石 巖,張 芮,董平國,郝媛媛,石培澤,成自勇
(1.武威市水利技術綜合服務中心,甘肅 武威 733000;2.甘肅農業大學工學院,甘肅 蘭州 730070;3.甘肅省理工中等專業學校,甘肅 武威 733000;4.蘭州大學資源環境學院,甘肅 蘭州 730000)
石羊河流域水資源高效利用與生態治理措施效應分析
——以民勤縣水資源管理為例
石 巖1,3,張 芮2,董平國1,郝媛媛4,石培澤1,成自勇2
(1.武威市水利技術綜合服務中心,甘肅 武威 733000;2.甘肅農業大學工學院,甘肅 蘭州 730070;3.甘肅省理工中等專業學校,甘肅 武威 733000;4.蘭州大學資源環境學院,甘肅 蘭州 730000)
為促進有限水資源的高效利用,民勤縣依托石羊河流域重點治理工程,圍繞“生態立縣”戰略,采取“細化水權、總量控制,‘三水’聯合、科學調度,輪次配水、定額管理,水價政策、結構調整,宣傳發動、明確責任,完善機制、強化監督等”綜合管理措施,實行嚴格的水資源管理,提高了農民的自覺節水意識和種植結構調整、節水技術推廣的積極性,使農民收入大幅度增長,經濟、社會效益顯著,生態得以修復,對西北干旱缺水地區具有重要的借鑒作用。
石羊河流域;民勤;水資源;高效利用;生態治理;措施;效應分析
石羊河流域最下游的民勤縣地處河西走廊東北部,三面被騰格里和巴丹吉林沙漠包圍,總面積1.59萬km2,綠洲面積不足10%。上游祁連山區發源8條山水河流,出山徑流主要消耗在流域南盆地—武威盆地,其洪水河道下游出溢的泉水連同洪水匯集于石羊大河,形成民勤縣境內唯一地表徑流和流域北盆地—民勤盆地唯一的灌溉水源。隨著流域人口的增加、經濟的增長、社會的發展,上中游用水量不斷增大,進入民勤水量大幅度減少。民勤地表徑流上世紀五十年代5.42億m3,2000年以來不足0.7億m3,上下游水量比例由30%減少到不足7%[1];由于地表水資源的急劇減少,迫使大量開采地下水,水位下降9~20m;井深由數m的澇池發展到 100m深井,提水機泵五次更新換代;2000年以來地下水位下降0.35~0.95m/a,礦化度升高0.08~0.12g/a;地下水位不斷下降,引起植被大面積死亡;水質不斷惡化,造成土地鹽漬化嚴重[2]。所以采取綜合管理措施,緩減水資源緊缺矛盾,促進有限水資源的高效持續利用和生態修復勢在必行。
(1)民勤縣資源性缺水、工程性缺水、技術性缺水、 水質性缺水并存[1-3]。 地表水人均不足260m3,不到國際抗旱極限標準的16%;流域內水資源缺乏統一調度的水源保障工程,縣境內水資源管理工程不完善,用水效率低下,水資源供需矛盾突出,超采地下水近4億 m3[4];滴灌等新技術雖然節水,但由于投入大推廣速度慢,運行管理不完善,效益不高[5-6]; 下游地區灌區地下水礦化度高達4.18g/l以上,地下水質不符合灌溉要求,高礦化度水的灌溉使鹽堿地面積不斷擴大。
(2)田間工程配套不完善,種植結構不合理[7],單方水效益不足2元;農業用水占總用水量的90%以上,生活、生態、工業用水不足10%,水資源利用效率效益低下,農民收入只有2000元左右。
(3)隨著人口的增加、來水的減少,供水矛盾突顯,過量開采地下水;需水矛盾突出,生產用水擠占生態用水,生態環境嚴重惡化;地下水位埋深超過天然植被生長的臨界值,流域下游的青土湖區出現“羅布泊”現象, 部分群眾淪為“生態難民”[4-8]。
針對石羊河流域水資源管理、生產生態用水和環境存在的突出問題,2007年啟動實施以“民勤綠洲”為重點的石羊河流域重點治理規劃,到2010年總用水量減至3.59億m3,比2007年減少3.99億m3,進入民勤地表水量(蔡旗斷面)增加到2.6億m3以上,地下水開采量減少3.82億 m3,控制在1.35億 m3內,其中民勤盆地控制在0.89億 m3內;到2020年蔡旗斷面水量達到2.9億m3以上,民勤地下水開采量控制在1.25億m3內,其中民勤盆地控制在0.86億m3內。
為實現石羊河流域重點治理目標,民勤縣圍繞“生態立縣”戰略,全面實施水權水價改革,強化水資源的嚴格管理,有效推進水資源配置方案的落實和水資源的持續利用。
3.1 細化水權,總量控制
重點壓減農業用水,保障生活用水,滿足工業用水,增加生態用水[9];嚴格初始水權分配,制定下達年度水資源配置調控方案,建立完善鄉、村、社、戶四級水權臺賬,層層有總量控制指標。2015年總用水量由治理前7.58億m3減至3.59億m3,農業用水比例由92%下降到 60%左右,工業用水提高至11.9%,生態用水提高至22.8%;農業上的大幅度節水,保障了生活用水,滿足了日益增加的工業生產用水,促進了地下水位逐年上升和生態得以逐步恢(修)復。
3.2 “三水”聯合,科學調度
嚴格實行天上水、地表水、地下水“三水”聯合調度[2],優先利用天上水,加強與氣象部門溝通,適時掌握天氣情況,實施人工增雨,擇機實施三水聯合調度,當降水>10~15mm時,延遲灌水5~10d;充分合理利用地表水,優化地表水科學調度,在確保農田灌溉的前提下,非灌溉期水量重點用于青土湖等區域生態恢復和工業用水;嚴格控采地下水,以灌溉定額和總量指標不突破為目標。
3.3 輪次配水,定額管理
嚴格配水面積監管,根據不同地域、不同工程的不同作物灌溉制度,以灌區為單元編印《水資源分配方案落實水量電量確認表》,對村、社、戶的水權進一步分解確認;嚴格輪次水權審批,核定配水面積、水量、電量并分解落實到機井(斗口)、地塊和輪次;嚴格實行逐井(渠道)逐輪次控制和定額管理,確保定額水量不超,輪次水量不超,最終實現總量不突破的管理制度。
3.4 嚴格水價政策,促進結構調整
推行差別水價、優惠水價、超定額用水累進加價政策;農業水費提高至0.24元/m3;地下水定額配水,實行“基本水價 +計量水價”,征收地下水資源費0.02元/m3,綜合水價高于地表水水價;節約歸己,超額加倍征費,超用水10% ~50%累進征收30%~500%的水費;實行差別水價政策,定額內用水水價優惠10%,傳統方式種植高耗水低效益作物的,定額內用水地表水、地下水分別上浮30%、50%。“以水定結構、以水定布局”的結構模式不斷調整,大力壓縮小麥-玉米帶田等帶狀高耗水種植方式和作物,大面積發展食葵、棉花、茴香等耐旱高效作物,全面普及小畦灌、膜上膜下灌、壟溝灌等節水灌溉技術;發展滴灌管灌等高效節水灌溉26587hm2,占配水面積的64%;推進“設施農牧業+特色林果業”主體生產模式,建成日光溫室等設施農牧業8460hm2,發展枸杞、紅棗、葡萄等特色林果業 27020hm2。治理效益初步顯現,水效益提高11.44元/m3,農民收入增加5293元,突破9000元。
3.5 宣傳發動,明確責任
水資源管理單位利用冬閑季閑時間,配合鄉鎮,集中時間和精力,采取群眾會、現場會、發放水資源持續利用公開信和節約用水宣傳冊等形式,逐村、逐社、逐戶宣講宣傳發動;縣上將水資源管理列為鄉鎮和部門考核的重要指標,與鄉鎮和水務部門簽訂責任書,明確鄉鎮和水管單位落實水資源管理的責任與時限,細化工作重點及檢查考核辦法;鄉鎮與村、水務局與水管單位、水管單位與職工層層簽訂目標責任書,將責任落實到職工,任務落實到村社和機井。
3.6 完善機制,強化監督
組建鄉(鎮)水資源管理辦公室,明確其在水資源管理中的主體責任,形成水電部門和鄉鎮共同協調的水資源管理機制;制定水電部門下管一級的管理措施,以水定電、以電控水、憑票取水;制定農民用水者協會管理辦法,推進用水戶的參與式管理;建立縣、鄉、村三級節水基金,激勵群眾調整結構,實施節水工程,發展節水農業;縣紀檢監察、組織、宣傳、政務督查室等部門聯合,深入鄉鎮,聽匯報、查實情、走訪農戶等形式,定期不定期進行水資源管理專項檢查,對鄉鎮水資源管理工作量化打分,有效促進水資源的嚴格管理。推行水政執法網格化管理模式,按區域層層劃分網格,明確執法人員、職責和任務,對網格內的水權管理和水事違法案件實施動態管理,形成全縣水權監管和水政執法全覆蓋。
4.1 成效
通過重點治理,采取“總量控制、科學調度、定額管理、結構調整、明確責任、強化監督”等六項措施,強化了水資源的嚴格管理,緩解了水資源的供需矛盾,促進了生產、生態協調發展,水資源管理目標提前實現。
(1)2010年以來連續5年總用水量控制在3.59億m3內,總量控制目標提前實現;農田灌溉面積壓減26667hm2,農民人均純收入增加7000元;地下水開采量民勤盆地控制在0.86億m3內;農業大幅度節水,促進了生態用水大幅度增加,每年向下游青土湖輸水3300萬m3;沙漠邊沿及下游地下水位持續回升,最下游的青土湖出現22km2的季節性水面和地下水位埋深小于3m的106km2的旱區濕地,流域生態得以修復發展。
(2)群眾的節水意識有了較大提高,種植結構不斷優化,用水在 6000m3/hm2以上、效益在30000元/hm2以下的高耗水低效益作物大面積壓減;除小麥外的所有作物都采用地膜覆蓋種植方式,近三分之一面積采用先種植后覆膜、再澆水的免冬灌方式;設施農業快速發展,促進了經濟穩定發展;全面推廣了小畦灌、溝灌、滴灌等節水灌溉技術和玉米、棉花、食葵、紅棗等主要糧經林草作物節水高效優新品種、 灌溉制度[10]、 高產栽培技術和種植方式等綜合節水技術[11],徹底改變了過去的大塊灌、 串漫灌等灌水方式[12]。
(3)水資源管理嚴格,用水程序規范,水票運行制度得到有效落實,鄉(鎮)水資源管理辦公室發揮了積極的作用,量水監測監控設施設備有效推進了水權制度的落實,農業種植結構調整和設施農牧業促進了水資源的持續高效利用,2014年農民人均純收入突破9000元。
4.2 建議
(1)加大投入力度,強化運行管理。加快滴灌為重點的節水工程建設,強化工程運行管理,促進有限水資源的持續高效利用;加快量水控水設施建設,促進地表水資源的有效控制管理;強化機井智能化設備維護、更新管理,確保正常運行,促進地下水資源的適時監控管理。
(2)加強水利科研,重視綜合技術推廣。依據農產品市場動態變化,不斷引進節水高效的新品種、新作物,持續不斷地調整農業種植結構,集成節水技術綜合推廣,提高水資源利用效益;加大推廣高產灌溉制度、先進灌水技術,引導農民通過減少灌水次數、降低灌水定額等措施,計劃好生育期灌水,力求使有限水量獲得更大的經濟效益。
(3)優化水資源配置,明確目標責任管理。按照年度水資源配置方案,進一步層層落實責任,將水資源管理目標列入年度考核內容,嚴格實行水資源管理“一票否決”制;進一步強化水權水量監督管理,做到公開透明、公正公平、過程性控制、規范性運行。
[1]石培澤,董平國,于保靜.武威市石羊河流域水資源開發利用現狀問題與可持續利用對策[A].見:中國水利學會2008年學術年會論文集[C].北京:中國水利水電出版社,2008:502-505.
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TV213.4
B
1672-2469(2017)02-0053-03
10.3969/j.issn.1672-2469.2017.02.018
2016-09-05
甘肅省科技重大專項計劃(1502NKDF023);甘肅省水利重點科技計劃(0811447)。
石 巖(1987年—),男,助理講師。