北方干旱半干旱地区以水定地问题探析

李发鹏, 穆文彬， 肖恒

(1.水利部发展研究中心,北京 100038; 2.华北水利水电大学,河南 郑州 450046)

我国北方干旱半干旱地区普遍具有较好的光热土条件,自古以来就有打井抽取地下水、修渠引地表水、挖坎儿井引融雪水等进行农业耕种的传统,长期存在着追求农业增产增收的发展目标;但大多地区也面临着地表径流严重衰减甚至断流、局部地下水超采、尾闾湖泊萎缩甚至干涸等生态环境问题,这种水土资源不匹配的形势及其相关问题尤为突出。习近平总书记在黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上强调,不能把水当作无限供给的资源,要以水定城、以水定地、以水定人、以水定产,把水资源作为最大的刚性约束,合理规划人口、城市和产业发展,坚决抑制不合理用水需求[1]。这为北方干旱半干旱地区破解水土资源配置失衡问题指明了方向。其中,以水定地就是根据生态文明建设理念、思路、方式、方法,以地区的水资源环境承载能力为约束,协调好经济社会发展与生态环境保护的关系；在强化节水的基础上,统一配置生活、生产和生态用水,进而决定投入建设用地、农业用地等土地面积的数量[2-3]。

内蒙古西辽河流域是我国重要的粮食生产区,流域面积约12.7 万km2,占辽河流域总面积的92%,主要涉及赤峰和通辽两市,面积占比约97.5%[4]。内蒙古西辽河流域是干旱半干旱地区具有代表意义的典型流域,农业耕种特别是玉米产业的快速扩张,导致灌溉面积无序增长、农业灌溉用水量大幅增加,进一步引发河道断流加剧、地下水超采、湖泊湿地萎缩、草地沙化等生态环境问题。本文以内蒙古西辽河流域为例,分析了其水土资源配置失衡的表现及其原因,并在此基础上就以水定地的共性问题进行了深入剖析,提炼出了北方干旱半干旱地区推进以水定地的总体思路与措施,以期为实现以水定地、量水而行的水资源管理提供参考借鉴。

1 水土资源配置失衡的表现

从粮食生产端来看,内蒙古西辽河流域粮食生产任务较重。内蒙古西辽河流域是我国重要的粮食生产基地,尤其是高耗水作物,如玉米。该流域具有适宜的雨热同期条件和平坦的地势,不仅是“内蒙古粮仓”,也是世界闻名的玉米生产黄金带,其中“通辽黄玉米”获农产品地理标志登记保护。流域内赤峰市松山区、通辽市科尔沁区、开鲁县和科尔沁左翼中旗是国家商品粮基地县。统计数据显示,流域1980年粮食产量为148.7 万t,2010年和2018年分别增加至865.8 万t和1 411.1 万t,其中玉米产量占比分别为60.4%、84.1%和86.6%[5-6]。

从农业用水端来看,内蒙古西辽河流域内农业用水量大、供水结构趋于单一。长期以来,内蒙古西辽河流域农业用水居高不下,且总供水量中地下水供水量的占比逐年增加,供水结构完全转变成以地下水供水为主。21世纪初,流域农业用水量占用水总量的比例超过90%,近年来虽略有下降,但2018年的农业用水量高达41.3 亿m3,占用水总量的84.8%,其中灌溉用水占农业用水的比例超过95%。统计数据表明,2018年内蒙古西辽河流域内实际灌溉面积为1 932万亩,较1980年增加了1 341 万亩,其中87.8%的实际灌溉面积(2018年)靠抽取地下水灌溉。随着农业灌溉规模的快速扩大,内蒙古西辽河流域将水利建设的重点转向机电井建设上来,农业灌溉机电井数量的急剧增加,地下水开采量占总供水量的比重迅速增长,特别是通辽市[7]。2018年内蒙古西辽河流域农业灌溉机电井数量高达17.85万眼,较1980年增加了22.8倍。流域总供水量中,地下水开采量的占比由1980年的45%,增加至2018年的83.8%;其中，通辽市2018年地下水供水量高达27.63 亿m3,占该市总供水量的97.7%,几乎全部依赖于开采地下水,并成为内蒙古自治区地下水源供水量最大的盟市[8]。

内蒙古西辽河流域以占内蒙古自治区11.6%的水资源,支撑了全区53%的灌溉面积,产出了全区39.7%的粮食和45.2%的玉米。流域突出的水土资源错配格局,是导致河道断流加剧、局部地下水超采、湖泊湿地萎缩、草地退化等问题的主要因素。2001—2016年与1980—2000年相比,河道年均断流天数从98 d增加到249 d,全年68%的时间断流[4];流域地下水超采区面积达3 294 km2,其中平原区地下水埋深在0～4 m的面积占比由1980年的84%减小到2017年的20%。随着地表径流严重衰减和地下水超采,流域内近4/5的水库处于死水位以下,甚至干涸。此外,西辽河流域干涸与萎缩湖泊的数量已超过湖泊总数的65%;草地面积自20世纪90年代以来也减少了25%以上[4]。

2 水土资源配置失衡的原因

一是经济利益驱动。对于内蒙古西辽河流域的经济发展而言,高品质玉米早在20世纪80年代就出口创汇,目前流域内已形成13大类200多个品种的玉米全株产业链,通辽国家粮食交易中心已发展成为国家重要的粮食收储、批发交易和物流运输中心。可以说,玉米产业为支撑流域经济发展和保障国家粮食安全作出了历史性贡献。对农户个体而言,不论机械化耕作,还是机电井灌溉,种植玉米较种植其他作物更为方便。同时,玉米收储制度改革前,国家在东北三省和内蒙古自治区实施玉米临时收储政策,其价格有政策托底保障;收储制度改革后,实行“市场化收购+补贴”的新机制,但因玉米产量高,农户更倾向于种玉米。此外,由于便捷的竞价交易、仓储物流、信息引导等区域市场环境,玉米更容易变现,农户种植玉米的主动性和积极性居高不下。

二是流域功能定位与实际发展格局之间出现偏差。2015年,国务院发布实施的《全国主体功能区规划》将内蒙古西辽河流域界定为限制开发区域(重点生态功能区),流域63.1%的面积属于科尔沁草原生态功能区,覆盖了流域绝大部分平原区(仅通辽市科尔沁区除外)和部分山区。但在实际发展过程中,流域重点生态功能区的定位没有得到有力凸显,农业耕种规模特别是以玉米为代表的粮食灌溉规模增长过快,导致流域重点生态功能区范围内出现了较为严重的河道断流加剧、局部地下水超采等生态环境问题,区域生态功能受到一定程度损害,流域定位与国家要求出现偏差。此外,国家粮食安全责任制考核办法设置了粮食播种面积和粮食总产量两项指标,致使内蒙古西辽河流域内的粮食播种面积和总产量处于高位运行,进一步稳固了粮食生产的地位与作用,在一定程度上承认并放大了这种偏差。

三是地下水监管基础薄弱。当前,内蒙古西辽河流域在地下水监管方面的基础仍比较薄弱。首先，地下水监管存在监管缺位和宽松的软问题。水利、农业、国土、发改、财政等多个部门以保障粮食安全的名义支持农业开发,分头组织建设机电井灌溉设施,地方政府缺乏统筹规划和管理。同时,各部门组织打井未按规定进行水资源论证、取水许可审批等相关程序,水利部门难以对其他部门组织的打井灌溉等进行监管。其次，农业用水计量基础设施薄弱。内蒙古西辽河流域尽管农业灌溉机电井数量众多,但用水计量率仅为10%,以至于地下水水量和水位双控指标体系的约束作用不能充分发挥,地下水资源管理和保护的需求难以满足[4]。

3 关于以水定地的认识与理解

从内蒙古西辽河流域的实际情况来看,以水定地的核心是优化调整水土资源宏观配置,发挥水资源对农业耕种的最大刚性约束作用。内蒙古西辽河流域以水定地的水土资源宏观优化配置思路如图1所示。

图1 基于以水定地的水土资源宏观优化配置思路

从土地角度讲,要将耕地置于国土空间中综合考虑。一方面,按照主体功能区划的定位,清晰界定流域生态空间边界,将现状不宜作为耕地的区域划分为生态空间。另一方面,以基本农田保护红线确定永久基本农田范围,承担国家粮食安全保障功能;其他为一般农田,未主要承担国家粮食安全保障功能。

从水的角度讲,要将各类用水匹配到国土空间中。其中,生态环境用水和城镇、农村生活用水属于刚性需求,需优先保证;生产用水需求具有一定的弹性空间,特别是农业灌溉用水,其需求随着节水技术、作物种类、耕作方式等的不同,存在较大差别,是水量调节的主要领域。

从水土匹配角度看,永久基本农田因承担着粮食安全保障任务,需优先保障其灌溉水量,但也不能无节制用水,要以最少的灌溉产出最多的粮食,主要采取高效节水灌溉措施予以实现。一般农田因不承担粮食安全保障任务,是改善生态环境所需水量的主要来源,要压减现有灌溉面积、降低灌溉强度,采取的措施有调整种植结构、轮作休耕、粮改饲、退耕还林(草)等。

4 对策与保障措施

4.1 灌溉水量及灌溉空间布局

一是充分考虑水资源条件及其演变情况,科学确定灌溉用水定额和用水总量。北方地区承担着保障国家粮食安全的重任,面临着严重的水资源短缺、突出的供需矛盾问题。受气候变化和人类活动的影响,近年来北方地区水资源衰减严重,加之开发利用过度,进一步加剧了水资源短缺的形势。如内蒙古西辽河流域2001—2016年的多年平均水资源量较1956—2000年衰减比例约22%。因此,按照水资源可持续利用、生态保护和修复的要求,需在综合考虑水资源条件及其变化、作物种类、地域差异、现状灌溉方式、灌溉规模等因素的前提下,科学确定灌溉用水定额和用水总量。

二是优先匹配永久基本农田的灌溉水量。永久基本农田是牢固国家粮食安全的基石,需严格实行特殊保护、永久保护,坚持数量与质量并重。针对水资源严重短缺的内蒙古西辽河流域,在确定农业灌溉用水总量控制目标时,应优先考虑满足永久基本农田的灌溉用水量,再合理确定非永久基本农田的灌溉用水量,从而对保障国家粮食安全、落实“节水优先”的治水思路具有重要意义。

三是灌溉农田全部实施高效节水改造。农业是内蒙古西辽河流域第一用水大户。当前,流域仍有近三分之一的灌溉面积沿袭传统的粗放灌水方式,灌溉效率低,节水潜力较大[9]。加之,节水灌溉还存在着资金投入不足、建设标准偏低、工程管护机制不健全等问题,在一定程度上影响着节水灌溉的持续、快速发展。因此,基于内蒙古西辽河流域水资源问题现状,灌溉农田需全部实施高效节水改造,严控灌溉面积发展规模,实现节水增效双提高。

四是退减不合理用水需求,保证退出的灌溉水量能够逐步返还给生态环境。党的十八大以来各地对节水的重视程度越来越高。节水的初衷是解决当地最为突出的问题,如改善日趋恶化的生态环境、增加河道下泄流量等,但一些地方的节水意识、目的仍与节水优先要求存在差距。这在北方地区表现较为突出,如甘肃、新疆等地都存在将节约下来的水用于扩大灌溉面积、返还生态用水较少的情况,与推动节水的初衷背道而驰。因此,需按照流域生态保护要求,率先退减河道内、水库库区内等“乱占”灌溉面积,逐步减少山间河谷地区配水面积。为保证退出的灌溉水量发挥其生态保护作用,严控灌溉面积的扩展,建议出台或完善有关的政策措施,推动各职能部门在农业节水、生态保护方面协同作用。

4.2 粮食生产格局

一是综合考虑国家粮食安全保障要求、农田产出能力、灌溉能力与水平等要素,科学确定流域需要产出的粮食产量。国家粮食安全责任考核和划定的“两区”面积,从客观上稳定了耕地面积、灌溉面积和粮食产量。2013—2017年赤峰市和通辽市国民经济和社会发展统计公报显示，两市的粮食作物播种面积分别维持在1 380 万亩和1 430万亩以上;2018年两市的粮食作物播种面积和粮食产量都有不同程度的扩大。同时,赤峰市每年承担着不低于500 万t的粮食生产任务,通辽市近5年粮食产量均不低于660 万t。对于干旱半干旱地区主要依靠灌溉确保粮食产量的主产区,粮食安全责任考核成为扣在政府头上的“紧箍咒”,灌溉面积、粮食产量只能增长,不能降低,在一定程度上催涨了农业灌溉用水,进而导致水资源管理不易落实。因此,在综合考虑国家粮食安全保障要求的前提下,需充分考虑流域水资源条件、农田产出能力、灌溉能力与水平等要素,科学确定流域产出的粮食产量。

二是科学调整农业种植结构,降低农业灌溉用水量。对于资源型缺水严重的内蒙古西辽河流域,要积极对现有农业种植结构和品种布局进行重新规划[10],尽可能降低高耗水粮食作物的种植面积,扩大抗旱节水型粮食作物的播种面积,适度压缩复种指数。对于内蒙古西辽河流域,在不影响其粮食安全责任考核任务指标的前提下,压减水稻和玉米等高耗水作物的播种面积,调整为大豆、高粱、谷子等低耗水和耐旱作物,以降低农业灌溉用水量。

4.3 保障措施

一是建立健全多部门统筹协调机制。建立水利、农业、自然资源、财政等多个部门的协同作用机制,形成政策合力,以强化水资源管理。如:农业部门需结合区域水资源承载能力,科学调整粮食安全生产任务指标,进一步完善粮食安全责任考核指标和评分标准,适当降低对粮食安全生产的考核要求;自然资源部门和农业部门研究适度调整流域基本农田和商品粮主产区范围的方案,进一步核定“两区”划定成果,剔除河道、滩地、水库、滞洪区范围内以及其他影响蓄滞洪安全与河湖生态健康的耕地;农业部门和财政部门需完善涉农涉粮补贴政策,建立健全农业支持保护、作物种植、特色种植、耕地轮作、粮改饲等补贴政策与节水水平、节水成效相挂钩的动态调整机制,提高农业补贴的精准性,以带动农户积极落实农业节水的相关措施。

二是完善现代化的监测计量设施,强化监管。在生活、工业用水计量全覆盖的基础上,尽快实现规模以上农业灌溉计量设施全覆盖。近期不具备条件的,可考虑采用“以电折水”的间接计量方式。对农业机井建设进行统一管理,尽快实现农业灌溉取水许可全覆盖。将农业取水许可证录入取水许可台账信息系统,纳入日常监管。加强地下水动态监测,加密地下水监测站点。

三是鼓励政府、市场、社会共同发力,确保多方共赢。充分发挥政府主导作用,统筹发挥市场配置资源的决定性作用,引导各方积极支持和参与农业节水工作[11-14]。倡导地方政府建立农业节水回购制度,回购通过农艺技术、高效节水灌溉设施等新增的节水量,用以增加河湖生态环境水量。鼓励工业园区、企业等新增用水户与灌区开展节水水权交易,通过市场机制实现灌区节约水资源在流域上下游及地区间、行业间、用水户间的有效流转。鼓励和引导社会资本参与农业节水工程建设和运营管理,探索通过水权交易、灌区改造新增耕地指标交易等方式筹集灌区改造工程建设资金,积极推行农业节水合同管理,引入社会资本,募集先进技术,推行节水服务商模式。