杜貞棟（山東省水利廳，山東 濟(jì)南 250014）

基于山東省糧食安全的水對策

杜貞棟
（山東省水利廳，山東 濟(jì)南 250014）

【摘要】總結(jié)了山東省水利發(fā)展對糧食安全的突出貢獻(xiàn)，分析了實現(xiàn)2020年糧食安全生產(chǎn)目標(biāo)面臨的主要水問題，提出了基于山東省糧食安全的水對策。

【關(guān)鍵詞】山東?。患Z食安全；水利建設(shè)

一、山東省水利發(fā)展為糧食安全作出了突出貢獻(xiàn)

一是水源工程建設(shè)，為糧食生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。根據(jù)我省第一次水利普查的成果，全省已有水庫6424座，其中：大、中型水庫244座，小型水庫6 180座，總庫容215.98億m3；塘壩5.15萬處，窖池7.90萬處，總庫容12.34億m3；水閘10 654座（過閘流量大于等于1m3/s），橡膠壩575座，設(shè)計蓄水量10萬m3以上的攔河閘壩1 181座，設(shè)計蓄水量21.25億m3；機(jī)電井919.60萬眼。水源工程建設(shè)，為山東省糧食高產(chǎn)高效奠定了堅實的基礎(chǔ)。

二是灌排工程體系和高效節(jié)水工程建設(shè)，為糧食安全提供了“硬件”支撐。截至到2013年底，山東省總灌溉面積達(dá)到560.28萬hm2，其中：耕地灌溉面積502.24萬hm2，園林草地等非耕地灌溉面積58.04萬hm2，節(jié)水灌溉面積達(dá)到257.47萬hm2；達(dá)到3年一遇以上除澇標(biāo)準(zhǔn)的面積達(dá)到291.41萬hm2。進(jìn)入本世紀(jì)特別是2009年以來，山東省農(nóng)業(yè)節(jié)水工程建設(shè)力度加大，農(nóng)田灌溉年均用水量由2001年的167億m3（占總用水量的66%）下降并穩(wěn)定到140億m3以下（2014年灌溉用水量為130億m3，占總用水量的59.5%）；灌溉水利用系數(shù)由2001年的0.5左右提高到2014年的0.627，水分生產(chǎn)率由不足1kg/m3提高到1.2～1.5 kg/m3。

高效節(jié)水工程建設(shè)，減少了農(nóng)田灌溉用水量，緩解了水資源供需矛盾，改善了生態(tài)環(huán)境，解放了農(nóng)村勞動力，提高了農(nóng)業(yè)灌溉現(xiàn)代化水平。在水資源嚴(yán)重短缺的情況下，山東省實現(xiàn)了糧食生產(chǎn)12年連增和灌溉用水負(fù)增長。山東省以占全國1.08%的水資源，灌溉了占全國5.56%的耕地，養(yǎng)育了占全國7.16%的人口，生產(chǎn)了占全國7.57%的糧食。足以說明山東水利發(fā)展對糧食生產(chǎn)所做出的巨大貢獻(xiàn)。

二、實現(xiàn)2020年糧食安全生產(chǎn)目標(biāo)面臨的主要水問題

人多、地少、水缺，十年九旱是山東省的省情，雖然山東省農(nóng)業(yè)和糧食生產(chǎn)取得了巨大成就，但面臨的形勢依然十分嚴(yán)峻。經(jīng)過多年的努力，2014年山東省糧食總產(chǎn)量達(dá)到459.66億kg,但距2020年500億kg的目標(biāo)還有較大差距。由于自然條件和水資源稟賦條件的限制、社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及極端氣候變化等因素的影響，使山東省糧食生產(chǎn)面臨許多復(fù)雜、嚴(yán)峻的水問題：

一是旱澇災(zāi)害威脅大。建國以來，山東省平均每兩年發(fā)生一次旱災(zāi)，平均受旱面積166.67萬hm2，成災(zāi)面積106萬hm2。2010—2011年發(fā)生了有水文記錄以來最為嚴(yán)重的秋冬春三季連旱，2014年出現(xiàn)歷史上罕見的 “伏旱”，2011—2013年馬頰河流域和德惠新河流域出現(xiàn)澇災(zāi)，直接損失76億元。旱澇災(zāi)害的頻發(fā)、多發(fā)，使山東省糧食生產(chǎn)風(fēng)險加大。

二是水資源嚴(yán)重短缺，供需矛盾尖銳且長期存在。山東省多年平均水資源量為303億m3，人均占有水資源量僅322m3，不到全國人均水平的1/6。根據(jù)山東省水資源供需分析的成果，到2020年，山東省一般年份缺水49億m3，枯水年缺水63億m3。按照現(xiàn)狀農(nóng)業(yè)灌溉用水量、總灌溉面積和耕地灌溉面積計算，全省總灌溉面積和耕地灌溉面積畝均灌溉毛定額約160m3、180m3，畝凈定額為100m3、120m3，平均每年只能灌溉1～2水，按照現(xiàn)有的種植結(jié)構(gòu)和作物需水要求，顯然不能滿足作物高產(chǎn)需水的要求。

三是水污染狀況堪憂，水生態(tài)問題突出。根據(jù)2014年《山東省水資源公報》提供的成果，山東省河流水污染狀況依然比較嚴(yán)重，劣Ⅴ類河道長度占評價河道長度的21.4%，重點水功能區(qū)達(dá)標(biāo)率為52.2%（全參數(shù)評價）、65.3%（雙參數(shù)評價）。2003—2013年，山東省11年平均降雨量為730.7mm，除了2006年降水570.1mm屬于枯水年，其他年份6年為豐水年（711～939 mm），4年為平水年 （650～696mm），在如此降雨偏豐的11年，水生態(tài)問題仍然很突出：山東省除了沂、沭河和大汶河、泗河斷流天數(shù)少于50 d，其他河流斷流天數(shù)在50～250 d，魯北諸河斷流一般超過200 d；2003年淺層地下水漏斗區(qū)面積13 408 km2，2013年仍為12 517 km2，2014年又達(dá)到14 198 km2，沿海地區(qū)因地下水超采引起海水入侵面積仍為1 100多平方公里；自2000年以來深層承壓水累計超采63億m3，超采區(qū)面積4.34萬km2，最大埋深達(dá)到130 m，德州自1978年城區(qū)平均沉降900.8mm，年均47.4mm。嚴(yán)峻的水生態(tài)問題對糧食生產(chǎn)用水提出了挑戰(zhàn)。

四是山東省糧食生產(chǎn)面臨“新常態(tài)”，農(nóng)田水利發(fā)展不能完全適應(yīng)新要求。近幾年，山東省在土地集約化經(jīng)營方面有了很大進(jìn)展，但由于山東省人均耕地少，土地分散承包經(jīng)營和集約化經(jīng)營方式將在一定時期插花分布、并存發(fā)展,這對農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)發(fā)展提出了新要求；糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物“二元結(jié)構(gòu)”向糧、經(jīng)、飼“三元結(jié)構(gòu)”變化，馬鈴薯作為第四大糧食作物的新變化等，也對山東省水資源的布局、農(nóng)業(yè)節(jié)水工程規(guī)劃建設(shè)、節(jié)水技術(shù)發(fā)展等提出了新要求；農(nóng)村產(chǎn)權(quán)制度和農(nóng)業(yè)水價改革政策的不確定性，以及氣候變化、工程統(tǒng)籌規(guī)劃建設(shè)、運(yùn)行管理等方面存在一些問題急需盡快解決。這些問題，都對農(nóng)田水利如何更好地服務(wù)于糧食安全目標(biāo)提出了新課題。

三、保障山東省糧食安全的主要水對策

水利是農(nóng)業(yè)的命脈，建設(shè)防洪除澇、水資源保障工程是糧食生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ)，發(fā)展農(nóng)業(yè)高效節(jié)水是實現(xiàn)山東省糧食安全目標(biāo)的必由之路。針對山東省糧食生產(chǎn)中面臨的突出水問題，提出相應(yīng)的對策如下：

（一）科學(xué)利用雨洪水，充分利用土壤水，擴(kuò)大利用非常規(guī)水，為糧食安全生產(chǎn)提供多水源保障

1）采用工程和非工程措施利用雨洪資源，以流域為單元加強(qiáng)水庫群調(diào)度，建設(shè)分散雨水利用工程。根據(jù)山東省水利勘測設(shè)計院的研究成果，全省地表水資源中尚有40億m3開發(fā)潛力，地下水尚有35億m3開發(fā)潛力。山東省多年平均入海出境水量87.6億m3(不含黃河入海水量),其中入海52.2億m3，出境35.4億m3。結(jié)合山東省各地實際，根據(jù)確有需要、生態(tài)安全、技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、綜合效益明顯的要求，適度建設(shè)一批雨洪資源工程十分必要，特別是隨著山東省水庫、水閘等除險加固工程的完工，水庫大壩等擋水建筑物的安全性進(jìn)一步提高，而水文監(jiān)測信息化和洪水預(yù)報技術(shù)的應(yīng)用，使雨洪資源利用能力進(jìn)一步增強(qiáng)。因此，首先要根據(jù)省政府辦公廳關(guān)于加強(qiáng)雨洪資源利用的意見要求，加快大中型水庫增容、新建山丘水庫、地下水庫、跨流域調(diào)水等工程的實施，通過工程措施增加供水能力；其次要根據(jù)各個水庫上游的來水特點，依靠水文監(jiān)測和洪水預(yù)報成果，科學(xué)論證和評估洪水風(fēng)險，合理調(diào)整水庫汛限水位，盡可能利用汛期洪水資源，實現(xiàn)工程措施和非工程措施的有機(jī)結(jié)合；再次要以流域為尺度，建立水庫群調(diào)度機(jī)制，并在流域上游通過建設(shè)“五小”水利工程，在為上游山丘區(qū)提供補(bǔ)充水源的同時，分散利用雨洪水，減少下游的防洪壓力。

2）科學(xué)、主動利用土壤水，通過擴(kuò)大利用“綠水”，彌補(bǔ)“藍(lán)水”的不足。國際上著名的水文水資源專家費(fèi)肯馬克把降水資源分為 “藍(lán)水”和“綠水”，藍(lán)水”即為地表和地下水資源，“綠水”主要指降水后儲存在土壤中的水分，主要供給陸地生態(tài)系統(tǒng)。從山東省的情況來看，全省多年平均降水總量1 065億m3，但24%左右在降水過程中損失掉，“藍(lán)水”只有303億m3，實際供給農(nóng)田灌溉的水量不足140億m3，而土壤水即“綠水”約496 億m3，雖然這些土壤水在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重大作用，但人為、主動、科學(xué)利用的措施明顯不夠，因此，應(yīng)采取改變畦田規(guī)格、結(jié)合天氣預(yù)報進(jìn)行灌溉預(yù)報、農(nóng)業(yè)耕作和覆蓋保墑等措施增加土壤水的利用量，彌補(bǔ)灌溉水資源不足的缺口。

3）加大再生水的利用。擴(kuò)大利用再生水，對于緩解區(qū)域水資源供需矛盾、改善社會水循環(huán)、修復(fù)生態(tài)環(huán)境、補(bǔ)充灌溉水源具有重要作用。在本世紀(jì)初，美國加利福尼亞州和佛羅里達(dá)州再生水灌溉已經(jīng)占回用再生水的49%和63%，以色列每年大約有2.3億m3經(jīng)過處理的廢水用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。北京市發(fā)展再生水灌溉面積達(dá)到4萬hm2，年用再生水3億m3左右。根據(jù)山東省環(huán)保部門提供的資料，山東省每年污水處理能力達(dá)到46 億m3，而再生水利用僅5.8億m3。利用符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB5084-2005）要求的再生水進(jìn)行農(nóng)田灌溉，不僅成本低，而且營養(yǎng)豐富，還可以結(jié)合水景觀建設(shè)一水多用，因此，各地應(yīng)結(jié)合本地特點，調(diào)蓄利用再生水，提高灌溉保證率，促進(jìn)水資源的良性循環(huán)。

山東省各地自然條件、水源條件、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)不同，應(yīng)因地制宜，搞好區(qū)域水資源的優(yōu)化配置，合理利用地表水、控制開采地下水、高效利用黃河水、積極消化長江水、科學(xué)利用土壤水，開發(fā)利用非常規(guī)水（再生水、微咸水、礦井水等），為農(nóng)業(yè)和糧食生產(chǎn)提供多水源保障。

（二）大力推廣農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水技術(shù)，因地制宜推廣高效節(jié)水模式

1）建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉工程，推廣綜合節(jié)水技術(shù)。水資源短缺已成為全球糧食安全的主要制約因素,以色列60%以上的農(nóng)田、100%的果園、綠化區(qū)和蔬菜種植均采用滴灌技術(shù)進(jìn)行灌溉，灌溉水利用率達(dá)到95%以上。新疆農(nóng)業(yè)高度依賴灌溉，灌溉用水占總用水量的95%以上，已發(fā)展大田滴灌200多萬公頃。國內(nèi)外成功的經(jīng)驗表明，實現(xiàn)水資源緊缺地區(qū)的糧食高產(chǎn)高效，不僅要建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)節(jié)水灌溉工程，更要發(fā)展綜合節(jié)水技術(shù)。農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水技術(shù)包括工程節(jié)水、管理節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水，工程節(jié)水包括管灌、噴灌、微灌、精細(xì)地面灌溉等節(jié)水技術(shù)，管理節(jié)水包括建立作物的節(jié)水灌溉制度，建立水價機(jī)制等，農(nóng)藝節(jié)水包括篩選抗旱新品種，推廣覆蓋與耕作保墑、水肥耦合等技術(shù)。農(nóng)業(yè)綜合節(jié)水可以使水、農(nóng)有機(jī)結(jié)合，水、土、作物資源均得到高效利用，應(yīng)大力推廣。

2）因地制宜，分類推廣高效節(jié)水模式。一是推廣平原井灌區(qū)高效節(jié)水模式。針對山東省236.67萬hm2井灌區(qū)作物高產(chǎn)用水和地下水長期超采的矛盾，推廣水資源優(yōu)化配置、無井房IC卡控制+管道灌溉+窄短畦灌溉+井長管理等綜合節(jié)水技術(shù)，逐步實現(xiàn)作物持續(xù)高產(chǎn)條件下的地下水采補(bǔ)平衡。二是推廣引黃灌區(qū)高效節(jié)水灌溉模式。山東省引黃灌區(qū)灌溉面積達(dá)180萬hm2以上，在灌區(qū)上游的自流灌區(qū)，推廣渠系防滲技術(shù)；中游分散多級提水區(qū)，發(fā)展規(guī)?；艿拦喔裙?jié)水技術(shù)；下游井渠結(jié)合灌區(qū)，推廣“以河補(bǔ)源，以井保豐，井渠結(jié)合”的灌溉模式；三是推廣水庫灌區(qū)自壓灌溉和分散小水源高效節(jié)水模式。山東省水庫灌區(qū)設(shè)計灌溉面積73.33多萬公頃，應(yīng)根據(jù)水壓力分布情況分區(qū)發(fā)展自壓管灌、微噴灌、噴灌技術(shù)；對山丘陵區(qū)分散的小水庫、塘壩、谷坊、大口井、蓄水池、水窖等，建設(shè)多水源聯(lián)網(wǎng)、風(fēng)光電提水節(jié)水灌溉工程；四是推廣半旱地農(nóng)業(yè)非充分灌溉模式。半旱地農(nóng)業(yè)就是在充分利用自然降水的前提下，通過修建集雨工程對農(nóng)作物進(jìn)行有限補(bǔ)充灌溉的農(nóng)業(yè)，可以有效解決山東省旱地水資源不足的矛盾。五是推廣微咸水灌溉模式。山東省黃泛平原和濱海平原區(qū)咸水分布面積1.8萬km2，資源量為12億m3，推廣暗管排水、咸淡水交替灌溉等技術(shù)，可以緩解區(qū)域水資源供需矛盾。

（三）結(jié)合山東省不同地區(qū)自然特點、水資源條件和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，大力調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，配套相應(yīng)的水利工程和管理技術(shù)

今后一段時期，山東省農(nóng)村土地集約化經(jīng)營的規(guī)模將進(jìn)一步擴(kuò)大，灌溉現(xiàn)代化已經(jīng)成為發(fā)展新趨勢，因此，應(yīng)在集約化、規(guī)模化種植區(qū)域，大力推廣大型噴灌、微灌技術(shù)和水肥一體化技術(shù)，降低勞動力成本，提高勞動生產(chǎn)率，減少面源污染；對于分散承包經(jīng)營的區(qū)域，推廣方便、實用的管道灌溉和移動式噴灌等技術(shù)；針對糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物“二元結(jié)構(gòu)”向糧、經(jīng)、飼“三元結(jié)構(gòu)”變化，以及馬鈴薯作為第四大糧食作物的新變化，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，提出配套的灌溉制度和灌水技術(shù)；在黃河沿岸、臨沂、日照、濟(jì)寧等水稻種植區(qū)，根據(jù)水資源狀況，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，改水稻為旱作；根據(jù)山東省出口和出省的糧食、蔬菜、畜牧產(chǎn)品同時也帶走水資源（又稱“虛擬水”）的實際，按照以水定產(chǎn)的要求，調(diào)整、優(yōu)化布局農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)；在旱作為主的種植區(qū)，引進(jìn)抗旱新品種，推廣雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)、半旱地節(jié)水、覆蓋保墑技術(shù)；要結(jié)合“渤海糧倉”建設(shè)，在黃河三角洲地區(qū)推廣土壤改良技術(shù)、“上糧下魚”等生產(chǎn)模式，建設(shè)完善的農(nóng)田灌排工程體系，為糧食高產(chǎn)打下基礎(chǔ)。

（四）按照生態(tài)文明建設(shè)的要求，推進(jìn)灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)

以生態(tài)灌區(qū)建設(shè)為目標(biāo)，努力建設(shè)“節(jié)水型、信息型、高效型、安全型、和諧型”灌區(qū)。在引黃、水庫、機(jī)井等各類灌區(qū)逐步實現(xiàn)節(jié)水灌溉標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、模式化、定量化、精準(zhǔn)化，提高運(yùn)行管理和調(diào)度的科學(xué)化、信息化、自動化水平，積極推廣高效、安全、環(huán)保、生態(tài)、低碳節(jié)水模式，如再生水的灌溉、風(fēng)能太陽能的利用、秸稈還田、自壓灌溉、回灌補(bǔ)源等技術(shù)。逐步實現(xiàn)由節(jié)水灌溉工程建設(shè)為主向建設(shè)管理并重、水利農(nóng)藝有機(jī)結(jié)合轉(zhuǎn)變，由單純追求節(jié)水目標(biāo)向節(jié)水節(jié)肥節(jié)藥、提質(zhì)增效轉(zhuǎn)變。實現(xiàn)水、肥、藥同步管理和高效利用，達(dá)到節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥，省工、省力、省心，增產(chǎn)、增收、增效的目的。

（五）深化農(nóng)田水利產(chǎn)權(quán)制度改革和管理機(jī)制創(chuàng)新，構(gòu)建政府、社會資本、農(nóng)民共同參與的糧食生產(chǎn)新格局

當(dāng)前，農(nóng)田水利發(fā)展面臨眾多問題和挑戰(zhàn)，如：農(nóng)田水利工程重建輕管、產(chǎn)權(quán)不落實、管理責(zé)任不清、管理經(jīng)費(fèi)不落實、工程建設(shè)多部門管理、工程布局不合理、工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量參差不齊、管理嚴(yán)重滯后等問題，破解這些難題，急需盡快深化改革。要通過深化改革，積極引入社會資本參與農(nóng)田水利工程的建設(shè)，推行工程建設(shè)管理一體化，建立小型農(nóng)田水利工程建設(shè)“以獎代補(bǔ)，先干后補(bǔ)”的政策和機(jī)制，使有限的財政資金發(fā)揮更大的效益；要通過落實水權(quán)和工程產(chǎn)權(quán)，建立“兩證一書一臺賬”制度，提高公眾參與意識，創(chuàng)新農(nóng)田水利工程的管護(hù)方式；積極深化農(nóng)業(yè)水價綜合改革，建立經(jīng)濟(jì)、完善的計量監(jiān)測體系，制定水權(quán)轉(zhuǎn)讓、水價、精準(zhǔn)補(bǔ)貼的長效機(jī)制，形成農(nóng)田水利建設(shè)和管理的可持續(xù)發(fā)展模式。

（責(zé)任編輯趙其芬）

【中圖分類號】F326.11

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B

【文章編號】1009-6159（2015）-07-0001-04

收稿日期：2015-05-20

作者簡介：杜貞棟（1963—），男，總規(guī)劃師，研究員