宁夏高效节水灌溉技术应用与对策.doc

2宁夏高效节水灌溉技术应用与对策薛塞光（宁夏水利厅 银川 750001）摘 要：针对宁夏自然条件特点、干旱缺水区情和经济社会发展滞后实际，分析了多年来当地在喷灌、滴灌和沟灌的发展历程，以及存在的突出问题，认为用水农户主动参与、提高收入是做好高效节水灌溉推广的关键，片面强调节水不利于高效节水灌溉可持续发展。同时提出了发展宁夏高效节水灌溉的基本思路、总体规划和发展计划，以及措施与建议。关键词：高效节水；灌溉；技术应用；中图分类号：TV212.5+4 文献标志码：B0 引言宁夏水资源供需矛盾不断加剧是制约当地经济社会可持续发展的重要瓶颈。针对农业灌溉用水比例高、节水潜力大的特点，从20世纪70年代起，当地就开展了喷灌、微灌试验示范，可是发展效果一直不理想。近些年随着各方面节水意识提高，高效节水灌溉规模又有了新发展。然而如何更大规模推进可持续性、良性运行的高效节水灌溉，需要更多方面的关注与实践。本人结合多年工作经验，对此谈点认识，愿与同行交流。1 基本概况1.1 自然概况1.1.1 社会经济宁夏地处我国西部地区东部，位于黄河流域上游，南、北长约465km，东、西宽约45-250km，国土面积6.64万km2，耕地114万hm2，地势南高北低。2010年人口632万人，其中回族228万人，GDP为1643亿元，三次产业结构9.8：50.7：39.5，地方财政一般预算收入154亿元，地方财政支出556亿元，粮食总产量357万t，城镇居民人均可支配收入15345元，农民人均纯收入4675元1，经济社会发展基础薄弱。收稿日期：2011-09-22作者介绍：薛塞光（1957-），男，高级工程师，主要从事水利工程规划设计与研究工作，Email：按照自然条件和经济社会发展水平划分，宁夏北部引黄灌溉平原区，面积1.31万km2，是全区综合发展水平较高的地区，久享“塞上江南”美誉；中部干旱风沙区，面积2.74万km2，土地沙化严重，当地水资源匮乏，经济社会发展严重滞后；南部黄土丘陵区，面积2.59万km2，山大沟深，水土流失严重，一方水土养活不了一方人。长期以来，宁夏中、南部一直是国家和地方重点扶贫地区，农民人均纯收入2000-3500元。1.1.2 水文气象宁夏多年平均水面蒸发量800-1600mm 、气温5-9，降水量289mm，其中，北部179-200mm、中部200-400mm、南部400-660mm，年降水量400mm以下的干旱地区约占全区总面积80%；10的有效积温，北部3000-3400、中部2500-3100、南部1500-2400。干旱缺水，降水时空分布不均是宁夏的基本区情。1.1.3 农业种植结构宁夏灌区水稻、小麦和玉米等粮食作物占77.6%，蔬菜、瓜果、油料、药材等果蔬作物占10.7%，经果林、牧草等作物占11.7%。另外，在灌区边缘还发展旱作限额灌溉农业5万hm2。1.2 水资源条件1.2.1 总体情况宁夏当地水资源总量11.63亿m3，其中地表水9.49亿m3，用水主要依赖黄河过境水，根据1987年国务院批准的黄河水量分配方案，宁夏可耗用黄河水资源量40亿m3，但近5年，宁夏实际分配的耗黄水量34.96亿m3，计入当地已耗水资源量，全区耗水量为37.2亿m3，农业、工业、生活耗水比例为91.7%：5.7%：2.6%2，引黄灌溉水利用系数为0.43。1.2.2 水资源利用特点从平均耕地占有水资源量看，北部552 m3、中部108 m3、南部19 m3；从人均占有水资源量看，北部928 m3、中部375 m3、南部76 m3；从供用水条件看，北部42.7万hm2灌区依托庞大的自流灌溉体系3，主要利用黄河水和少量浅层地下水，亩均耗水量433 m3,中部12.5万hm2扬水灌区，依托大中型扬黄工程，主要利用黄河水，亩均耗水量342 m3,还有少量的集雨工程，南部灌溉面积3.3万hm2左右，依托库、坝、井、窖等工程，主要利用保证率较低的当地径流和地下水，亩均耗水量160 m3。1.3 治水思路随着宁夏工业化、城镇化进程的加快及人民生活水平的提高，生活、生产和生态用水的矛盾不断加剧，水资源形势更加严峻，初步预测，在目前用水水平下，“十二五”期间宁夏缺水约4.10亿m3。宁夏缓解此问题的治水思路是：北部以挖潜节水为重点，采取综合节水措施，进一步完善灌排和防洪工程体系，实现黄河水、地下水和洪水资源的优化配置，建设现代节水型灌区；中部以调水和雨水集蓄为重点，加强扬黄工程的联调配套，实现黄河水、当地雨洪水资源的优化配置，有效解决群众生活、生产和生态用水；南部以水资源开发保护为重点，加快建设库、坝、井、窖工程联调体系，实现库井水和雨洪水资源的有效利用，提高水资源综合利用效率和效益4。2 高效节水灌溉现状2.1 节水技术应用回顾20世纪70年代初，宁夏计划委员会引进喷灌技术，并建厂生产金属管道和接头，之后，宁夏水科所建设灌溉试验场，开始喷灌与滴灌的试验；90年代中期，借助宁夏扶贫杨黄灌溉工程，又在固原、同心县、红寺堡开展了黄河水喷灌、滴灌试验和示范。但是当时受到认识、技术、管理、效益等因素影响，大多数试验示范区半途而废，喷灌、滴灌等技术没有得到有效推广。2004年起，随着水资源日趋紧张，以及农业综合开发区域延伸和设施农业快速推进，宁夏时针式喷灌系统得到一定的发展，日光温棚滴灌再次应用。2008年以来，在干旱带高效节水限额灌溉项目带动下，以及土地集约化经营模式的探索，宁夏节水高标准灌溉技术发展势头强劲，到2010年底，宁夏高标准节水灌溉技术推广面积达到7.7万hm2，其中高效节水灌溉面积3.9万hm25。从表1看出，在高效节水灌溉发展中，微灌占55.20%、管灌占24.67%、喷灌占20.13%；不同区域高效节水灌溉面积比例为，北部3.56%、中部13.69%、南部18.74%，全区平均6.60%。可见，在相对缺水的中、南部地区节水力度较大，而北部节水潜力还有很大的空间。表1 宁夏高标准节水灌溉面积现状表 万hm2区域合计喷灌小计小管出流管道输水限额灌溉合计57.9111.6631.9722.879.1014.3075.48北部22.814.1214.8614.86/3.83/中部25.733.9316.076.979.105.7575.48南部9.373.611.041.04/4.72/62.2 节水标准宁夏引黄灌区有2300多年的发展史， 灌、排条件便利，引水和排水规模大，排引比约0.54。近年来，为了解决灌区大引、大排的不良习惯，宁夏围绕灌区农业耗水与节水进行了一定的灌溉试验研究，目前采用的节水灌溉定额主要有三类标准：（1）充分灌溉定额，主要用在宁夏引黄灌区大田漫灌的自流和扬水灌区，对水稻、小麦、玉米、果蔬等作物，采用渠道输水，亩均设计净灌溉定额230-1100m3；（2）高标准节水定额，主要用在生态移民灌区和新开发灌区，对枣树、葡萄、日光温棚等特色经济作物采用微灌和管灌方式，亩均设计净灌溉定额120-340 m3；（3）限额灌溉定额，主要用在中部扬水灌区的周边，对压砂西瓜、枣树、马铃薯等作物采用“做水种”方式，解决作物生长关键水，亩均设计净灌溉定额20-35 m3。实践表明，宁夏农业灌溉用水量与气候条件密切联系，风调雨顺年份，作物实际用水与设计定额相近，否则，灌溉用水增加较大，尤其是微灌、管灌、限额灌用水量会增加30%-80%6。2.3 存在的突出问题（1）对高效节水灌溉缺乏认识和领导。近年来宁夏发展高新灌溉技术已经成为政府与社会关注的热点，各方面工作力度明显加大，而农民和农垦职工等农户对新技术认识与接受的程度却不到4%、20%；多数高效节水灌溉项目从投资到运行各级政府一揽到底，形成政府推动多，农户主动少，处于“要我干”的状态，没有达到“我要干”的认识高度，更没有成为节水灌溉的主力军；对各级政府和部门主要负责人的缺少相应考核目标，以及从上到下强有力的组织领导。（2）技术支撑与后续服务严重滞后。由于缺少试验支撑和水资源少的区情，宁夏高效节水灌溉发展中强调更多的是减少灌溉定额，而对减水后，作物产量和品质、农户收入增减缺乏研究；正是对节水技术推广与研究中偏重“水”的单项作用，从而技术推广中水肥调控、品种选育、农机具配套等方面的后续服务没有全面跟进，农户在节水技术应用和设备维护时，缺乏及时、有效的社会化技术服务；围绕节水灌溉技术的知识不普及、培训不及时、推广体系不健全，没有形成不同层次的技术骨干队伍。（3）示范区辐射力与带动力作用不强。示范区千篇一律，工程设计亮点少，示范特点不突出，总结、宣传、示范不及时，“只见树木不见林”；对农户自建、自管的微灌模式示范与研究不够，缺少农户接受的有宁夏地域特点的节水示范成果；示范区依赖扶持与补贴生存较普遍，经济效益依赖性大，给农户在种植结构转型中造成后顾之忧。 （4）建设成本高，费用投入难。宁夏节水设备“本土化”少，依赖性大，滴灌带、过滤器、调压阀、施肥罐等主要从区外、国外采购，从而直接影响了工程造价和后续服务。如，宁夏微灌亩均投资1400-2500元，供水成本0.30-2.0元/m3，分别是小畦漫灌工程的3倍、10倍以上；若大面积发展微灌技术，宁夏自筹资金难度大，若经济效益不理想，工程难以持续生存或良性运行；重建设轻管理、重规模轻质量、重工程轻市场普遍存在。（5）配套政策和长效机制缺失。宁夏没有制定推进高效节水灌溉的鼓励政策和运行管理的长效机制；在土地集约化经营，规模化种植，市场化销售方面，缺乏体制机制研究和让农户放心和种植户接受的政策，以及对节水管理单位的补偿措施；宁夏推进高效节水灌溉缺乏系统、全面、深入和可操作性的总体规划。3 高效节水灌溉发展对策3.1 基本思路与目标宁夏节水灌溉虽然经历了30多年的探索与实践，但是与国家要求大力开展高效节水灌溉相比，当地不同区域的认识程度和组织领导参差不齐，同时基础设施建设与社会化服务体系还很薄弱。本文认为，在大力发展高效节水灌溉中，宁夏要按照控制耗水总量，提高用水效率和效益的水资源管理要求展开，基本思路是：（1）按照分区治水思路，以转变农业用水观念为重点，进一步推进高效节水灌溉技术应用程度。通过构建宁夏水资源合理配置工程与管理体系，更好地支撑区域经济社会发展可持续发展；（2）以宁夏特色农业主导性产业为对象，以加快农户增产增收为目标，优先发展微灌及喷灌、管灌等高效节水灌溉技术，合理确定灌溉定额，强力构建水、肥、盐调控一体的社会化服务能力；（3）各级政府和有关部门要充分认识发展高效节水灌溉的重要性和紧迫性，在国家大力支持和自己的努力下，试验示范区建设与全面推进节水技术并举。“十二五”期间， 新增高效节水灌溉面积1万hm2左右，“十三五”末，力争高效节水灌溉面积达到引黄灌溉面积1/3。3.2 总体规划与重点按照前述分析，本文认为，宁夏高效节水灌溉适宜规模为13.3万hm2左右，重点是微灌技术，适度发展管灌和喷灌，规模比例由6.60% 提高到23.35%；发展区域为宁夏北部、中部和南部，重点是北部调整种植结构，中部、南部提高用水效益；发展对象为宁夏已经确定的战略性主导产业、区域性特色优势产业和地方性特色产业，重点是筛选适合的特色经济作物,突出经济效益。总体规划详见表2。3.3 发展计划与效果宁夏以往经验启示，发展计划能否可持续性，与农户接受程度、水资源保障程度、土地经营模式、种植作物合适、多种技术协调、材料设备便利、项目资金有力、领导重视程度等有关，其中，农户、水资源、领导三方面是最重要的因素；发展计划能否执行好，有关方面的贡献率是：水利占30%、农业占40%、科技占15%、服务管理占15%。示范区选择条件是：相对缺水、农户自愿、土地集中、特色突出、劳动力缺少，其中，农户接受是高效节水灌溉有生命力的关键；不同阶段不同方面发挥的作用不同，详见表3。可见，在高效节水灌溉总体规划执行中，社会各方面的共同努力、密切配合非常重要。与此同时，稳定的资金投入，是项目落地的保障，本文估算总投资为32.0亿元，其中北部22.0亿元、中部8.0亿元、南部2.0亿元，另外每年滴灌带更新投资为0.6-1.0亿元。预期达到的效果是，每年新增节水量是1.75亿m3，引黄灌溉水利用系数将提高11.63%，达到0.48。表2 宁夏高效节水灌溉总体规划表内容合计北部中部南部已有灌溉面积/（万hm2）87864018850面积数量/（万hm2）2051425013比例/%23.3522.1926.5926.00水源条件黄河水、浅层地下水黄河水库、塘水主要作物区域特色农作物葡萄、温棚果蔬、红枣、枸杞为主；大地蔬菜、花卉、果树次之；葡萄、红枣、压砂瓜为主；温棚果蔬、马铃薯次之；温棚果蔬、马铃薯、冷凉蔬菜为主；苗木、牧草、花卉次之；灌溉方式/%微灌70.85708045管灌21.75221540喷灌7.408510表3 不同阶段不同方面作用分析表 %内容用水户乡村组织县、市有关部门自治区有关部门需要时间/年第一阶段（试验示范）5-105-1530-5020-252-5 第二阶段（推广应用）25-305-1015-3020-302-3第三阶段(巩固发展)50-653-510-205-101-23.4 保障措施与建议3.4.1 加强组织领导，目标分解落实区、市、县、乡政府主要负责人要将发展高效节水灌溉作为促进地方经济社会发展的一项重要工作来抓，加强组织领导，将规划目标落实到各部门，同时建立考核机制，做到各负其责，通力协作，共同推进节水灌溉的发展。3.4.2 突出增收和节水，做好顶层规划要加大宣传力度，提高社会对节水的认识高度，在农民增收，农业节水，生态良好的基础上，结合分区治水思路、灌区实际状况、社会经济水平和投入水平，做好具有长远、系统性和重点突出的高效节水灌溉顶层规划，因地制宜确定发展规模、灌水方式，有步骤推进项目建设。3.4.3 从特色作物入手，科学确定灌溉制度要结合宁夏农业特色优势产业发