韓建忠

（山西省太原市水利勘測設(shè)計院，山西太原030000）

太原市灌溉發(fā)展規(guī)劃探討

韓建忠

（山西省太原市水利勘測設(shè)計院，山西太原030000）

在簡述太原市灌溉發(fā)展概況的基礎(chǔ)上，分析了太原市歷年灌溉面積及灌溉用水量的變化趨勢，探討了太原市在灌溉發(fā)展中存在的問題，通過對灌溉發(fā)展需求分析，提出了加快太原市灌溉發(fā)展的對策及建議。

太原市；灌溉；節(jié)水；規(guī)劃

1 前言

農(nóng)田水利，是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)不可替代的基礎(chǔ)條件，是保障國家糧食安全的主要支撐，是水利現(xiàn)代化的重要組成部分。農(nóng)田水利包括灌溉與排水2大方面，發(fā)展灌溉是國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的要求，同時也是國家糧食發(fā)展規(guī)劃實施的基礎(chǔ)。中國農(nóng)業(yè)灌溉歷史悠久，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水問題歷來得到中國政府和社會的高度重視。尤其是近年來，為應(yīng)對日益嚴(yán)峻的糧食安全形勢和水資源挑戰(zhàn)，我國加大了農(nóng)田水利灌溉工程的建設(shè)，以盡量滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對灌溉的需求。

2011年中央一號文件聚焦農(nóng)田水利［1］，將農(nóng)田水利建設(shè)提高到一個極其重要的位置，2014年中央一號文件指出完善農(nóng)田水利建設(shè)管護(hù)機(jī)制，深化水利工程管理體制改革，加快落實灌排工程運(yùn)行維護(hù)經(jīng)費(fèi)財政補(bǔ)助政策。加大各級政府水利建設(shè)投入，實施全國高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)總體規(guī)劃，規(guī)范建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，探索監(jiān)管維護(hù)體制。2015年中央一號文件提出要深化水利改革，吸引社會資本參與水利工程建設(shè)和運(yùn)營。鼓勵發(fā)展農(nóng)民用水合作組織，扶持其成為小型農(nóng)田水利工程建設(shè)和管護(hù)主體，積極發(fā)展農(nóng)村水利工程專業(yè)化管理。

太原市作為山西的省會城市，是我國北方重要的能源煤炭基地，也是水資源極為匱乏的城市之一［2］。太原市人均水資源占有量為172m3，僅為全國平均水平的1/13，屬于嚴(yán)重缺水地區(qū)［3］。隨著人口不斷增長和工業(yè)快速發(fā)展，生活及工業(yè)用水量逐年增加，太原市水資源匱乏情況更為嚴(yán)重，因此，合理利用水資源，發(fā)展農(nóng)田灌溉，對太原市的可持續(xù)發(fā)展有很重要的現(xiàn)實意義。

2 太原市灌溉現(xiàn)狀分析

2.1 太原市基本概況

太原市位于華北地區(qū)黃河流域中部，西、北、東3面環(huán)山，黃河的重要支流汾河橫貫全市，流經(jīng)境內(nèi)約100km［4］。太原市境內(nèi)地貌形態(tài)復(fù)雜多樣，山地、丘陵、平原、盆地、谷地均有分布，全市流域面積6988km2。太原市地處大陸內(nèi)部，距東部海岸線較遠(yuǎn)，其西北部為廣闊的歐亞大陸腹地，屬于暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候類型。

太原市耕地面積14.03萬hm2，有效灌溉面積5.29萬hm2（2012年），其中：耕地有效灌溉面積4.81萬hm2，園林草地有效面積0.48萬hm2。太原市跨越2個省市級大型灌區(qū)，即汾河灌區(qū)和瀟河灌區(qū)，市域內(nèi)有萬畝以上灌區(qū)9個，其中7個為電灌站。供水面積汾河灌區(qū)為3.5萬hm2，瀟河灌區(qū)0.33萬hm2，中型灌區(qū)有效灌溉面積1.81萬hm2。

目前，太原市灌溉排水系統(tǒng)的骨架已經(jīng)初步形成，即以全省最大的灌區(qū)——汾河灌區(qū)、瀟河灌區(qū)2個大型灌區(qū)和9個中型灌區(qū)構(gòu)成圍繞太原市區(qū)的骨干灌溉排水系統(tǒng)。山區(qū)縣市耕地分散破碎，灌溉工程和灌溉區(qū)零星發(fā)布。

2.2 歷年灌溉面積分析

圖1為太原市1990—2012年歷年實際灌溉面積變化趨勢圖，由圖1可看出1990—2002年灌溉面積保持比較平穩(wěn)的態(tài)勢，全市灌溉面積略有波動；而2002年以后灌溉面積則呈下降趨勢，這與太原城區(qū)的擴(kuò)大，城市經(jīng)濟(jì)的的快速發(fā)展有直接的關(guān)系，預(yù)測在未來的幾十年中太原市城區(qū)的擴(kuò)大還會對太原市的灌溉面積產(chǎn)生一定影響。

圖1 太原市歷年實際灌溉面積變化趨勢

圖2 太原市歷年農(nóng)業(yè)灌溉用水量變化趨勢

2.3 歷年灌溉用水量分析

圖2為太原市1990—2012年歷年農(nóng)業(yè)灌溉用水量變化趨勢圖，由圖2可知，隨著灌溉面積的逐年減少，太原市歷年灌溉用水量呈逐年下降趨勢，2011年后有一定的漲幅。隨著人口的增長及工業(yè)的發(fā)展，生活用水量與工業(yè)用水量逐漸加大，農(nóng)田灌溉用水量占全市用水總量的比重逐漸降低。在太原市灌溉水中利用了一部分中水，對水資源不足起到了一定的緩解作用，2012年太原市灌溉總用水量為19116萬m3，其中中水利用量為8031萬m3。

2.4 灌溉發(fā)展的制約因素

（1）水土資源匹配程度較低。太原市10縣市區(qū)水土資源匹配程度較低，在婁煩、古交、陽曲3縣市，土地資源和水資源占有量較大，但適宜灌溉的土地面積較少，導(dǎo)致山區(qū)縣市灌溉面積很小，人均占有灌溉面積更小。而平川縣區(qū)人均土地資源較少，但人均灌溉面積大，當(dāng)然水資源的消耗量也大。

（2）灌溉水源不足，地下水超采嚴(yán)重。大型灌區(qū)以地表水為主要灌溉水源，中小型灌區(qū)利用地表水和開采地下水并重，小型灌區(qū)和純井灌區(qū)灌溉面積占農(nóng)田有效灌溉面積的20%左右，以開采地下水為主。近年來，由于天然來水量逐年減少，以水庫和河道徑流為主要水源的灌區(qū)，出現(xiàn)水源不足問題后則開采地下水作為補(bǔ)充水源，造成了地下水嚴(yán)重超采，形成較多的地下水漏斗。

（3）灌溉水有效利用程度極低，大中型灌區(qū)用水浪費(fèi)十分嚴(yán)重。太原市的灌溉面積主要集中于汾河灌區(qū)和境內(nèi)的8個中型灌區(qū)。經(jīng)灌區(qū)實測用水資料分析計算，2010年全市大中型灌區(qū)的渠系水有效利用系數(shù)僅為0.549，灌溉水有效利用系數(shù)僅為0.358，若計入汾河河道輸水損失，汾河水庫庫水的有效利用系數(shù)僅為0.271。太原市大中型灌區(qū)的灌溉水源均為汾河水庫庫水，灌溉水有效利用系數(shù)極低，可供水量的近2/3在輸水、配水和灌水過程中損失掉。究其原因有以下4個方面：①灌溉渠系防滲率和工程配套水平低；②大中型灌區(qū)灌溉網(wǎng)水量損失嚴(yán)重；③灌水方法落后；④水管理軟、硬件的研究和應(yīng)用水平低。

（4）建筑物年久失修，工程老化。太原市的大中型灌區(qū)都是老灌區(qū)，其水工建筑物大多比較老舊，設(shè)備較為落后，大部分需更新改造。灌區(qū)長期低水價運(yùn)行，公益性經(jīng)營補(bǔ)貼和維修養(yǎng)護(hù)費(fèi)不到位，使灌區(qū)舉步維艱，老化工程得不到及時更新。新型的節(jié)水灌溉技術(shù)和先進(jìn)的管理手段得不到推廣應(yīng)用。

3 太原市灌溉發(fā)展需求分析

太原市灌溉發(fā)展主要受糧食需求、土地資源和水資源等的影響。

（1）剛性需求的糧食增長。我國的糧食需求主要包括口糧、飼料糧和工業(yè)糧等，其動態(tài)主要受口糧消費(fèi)總量增加和消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級、以及飼料糧和工業(yè)用糧需求增長的影響。據(jù)國家人口計生委預(yù)測，未來10a左右我國人口仍將以年均800～1000萬的速度增長。人口增長將導(dǎo)致口糧需求的剛性增長。在口糧需求數(shù)量持續(xù)攀升的同時，飼料糧和工業(yè)糧需求的數(shù)量、質(zhì)量同步增長。由此，我國應(yīng)采取積極而有效的應(yīng)對措施，改善糧食供求形勢。根據(jù)《全國新增1000億斤糧食生產(chǎn)能力規(guī)劃（2009～2020年）》，山西及西北地區(qū)承擔(dān)新增糧食產(chǎn)能任務(wù)11.5億kg，占全國新增產(chǎn)能力的2.3%。目前山西省人均糧食已從1949年新中國建立初期的人均糧食占有量214kg增加至2010年的303kg，尚低于全國平均水平389kg。為使糧食達(dá)到自給自足的狀態(tài)，山西省需要大力發(fā)展灌溉基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，以確保糧食安全。

（2）土地資源支撐條件。太原市共有耕地面積14.03萬hm2，至2010年末有效灌溉面積只有5.3萬hm2，占總耕地面積的38%，由此可見，有效灌溉面積覆蓋耕地面積水平較低。由于太原市境內(nèi)山丘地約占82.03%，從一定程度上制約了太原市灌溉面積的發(fā)展。

（3）水資源支撐和利用條件。太原市地上、地下水資源已達(dá)到較高的利用水平。2012年灌溉用水量達(dá)到19116萬m3：其中地下水開采量達(dá)5626萬m3，約占總用水量的29.4%。但是，太原市灌溉水的有效利用系數(shù)只有0.4左右，同時，太原市有數(shù)量巨大的城市中水，在節(jié)水潛力和非傳統(tǒng)水資源的開發(fā)利用方面具有廣闊的發(fā)展灌溉前景。

4 太原市灌溉發(fā)展規(guī)劃探討

太原市現(xiàn)狀條件下，人口對糧食剛性需求在增長，農(nóng)業(yè)灌溉具有較大節(jié)水潛力和污水資源化條件，雖然地形條件對農(nóng)業(yè)灌溉的發(fā)展有限制，但是為了盡量實現(xiàn)山西省糧食自給自足的目標(biāo)，太原市應(yīng)當(dāng)在積極維系現(xiàn)有灌溉系統(tǒng)正常高效率運(yùn)行的同時，展開以微型、小型節(jié)水高效高標(biāo)準(zhǔn)灌溉模式為主體的灌區(qū)建設(shè)，使中水灌溉資源化，大力推廣節(jié)水灌溉，因地制宜發(fā)展灌溉，為國家糧食安全做貢獻(xiàn)。

太原市今后的灌溉發(fā)展整體思路和布局是：①灌溉規(guī)模穩(wěn)中有增。在太原市市郊灌溉面積逐年減少的情況下，向東、西兩側(cè)山地擴(kuò)張灌溉面積，以維持大中型灌區(qū)的灌溉規(guī)模。灌溉面積擴(kuò)張的重點放在遠(yuǎn)郊4縣市。②高度重視水土資源的高效利用。在今后的灌溉發(fā)展中，要把現(xiàn)有灌溉面積的升級改造放在首位，即把現(xiàn)有灌區(qū)的續(xù)建配套和節(jié)水改造放在首位。全方位在大型灌區(qū)、中型灌區(qū)、小型灌區(qū)進(jìn)行分期、分批技術(shù)改造，全面提高灌溉保證率、灌溉水利用效率和水分生產(chǎn)效率。

（1）全面整修大中型灌區(qū)的水資源供給工程。由于太原市所屬2個大型灌區(qū)的水資源供給工程已運(yùn)行50余年，有在很多問題，對灌區(qū)水資源供給工程的全面整修，可確保供水樞紐的安全和灌區(qū)供水的保證率。

（2）對大中型灌區(qū)中骨干渠系工程和田間渠系工程進(jìn)行技術(shù)改造。大中型灌區(qū)目前正在進(jìn)行續(xù)建配套和節(jié)水技術(shù)改造，實施項目的重點為骨干渠系配套及其建筑物的技術(shù)改造。完善大中型灌區(qū)中骨干渠系建筑物、量水建筑物和有關(guān)配套建筑的建設(shè)，并配套田間渠系工程，對末級渠系進(jìn)行管道化改造，以提高渠系水利用系數(shù)和田間水利用系數(shù)。并做到清水、洪水、中水引取控制自如、輸水到位，防沖防滲，部分渠道自動化計量等。

（3）灌溉機(jī)井更新與配套改造。太原市地下水灌溉區(qū)域為小型灌區(qū)，小型灌區(qū)也是農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要支撐。在額定開采條件下，應(yīng)更新機(jī)井設(shè)備和部分機(jī)井，并配套相應(yīng)設(shè)施，盡量高效利用地下水，充分發(fā)揮這一資源對社會、環(huán)境和經(jīng)濟(jì)的調(diào)節(jié)作用。

（4）大力發(fā)展農(nóng)業(yè)高效用水。在太原市耕地面積有限、人口快速增長和水資源缺乏的情況下，保證糧食安全生產(chǎn)的基本途徑應(yīng)為大力發(fā)展農(nóng)業(yè)高效用水，提高農(nóng)田灌溉水利用率，提高作物單產(chǎn)，實現(xiàn)有限水資源和土地資源的高效應(yīng)用。其中小型灌區(qū)是農(nóng)業(yè)高效用水的載體，也是工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水和管理節(jié)水技術(shù)的主要載體。井灌區(qū)可主要發(fā)展低壓管道灌溉和噴灌技術(shù)，對于作物種植連片，且經(jīng)濟(jì)條件較好的地區(qū)可考慮噴灌，果樹、蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物應(yīng)以噴灌、微灌為發(fā)展重點。

（5）灌溉分區(qū)規(guī)劃。根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦巍⑺吹葘嶋H情況進(jìn)行分區(qū)規(guī)劃。山丘區(qū)地形復(fù)雜，耕地分散而破碎，適宜實施地面灌溉的土地，多數(shù)分布在河漫灘地區(qū)。灌溉水資源多數(shù)為河流泉水和河流灘地地下水。所以適合發(fā)展高效灌水技術(shù)，且可與農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)結(jié)合，以達(dá)到更好的效果。平川區(qū)地形平坦，土地資源集中，以糧菜果作物種植為主，為清水、洪水、污水結(jié)合灌溉區(qū)，水、土和作物匹配程度高，灌溉成本低是其特色。因此，應(yīng)實施井渠結(jié)合灌溉，同時實現(xiàn)水庫庫水的高效利用和洪水灌溉的高效補(bǔ)源，并積極發(fā)展中水灌溉，為高產(chǎn)高效種植業(yè)生產(chǎn)提供保障，并為農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整創(chuàng)造條件。

5 結(jié)語

太原作為中國的能源、重工業(yè)基地之一，不僅要在工業(yè)上快速發(fā)展，也要在糧食生產(chǎn)方面穩(wěn)定發(fā)展，并逐步實現(xiàn)糧食增產(chǎn)。根據(jù)太原市目前灌溉發(fā)展存在的問題，對大中型灌區(qū)、小型灌區(qū)等進(jìn)行分區(qū)改造，并大力推廣節(jié)水灌溉，盡量緩解太原市長期以來農(nóng)業(yè)與工業(yè)、生活用水爭水的矛盾，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展與水資源利用和環(huán)境保護(hù)相協(xié)調(diào)。

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1672-2469（2015）12-0003-03

10.3969/j.issn.1672-2469.2015.12.002

韓建忠（1964年—），男，高級工程師。