沿海缺水灌区水资源优化调配探讨
2016-05-30王苏胜何聪
王苏胜 何聪
【摘要】灌溉是农业生产的必要措施,对于沿海缺水地区来说,灌溉问题得不到解决便成为了阻碍该区域农业发展的一项主要原因,做好水资源优化调配工作对于沿海地区缺水问题的解决具有重要意义。通过科学布局产业结构和种植结构,加强水利工程建设,进一步挖掘灌区节水潜力,以及水资源优化调配系统等工程和技术手段,可以缓解沿海灌区水资源稀缺矛盾,促进沿海缺水灌区农业健康持续发展。
【关键词】沿海缺水灌区;水资源;优化调配
引言
灌溉是灌区的第一要务,是农业生产的必备条件。但就目前的情况来看,我国沿海灌区在水資源方面并不丰富,灌溉水源时常得不到保证。沿海地区往往是工业聚集区,工业需水占用了大量的水资源,另一方面农业产出低,投入回报低率,也使得农业不易受到重视。为了解决沿海灌区需水矛盾,必需要加大力度做好水资源调配工作,通过相关措施减少水资源损失,并提高水资源的利用率和利用效率,为沿海地区的农业发展提供保障。
一、沿海灌区水资源特点及现状
沿海灌区地理位置特殊,水资源分布也有其特有的规律,主要表现为空间分布差异大,时间分布不均,并且受开发影响大。南方雨水多,沿海地区水资源相对丰富,而北方的水资源只有南方的三分之一。沿海地区多年水资源总量相对稳定,但是年内降雨主要集中在夏季,其它时间降水较少。此外,沿海地区工业发展多,工业需水量大,工业污水和废弃物往往直接进入灌溉区,造成水源污染不能使用。
大量的调查显示,我国沿海的很多地区都面临着严重的缺水问题,造成沿海灌区缺水的原因主要有以下几个方面:一是地区水资源量本身较少,如东北和华北沿海灌区,年降雨量少同时蒸发较大;另一方面是水资源量充沛,但是利用率不高,如华东和东南地区,沿海灌区往往在供水末端,水利工程调配能力不够,雨水资源调蓄能力差;还有一方面是水源污染导致的水质型缺水。
要有效解决上述问题,保证我国沿海缺水灌区农业正常有序发展,就必须合理使用水资源,做好水资源的优化调配。
二、沿海地区水资源优化调配策略
(1)合理规划,科学布局
十三五时期是我国全面建成小康社会的关键时期,沿海地区仍是工业发展的重点和优先布局区域。针对有灌区的区域,需要充分考虑该区域的水资源分配情况,农业现状及未来发展方向,对工业区的设置进行优化,优先发展高科技低耗水产业。同时农业也要从地区实际出发,以可供水量为前提确定农业发展规模,根据年水量变化情况优化种植结构。积极开展多种经营,按照因地制宜、科学布局、适当集中的原则,调整农业生产布局,逐步改善农业生产结构,促进灌区生态发展。通过科学合理的产业搭配,避免不同产业之间用水矛盾,保证水资源的充分有效利用。
(2)推进水利工程配套建设
灌区水利工程的配套建设直接关系到灌区的用水问题,是沿海灌区水资源调配的基础。很多灌区存在有水引不到,引进来的水又进不了田的现象,水源工程老化破损严重,沟渠工程及建筑物配套率和完好率低,使得灌溉成本高,水资源浪费严重。对于沿海灌区来说,处于引水工程的最末端,更是要加强灌区续建配套与节水改造工程的建设。在建设过程中,需从灌区的实际情况出发,加强输配水工程的规划和设计。
具体来说,首先要加强水源工程的建设,对老化损坏严重的提水泵站进行改造,由灌区种植布局复核引水流量和设计水位,确保在枯水期也能引到水。其次输配水工程应得到有效控制,工程上分片区应设置合理的控制建筑物,管理上在用水期要配备管水员。打通农田水利最后一公里,加大骨干渠道硬质化投入,减少渠道输水损失。
(3)充分挖掘灌区节水潜力
沿海灌区水资源在时空上的分配不均,使得该区域的水资源更加宝贵,节水措施意义更加明显。沿海灌区节水潜力可从以下几个方面考虑:一是改善作物种植结构,根据灌区农业水资源总量合理确定旱作物及经济作物与粮食作物的比例;二是根据作物的需水特性,采用潜湿灌溉等节水灌溉技术,在不影响作物产量的前提下优化灌溉制度;三是采用微灌、喷灌等高效节水灌溉方式,减少灌溉用水在输配水过程中的损失和蒸发损失;四是加强雨水和灌溉回归水的调蓄利用,挖掘可利用库容,降雨产生的径流以及灌溉回归水通过控制建筑物蓄在渠道、沟道以及塘堰中,在需水的时候进行调用;五要加强沿海灌区的水源保护,对附近的工业和生活污水进行集中处理,开辟污水通道,防止灌溉水源污染导致的水质性缺水。
(4)进一步加强水资源调配系统研究
不少学者进行了灌区的水资源优化调度模型研究,运用了线性规划、非线性规划、多目标决策理论、大系统理论等方法,考虑了地表水和地下水的联合调度问题,海水入侵问题等,为沿海灌区水资源科学调配打下了基础。
由于每个沿海灌区的地形地貌、降雨径流、水利工程、种植结构、管理水平等情况不一,不同地区建立的调配水系统应区别对待。作为调配水系统本身而言,需解决两个问题。一是灌区的需水量分布,包括时间和空间上的分布,涉及到作物需水、蒸散发等模型的计算;二是灌区的可供水量,涉及到地表水和地下水的运动模拟、水质模拟等。确定了需水量和可供水量则可以进行供需平衡分析模拟,优化水资源的调配。而在生态灌区建设过程中,这方面的研究还需要进一步系统化和全面化。
结语
沿海缺水灌区的水资源问题关系到沿海灌区农业的可持续发展和生态稳健,是沿海生态灌区建设的首要问题。为了解决这种矛盾,就需要开源节流,通过水利工程建设以及雨水和灌溉回归水的调蓄利用增加可利用水资源总量,同时通过优化产业结构和种植结构以及采用节水灌溉技术等方式减少需水量,结合沿海灌区水资源优化调配模型进行模拟,深度挖掘灌区节水潜力,合理进行调配,科学合理的利用好每一滴水。以提高水资源的利用率和利用效率为目标,促进沿海缺水灌区的生态发展。
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