□殷歡慶 □王貽森 □王菊霞 □白瑞林(河南省人民勝利渠管理局)
人民勝利渠灌區是新中國成立后在黃河下游興建的第一個大型引黃灌溉工程。灌區渠首位于京廣鐵路黃河鐵路橋上游北岸1.5 km的秦廠大壩上,為無壩自流引水,渠首閘設計引水流量60 m3/s、加大流量85 m3/s。從1952年至2012年底,灌區累計引用黃河水365億m3,產生社會經濟效益四百多億元,相當于工程投資的一百九十多倍,社會經濟效益和生態效益十分顯著。
人民勝利渠屬于黃河沖積平原潛水及深層承壓水區。潛水埋深因降雨、灌溉的填補而上升;因蒸發、排水、井灌的消耗而下降。潛水礦化度很低,約占90%的面積都<2 g/L,屬鈉鈣質重碳酸鹽水。承壓水在50~200 m之間有2~3個含水層,單層厚20~50 m,總厚度100 m之多。
人民勝利渠灌區屬暖溫帶大陸性季風型氣候區,夏季盛行東南風,冬季盛行西北風,四季分明。冬季寒冷干燥,夏季炎熱多雨,秋季涼爽,春季短暫。多年平均氣溫l4℃,無霜期210-220 d。灌區年均降雨量為617.8 mm,其中冬、春季占17﹪,夏、秋季占83﹪。因為雨量年內、年際分布不均,春旱、夏澇的特點很明顯,在夏秋兩季時常是旱澇交替出現。
人民勝利渠灌區主要以黃河水為灌溉水源。灌區渠首位于京廣鐵路黃河鐵路橋上游北岸1.5 km的秦廠大壩上,為無壩自流引水,渠首閘設計引水流量60 m3/s、加大流量85 m3/s。從1952年至2012年底,灌區累計引用黃河水365億m3。
黃河流域年平均降水400 mm左右,為半干旱、半濕潤區域。流域內連同下游河南、山東沿河地區共有兩億多畝耕地,1億多人口。全流域年均徑流量為580億m3,平均徑流深度79 mm,流域人均水量593 m3,耕地21.6 m3/hm2,以上2個指標均只有全國平均水平的1/4。因此,將黃河流域劃定為水資源短缺區域是符合實際情況的,節水灌溉無疑是人民勝利渠及其他下游引黃灌區長期工作之一。
1987年,國務院根據黃河流域水資源利用規劃和黃河水資源開發利用預測,結合花園口多年年均徑流量統計資料,確定黃河地表水資源量580億m3,扣除沖沙水量210億m3,得出實際可供水量為370億m3,并據此制定了黃河流域水資源分配方案。根據該方案,河南省分得可利用水資源量為55億m3,而目前河南省每年實際利用的黃河水量只有約30億m3,只有配額的55%。
2001年小浪底水庫正式啟用和黃委會在全流域實行水量調度,成為新時期黃河下游水文、水資源的重要影響因素。2002年黃河進行了首次調水調沙,到2013年已經運行了12 a,小浪底水庫持續“蓄渾排清”以及連年“調水調沙”使黃河主河槽不斷刷深,灌區引水條件逐年惡化。2011-2013年,在相同流量下,人民勝利渠現引水口處黃河水位較“調水調沙”前下降了3 m左右,在花園口黃河來水600 m3/s時,引水渠基本斷流。據資料統計,黃河花園口流量<600 m3/s的概率占75%左右,人民勝利渠灌區只有在小浪底調水調沙期間基本能滿足用水要求,而小浪底調水調沙期間,黃河水含沙量大,極易造成引水渠淤積,每次調水調沙結束,引水渠都要進行機械開挖、疏浚,缺水成為制約灌區生存和發展的突出問題。
合理利用水資源是實現可持續發展的當務之急,而節約用水是水資源合理利用的關鍵所在,是最快捷、最可行、最廣泛有效地維護水資源可持續利用的途徑之一。一方面供水量不足,另一方面用水浪費,大大加劇了水資源的供需矛盾。目前河南省人民勝利渠灌區水資源主要用于農業生產、工業生產和居民日常生活,與較發達地區相比灌區內水資源浪費嚴重,重復利用率也很低。節約用水應該從農業、工業、生活用水等多方面進行控制。
農業是灌區水資源的消費大戶,占總用水比重較高。農業用水主要包括農田、林業、牧業的灌溉用水及水產養殖業等等。農田灌溉用水是農業的主要用水和耗水對象,農業灌溉用水的比例在灌區始終保持在80%以上的水平。實現農田節約灌溉是實現農業節約用水的主要任務。
現階段由于經濟和技術原因,農田灌溉大部分還是采用大水漫灌或抽取可以直接飲用的地下水等落后的灌溉方式,這些灌溉方式水的利用效率一般僅在0.4~0.5之間,造成水資源的嚴重浪費。農業用水效率低下,農田灌溉水量超過作物需水量的1/3甚至是1倍以上,水資源浪費現象十分嚴重,“地下漏斗”現象日益嚴重,在夏季用水高峰期,地下水甚至出現“供不應抽”的現象。在灌區推行農業節水模式勢在必行。
政府應該大力推廣節水技術,推廣噴灌、滴灌和滲灌等先進、節約的灌溉技術。實踐證明,噴灌比地面灌溉節水30%~50%,滴滲灌比地面灌溉節水70%~80%。
在改進灌溉技術的同時,應該對農民普及農作物生長規律知識,使他們在合適的時間(農作物需水時)進行灌溉。
政府和氣象部門應抓住合適機會,實行人工降雨,緩解地下水壓力。
工業用水占城市用水的絕大多數,供水量的不足往往制約著產品的結構,影響到企業的發展。解決這些問題的有效途徑是開源節流。
2.2.1 調整產品結構,改進生產工藝,建立節水型工業
生產過程所需要的用水量是由產品和生產工藝決定的。調整產品結構,對本身耗水較大的項目,應充分考慮與當地水資源以及可供水量的協調關系。對已建項目采取改進生產工藝的方法,實現節約用水。
2.2.2 強化節水技術,開發節水、污水處理設備
先進的節水技術常通過生產工藝并借助一些輔助系統得以體現。將直流用水設備經過改造后改為循環用水設備。增加污水處理設備,爭取企業某個生產過程中產生的污水經過企業的簡單處理后用于下一個生產過程,實現水資源的高效利用。
2.2.3 加強企業用水行政管理,逐步實現節水的法制化
有效的節水管理機制是實現工業節水目標的根本保證。一方面要設立專門的、代表政府行政的節水管理機構,并且建立必要的用水管理制度。另一方面,加強節水的法制宣傳教育,制定嚴格的法律條文,并嚴格執行程序。推動工業節水事業的健康發展,實現城市的可持續發展戰略。
2.2.4 加大工業生產規模,發揮規模經濟效應
目前灌區內多數工業行業企業都存在小而多、工藝技術與管理落后、生產低效高耗等問題。一方面小企業財政沒有能力購進先進的設備,另一方面小企業之間水資源的重復利用不易實現。因此,加大企業規模,發揮規模效應是實現工業節水的途徑之一。
2.3.1 采用節水型家用設備
居民生活用水的增加,一方面是因為人口的增加,另一方面是生活質量的提高。有調查顯示,城鎮家庭用水用于做飯、洗衣、沖洗廁所、洗澡等方面的占到75%左右。因此改進家用設備是居民節約用水工作的重點。
2.3.2 加強管道檢漏工作,避免不必要的供水損失
節水的前提是防止漏損,最大的漏損途徑是管道。為了減少管道漏損,在鋪設管道時選用質量好的管材,另外還要加強日常的管道檢漏工作
2.3.3 城鎮水資源實現多級利用
在居民生活中,用水不科學的現象普遍存在。大部分經過一次利用的水是可以進行二次甚至是多級利用的,例如洗衣、洗菜的水可以用來沖洗廁所,城市雨水可以經過排水管道進入儲存地用于綠化用水等措施均可實現水資源的多級利用。