阳谷县农业用水现状浅析
2010-09-04牛文彬钟玉辉许书刚
牛文彬,钟玉辉,许书刚
(阳谷县水务局 山东 阳谷252300)
阳谷县地处聊城市南部,属黄泛冲积平原区,是典型的农业县。农业水利工程主要包括灌溉渠系、排洪拦蓄河道、水闸、扬水站和机井。目前,阳谷县境内的引黄灌溉渠道主要有陶城铺引黄灌区的总、南、北干渠,干渠总长74.384km,设计灌溉面积5.33万hm2,设计流量为总干渠 45.2 m3/s,北干渠为 23.5m3/s、南干渠 21m3/s。2000~2009年引黄实际灌溉面积年平均达4.01万hm2,占设计灌溉面积的75.1%。另有四处引金堤河(以下称引河)涵闸,分别是明堤闸、八里庙闸、张秋闸、赵升白闸,总引金流量为62.5 m3/s。近年来由于灌溉期金堤河来水明显减少,水质恶化严重,主要是河南省引黄灌溉尾水、工业污废水及汛期径流。2000~2009年平均利用河道工程实际引水灌溉1.01万hm2,占设计面积的19%。
1 农业用水量
阳谷县农业用水水源根据利用量的大小依次为引黄水、浅层地下水和引河水。引黄水是阳谷县农业灌溉不可缺少的水量保证。1989年陶城铺引黄灌区建设以来,阳谷县共引黄河水34.3亿m3,年平均引黄量达1.63亿m3,年最大引黄量高达2.1亿m3。自2000年以来,据统计引河水年均约为0.42亿m3。根据农业机井提水数据统计,地下水资源开采量近十年年平均提水0.8亿m3。考虑到不同降水年份对农业用水量的影响,分别用多年平均引用水量和2000年实际引用水量来说明阳谷县的农业用水量(见表1)。
2 农业用水效率现状分析
表1 阳谷县2000~2009年农业用水现状统计表(单位:104m3)
阳谷县的农业用水一方面缺乏,依靠引黄,同时浪费严重。渠系水利用系数、田间水利用系数均较低,灌溉水利用系数更低。
目前该县境内的干渠大部、支渠全部为土渠,田间灌溉方式基本上还沿用传统的灌水方式,即使有一些节水措施,也少的可怜。井灌区的输水,基本上都是利用小白龙,但到田间则与引黄灌溉一样,采用大水漫灌。田间大水漫灌水的利用系数大约为80%左右,故现状灌溉水利用系数则在0.4~0.45之间。目前,渠系水利用系数平均来看,引黄渠灌为0.45,引黄小白龙灌溉为0.5,低压管道输水灌溉为0.8。田间水利用系数则不同的作物有所不同,具体情况是,在漫灌与小白龙灌溉情况下,冬小麦、夏玉米、花生为0.85、棉花为0.8,低压管道灌溉表为0.9。不同灌溉形式下各种农作物灌溉指标统计(见表 2)。
根据全县平均情况调查分析,干渠水利用系数为0.8,支斗渠为 0.6,农毛渠为 0.9。采用引黄大水漫灌时,渠系(干支斗农毛)水利用系数为0.45,田间水利用系数为0.8,灌溉水利用系数为0.36;利用引黄末级小白龙灌溉时,干支斗渠的水利用系数为 0.5,田间0.8,灌溉水利用系数为0.4;利用低压管道输水灌溉时,管道水利用系数0.9,田间0.8,灌溉水利用系数为0.72。
3 农业用水效益现状分析
3.1 社会效益
农业水资源的利用为阳谷县的农业生产带来了巨大的社会效益。实际灌溉面积与粮食总产随用水量的增加而增加(见表3)。尤其是引黄的影响,通过历年引黄量与粮食总产、总灌溉面积和粮食单产的相关分析发现,阳谷县的粮食总产与引黄水量的相关系数为0.69,与总灌溉面积的相关系数为0.66,与粮食单产的相关系数为0.55。说明引黄用水的社会经济效益非常明显。
然而,根据历年引黄水量与粮食单产关系分析,粮食单产基本上随用水量的增加而增加,但不是无限度的。从相关分析表可知道,引黄水量到1.7亿m3后,粮食单产达到最高产,之后基本稳定在一个水平,不再随引黄水量的增加而增加。这一方面说明引黄水对提高单产的贡献率是有限的,另一方面也说明,粮食单产增加的水量因素得到了满足。水量供给充足后,单产的增加依赖于其它影响因素,如品种、肥料、温度、土壤条件等。
在农业用水上,表现为农田灌溉用水浪费,灌溉定额高。由于缺乏具体实测资料,灌溉方式、灌溉习惯和粮食产量情况根据典型农户调查获得。通过对阳谷县7个乡镇14个农户近5年灌溉方式和灌溉习惯的调查,结果显示:纯引黄灌溉,灌溉用水量为1800~2250m3/hm2·次,平均为2025m3/hm2·次;纯提井水灌溉,灌溉用水量为 1350~1575m3/hm2·次,平均为 1395m3/hm2·次;井渠混合灌溉,灌溉用水量为 1650~1950m3/hm2·次,平均为1800m3/hm2·次。在灌溉习惯上,小麦灌水一般为4次、玉米灌水3次。小麦灌水一般为播前、冬灌、返青、灌浆;夏玉米分为播前、抽穗、灌浆。灌溉基本上都采用的是传统的大水漫灌方式。三种灌溉模式相应的小麦产量分 别为 5295kg/hm2、5527.5kg/hm2和 5790kg/hm2。
灌溉定额高的结果,导致单方水的粮食产量低,作物水分生产率低。根据单产计算,引黄灌溉平均为0.87,纯井灌平均为1.23,井渠双灌则为 1.06,综合平均为1.05。水分生产率只计算了引黄、井灌的水量,没有将降雨计算在内。若将降雨计算在内,则水分生产率不足 0.9。
3.2 经济效益
阳谷县农业主要是灌溉农业,农作物以粮食作物——冬小麦和夏玉米为主。粮食作物的生产,尤其是冬小麦,耗水量大,又基本依赖灌溉,导致灌溉用水量居高不下。灌溉用水量大,产值低,使单方水的产出效益低。根据上述典型农户灌溉用水情况与粮食作物产量调查,小麦的单方水产出仅为1.6元(未考虑灌溉水的效益分摊)。根据2009年农业总产值、种植业总产值、粮食产值及相应的毛用水量估计,单方水的农业产值、种植业总产值和粮食产值分别为8.33元和7.69元和3.2元。相对于较高的灌溉用水量和较低的产值,灌溉用水成本相应增加。根据典型6个乡镇7个用水户的典型调查,2009年水费占农业支出为25.4%。
表2 不同灌溉形式下各种农作物灌溉指标统计表
表3 阳谷县2000~2009历年实际灌溉面积统计表
4 结 语
阳谷县农业可利用水资源有限,农业用水长期居高不下,而用水效率与效益提高缓慢。渠道输水工程、控制工程已运行了40多年,老化严重,同时工程配套差,输水的渠道多为土渠,蒸发和渗漏损失大,导致渠系水利用系数低。同时,因黄河水来水时间与农作物需水的时节时有偏差,来水量多少常常被动地受制于上游。同时水量因工程条件限制,无法计量用水到农户,喝“大锅水”的现象依旧存在,加之因缺水而带来的多抢多占的思想,诸多原因导致田间灌水定额居高不下,单方水的粮食生产率偏低。在作物布局上,粮食作物偏多,价格上不去,导致单方水的产值低。因此,调整种植结构、节约用水、高效引水是该县农业用水的发展方向与出路所在。