滨州市引黄灌区水资源优化配置措施分析
2021-01-06张宝军由国栋
张宝军,由国栋,刘 燕
(滨州市引黄灌溉服务中心,山东 滨州 256600)
滨州地处黄河三角洲地区沿海冲积平原,区内地下水矿化度高,淡水资源缺乏;年均蒸发量1 285.5 mm,年均降雨量575.4 mm,年内降水时空不匀,其中6—9 月降水量占年降水量的80%,气候具有“春旱、夏涝、晚秋又旱”的特点,人均水量270 m3,属于资源型严重缺水地区,灌溉高度依赖黄河水。滨州引黄指标为8.57×108m3,共有引黄灌区13处,总设计引水流量466 m3/s,80%的农田依靠引黄灌溉,黄河以北县区更是严重依赖黄河水;现有农田有效灌溉面积 3.4×105hm2,其中引黄灌溉 2.52×105hm2、引河灌溉5×104hm2、井灌溉3.8×104hm2。近年来,随着经济和社会的快速发展,引黄非农业用水量迅速增加,为确保工业和生活用水,引黄灌溉用水日趋紧张,灌区面临严峻挑战。水资源问题已成为当前一个重点研究课题,国内学者从水资源保护[1-2]、水资源承载能力[3-5]、水资源区域开发[6-8]、水资源流域开发利用[9]等方面进行分析研究,为水资源高质量利用提供了重要指导,通过对资源型缺水地区的灌区水资源高质量利用的探讨,对灌区保护和合理利用水资源以及实现经济、社会、生态和环境的高质量发展具有重要的促进作用。
1 灌区工程现状及存在问题
1.1 灌区系统配套不完善
随着国家大型灌区续建配套节水改造的实施,13 处灌区干渠的衬砌防渗率达到80.2%;支渠以下大部分还是土渠输水,而且老化失修。受资金制约渠系更新改造、维修养护费明显不足的影响,出现渠系配套低、标准严重不足、输水灌溉条件严重恶化的情况,导致水的利用率较低,降低了灌区引水供水效率。
1.2 灌区现代化水平较低
滨州引黄灌区主要建于20世纪90年代以前,工程标准较低,工程设施老化普遍,灌区现代化设施较少、信息化水平较低,控测一体闸门缺失,用水村民私自开闸、破坏灌区设施现象时有发生,造成灌区安全隐患,导致灌区水资源的跑冒滴漏严重。
1.3 农田灌溉末级渠系淤积
引黄必引沙,区内灌区受地理条件制约大多无渠首沉沙池,黄河水含沙量高导致引水必淤,农田灌溉渠系淤积严重,如果渠道整治和清淤不及时,会造成有水用不上、有水无法用的问题;末级渠系一般属于地方政府和村集体管理,但是随着农村“两工”的取消,加之以农村小型水利工程为主体所筹措的“一事一议”资金不能满足需要、末级渠系清淤不彻底和不及时,甚至有的地方不重视农田水利基本建设、不组织实施末级渠系清淤,导致灌溉用水困难和用水效率低。
2 灌区引水现状及存在问题
2.1 引黄指标少,供需矛盾突出
灌区引黄指标低于实际需水量,引黄量较以前大幅减少。根据市黄河河务部门2005—2014 年统计,全市年均引黄量12.8×108m3,而滨州引黄指标8.57×108m3,水资源供需矛盾突出。例如,簸箕李灌区的黄河用水指标为2×108m3,年均引水量为4×108m3,仅满足灌区需水量的50%,灌区水资源缺口大。
2.2 非农业用水迅速增加,加剧水资源供需矛盾
近年来,随着经济发展和人民生活水平的提高,非农业用水量迅速增加。实施农村通自来水后,区内有2.3×106人口依靠灌区黄河水为水源的平原水库供水,据市水利部门统计2016—2017 年总用水量为 12.1×108~13.5×108m3,其中非农业用水占 30%。为满足城乡居民生活和工业用水,引黄灌区用水面临严峻挑战,春旱季节,灌区引水指标小,水资源供需矛盾突出,灌区下游的县区用水困难。
2.3 黄河河道刷深,灌区引水能力降低
根据当地黄河河务部门观测,2012年与2002年相比滨州段黄河主河槽平均下降1.38 m。黄河调水调沙以来,各灌区引黄闸前河床普遍刷深1 m 以上,甚至有的引黄闸口偏离主流,引水能力受到不同程度的影响。灌区引水能力下降,长时间小流量引水造成灌区渠首淤积,进而导致引水能力降低。
3 灌区管理现状及存在问题
3.1 现行水价低,运行成本增加,灌区运行艰难
目前,灌区执行的农业水价为0.056 元/m3,非农业水价为0.31 元/m3。经核算,灌区农业供水成本为0.145 元/m3,工业供水成本为0.45 元/m3左右。执行水价长期低于成本水价,而灌区运行成本在逐年增加,直接影响了灌区的生产运行和工程效益的发挥。
3.2 灌区水费拖欠普遍,制约灌区发展
灌区水费计收办法为灌区计量到县,用水后按方收费。近年来拖欠灌区水费现象普遍,而灌区向黄河河务部门申请指标,必须预付水费后才能签订用水协议实施供水,有时灌区在水费不到位的情况下,不得不靠贷款来缴付黄河水源费。长期水费拖欠影响灌区正常运行,有时甚至影响到灌区引水指标的争取。
3.3 水资源利用不匀,边界用水矛盾突出
灌溉水价低造成农民节水意识弱,春灌期争水抢水,上游灌溉水充足,下游无灌溉水;灌区受黄河水量影响只能小流量引水,导致灌区水量只能满足上游干支渠系的用水,出现上游用水过大而下游区域缺水甚至无水可用的情况。2017 年春灌期间,簸箕李灌区35 d 内引水6×107m3,全被上游惠民县使用而下游的无棣县却无水可用。
4 灌区水资源高质量利用的对策
4.1 加快引黄灌区节水改造和现代化建设
引黄灌区实施现代化改造,进行灌区节水化、生态化、信息化为主要内容的现代化灌区建设,解决灌区设施不完善、工程灌套率低的问题,提升现代化水平,提高引水、供水和用水效率。重点实施干、支渠生态护砌配套工程、闸前提水工程、末级渠系改造和计量工程,提升引黄灌区输供水能力和用水效率。
4.2 发展农田高效节水灌溉
根据“耕地灌区化、灌区节水化、节水长效化、环境生态化”目标,持续推进“旱能浇、涝能排”,按照“水网、路网、林网、电网”节水灌溉高标准,建设不同类型的节水灌溉工程,降低农业用水量,提高引黄灌溉用水效率。推行小单元节水灌溉工程,引导村集体、种植大户和公司等主体自建节水灌溉工程,全面提高非充分灌溉区域的农田灌溉保证率。推广微、喷灌高效节水水肥一体化工程,示范带动大田粮食作物应用,在灌区有效灌溉农田配套适宜的节水灌溉工程,提升节水灌溉面积。灌区下游调整种植结构,发展节水农业,种植耐旱作物,减轻对黄河水的依赖性。
4.3 政府引导,鼓励多方参与建设水利工程
水利工程具有社会公益性强和盈利能力弱的社会属性,充分发挥政府主导作用和杠杆作用吸引社会资金建设水利工程。滨州市推行“先干后补、以奖代补”的办法,激励乡(镇)、村建设水利工程。无棣县濒临渤海,位于灌区的下游,灌溉水源严重不足,近年来按照0.4 元/m3的补助标准,采取“先干后补”补助乡(镇)、村自办小型蓄水工程,建成小(1)型水库 8 座、小(2)型水库 15 座、库容大于5×104m3蓄水池 30 座、库容小于 5×104m3的蓄水池 86 座,有效利用雨水资源,保证生活和灌溉用水。由于充分考虑农田水利工程的公益性,所以推行“先干后补、以奖代补”的办法应用于灌区末级渠系建设,乡镇政府应该监督和引导乡村末级渠系建设,利用政策优势鼓励乡村进行农田水利工程维护和建设,提高水资源利用效率。
4.4 逐步恢复引河灌区,降低对黄河水源的依赖性
滨州境内有13 条骨干河道,过境河道客水总量11.95×108m3,客水资源比较丰富。近年来,国家加大了水污染治理力度,河道水质明显改善,根据《2017 年滨州环境质量公报》,在黄河以北7 条河道中,II 类水质的 2 条,IV 类水质的 4 条,V 类水质的 2条,能够满足农业灌溉要求。在河道逐步实施沿河泵站的新建、扩建和维修改造工程,实施管道化节水灌溉,恢复引河灌区,压减引黄灌溉面积,降低对黄河水源的依赖。
4.5 宜井区实行机井灌溉,减轻灌区供水压力
在黄河沿岸宜井区发展井灌,全面推行机井智能管道灌溉和微、喷灌工程,实现高标准农田节水灌溉全覆盖;实行“井渠(河)结合,以渠(河)补源,以井保丰”。鼓励倡导微咸水灌溉,同时定期采用黄河水灌溉洗盐,减轻灌区供水压力。有效替换黄河水资源,缓解水资源供需矛盾。
4.6 建设渠首泵站工程,改善引水条件
黄河河床刷深,使滨州引黄灌区引水能力普遍降低50%左右,所以建设渠首提水泵站提高引黄闸的引水能力非常迫切。此举将为灌区引水供水提供支撑,可以保障灌区的工农业生产用水需求;实施大流量集中供水,可以满足上下游用水需求、减少干渠泥沙淤积,节省运行成本。
4.7 调整灌溉水价,完善水费征收
低水价不利于节水意识和观念的形成,调整水价促进节水势在必行。在灌区农田灌溉缺水常态化的现状下,逐步调整引黄灌溉水价,发挥价格杠杆作用,可以缓解上下游用水不均现象,同时完善价格节水机制。结合灌区群众的承受能力和认识程度,可以采取一次定价、分步实施的办法,做到多年逐步调整到位。水费征收方式可以实行“按方收费”、供水和用水双方共同签字确认水量的方法:当前灌溉水费征收结构和方式普遍实行先用水后缴费方式,可以试点采用银行等第三方信用担保支付的方式,用水完成后按照签字确认水量由银行支付水费,从而破解水费拖欠问题。
4.8 分配初始水权,建立节水考核问责机制
灌区全部8.57×108m3的引黄指标为初始水权,可按各灌区设计灌溉面积分配到各县区,由县区统筹分配县域内工农业生产和生活用水量。对各县区超水权用水实行加价制度,同时完善考核标准和手段,限制超水权用水、超指标用水、超计划用水,建立起节水考核问责机制。用价格和行政手段促进制定和建立计划用水、合理用水的政策、措施和机制,有效管控工业、农业和生活用水,激励节约用水。
4.9 实施水资源精细调度
灌区精细调度水资源必须综合考虑时间和空间的变化,最大限度地精确配置好水资源。精细调度的重点是农业需水量的精确预测,因此灌区要强化对土壤墒情、蒸散发和作物生长期有效降雨的科学监测,分析不同作物及其不同生长阶段的需水规律,确定灌区最佳灌溉时机、灌溉水量和灌溉过程。每年春灌期间,在市水利部门统一调度下,根据区域内作物种植类别及墒情、农情,市属各引黄灌区实行自西向东或自东向西依次递向供水灌溉,通过大流量、短时间集中供水,最大限度确保轮灌区域用水需求;轮灌期间,各县区按照先远后近兼顾上下游、主攻偏远难的原则,做好水量调配,确保应灌尽灌、灌溉充分。同时,根据黄河水情实施错峰引水,做好灌区的冬季引水工作,力保冬灌,提升底墒;充分利用黄河水情“时间差”,确保沿线水库冬蓄春用、丰蓄枯用。通过强有力的调水管控措施,在全域内推行轮灌及错峰引水制度,实现水资源的科学调配,保证区域内用水均衡、充分,最大限度发挥水资源的效益。
4.10 严格水资源的刚性约束
严格水资源管理,贯彻以水定地、以水定产原则,抑制不合理用水需求,禁止过度开发水资源,根据分配水资源总量进行生产。按照总量控制、计划管理、分级负责的原则,规范引水程序、统一调度水资源,逐步实现水生态、水资源与社会发展的协调。严格制度刚性约束,严守用水总量、用水效率和水功能区限制纳污“三条红线”,加强计划用水和定额管理,严格水资源论证和取水许可审批,逐步淘汰高耗水行业,深层次降低水损耗,提升水资源利用率。实施最严格水资源管理制度,深入推进节水型社会建设,保护水生态和水环境,保障灌区水资源的可持续利用。