浅析连云港市水资源状况与节水农业发展探讨的论文

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万m3,产水模数为万m3/km2,产水系数;沂北区水资源总量148 万m3,产水模数为万m3/km2,产水系数;赣榆区水资源总量46 万m3,产水模数为万m3/km2,产水系数。从行政分区来看,灌南县产水模数最大,为万m3/km2;市区产水模数最小,仅万m3/km2。2006年全市水资源总量为亿m3,其中地表水资源量为亿m3,地下水资源量为亿m3。2006年连云港市总用水量亿m3,主要取用地表水,少量取用地下水,其中取用地表水亿m3,占总用水量的%;取用地下水亿m3,占总用水量的%。全市农田灌溉用水亿m3,占全市总用水量的%。全市不同分区各系列水资源总量产水模数、系数见表1、表2。 连云港市的设计年水资源总量分别为丰水年亿m3(p=20%)、平水年亿m3(p=50%)、枯水年亿m3(p=75%)、特枯水年亿m3(p=95%)。全市各地区不同系列年水资源总量频率计算成果见表3、表4。 全市自然水体的蒸发量多年平均1 100 mm左右,自然水体的降水量已基本消耗于蒸发,甚至出现负值;陆地的降水量70%以上消耗于自然蒸发。虽然过境水比较多,因受到工程和资金限制,可利用量较少。本地19562000年水资源总量多年平均为亿m3,供给农业的水资源量约占总水量的75%。按平均占有地表年径流计,全市平均占有量为5 400 m3/hm2。全市水资源可利用总量为亿m3,可利用率为%。其中沂南区可利用总量为亿m3,占全市可利用总量的%,可利用率为%;沂北区可利用总量为亿m3,占全市可利用总量的%,可利用率为%;赣榆区可利用总量为亿m3,占全市可利用总量的%,可利用率为%。地表水资源可利用量为亿m3,可利用率为%;地下水资源量为亿m3,浅层地下水可利用量为亿m3,可利用系数为%。全市用水主要取用地表水,少量取用地下水,取用地下水亿m3,占总用水量的%。 连云港市入境水量多年平均值为亿m3。沂南区多年平均入境水量为亿m3;沂北区多年平均入境水量为亿m3;赣榆区多年平均入境水量为亿m3。过境水量多年平均值为亿m3。沂南区多年平均过境水量为亿m3;沂北区多年平均过境水量为亿m3;赣榆区多年平均过境水量为亿m3。2水资源开发利用存在的问题 连云港市节水灌溉推广工作于20世纪90年代逐渐起步,1994年以后呈加速发展趋势,紧密结合中低产田改造、高标准农田建设和农业现代化建设实施节水灌溉,特别是近5年来,连云港市编制了全市县乡河道、农村河塘、灌区改造、饮水安全、丘陵山区水源工程、小型农田水利工程、圩区治理等12项农村水利建设规划。以规划为龙头,全市农村水利共完成土石方亿m3,加固加高圩堤 km,其中疏浚县级河道176条,土方亿m3;疏浚乡级河道775条,土方亿m3;整治村庄河塘7 055条(个),土方亿m3。完成小沟以上建筑物24 164座,新建排涝站8座370 kw,改建排涝站29座3 169 kw;新建灌溉站211座7 981 kw,改造灌溉站518座28 177 kw。改造中低产田万hm2,治理水土流失面积 km2,新建防渗渠道1 km。增加有效灌溉面积万hm2,恢复改善灌溉面积万hm2,年节水量4 万m3,基本普及了水稻肥床旱育稀植技术,但仍存在不少问题。 洪涝矛盾突出,排涝标准较低 连云港市内部行洪河道较多,每临汛期因洪致涝因涝成灾的现象时有发生。全市有605条河道,总长度2 425 km。河道淤塞严重,骨干排涝河道平均淤积深度为 m,最大淤积深度 m,大部分排涝标准不足5年一遇,少部分河道排涝标准不足3年一遇。全市万hm2耕地,排涝能力在日雨15 mm以下的面积万hm2,其中低洼易涝圩区排涝能力日雨在110150 mm的万hm2,排涝能力低于日雨110 mm的万hm2。 抗旱水源不足,灌溉保证率低 连云港市的灌溉水源主要是以“库水当家,江淮水补充”。从近年来的发展趋势看,库水不足,江淮水北上与连云港市的灌溉用水需求矛盾日益突出,旱灾发生的频率加大,19982002年连续5年的干旱给连云港市工农业生产造成了巨大影响。从全市范围来看,东海、赣榆丘陵山区等地较为突出。丘陵山区径流拦蓄工程少,万hm2丘陵岗坡耕地,平均用水量只有2 607 m3/hm2,占需水量的40%。 工程年久失修,建筑物配套不足 目前全市建有小沟以上级建筑物万座,现状配套率仅52%,一般地区建筑物配套率约40%,差的地方不足30%,个别地区还有少量实心田存在。而已完成的配套建筑物完好率仅75%81%,建筑物损坏需更新改造的占现有的25%左右。已完成的农田配套沟渠工程,完好率在61%85%,沟渠淤塞土方占有效土方的15%左右,致使水资源利用率低,浪费严重,连云港市渠系水利用系数为左右,灌溉水源的1/2耗费在各级渠道上。一季水稻的灌溉水量在万万m3/hm2,有的甚至高达万m3/hm2,超过农作物合理灌溉用水量的12倍。灌溉水的有效利用率仅40%左右,粮食生产能力1 kg/m3左右,水资源利用率低下,浪费严重。 本地径流少,调蓄能力低,过境水量多利用少 连云港市一般年份降水比较丰沛,多年平均降水量 mm。但全市大部分为平原地区,蒸发量大,径流深小,多年平均陆地蒸发量700 mm左右,多年平均径流深为246 mm,仅为降水量的1/4。连云港市承接上游200万km2的来水,是著名的洪水走廊,年内径流主要集中在汛期,占全年径流量的50%80%。径流的年际、年内变化很大,年径流量丰枯极值高达71倍,大水时大量废泄,水量可用而不可靠,有时甚至长期断流,使洪、涝、旱、渍灾害频繁,且交替发生,甚至出现连续洪涝、连续干旱或旱涝急转的现象。连云港市多年平均降水量为 mm,自西向东递增,西北部的年平均降水量仅800 mm,年径流深在150 mm以下,且地势较高,水资源严重不足,是江苏省缺水严重地区之一。 水资源紧缺,干旱易发、多发 连云港市地势平坦,可建骨干水库、塘坝的自然条件差,主要蓄水工程市石梁河水库汛后正常蓄水量仅为2亿m3左右,而该市作物种植结构的高度单一,工程蓄水能力、供水能力较差,致使用水高度集中,造成了用水高峰期常因供水工程能力不足而发生干旱。据统计,20多年中连云港市发生干旱年份有17年,占总年数的85%,其中受旱面积超过万hm2的大旱年份占70%,受旱面积超过万hm2的特大干旱年份占30%。 水污染日趋严重 据测定,连云港市类水断面已不存在,类水仅占总监测断面的%,类水以下断面占%,水体污染严重,突发性污染事故经常发生。水污染造成很多地区水质型缺水,加剧了供用水矛盾。 3发展节水农业的技术措施 发展节水农业,需将节水观念渗透到节水农业的整个过程中,每个环节都不可忽视。一是输水过程中节水。采取渠道防渗和管道输水等措施,提高渠系水的利用率。二是田间灌水过程中节水。积极采取管道灌溉、喷灌、滴灌和微喷灌等节水灌溉技术,减少田间灌水过程中的水量损失,提高田间灌水有效利用率。三是用水管理过程中节水。加强田间用水管理,推行计划用水和科学用水,实行定额灌水,按方收费,超用加价,根据作物不同生长期的需水要求,适时、适量灌水。四是推广应用农业蓄水保墒耕作措施,在干旱、少雨、缺水地区大力推广地膜、生物覆盖等技术,选育抗旱品种,推广抗旱保水剂、蒸腾抑制剂、抗旱种衣剂等蓄水保墒措施,发展旱作节水农业2。具体技术如下。 实施渠道防渗技术 目前推广的防渗渠道以混凝土渠道为主,主要有以下4种类型。一是复合式防渗渠道;二是滑模现浇u形混凝土渠;三是预制u形混凝土防渗渠;四是拼装式混凝土板梯形渠3。防渗渠道节水效果十分显著,斗渠(弧形底梯形复合式)水的有效利用系数达,u形渠水的有效利用系数达。一般斗、农两级渠道的灌区,渠系水利用系数从原来土渠的提高到,1 hm2稻田节水3 0009 000 m3 4。 管道输水和喷滴灌方面,前者有2种材料:一种是预制混凝土管,另一种是pvc塑料硬管,田间水利用系数达以上,1 hm2小麦田节水1 5004 500 m3,在连云港市旱作生产上越来越受到重视。后者包括喷灌、微喷灌、滴灌和渗灌技术,特别是结合设施蔬菜栽培,采取微灌和滴灌,具有节水增收的双重效果,比常规灌溉节水4 5007 500 m3/hm2 5。 推广普及农业节水技术 连云港市水稻栽培历史悠久,栽培水平处于全国先进行列,其节水灌溉技术研究起步较早,推广的技术类型较多。全市有影响的节水技术类型主要有以下几种:一是浅湿灌溉。水稻浅湿灌溉即浅水与湿润反复交替、适时落干,浅湿干灵活调节的一种间歇灌溉模式。据统计,浅湿灌溉比常规的浅水勤灌省水10%30%,增产2%10%。二是浅湿调控灌溉。水稻浅湿调控灌溉是把浅水、湿润、间歇3种灌溉方法科学地结合在一起,根据水稻的需水特性和生长规律,以控制稻田田间水层上限和水稻根系层的土壤含水量的下限为手段,确定水稻各生育阶段的灌溉。在水稻返青期保持薄水(530 cm),有效分蘖期浅水勤灌,其他生育期采取浅水层与湿润交替,田间水分下限控制在土壤饱和持水量的70%80%。浅湿调控灌溉比常规的浅水勤灌省水25%40%,增产5%10%。三是控制灌溉。水稻控制灌溉是指在水稻返青后的各生育阶段,田面不再建立水层,根据水稻生理生态需水特点,以土壤含水量作为控制指标,确定灌水时间和灌水定额,从而促进和控制水稻生长,较大幅度地减少了水稻生理生态需水量,达到节水高产的目的。四是水稻旱作灌溉。其分覆膜旱作灌溉和不覆膜旱作灌溉2种。覆膜旱作灌溉是指在旱育秧的基础上分垄,移栽后覆膜旱管,整个大田期田面没有水层,根据根层土壤含水量下限指标和土壤表层地温来确定灌水时间,采用沟灌结合膜上灌,灌水定额不超过450 m3/hm2,遇雨利用垄沟拦蓄部分雨水。据统计,水稻覆膜旱作技术与浅水勤灌相比,可使灌溉定额减少50%60%,产量基本持平或略有增加。20世纪80年代中后期连云港市开始试验、示范水稻节水灌溉技术,进入20世纪,节水灌溉在各地普遍受到重视,局部地区已大面积推广浅湿灌溉、浅湿调控灌溉以及控制灌溉,但发展水平参差不齐,没有形成完整的技术体系。1997年在对连云港市水稻节水灌溉调查研究的基础上,建立了连云港市水稻高产节水灌溉技术体系,1998年开始在全市有组织、有计划地推广,到2000年已累计推广面积万hm2,节水亿m3。五是田间旱作节水灌溉技术。连云港市旱作地区大多是大水漫灌,均匀性差,跑水、深层渗漏严重,水的浪费很大,灌水定额高达1 0501 350 m3/hm2。畦田灌溉具有节约用水、防止土壤冲刷和板结、提高灌水均匀性、促进高产的多重效果6。该市大力提倡在平田整地、格田建设的基础上发展畦田灌溉,改大畦为小畦,改长畦为短畦,改宽畦为窄畦,使畦田宽度控制在25 m,长度控制在50 m以下。小畦灌溉与漫灌相比,使灌溉定额头减少1/2,提高产量2成,提高了灌水的均匀性,既节省了水