基于山东省粮食安全的水对策

杜贞栋（山东省水利厅，山东 济南 250014）

基于山东省粮食安全的水对策

杜贞栋
（山东省水利厅，山东 济南 250014）

【摘要】总结了山东省水利发展对粮食安全的突出贡献，分析了实现2020年粮食安全生产目标面临的主要水问题，提出了基于山东省粮食安全的水对策。

【关键词】山东省；粮食安全；水利建设

一、山东省水利发展为粮食安全作出了突出贡献

一是水源工程建设，为粮食生产奠定了基础。根据我省第一次水利普查的成果，全省已有水库6424座，其中：大、中型水库244座，小型水库6 180座，总库容215.98亿m3；塘坝5.15万处，窖池7.90万处，总库容12.34亿m3；水闸10 654座（过闸流量大于等于1m3/s），橡胶坝575座，设计蓄水量10万m3以上的拦河闸坝1 181座，设计蓄水量21.25亿m3；机电井919.60万眼。水源工程建设，为山东省粮食高产高效奠定了坚实的基础。

二是灌排工程体系和高效节水工程建设，为粮食安全提供了“硬件”支撑。截至到2013年底，山东省总灌溉面积达到560.28万hm2，其中：耕地灌溉面积502.24万hm2，园林草地等非耕地灌溉面积58.04万hm2，节水灌溉面积达到257.47万hm2；达到3年一遇以上除涝标准的面积达到291.41万hm2。进入本世纪特别是2009年以来，山东省农业节水工程建设力度加大，农田灌溉年均用水量由2001年的167亿m3（占总用水量的66%）下降并稳定到140亿m3以下（2014年灌溉用水量为130亿m3，占总用水量的59.5%）；灌溉水利用系数由2001年的0.5左右提高到2014年的0.627，水分生产率由不足1kg/m3提高到1.2～1.5 kg/m3。

高效节水工程建设，减少了农田灌溉用水量，缓解了水资源供需矛盾，改善了生态环境，解放了农村劳动力，提高了农业灌溉现代化水平。在水资源严重短缺的情况下，山东省实现了粮食生产12年连增和灌溉用水负增长。山东省以占全国1.08%的水资源，灌溉了占全国5.56%的耕地，养育了占全国7.16%的人口，生产了占全国7.57%的粮食。足以说明山东水利发展对粮食生产所做出的巨大贡献。

二、实现2020年粮食安全生产目标面临的主要水问题

人多、地少、水缺，十年九旱是山东省的省情，虽然山东省农业和粮食生产取得了巨大成就，但面临的形势依然十分严峻。经过多年的努力，2014年山东省粮食总产量达到459.66亿kg,但距2020年500亿kg的目标还有较大差距。由于自然条件和水资源禀赋条件的限制、社会经济发展以及极端气候变化等因素的影响，使山东省粮食生产面临许多复杂、严峻的水问题：

一是旱涝灾害威胁大。建国以来，山东省平均每两年发生一次旱灾，平均受旱面积166.67万hm2，成灾面积106万hm2。2010—2011年发生了有水文记录以来最为严重的秋冬春三季连旱，2014年出现历史上罕见的 “伏旱”，2011—2013年马颊河流域和德惠新河流域出现涝灾，直接损失76亿元。旱涝灾害的频发、多发，使山东省粮食生产风险加大。

二是水资源严重短缺，供需矛盾尖锐且长期存在。山东省多年平均水资源量为303亿m3，人均占有水资源量仅322m3，不到全国人均水平的1/6。根据山东省水资源供需分析的成果，到2020年，山东省一般年份缺水49亿m3，枯水年缺水63亿m3。按照现状农业灌溉用水量、总灌溉面积和耕地灌溉面积计算，全省总灌溉面积和耕地灌溉面积亩均灌溉毛定额约160m3、180m3，亩净定额为100m3、120m3，平均每年只能灌溉1～2水，按照现有的种植结构和作物需水要求，显然不能满足作物高产需水的要求。

三是水污染状况堪忧，水生态问题突出。根据2014年《山东省水资源公报》提供的成果，山东省河流水污染状况依然比较严重，劣Ⅴ类河道长度占评价河道长度的21.4%，重点水功能区达标率为52.2%（全参数评价）、65.3%（双参数评价）。2003—2013年，山东省11年平均降雨量为730.7mm，除了2006年降水570.1mm属于枯水年，其他年份6年为丰水年（711～939 mm），4年为平水年 （650～696mm），在如此降雨偏丰的11年，水生态问题仍然很突出：山东省除了沂、沭河和大汶河、泗河断流天数少于50 d，其他河流断流天数在50～250 d，鲁北诸河断流一般超过200 d；2003年浅层地下水漏斗区面积13 408 km2，2013年仍为12 517 km2，2014年又达到14 198 km2，沿海地区因地下水超采引起海水入侵面积仍为1 100多平方公里；自2000年以来深层承压水累计超采63亿m3，超采区面积4.34万km2，最大埋深达到130 m，德州自1978年城区平均沉降900.8mm，年均47.4mm。严峻的水生态问题对粮食生产用水提出了挑战。

四是山东省粮食生产面临“新常态”，农田水利发展不能完全适应新要求。近几年，山东省在土地集约化经营方面有了很大进展，但由于山东省人均耕地少，土地分散承包经营和集约化经营方式将在一定时期插花分布、并存发展,这对农业节水技术发展提出了新要求；粮食作物和经济作物“二元结构”向粮、经、饲“三元结构”变化，马铃薯作为第四大粮食作物的新变化等，也对山东省水资源的布局、农业节水工程规划建设、节水技术发展等提出了新要求；农村产权制度和农业水价改革政策的不确定性，以及气候变化、工程统筹规划建设、运行管理等方面存在一些问题急需尽快解决。这些问题，都对农田水利如何更好地服务于粮食安全目标提出了新课题。

三、保障山东省粮食安全的主要水对策

水利是农业的命脉，建设防洪除涝、水资源保障工程是粮食生产的物质基础，发展农业高效节水是实现山东省粮食安全目标的必由之路。针对山东省粮食生产中面临的突出水问题，提出相应的对策如下：

（一）科学利用雨洪水，充分利用土壤水，扩大利用非常规水，为粮食安全生产提供多水源保障

1）采用工程和非工程措施利用雨洪资源，以流域为单元加强水库群调度，建设分散雨水利用工程。根据山东省水利勘测设计院的研究成果，全省地表水资源中尚有40亿m3开发潜力，地下水尚有35亿m3开发潜力。山东省多年平均入海出境水量87.6亿m3(不含黄河入海水量),其中入海52.2亿m3，出境35.4亿m3。结合山东省各地实际，根据确有需要、生态安全、技术可行、经济合理、综合效益明显的要求，适度建设一批雨洪资源工程十分必要，特别是随着山东省水库、水闸等除险加固工程的完工，水库大坝等挡水建筑物的安全性进一步提高，而水文监测信息化和洪水预报技术的应用，使雨洪资源利用能力进一步增强。因此，首先要根据省政府办公厅关于加强雨洪资源利用的意见要求，加快大中型水库增容、新建山丘水库、地下水库、跨流域调水等工程的实施，通过工程措施增加供水能力；其次要根据各个水库上游的来水特点，依靠水文监测和洪水预报成果，科学论证和评估洪水风险，合理调整水库汛限水位，尽可能利用汛期洪水资源，实现工程措施和非工程措施的有机结合；再次要以流域为尺度，建立水库群调度机制，并在流域上游通过建设“五小”水利工程，在为上游山丘区提供补充水源的同时，分散利用雨洪水，减少下游的防洪压力。

2）科学、主动利用土壤水，通过扩大利用“绿水”，弥补“蓝水”的不足。国际上著名的水文水资源专家费肯马克把降水资源分为 “蓝水”和“绿水”，蓝水”即为地表和地下水资源，“绿水”主要指降水后储存在土壤中的水分，主要供给陆地生态系统。从山东省的情况来看，全省多年平均降水总量1 065亿m3，但24%左右在降水过程中损失掉，“蓝水”只有303亿m3，实际供给农田灌溉的水量不足140亿m3，而土壤水即“绿水”约496 亿m3，虽然这些土壤水在农业生产中发挥了重大作用，但人为、主动、科学利用的措施明显不够，因此，应采取改变畦田规格、结合天气预报进行灌溉预报、农业耕作和覆盖保墒等措施增加土壤水的利用量，弥补灌溉水资源不足的缺口。

3）加大再生水的利用。扩大利用再生水，对于缓解区域水资源供需矛盾、改善社会水循环、修复生态环境、补充灌溉水源具有重要作用。在本世纪初，美国加利福尼亚州和佛罗里达州再生水灌溉已经占回用再生水的49%和63%，以色列每年大约有2.3亿m3经过处理的废水用于农业生产。北京市发展再生水灌溉面积达到4万hm2，年用再生水3亿m3左右。根据山东省环保部门提供的资料，山东省每年污水处理能力达到46 亿m3，而再生水利用仅5.8亿m3。利用符合《农田灌溉水质标准》（GB5084-2005）要求的再生水进行农田灌溉，不仅成本低，而且营养丰富，还可以结合水景观建设一水多用，因此，各地应结合本地特点，调蓄利用再生水，提高灌溉保证率，促进水资源的良性循环。

山东省各地自然条件、水源条件、产业结构不同，应因地制宜，搞好区域水资源的优化配置，合理利用地表水、控制开采地下水、高效利用黄河水、积极消化长江水、科学利用土壤水，开发利用非常规水（再生水、微咸水、矿井水等），为农业和粮食生产提供多水源保障。

（二）大力推广农业综合节水技术，因地制宜推广高效节水模式

1）建设高标准节水灌溉工程，推广综合节水技术。水资源短缺已成为全球粮食安全的主要制约因素,以色列60%以上的农田、100%的果园、绿化区和蔬菜种植均采用滴灌技术进行灌溉，灌溉水利用率达到95%以上。新疆农业高度依赖灌溉，灌溉用水占总用水量的95%以上，已发展大田滴灌200多万公顷。国内外成功的经验表明，实现水资源紧缺地区的粮食高产高效，不仅要建设高标准节水灌溉工程，更要发展综合节水技术。农业综合节水技术包括工程节水、管理节水、农艺节水，工程节水包括管灌、喷灌、微灌、精细地面灌溉等节水技术，管理节水包括建立作物的节水灌溉制度，建立水价机制等，农艺节水包括筛选抗旱新品种，推广覆盖与耕作保墒、水肥耦合等技术。农业综合节水可以使水、农有机结合，水、土、作物资源均得到高效利用，应大力推广。

2）因地制宜，分类推广高效节水模式。一是推广平原井灌区高效节水模式。针对山东省236.67万hm2井灌区作物高产用水和地下水长期超采的矛盾，推广水资源优化配置、无井房IC卡控制+管道灌溉+窄短畦灌溉+井长管理等综合节水技术，逐步实现作物持续高产条件下的地下水采补平衡。二是推广引黄灌区高效节水灌溉模式。山东省引黄灌区灌溉面积达180万hm2以上，在灌区上游的自流灌区，推广渠系防渗技术；中游分散多级提水区，发展规模化管道灌溉节水技术；下游井渠结合灌区，推广“以河补源，以井保丰，井渠结合”的灌溉模式；三是推广水库灌区自压灌溉和分散小水源高效节水模式。山东省水库灌区设计灌溉面积73.33多万公顷，应根据水压力分布情况分区发展自压管灌、微喷灌、喷灌技术；对山丘陵区分散的小水库、塘坝、谷坊、大口井、蓄水池、水窖等，建设多水源联网、风光电提水节水灌溉工程；四是推广半旱地农业非充分灌溉模式。半旱地农业就是在充分利用自然降水的前提下，通过修建集雨工程对农作物进行有限补充灌溉的农业，可以有效解决山东省旱地水资源不足的矛盾。五是推广微咸水灌溉模式。山东省黄泛平原和滨海平原区咸水分布面积1.8万km2，资源量为12亿m3，推广暗管排水、咸淡水交替灌溉等技术，可以缓解区域水资源供需矛盾。

（三）结合山东省不同地区自然特点、水资源条件和农村经济发展需求，大力调整产业结构，配套相应的水利工程和管理技术

今后一段时期，山东省农村土地集约化经营的规模将进一步扩大，灌溉现代化已经成为发展新趋势，因此，应在集约化、规模化种植区域，大力推广大型喷灌、微灌技术和水肥一体化技术，降低劳动力成本，提高劳动生产率，减少面源污染；对于分散承包经营的区域，推广方便、实用的管道灌溉和移动式喷灌等技术；针对粮食作物和经济作物“二元结构”向粮、经、饲“三元结构”变化，以及马铃薯作为第四大粮食作物的新变化，调整种植结构，提出配套的灌溉制度和灌水技术；在黄河沿岸、临沂、日照、济宁等水稻种植区，根据水资源状况，调整种植结构，改水稻为旱作；根据山东省出口和出省的粮食、蔬菜、畜牧产品同时也带走水资源（又称“虚拟水”）的实际，按照以水定产的要求，调整、优化布局农业产业结构；在旱作为主的种植区，引进抗旱新品种，推广雨养农业、半旱地节水、覆盖保墒技术；要结合“渤海粮仓”建设，在黄河三角洲地区推广土壤改良技术、“上粮下鱼”等生产模式，建设完善的农田灌排工程体系，为粮食高产打下基础。

（四）按照生态文明建设的要求，推进灌区现代化建设

以生态灌区建设为目标，努力建设“节水型、信息型、高效型、安全型、和谐型”灌区。在引黄、水库、机井等各类灌区逐步实现节水灌溉标准化、规范化、模式化、定量化、精准化，提高运行管理和调度的科学化、信息化、自动化水平，积极推广高效、安全、环保、生态、低碳节水模式，如再生水的灌溉、风能太阳能的利用、秸秆还田、自压灌溉、回灌补源等技术。逐步实现由节水灌溉工程建设为主向建设管理并重、水利农艺有机结合转变，由单纯追求节水目标向节水节肥节药、提质增效转变。实现水、肥、药同步管理和高效利用，达到节水、节肥、节药，省工、省力、省心，增产、增收、增效的目的。

（五）深化农田水利产权制度改革和管理机制创新，构建政府、社会资本、农民共同参与的粮食生产新格局

当前，农田水利发展面临众多问题和挑战，如：农田水利工程重建轻管、产权不落实、管理责任不清、管理经费不落实、工程建设多部门管理、工程布局不合理、工程建设标准和质量参差不齐、管理严重滞后等问题，破解这些难题，急需尽快深化改革。要通过深化改革，积极引入社会资本参与农田水利工程的建设，推行工程建设管理一体化，建立小型农田水利工程建设“以奖代补，先干后补”的政策和机制，使有限的财政资金发挥更大的效益；要通过落实水权和工程产权，建立“两证一书一台账”制度，提高公众参与意识，创新农田水利工程的管护方式；积极深化农业水价综合改革，建立经济、完善的计量监测体系，制定水权转让、水价、精准补贴的长效机制，形成农田水利建设和管理的可持续发展模式。

（责任编辑赵其芬）

【中图分类号】F326.11

【文献标识码】B

【文章编号】1009-6159（2015）-07-0001-04

收稿日期：2015-05-20

作者简介：杜贞栋（1963—），男，总规划师，研究员