内蒙古河套灌区水资源利用探讨

机遇挑战 创新 2 0 0 2年 内蒙古河套灌区水资源利用探讨 杨路华， 刘玉春， 夏辉 ( 河北农业大学城建学院) 摘要: 分析了 河套灌区水资源开发现状及存在的问题， 结合灌区引黄水量配额的减少和地下水浅、 蒸发量大的具 体情况， 提出了 is区改造和水资源开发的策略和措施， 并在湘区水土资源平衡分析的基础上， 提出引黄水与地下水 联合利用的新方案， 对河套傲区水资源可持续开发利用具有重要意义 关橄词: 内蒙古河套灌区; 水资源; 地下水利用 中圈分类号: S 2 7 3 , 5 2 7 4 . 3文献标识码: B 河套灌区位于内蒙古黄河河套平原， 面积 1 1 1 . 8 5 万h m ， 是我国三大灌区 之一。 河套灌区属于 温带大陆性干早半干旱气候， 降水稀少 蒸发强烈、 干燥多风 黄河水是河套灌区灌溉用水的主要水源。 经过数十年的发展， 河套灌区已形成完整配套的可 灌可排的水利工程体系， 担负着 5 6 . 4 万h m 农田 的灌溉任务， 在西北干早地区建成我国重要的粮食 基地 。 但是， 河套灌区运行过程中也存在一些问题 如 渠道渗漏严重、 潜水燕发大、 土壤盐碱化严重、 水的 有效利用率低等。这些问题困扰着灌区的进一步发 展， 特别是黄河水量配给制实施后， 灌区引黄水量在 现有基础上减少2 0 %， 用水矛盾将更加突出。河套 灌区只有进行配套改造和结构调整， 通过工程、 技 术、 管理等措施， 解决灌区存在的问题. 提高水的有 效利用率， 走可持续发展之路。 埋深大于3 m时， 潜水蒸发很小， 可以忽略。 地下水 埋深减小时. 潜水蒸发迅速增大。现状条件下， 灌区 非种植区潜水蒸发量达 6 . 1 2 7 亿。 ， 。 地下水位浅的 主要原因是灌溉渠道渗漏、 田间大水漫灌和为脱盐 保墒进行的冬前秋浇。灌溉补给量占总补给量的 8 4 . 4 0 0 。过浅的地下水位不仅造成大量水的无效蒸 发浪费， 而且加剧土表盐碱化程度。表层( 0 -2 0 c m) 平均含盐量高达 5 . 7 1 %, 浅层水矿化度大于 3 g / L的面积达一半以上。 潜水蒸发里/ m m 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 0 8 0 0 1 . 0 2 0 3 O 4. 0 二 二，奋 ) -，一 ， 。石 0 沙城上 . 粘 土 三绪到书卜到 A 河套灌区水资源开发现状与问题 1 . 1 河套灌区降水.小， 灌溉水源主要来自黄河水 河套灌区灌溉水源主要有三项: 引黄水、 降水、 侧向补给。 灌区气候干旱， 年降水量和次降水量均很 小， 多年平均降水 1 6 3 . 8 8 m m， 相当于引黄水量的 2 0 %左右。 侧向补给主要指狼山、 乌拉山的地表地下 侧向补给以及黄河的地下侧向补给， 总补给量1 . 6 7 2 亿M , / a ， 相当于引黄水量的3 . 2 0 o . 灌区多年平均引 黄水量( 1 9 8 7 -1 9 9 7 ) 为5 1 . 9 9 亿m , 灌溉水源严重 依赖黄河水， 引黄水量的减少直接影响到灌区用水。 1 . 2 地下水埋深浅， 燕发f大， 土坡盐碱化严皿 灌区多年平均地下水埋深 1 . 6 8 3 m， 其中5 月 -1 0 月地下水埋深仅为1 . 4 8 6 m。图1 表明地下水 图 1 潜水慈发与地下水理深关系 F i g . 1 R e l a t i o n s h i p b e t w e e n p h r e a t i c e v a p o r a t i o n a n d g r o u n d wa t e r l e v e l 1 . 3 渠道渗漏问题严孟， 滋溉输水损失大 灌区灌溉渠道绝大部分仍为土渠输水， 有些防 渗工程也损坏严重， 输水损失大， 现状渠系水利用系 数只有。 . 4 2 . 表 1 现状梁道水利用系傲 Ta b l e 1 C a n a l wa t e r u s e f a c t o r a t p r e s e n t 0.93 0. 786 0. 827 0. 8 24 00. 861 田间 收摘日 期 2 0 0 2 - 0 5 - 1 0 作者简介 杨路华， 副教授， 在职博士生， 河北保定河北保定市 河北农业大学城建学院。 0 7 1 0 0 1 1 . 4 灌区水利工程老化严it， 田间配套差 河套灌区冰期时间长， 气温低， 土壤冻结厚度 1 . 1 m左右。 渠道防渗工程冻胀问题严重。 冻胀引起 防渗板面开裂， 造成渠道渗诵。 渠道冲淤破坏也十分 2 0 0 2年 杨路华等: 内蒙古河套灌区水资源利用探讨 突出， 影响渠道输水能力和渠道运行安全。 田间工程 存在工程不配套、 土地平整差、 田块过大、 取水口不 完善等问题。 1 . 5 瀚区灌溉与管理方法落后. 灌溉水有效利用率 较低 灌区地多人少， 粗放经营， 田间用水浪费大的原 因有三: 一是灌水方法落后. 普遍采用地面漫灌. 灌 水畦面积大， 地面不平整， 灌溉水利用率低。二是兼 有洗盐作用， 大水漫灌可以将地表盐分冲洗掉， 带有 一定的盲目性， 不管地表积盐不积盐、 积盐程度如 何， 均采用大定额大水漫灌， 浪费明显。三是用水管 理不科学。 灌区采用按灌溉面积收费的管理方法， 不 能体现多用水多缴费的原则， 导致人们相互争着多 灌水， 这样不利于节水灌溉的实施与推广。 现状条件 下田间灌水利用系数为0 . 7 1 . 2 河套淮区水资源开发利用对策 河套灌区规划改造涉及诸多方面， 具有长期性、 艰巨性和综合性 应从灌区水土资源平衡出发， 坚持 资源充分利用与可持续发展的原则， 以节水为中心， 对灌区进行系统性和综合性规划. 并采取一系列工 程、 技术、 管理措施， 进行灌区的配套改造和综合治 理 。 2 . 1 水土资源优化配皿与农业结构调整 在引黄用水减少2 0 %的新情况下， 重新进行灌 区水土资源规划， 调查水土资源状况。 以资源优化配 置和节水为原则， 进行农业结构调整， 灌区农、 牧 ( 林) 比例由现状的 9: 1 调整到 6: 4 。同时大力发 展节水型优势产业。 2 . 2 工程配套改造， 减少梁道渗漏 对现有水利工程损失程度进行评定， 加大工程 配套改造力度。 渠道渗漏是灌溉水损失的主要环节， 研究并采用防冻防渗处理措施 对主要输水渠道( 总 干渠以下) 进行重点处理， 提高渠道输水效率。同时 也减少地下水补给， 降低地下水位， 缓解土壤盐碱化 程度。 2 . 3 节水滋溉措施与方法 灌水技术上， 坚持以地面灌溉为主， 大力发展节 水灌溉技术。 作为灌区的主要灌水方法， 地面灌应提 高科技含量， 如激光平整土地、 减小畦田面积( 一亩 三畦) ， 采用波涌灌等灌水技术。经济价值高的作物 可推广喷灌等先进灌水方法。 灌水方法上， 实施节水 灌溉制度。 有条件地区， 引人灌溉预报和实时灌溉技 术。 2 . 4 秋浇 作为河套灌区的传统淮溉技术， 秋浇在压盐保 墒方面起到了积极作用。 但秋浇也存在一些弊端， 如 水资源浪费严重、 地下水位上升导致无效蒸发剧烈 和返盐等。 在水资源缺乏时， 秋浇的作用及定额需要 进一步研究， 盐碱化程度较轻、 不需要秋浇的地区， 取消秋浇， 其它需要秋浇的地区， 适当减少秋浇定 额。 2 . 5 科学的用水管理体系 根据资源优化配置理论， 实现灌区内区域间的 水资源优化配置。实施按需供水 而不是按面积供 水， 减少配水的盲目性， 从而减少弃水。改变量水措 施， 按用水量收费， 而不是按灌溉面积收费， 提高人 们节水意识， 鼓励开发推广先进科学的灌溉技术. 从 而提高灌溉用水利用率。 3 河套灌区地面水与地下水的联合运用探 讨 3 . 1 地下水利用的墓础 河套灌区现状灌溉水利用系数为0 . 3 。中等年 份引黄水量 5 2 亿 m 3 条件下计算出地下水资源量 1 9 . 8 亿m3 ， 占引黄水量的3 8 . 1 %。 实际开采量1 . 4 8 亿m3 ， 只利用了7 . 5 %.灌区规划改造渠道整治防 渗后， 灌溉水利用系数预计达到0 . 5 2 ， 中等年份引 黄水量4 0 亿m ， 条件下计算出地下水资源量 1 4 . 7 亿m 3 ， 地下水资源占引黄水量的3 6 . 8 0 0 。 考虑到作 物对地下水的利用外， 地下水利用仍有巨大的潜力。 3 . 2 地下水利用的作用 首先， 地下水具有补充作用 地下水作为灌溉的 补充水源， 在引黄水量受到限制时， 可以发挥重要作 用。第二， 地下水具有调蓄作用。灌溉高峰期. 引黄 水远远不能满足作物灌溉需要， 开采地下水， 可缓解 用水矛盾， 水量剩余时又可以回补地下水。第三， 改 善土壤。地下水适量开采， 可降低地下水位， 缓解土 奥盐碱化程度。 3 . 3 地下水利用的程度 地下水利用应坚持两个准则， 一是灌区地下水 周年采补平衡， 二是地下水位利用时降幅要适宜。 仅 以灌区的淡水区部分为例( 矿化度3 9 门 的地区， 面积约占灌区总面积的一半) ， 按周年采补平衡原 理， 同时考虑作物利用和开采系数， 可以计算出中等 年份地下水可开采量 7 . 1 5 亿 m3 。为保证灌区牧草 及生态需水要求， 地下水位降幅要适当， 既可以明显 地减少潜水蒸发， 又满足牧草等作物生长的需要。 仍 以淡水区为例， 按均布开采形式， 中等年份地下水开 采量9 4 m3 / 亩时， 地下水位降至2 . 5 m左右。 3 . 4 地下水利用的方式 地下水开采方式有均布开采和集中开采两种形 机遇 挑战 创新 2 0 0 2年 式。 均布开采指灌区淡水区全面布井开采地下水， 其 优点是单位面积开采量小、 地下水位降幅小， 不足之 处是一次性投资大， 机井的利用效率低。 集中开采是 指淡水区内插花式打井， 超量开采， 其超采部分由不 打井区的地下水进行补偿。 这种布置形式投资小、 机 井利用率较高， 但开采区的地下水开采量大， 降幅 大。 考虑灌区水文地质条件、 开采效果及设备投资和 管理等因素， 建议采用局部开采形式。 4结论 河套灌区是西北重要粮食生产区， 灌区引黄水 量减少后， 灌区配套改造势在必行。 灌区应结合自身 存在的主要问题， 从水土资源的合理利用和节水出 发， 进行综合全面的规划论证。 引黄水和地下水的联 合利用将是灌区水土资源可持续发展的一条新途 径。但地下水利用必须考虑地下水下降后带来的生 态影响。地下水利用方式应从技术、 经济、 管理三方 面综合论证， 必要时可进行小范围的试验研究， 形成 适合河套灌区的引黄水和地下水联合利用新模式 参考文献 门内蒙古水利水电勘测设计院. 黄河内蒙古河套灌区续 建配套与节水改造规划报告仁 R 1 . 1 9 9 9 , 1 2 . C 2 王伦平， 陈亚新， 曾国芳. 内蒙古河套灌区灌溉排水与 盐碱化防治 M1 . 北京: 水利水电出版社. Di s c u s s i o n o n W a t e r Re s o u r c e s Ut i l i z a t i o n i n He t a o I r r i g a t i o n D i s t r i c t i n I n n e r Mo n g o l i a A u t o n o mo u s R e g i o n Y a n g L u h u a , L i u Y u c h u n ( He b e i A g r i c u l t u r a l U n i v e r s i t y , B a o d i n g 0 7 1 0 0 1 C几 i n ,) A b s t r a c t : Wa t e r d r a w n f r o m t h e Y e l l o w R i v e r i s d e c r e a s i n g i n H e t a o I r r i g a t i o n D i s t r i c t i n I n n e r Mo n g o l i a A u t o n o m o u s R e g i o n , b u t t o o s h a l l o w g r o u n d w a t e r l e v e l l e a d s t o e x c e s s i v e e v a p o r a t i o n . P r o b l e m s a r e a n a l y z e d i n t h e p a p e r e x i s t i n g i n w a t e r r e s o u r c e s u t i l i z a t i o n , a n d s o m e a p p r o a c h e s a r e s u g g e s t e d t o w a t e r r e s o u r c e s d e v