关于对以节水为中心的大中型灌区改造规划的意见

　　我国人口占世界人口的22%，耕地面积只占世界耕地的10%，但灌溉面积却占全球灌溉面积的21%，人均灌溉面积与世界平均水平相当。我国灌溉面积约8亿亩，占总耕地的41%，其生产了70%的棉花、90%以上的蔬菜和2/3以上的粮食。在这些灌溉面积中，万亩以上大中型灌区5600处，灌溉面积3.3亿亩，占灌溉总面积的43%，其中超过30万亩的大型灌区220处，灌溉面积1.7亿亩，占灌溉总面积的22%。大中型灌区水土资源条件好，设施相对完好，经营管理水平较高，是我国粮食生产的骨干基地，生产的粮食占全国总产量的20％以上，它们对满足我国21世纪16亿人口粮食需求，保证粮食安全具有举足轻重的作用。

　　然而，当前我国的农业用水效率却很低，灌溉用水的利用率只有0.3－0.4，与发达国家0.7－0.9相比，相差0.4－0.5；农作物水分生产率平均1kg/m3左右，与发达国家2.0kg/m3相比，相差一倍。从用水效率上来看，我国GDP1995年的用水效率只有美国的1990年1/8，日本1989年的1/25。提高灌溉面积占全国总灌溉面积的1/5以上的大型灌区的用水效率，对于缓解我国农业水资源危机具有举足轻重的地位。

　　为此，国家准备投入大量资金，开展以节水为中心的大中型灌区改造。这项工程的顺利实施，必将显著地提高我国农业用水的效率，具有极其重要的现实意义。目前，有关各灌区积极行动起来，热情十分高涨，纷纷制订相应的改造规划。然而，综观目前已经出台或者即将出台的有关规划，由于时间短促等多方面原因，还存在许多问题，主要表现在有些规划是“要钱”规划，灌溉水源集中于引水，工程主要集中在骨干工程，较少考虑与非工程措施结合和生态环境用水，这对于灌区的可持续发展是极为不利的，不仅可能造成巨大水资源的浪费，而且与提高水资源利用效率的初衷相违背。针对这些问题，笔者就灌区改造规划提出一些意见，供有关部门、学者参考指正。

　　1、灌区水资源综合利用和统一管理

　　水资源的综合利用和统一管理是提高农业水资源利用效率的重要基础。从灌区的水源来看，包括降水、地表水、地下水、土壤水、回归水和处理的劣质水（包括污废水和微咸水）等，在制定灌区改造规划中，必须将他们作为一个整体进行统筹考虑，纳入规划之中，并且深入认识他们之间的复杂转换关系，充分利用这种自然规律，提高水资源的利用率。目前，我们的灌区改造规划的水源偏重于“引水”，忽视或者淡化了其他水源，需要得到纠正。

　　1.1 充分利用当地水资源

　　现有的灌区改造，在水源的设计上，应该在充分利用当地水资源的基础上考虑引水。充分利用当地水资源在灌区改造中占有重要地位。水资源总源于降水，通过对地表水、土壤水、地下水的合理调控，最大限度地把天然降水转化为农业可用的水源，是我们的目标。此外，经过适当处理的工业和城镇生活排出的污废水以及具有一定矿化度的地下咸水，也都是灌溉水源，在规划中都要加以认真考虑。

　　充分利用降雨和土壤水，是充分利用当地水资源的重要途径。根据研究，除新、甘、宁、蒙及陕北外，我国占全国总播种面积91%地区的降雨量都大于农田需水量，如果充分利用当地降水，特别是华北、西北、东北旱作区，亩均仅需补充灌溉水量50－150立方米，就可以满足作物生长需要，从中我们可以透视充分利用降水对灌区改造规划可能带来的冲击。

　　在生态环境允许的范围之内，适当且充分利用浅层地下水是解决农业水源短缺的有效途径。开发利用浅层地下水，适当降低地下水位，有利于增加降雨入渗量，减少径流流失和潜水蒸发，不仅能充分利用当地水资源，有利于旱涝盐碱综合治理，而且能充分地发挥地下水库的多年调节作用（干旱年适当多开采，多雨年得到补偿），提高农业用水的保证率。我国北方6流域片平原区地下水平均年可开采量合计为1022.72亿立方米，接近2条黄河的年径流量，可见，地下水的开发利用，大大增加当地农业水源，对灌区改造规划会产生一定影响。

　　劣质水处理利用是增加灌溉水源和保护、改善环境的战略措施。劣质水包括工业和城镇生活污废水，地下咸水。我国1998年城市和农村工业和生活污水排放量593亿m3，预计2010年为885亿m3，2050年达到2648亿m3。污废水经过处理使之达到灌溉标准，不仅可以增加农业灌溉水源又可防止污染环境，其充分利用还有一定的潜力可挖。我国还有可开采利用的矿化度为2－3克/升的地下微碱水资源130亿m3，其中华北地区为23亿m3，但1996年微咸水利用量仅有6.6亿m3，尚有很大潜力。这些资源的开发利用无疑对现有灌区改造规划产生影响。

　　1.2 井渠结合是综合利用水资源的有效方式

　　井渠结合是地上水地下水联合运用有效途径，其机理是调控地下水埋深在适宜的状态，通过降雨入渗地下形成土壤水和地下水。井渠并用优化调度水资源，能大力提高水资源的利用效率。如陕西泾惠渠灌区开灌前地下水埋深在15－30m，1932年引泾河水灌溉后，到1954年地下水位上升幅度达10－24m，土地发生次生盐渍化。60年代初发展井灌，到70年代井渠双灌面积达100万亩，地表水地下水联合运用的方式：春灌，地下水位回升到最高，返盐盛期，采用群井汇流，井渠间灌，防止返盐；夏灌以井为主，降低地下水位，预防渍涝；冬灌，河水充足，渠灌洗盐补淡。年均开采地下水1.1－1.3亿m3。遏制了地下水位上升，次生盐渍化得到控制，促进了农业增产，灌溉水的利用率达到0.505。根据泾惠渠灌区1980至1990年资料，在采用井渠结合的条件下毛灌溉用水量仅有135－220mm，粮食产量达到530kg/亩，远低于河南、山东等地设计毛灌溉用水量460－630mm。

　　1.3 灌区水资源统一管理是灌区改造规划的重要组成部分

　　水资源按流域形成自然体系，灌区是流域组成一部分，只有按流域统一管理，才能优化配置水资源。目前，我国水资源管理地方上各自为政和多部门争权的现象十分普遍，在上游地区，大引大排，大水漫灌，不仅造成水资源大量浪费，还引起渍涝灾害加重和土壤盐碱化蔓延；而地处下游地区则由于河道来水供不应求或枯竭，不得不掠夺性地开发利用地下水，以致引起地下水位持续下降，诱发一系列生态环境问题。

　　灌区的水资源必须统一管理，包括地表水、地下水等多种水源的统一开发利用和治理保护，在制订灌区改造规划时决不能忽略。灌区水管理机构给各地区和各部门分配的水资源，要以这些地区和部门合理开发利用当地水资源为前提。灌区机构分配江河水资源给各地方和各部门，只是补充其当地水源的不足。农田灌溉，必须克服单纯依赖引用河水灌溉的传统观念和习惯作法。

　　目前，我国有些灌区如泾惠渠灌区和石津灌区等在灌区内打井，井渠结合，地上水和地下水联合运用，取得了节水增产防治土壤盐碱化的显著效果，但当前存在的问题是地上水、地下水没有统一管理和统一收费，灌区管理局很难维持，需要下决心，解决好灌区统一管理问题。

　　2 骨干工程与田间工程统一规划

　　灌区水资源利用率的提高是各个环节综合协调的结果，它遵循“木桶原理”，即木桶能够装多少水，不取决于最长的那块木版，而是由最短的那块木版决定的。灌溉水的运行存在多个环节，每个环节对水资源效率的提高都有制约作用。从整体来看，灌溉水循环可以概括为三个环节，第一，将水源送到田间的输水过程，第二是灌溉水在田间的灌溉过程，如喷灌、滴灌、漫灌等等，第三是作物水资源利用。我们仅从工程的角度来考察现有的灌溉工程，可以分为骨干工程和田间配套工程。两个工程协调统一是提高水资源利用效率的关键。

　　然而，我国灌区的最大特点是“不配套”，国家对灌区的建设只管骨干工程，不管田间工程，大中型灌区改造只做到斗渠1m3/s以上的骨干工程，其他田间工程依靠地方政府或用户来承担。应该说，国家这种投资体制意在节约相当一部分资金，可以用来建设更多的工程，同时调动地方政府的积极性，其初衷是好的，但实践上，这种美好的愿望未能实现，其主要原因是地方没有拿出足够的配套资金建设田间工程，最终导致大水漫灌，造成水资源浪费，这是工程不配套所带来的最直接后果。

　　我们看一下现实，许多由中央投资兴建的大型灌区，如安徽的淠史杭、宁夏的青铜峡、内蒙的河套等灌区，尽管骨干工程已建了几十年，因配套投资不足，至今没有完成全部配套工程，灌区长期达不到设计效益，造成很大的浪费和损失。客观事实表明，灌区的投资体制还存在问题，应该建立科学的灌区国家建设投资运行机制，集中精力，不搞胡子工程，建设一个，成功一个。在具体做法上，改革过去国家只搞骨干工程，地方负责田间工程的做法，按照国家、地方、群众适当分摊的原则，资金到位，灌溉工程统一配套建设。这个问题较复杂，在认真研究、典型示范的基础上推广。

　　客观地说，我国现有灌溉设施大部分建于50年代到70年代，许多工程只建了渠首和干支渠，支渠以下渠道和建筑物不齐全。经过长期使用，约有1/3的工程和设备老化损坏。由于不配套无法控制用水，只能大水漫溉。杜绝大水漫灌，要坚持不懈地搞好农田水利基本建设，加快现有大中型灌区水利设施的修复和完善，大搞渠系配套，平整土地和改革灌溉方式。

　　我们应转变渠系工程配套的观念，迄今为止，我们心目中的理想配套模式是干支斗农毛各级渠道都经过防渗处理，各级调控建筑物一应俱全。但是，这在现实灌区中很少见到。一般斗渠以下调控建筑物配套程度差，而末级渠道难见到闸门。这是个长期没解决的难题。也反映了一个现实，那就是我国田间灌溉的地块较农业耕作机械化发达国家小，从而渠道密度大且过水流量小，一年里过水时间很少，如果都进行防渗处理，都安装闸门，不仅投入大而且很难维护。因此，我国如何配套是急待研究解决的问题。在大型灌区渠系中干、支、斗、农、毛越是末级渠道通水间隔时间长，来水后损失相对越严重，跑水，弃水等浪费也就越多。所以，提高末级渠道灌溉范围内的灌溉水利用率是个不容忽视的一个重要环节。

　　关于平整土地是否算田间工程问题值得探讨。一般认为其不是田间工程，我们则认为它是最重要的田间工程。山东省一位劳模对此有深刻的感触，他说“平整土地定穷富”，其重要性不言而喻。节水灌溉首要措施是平整土地。埃及灌、排渠等只占灌区投资30%，平整土地则占投资的70%。只有土地平整，灌水才能均匀，才能达到节水的目的。激光平地在国外较普遍，我国也应研制使用。

　　3 灌区改造规划应该工程措施和非工程措施有机地结合起来

　　如果说工程措施是提高水资源利用效率的硬件，那么非工程措施则是实现最终目标的软件。许多事实表明，在硬件工程一定的条件下，提高用水效率主要靠非工程性节水来实现。工程节水与非工程节水措施相结合是我国节水农业发展的必由之路。

　　非工程节水措施可以显著提高水的生产效率和减少无效蒸发量，具有重要的节水增产作用。工程措施可以有效地提供农田和作物所需要的水资源，非工程措施则保证作物高效地利用水资源，提高作物的产量，因此，工程节水措施与非工程节水措施相结合具有十分重要的作用。

　　非工程性节水措施是指除工程措施以外的一切节水措施，包括管理措施和农业节水技术措施。实践表明，有效的管理措施可以大大提高水的利用效率，普遍认为，能够节水50%左右。灌区管理、优化配水节水技术及节水灌溉制度的实施，将极大地提高水资源的利用效率。灌区管理主要理顺供水和用水机制，灌区优化配水节水技术主要根据灌区的可供水量、作物的需水量和生产函数以及各级输配水渠道的技术参数，采用系统工程方法，制订灌区水量调配方案。节水灌溉制度是把有限的灌溉水量在作物生育期内进行优化分配，采用非充分灌溉，限制对作物水分供应，在作物生理需要、关键时期进行灌水，加大土壤的调蓄能力，增加降雨的有效利用、旱作地区优化灌溉制度一般节水30－40%。在华北地区小麦过去灌溉5－7次，现在2－3次，产量有增无减，南方水稻采用控制灌溉，节水可达200立方米。

　　改变种植结构，采用耐旱节水品种，秸秆覆盖，塑膜覆盖、机械松土 ，施用化学保水剂和其他高效综合耕作技术等都有明显的减少无效蒸发、提高水的生产效率和直接节水增产效果。河北省灌溉中心试验资料表明，有秸秆覆盖的麦田可平均减少株间蒸发64mm，玉米地可减少56mm，全年可节水120mm。采取节水农艺措施可以减少蒸发蒸腾量，可以直接节省水资源量。所以，灌区改造规划，不能只注重工程规划，应将非工程规划作为一项重要内容加以纳入到整体规划之中。否则，这种规划存在缺陷，是不科学的。

　　4 保证生态环境用水的基础上规划灌溉用水

　　生态环境用水从广义上来说，就是维持全球生物地理生态系统水分平衡所需用的水，包括水热平衡、水沙平衡、水盐平衡等；从狭义上说是指为维护生态环境不再恶化并逐渐改善所需消耗的水资源总量。我国降水资源6.2万亿m3，其中相当部分是用于植被（包括人工林）蒸腾，土壤、地下水和地表水的蒸发以及为维持水沙平衡及水盐平衡而必须的入海水量。这部分用水在水资源丰富的湿润地区并不构成问题，而在水资源短缺的西北、华北和东北的干旱、半干旱地区及季节性干旱的半湿润地区，就成为重大问题。在经济发展过程中，城市和工业挤占农业用水，农业又挤占生态用水，导致生态环境的恶化。主要表现在：森林覆盖率低，增长缓慢，部分地区覆盖率减少；草地生态破坏加重，目前全国草地退化总面积达130万km2；水土流失仍然严重，水蚀水土流失面积为179万km2；荒漠化面积扩大，荒漠化扩展速度由50年代的1560 km2/年增至80年代的2460 km2/年。为了抑制这种恶化的趋势，国家已将生态环境建设提高到十分重要的地位。因此，我们进行灌区改造规划，不能不重视生态用水的规划。保障生态环境用水，有助于流域水的良性循环，是实现水资源可持续利用的重要基础。

　　灌溉与生态环境密切相关。长期引用河水灌溉，通常引起土壤盐化等生态环境问题；在一些灌区，由于过分强调渠系衬砌，导致渠系两侧的树木因缺水而死亡，在制订灌区改造规划时，应该将生态环境的改善与保护作为重要的制约因素纳入到规划体系之中，尤其是对于干旱、半干旱和季节性干旱的半湿润的三北地区灌区，规划要保证生态用水，为生态用水预留较大的空间，这不仅符合可持续战略要求，而且也是灌溉自身所必需。

　　在考虑生态用水时，总的原则是，灌溉不能导致当地及流域生态环境的恶化，井灌区应保持采补平衡，不能出现过量超采导致地面沉降、海水入侵，渠灌区为流域生态环境林木用水、草地用水、生物用水、防止土壤沙化、保证生态环境用水。