石羊河流域水资源高效利用与生态修复实践

张丽霞，张 芮，宋淑珍，石 磊

(1.甘肃农业大学,甘肃 兰州 730070；2.武威大禹节水有限责任公司,甘肃 武威 733000；3.甘肃省农业科学院畜草与绿色农业研究所，甘肃 兰州 730070；4.甘肃省水利水电学校,甘肃 兰州 730000)

地处石羊河流域下游的民勤县，三面环沙，总面积1.59万km2，沙漠荒漠化面积占90%，绿洲面积仅占10%，生态环境十分脆弱[1]。民勤县地表水源20世纪80年代以来逐年锐减，至2000年不足1亿m3，是全国最为干旱、缺水的地区，近30万人只能超采地下水资源，以牺牲生态而换取生存。2007年启动实施石羊河流域重点治理规划，建设了上游、景电二期向民勤增调水量的水源保障工程，上游灌区配套与节水改造工程及高效节水技术的实施，使进入下游民勤县水量逐年增加，2010年以来达2.5亿m3以上，最高年份达3.1亿m3以上[2]，为区域经济、社会发展和生态修复提供了有利条件。民勤县通过强化水利基础设施建设，实施严格的水资源管理，发展节水高效绿色农业，农民生活水平进一步提高，经济、社会持续健康发展，生态环境治理与修复取得重大成效。

1 主要成效

1.1 流域重点治理两大约束性目标提前实现

(1)石羊河流域上游南部山区发育8条山水河流，其中中游6条洪水河道洪水及沿途泉水汇集进入石羊河[3]，是民勤县境内唯一的地表水源，石羊河上的蔡旗断面是上游进入下游水量的控制测流断面。

(2)石羊河流域重点治理利用五年时间，上游向下游调水蔡旗断面径流量逐年增加，2010年以来连续达到2.6亿m3以上，按期实现了近期规划目标；2014年以来达到2.9亿m3以上，提前6年实现了远期规划目标[4]，为民勤水资源持续高效利用与生态修复奠定了水源基础。

(3)民勤总用水量3.51亿m3，比流域重点治理前减少3.93亿m3，其中民勤盆地地下水开采量2011年以来控制在0.89亿m3以内[5]，比流域治重点理前减少4.28亿m3，2016年以来控制在0.86亿m3以内，如期实现了民勤盆地地下水开采量近、远期控制目标，为生态调度与生态恢复修复提供了有利保障。

1.2 用水效率效益明显提高

(1)石羊河流域重点治理规划实施以来，民勤县通过红崖山水库近百万亩大型灌区续建配套与节水改造，水利骨干渠道工程基本达到高标准衬砌，骨干渠道配套率由流域重点治理前的31.67%提高到88.11%[6]，为高效输水、配水、用水奠定了有效可靠的基础。

(2)实施高标准田间配套与节水改造面积59.75万亩，其中高效的管灌、滴灌33.78万亩，斗农渠配套率由流域重点治理前的25.72%提高到52%，灌区灌溉水利用系数由流域重点治理前的0.58提高到0.61[7]，为全面推广农业综合节水技术措施提供了重要保障。

(3)关闭控制面积较小、沙漠边缘机井3000眼，压缩灌溉面积43.99万亩，配水面积减至62.53万亩；保留规划合理、控制面积合适的机井8025眼，并全部安装智能计量配套设施，地下水取水实行了计量控制，刷卡取水，地下水开采量甴5.79亿m3减少到了1.23亿m3。

(4)调整种植结构，改变用水方式，以水定结构、以水定规模。压缩低效益高耗水的传统种植模式，推行低耗水高效益的现代种植模式，由大水漫灌向沟畦灌和高效管灌、滴灌等方式转变，重点发展日光温室种植的瓜菜业，暖棚养殖的畜牧业和葡萄、红枣、枸杞为主的特色林果业。灌溉定额由流域重点治理前的585m3/亩降到410m3/亩；用水效益由流域重点治理前的2.86元/m3提高到14.5元/m3[8]；农民收入由流域重点治理前的3582元增至8875元。

1.3 生态环境明显改善

(1)在流域上游生态调水确保民勤地表水量2.6亿m3的基础上[9- 10]，民勤通过红崖山灌区节水改造及节水技术推广、种植结构调整、水资源的优化配置与严格管理，实施流域下游青土湖生态修复工程、生态建设长效机制，红崖山水库每年向青土湖下泄生态水3300万m3等多项措施，民勤上中游地下水位下降速率减缓，中下游地下水位缓慢回升，灌区沙漠边缘、下游地下水位明显回升，地表沙生、碱生植物逐年恢复；腾格里沙漠西缘夹河群井一带关闭机井，自流成泉，周围芦苇纵生，生机勃勃，生态得以初步修复改善。

(2)根据民勤绿洲内76眼观测井地水位观测，灌区上中游的40眼观测井地下水位降幅由流域重点治理前的0.63m/a变为0.005m/a；36眼观测井地下水位较流域重点治理前上升0.315m；流域最下游的青土湖地下水位埋深2.85m，较流域治重点理前上升1.05m，青土湖出现22km2的季节性水面，小于3m的旱区湿地106km2，芦苇等旱湿生植物增加，青土湖及灌区沙漠边缘植被覆盖度提高到40%以上。

2 主要做法

2.1 合理配置水权方案

制定层层调控的市、县、乡、村、组(社)、户6层级总量调控方案，合理配置水权[11]，建立经济、社会、生态统一度量的水资源总量控制、定额管理、实时调控的水资源配置利用方案，为水资源持续高效利用奠定基础。在保障城乡居民生活用水的基础上，大幅度压减农业用水，满足逐年增长的工业用水，减少地下水开采用以恢复生态，节约的水量主要用以增加生态修复用水。2010年以来，层层总量控制指标不变并实施，用水结构逐年调整；2015年以来全县用水总量3.59亿m3，较流域治重点理前减少52.7%；国民经济各部门配水、用水比例：农业用水由流域治理前的90%以上下降至62%，工业用水由0.3%提高至11.9%，生态用水由8.6%提高至22.8%。农业大力节水，保障了生活用水，满足了日益增长的工业用水，生态用水明显增加，地下水开采量减少近4亿m3，地下水位逐年上升，生态得以恢复修复。

2.2 实行最严格的水资源管理

制定便于调控管理的流域、灌区、水管所(站)、斗口(井口)、地块(作物)、农户的多级定额配水、供水、用水实施方案，建立基于可持续发展理论的流域、灌区生活、生态、工业和农业用水综合效益最大化为目标的传统灌溉向节水灌溉转型的高效灌溉方案[9]。建立完善并严格实行“总量控制，按轮次配水，配水到户，定额定量到地块”的水资源配用水管理体系。村、社(组)、农户以面积、作物灌水定额分别确定轮次水量；地表水取用水按轮次计量控制到斗口，农户按轮次、按渠系购买水票，水管单位凭票供水灌溉；地下水取用水按轮次计量控制到井口，按轮次、按机井充值水电，刷卡取水灌溉。严格落实“三水”联合调度机制，优先利用天然降水，降水量大于10mm时，延迟灌水5天以上；充分利用地表水，不足部分开采地下水，使轮次水量、定额标准、总用水量(电量)均不超批准的配用水量。

2.3 严格依规执行水价政策

通过调整提高水价、制定差别分类水价和阶梯水价政策，并严格依规执行，有效促进公众自觉节水意识和农民自觉调整种植结构意识。

(1)地下水水价高于地表水水价，促进充分利用地表水、合理适量开采地下水。农业灌溉地表水水价2007年以来连续3次调整，2013年达0.24元/m3，基本达到成本水价。率先开征地下水资源费，并由流域重点治理前的0.01元/m3调整为0.02元/m3；地下水实行“基本水价+计量水价”两部制水价，基本水价2元/(a·亩)，按亩配水定额计算的计量水价20元/(a·亩)，初步形成地下水水价高于地表水水价机制。

(2)实行差别分类水价，增强种植结构动态调整的效益意识。定额内用水享受优惠水价，种植高耗水作物实行传统灌溉方式的，配水定额内地表水上浮30%，地下水上浮50%；日光温室种植并在定额内用水的，地表水费减免20%，地下水资源费全部减免。

(3)推行阶梯水价，实行超定额累进加价制度，增强节约用水意识。超额用水30%以下的，按计量水价的1.5倍收取水费；超额用水31%至50%的，按计量水价的2倍收取水费；超额用水50%以上的，按计量水价的3倍收取水费。一般情况下不允许超额用水。

2.4 大力推广综合节水技术

(1)大力减少“小麦-玉米”等带状高耗水种植方式，扩大沟垄状低耗水种植方式，强力推进“日光温室”高效种植模式[9]；不断压缩粮食作物面积，扩大经济作物面积，大力推广棉花、食葵、茴香和特色红枣、构杞、葡萄等高效耐旱作(植)物，并依据市场年年实施动态调整；大面积推行覆膜种植，实行膜上灌或膜下灌，全面普及小畦灌、垄沟灌等农田节水灌溉技术。

(2)播前水改冬天灌水泡地为春天灌水泡地，推行足墒播种技术措施，节水50m3/亩以上，且滳情好作物出苗整齐、前期生长水分充足，生育期第一次灌可延期5～10d；一膜两年用免耕种植技术，节约水量150m3/亩、节约地膜投入160元/亩；棉花等作物膜下滴灌较畦田灌溉节水120m3/亩，增产14%以上，肥料利用率提高3～5倍；日光温室和小拱棚种植反季节蔬菜、瓜类、果品等两茬种植或提前上市，单方水效益高达30元以上。

(3)至2016年，90%的面积实现节水灌溉，并实施高效高新技术的推广；发展管灌、滴灌等高效节水面积39.88万亩，占配水灌溉面积的63.8%；建成设施农牧业(日光温室+暖棚养畜)12.69万亩、户均2亩以上；发展特色林果40.53万亩、人均1.72亩。农业生产方式由传统种植、养殖转变为高效益的设施种植、养殖，内部结构以种植为主转变为农、林、牧协调发展，比流域重点治理前水效益提高11.4元/m3，农民人均纯收入增加5293元。

3 结论与建议

3.1 结论

(1)民勤县实现了地下水资源的限额控制管理；实行了最严格的水资源配置管理和高效利用管理，促进了农业综合节水技术的大力推广、农业种植结构的动态调整，农民收入持续增长，水资源得以持续利用，生态得以修复并趋于良性循环。

(2)民勤绿洲三面环沙，干旱缺水，生态脆弱，随着经济社会的发展，缺水问题将越来越严重，要实现人与自然和谐相处任务还很艰巨，进一步采取有效的节水措施，推广高新节水技术势在必行。

3.2 建议

建立完善灌溉工程体系，加大末级渠系和井灌渠系的节水改造与配套工程建设力度，提高输水效率，进一步挖掘节水潜力；以灌区为单元统一规划，利用灌区自然落差，新建串珠式蓄水池工程，推广自压式滴灌等高新节水技术；加大滴灌技术在大田作物、温室作物、特色林果上的种植与灌溉模式和综合配套技术的研究和推广力度，促进水资源的高效持续利用。