王軍濤,樊玉苗,景明,黃福貴
(1.黃河水利委員會(huì)黃河水利科學(xué)研究院,450003,鄭州;2.黃河水利委員會(huì)節(jié)約用水中心,450003,鄭州;3.黃河流域農(nóng)村水利研究中心,450003,鄭州;4.河南省農(nóng)村水環(huán)境治理工程技術(shù)研究中心,450003,鄭州)
2019 年,習(xí)近平總書(shū)記在鄭州主持召開(kāi)黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展座談會(huì),強(qiáng)調(diào)要“大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水”。2021 年,中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃綱要》,提出“全面實(shí)施深度節(jié)水控水行動(dòng)”。水利部部長(zhǎng)李國(guó)英在2022 年全國(guó)水利工作會(huì)議上強(qiáng)調(diào)“打好黃河流域深度節(jié)水控水攻堅(jiān)戰(zhàn)”。深度節(jié)水控水是落實(shí) “節(jié)水優(yōu)先”的具體措施,更是對(duì)傳統(tǒng)節(jié)約用水的進(jìn)一步拓展和深化。
黃河流域作為我國(guó)重要的糧食基地,農(nóng)業(yè)用水占比大,流域內(nèi)節(jié)水重點(diǎn)在于農(nóng)業(yè)節(jié)水。近年來(lái),我國(guó)對(duì)黃河流域農(nóng)業(yè)用水提出了一系列的控制性指標(biāo),如農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)、新增節(jié)水灌溉面積、新增和改善灌溉面積、新建灌區(qū)數(shù)量、創(chuàng)建節(jié)水型灌區(qū)數(shù)量等,部署了“十四五”期間以及未來(lái)一個(gè)時(shí)期黃河流域農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展的目標(biāo)任務(wù)。根據(jù)部署安排,到2025 年黃河流域農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)提高到0.586 以上、實(shí)施大型灌區(qū)節(jié)水改造面積2 750.1 萬(wàn)畝(1 畝=1/15 hm2,下同)、新增恢復(fù)灌溉面積312 萬(wàn)畝,到2030 年流域工程節(jié)水灌溉面積占有效灌溉面積的比例達(dá)到90%。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),農(nóng)業(yè)深度節(jié)水控水,尤其是灌區(qū)深度節(jié)水控水必將上升為黃河流域節(jié)水工作的重中之重。
灌區(qū)深度節(jié)水,是在保障灌區(qū)糧食安全、生態(tài)安全的前提下,充分發(fā)揮灌區(qū)供水、用水、管水單位和相關(guān)部門(mén)的節(jié)水職責(zé)和節(jié)水作用,綜合運(yùn)用先進(jìn)工程、技術(shù)、管理、經(jīng)濟(jì)、行政等手段,形成灌排工程完善、灌水技術(shù)先進(jìn)、管理運(yùn)行高效、用水監(jiān)管規(guī)范的農(nóng)業(yè)節(jié)水體系,科學(xué)合理降低農(nóng)田灌溉各環(huán)節(jié)水量損耗、抑制不合理用水,有效提升灌區(qū)灌溉效率和效益。
新中國(guó)成立以來(lái),黃河流域新建了一批大中型灌區(qū)工程,有力保障了黃淮海平原、汾渭平原、寧蒙灌區(qū)等農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)的灌溉用水。黃河流域耕地面積約2.7 億畝(含下游引黃灌區(qū)),其中灌區(qū)有效灌溉面積約1.29 億畝,灌溉率約48%。黃河流域糧食產(chǎn)量約占全國(guó)1/3,持續(xù)穩(wěn)定黃河流域種植面積和灌溉供水,提升糧食產(chǎn)量和品質(zhì),對(duì)保障國(guó)家糧食安全具有重要意義。
黃河流域地處干旱半干旱地區(qū),水資源稟賦條件差,黃河多年平均河川天然徑流量?jī)H占全國(guó)的2%,水資源缺乏是制約流域高質(zhì)量發(fā)展的重要因素。農(nóng)業(yè)是黃河流域最大的用水戶,2020 年流域農(nóng)業(yè)取水量為286.84億m3,占黃河供水區(qū)地表水取水量的67%。由于黃河流域灌溉規(guī)模大、工程歷史欠賬多、水土條件復(fù)雜等因素,2020 年流域灌溉水有效利用系數(shù)為0.567,與國(guó)際和國(guó)內(nèi)先進(jìn)地區(qū)相比仍有較大的節(jié)水潛力,灌區(qū)的深度節(jié)水控水是未來(lái)一個(gè)時(shí)期內(nèi)緩解黃河流域農(nóng)業(yè)水資源安全與糧食安全矛盾的主要途徑。
灌區(qū)深度節(jié)水是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,應(yīng)本著全面規(guī)劃、問(wèn)題定位、因地制宜、精準(zhǔn)發(fā)力、不斷深化的原則,系統(tǒng)化、分步式、持續(xù)性推進(jìn)?,F(xiàn)階段,黃河流域青銅峽灌區(qū)、河套灌區(qū)等開(kāi)展了一系列的深度節(jié)水控水工作,主要措施如下:
獲取灌區(qū)降雨、氣溫、蒸發(fā)等氣象條件相關(guān)數(shù)據(jù),掌握黃河水資源條件及引水條件、灌區(qū)地下水埋深動(dòng)態(tài)變化等灌區(qū)外部條件變化。同時(shí),利用遙感解譯結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,準(zhǔn)確判斷灌區(qū)的灌溉邊界、種植結(jié)構(gòu)、土壤墑情、實(shí)際灌溉面積等內(nèi)部邊界情況。
從灌區(qū)渠道襯砌節(jié)水、田間節(jié)水、管理節(jié)水等方面,分析灌區(qū)用水水平,計(jì)算灌溉水有效利用系數(shù)及其提升能力,理清灌區(qū)節(jié)水潛力?;谝潘{(diào)度工程,結(jié)合灌區(qū)用水戶情況,科學(xué)分配用水指標(biāo)、合理制定供排水管理策略。
堅(jiān)持以水定地、以水定產(chǎn),執(zhí)行灌區(qū)用水總量分配指標(biāo),井渠雙灌區(qū)域開(kāi)采利用地下水需符合地下水水位控制要求。同時(shí),落實(shí)農(nóng)業(yè)灌溉用水定額要求,科學(xué)控制秋冬灌等洗堿壓鹽用水。全力實(shí)施灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造,協(xié)同推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)、高效節(jié)水灌溉及農(nóng)業(yè)節(jié)水措施。提升農(nóng)業(yè)取用水監(jiān)控能力及管控水平。
基于生態(tài)環(huán)境用水需求,分析灌區(qū)節(jié)水的閾值。對(duì)灌區(qū)不同區(qū)域采取深度節(jié)水控水措施產(chǎn)生的節(jié)水效果、生態(tài)環(huán)境影響、利益相關(guān)方影響等進(jìn)行科學(xué)評(píng)估,指導(dǎo)不同區(qū)域優(yōu)化管控措施。
水行政主管部門(mén)強(qiáng)化日常監(jiān)管,結(jié)合取水許可管理、計(jì)劃用水管理等,及時(shí)調(diào)整節(jié)水工程實(shí)施區(qū)域的用水計(jì)劃指標(biāo),優(yōu)化灌區(qū)用水結(jié)構(gòu)??偨Y(jié)工作成效和實(shí)施經(jīng)驗(yàn),在黃河流域乃至全國(guó)推廣應(yīng)用。
以黃河上游河套灌區(qū)為例,結(jié)合灌區(qū)內(nèi)深度節(jié)水控水工作開(kāi)展情況對(duì)其現(xiàn)存問(wèn)題進(jìn)行分析。河套灌區(qū)是黃河流域第一大灌區(qū),年平均引水量54.0 億m3。近年來(lái),河套灌區(qū)實(shí)施了一系列深度節(jié)水控水措施,包括渠道襯砌節(jié)水改造、灌區(qū)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)、內(nèi)蒙古盟市間水權(quán)轉(zhuǎn)讓試點(diǎn)、農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)提升方案、農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革、引黃灌溉水權(quán)確權(quán)登記和用水指標(biāo)細(xì)化分配、灌區(qū)取退排水監(jiān)控能力提升等,灌區(qū)年節(jié)水量約5 億m3。
河套灌區(qū)面積增長(zhǎng)較快,至2019年已達(dá)1 143.9 萬(wàn)畝。2020 年,灌溉面積又增加了約10 萬(wàn)畝,主要來(lái)自沙區(qū)開(kāi)墾、鹽堿地改良以及撂荒地重新耕種等。截至2020 年,河套灌區(qū)滿足高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的面積為437.14萬(wàn)畝?!笆奈濉逼陂g河套灌區(qū)擬每年實(shí)施100 萬(wàn)畝高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè),這可能會(huì)進(jìn)一步增加灌溉面積。
灌區(qū)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整存在增加灌溉用水的可能。河套灌區(qū)目前小麥、玉米等糧食作物占比約30%,葵花占比50%以上。未來(lái),按照中央保障糧食安全的要求,可能增加小麥、玉米等用水量較大的糧食作物種植面積,減少葵花等用水量較少的作物種植面積,并因而增加灌溉用水的可能。
核查灌溉面積邊界
持續(xù)增加的灌溉面積及未來(lái)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整均會(huì)造成灌區(qū)用水量的增加,當(dāng)?shù)卣畱?yīng)嚴(yán)格按照“以水定地、以水定產(chǎn)”的要求控制灌溉面積,合理制定灌區(qū)發(fā)展規(guī)劃。
2019 年,河套灌區(qū)總引黃水量63.90億m3,扣除非農(nóng)用水量后用于農(nóng)田灌溉的水量為41.92 億m3。此外,地下水灌溉水量4.19 億m3,灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水總量46.11 億m3。根據(jù)灌區(qū)農(nóng)田灌溉面積,得到灌區(qū)畝均毛灌溉用水量為462 m3。依據(jù)2019 年灌區(qū)各級(jí)渠道水利用系數(shù),折算至斗口畝均凈灌溉用水量為253 m3。
2019 年,巴彥淖爾市水科所選取灌區(qū)內(nèi)93 塊典型田塊實(shí)測(cè)了不同灌溉方式、不同作物的凈灌溉水量,計(jì)算了不同作物的灌溉定額(詳見(jiàn)表1)。其中,小麥、玉米、葵花灌溉定額分別為399 m3/畝、353 m3/畝、209 m3/畝,按面積加權(quán)計(jì)算平均灌溉定額為265 m3/畝,與按面積核算值差別較小。
目前,灌區(qū)畝均毛灌溉用水量為462 m3,與1999 年的592.7 m3相比,下降明顯。但灌區(qū)灌溉水有效利用系數(shù)為0.447,仍有一定的節(jié)水潛力。
根據(jù)分析,河套灌區(qū)實(shí)測(cè)地下水灌區(qū)的地面灌溉定額高于黃灌區(qū)。目前,河套灌區(qū)純井灌面積131.66 萬(wàn)畝,井渠雙灌面積163.00 萬(wàn)畝,合計(jì)占總灌溉面積的25.8%。使用地下水灌溉由于灌溉保證率提高,灌溉次數(shù)增加,其灌溉定額普遍高于黃河水灌溉。據(jù)核算,不同作物地下水地面灌比黃河水地面灌普遍增加一到二成用水量,造成小麥、玉米、葵花畝均地下水灌溉定額分別增加46 m3、56 m3和85 m3,達(dá)439 m3、380 m3、286 m3。田間高效節(jié)水灌溉基本使用地下水,在提高產(chǎn)量的同時(shí)部分作物用水定額較地面灌溉有所增加。
此外,灌區(qū)秋澆用水量大,缺乏定額管理。2012 年以來(lái),河套灌區(qū)年均秋澆用水量16.17 億m3,約占當(dāng)年灌區(qū)總引水量的27%。年均秋澆面積621.86 萬(wàn)畝,畝均秋澆用水量262 m3,折算至斗口畝均秋澆水量為143.2 m3。個(gè)別區(qū)域秋澆定額高達(dá)200~300 m3/畝,主要原因是土地不平整、地塊面積大,灌區(qū)農(nóng)民秋澆用水粗放,普遍形成水洼地。同時(shí),當(dāng)?shù)厝狈茖W(xué)的秋澆定額,內(nèi)蒙古未制定秋澆定額,水利部也未明確單獨(dú)的秋澆定額。
河套灌區(qū)農(nóng)業(yè)水價(jià)包括兩部分:國(guó)管水利工程水價(jià)和群管末級(jí)渠系水利工程水價(jià)。國(guó)管水利工程執(zhí)行水價(jià)0.103 元/m3,畝均約47 元,水費(fèi)按斗口水量計(jì)量收費(fèi),實(shí)行超額累進(jìn)加價(jià)制度。群管工程執(zhí)行水價(jià)0.009 7元/m3(支渠)或0.008 8 元/m3(斗農(nóng)毛渠),現(xiàn)狀實(shí)繳水費(fèi)根據(jù)群管組織管理情況,群管終端水費(fèi)每畝大概5~80元,收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)差異較大。部分區(qū)域群管組織缺失,導(dǎo)致未考慮合理的維修養(yǎng)護(hù)和管理人員工資等,造成工程運(yùn)行管理不暢。此外,部分區(qū)域灌溉面積統(tǒng)計(jì)不實(shí),實(shí)際灌溉面積遠(yuǎn)大于統(tǒng)計(jì)面積,造成畝均水費(fèi)過(guò)高。
目前,河套灌區(qū)農(nóng)業(yè)水價(jià)綜合改革工作尚未完成,末級(jí)渠系水價(jià)改革沒(méi)有全面推行,計(jì)量設(shè)施缺乏,按畝收費(fèi)、節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)措施尚未出臺(tái)等不利于農(nóng)戶自覺(jué)節(jié)水。建議加快實(shí)施,以“小步快跑、逐步到位”的水價(jià)調(diào)整原則,逐步調(diào)整水價(jià),完善節(jié)水獎(jiǎng)補(bǔ)機(jī)制,對(duì)改革前后的水價(jià)差額部分進(jìn)行合理補(bǔ)貼,促使農(nóng)戶逐漸改變觀念,充分發(fā)揮水資源的價(jià)格杠桿作用。
河套灌區(qū)地下水資源量19.76 億m3,其中礦化度小于3 g/L 的淡水資源量9.48 億m3,可開(kāi)采量7.11 億m3。區(qū)域年地下水灌溉量4 億~5 億m3,加上漁畜、生活、工業(yè)等用水約2 億m3,現(xiàn)狀地下水開(kāi)采量為6 億~7 億m3。近年來(lái),河套灌區(qū)地下水水位整體呈下降趨勢(shì),年平均地下水埋深由1998 年的1.70 m 下降到2019 年的2.37 m,下降了0.67 m,平均每年下降0.030 5 m。
由于灌區(qū)地下水開(kāi)采目前僅收取電費(fèi),不需要繳納水資源稅(費(fèi)),造成使用地下水灌溉的農(nóng)戶繳納水費(fèi)金額僅為30~40 元/畝,遠(yuǎn)低于黃河水灌溉的約100 元/畝,農(nóng)民使用地下水灌溉意愿強(qiáng)烈。
表1 2019 年河套灌區(qū)不同作物的灌溉定額 單位:m3/畝
河套地下水埋深與區(qū)域生態(tài)環(huán)境息息相關(guān),地下水水位下降可能造成的影響及科學(xué)合理的地下水控制范圍還需進(jìn)一步研究。應(yīng)持續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)深度節(jié)水控水對(duì)區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響,及時(shí)調(diào)整不合理工程布局,避免出現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量退化現(xiàn)象。
2019 年,河套灌區(qū)高效節(jié)水灌溉面積僅119 萬(wàn)畝,約占灌區(qū)總面積的10.8%,且主要分布在井灌區(qū)和井渠雙灌區(qū),大部分屬于土地流轉(zhuǎn)規(guī)?;?jīng)營(yíng)模式。受高效節(jié)水設(shè)施成本較高、黃河來(lái)水保障程度不高、小規(guī)模種植模式等因素影響,黃河水滴灌面積發(fā)展緩慢。下一步應(yīng)加大引黃滴灌的科技攻關(guān)力度,著力解決黃河水泥沙含量高、泥沙顆粒大等影響,推廣應(yīng)用黃河水滴灌新技術(shù)模式,提升灌區(qū)田間節(jié)水水平。
內(nèi)蒙古河套灌區(qū)水利發(fā)展中心屬一類公益性單位,下屬分中心屬二類公益性單位。灌區(qū)機(jī)關(guān)人員收入由財(cái)政承擔(dān),但下屬二級(jí)單位收入與灌區(qū)水費(fèi)直接相關(guān),造成灌區(qū)“節(jié)水”與“吃飯” 矛盾突出,節(jié)水內(nèi)生動(dòng)力不足,不利于農(nóng)業(yè)節(jié)水監(jiān)管與考核。
黃河流域深度節(jié)水控水已經(jīng)進(jìn)入攻堅(jiān)戰(zhàn)階段,而灌區(qū)深度節(jié)水控水仍處于初期發(fā)展階段。寧蒙等典型灌區(qū)開(kāi)展的深度節(jié)水控水實(shí)踐,達(dá)到了一定節(jié)水增效效果,對(duì)黃河流域灌區(qū)有指導(dǎo)作用,具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。
由于黃河流域面積廣闊,上中下游氣候條件、土壤類型和水源條件等差異較大,各地應(yīng)科學(xué)制定適宜的深度節(jié)水控水措施,落實(shí)用水總量強(qiáng)度“雙控”要求,嚴(yán)控灌溉面積和地下水開(kāi)采規(guī)模,大力推廣高效節(jié)水灌溉,深度落實(shí)體制機(jī)制改革,促進(jìn)灌區(qū)節(jié)水壓超,優(yōu)化灌區(qū)用水結(jié)構(gòu),支撐區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展。