河套灌区合理利用农业地下水路径探索

梁永利，彭晓虹

（1.内蒙古自治区水文水资源中心，内蒙古呼和浩特 010010；2.内蒙古自治区水利事业发展中心，内蒙古呼和浩特 010010）

河套灌区是我国3 个特大型灌区之一，属于一首制引水灌区。该地区地势平坦，土质肥沃，灌域十分广阔，具有极大的农业生产潜力。基于历史及经济条件制约，河套灌区以往的灌溉粗放性强，灌区地下水位过高，潜水蒸发问题尤为严重，属于无灌溉便无农业的地区。现阶段，河套灌区的耕地次生盐渍化问题尤为严重，给当地农业发展造成了很大的限制。近些年国家加大了对引黄灌溉水量的调控力度，河套灌区的农业灌溉用水难以得到满足，存在极大的供需矛盾。而若能将地表水及地下水联合利用，则能够有效提升水资源利用率，合理调控地下水位，同时缓解灌区的水资源短缺问题，抑制土壤盐碱化。

1 概况

平原是河套灌区的主要地形，其地面坡度平缓，属于封闭断陷沉降盆地。其地下水位较高，由沉积及构造条件生成的高盐分地层、高矿化水是形成盐渍土的主要盐分来源。由土壤盐渍度分析，相关学者的研究表明，若以0～0.5 m 土层平均含盐量展开统计，灌区内有70%以上的区域含盐量大于0.3%，属于中度盐渍土，而含盐量高出0.6%的重度盐渍土面积占其中的近50%[1]。近些年来，引水量的逐步减少导致地下水位降低，土壤盐碱化问题明显减少。灌区内的盐渍土分布受下伏土层含盐量及地下水矿化度的影响明显，地表高含盐量带、高矿化咸水带一般有重盐土分布，下浮淡水区的土壤盐渍化略轻。目前，灌区对于地下水的利用尚存在诸多问题，给农业发展造成了极大的阻碍。

河套灌区位于内蒙古自治区巴彦淖尔市，西接乌兰布和沙漠，东接包头市，南接黄河，北抵阴山山脉，与狼山、乌拉山相近。灌区总面积约120 万hm2，由西至东依次为一干、解放闸、永济、义长及乌拉特灌域。灌区气候极为干燥，降雨稀缺，但水分蒸发较强。有关数据显示，河套灌区的年降水量为130～220 mm，由西至东平缓递减；而年蒸发量却达到1900～2500 mm；其地下水运动形式以垂直交替为主，依靠黄河入渗补给；排泄途径则主要为蒸发排泄及渠系排水。

2 加强农业地下水合理利用的重要性

现阶段，河套灌区的农业灌溉用水紧缺，当地农业经济发展速度的提升受到明显抑制。加强农业地下水的合理利用，能有效缓解灌区水资源供需矛盾，为地区农业经济发展奠定良好基础。1）合理利用地下水能提升农业生产过程中的水资源利用效率。现阶段，降低农业生产用水中的水分损失是河套灌区急需解决的问题，也是开发利用地下水资源的根本目的。为提升农业生产效益，需要积极引入节能灌溉技术，通过对农业地下水的合理利用，推动农业可持续发展。2）依据河套灌区的水土资源条件，依托于不同水资源开发模式进行农业耕地灌溉，并科学组织农业生产模式，能有效实现水资源优化配置，使土地利用规模及种植结构更为合理，进而极大限度地减轻农民负担，优化农业节水效果，并实现地下水资源的可持续发展。3）以往河套灌区所使用的大水漫灌方式存在严重的水资源浪费问题，且易抑制农作物生长。若能合理利用水资源，灌区节水灌溉水平将得以有效提升，促进水分利用效率的最大化，提升节水效果，同时获得更多的社会、经济效益。

3 河套灌区农业地下水利用中存在的问题

3.1 灌溉供水不足

基于社会经济的全面发展，各地的经济发展建设步伐持续加快，对于水资源的需求量也在持续增加。现阶段，水资源短缺已成为制约社会经济发展的关键因素。自20 世纪末期黄河下游连年断流现象产生后，国家便对黄河流域周边各省份的引黄供水指标作出了明确规定。但河套灌区所得引黄指标与实际耗水量间的差异较大，指标缺口尤为明显。

随着地下水位的逐年下降，土壤盐碱化问题得到一定缓解，河套灌区的农业种植面积与套种植树面积不断增长，增加了对灌溉水的需求量，特色农业、绿色农业的发展亦对灌溉供水提出了新的要求。基于巴彦淖尔市城镇化及工业化进程的不断推进，城市生活用水不断增加，一大批高载能、高耗水产业快速发展，进一步加大了河套灌区的水资源供需缺口。同时，生态环境治理、生态灌区建设对水资源可持续利用的要求更高，从而使得河套灌区的水资源短缺问题愈发突出。

3.2 水利工程建设不足

以往河套灌区对黄河过境水的引用需求大，自身缺乏调蓄能力，依靠上游龙家峡及刘家峡水库进行调节；但受上游地区降雨、引水、退水的影响，其来水量并不稳定，黄河水变化同样会对灌区引水造成严重影响；丰水期时往往难以引进，而枯水期时又缺乏灌溉用水[2]。近些年河套灌区灌溉工程的修建有效缓解了这一问题，但仍有诸多灌溉工程年久失修、带病运行；由于缺乏调节能力，其供水保证率较低；灌区内的输水渠道衬砌率较低，由渠系渗漏而造成的水资源损失较大，且淤积严重、输水困难，水利工程行水期不断延长，运行效率低下。在灌区灌溉面积的不断增加下，灌区内水利工程的灌溉水承载力明显不足。

3.3 农田用水效率低

河套灌区的人均土地面积较大，且单位畦块面积大；其土地平整度较差，存在严重的土壤盐渍化问题；均摊到单位面积上的年灌溉水费较低，当地为尽可能减少劳动力投资、减轻土壤盐渍化问题，采用大水漫灌的方式来洗盐、压盐，进而提升作物产量。灌区内多数作物在苗期的灌水需求较大，如4—5 月小麦处于分蘖至拔节期，其灌水量达到220～250 mm；玉米及向日葵多与小麦套种，其在播种前及苗期灌溉小麦时，通常已进行了灌溉，因而使得土壤水分过高，温度上升缓慢，对玉米及向日葵的生长造成了严重的抑制。在小麦收获后，灌溉玉米及向日葵时往往又对小麦地进行了再次灌溉，造成大量的灌溉水浪费。小麦套种玉米及向日葵，玉米和向日葵在播种前及苗期的需水量比正常灌水量高出250 mm，在小麦种植地收获后则更是高出300～350 mm，使得农田用水效率过于低下，造成灌溉水严重浪费[3]。上述种种都与当下严峻的用水形势相违背，难以践行我国关于节约用水、可持续发展的政策方针。

4 合理利用农业地下水的策略

4.1 优化农作物灌溉制度

以往由于农业灌溉方式存在严重不合理性，导致河套灌区在农业生产中的地下水量消耗过大。基于此，需适当调整农作物灌溉制度，选择合适的灌溉方式。如小畦灌，其节水效果较好，运用这种灌溉方式能有效减少灌溉水浪费问题；膜上灌的灌溉方式则能在节约灌溉水量的同时起到良好的保温效果，提升作物产量。在此过程中，需注重提升渠系水利用系数，以合理优化传统农作物灌溉制度。明渠输水是河套灌区的主要输水方式之一，传统土渠输水过程中所产生的渗透损失接近总输水量的50%，造成了严重的灌溉水损失问题。基于此，应借助低压管道输水技术来提升田间水利用系数，借助地埋式管道降低渠道占地面积，在提高输水速度的同时获得更好的节水效果[4]。

4.2 推行现代灌区管理体系

河套灌区渠系庞大，将现代灌区管理体系运用其中能有效提升灌溉用水效率，保障灌区高效用水。在以往，河套灌区有诸多地下水工程存在严重的老化问题，由于长期疏于管理，基础设施老旧、破损现象严重，无法满足实际需求。上述种种加大了运用现代化灌区管理制度的难度，随着近些年河套灌区的持续更新改造，当地的基础设施条件有了明显的优化，但基础设施与管理体系间的不对称问题仍未得到解决，管理体系的落后性愈发凸显。现阶段需尽快实现标准化、现代化管理，可运用现代信息技术进行农业用水规划与监测，借助抗旱剂、保水剂、脯氨酸、乙醇胺等化学试剂干预农作物生长，提升水资源利用效率，从而有效降低年灌溉所需用水量，提升基础设施使用寿命。

4.3 优化河套灌区用水规划

在农业地下水资源开发利用前，必须做好计算与评估工作，应保障各项工作规划都具备充足的科学依据，保障地下水开发利用合理性，合理配置地下水资源，实现科学、可持续的水资源利用。除去农业用水外，河套灌区的工业用水需求量也很大。基于此，必须做好对河套灌区的水资源承载能力分析，做好水效率监理控制，并进一步明确水效率控制红线，落实好用水定额及用水计划管理[5]。需始终秉持因地适宜的建设原则，合理利用中小型水利工程，促进地下水利用可持续发展的同时，对地表水展开合理开挖，进一步调整河套灌区灌溉用水规划，促使其朝向更为科学的方向发展。

4.4 强化地下水行政执法体系建设

基于河套灌区的地域位置、地质条件特殊性，应建立起规范的地下水行政执法体系。目前，有关农业地下水开发利用的标准仍处于不断的完善建设中，针对现行地下水开发技术，需落实好复审整顿工作。进行农业地下水开发利用时，必须由河套灌区的实际情况展开深入分析，依据已颁布的各项技术标准，通过持续不断的调整来提升技术标准适应性。完善地下水行政执法体系标准，能更好地促进农业地下水技术的推广与利用，保障有法可依，规范地下水利用行为。

4.5 细化节水管理

河套灌区的灌溉面积大，灌水时间相对集中，需执行统一管理，一改以往的“多龙管水”模式，达成对水资源管、供、用的高效调配。可借助定额用水、超额加价等措施来促进节约用水。具体来说，应进一步优化农作物灌溉制度，全面推行“限额灌溉”，保障关键生育期的需水量能得到满足；应在保障产量不受影响的基础上，减少农作物灌水次数及灌水量；应坚持推行“控制总量，定额管理”的基本用水管理原则，并对用水指标展开逐级分配，乡、村、社执行总量控制，将用水管理任务包干到渠，以此来降低灌溉定额，达成节约用水的目的。灌区必须将强化用水管理落实好，紧抓调水、输水、配水及量水各环节，做好用水秩序维护，以及支渠下各渠道的测流、量水工作。

此外，可推行农民用水者协会，建立健全群众管理用水体系，使农民参与灌溉管理中。基层用水需由以往的由乡镇水管站统一管理转变为农民用水者协会组织形式，以民主管水来促进节水，切实调动农民节水积极性，提升地下水资源利用效率[6]。河套灌区需保持总体水价不变，在不同时段执行差异化的水价，并对超用水、秋浇用水作以严格限制，依照灌水面积及次数进行收费，保障水费计收的公平、公开及公正，培养农民的节水意识与交费自觉性。

4.6 积极引入农业节水技术

基于河套灌区社会经济的持续发展，越来越多农业节水技术得以开发应用，将其运用于农业种植中能有效节约灌溉用水。应科学调整农作物种植结构，扩大耐旱农作物的种植面积；应适当缩小灌溉地块，并做好土地平整，增添有机肥料进而实现节水增产；应依据实际耕作制度改善农业节水技术，加大节水灌溉技术推广力度，保障农业经济效益最大化；应依据农作物需水规律，进行水源调配控制，确保农作物在各生长阶段都能够得到充足的水分，促进区域效益最大化。

5 结语

河套灌区是重要的农业规模化生产基地，是引黄河水灌溉而成的荒漠绿洲。基于绿色生态发展理念，应对灌区农业生产模式形成新的认知。由于引水量减少、种植结构变化，河套灌区的农业用水矛盾愈发突出，予以有效缓解，抑制土壤盐碱化问题是河套灌区的一大发展难题。因此，应制订科学合理的地下水开采规划，治理不合理的水资源开发，运用技术手段提升水资源利用率等措施，促进农业水资源的良性循环，推动河套灌区健康长远发展。