關(guān)中地區(qū)井灌用水效率淺析

曹 楠

(陜西省地下水管理監(jiān)測局，陜西 西安710003)

陜西關(guān)中地區(qū)是我國北方重要的產(chǎn)糧區(qū)，近幾年隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的快速發(fā)展，人們對農(nóng)業(yè)灌溉的要求越來越高，但由于諸多原因，導致農(nóng)業(yè)灌區(qū)用水效率低下與效益不明顯等因素。尤其是體現(xiàn)在農(nóng)業(yè)井灌用水中，灌溉用水管理粗放，田間灌水損失大，大量水資源消耗于滲漏和蒸發(fā)。因此，針對提高井灌用水效率是穩(wěn)定糧食生產(chǎn)方面起著重要的作用。

1 關(guān)中地區(qū)概況

“關(guān)中”地處陜西省的中部，南倚秦嶺，北界“北山”，介于陜北高原與秦嶺山地之間。西起寶雞，東至潼關(guān)，東西長約360 km，西窄東寬，總面積39 064.5 km2。渭河自西至東流經(jīng)盆地，形成渭河沖積平原。區(qū)內(nèi)海拔326～600 m，年平均溫度為12℃ ～13.6℃，屬暖溫帶半干旱氣候，四季分明，冬夏較長，春秋氣溫升降急驟，夏有伏旱，秋多連陰雨。無霜期207天。年降雨量604 mm，雨量集中在7～9月。近年來冬季及夏季平均氣溫有逐步上升的趨勢。

2 全省井灌區(qū)現(xiàn)狀

2009年底全省總耕地面積為6 075.5萬畝，其中灌溉面積為2 133.8萬畝，有效灌溉面1 939.94萬畝，井灌面積696.7萬畝。全省已建成機井眼數(shù)達到169 483眼，配套機電井達到154 856眼，已建成配套機井容量達到1 244.66千kW，機電井實際供水能力達到33.13億m3。其中灌溉機電井1 65217眼，配套機電井15 1669，已建成配套機電井裝機容量達到1 219.48千kW;固定機電排灌站處數(shù)達到11458處，固定機電排灌站裝機容量達到785.7千kW，流動機裝機容量達到15.3千kW，噴滴灌裝機容量達到11.32千kW。

2.1 關(guān)中地區(qū)井灌現(xiàn)狀

關(guān)中地區(qū)機井數(shù)達到125 516眼，配套機電井122 011眼，裝機容量達到969千kW，機井實際供水量達到25.20億m3，井灌面積達到572.59萬畝，占全省井灌面積的82.2%。

2009年陜西省井灌區(qū)現(xiàn)狀表

由上表可看出機井灌溉是關(guān)中農(nóng)業(yè)灌溉的重要組成部分，是促進農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，保障糧食供給不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，有效地發(fā)展井灌應(yīng)以地下水資源量為依據(jù)，以節(jié)水增效為中心，以提高灌區(qū)水的利用率，但因目前井灌區(qū)存在的諸多現(xiàn)狀，導致井灌區(qū)用水中存在效率低下與效益不明顯的問題，針對問題提出自己的解決見解，以共同探討。

3 造成井灌用水效率低下的主要問題

3.1 缺乏科學的開發(fā)利用總體規(guī)劃

一些地區(qū)為滿足地方經(jīng)濟發(fā)展對水資源的需求，在未制定區(qū)域地下水開發(fā)利用總體規(guī)劃的前提下，盲目超量開采地下水資源。地下水的超量開采造成井灌區(qū)地下水位逐年下降，再者水泵更新?lián)Q代速度加快，灌溉成本提高，給當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活造成了極大影響。不僅如此，長期超采地下水，已使一些地區(qū)淺層地下水水位降到含水層底板，導致含水層疏干。

3.2 機井老化及報廢情況嚴重，機井技術(shù)比較落后

進入20世紀90年代以來，井灌區(qū)機井老化報廢情況越來越嚴重，其主要原因是，近40%的機井屬于上世紀60～70年代初建成，由于農(nóng)作物的比較效益低，農(nóng)民自籌資金進行機井更新改造的能力較弱，省級、地方各級政府對井灌區(qū)的投入也很少，導致機井大部分已超期服役，老化失修嚴重。據(jù)調(diào)查，從2000年到2001年，井灌區(qū)每年更新的機井、修復的機井和報廢的機井大約占到當年機井保有量的2.32%、3.35%和3.12%。在井的類型結(jié)構(gòu)設(shè)計和成井技術(shù)方面的研究大多沿用比較傳統(tǒng)的一些技術(shù)與方法，無論在打井效率、成井質(zhì)量還是在提高機井壽命方面都比較落后。

3.3 工程配套率偏低，管理不配套，灌溉水浪費較大

目前，大部分井灌區(qū)輸水和田間灌水技術(shù)還比較落后，田間灌溉大部分地區(qū)采用傳統(tǒng)的地面灌水技術(shù)，灌溉水浪費現(xiàn)象比較嚴重，井灌區(qū)節(jié)水改造的發(fā)展速度與井灌區(qū)嚴峻的水資源形勢不相適應(yīng)。另外，灌溉工程配套率低，輸水設(shè)施老化失修，大部分機井沒有計量設(shè)施，田面不平整等因素，也是導致灌水粗放，水資源浪費的因素之一。

3.4 機井管理體制滯后，收費方式不統(tǒng)一

機井管理過去是以集體管理為主，但土地實行家庭聯(lián)產(chǎn)承包責任制后，農(nóng)村生產(chǎn)經(jīng)營方式發(fā)生了重大變化，而機井管理體制和運行機制改革卻嚴重滯后，機井管理存在“責、權(quán)、利”不明晰，“建、管、用”相脫節(jié)的現(xiàn)象;同時地表水、地下水水價核算以及收費方式也不統(tǒng)一。

3.5 機井建設(shè)及更新改造資金投入不足

由于農(nóng)業(yè)初級產(chǎn)品比較效益普遍偏低，井灌區(qū)廣大農(nóng)民籌資打井和進行節(jié)水改造的能力較弱，使一些地下水資源相對豐富的地區(qū)，因資金缺乏而影響了井灌區(qū)的建設(shè)和發(fā)展。甚至在某些地區(qū)，由于井灌區(qū)節(jié)水改造資金不落實，不僅浪費了寶貴的地下水資源，農(nóng)民的灌溉成本也逐年提高，導致灌區(qū)效益衰減、灌溉面積減少。

4 提高井灌用水效率的對策措施

隨著農(nóng)民科學用水，提高用水效率與效益的意識進一步增強，傳統(tǒng)落后的灌溉方式已不能適應(yīng)優(yōu)質(zhì) 、高產(chǎn)、高效的要求，通過對各種節(jié)水的合理集成、組裝配套，形成工程、農(nóng)藝、管理、等技術(shù)有機結(jié)合的綜合節(jié)水，全面提高井灌區(qū)灌溉水的利用率，實現(xiàn)井灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展。

4.1 實施科學節(jié)水灌溉技術(shù)

針對關(guān)中渭河兩岸的黃土臺塬區(qū)以及渭北黃土高原區(qū)，地下水開發(fā)利用的程度已經(jīng)普遍較高，繼續(xù)發(fā)展井灌面積，只能新打深井開采深層地下水，打井深度在，抽水成本較高，而且難以發(fā)揮應(yīng)有的效益，不宜提倡，充分利用現(xiàn)有灌區(qū)的作用，實施科學的節(jié)水灌溉技術(shù)，將有限的水灌溉在作物最關(guān)鍵的需水期;通過農(nóng)藝節(jié)水措施減少田面蒸發(fā)，使土壤水盡可能多地用于作物蒸騰過程。二者有機結(jié)合，提高灌溉水生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。

4.1.1 充分改進田間地面灌溉技術(shù)措施

平整土地是提高地面灌水技術(shù)和灌水質(zhì)量，縮短灌水時間，提高灌水勞動效率和節(jié)水增產(chǎn)的一項重要措施。通過土地平整，對田間工程進行改造，劃長畦(溝)為短畦(溝)，改寬畦為窄畦，設(shè)計合理的畦溝尺寸和入畦(溝)流量，可大大提高灌水均勻度和灌水效率。

4.1.2 改進地面灌溉濕潤方式，發(fā)展局部濕潤灌溉

改進傳統(tǒng)的地面灌溉全部濕潤方式，進行隔溝(畦)交替灌溉或局部濕潤灌溉，不僅減少了棵間土壤蒸發(fā)占農(nóng)田總蒸散量的比例，使田間土壤水的利用效率得以顯著提高，而且可以較好地改善作物根區(qū)土壤的通透性，促進根系深扎，有利于根系利用深層土壤儲水，兼具節(jié)水和增產(chǎn)雙重特點，值得大力推廣。

4.2 加強機井管理體制，促進井灌區(qū)節(jié)水灌溉工程良性運行

所謂管理，一方面是對井灌區(qū)節(jié)水灌溉工程的管理，另一方面是對灌溉用水的管理。工程是基礎(chǔ)，管理是關(guān)鍵。只抓機井硬件建設(shè)，管理跟不上也會導致事倍功半。衡量井灌用水效率高低，要看興修工程的數(shù)和質(zhì)量，但更重要的是要看如何用好、管理好已興修的工程設(shè)施，充分發(fā)揮它們的效益，促進井灌區(qū)節(jié)水灌溉工程的良性運行。

4.2.1 大力推廣井灌高效用水模式

井灌區(qū)推廣機井IC卡取水+管道輸水+農(nóng)藝措施+管理措施、機井IC卡取水+管道輸水+波涌灌溉技術(shù)+農(nóng)藝措施+管理措施和機井IC卡取水+噴灌技術(shù)+農(nóng)藝措施+管理措施。利用機械化耕作、秸稈還田、配方施肥、品種優(yōu)選種子包衣、適宜的秸稈覆蓋、噴施抗旱保水劑等農(nóng)藝及相關(guān)措施。建立健全水管和產(chǎn)業(yè)化服務(wù)組織以及規(guī)章制度;采用科學的節(jié)水灌溉制度，適宜的灌水時間、合理的灌溉次數(shù)，達到節(jié)水高效的灌水。

4.2.2 井灌區(qū)地下水合理開發(fā)與保護技術(shù)

首先對井灌區(qū)域內(nèi)的水土資源、水文地質(zhì)、蓄排水工程、灌溉現(xiàn)狀、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、工農(nóng)業(yè)用水及生活用水等情況進行全面調(diào)查分析，可利用地下水資源量以及節(jié)水潛力，建立高效利用調(diào)控技術(shù)和節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)種植集成模式，根據(jù)節(jié)水潛力，建立數(shù)學模型，預測未來用水量，對未來地下水變化情況進行模擬計算，根據(jù)模擬情況，制定未來地下水開發(fā)與保護策略。

4.2.3 在井灌區(qū)大力普及“電子自控配水系統(tǒng)—新型智能IC卡控制閥”

“電子自控配水系統(tǒng)——新型智能IC卡控制閥”是井灌區(qū)最看好的一種實用、有效控制地下水開采的計量技術(shù)，IC卡取水裝置安裝在水泵取水口處，用水戶需到售水管理部門買卡或充入購水量，預付水費后插卡才能取水灌溉，從而達到節(jié)水灌溉及提高用水效率目的。

5 結(jié)論

對于關(guān)中地區(qū)實現(xiàn)井灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展要以地下水資源量為依據(jù)，以節(jié)水增效為中心，以提高井灌區(qū)水的利用率、水分生產(chǎn)率和降低能源單耗，增加農(nóng)田有效灌溉面積為目標，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)及擴大農(nóng)民收入，進而保持農(nóng)村經(jīng)濟繁榮穩(wěn)定起著極大的作用。

［1］張艷紅.論提高井灌區(qū)低壓管道輸水灌溉用水效率 水利科技創(chuàng)新論壇

［2］節(jié)水地面灌溉技術(shù)及幾種新的節(jié)水灌溉技術(shù) 中國灌溉排水發(fā)展中心

［3］井灌區(qū)—農(nóng)業(yè)高效用水技術(shù)研究成果與推廣效益 中國灌溉排水發(fā)展中心