秦三群,余 軍
(陜西省涇惠渠管理局,陜西 三原713800)
涇惠渠灌區水資源可持續利用淺議
秦三群,余 軍
(陜西省涇惠渠管理局,陜西 三原713800)
水資源是支撐經濟社會可持續發展的重要戰略物質。通過分析水資源可持續利用的內涵,分析涇惠渠灌區水資源可利用現狀和存在的問題,提出灌區水資源可持續利用的建議,以保障水資源的可持續利用,促使灌區經濟又好又快發展。
涇惠渠灌區;水資源;可持續利用
水是生命之源,水是社會經濟發展不可缺少的戰略物質,任何一個國家和地區的可持續發展,都有賴于水資源的可持續利用,尤其與水資源的開發、利用、保護和管理的水平以及有效程度密切相關。以水資源可持續利用支撐經濟社會可持續發展的基本思路,已取得社會廣泛共識。
涇惠渠灌區素有關中“白菜心”之稱,是陜西省糧棉油主產區,灌區工農業生產在全省國民經濟中占據了舉足輕重的地位。水資源是涇惠渠灌區社會經濟發展的重要支撐之一,水資源的供給構成了灌區可持續發展的資源基礎。
水是一種可再生資源,水的更新再生可持續性能力是靠水循環過程實現的。因此,水資源可持續利用是有條件的。
自然資源可持續性法則指出:對生物和非生物資源的使用,只要在數量和速度上不超過它們的恢復再生能力,則再生資源可持續的永存,但其永續供給的最大利用程度應以最大持續產量為最大限度。只有遵循上述自然資源可持續性法則開發利用水資源,才能使水資源得到可持續利用,否則水資源可持續性就要受到破壞。
水資源可利用量等于地表水可利用量和地下水可開采量之和。在可預見的時期內,能基本滿足遏制生態環境變化,并有所改善需水量和河道內必要用水量的前提下,通過經濟合理、技術可行的措施,可開發利用的淺層地下水和可供河道外一次性利用的最大水量。明確并確定灌區水資源可利用量,對合理開發利用水資源、實現水資源可持續利用目標具有重要的現實意義和實用價值。
水資源承載能力是指流域或地區的水資源可利用量相對某一特定的經濟和社會發展水平的支撐能力。對某一流域和地區而言,在特定的經濟和社會發展水平下,水資源承載力是有限的。但水資源由于受多種因素的影響,也是可變的。因為實踐證明,在一定的水資源可利用量條件下,通過調整產業結構、改變用水方式、節約用水、降低用水定額,提高用水效率等多種有效措施,提高水資源的承載能力,實現水資源超載狀態向不超載狀態的轉變。說明通過努力謀求灌區經濟社會與水資源承載能力相協調發展目標,以實現水資源的可持續利用。
涇惠渠灌區水源由三部分組成:一是涇河張家山水庫以上來水。涇河水礦化度0.75 g/L,pH值7.88,據監測資料顯示基本處于IV、V類水質,屬適于農業灌溉水源。近十年來,涇河平均年徑流量為10.32億 m3,除去高含沙和超過渠首引水能力的水量外,年可引入徑流量3.5億 m3,占總徑流量的12%,但涇河屬雨式河流,夏秋季受流域降水影響,暴漲暴落,含沙量大,最大洪峰流量9 200 m3/s,最小枯水流量0.7億 m3,常徑流量15~20 m3/s,最大含沙量1 040 kg/m3。冬春季為一種泄退趨勢,涇河這種流量變幅大、時空分布不均、大流量和高含沙同步等特點,直接影響著水資源的利用,灌區近十年平均引水量2.8億 m3。二是地下水。灌區地下水屬重碳酸鹽水,pH值7.8,礦化度1~3 g/L,年動儲量1.7億m3,宜開采量1.2~1.56億 m3。地下水主要靠垂直入滲補給,占總補給量的85%,其中:灌溉入滲占52.3%,降水入滲占32.7%。三是水庫年調蓄水量0.3億 m3。涇惠渠灌區可引用的水資源總量為10.17億 m3。近十年來灌區平均年引用涇河水3.64億 m3,提取地下水2.4億 m3,為灌區糧食增產、經濟發展做出了巨大貢獻。
水資源和能源一樣是社會經濟活動中不可缺少的物質,應用上的不可替代性,對地處半干旱地區涇惠渠灌區來講更為重要和寶貴。目前擺在我們面前的是如何開發利用好有限的水資源,如何合理配置、保護水資源,使其充分發揮效益,最大限度滿足人民生活和生產發展需要。
涇惠渠渠首大壩工程于1997年改建完成,總庫容510萬m3,年調蓄水量4470萬 m3,年均增加有效灌溉水量2 692萬m3。西郊水庫樞紐工程于2003年10月正式下閘蓄水,有效庫容1 984.1萬 m3,年可調節水量約3 050萬 m3。以上工程若扣除逐年淤積影響,調節水量在全年水資源供、需水量中所占的比重將大大縮小。在目前農作物種植結構情況下,灌區農作物年需水量干旱年份為5.6億 m3,一般年份為4億m3。而灌溉年可引用水資源總量為10.17億 m3,人均占有量943.1 m3,少于全省平均水平。就目前單一供農業灌溉用水來說,總量相當。但由于涇河來水時空分布不均、汛期大流量和高含沙同步、控制性工程調蓄能力低和灌區時段用水高度集中等因素制約,致使灌區時段缺水比較突出。據多年資料分析,每年春灌4月中下旬和夏灌7、8月份缺水,兩個時段缺水分別占總量的32%和68%,年均缺水13 726萬 m3(田間),由于時段缺水,每年夏季玉米都有減產或部分面積絕收。
隨著社會經濟發展,涇河流域梯級開發將更為明顯,加之人口增加、水源污染,水資源將會更加短缺。
涇河年總徑流量中可引入量8.41億 m3,由于控制性工程調蓄能力低且渠系工程不配套,河源來水日變幅大等因素制約,利用率很低。根據近些年引水資料統計分析,年實引水量在2~4億 m3,平均年引水量3.64億 m3,占總年徑流量的23.3%,占可引入量的43.3%,而灌溉用水量年平均為1.8億 m3,占總徑流量的11.5%,占年可引入量的21.4%。
雖然灌區工程幾經改善,但依然是“超期服役”。盡管田間工程配套設施不斷完善,繼灌區80年代后期至90年代中期實施方田建設后,各縣區又實施了農發項目,但由于管理上的“條塊分割”,出現了斗分渠建設步調不一致而無法有效銜接等現象,水利設施整體效益未能充分發揮,灌溉水利用系數低。據六十年代灌區總來去水量實測資料記載,灌區渠系和田間每年滲漏水量、泄退的灌溉水和降水約1億 m3,平均回歸水率14.2%。
地下水作為灌區的補充水源,從五十年代起的“渠井結合,以渠養井,以井補渠,豐儲枯用”的運行機制,實現了灌區降雨、渠水和地下水三水平衡轉化。但近些年來,地表水和地下水管理不統一,灌區局部區域地下水嚴重超采,水位逐年下降,年均下降2.03M,形成大范圍地下水降落漏斗,使水資源利用互補互調的機動性能縮小,對水的自然循環產生不利影響,也對生態環境造成了危害。
按照“開源節流,總量平衡,優化配置,注重效率”的原則構建灌區水資源供給保障體系,科學管水,為灌區社會經濟可持續發展及生態環境提供水資源保障。
著重考慮興建水源工程和對已建水庫重新設定其開發目標。(1)增建水庫工程。在灌區中下游清河、石川河等有條件的河流建中小型水庫,總存儲量3 000~4 000萬 m3,通過涇惠渠一支渠、四支渠向水庫供水蓄水。同時連接四支、五支、六支及七支渠下游渠段,形成新的南干渠系統供水網絡。既可提高涇河來水利用率,也能實現地下水資源良性循環。(2)西郊水庫擴容及北水南調工程。充分挖掘西郊水庫的調蓄作用,提高其庫容綜合利用率,將西郊水庫建成灌區中下游水量再分配中心。實現水庫對灌區中下游的多區域調節功能,大大提高涇河來水利用率。
節約用水并不是單純地主張少用水,更不是主張為了少用水而減慢發展速度。節約用水是指提高用水效率、減少水的浪費,利用較少的水資源支持更快、更好的發展。
目前灌區普遍水的利用系數較低。為了提高水的有效利用率,在加強管理、積極推行先進灌溉制度和灌水技術的同時,應抓緊做好灌區更改、末級渠系建設,提高渠系襯砌率。除外,積極推廣農民用水者協會,統一田間工程建設與管理工作。
從經濟建設發展對水的需求來看,工業、人口生活和生態等的用水與農灌用水之間的矛盾將會更加突出,相對新的“以供定需”的水資源管理模式,灌區做好有限水資源優化配置顯得十分重要和必要。
優化配置水資源,一是利用工程措施解決水資源時空分布不均產生的供需矛盾。通過修建水庫及水庫擴容調蓄解決水資源時間分布不均產生的供需矛盾,通過灌區內“北水南調”工程解決水資源空間不均產生的供需矛盾,同時做好水庫群供水優化調度,形成灌區張家山水庫水源配置骨干體系和西郊水庫、其它水庫區域再配置體系;二是探索渠井統管模式,構建渠水、井水統一調配體系。運用經濟和行政手段促使多引渠水,涵養地下水,對已形成深層漏斗區域限制其地下水開采量。三是在發展中要按照可利用水資源量,遵循價值規律,進行必要的產業調整,改變目前灌區單一供水局面,實現水資源的最大經濟效益。
加強灌區水資源統一管理,以改變傳統的水資源分割管理體制,有利于灌區內水資源統一規劃、統一配置、統一調度、統一管理,從而最大限度地實現灌區水資源的可持續利用。
成立用水戶自己選舉具有合法地位的自我管理組織——農民用水者協會,一切重大事項通過灌區與協會共同協商解決。
采用現代信息化技術開展灌區水資源管理工作,進行水管理信息采集、傳輸、分析處理和應用,保證管理的時效性和準確性,使有限的水資源得到合理高效利用。
[1]水資源持續利用與管理導論.科學出版社.
[2]陜西水利年鑒.陜西省水利廳.
[3]參與式灌溉管理.中國灌區協會.
TV211.1
B
1004-1184(2012)04-0111-02
2012-04-17
秦三群(1974-),男,陜西旬邑人,工程師,主要從事水利工程及灌溉管理工作。