聚焦冬灌制度改革 实现用水方式转变

信息来源:          发布日期:2017-01-12 09:48
 聚焦冬灌制度改革  实现用水方式转变

处长  马德仁


如何遵循“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的中央新时期治水方针,紧扣我区水利“四个”转变和“六大”建设主题,实现好“统筹城乡、改革创新、节水高效、开放治水”的新要求,既是每个水利人学习、思考的核心,也是实现水利转型升级的突破方向。

从近年来惠农渠乃至青铜峡灌区用水实践中分析,笔者认为改革青铜峡灌区冬灌制度,将是实现用水方式从粗放用水向高效节约、精细管水转变,促使水利转型升级的一项有益举措。

一、灌区基本情况

青铜峡灌区总灌溉面积500万亩,占全灌区的70%左右。近年年均引水44亿立方米,排水24.6亿立方米,水利用系数为0.48。粮食作物占总面积的80%以上,主要为小麦、水稻、玉米。旱作物生育期灌溉定额550750立方米,水稻定额15002000立方米,非生育期冬灌水量为150 立方米。现状年引水时间约170天,其中冬灌30天。不同程度盐渍化面积约190多万亩,占40%左右,主要分布在银北。经过多年的排水改良,盐化程度已显著减轻,但“春返、夏脱、秋积、冬储”的水盐运动规律没有从根本上改变。

二、冬灌制度的演变与形成

青铜峡灌区冬灌制度随气候、水工程、种植等变化,总体呈小演变、大稳定的态势。青铜峡大坝建成前,冬灌周期长达50多天,开灌早(1010日),停灌迟(11月底),亩均灌溉定额220立方米。1968年青铜峡大坝建成后,引水保障提升,开灌推后到1015日左右,停灌提至1125日前后,灌水期缩短至40天,亩均灌溉定额 200立方米。1998年以来,灌区进行了大规模的渠道砌护,冬灌制度随工程改造、防冻胀破坏和水资源约束发生较大变化,开灌逐渐延至1022日,停灌提至1120日,缩至30天,亩均用水量由200立方米降为现状的150立方米。近年来,灌区限制水稻田冬灌,但仍有40%的稻地继续用水。

三、灌区冬灌特点

冬灌时间一般在土壤封冻之前,过早气温较高、蒸发量大,过晚气温低、土壤板结水分渗不下去,都不利于土壤保墒。气温在08℃之间为冬灌适宜温度,低于0℃水分不下渗、高于8℃耗水量大。群众的经验是“只渗不冻,冬灌太早;只冻不消,冬灌太晚;夜冻昼消,冬灌正好”,最喜灌“雪花水、冰凌水”。各灌域在土壤质地、水盐运动、渠道状况上的不同,冬灌具有差异性。

河东灌区冬灌特点。河东各干渠长度均在50公里左右,且呈扇形分布;地下水埋深和坡度大,引排水条件好。111日开灌,20日停灌,冬灌周期短。大部分耕地在土壤封冻前灌完,灌水时机佳、质量好。

河西银南灌区冬灌特点。河西各大干渠均由南向北沿黄河平行布设,其中银南地区均位于各大干渠上游,地下水埋深大,冬灌时机及质量较好。沿贺兰山东麓为40余万亩酿酒葡萄基地,灌水需求有别于粮食作物。

河西银北灌区冬灌特点。银北灌区属唐徕、惠农、西干等干渠梢段,近一半耕地不能在适宜期冬灌,早灌的保墒效果差,晚灌的水分封冻在土壤浅表层,既抬高地下水位又加重土壤返盐。惠农渠是冬灌周期最长、停灌最迟、难度最大的灌域。

扬水灌区冬灌特点。盐环定、甘城子等大中型扬水灌区位于灌区边缘高台荒漠地,引水灌溉不单关乎农业经济发展,更事关生态环境改善、老区脱贫、生态移民等。特殊的工程取水、立地条件和水量调配上的优先权,冬灌时机总体适宜,储墒与洗盐改土都较好。

四、冬灌与其他因素的关系

1、冬灌与保墒、洗盐的关系。冬灌越早洗盐效果越好,保墒效果越差,冬灌越迟保墒效果越好,淋盐效果越差,解决好保墒与洗盐矛盾是冬灌的关键。受黄河来水、渠道引水能力、配水指标制约,无法满足全部500万亩的冬灌任务。一方面必须实行早灌才可做到应灌尽灌,一方面必须被迫弃灌部分耕地方可做到适时停灌。

2、冬灌与秋收、秋翻地的关系随着单种玉米等晚种晚收作物面积增大,秋收秋翻地任务大、进度慢。同时,秋收期间恰逢各项工程建设的关键期,农村青壮劳力大多外出打工,仅剩老妇幼从事农业生产,秋收与秋翻地相对滞后,部分玉米秸秆直至水逼田头才清理回收,严重影响冬灌进度和效果。

3、冬灌与水源、水盐运动关系冬灌取水必须遵守水利部黄委会和水利厅的调度指令,不仅取水量受限,取水时间也受限。冬灌后期气温低,尤其是晚灌后地下水位升高,浅层土壤水分达到饱和状态,并冻结在土体中,笠年土壤解冻蒸发,造成春季返盐,含水率越高返盐越重。控制灌水时间和灌水量,使保墒和洗盐都达到最优,是提高种植效益的主要途径。

4、冬灌与渠道工程关系。冻胀是渠道破坏最大因素,冬灌停水迟,浸入混凝土体的饱和水来不及排除,将冻结冰封于土体内,经来年的冻融消胀过程,混泥土砌体疏松破坏。冬灌停水逾迟,砌护渠道冻胀破坏逾严重,渠道维护工程量、投资额也随之加大。 

五、冬灌制度改革建议

在南水北调西线工程发挥效益之前,宁夏可用黄河水量须维持在40亿立方米内。水资源的刚性增长需求,要通过区内挖潜保障。随着灌区气象、工程、种植情况的变化,特别是水资源形势的的重大变化,改革冬灌制度,减少引黄水量,既是形势所迫,也是现实需要。改革的重点是合理确定开停灌时间、灌溉定额、灌溉模式等问题。

1、合理确定开停灌时间。河西灌区各干渠开灌由1020日推迟至24日,停灌仍遵守现状1120日,灌期缩至25天左右。其中,银南地区实行晚冬灌,达到随灌随渗随结冻;惠农渠、唐徕渠下游盐渍化地区实行早灌,禁止1118日后继续灌冬水。河东灌区维持现状开停灌时间,增加后期渠道引水量,扩大适宜期的灌溉面积。是否达到洼地脱盐、高地保墒,是评判冬灌合理与否的核心标准。 

2、压减冬灌定额。在保证合理的排灌比前提下,压减非盐化耕地灌水定额,由现状的150 m3/亩压减到100 m3/亩,同时引导群众做好耕、耙、碾、耱等措施,做到减水不减墒。按200万亩计算,可减少引黄水量1.1亿立方米。

3、实施井渠联合灌溉。转变单一的渠水漫灌模式,实施渠灌与井灌结合的制度。井渠联合灌溉利弊互补、事半功倍。井灌可自主控制灌溉时间,弥补渠水长距离输送和调配难度大的缺陷,既可确保适时灌溉,又可开源节流;井灌以灌代排可有效控制地下水位,既利用地下水,又防止土壤盐碱化。现有3000余眼机井全部运行,可减少冬灌引黄水量0.3亿立方米。

4、弃灌晚秋作物耕地。严禁水稻地冬灌,推广青储玉米地不冬灌。2012年、2015年两个年度,最梢段的兴惠、礼和泵站提水不足,2.5万亩没灌上冬水,笠年种植青储玉米、油葵等晚秋作物,收益与冬水玉米相当。50万亩玉米地不冬灌,将减少水量0.7亿立方米;不冬灌水稻田扩大到100万亩,将新减水量0.6亿立方米。

5、早灌低洼盐碱地。早灌加大封冻前的盐分下渗和排出量,同时适当增加盐碱地冬灌定额,提高排引水比,使排出田间盐量大于进入盐量,提高盐渍化改良成效。

6、加快秋收秋翻地进度。加快农田水利基本建设和秋翻地进度,集中灌水,减少田间用水量,提高灌水质量。对砂性地和透水性强耕地,降低秋翻地深度,可减少冬灌水量。

7、合理布局种植结构。推行规模化种植,避免插花种植;严禁高地、高渗漏地种稻;盐碱地种植枸杞、耐盐蔬菜等经济作物。合理轮作倒茬种植,既加速盐碱地改良,又轮换出弃灌冬水的耕地。推广农艺培肥改土措施,增施有机肥、种植绿肥、秸秆还田等。 

8、实施水价综合改革。实行冬灌和夏秋灌差别化水价,使冬灌水价高于夏秋灌水价;实施超定额用水累进加价制度;实施机井电费补贴机制,使井渠水同价;对弃灌耕地实施财政补贴。

据测算,冬灌制度改革后可减少冬灌引黄水量2.4亿立方米左右,节水逾30%,且土壤保墒和改良兼顾,成效显著,改革既具有必要性,又具有可行性。因改革涉及因素多,需要破除传统观念,需要从顶层设计可复制可推广的灌溉制度,需要水利、农业等部门合力推动,需要市县乡政府和职能部门的强力落实。