受到不同程度污染,七大水系污染呈加重趋势,其中辽河、淮河、海河为污染严重,工业发达城镇附近的水域污染尤为突出[14]。其它如北方的汾河、白洋淀、南四湖、部分水库如官厅水库以及南方的黄浦江、苏州河、太湖、洞庭湖等水体已被严重污染。全国90%以上的城市水环境恶化,城市所在附近的河流或河段已多成为排污沟渠。城市地区的地表水和地下水水质已严重恶化。随着乡镇企业的迅速发展,水质污染更迅速向广大城市郊区和农村蔓延。

2.4水资源危机成因错综复杂,需水压力急速膨胀,加之用水浪费和用水效益低下,使得水资源供求矛盾更趋尖锐

除了水土资源组合不平衡,降水年际年内不均,旱涝频繁等自然因素外,造成水资源紧缺的根本原因是人为因素,即人口增长,经济高速发展、工农业和人民生活用水持续增加、水质污染以及温室效应造成的气候变化使目前存在的水资源供求矛盾更趋激化,其主要表现在:一是供求总量更加不平衡,需水量增长速度超过可供水量的增长速度,供水状况恶化。二是北方地区和沿海工业发达地区等地域性水资源供求矛盾日趋恶化,将严重影响经济发展。三是巨大的人口压力对发展灌溉提出更加紧迫要求,但工业城市将是增加用水量的主要部门,从而将对农业用水构成严重威胁。

目前的人口数量约为350年前的25倍,是20世纪初的3倍以上,预计2030年人口达16亿,人均将降至1758 m3,近于世界用水紧张水线。同时由于经济社会活动所造成的水质变劣,使得人均水资源量还要相对减少。

我国一方面供水量不足,另一方面用水浪费,用水效益低下,大大又加剧了全国性水的供需矛盾。据计,目前农业灌溉缺水240亿m3左右,工业、城市缺水约58亿m3。但农业渠灌区水的利用率仅0.4-0.5,粮食作物的水分生产效率只有4.5-7.5kg/(mm.hm2),灌溉水量超过作物需水量1/3甚至1倍以上,西北一些地区每公顷灌水超过15000m3。农民仍然习惯大水漫灌,新的节水灌溉技术推广进度缓慢。此外,我国正处在工业化初期阶段,大量工业生产设备陈旧,生产工艺落后,绝大多数地区工业单位产品耗水率高于先进国家数倍甚至十余倍。目前只有大连、北京、天津、西安等缺水城市的水重复利用率达到70%以上,大批城市在30%-50%之间。

根据国内外经验,当一个国家用水超过其可用水资源量的20%,就会发生危机。目前我国用水量占到我国可用水量的19%左右,处在水危机的临界状态。到21世纪中叶,这个比例将会升高到28%,需水压力加大,人水矛盾将更加尖锐[10],水资源危机将空前深重。

2.5传统的水管理体制力不从心,新的体系尚待建立

与先进国家相比,我国水资源管理水平是落后的,水利工程的“重建轻管”现象依然未达到根本扭转。尽管国家颁布了水法,但因部门间利益、地区间利益冲突,各种保护主义盛行,又缺乏行之有效的法律实施细则,致使水管理工作进展缓慢。而且当代及未来的水危机是以水资源不足、水质污染为主导的危机,大大不同于传统水危机主要特征是洪水泛滥。因而急需从比较单一的传统措施如起坝、疏导、开渠等转变为全方位的迎战措施。应充分通过行政、立法和经济手段等建立新的管理体制,以此来缓解我国水资源供求矛盾。

综上所述,我国水资源状况清楚地表明:①我国是发展中国家,工业化、城市化及人口增长对水的需求将会快速增长,对水量水质都提出更高的要求;②水资源的开发利用仍受到经济水平的制约,特别是在可利用水量有限的情况下,经济发展将受制于水资源的条件;③目前缺水形势十分严峻,危机初露端倪,而未来供水能力并不能与经济增长同步增加;④水污染已直接影响国民饮用水的安全供应,旧的水管理体制还未解体,新的管理体制尚未建立,都人为加剧 了水资源的短缺。很显然的是,现在可经济开发的大型水源越来越少,即使具有可开发的资源,其开发难度将越来越大,所需的费用将十分昂贵。因此单纯靠兴建水利工程来增加水的供应将日趋艰难,实施南水北调虽然可以缓解北方地方水短缺的矛盾,但调水量是有限的,仍难以满足人口、经济和社会对水的日益增长的需求。对我国而言,节约用水,提高水资源利用效率显然是当务之急。

三、目前就解决水问题相关的理论

1 与用水问题相关的理论

1.1 用水零增长概念

“零增长”是美国学者米都斯在《增长的极限》中提出的一种社会发展模式。即增长速度为零,保持原来的规模,不增加也不减少。然而社会发展的零增长却难以被社会广泛接受,因为对于生活水平、科技进步、环境质量等有益于人类生存的指标出现零增长,并不符合人类自身的利益。但是,资源(水)消耗、污染物排放、环境负影响出现零增长或负增长,却易于被人们所接受。可以说,零增长甚至负增长是社会经济持续发展的基础支持条件。

需水零增长是指新鲜水的消耗量(原水取用量)不再增长,但水资源的使用效益可不断提高,以满足社会、经济与生态环境协调发展的需要。具体内容如下:

(1)需水量是指新鲜水的需求量(原水取用量),即从河、湖、水库、地下淡水、在一定程度上也包括微咸水和海水的使用量。需水零增长的研究实质是预测未来水资源的需求,着重于水量的研究;水质仅作为影响因素来考虑。

(2)零增长是正负增长之间的状态,其并非绝对的静止,具有很小的正负变化状态可视为零增长状态,这一变化区间视研究的地区尺度和数量范围而定。研究零增长是预测正、负增长变化的时间阈值以及该状态下的需水规模。

(3)零增长是预测研究的范畴,只是现行趋势的合理外推,即使是近期预测也需要诸多的假设条件,更何况变化具有随机性。而长期预测具有很大的不确定性,应允许有一定的误差。

需水零增长受众多因素的影响,诸如水资源条件、人口、人均用水水平、工业结构状况、单位产品耗水量、农业灌溉面积及灌溉保证率、灌溉定额、水资源重复利用率、管理水平、节水意识、节水技术等。需水零增长的主要类型有以下两种(见表一)。

表一 需水零增长的主要类型

零增长

自由零增长

水源无约束零增长

供水能力无约束零增长

约束零增长

水源限制的零增长—水资源开发的极限

被迫零增长—经济、技术、法规的约束

1.2 “需求管理”

需求管理是针对供给管理提出来的。长期以来,水管理被理解为寻找开发新水源、输水和水处理。一味地追求扩大供水,直到需水满足为止。但随着水资源短缺每况愈下时,供给管理方式便潜伏着危机。由于忽视水资源的节约和工程效益,很快便暴露了供给管理的严重弊端。因此,近些年来,对供水系统的需求管理的研究日益增多。

所谓需求管理就是对供水系统和供水策略中需求方面的管理,涉及经济、政策法规、以及技术诸方面。并且认为对水的要求并不等于对水的需求,需求是在一定条件下使供水系统、工程和用户获得最大效益的需水量,并与一定的管理措施相联系,以此达到减少用水量,缓解水资源供需矛盾的目的。需求管理是对“供给管理”的传统方式的批判的改进。

需求管理的基本内容有:

(1)经济方面。核心是供水水价的问题。针对目前水价偏低的情形,需求管理提出供水不仅应是有偿的,而且水价应以完全反映边际成本为目标。其成本包括:供水系统的建设、运行和维护等项的费用;自然资源的亏损费用;外部因素引起供水系统的毁损费用。此外,需求管理还主张运用经济杠杆的作用,采用金融方面的鼓励性措施(回扣、税收、信贷等)和抑制性措施(高价、罚款等)来调节水的需求,如可以制定高峰用水水价、季节水水价或递增水价等水价制度。

(2)社会政治方面。指用水和节水的各种政策、法规和制度。如用水许可证、公众教育、各类技术规程和信息服务等。需求管理更加提倡这些“非工程性”措施,使其发挥保证和监督作用。

(3)运行技术方面。诸如漏水的监测和维修、防止污水侵入供水管道、水的计量和控制等。

2 与节水问题相关的倡议

2.1 非充分灌溉( No-Full Irrigation)

其理论要点是放弃单产最高,追求一个地区总体增产,即在水分限制(一般指缺水地区)的条件下,舍弃部分单产量,以扩大灌溉面积来追求总产量。

2.2 有限(或限额)灌溉(Limited Irrigation)

指在缺水地区利用灌溉仅能满足作物对水分部分需求的一种补充供水方法,被视为旱地栽培和有限供水结合的一种作物管理制度。山仑[6]院士认为有限灌溉是节水农业的一种趋向,在技术不断进步基础上,如能做到对灌溉水的定时定量精确控制,则有限灌溉可能成为未来农业供水的一种主要方式。

2.3 作物调亏灌溉(Regulated Defit Irrigation)

70年代中期提出的一种新的灌溉方式,其既不同于丰水高产灌溉,也不同于前两种灌溉方式。调亏灌溉是舍弃生物产量总量,追求经济产量(籽粒或果实)最高。它主要是根据作物的遗传和生态生理特性,在其生育期内的某些阶段(时期)人为地主动施加一定程度的水分(亏缺),调节其光和产物向不同组织器官的分配,调控地上地下生长动态,促进生殖生长,控制营养生长,从而提高经济产量,舍弃生物总量,达到节水高效高产和增加灌溉面积的目的。其关键在于从作物的生理角度出发,根据其需水特性进行主动的调亏处理。贾大林[15]认为调亏灌溉开辟了一条最佳调控水-土-植物-环境关系的有效途径,不失为一种更科学、更有效的新的灌水策略。这是目前国际上灌溉及其有关领域研究的一个热点,但国内尚属起步阶段,报告资料较少。

2.4旱作农业与集水(抗旱)灌溉

旱农指受干旱威胁地区的非灌溉农业。一般在无灌条件的地区如半干旱和半湿润地区,高效利用自然降水(包括集水措施)以达到有限增产的农业,也属节水农业的范畴。有的学者提出在无灌溉条件(或无充分灌溉条件)的地区应广泛采取包括集水措施在内的抗旱灌溉。即目前在黄淮海平原采取的打吊管井提取浅层淡水;在东北地区从坐水种的车拉人担发展到半机械化(节水喷淋机灌溉);在西北地区,采取多种集水、窖水和微灌形式。

2.5 农水结合

指农艺措施(主要包括秸秆和地膜覆盖,耕作栽培、合理密植和化学调控等)与节水灌溉技术(主要包括间歇灌和膜上灌及喷灌、微灌等)有机结合,实现节约灌溉用水、减少土壤蒸发和抑制作物奢侈蒸腾,增加产量,进而提高作物水分利用效率的目标。

2.6农田水循环(FWC)与土壤-作物-大气连续体(SPAC)理论

前者是农田水的大循环(即降水、地表水、土壤水和地下水相互转化),后者是农田水的小循环。从农田水到作物产量,即在降水、地下水、地表水、土壤水、植物水转换和运行中有三个环节:(1)由降水、地下水、地表水转化为土壤水;(2)由土壤水转化为生物水;(3)通过作物生理过程形成经济产量。每个环节都会有水的损失。第一环节可靠水资源合理利用和节水工程与管理,以提高水的利用率。后两个环节,土壤水部分蒸发进入大气,另一部分为根系吸收,其中仅1%成为生物水,其它为蒸腾所消耗,蒸腾直接与作物生产联系,宜用节水农业措施,以提高作物对水的利用效率。

四、节水农业

(一)、农业用水状况

1 有效灌溉面积历年变化

建国以来,农田水利建设重点主要是增加农田灌溉面积,改善农业生产条件。据计,到1997年,全国有效灌溉面积达到5123.9万ha2,占全国耕地总面积的50%以上。与1949年有效灌溉面积1593.3万ha2相比,增加了2.2倍。

图1 历年有效灌溉面积占耕地面积比例变化%

在半个世纪中,我国有效灌溉面积总体呈增长趋势,80年代以后随着经济重心的转变与国家政策的变化,农田灌溉面积出现了波动,时增时减。即有效灌溉总的变化情况可分为四个阶段(见表二)。

表二 全国有效灌溉面积的变化情况

阶段

年份

特征

期限(年)

净增有效灌溉面积(万ha2)

第一阶段

1949-1975

迅速增长

25

+3019.2

第二阶段

1975-1982

缓慢增长

7

+254.3

第三阶段

1982-1988

缓慢递减

6

-74.9

第四阶段

1988-1997

缓慢回升

9

+332.5

2 灌溉在农业发展中发挥主导作用

事实证明,我国不仅是一个农业大国,也是一个灌溉用水大国。灌溉面积约占全国的1/2,却提供了全国65%的粮食、60%的经济作物和80%的蔬菜。可见灌溉在农业生产中具有举足轻重的作用。我国灌溉面积从1980-1997年间,年平均增长率3.8%,同期粮食生产年均增长率为3.5%,基本同步增长。当灌溉面积出现波动时,粮食生产也出现徘徊状态。一般高产优良品种只有在具有灌徘条件良好的农田才能发挥期望的增产作用,即在灌溉农田的粮食产量要比非灌溉农田的产量提高1-3倍,且越干旱的地区,增产幅度越大[8]。

3 农业用水形势不容乐观,未来将面临不可避免的危机

我国农业用水量已由1949年的约1000亿m3,增加到1993年的3850亿m3,但农用水比例已由1949年的97%下降到1993年的73%,但一些发达国家农业用水比例仅为50%左右,如北美和美洲中部农业用水占49%,一些欧洲国家农业用水仅占38%;我国每公顷水浇地的平均用水量基本维持在7500-8250 m3(见表三)。

表三 我国农业用水情况[16]

年份

1949

1957

1969

1980

1993

总水量(亿m3)

1031

2048

2744

4437

5250

农业用水量(亿m3)

1001

1938

2545

3912

3850

农业用水比例(%)

97

95

93

88

73

单位面积用水量(m3/ ha)

6285

7785

7950

8145

7770

但是,农业用水形势不容乐观,目前我国总体缺水达300亿m3,农业缺水占80%以上。未来农业发展将面临严重的水危机。根据国家规划,目前在建供水工程约供水450亿m3,南水北调约供水330亿m3,加之一批新建蓄水、引水工程以及开采地下水等累计新增供水量约为1400亿m3,则总供水量为6500-6700亿m3,预计2010年工业生活用水约2700亿m3,农业仅能用水4000亿m3,与现状持平,届时农业缺水将达1800-2400亿m3。

众所周知,我国人口增长要求农业持续增产,增加灌溉面积和灌溉保证率是主要途径之一。然而随着大农业内部争水矛盾进一步加剧,以及目前农业用水存在的种种问题,即用水量过大浪费严重;地下水超采,引起地面沉降、地裂缝和地面塌陷,海水入侵;灌溉工程老化不配套;农业用水的管理体制和制度尚不健全等,造成了农业用水势必短缺的局面。胡和平[22]等指出,未来农业用水只能是零增长或负增长,用水量由于以上局限的确难以扩大。因此,唯一的选择只能是采取积极对策,提高水的利用效益,减少水的浪费,从农业节水上挖潜,以达到扩大灌溉面积、提高粮食产的目的。

(二)、节水农业

目前我国灌溉水的利用率只有40%,即有一半以上在输水、配水和田间灌水过程中被白白浪费,而发达国家的灌溉水利用率可达80%-90%;我国单方水生产粮食不足1kg,而以色列已达2.32kg,一些发达国家大体都在2kg。如采取灌溉技术,将全国已建成灌区灌溉水的利用率提高10%-20%,则每年可节约水量约350-700亿 m3,等于正在规划的南水北调工程年引水量的2.45-4.81倍,相当于有1.2-2.5个黄河可利用。无庸置疑,这可大大缓解我国水资源危机局面。因此,贾大林[23]指出全国节水的重点是农业节水,而吴景社,李英能更是指出发展节水农业是今后解决水危机的根本性对策[10]。

1 节水农业的内涵

关于节水农业系统及其内涵,国内有不同的提法[24、26]。即一是狭义上认为节水农业就是节水灌溉不包括旱地农业,即节水型灌溉农业,其旨在追求总体省水的高产。这种观念较片面,有些学者并不认同,但李佩成[26]却认为将“节水型灌溉农业”定义为“节水农业”或直呼“节灌农业”是重要的,因为灌溉农业当前存在着最大的水资源浪费,具有节水的巨大潜力。二是广义上认为节水农业是提高用水有效性的农业,其解决的中心问题是提高自然降水和灌溉水的利用效率和效益,包括节水灌溉和旱地农业(或雨养农业),节水灌溉仅是节水农业的一部分。其定义旨在区域性的整体节水。此提法得到一些学者的认可。三是认为节水农业是介于灌溉和旱地农业之间的农业类型,即灌区水源丰富,水有所保证,无所谓节约,而旱农主要靠降水。此提法持同者寥寥无几,有待商议。

但是,最近有学者如贾大林等[15、24]在第二种观点的基础上,进一步给节水农业一个更扩展的定义,即节水农业指一项农、水技术紧密结合,水、土、作物资源综合开发的系统工程,包括农学范畴的节水(作物生理、农田调控)、灌溉范畴的节水(灌溉工程、灌溉技术)和农业管理节水(政策、法规和体制)。简言之,节水农业是以农业节水、高产高效为中心,以提高农业用水效益为目的,确保水资源良性循环、农业持续发展为条件的农业。

2 节水农业技术体系

节水农业技术体系是指充分利用灌溉水资源和自然降水资源,提高水的利用率和利用效率,达到农作物高产高效而采取的技术措施,由水资源、工程、农业、管理等节水技术措施组成的一个综合技术体系。以此提高水资源的整体利用率,促进农业的持续发展。

2.1水资源(降水和灌水)的合理开发利用技术。包括:地上水和地下水的合理利用技术(进行综合评价,提出发挥最大效益的优化方案)、降水资源尤其汛期暴雨的径流利用技术(我国河川年径流量2/3以上是洪水径流,主要集中在汛期)、机井改造技术(旨在提高机井的出水效率和装置效率,降低能耗)、灌溉回归水利用技术(采用井渠结合,地面水和地下水联合运用,提高渠灌区水的重复利用率,可使灌溉水的实际利用系数达0 .7以上)、劣质水利用技术(即工业、生活废污水净化处理,咸淡水混合或轮灌的方式)等。

2.2节水灌溉(工程)技术

此项技术是节水农业技术体系中的核心内容。包括以下技术类型:

2.2.1 渠道防渗技术

渠道是我国农 田灌溉的主要输水方式。传统的土渠输水渗漏损失,约占引水量的50%-60%,一些土质较差的渠道渗漏损失达70%以上,是灌溉水损失的重要方面。据计,全国渠系每年渗漏损失水量约为1700多亿m3,水量损失非常严重。因此,大力发展渠道防渗技术,减少渠道输水损失是节水农业中的重要技术措施。

目前国际上渠道防渗技术的发展重点有:一是为了解决混凝土衬砌延伸性差、易开裂等缺点,试验用玻璃纤维、钢纤维等加筋混凝土替代常规混凝土衬砌。二是随着化学工业的发展和机械化施工技术的日益进步,膜料衬砌在渠系衬砌中的比重逐步增加,将有可能成为未来渠系衬砌材料发展的主方向,在各种膜料中,聚乙烯膜和聚氯乙烯膜占主导地位。三是土料衬砌在经济发达的地区和国家仍有很好的发展前景。

2.2.2 低压管道输水灌溉技术

由于低压管道输水灌溉技术的一次性投资较低,要求设备简单,管理方便,农民易于管理,因而很适合我国农村当前的经济状况和土地经营管理模式。近年来已在北方地区发展330多万hm2,在这些地区的井灌区农业持续发展中发挥了重要作用。并且将来仍是北方地区发展节水灌溉的重要途径。

2.2.3 喷灌技术

喷灌同传统的地面灌水方法相比,具有适应性强、省事省工、有利于实现灌溉机械化、自动化等优点。由于可人为控制灌水量,不产生地表径流和深层渗漏,可节水30%-50%,且能扩大播种面积10%-20%。但也有局限性,如受风的影响大,在风大时不易喷洒均匀,耗能多,以及一次性投资较高等。

2.2.4 微灌技术

微灌包括滴灌、微喷灌和涌泉灌。具有以下优点:一是省水节能,其全部由管道输水,灌水时只湿润作物根部附近的部分土壤,灌水流量小,一般比地面灌省水60%-70%,比喷灌省水15%-20%,而且微灌是在低压条件下运行,能耗低;二是灌水均匀,水肥同步,有利于作物生长。一般灌水均匀度可达80%-90%;三是适应性强,操作方便,由于采用压力管道输水,可适用于山丘、坡地、平原等各种地形条件,且无须平整土地和开沟打畦,可实现自动控制水量,大大减少灌水的劳动强度和劳动量。但其缺陷在于系统建设的一次性投资太大,灌水器易堵塞等。

2.2.5 改进地面灌技术

目前地面灌仍然是世界上,特别是发展中国家普遍采用的灌水方法,约占全世界总灌溉面积的90%以上,我国则由98%以上的灌溉面积采用的是地面灌水。由于传统的地面灌溉方法灌水定额大,灌水均匀度差,田间水利用率低,因而许多国家对其进行改造,即包括改进灌水沟畦规格(如小畦灌等),采用波涌灌、隔沟灌、膜上灌、绳索灌等较先进的地面灌溉技术,以及利用更加先进的激光平地技术开展水平畦灌等。

我国从70年代开始进行改进地面灌水技术的研究与应用工作。但目前对改进地面灌水技术的节水机理尚不完全清楚,对各种改进地面灌水技术的要素之间的优化组合方式、适用条件、灌水均匀度对作物产量的影响、改进地面灌灌水的质量评估体系和方法等问题还没有明确的结论;与波涌灌等灌水技术相适应的田间灌水控制设备和设施尚不完善,急需开发适合我国国情的波涌灌灌水设备和系统设计技术;激光平地技术开展水平畦灌在我国尚属空白,一些关键性技术问题也未得到很好解决。这些都严重制约了改进地面灌水技术在我国大面积的推广。

2.2.6 雨水汇集利用技术

在干旱缺水的丘陵山区,选择有一定产流能力的坡面、路面、屋顶等作为雨水汇集区,将雨水引入位置较低的水窖或水窑内储存,可供农村人畜饮水和作物灌溉用水。一眼60m3的水窖,可为小麦灌2-3次关键水,加上农业技术配套措施,产量比不灌溉的增产2-3倍。

2.3 农艺节水技术

根据不同节水农业区的自然、经济特点,可采取深耕蓄水保墒的耕作技术、地膜和秸秆覆盖保墒技术、调整作物种植结构,选用耐旱作物及节水高产型品种(即需水和降水耦合性好、耐旱和水分利用率高的作物品种)、作物节水高产的化学调控技术(即保水剂拌种包衣、作物蒸腾的化学调控如黄腐酸抗蒸腾剂、促进根系的化学调控如CCC矮壮素)增施有机肥和水肥耦合技术(即冬小麦、玉米等存在水肥耦合阈值反映,在阈值范围,水肥互作增产效应显着)等,以充分利用灌水、降水和地下水,提高水利用效率,达到节水、高产、优质和低耗的目标。

2.4 节水管理技术

在国际上,灌溉水管理在体制上正经历着变化,将灌溉水管理分为如下三个层次:一是以流域为单位的水管理技术,即将流域作为一个整体,综合考虑流域内上、中、下游的自然、经济、技术和社会等条件,统一调度地上、地下水资源,使流域灌溉农业不仅获得最大的经济效益,而且获得持续发展;二是以灌区为单位的渠系自动化管理技术,即朝着信息化、自动化、高效化方向发展。此技术将把计算机技术、自动控制技术、信息技术、地理信息系统、系统工程技术等应用于水管理,实现集信息采集-处理-决策-信息反馈-监控为一体的调度系统。三是应用于田间的现代灌溉技术包括喷灌、滴灌、沟灌、波涌灌等技术。发达国家已实现了灌溉设备的产业化。

目前我国也正在向这三个管理层次靠近,比如黄河流域的灌溉农业节水潜力巨大,但只有以流域为单位,采取综合的农业高效用水技术措施,才能取得巨大的节水效果。而且我国一些大型灌区提出了用现代化的技术进行灌区水管理的需求。近些年,我国喷灌面积已发展了126.7万hm2,占全部灌溉面积的2.5%,滴灌面积10.7 万hm2,占0.02%,低压管道输水灌溉面积526.7万hm2,占10.5%。这些节水灌溉技术都将有待进一步发展。

针对传统灌溉管理的弊病,多数国家已对灌溉管理体制改革进行了一些有效探索:权力下放;运行职责转移;改组已有的灌溉管理组织(即成为农民和其他用户供水和提供咨询服务的多功能组织);灌溉工程的私有化;灌溉管理的商业化。当然,我国要根据自己的国情在以下方面做一些工作:一是制度管理,制定工程管理和经营管理制度,以计划用水、优化配水,合理征收水费;二是制定节水灌溉制度,对作物灌溉进行预测预报实现灌溉用水管理自动化。

3 节水农业效益评价体系

显而易见,节水农业是一项利国利民的事业,其巨大的社会效益表现在可缓解由于水危机给社会带来的压力;改善缺水地区的生态环境;保证农业持续发展。而经济效益则表现在节水、节能、节地、增产等方面。

3.1 节水量(m3/a)

指采取节水综合措施后的年均节约水量。即现代节水管理制度后的节约水量,以及采用节水灌溉工程和技术后的节水量等。一般微灌节水效果最好,喷灌次之,低压管道输水及渠道防渗也有明显效果。

3.2 增产效益

指采用节水农业综合技术措施后增加的产量和产值。理由如下:先进的节水措施能按作物需水量要求适时供水,灌水均匀度高;在总水量和灌溉面积不变下缩短灌溉周期;在灌溉面积较大但水少的灌区,扩大了实灌面积和提高了保证率。

3.3 节能量(kw.h/a)

指实施节水灌溉技术后的年均节能量。该效益主要发生在机井灌区、提水灌区,用水少就意味着提水耗能相应减少。自流引水无此项。

3.4 节地效益(hm2)

指采用节水灌溉技术后节约出的耕地面积。即喷微灌、管道输水可取消农渠、毛渠,相应地少占用耕地。

3.5 省工效益(工日)

指实施节水灌溉措施如喷微灌后年节省的灌溉用工数量。

3.6 转移效益(元/a)

指采取节水农业综合技术措施后,将节约出来的水用于工业和城市而产生的效益。工业和城市用水急剧增长,灌溉向其他行业让水不可避免。节水量未转移出去不计。

3.7 环境效益(元/a)

指缺水地区采取节水综合技术措施后,减轻了引水和地下水超采的压力,保护了生态环境,也保证了经济发展而由此产生的效益。

3.8 替代效益(元/a)

由于北方大部分省区都缺水,解决之法无外乎开源 和节流。可以说,节流就是一种开源。由此新增供水减少,用于开辟新水源的投入降低。而减少的这部分新辟水源投入即为节水灌溉的替代效益。

4、发展节水农业,要从全方位考虑

现代农业是高效用水的农业,而发展高效用水的现代化农业将是我国长期的战略任务。发展节水农业所涉及的不仅仅是技术问题,而是社会的各个方面。遗憾的是目前讲节水大多数只从技术角度考虑。然而,由于投入不足、管理不善、用水粗放、教育落后等众多原因使得现有的技术并没发挥出来。科研成果要么束之高阁,要么停留在示范区做样板。

4.1 发展节水农业,经济是基础。只有随着经济的发展,才能增加农田水利基础设施的投入。

4.2 制定和完善相应的法律法规是发展节水农业的必要保障。发展节水农业,从某种意义上是对水资源使用权力的一种重新调整,是对人们用水行为的一种约束。尽管1988年我国颁布了《中华人民共和国水法》,但水法体系远未形成。因而法律有待进一步完善。

4.3 理顺管理体制,健全经营机制。如水价问题,有些地方农民是水费并未少交,关键是农民的水费并没有直接交到灌溉管理机构,而是通过各级基层政府上缴,层层加码,层层截留的现象屡见不鲜。这种机制如不改革,单纯提高水价并不能真正解决问题。另则,大部分地区水费只按亩征收,并非按方收费。

4.4 发展教育,培养基层水利科技人才。发展节水农业最终还是要靠广大的基层技术人员和农民用水户才能实施。因此,节水意识的教育和节水技术的培训也是至关重要的一环。

4.5 加大基础理论研究,并联系实际进行节水技术研究,推行时要因地制宜。

5、未来农业高效用水技术展望

5.1 生物技术用于农业节水

抗旱节水高产作物品种在农业高效用水中十分重要。但目前常规育种技术很难满足农业节水需求,未来生物技术在作物种类和品种改良中将发挥重要作用。即可利用生物技术在破译抗旱/抗逆基因组成和结构基础上,进行编码合成和培养多抗基因作物,使抗旱、耐瘠薄、抗病虫害、优质、丰产等形状达到相对统一。同时通过基因工程研究微生物农药、生物化肥等技术,以与先进的节水灌溉技术相配套,更好的实现节水增产优质的目的。

5.2 农业管理措施一体化技术

在工程节水技术的基础上发展综合一体化农业管理节水技术,发挥各项农业节水技术的综合优势,达到节水、高产、高效的目的,并成为当前国际上研究的热点。未来的田间农业管理,如灌溉、施肥、农药、除草剂等同时在智能系统控制和引导下,依据农田作物的水分、养分、病虫害等信息,以便使智能控制系统可定时、定量、定点使用水肥药等。

5.3高效用水的精细灌溉技术

3S(RS、GIS、GPS)与信息高速公路相结合,使得农田抗旱和灌溉精细化成为可能。如作物估产、土壤含水率分布监测等。目前应重点开展各种精细地面灌溉技术要素优化组合软件开发,环境胁迫下遥感机理和遥感标志研究,遥感和GIS的集成对作物胁迫作用的诊断理论等。

5.4 农业高效用水智能决策系统

在发达国家,信息技术已成为提高农业生产的最有效手段,世界各国学者相继开发了有关节水灌溉方面的专家系统,如滴灌系统中过滤设备选择专家系统,灌溉水质与作物产量间关系的决策支持系统,渗灌技术要素与氮素间关系的决策系统等。国内在农业高效用水专家系统方面也进行了一些尝试,但针对灌溉中某一具体技术开发距较复杂的农业生产有一定差距。今后的发展是可将专家系统、模拟模型、资源数据库、控制技术、计算机网络等技术有机结合起来,形成适合不同水资源状况的水开发调配、农田输水和灌溉方式、农田水分与养分管理的农业高效用水决策支持系统。

参考文献

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17 中华人民共和国农业部编,中国农业统计资料(1993),北京:中国农业出版社,1994

18 中华人民共和国农业部编,中国农业统计资料(1994),北京:中国农业出版社,1995

19 中华人民共和国农业部编,中国农业统计资料(1995),北京:中国农业出版社,1996

20 中华人民共和国农业部编,中国农业统计资料(1996),北京:中国农业出版社,1997

21 中华人民共和国农业部编,中国农业统计资料(1997),北京:中国农业出版社,1998

22 胡和平等,农业水资源的高效利用与可持续发展,中国农村水利水电,1999(1)

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26 李佩成,论发展节水型农业,干旱地区农业研究,1993(2)

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28 冯广志,我国节水灌溉发展的总体思路,中国农村水利水电,1998(11)

29 黄修桥等,节水灌溉的三个体系,节水灌溉,1999(1)

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31 徐国东等,节水农业中存在的问题及解决办法,中国农村水利水电,1999(11)

32 张春圆,在水利部节水灌溉工作会议上的讲话摘要,中国农村水利水电,1999(9)

33 相保成,发展节水灌溉应注意的几个问题,中国农村水利水电,1998(7)

34 赵竞成,关于节水灌溉的再认识—兼论广义的节水灌溉,中国农村水利水电,1999(7)

35 陈雷,节水灌溉是一项革命性的措施,节水灌溉,1999(1)

36 朱树人,我国节水灌溉的发展前瞻,中国农村水利水电,1999(7)

37 庞炳东,浅谈黄河下游断流,气象知识,1998(2)

38 彭珂珊,走向21世纪困扰中国经济发展的水资源问题,大自然探索,1998(1)

篇5

关键词:华亭县;灌区节水改造;问题研究

1 灌区情况

共建成引水灌溉渠道工程16处,其中建成万亩灌区1处辖3条引水渠,小型灌区13处,保灌面积2.15万亩。华亭县在2010年底以前建成了华亭县西华镇龚阳节水灌溉示范项目,实施节水灌溉面积3000亩,其中:核桃滴灌700亩,温室蔬菜滴灌50亩,核桃喷灌750亩,渠道输水灌溉1500亩,经过多年运行,滴灌年亩节水量15m3 左右,喷灌年亩节水量35m3 左右;衬砌渠道年亩节水量17 m3左右。滴灌亩年核桃增产80kg左右,蔬菜年增产200kg左右,喷灌核桃年亩增产80kg左右;渠灌小麦年亩增产25kg左右。

2010年建成的东华黎明川高效节水灌溉工程,实施节水灌溉工程150亩,全部为滴灌工程,其中:大棚蔬菜100亩,核桃50亩。在我县起到了示范作用,蔬菜年亩增产增收1000元以上,核桃年亩增产增收500元以上。

2011年建设的马峡镇蒋庄药材基地高效节水灌溉工程,实施节水灌溉面积400亩。新建50m3高位水池一座,安装喷灌管线5400米,安装2Y-1型喷头86个,完成投资40万元。

经过两年多的运行,喷灌年亩节水20m3 左右,增产增收亩均2000元左右。

2 灌区节水改造中存在的主要问题

2.1 灌区设施老化失修严重。

我县目前的农田水利设施大多修建年限早,因资金短缺以至于大部分工程得不到及时的维护和更新,工程老化、破损,许多机井报废,工程抗御自然灾害的能力下降,工程效益和灌溉面积逐年减少,难以正常使用。

2.2 灌区水地面积逐年减少。

西华西北渠、南源渠,北河提灌站、河西向阳渠、南川武村铺北干渠、安口纪家庄渠、马峡腰崖渠、刘店渠等工程控制区内水地面积呈逐年减少趋势,一批骨干农田灌溉工程效益难以发挥。在枯水期,造成灌区作物灌水量不足,灌溉效益不明显。

2.3 节水改造投资政策造成灌区工程不配套

灌区节水改造实施过程中,国家每年度资盘投入计划严重不足,灌区节水改造不能按照已批复的规划完成。甚至每年治理的速度还赶不上灌区老化的速度。由上分析可知,现行的投入力度实际上无法完成节水改造工程,因此,在我国灌溉问题的宏观决策上,应该下决心加大投入,进行规模治理。

3 对策思考

(1) 加大资金投入力度,加快农田水利建设步伐。一是抢抓国家政策,积极争取扩大政府投资,加大投入力度,近年来,我县用于农田水利建设的资金十分有限,国家重点支持大、中型灌区的建设,我县工程规模偏小,争取国家资金的难度特别大。由于长期资金投入不足,农田水利工程建设和维修更新严重滞后,不利于农业生产条件进一步改善,农业防灾减灾能力亟待加强。

(2)针对投资体制问题,按照国家、地方、群众适当分摊的原则.灌溉工程统一配套建设。目前灌区斗渠以下调控建筑物配套程度差,而末级渠道难见到闸门。这是个长期没解决的难题。如果都进行防渗处理安装闸门,不仅投入大而且很难维护。目前主要通过末级渠系的节水改造试点工程,完善局部的田间配套工程。同时华亭县灌区通过与其他部门协调,灌区负责支渠以上维修和节水改造.通过农业综合开发、标准粮田建设等配套田间工程从而达到各级渠道都村砌,各级建筑物完善的配套模式.达到了预期的效果。

针对灌区的运行管理问题,进行如下改革:一是用水者协会与灌区管理机构实行合同供水,双方建立契约关系。用水户根据用水需求提出申请,由用水会统一编制供水计划,与灌区管理机构洽商,鉴订供水合同,合同中规定双方的权利和义务.包括供水时间、数量、面积、应缴水费管理责任等。二是建立合理的农业水价体系.通过完善有关政策法规使管理单位的利益与发展节水灌溉联系起来.调动灌区管理单位节水的积极性。三是对灌区建设与管理中存在的“重建轻管”、“重灌轻排”现象,应以建设节水高效灌溉农业为目标,采取国家加大投资力度并调整投资分担比例,进行管理体制的改革.推广科学灌溉并提高用水效率等有力措施,建管并重、灌排相辅。建设节水高效灌溉农业。

4 结语

华亭县灌区对本地农业和农村经济发展中,发挥着不可替代的作用,但也面临着严峻的水资源短缺、工群设施老化等多方面的挑战,进行以节水为中心的续建配套和改造势在必行。灌区根据自身的实际情况和存在的具体问题.在节水改造实施的过程中,制定出科学性、全局性、可操作性强的节水技术实施方案为指导,正确把握技水方向、技术路线,结合水管体制改革,争取建立管理完善的机构,要把工程建设与管理同等重视。建立健全农民用水协会,加强规范按方收取水费,积极培训管理人员。成立各灌区的管理机构,积极推进高效节水工程项目高效运转。

参考文献:

篇6

关键词:节约用水;超计划用水;累计加价

中图分类号:TU821.7文献标识码: A

引言:进入21世纪,随着资源的过度开发,环境的污染,生态的破坏,当今世界已经进入一个水资源紧张的年代,我国水资源和水环境更令人堪忧:一是我国水资源总量严重短缺。1998年我国人均水量为2251立方米,仅为世界人均水平的1/4,预测到2030年我国人口增至16亿时,人均水资源量将降到1760立方米。二是我国水资源的时空分布也很不平衡。水资源绝对数量西少东多,而人均占有量东缺西丰,成两个反向递度分布。三是我国的水环境也在日趋恶化,导致水资源可利用率降低。随着经济发展、人口的增长和城镇化水平的提高,我国未来对水资源的需求量还将进一步增加。如何解决水资源供给不足而需求不断增加的矛盾已成为一个亟待研究和解决的重大课题。水资源可持续利用的核心是提高用水效率,把节水放在突出位置,大力推行节约用水措施,发展节水型农业、工业和服务业,建立节水型社会。要提高水的利用效率,除了进行制度创新,改革水资源的管理体制,建立合理的水价形成机制,调动全社会节水和防治水污染的积极性之外,大力发展和推广应用节水科技也是一个十分重要的环节。1.以节约用水的理念确定方案

1.1推广工业节水技术。工业生产也是用水大户。目前我国工业万元产值用水量是发达国家5~10倍,压缩工业用水量还有很大的潜力可挖。降低工业用水量可以从以下三个方面入手:

1.1.1改革生产用水工艺,争取少用水。如我国炼钢等生产过程的单位耗水量比国外先进水平高几倍甚至几十倍,若用氧气转炉代替老式平炉,不但可提高钢的产量,而且可降低用水量86~90%。

1.1.2提高水资源的重复利用率。国外先进工业企业的水重复利用率高达90%以上,而我国企业的用水绝大部分都在一次利用后作为废水排放。虽然我国一些缺水大城市的工业用水重复利用率较高,但地区差别很大,进一步挖潜可节约大量用水。

1.1.3探讨利用海水、微咸水的技术。由于淡水资源的缺乏,沿海城市可利用海水作工业冷却水和生活冲厕水,华北和西北地区可开发微咸水资源。1.2推广城市生活用水节水技术。城市生活用水是水资源消耗的一个重要方面,也是水污染的又一重要来源。据建设部城市水资源中心的资料表明,我国城市生活用水的1/3由于水资供给和使用过程中跑、冒、滴、漏现象而白白损失了。由于许多城市自来水管道老化和质量低劣,每年我国由于管道漏损的水量就占自来水管网供水的20%以上,达到60亿立方米。面对这种情况,我国城市应通过节水技术改造供水管网,开发推广节水器具,宣传并鼓励节水,创建节水型城市。1.3推广农业节水技术。农业用水占我国总用水量的80%,但农业用水中的浪费现象也最严重,灌溉用水占农业用水量的70%,灌溉过程中半数以上在中途渗漏,采用漫灌又要浪费30~35%。今后应大力发展节水灌溉技术,从传统的粗放型灌溉农业和旱地雨养农业转变为节水高效的现代灌溉农业和现代旱地农业。对灌溉农业区,节水灌溉技术应以改进地面灌溉为主,推广适合我国国情的地面灌溉节水技术(如平地、沟灌、间歇灌等)。在北方渠灌区推行并渠结合的灌溉方式,有条件的地区可发展喷灌和滴灌。应使水利工程和农业技术相配合,进行节水的轮作制度,推广耕作栽培、培肥施肥和抗旱高产优质品种。对旱地农业区,应按照水旱互补的方针,充分利用雨水集蓄节灌等现代旱地农业技术,进行以坡改梯为重点的基本农田建设,并通过各种措施,降低无效蒸发,提高土壤有机质,建设土壤水库,增加贮水。同时,根据不同作物的需水特征和当地水资源条件,调整作物布局,优化种植结构,选育优良品种。 2.为加强城市节约用水管理,保护和合理利用水资源,促进国民经济和社会发展,可采取以下措施

2.1城市人民政府应当在制定城市供水发展规划的同时,制定节约用水发展规划,并根据节约用水发展规划制定节约用水年度计划。

2.2各有关行业行政主管部门应当制定本行业的节约用水发展规划和节约用水年度计划。

2.3城市实行计划用水和节约用水,在节约用水工作中作出显著成绩的单位和个人,由人民政府给予奖励。

2.4国家鼓励城市节约用水科学技术研究,推广先进技术,提高城市节约用水科学技术水平。

2.5生活用水按户计量收费。新建住宅应当安装分户计量水表;现有住户未装分户计量水表的,应当限期安装。

2.6各用水单位应当在用水设备上安装计量水表,进行用水单耗考核,降低单位产品用水量;应当采取循环用水、一水多用等措施,在保证用水质量标准的前提下,提高水的重复利用率。

2.7国务院城市建设行政主管部门主管全国的城市节约用水工作,业务上受国务院水行政主管部门指导。国务院其他有关部门按照国务院规定的职责分工,负责本行业的节约用水管理工作。省、自治区人民政府和县级以上城市人民政府城市建设行政主管部门和其他有关行业主管部门,按照同级人民政府规定的职责分工,负责城市节约用水管理工作。

2.8城市的新建、扩建和改建工程项目,应配套建设节约用水设施。城市建设行政主管部门应当参加节约用水设施的竣工验收。

2.9城市用水计划由城市建设行政主管部门根据水资源统筹规划和水长期供求计划制定,并下达执行。

超计划用水必须缴纳超计划用水加价水费。超计划用水加价水费,应当从税后留利或者预算包干经费中支出,不得纳入成本或者从当年预算中支出。

超计划用水加价水费的具体征收办法由省、自治区、直辖市人民政府制定。

3、全面实行超计划用水累进加价水费征收

为加强计划用水管理,根据国务院批准建设部的《城市节约用水管理规定》和市政府的《北京市城镇节约用水管理办法》的规定,制定下列规定。

3.1凡在本市市城区、近郊区和无效区的县城、建制镇、工矿区范围内,使用公共供水或自建设施取用地下水的机关、团体、部队、企业、事业单位(以下简称用水单位),必须严格执行市、区、县节约用水办公室下达的用水计划。对超过计划用水指标的,其超过部分,均按本办法征收超计划用水加价水费。

3.2超计划用水加价水费标准,按用水类别、用水季节和超计划用水幅度,分别定为现行水价或地下水水资源费的1倍至100倍。

3.3超计划用水加价水费由市、区、县节约用水办公室征收。

3.3.1使用公共供水月计划用水量满3000立方米及3000立方米以上或使用自建供水设施取用地下水的,城区、近郊区范围内的用水单位由市节约用水办公室征收;远郊区的县城、建制镇、工矿区范围内的用水单位,由市节约用水办公室委托区、县节约用水办公室代征。

3.3.2使用公共供水月计划用水量不足3000立方米的,市经济委员会、市城乡建设委员会系统用水单位和部队用水单位,由市节约用水办公室委托其上级主管机关代征;其他用水单位由区、县节约用水办公室征收。

3.4超计划用水单位必须在接到缴费通知书之日起7日内足额缴纳超计划用水加价水费。对逾期不缴纳的,市、区、县节约用水办公室限期缴纳,并按日加收超计划用水加价价水费5%的滞纳金。对拒绝缴纳或逾期3个月不缴纳的,市、区、县节约用水办公室除按规定加收滞纳金外,扣减其计划用水指标或限制其用水;情节严重的,通知供水部门停止供水或予以封井。

3.5企业缴纳的超计划用水加价水费,一律在企业自有资金中列支,不得列入生产成本或流通费用。机关、团体、事业单位缴纳的超计划用水加价水费,一律在单位的预算包干结余经费中或预算外资金中列支,财政部门不予追加经费。

4、结束语

水是生命之源,水利是生活的命脉,水又是一种重要的资源,但它是有限的,不是取之不尽,用之不竭的,在水资源日益短缺的今天,增强水患意识,节水意识、法制意识是摆在每个公民面前的一个切课题。所以我们一定要经过艰苦的奋斗,充分认识到水资源浪费的一些问题,做好节水,使得在国民经济中有一个可靠的水资源供给体系。进而实现水资源的可持续发展利用。

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【关键词】节水农业发展;问题;方向

1. 节水农业发展的必要性

1.1 我国年水资源总量约2.7万亿立方米,居世界第六位,但人均占有量仅2250立方米,只有世界平均水平的1/4,若按亩均算每亩1300立方米,只有世界平均水平的一半。截止2012年底,全国已有600多座城市缺水,每年城镇缺水200亿立方米以上,而农业用水每年亏缺300亿立方米,全国农村有2000万人口饮水困难。所以,水资源短缺是制约我国经济发展的首要资源环境问题之一。随着国民经济快速增长,水资源“瓶颈”问题日益显现,如何解决这个问题,成为社会普遍关注的问题。

1.2 据预测,在2030年后我国人口将达到16亿高峰,需要粮食增长到6.4至7.2亿吨才能满足需求,按照现有水平预测,为了满足这种粮食需求,灌溉面积需要发展到9亿亩,此时,用水量将从现状的4000亿立方米增长到6650亿立方米。从目前我国水资源供需状况来看,如此大量的农业水资源供给是不可能实现的。出路只有一条,提高水资源利用率和利用效率,节水型农业发展是唯一的办法。

2. 节水农业发展存在的问题

节水农业发展虽然取得了一定成就,但也存在一定的问题,主要表现在:

2.1 节水农业技术不普及。 目前,我国水资源短缺与粗放低效利用的状况并存,而水资源的粗放低效利用,又加剧了水资源短缺程度。目前,农业灌溉用水约占全社会用水量的70%,但由于输水方式、灌溉方式、农田水利基础设施、耕作制度、栽培方式等方面的问题,我国农业用水的利用率很低,渠道灌溉区只有30%~40%,机井灌溉区也只有60%,所以现状农业用水浪费严重。

2.2 理论认识上存在偏差。 目前,在我国节水农业发展问题上认识还存在一些偏差,主要表现在以下几个方面:第一,节水农业看技术含量,认为高新节水技术才是节水,而那些技术实用性强、效率高的“土”技术没有得到足够的重视;第二,注重工程节水,忽视农艺节水,把节约水在输送和灌溉过程中的浪费作为主要技术内容;第三,节水灌溉农业和旱作节水农业分离,水利部门基本注重灌区,农业关注旱区,两者不相往来,旱作节水与灌区节水发展不平衡,制约了节水农业的发展。

2.3 节水农业创新水平不高。 但从整体上看,我国节水农业技术引进的多,自主开发的少,产业化程度低,整体配套性差,如喷微灌设备、节水作业农机具、难以满足显示需求。我国拥有自主知识产权的节水高新技术还很少,推广国外产品,成为一些技术推广部门的经营的主项目,提高农业节水创新水平,满足我国农业节水的需求,是摆在我国节水面前的重大课题。

2.4 农业节水系列标准的不完善。 农业节水系列标准是衡量节水农业的尺子,具有可操作性的东西。尽管目前采取了多种节水农业技术措施,但如何进行衡量和度量还缺乏统一的标准和指标体系,很多。如投资与效益的比例,多大才是节水效益优的,效益的衡量的时空范围多大,都没有明确界定,这样,对于衡量节水农业是导致众说纷纭。对于一个节水工程而言,局部是节水效益高的,但从整体上来考察则是不节水无效益的。

2.5 注重单项技术,缺乏深入的节水技术综合集成。 目前在我国节水农业发展过程中,往往只注意单项的工程技术如渠道防渗、低压管道输水、喷灌和微灌的推广,缺乏将这些技术和农业措施紧密结合的综合集成技术,导致单一技术的推广出现困难,甚至夭折现象的出现。工程节水技术与非工程节水技术相结合,形成高度集成的综合节水技术体系是当前节水农业技术发展的方向,也是许多国家研究的热点。

3. 节水农业发展的方向

3.1 进一步确立节水农业的重点。 确立节水农业的重点,是节水农业“有所为,有所不为”的具体体现,是确立投资重点的方向性问题。目前,我国节水农业的重点是在灌区的节水工程上,应该进行战略性地调整,确立我国节水农业发展灌区和旱区节水农业并重的节水方针,节水的重点是田间,通过农艺等多种措施,减少无效蒸发,提高水资源利用率和利用效率。

3.2 建立长效的节水农业机制。通过机制的建立,促进节水农业的长效的发展是目前我国节水农业发展面临的重要课题。长期以来,我国的节水农业靠政府推动,一些地方出现了非常尴尬的局面,一些节水工程成了“参观工程”,成了摆设,国家政府推广的时候,用一用,之后有的就废弃了,即浪费了资金,也在农民中造成恶劣的影响。应该建立长效的节水农业发展机制,充分调动农民的积极性,让其在节水农业中获得实实在在的利益,在市场条件下变成自觉的行动。

3.3 将节水农业作为战略性工程实施。 节水农业的发展不仅是农业本身的过程,而是涉及到国民经济发展的大系统工程,国家将其作为一项战略性工程来实施。作为战略性工程,国家应该加大起投资力度,采取各种措施进行优惠,吸引各种资金投入节水农业工作中。完善其法律法规。加强起领导,运用科学的发展观统筹节水农业的发展,将其纳入国家的发展规划并严格的加以实施。

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[关键词】农业节水:存在问题,发展趋势

1.农业节水的发展历程与现状

(1)农业节水的发展历程

乌鲁木齐市水利工程,始建于上世纪50年代末60年代初,四大农业片区的干、支渠道防渗大多建于七、八十年代,且衬砌方式比较单一,以干砌卵石灌浆为主。自九十年代开始,乌市陆续引进国内外先进的节水灌溉技术,如渠道防渗技术、喷灌技术与滴灌技术以及低压管道输水灌溉技术,渠道防渗方式和断面呈现多样化,砼板、浆砌石等衬砌方式和“U”型渠道断面得到长足发展。

(2)农业节水现状

截止到2010年底,乌鲁木齐市灌溉渠道总长度为2165.17km,防渗衬砌渠道总长为990.45km,占渠道总长的45.74%。其中干渠防渗长度211.22km,为干渠总长度236.6km的88.70%;支渠防渗长度371.47km,为支渠总长度693.54km的89.27%;斗渠防渗长度407.76km,为斗渠总长度1235.03km的33.02%。

截止2010年,由于各种原因,乌鲁木齐市喷、微灌等高效节水灌溉还处于小面积的试验和总结中,未能大面积的推广。.

2.农业节水典型经验

乌鲁木齐市各灌区由于其特殊的地理位置及水源条件,农业节水措施一直以工程措施为主,特别是近几年来,渠道防渗技术、灌溉管理方面,均收到了良好的节水效果,总结积累了一定经验。

(1)领导节水意识增强,加强建后管理,认识节水灌溉的重要性。

近年来,市、区(县)政府及领导节水意识增强,发挥了政府强有力的职能作用,采取政策引导,资金扶持等优惠政策,逐步调动广大人民群众的积极性。

(2)因地制宜,合理设计、选型,节水灌溉方式选择合理,重视新技术的引进。

从乌鲁木齐市水资源特点、地理位置及城郊灌溉农业的特殊性考虑,实事求是,重视水源调蓄、输水工程、田间工程及灌溉管理的系统性建设,以渠道防渗、土地平整、沟畦灌等节水技术为基础,大力推进喷灌、滴灌等高新节水技术的示范、试点工作,取得了一定的经验。

(3)工程措施重视常规节水技术的应用和推广。

在衬砌型式上,因地制宜地采取现浇砼防渗、预制砼板防渗、浆砌石防渗、干砌卵石灌浆防渗等多种衬砌形式,在断面上采取了梯型、U型、弧形坡脚梯形边坡等多种过水断面型式。经过长期的总结和积累,已形成了规范的设计和施工。

(4)节水技术先进、可靠,设备质量好。建设中要推行“三制”,保证工程质量;加强灌溉设备的监管,确保把质量好、价格低的节水设备提供给农民。

(5)加强基层及用水者的文化素质,提高灌溉管理水平,发挥已建节水灌溉工程应有的效益。

(6)节水要与经济效益及合理水价相结合。

3.农业节水发展存在的问题

由于乌鲁木齐市灌区均为老灌区,计划经济环境下农业结构不合理、生态环境脆弱,经济较落后,灌区水利工程缺乏资金,防治及改建率极低。当前农业节水发展存在下述问题:

(1)基础工作薄弱。一是前期工作跟不上,乌鲁木齐市目前尚无完整的农业节水规划;二是管理跟不上,当前节水灌溉发展很快,但培训、服务和管理工作没有相应加强。

(2)农田水利工程老化严重,投入不足,运行效益衰减。

乌鲁木齐市大多数水利工程仍处于“吃老本”状态,灌溉设施不全,工程老化失修,运行效益衰减,不但难以支撑农业的进一步发展,而且也不利于水资源的可持续利用,制约着农业向更高水平发展。

(3)渠道渗漏损失大,灌溉水利用系数低,建筑物不配套。

目前灌区内的防渗渠道大多已破损严重,且建设年代久远,至今已运行多年,渠道冲刷、坍塌严重,加之灌溉方式粗放、落后,大水漫灌、串灌现象很普遍,灌溉水利用系数低。

(4)管理制度及设施不完善。

管理制度不健全,只建不管、重建轻管及水利设施带病运行问题比较普遍,使得众多水利设施功能丧失殆尽,已经严重制约了当地农业经济的发展和农业现代化建设。

(5)农业产业结构不合理,难以在更高档次、更高效益上进行竞争。

合理的产业结构和配套工程,可以使有限的资源得到优化配置,使生产结构与资源结构、消费结构和可供给结构有机地结合起来。为促进城郊经济向更高水平发展,调整农业结构仍是农村经济发展的重要内容,而水利设施的建设是前提。

(6)体制不协调,水价不合理,影响到水利工程建设和管理。

水权不明晰、灌溉水价与成本水价严重背离,水的商品属性不能充分体现,淡化了节水的利益驱动机制,阻碍了进一步深化农业节水建管体制的改革。

(7)对节水农业内涵认识片面,节水措施不配套。

节水农业的目标不仅要体现“节”,更重要的是体现“增”,在节水的同时实现“增产增效”的目标。

4.农业节水发展趋势

针对乌鲁木齐市各农业区种植业结构、地形地貌、管理模式,确定乌鲁木齐市的农业节水灌溉总的原则是以工程措施为主,同时辅以相应的农艺措施和管理措施,在农业区发展节水灌溉时依据各区的不同特点和发展模式,又各有其特点和侧重点。

4.1工程措施

根据乌鲁木齐市各灌区的自然条件、灌区类型、投入能力、农业生产的特点及各种节水灌溉措施的已有经验等,乌鲁木齐市各农业区节水灌溉工程措施包括喷灌、微灌、渠道防渗(包括配套渠系建筑物)、管道输水、平整土地及精细的地面沟畦灌等。

(1)渠道防渗及田间工程措施

根据乌鲁木齐市农业区的具体情况分析,渠道防渗即采用混凝土护面、浆砌石衬砌等多种方法进行防渗处理,与土渠相比,可减少渗漏损失60%~90%,并加快了输水速度。具有投资少、见效快、节水效益较显著等优点,渠道输水适用于任何自流灌区,因而渠道防渗在各农业区是最主要的节水措施。

(2)喷灌

乌鲁木齐县永丰乡曾进行过喷灌灌溉试点,但因各种原因,主要是由于后期管理问题,目前乌鲁木齐市已无灌区应用喷灌。

根据乌鲁木齐市使用、试验、应用情况,固定管道式喷灌较适合乌鲁木齐市的具体情况,是今后乌鲁木齐市发展喷灌的主要型式。

(3)微灌

微灌是一种能同时提高输水、灌水和作物利用水效率的更为先进的节水灌溉技术,按末级灌水器的不同,通常分为滴灌、微喷灌和涌泉灌等。北郊农业区已进行了不同面积的试验和应用,积累了一定实践经验,为推广应用打下了基础。

①滴灌

滴灌是目前最先进的灌水技术之一,有着其它灌水技术无法比拟的优点。其主要优点是具有明显的省水、省肥、省药、省工、增产、增效的特点。近年来北郊农业区进行了滴灌的试点,效果较为显著。

对于温室大棚、果园和林木,一般可用使用寿命为三年至五年的滴灌管;在水质好、经济条件好及管理水平高的地区,可适当发展压力补偿式滴灌管,该种滴灌管适应地形能力强,允许铺设的长度较长且滴水均匀度高。

②微喷

微喷灌有淋洗叶面的作用,在温室里使用还有改善小气候的作用。微喷灌要求压力低(喷头工作压力0.2MPa以下),且微喷灌对水质的要求均较滴灌低,微喷灌应用较成熟、对地形起伏的适应性较强,但灌水均匀度稍差,投资稍多。

(4)低压管道灌溉

低压管道灌溉即用塑料或混凝土等管道代替土渠输水,可减少渗漏和蒸发损失,水的利用率可达到95%。另外还能有效提高输水速度,减少渠道占地。实践证明在井灌区推广应用是成功的,有推广应用的前景。

4.2农艺措施

农艺节水措施也是节水农业中重要内容之一,大力发展农艺措施,可抑制无效蒸发和蒸腾,提高作物水分生产率,达到节水增产的目的。

适合乌鲁木齐市各农业区的农艺节水措施主要有:坡地整治措施、覆盖保墒措施、化学调控措施、生物节水措施、土壤改良措施、水肥耦合措施、墒情监测、预报技术等。

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    【论文论文摘要】安徽省长丰县江淮分水岭易旱地区综合治理开发工作,白1997年以来已取得了初步成效,但也  存在着不容忽视的问题,针对这些问题提出了在该地区进行综合治理开发的总体构想及综合治理开发工作重点,为确保总体构想和重点治理开发工程的顺利实施,分析了综合开发治理的措施和对策。以期彻底解决江淮分水岭地区农村经济发展受制于旱的问题,促进该地区经济社会全面进步,对推动江淮分水岭综合治理开发工作起到积极作用。

    1概况

    1.1基本情况

    长丰县位于安徽省中部,是全省江淮分水岭地区综合治理开发重点县。全县国土面积1922km,辖15个乡镇1个工业区,总人口78.2万人,耕地面积6.57万hm。全县有1O个治理开发重点乡镇,治理面积1492km;耕地面积5.47万hm。。

    江淮分水岭易旱地区地面波状起伏,岗冲交错,缺水易旱。土壤肥力普遍不高,有机质含量较低。森林植被低,因此易涝易旱。江淮分水岭南北分属长江、淮河两大流域,河流发源于山区与平原过度区,源短流急、暴涨暴落、蓄水能力弱,汛期漫流、枯水期断流。

    1O年来长丰县对江淮分水岭地区按照压粮扩经、压水扩旱、压劣扩优、压传统种植模式扩现代种植模式的“四压四扩”原则,农业结构得以优化,农业基础设施明显改善。水利设施:按照以蓄为主,引、提、管、节并重的治水思路,采取了“深挖当家塘、维修小水库、巧筑拦河坝、选地打深井、疏浚河沟渠、综治田林路”等一整套行之有效措施,1O年来共完成当家塘2813口,新建、改建47座电灌站,兴修水库259座,整修渠道281条638km,完成土石方3855万m。,增加蓄水56O0万m。,新增和改善灌溉面积2万hm。,打深辐射井49眼、抗旱井1OO眼,解决2O万人饮用水困难问题。供电、供水、电信等设施:农村供电、供水、电信条件大为改善,实现了乡村通程控电话、通电、通邮,“信息人乡”效果明显,初步实现了乡镇联网。

    1.2存在问题

    (1)缺水易旱是制约农业发展的主要因素。长丰县在江淮分水岭易旱地区治理取得了一定成效,但这一地区受制于旱的局面仍未彻底解决,作为农业大县,农业生产条件却不优越。建县43年来有25年发生旱灾,干旱缺水仍然是全县农业生产面临的最大制约因素。干旱成灾的因素很多,除过渡气候影响外,该县土壤质地差,耕作层浅,土壤瘠薄也是成灾因素之一。加之县境岗、螃、冲交错,形成一定坡度,加快了雨季地表水的流失,蓄水、保水能力差。

    (2)农业基础设施薄弱,抗御干旱能力差。一是瓦东、滁河两干渠水源不足不稳,且均处于淠史杭灌区末端,干旱期引水流量不足设计流量的50;二是“两湖”灌区提水能力不足,保水蓄水能力差,目前两湖提水灌区虽有一定的提水能力,但蓄水能力很差,只占全县总蓄水量14.4。三是配套工程不完善。全县水利骨干工程90以上是建县后兴建的,配套不完善,渠道跑水、漏水严重,加之设备陈旧老化,现有工程不能充分发挥效益。

    (3)农业产业结构不合理。改革开放以来,全县农业产业结构调整取得了初步成效,但对抗性农业比较突出,难以适应市场经济发展的需要,事实证明,单一的生产结构严重制约着农村经济发展和农民收入的提高。

    (4)阻碍全县农业结构优化的主要因素:一是农民的科技文化素质普遍较低,获取知识信息的能力弱。全县85以上的农村劳动力只有初中及以下的文化水平,大多数农民虽有调整农业结构的愿望,但无调整结构的能力;二是受传统种植习惯影响,农民习惯于种水稻,顺应市场能力差,因而出现水田面积过大问题;三是农户对结构调整面临着缺资金、缺技术、缺信息等诸多因素的限制;四是引导农业结构调整的龙头企业和中介服务组织的数量少、规模小、带动能力弱,龙头企业和中介服务组织与农户之间电大多尚未形成“利益同享、风险共担”的利益分配机制。

    (5)农业科技含量不高。农产品市场竞争是质量的竞争、品牌的竞争,最终是科技的竞争。实现农业经济结构战略性调整,必须提高农产品的科技含量。高产高效农业的生产在全县尚处于示范推广阶段,还未形成主流.全县农业生产总体上科技含量还比较低,农业生产在很大程度上还停留在凭经验、靠习惯为主的传统农业上,农民的科技意识不强,2OO6年全县农业科技贡献率仅为58。

    2综合治理开发研究的总体构想

    2.1研究的总体原则

    以科学发展观为指导,深入贯彻“快工强县、优农富民、融入合淮、与市俱进”十六字方针,大力推进“四把工程”建设进程。遵循市场规律和江淮分水岭地区的自然规律发展适应性农业,着力建好城郊型农业基地、制造加工业配套基地、休闲农业基地,努力实现该地区经济发展的特色化、区域化、规模化、产业化,全面推进江淮分水岭地区经济与社会事业大发展。

    2.2目标任务和实施步骤

    2.2.1目标任务

    总量指标:2OO7年,全县GDP达到5O.05亿元,财政收入3.53亿元;2O10年,全县GDP达到120亿元,财政收入12亿元以上。

    人均指标:2O07年,全县人均GDP6462元,农民人均纯收入3O51元;2O1O年,全县人均GDP915O元以上,农民人均纯收入48OO元以上。

    结构指标:2O07年,三次产业结构比为30.6:40.1:29.3,农林牧渔结构比47:5:38:10,城镇化水平达40;201O年,三次产业结构比为25:45:3O,农林牧渔结构比42:6:41:11,城镇化水平达45。

    社会发展指标:2O07年全县人口控制在78万人;2O10年全县人口控制在1O4万人以内。

    其它指标:2007年,江淮分水岭易旱地区10个重点乡镇森林覆盖率16.89/6,新增公路里程657km,灌溉保证率75;201O年,江淮分水岭易旱地区1O个重点乡镇森林覆盖率2O,新增公路里程336km,灌溉保证率提高到8O。

    2.2.2实施步骤

    江淮分水岭易旱地区综合治理是一项系统工程,因此,结合全县经济发展总体部署,按照先重点后完善配套的发展思路,该构想按“二步走”战略实施,即2O07—2010年为第一步,初步解决江淮分水岭地区农村饮水安全和水利灌溉死角问题,完成农业适应性结构调整;2O11—2015年为第二步,建成水利骨干工程,实现“四水”沟通,根本解决1O个重点治理乡镇农业和农村经济发展受制于旱的局面,全面繁荣农村经济,为202O年全面建设小康社会打下坚实基础。

    3综合治理开发重点

    全县除瓦埠湖、高塘湖提水灌区外,其它乡镇均属江淮分水岭易旱地区综合治理范围,其中:义井乡等1O个严重干旱乡镇为重点治理范围。根据综合治理开发总体构想,结合全县江淮分水岭易旱地区的实际,围绕“把水留住、把树种上、把结构调优、把路修通”四把工程,进行重点综合治理开发。

    3.1把水留住工程

    农村饮水安全工程。首先解决既无外地引水,又无中、小型水库的乡镇人畜饮用水安全问题;其次解决水源污染、水质较差地区农村饮水安全问题,改善贫困落后乡镇群众饮水卫生条件。设想分两步实施,第一步(2O07—2010年)拟在水湖、朱巷、杜集、左店、双墩、陶楼、杨庙等1O个重点治理乡镇,建设自来水管网延伸工程和中小型水厂85处,解决农村饮水安全16.7万人、4.5万头大牲畜饮用水困难;第二步(2O11—2O15年),随着农村经济发展,小城镇建设步伐加快,农村人口逐步向城镇集中,为改善饮用水质量,提高居民生活水平,计划在江淮分水岭地区1O个乡镇新建集中供水45处,其中在吴山、朱巷、杨庙镇扩建自来水厂3座。

    蓄水工程。此工程是为了充分利用地面径流,加大蓄水能力,增加有效灌溉面积。主要工程是对中小型水库除险加固、挖塘筑坝,增加蓄水量。规划对全县江淮分水岭地区6座中型病险水库、12座小型水库除险加固,消除工程隐患,充分发挥蓄水灌溉效益;在中、小型水库除险加固的基础上,为充分拦蓄地面径流,在1O个乡镇开挖(扩建)当家塘2O16口,建拦水坝32座,以增加蓄水量,扩大灌溉面积,实现自流灌溉、旱涝保收。

    提水工程。全县江淮分水岭地区电灌站因年久失修、设备老化,急需改造。为提高灌溉保证率,设想对333.3hm以上灌区的重点乡(镇)、村的电灌站进行技改,计划改造乡(镇)村电灌站127座。

    引水工程。主要实施灌区配套工程,继续对淠史杭瓦东干渠、滁河干渠灌区进行续建配套,同时对万亩以上的提水灌区渠道工程进行配套,实现瓦东干渠、滁河干渠和瓦埠湖、高塘湖“四水”沟通、灌溉自如。

    节水工程。推广节水灌溉技术,发展高效节水农业是易旱地区农田灌溉的必然选择。在进行渠道衬砌防渗、配套田间渠系建筑物的同时,抓好水土保持、中低产田改造,建设一批高科技、节水、高效农业灌溉示范园。在吴山、陶楼、水湖3乡镇各建1—2处面积在66.7hm。以上的高效节水示范区,发展微灌、滴灌、喷灌、低压管道等高效节水技术,生产绿色无公害蔬菜、花卉、经果林等经济效益回报率高的作物,使之成为全县发展节水灌溉农业的窗口工程。

    人工降雨工程。在久旱无雨同时又具备人工降雨条件时,适时实施人工降雨工程,这是对农业生产采取的必要的急救措施。在吴山、罗集、左店、杜集等乡镇实施人工降雨。

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水是生命之源。人类生存生活、国民经济、各项事业发展都离不开水。水也是其它物质不可替代的重要资源之一,其现状被世界所关注。2003年世界环境日的主题是“水——20亿人生命之所系”,提醒公众关注全球20亿人严重缺水的严峻现实,呼唤人类关注日益严重的水危机。我区作为缺水地区,水资源是当前乃至今后影响和制约发展的一大瓶颈。必须站在经济社会可持续发展的战略高度,更好地开发利用和保护有限的水资源,努力实现水资源的可持续利用,实现社会效益、经济效益、生态效益相统一。 一、我区水资源基本现状 近年来,我区年平均水资源量为15846万立方米,其中,地表水径流量7795万立方米,地下水资源9967万立方米,多年人均水资源量306立方米,在唐山市各县(市、区)是最少的,约为全国平均水平的1/7,是严重缺水县区。 全区多年平均水资源可利用总量为40163万立方米,其中,大气降雨6650万立方米,入境污水7028万立方米,外调水15000万立方米,浅层地下水9097万立方米,深层地下水1708万立方米。区内现有小戟门河及黑沿子排干、沙河、陡河、西排干和津唐运河等五条骨干排水河道,支流渠道25条;有陡河及地下水两个灌区。陡河灌区以地表水为主,总干渠长11.26公里,分干渠九条,总长101.75公里,支渠150条,提水能力长380公里,排灌站座总装机总量1.58万千瓦,提水能力202.2m 3 /s;地下水灌区,全区共有机井9987眼,其中农用灌溉用井8008眼,工业用井913眼,行政事业单位用井266眼,农村饮井800眼。 2003年全区总用水量49586万立方米,其中,地表水27279万立方米,地下水22307万立方米(工业5700万立方米,人畜生活3278万立方米,农田灌溉13329万立方米)。从我区水资源开发利用情况看,主要存在以下几个方面的问题: (一)水资源先天不足、时空分布不均。 我区不仅是严重缺水地区,而且降水的时空分布极不均衡,80%集中在汛期(6-9月份),调蓄能力有限,一部分不得不排入渤海。且丰、枯年份降雨量相差较大,丰水年份( 1949年)降雨量 1140 mm,为干旱年份(1997 年降雨量292 mm)的3.9倍。南北差异较大,北部地区比南部地区年平均多50-60毫米。 (二)污染严重,水环境质量较差。 由于工业废水和生活污水的不合理排放,农药、化肥的大量施用及污水浇灌等行为,使地表水、地下水受到不同程度污染。全区主要河道均存在不同程度的污染,且水质污染日趋严重,均为地面水劣V类标准。虽然近几年加大了治理力度,但目前污染仍未得到根本遏制。 (三)地下水超采过度,漏斗面积不断扩大。 由于多年持续干旱,加之工农业的迅猛发展,一方面地表水严重不足,农业增加了对地下水的开采;另一方面随着钢铁等高耗水项目的建成投产,造成地下水用量增加,而且这些项目相对集中,致使局部地下水超采,形成地下水位降落漏斗。近几年,我区地下水位以每年近2米的速度下降,漏斗总面积已达895平方公里,占全区国土总面积的57%。 (四)节水意识淡薄,水的有效利用程度低。 城镇生活用水节水器具普及率低。公共事业用水、行政事业机关、学校、团体等节水管理措施不到位,长流水现象依然存在,且重复利用率几乎为零。工业用水,重复利用率普遍偏低,全区工业平均不足60%,并存在的定地下水超采区,严格控制机井建设和用水量的增加。四是严格执行取水许可制度和建设项目水资源论证制度。对工业小区及企业用水提前谋划,严格控制地下水的开采,同时确保建设项目用水。加强计量设施建设,对非农业用井一律安装智能IC卡水表,保证一级装表率达100%。五是推进水管理体制改革,实现水务一体化管理。从目前情况看,改革的程度与形势的发展还不相适应,仍存在着管水源的不管供水、管供水的不管排水、管排水的不管治污、管治污的不管日用的现象。这种管理体制不利于水资源的优化配置,不利于水资源的节约保护,造成水资源浪费。实现真正意义上的水务一体化管理,应该是建立起地表水与地下水、城镇与农村水资源、水量与水质统一的管理体制,实现对供水、配水、节水、污水处理和回用统一管理的新机制,对用水的全过程进行有效管理,对水质水量进行统筹考虑、科学调度,实现所有权、使用权、管理权的协调管理和科学组合,为水资源可持续利用提供体制保证。 2.合理利用。 在城市生产力布局和产业结构调整中,充分考虑水资源、水环境的承载能力,以水定发展、量水调结构。即:既要考虑当展的需要,又要考虑未来发展的需要,探索出符合我区实际的节水型经济结构,决不能以牺牲子孙后代人的利益为代价来满足当代人的需要。一是在农业用水方面。把发展节水农业作为一项实现可持续发展的战略性措施,以科技为依托,以调整农业结构为重点,发展节水灌溉与旱作农业并重,大力兴建现代农业节水设施,促进节水农业全面发展。实现从传统的粗放型灌溉农业和旱地雨养农业向节水高效的现代灌溉农业转变。二是在工业用水方面。坚持“改造存量、控制优化增量”的原则,突出抓好冶金行业用水大户的节约用水工作,实现工业用水良性循环,水的重复利用率力争达到80%以上。加强计划用水,科学下达用水指标,使计划用水率达到96%以上。加强节水的科技研究,把工艺节水作为节水技改工作的主要方向,不断引进和推广节水新工艺、新设备,降低水的消耗量。要大力调整耗水量大、用水效率低、水污染严重产业。重点抓好冶金、造纸、电力、纺织等高耗水型行业的技术改造。三是合理开发利用地下水,通过优化配置水资源,逐步实现采补平衡。四是在城镇生活用水方面,大力宣传节约用水,提高公民节水意识,使节约用水成为全社会的自觉行动。大力开发推广使用节水设施和节水器具,不断提高节水型设施和器具普及率,使新建居民社区及机关、学校、医院、饭店节水型器具普及率达到100%,城市公园绿地等市政设施普遍安装高效节水灌溉设施。五是改善农村供水状况,确保农村人畜饮水安全。加快解决农村因生活条件和干旱缺水造成的吃水难问题,尽快实现饮水自来水化,以彻底解决农村人畜用水问题。六是搞好水环境动态监测,实现污水科学调度。加强监督管理,协调有关部门,督促各企业提高水的重复利用率及污水处理能力,污水实现达标排放,有效控制地表水体污染。加快我区污水处理厂建设,使其尽快投入使用。严把成井质量,防止对地下水的污染,采取有效措施治理现有污染,降低污染危害。

3.适时提价。 经验证明,水价成倍增长时,其用水量会大幅度减少。当回用水价格与自来水价格比价合理时,才能提高人们使用回用水替代自然水源和自来水的自觉性。因此,提高水价是实现水资源优化配置的最有效手段,同时也是提高水重复利用率的有效措施。但是,提高水价应在城乡居民收人不断提高的前提下,分阶段、适时渐次逐步实施。对于农业用水收费和提价问题,因涉及问题多、层次深、难度大,政策性强,有关部门应进行专门调查,制定出与农村、农业、农民实际承受能力相符的收费政策,寻找合适时机提价。通过充分调研论证,调整水资源费价格,实现省水利厅制定的到2005年达到自来水供水价格的80%的目标,最终达到通过价格杠杆,实现平衡水资源供需和可持续利用的目标。 (三)加大执法力度,为水资源保护提供完善的配套服务 一方面,加大水政执法力度,以法律手段保障水资源可持续利用。各乡镇和区直有关部门应切实担负起对水资源保护的责任,认真执行《水法》和《水污染防治法》,积极实施我区水资源保护和水污染防治规划,对城区与乡村,水量与水质,地表水与地下水,供水与需水,用水与防治污染等实行统一监督和管理。促 进城区供水价格和污水处理收费管理规范化、法制化,使城区供水和污水处理事业实现良性循环。加大处罚力度,由司法机关配合,对水事违法行为进行从重处罚。另一方面,发挥区水政监察大队的监察职能作用,分期分行业对用水单位进行监督检查,改变被动执法为主动服务,尤其是对洗浴、洗车等几乎是“全天候”营业的服务业重点监察,促使其采取有效节水措施。 (四)大力涵养水源,为实现水资源的可持续利用创造条件 在追求生产总值快速增长的同时,还要高度重视自然资源的损耗和生态环境恶化带来的损失。否则,就有可能出现“资源空心化”现象,带来严重后果。因而,应本着生态建设先行的原则,坚持不懈的搞水利基础设施建设;要依靠科技创新和体制究污水回用、雨洪资源、微咸水和海水等非常规水资源 &n

bsp; 研的开发利用,提高水资源的利用率,提高单位水量的生产能力。合理并充分运用天然水、地表水和地下水资源,做到三水并用,要按照“先生活、后生产,先地表、后地下,先节水,后调水”的原则,有效涵养好地下水资源,努力实现水资源循环使用、自我增值的可持续利用的良性运行体系。同时,加强水资源的长期动态监测。建立健全水资源管理档案,准确摸清水资源的总量和变化规律。根据上游水库蓄水和可供量情况及全区雨情、汛情、蓄水和水质情况定期水资源动态简报,指导工、农业生产和人民生活用水,进而确保我区经济社会的持续发展。