提高新疆灌溉水利用系數的探討

張 娜

(新疆自治區水利管理總站，新疆 烏魯木齊 830000)

新疆地處內陸干旱區，水資源短缺矛盾日益突出。不斷提高灌溉用水效率與效益、大力發展節水農業是解決水資源供需矛盾的主要措施，也是促進水資源可持續利用、經濟社會可持續發展和生態環境改善的重要措施?！缎陆S吾爾自治區農牧業現代化建設規劃綱要(2011—2020年)》《新疆維吾爾自治區水利發展十三五規劃》提出，2020年新疆的農田灌溉水利用系數要提高到0.57。本文通過2007—2018年新疆灌溉水利用系數測算成果，分析了新疆灌溉水利用方面存在的突出問題，在技術可行、經濟合理的基礎上，探討了提高新疆灌溉水利用系數的主要措施。

1 新疆灌溉水利用系數測算成果

1.1 樣點灌區的選擇

按照具有代表性、可行性和穩定性等原則選擇樣點灌區[1]，結合新疆區域內大型、中型、小型和純井灌區控制灌溉面積的分布情況和灌區續建配套節水改造等情況，盡量使選擇的樣點灌區能夠反映灌區的整體特點[2]。2018年，不同規模與類型的樣點灌區數量、有效灌溉面積占全區不同規模與類型的灌區數量和有效灌溉面積的比例見表1。

表1 2018年樣點灌區選擇情況統計

1.2 灌溉水利用系數測算成果

樣點灌區測算分析采用水利部推薦的首尾測算分析方法，直接量測統計灌區從水源引入(取用)的毛灌溉用水總量，并通過測算分析得到同期的田間實際凈灌溉用水總量，凈灌溉用水總量與毛灌溉用水總量的比值即為灌區的灌溉水利用系數。通過近10年的測算對比分析，“首尾測算分析法”避開了測定渠系水利用系數和田間水利用系數的難點，減少了許多測定工作量和不確定因素。全區灌溉水利用系數是在代表不同規模與類型的典型樣點灌區分析的基礎上，采用加權平均的方法得出不同規模與類型灌區的灌溉水利用系數平均值。2007—2018年測算的灌溉水利用成果見表2，灌區平均灌溉水利用系數由2007年的0.460提高到2018年的0.546，增幅為18.70%，逐年穩定提高[2]；大型、中型、小型和純井灌區遵循灌區面積越大灌溉水利用系數越小的規律，即灌區規模越大影響灌溉水利用系數提高的因素可能也就越多，導致灌溉水利用系數值越小。

2018年，新疆灌溉水利用系數平均為0.546，低于全國灌溉水利用系數0.554，與發達國家的0.70～0.80相比差距較大。2018年，大型、中型、小型和純井灌區的灌溉用水量分別占到總灌溉用水量的61.40%、31.10%、1.30%和6.20%，平均灌溉水利用系數分別為0.5136、0.5501、0.6439和0.8327。其中，大型灌區和純井灌區的灌溉水利用系數比我國節水灌溉規范中規定的0.50和0.80稍高；中型灌區和小型灌區的灌溉水利用系數與節水灌溉規范中規定的0.60和0.70存在一定差距。

表2 新疆自治區2007—2018年測算的不同規模與水源類型灌區的灌溉水利用系數

2 新疆灌溉水利用方面存在的突出問題

2.1 節水意識普遍不強

長期以來，由于管理能力不足，監管手段落后，宣傳工作不到位，造成人們節水意識普遍不強，特別是南疆地區。在農業科學種植、灌水方式、灌溉制度、灌水定額等方面，缺乏規范化管理，農田建設標準普遍偏低，灌溉方式落后。農業灌溉中浪費水的問題突出，水資源利用效率低下。農業節水激勵機制尚未建立，水資源緊缺與用水嚴重浪費長期并存。2010年，新疆農業用水價格平均為0.047元/m3，僅占農業供水成本的31.00%，現行農業水價大部分執行的是2009年以前調整的水價，水價嚴重偏離成本。

2.2 水資源過度開發

按照最嚴格水資源管理制度的要求，全區2030年用水總量控制紅線目標為526.00億m3，2018年全區的供用水總量已達到548.77億m3，遠超國際上公認的干旱地區水資源開發利用占水資源總量60.00%的紅線。目前除北疆“兩河”流域水資源相對較為豐富外，其他地區水資源基本上處于過度開發利用狀態。

2.3 農業用水比例高

2018年，全區農業用水量為490.85億m3，占總用水量的89.45%(其中北疆、東疆占比均為85.00%，南疆占比為93.00%)，超過全國平均水平28.00%，遠高于國外同為干旱區的以色列58.00%的水平。農業灌溉面積過大，是造成用水結構失衡的重要原因，且干旱年份擠占了生態用水，導致用水結構嚴重失衡。因經濟社會發展和農業灌溉用水過度依賴地下水，2016年，全疆地下水開采率為78.50%。其中，東疆達147.10%；北疆達109.70%；南疆為53.20%，地下水資源開發利用過度。

2.4 水利工程基礎設施薄弱

新疆多數河流缺少控制性工程，水庫總庫容僅占河流徑流量的14.00%，南疆山區水庫庫容僅占當地河流徑流量的4.00%，遠低于全國22.00%的平均水平。大、中型灌區的渠道防滲率僅為48.55%和57.71%，灌區建設資金投入不足。一般河流的防洪能力僅為3～5年一遇，遠不及流域防洪規劃要求的10～20年一遇的標準。同時，仍有相當數量的病險水庫(水閘)亟需進行除險加固，農田灌溉工程老化失修，管護機制不健全。

2.5 水利管理能力不足

尚未實現水資源統一管理，超指標用水依然普遍存在，最嚴格水資源管理制度落實不到位，區域之間、城鄉之間、兵地之間、行業之間供用水缺乏統籌調配，人與生態爭水現象時有發生。水利管理能力嚴重不足，農村飲水安全工程、高效節水灌溉工程和灌區渠系工程缺乏專業服務隊伍，工程管理不到位；水行政執法監管工作不到位，對違法行為打擊力度不夠。

3 提高新疆灌溉水利用系數的主要措施

為實現2020年新疆灌區灌溉水利用系數達到0.57的目標，需要加快灌區水利工程建設，增加節水灌溉面積，大幅提升灌區現代化管理水平。

3.1 提高渠系水利用系數

a.做好渠道防滲。新疆具有典型的“綠洲經濟、灌溉農業”特點，從山區控制性工程到灌區骨干工程至田間，需要通過渠道等水工建筑物進行輸水，渠道防滲是提高渠系水利用系數最有效、應用最普遍的工程技術措施[3-4]。根據國內外的實踐經驗和吳旭春等[5]分析的新疆地區各灌區渠系防滲長度對灌溉水利用系數的影響效應，渠道防滲長度對大多數灌區灌溉水利用系數產生正效應。通過對大型灌區續建配套與節水改造不同襯砌形式的渠系水利用系數進行對比分析，防滲效果由高到低的順序為現澆混凝土、預制混凝土板、砌石、土渠；渠首襯砌的節水效果優于渠尾襯砌的節水效果；采用相同的襯砌方式和相同的襯砌長度，干、支渠對灌溉水利用系數的增量大于斗渠，農渠最小[6]。從經濟和使用角度來看，通過對灌區進行全覆蓋、大規模的渠道防滲來提高灌區灌溉水利用系數并不可行，到2025年干、支、斗渠道防滲率達到70.00%以上，就能夠取得較好效果。

b.加強輸用水管理。目前，全區僅有7個地州完成水資源監控能力建設，監控未能實現全覆蓋，用水總量監控數據不能全面實現實時、準確報送。各級渠道量測水設施配套率低，自動化程度更低，嚴重影響和制約了灌區水資源的優化配置、灌溉水的合理調度和灌溉水利用系數的提高。通過發展和使用各種配水、量水技術，開發渠系配水軟件、決策支持系統，落實“總量控制、定額管理”，能夠強化灌溉用水管理。

3.2 提高田間水利用系數

a.采用因地制宜的高效節水技術。近10年來，新疆農業高效節水灌溉面積快速發展和擴張，但以膜下滴灌為主的高效節水技術在南疆、北疆(東疆)的推廣、發展和使用極不平衡，尤其在南疆和田地區、喀什地區和克州。由于葡萄、紅棗、核桃等林果作物與小麥等糧食作物間作的灌溉面積比例較大，傳統地面灌溉方式的地塊分散、作物繁雜，加之管理水平跟不上，造成田間高效節水發展嚴重滯后，高效節水工程“有人用，無人管”“今年建，明年廢”的問題沒有解決。膜下滴灌、低壓管道輸水灌溉、微噴灌等田間高效節水灌溉，在新疆具有較強的適應性，能減少田間灌溉水滲漏、徑流和地表蒸發、作物棵間蒸發損失等，田間水利用率顯著提高。2017—2019年國家在阿克蘇地區沙雅縣渭干河灌區開展的農業高效節水增收試點，為南疆開展農業高效節水建設提供了可復制、可借鑒的措施和經驗。結合區域國民經濟發展，加強對已建高效節水工程的維護和管理，優化種植業結構，因地制宜地科學選擇灌溉方式，合理確定灌溉主要參數指標，將有效提高田間水利用系數。

b.加強地下水資源管理。根據新疆地下水超采區治理方案，烏魯木齊、吐魯番、哈密等地的15個地下水超采區總面積達到4.01萬km2，超采區多年平均地下水可開采量為31.96億m3，2015年實際開采量為71.82億m3，超采量達到39.87億m3。與此同時，全區土壤鹽漬化程度不斷加重，灌區土地鹽漬化面積占灌區總耕地面積的32.00%以上，造成農區耕地退化、作物產量降低、綠洲生態破壞，危及人類健康。使用先進的灌溉方法對降低地下水位、防止土壤鹽漬化十分重要。實施高效灌溉技術，可以通過控制灌溉作物的生長需水，減少補充地下水，使地下水位因土壤的不斷蒸發而降低，從而解決由于田間灌溉水量過多引起的地下水位上升形成的土壤次生鹽漬化問題。通過落實地下水禁采、限采要求，全面清理非法機井，限期清理完成巴州、博州、烏魯木齊市等區域的非法機井，以加強地下水管理。

c.采用農藝措施。推廣農藝技術節水，調整作物布局，選用節水高產型品種，實施保護性耕作(深耕蓄水保墑、秸稈還田等)和覆蓋涵水及化學抗旱等措施，推進農藝措施與節水灌溉技術有機結合，增加灌區耕作層土壤的保水能力，提高田間水利用系數。

3.3 提高灌區現代化管理水平

a.嚴格實施退地減水計劃，落實用水總量控制目標。合理控制灌溉面積是控制農業用水量的最有效措施。要嚴格按照《新疆用水總量控制方案》，以河湖長制為基礎，各地州、兵團師要將分年度退地指標分解至各縣鄉、團場和每條河流，明確目標任務，制定時間表和路線圖，穩步推進退地減水計劃。根據最嚴格水資源管理制度要求，積極推行灌溉用水總量控制和定額管理，編制年度用水計劃，實現計劃用水。不斷優化骨干水源工程的水資源配置，實現用水計劃和供水安排的科學調度，配套斗口計量和控制設施，確保用水總量得以控制。

b.推進農業水價綜合改革。新疆除昌吉、哈密、吐魯番等地農業水價綜合改革進展較快外，其他地區尤其是南疆四地州，還存在思想認識不到位、保障措施不到位、組織管理不到位、農田水利基礎設施薄弱等問題，嚴重阻礙農業水價綜合改革進程。要加快推進農業水價綜合改革，充分發揮水價杠桿作用和調節機制，確保水利工程良性運行和建立健全水利體制機制。2020年底前，農業水價基本達到2015年供水運行維護成本水平，有條件的地區提高到2015年供水完全成本水平。

c.開展灌區信息化基礎設施升級改造。重點加強灌區監測站(點)、通信網絡、數據存儲等信息化基礎設施建設，提高獲取灌區信息資源的可靠性和及時性。推進水資源保護和調度管理、工程管理、灌溉管理、遙感應用等應用系統建設，增強水資源利用與管理的科學性。

d.盡快形成合理的灌溉工程體系。按照“山水林田湖草”系統治理理念，構筑節水體系。山區水利樞紐、灌區骨干渠系、田間高效節水設施同步規劃、同步建設、同步管理。按照工程體系完善、灌溉制度科學、節水效果顯著的要求建設現代化灌區，建立農業高效節水體系，持續推進灌區骨干工程續建配套與節水改造和田間節水工程建設。

e.積極培育農民用水合作組織。鼓勵創新農民用水合作組織發展模式，適應農業生產經營方式的轉變，結合自身特點和發展需求，合理選擇農民用水合作組織的發展模式，健全工程管護機制；落實水管體制改革政策，全額配足水庫公益性人員工資和維修養護經費，切實保障水庫運行管理費用。

4 結 語

新疆南疆、北疆和東疆的種植業結構、作物品種和栽培模式差異很大，灌區水利工程類型、規模和現狀及運行管理水平各不相同，影響灌溉水利用系數的因素錯綜復雜；基礎數據實測、填報的準確性也影響著灌溉水利用系數測算的精度；要根據實際情況，找準提高灌溉水利用系數的關鍵環節，綜合施策，取得實效。