引黃水資源創(chuàng)新灌溉模式合理性分析

□宋 艷 聶鑫鑫

（1河南省豫東水利工程管理局；2河南省豫東水利工程管理局三義寨分局）

1 引言

自建國初期開始，我國就注重對使用黃河水灌溉農(nóng)作物模式的發(fā)展，在長期的努力后，黃河下游地區(qū)的山東與河南兩個(gè)省份已經(jīng)建立了近100處面積超過萬畝的引黃灌溉區(qū)域。近幾年，隨著生活水平的提高，居民生活用水量正在不斷上升，再加上氣候的變化，導(dǎo)致黃河下游出現(xiàn)水資源短缺的情況。在原有的使用黃河水灌溉農(nóng)作物的過程中，會因各種環(huán)境因素收到一定的制約，必須在通過詳盡的論證才可以開展，已經(jīng)無法滿足更高的灌溉需求因此，需要對這種灌溉模式進(jìn)行創(chuàng)新，確保黃河下游水資源能夠滿足農(nóng)業(yè)灌溉、居民生活與工業(yè)生產(chǎn)等多方面需求。

2 創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)例概述

為了對使用黃河水灌溉農(nóng)作物的模式進(jìn)行創(chuàng)新，設(shè)計(jì)了一套完整的黃河水灌溉模式，在這個(gè)模式中，設(shè)計(jì)的灌溉面積為300萬hm2，整體的飲水能力約3 400 m3/s，設(shè)計(jì)規(guī)劃的土地總面積達(dá)到59 000 km2。在黃河下游地區(qū)建立的引黃灌溉區(qū)域引用黃河水的總量能夠達(dá)到2 340億m3，全年的引水總量高達(dá)80多億m3。但是，在灌溉的過程中，水資源攜帶大量的泥沙大幅度的提高了引黃灌溉區(qū)域的運(yùn)行成本，如果在對泥沙的治理工作無法取得良好效果的情況下，就會出現(xiàn)土地沙化嚴(yán)重、排水河道中淤泥量增加以及土地鹽堿化等各種問題，不利于黃河水灌溉區(qū)域的進(jìn)一步發(fā)展。因此，對黃河下游地區(qū)出現(xiàn)泥沙問題進(jìn)行有效的治理，對使用黃河水灌溉農(nóng)作物的模式進(jìn)行創(chuàng)新，是合理利用黃河水資源，提高水資源利用率的最有效措施。

3 使用黃河水灌溉農(nóng)作物模式的分析

3.1 自流灌溉模式

在河南省內(nèi)，有超過60%的地區(qū)正在采用這種灌溉模式，這是由于這些地區(qū)屬于內(nèi)陸平原地形，這種地形占整個(gè)河南省總面積的55%以上，總面積超過9.30萬km2。這些地區(qū)所處的位置大部分在黃河中下游地區(qū)與黃河的距離較短，在應(yīng)用自流灌溉模式時(shí)具有十分明顯的優(yōu)勢。自流灌溉模式中的飲水操作簡單易行，但在應(yīng)用的過程中容易出現(xiàn)大量的水資源浪費(fèi)。

3.2 井渠結(jié)合的灌溉模式

山東省內(nèi)的很多地區(qū)目前正在應(yīng)用這種灌溉模式。這些引黃灌溉區(qū)域的地形大多數(shù)是受黃河沖擊形成的平原，大部分位于魯西北地區(qū)，是華北平原上的棉糧產(chǎn)地的重要組成部分。由于山東省內(nèi)的地形相對復(fù)雜，應(yīng)用自引流灌溉的水資源利用率偏低，只有部分地區(qū)應(yīng)用這種灌溉模式。

3.3 井灌灌溉模式

河南省豫東地區(qū)的大部分區(qū)域都會采用井灌的方式進(jìn)行補(bǔ)源灌溉，那是由于這些地區(qū)相對遠(yuǎn)離黃河，采用這種灌溉模式能夠有效的解決干旱季節(jié)中地下水資源嚴(yán)重缺乏的問題。

4 使用黃河水灌溉農(nóng)作物模式存在的問題

4.1 不同灌溉區(qū)域作用不平衡

黃河下游的引黃灌溉區(qū)域多數(shù)處于華北平原，灌區(qū)內(nèi)水資源的用途又各不相同，大部分區(qū)域主要用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活，距離水源地較遠(yuǎn)的地區(qū)不僅僅用于農(nóng)業(yè)，還用于居民生活、工業(yè)生產(chǎn)等。這些地區(qū)年內(nèi)降雨分配不均，夏季降水偏多，冬季降水較少。由于地形的原因，這些地區(qū)的地表水、地下水以及引黃灌溉水資源的利用率會受到不同程度的影響，形成各自的特點(diǎn)，特別是在雨季結(jié)束后，使用黃河水灌溉的模式必須進(jìn)行一定的調(diào)整。由于受到季節(jié)變化的影響，這些地區(qū)的水資源會出現(xiàn)不同程度的浪費(fèi)。根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)可以看出，每年都會有大量的黃河水浪費(fèi)，水資源利用率嚴(yán)重不足。

4.2 人們的節(jié)水意識不強(qiáng)

黃河是中華民族的母親河，河水哺育了一代又一代的中華兒女。但是，在引黃灌溉區(qū)域?qū)S河水的利用方面，卻沒有修建并有效利用水庫。這些地區(qū)主要依賴黃河水進(jìn)行灌溉，屬于水利工程中的粗放型思想，并沒有對水資源形成足夠的認(rèn)識，并且人們沒有形成良好的節(jié)水意識，在用水過程中沒有制定相應(yīng)的計(jì)劃與目的，對水資源的循環(huán)與生態(tài)環(huán)境造成了一定的破壞。

4.3 農(nóng)作物灌溉技術(shù)相對落后

在美國的農(nóng)場生產(chǎn)中，使用的農(nóng)作物滴灌技術(shù)能夠節(jié)省大量的灌溉用水，為保護(hù)生態(tài)環(huán)境、節(jié)約水資源工作做出一定的貢獻(xiàn)。而我國的農(nóng)作物灌溉技術(shù)處于相對落后的狀態(tài)，需要引進(jìn)這些先進(jìn)的即使，實(shí)現(xiàn)灌溉過程中節(jié)水的目的。國家加大節(jié)水灌溉的宣傳，提倡實(shí)施節(jié)水灌溉方式，更加有效的節(jié)約水資源，提高水資源利用率。例如，近年來豫東地區(qū)逐步推進(jìn)節(jié)水灌溉，把先進(jìn)的灌溉技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際中去，使水資源的利用率有了大幅度的提高；在山東省的一些地區(qū)，通過引進(jìn)先進(jìn)的灌溉技術(shù)，能夠?qū)⑺Y源的利用率提高到80%左右。

總體而言，本文中分析的3種灌溉模式均能夠滿足引黃灌溉的需求，但是，無論是哪種灌溉模式，對水資源的利用率均處于較低的水平上，造成了黃河水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

5 創(chuàng)新下游引黃灌溉模式

5.1 制定完善的灌溉計(jì)劃

引黃灌溉計(jì)劃的制定，需要以灌溉區(qū)域的用水計(jì)劃為基礎(chǔ)，根據(jù)相關(guān)的程序進(jìn)行管理，并需要根據(jù)季節(jié)與河水中含沙量的變化對計(jì)劃進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，制定相應(yīng)的獎懲制度，落實(shí)到各個(gè)灌溉區(qū)域執(zhí)行，并要求嚴(yán)格按照制度執(zhí)行，保證這些區(qū)域能夠均衡發(fā)展。在灌溉過程中，避免出現(xiàn)大水漫灌的現(xiàn)象，堅(jiān)持采用滴灌、噴灌等節(jié)水灌溉形式提高水資源利用率。

5.2 掌握最佳引水時(shí)間

由于引黃灌區(qū)的范圍較大，在確定引水量時(shí)，需要根據(jù)不同區(qū)域不同時(shí)期具體的干旱情況來確定，確保全面實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉，在灌溉過程中對土壤的溫度、水分、水流參數(shù)以及用水量等進(jìn)行嚴(yán)格的控制。這樣不但能夠?yàn)楣喔葏^(qū)提供參數(shù)，而且能夠使農(nóng)作物增產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益的共同最大化。

5.3 對河水輸送模式進(jìn)行創(chuàng)新

引水灌溉的過程中，由于會受到渠道坡度與轉(zhuǎn)彎，以及河水含沙量的影響，會造成河水輸送效率降低，對河水輸送模式進(jìn)行創(chuàng)新，能夠促進(jìn)對水資源調(diào)度的優(yōu)化，有利于提高引水灌溉的合理性。在黃河水資源豐沛的季節(jié)中，補(bǔ)源灌溉區(qū)域建立了多座水庫，將原有的黃河故道變成了旅游景點(diǎn)。在進(jìn)行河水輸送時(shí)，應(yīng)用大流量的引入模式，實(shí)現(xiàn)即時(shí)灌溉，保證供水量充沛。

5.4 提高引黃工程管理水平

工程管理是引黃灌溉過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在工程進(jìn)行中，在明確所有工作人員的崗位與之職責(zé)的同時(shí)，還要建立完善的管理體系，并保證基層工作人員的利益。引黃灌區(qū)引水渠道逐步完成續(xù)建配套建設(shè)工作，由原來的土方渠道發(fā)展成現(xiàn)在的混凝土硬化標(biāo)準(zhǔn)斷面渠道，從每年在清淤的工作中就需要20萬人進(jìn)行作業(yè)，到目前引黃灌溉工作逐漸實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，節(jié)省大量的勞動力，大幅度的降低清淤成本。從凡是都需要大量人員現(xiàn)場操作，發(fā)展到現(xiàn)在的信息自動化管理模式的逐步建設(shè)。為了提高灌區(qū)管理水平，必須做到樹立先進(jìn)管理理念，利用管理模型指導(dǎo)灌區(qū)工程管理。

5.5 成本的預(yù)估及核算

在黃河下游的灌溉區(qū)域，一些地區(qū)已經(jīng)開展水費(fèi)與計(jì)量供給。一般情況下，灌溉區(qū)域每年需收取兩次水費(fèi)，而夏季主要以補(bǔ)助糧為主，冬季則主要是清淤費(fèi)用。在進(jìn)行水費(fèi)收取工作時(shí)，必須嚴(yán)格遵守規(guī)定，防止出現(xiàn)挪用公款的現(xiàn)象。各地區(qū)的水費(fèi)必須保證專款專用，并進(jìn)行定期的核算。在引黃灌溉模式不斷創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，灌溉用的水價(jià)也必須符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。

5.6 采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)

為了提高灌溉區(qū)域的水資源利用率，必須引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，可以堅(jiān)持以自流灌溉為主，輔以井灌，以井灌為主，輔以補(bǔ)源提灌，以及上游自流灌溉，下游補(bǔ)源提灌3種方式。只有這樣，才能實(shí)現(xiàn)長期的發(fā)展目標(biāo)。建立有關(guān)引黃灌溉的水資源調(diào)度模型，通過技術(shù)手段來進(jìn)行水資源的預(yù)測與調(diào)度，并根據(jù)用水狀態(tài)制定調(diào)度計(jì)劃，對水資源進(jìn)行科學(xué)的管理。在數(shù)字化技術(shù)發(fā)展的帶動下，灌溉區(qū)域可以使用先進(jìn)的水文觀測儀器，為所有相關(guān)的水文信息建立檔案，這種信息化建設(shè)能夠有效的提高水資源利用的合理性，促進(jìn)引黃灌溉區(qū)域?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。此外，引進(jìn)的計(jì)算機(jī)與移動網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，用于對灌溉區(qū)域的水情進(jìn)行采集與處理，能夠用最小的成本獲得最高的水位價(jià)值。

6 結(jié)語

總而言之，對黃河下游灌溉模式進(jìn)行創(chuàng)新，不但能夠創(chuàng)建新的管理理念，并且可以創(chuàng)新管理模式。這種模式的創(chuàng)新有利于提高水資源利用率，加大對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)。只有堅(jiān)持做好模式創(chuàng)新工作，才能夠確保水資源的合理利用。

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