楊一松,胡亞偉,蘇 欣,宋常吉
(1.黃河水利科學研究院,鄭州 450003;2.黃河流域農村水利研究中心,河南 新鄉 453003)
灌區是典型的“人-社會-自然”復合生態系統,是農業生產活動的中心,是我國農業規模化生產和重要的商品糧、棉、油基地。截至2011 年年末,全國共有灌溉面積6 680萬hm2,其中大型灌區456處,中型灌區7 316處,小型灌區205.8多萬處。灌區平均產量超過7 500 kg/hm2,是全國糧食平均產量的1~8倍,是旱田的 2~4倍。在占全國耕地面積 1/8 的大型灌區有效灌溉面積上,生產了全國 1/4 左右的糧食,創造了全國 1/3以上的農業生產總值。灌區為我國以9%的耕地和6%的淡水資源養活了22%的人口做出了重大貢獻,是保障農業和糧食安全、促進國民經濟的持續發展不可替代的基礎設施。
隨著國民經濟發展以及人口的快速增長,我國灌區的建設以及形成的管理運行模式已難適應我國農業和國民經濟發展的要求。由于傳統的灌區運行模式不合理,導致我國許多灌區出現一些問題。主要是區域水資源浪費嚴重、水資源短缺加劇、灌區及其流域水環境污染嚴重、土壤次生鹽堿化、地下水位持續下降及大面積地下水漏斗、流域下游植被與湖泊濕地萎縮等。
我國灌區面臨的農村水環境惡化,水資源短缺,水體污染嚴重,江河湖泊、水庫營養化趨勢嚴重,農產品污染,污染物超標嚴重等一系列問題不僅威脅到灌區的社會經濟發展,威脅到灌區人民的生命健康,而且影響到國家的糧食安全與可持續發展。為了應對這一系列問題,我國的專家學者通過研究探討,提出了并發展了生態灌區的理念[1-4]。
生態灌區是在充分堅持人與自然和諧理念指導下,以維持灌區生態系統的相對穩定及脆弱生態系統的自我修復使其形成良性循環為目的。通過灌區水資源高效利用、水土環境保護與治理、生態系統恢復與重建、水景觀與水文化建設、灌區生態環境監測以及灌區水利工程科學管理等多方面的生態調控關鍵技術措施,形成能夠維持和改善內部的動態平衡,最終實現節水、優質、高效和可持續發展的現代化灌區。
生態灌區是在我國灌區發展新形勢下的必然選擇,是解決當前灌區水資源問題、水土環境問題、食品品質問題、灌區人居環境安全問題以及灌區可持續發展等一系列問題的必然選擇。建設生態灌區的意義在于能夠較好解決下面幾個限制當前灌區發展的主要問題。
首先是能夠很好解決灌區局部利益與整體利益、短期利益與長期利益沖突的問題。由于生態灌區的發展理念是人與自然和諧,實現灌區可持續發展。其規劃發展目標必然要統籌兼顧,解決好局部利益與整體利益、短期利益與長期利益沖突的問題,要不然根本談不上實現和諧發展與可持續發展。其次能夠很好解決灌區水資源短缺問題。通過合理建設灌區庫塘系統,充分挖掘灌區水資源調蓄能力,提高灌區水資源供水保證率;通過完善灌區灌排水管網/渠系系統,提高灌區水利用率,同時通過優化水資源配置、調整產業結構并盡可能采用先進的節水技術與措施,充分發揮水資源的綜合效益,保證灌區經濟發展和生態環境保護協調發展。再次是實現灌區環境美化與經濟發展。通過統籌規劃,對灌區渠、路、田、林進行綜合治理與改造,形成農、林、田網合理布局。在建設高標準農田、發展高效節水灌溉的同時,提高灌區生產、生態、景觀綜合效益,創建高效節水農業生態園,大力倡導生態灌區旅游業,將第一產業與第三產業有機結合,實現灌區環境美化與灌區經濟良性發展。最后是提高灌區生態系統自凈能力與實現良性循環。通過建立完善的灌區水土監測系統、水肥管理系統以及缺失生態功能修復等,逐漸提高灌區的自凈能力,完善灌區生態系統建設,使得灌區生態系統逐漸實現良性循環。
我國灌區建設由于歷史原因,一直存在著邊建設邊發展的狀況,這對解決我國糧食安全有著重要意義,但是如果沒有一個具有良好的生態理念的規劃設計來指導生態灌區的建設,那么在建設生態灌區的過程中將會造成重大浪費甚至是失敗。生態灌區的規劃設計要重視整體觀、可持續發展觀以及人水和諧觀。在規劃設計中體現合理利用有限資源的同時,還要充分利用灌區退水資源、灌區雨水資源,重視灌區面源污染物的資源化利用。具有良好生態理念的規劃設計是建設好生態灌區的基礎。
生態灌區建設必須通過3S技術、通信技術、網絡技術等利用,逐步實現灌區管理自動化、信息化、精準化。對灌區水資源需求、水土環境變化、水肥管理等實現動態性、實時性監測管理,從而為實現科學管理提供設備保障。具有完善的現代化硬件設施是實現生態灌區現代化的標志。
生態灌區必須建立科學管理與維護系統,盡可能減少人為干擾。生態灌區科學先進的管護系統以灌區的信息化為基礎,通過對灌區信息自動收集、處理、反饋信息,形成對事物發展的前瞻性看法,從而實現對灌區自動、精準、及時的科學管理。同時要建立完善的維護系統,保證灌區管理系統的正常運行。具有科學先進的管護系統是實現生態灌區節水高效、可持續發展的有效途徑。
生態灌區建設需要大量資金支撐,沒有充足的資金作為后盾,要實現生態灌區建設,那將會是紙上談兵。如何有效籌措到建設所需的資金,是能否建成生態灌區的關鍵。由于我國灌區眾多,生態灌區建設所需資金龐大,目前全部通過國家投資不太可能。因此,灌區管理部門應考慮部分通過國家支持,部分通過股份制形式動員灌區全民參與,利益共享的模式建立新形勢下的集體所有制形式的現代化生態灌區,為建設生態灌區籌措到必需的資金。
要保證生態灌區實現人水和諧的可持續發展,除了加強日常管理維護之外,必須要有應對突發事件的處置能力,確保灌區在發生洪澇災害、事故災難等突發事件后能夠很快恢復。因此,生態灌區管理部門應依據生態灌區的實際情況,對可能發生的突發事件預先研究應對預案,確保灌區在發生突發事件時及時采取有效措施,極大降低對灌區生態環境與社會生產的不良影響,維護灌區生態安全。
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[1] 姜開鵬.建設生態灌區的思考----用生態文明觀,拓展思路,促進灌區可持續發展[J].中國農村水利水電,2004,(2):4-10.
[2] 顧斌杰,王 超,王沛芳.生態型灌區理念及構建措施初探[J].中國農村水利水電,2005,(12):7-9.
[3] 楊培嶺,李云開,曾向輝,等.灌區建設的理論基礎及其支撐技術體系研究[J].中國水利,2009,14:32-35,52.
[4] 張福勝.現代化節水型生態灌區建設架構及目標與技術體系[J].江西建材,2013,127(4):159-160.
[5] 彭世彰,紀仁婧,楊士紅,等.節水型生態灌區建設與展望[J].水利水電科技進展,2014,34(1):1-7.