基于黄河水资源超载的滨州引黄灌区高质量发展对策研究

张宝军 由国栋 王惠敏

(滨州市引黄灌溉服务中心，山东 滨州 256600)

《黄河流域生态保护和高质量发展规划纲要》提出，要着力改善黄河流域生态环境，着力优化水资源配置，着力促进全流域高质量发展。这就客观要求引黄灌区水资源优化配置要及时对接国家黄河流域生态保护和高质量发展战略。滨州市位于黄河下游沿海地区，淡水资源缺乏，人均水资源量不足全国平均水平的1/8，属资源型严重缺水地区，经济社会发展高度依赖黄河水源。近年来，随着区域经济社会发展，水资源供需矛盾更为突显，探索水资源的高质量利用、破解制约区域经济社会发展的水资源要素，已成为灌区亟待解决的问题。国内专家学者从水资源保护、水资源承载能力、水资源的区域开发、水资源流域开发利用等方面进行了研究[1-4]，为水资源优化配置、高效高质利用提供了重要参考。但这些主要是针对河流水资源的研究，对于引黄灌区水资源及灌区高质量发展的研究较少。因此，本文通过对资源型缺水灌区水资源高质量利用进行探讨，提出在总量控制的基础上，通过开源节流、科学配置、机制创新等措施建立空间均衡的输配水体系，实现水资源利用由粗放式向集约式转变，推进灌区高质量发展，为区域经济、社会、生态和环境发展提供坚实的水利基础。

1 区域引黄灌区现状

1.1 作物种植结构

滨州市北部区域地处沿海冲积平原区，地域广阔，地势低平，海拔一般在50m以下，属暖温带湿润季风性气候区，四季分明，气候温和，光照充足。灌区主要粮食作物以小麦、玉米为主，经济作物以棉花、蔬菜、林果、苗木为主，油料作物以大豆、花生为主，复种指数为1.5。灌区植被随地形变化而变化，以人工次生林、自然生长的草本植物为主，木本植物种类多为自然生长状态下的杨、柳等乡土树种。

1.2 水资源情况

灌区水资源由地表水资源和地下水资源两部分组成，地表水资源包括当地地表水、内河客水、黄河引水及南水北调东线调水，其中主要以黄河水为主。根据《滨州市水资源调查评价》成果，当地多年平均降水量为575.2mm，年平均径流深为54.2mm，多年平均径流量为0.789亿m3，年均蒸发量为1260.0mm，年均可用水资源量为7.78亿m3，人均水资源量仅为270m3，不足全国人均水资源量的1/8，属资源型缺水地区。地下水限量开采，地表水严重不足，引蓄黄河水是灌区农业灌溉和区域经济社会发展用水的主要措施。

1.3 区域经济现状

灌区内土地资源丰富，气候温和，光照充足，适宜农、林、牧、副、渔全面发展，是滨州市粮、棉、枣、盐、牧、渔业重要生产基地，以农副产品加工、海洋化工为依托的第二、第三产业已初具规模，第一、第二、第三产业都具有良好的发展前景。2020年度统计数据显示，滨州引黄灌区区域生产总值为2508.11亿元，其中第一产业243.15亿元、第二产业1021.56亿元、第三产业1243.40亿元，三次产业结构比为9.7 ∶40.7 ∶49.6；区域耕地面积为695.89万亩，有效灌溉面积为522.94万亩，粮食产量为370.23万t。以引黄灌区为主的骨干水利工程在保障国家粮食安全，促进滨州市“三农”发展，推动滨州市国民经济高质量发展方面作出了巨大贡献。

1.4 农业灌溉情况

滨州市现状有效灌溉面积为34.9万hm2，其中引黄灌溉面积25.2万hm2，引河、机井混灌面积9.7万hm2，全市近80%的农田直接或间接依靠黄河水灌溉。以滨州市主要大型灌区小开河引黄灌区为例，经测算分析，灌溉水有效利用系数为0.57，灌区用水总量为2.08亿m3，其中农业灌溉用水总量为1.83亿m3，城镇及农村生活用水0.11亿m3，工业用水0.12亿m3，生态环境用水0.02亿m3，灌区近90%的用水量为农业灌溉水量。滨州市2020年总用水量为16.67亿m3，其中引黄水量为13.51亿m3，引黄灌溉保障了滨州市粮食丰产、农业丰收，但随着经济和社会的发展，引黄灌溉用水日趋紧张，农业灌溉面临严峻挑战。

2 引黄灌区主要问题分析

2.1 降水量年内时空分布不均，导致农业灌溉对黄河水源的高度依赖

滨州市属于温带季风性气候，具有春旱、夏涝、晚秋又旱的特点，降水量主要集中在6—9月(汛期)，1—5月月平均降水量仅为55.0mm，导致春灌期农田灌溉需水量大。同时滨州市属于沿海冲积平原，地下水矿化度高、水源条件较差、淡水资源匮乏，导致农业灌溉对黄河水源的高度依赖。

2.2 引黄指标的刚性约束，使得供需矛盾突出

滨州市现有引黄灌区13处，总设计引水流量为466m3/s，全市近80%的农田直接或间接依靠黄河水灌溉，滨州市引黄指标为8.57亿m3。据黄河河务部门统计，2015—2020年滨州市平均年引黄水量为12.12亿m3，且年引水量均低于实际需水量，与引黄指标相比，年均超指标引水3.55亿m3，且引水量不能满足实际需求。近年来，随着国民经济发展及区域城镇化进程加快，对黄河水资源的需求呈上升趋势，在最严格水资源管理的刚性约束下，贯彻落实“四水四定”的工作方针，供需矛盾尤为突出。滨州市现状属于黄河水资源超载治理区，压减滨州市引黄水量，实现水资源高质量利用势在必行。

黄河河务部门农业水和非农业水的“两水分供”模式间接导致了灌区长期小流量引水，供水损耗加大；灌溉期农民架设水泵并强行提闸抢引非农业水进行灌溉，造成渠系建筑物损坏，非农业用水也得不到有效保障，既增加了管理难度，又进一步加剧了水资源供需矛盾。

2.3 泥沙利用难，环保压力大

黄河是世界上输沙量最大、含沙量最高的河流，黄河水作为灌区的主要水源，使灌区在引水的同时也引进大量的泥沙。以小开河灌区为例，1999—2015年在引黄供水的同时累计引进泥沙1705.00万t，其中携沙水流通过输沙渠送入沉沙池的总沙量约为640.00万t，占总引沙量的37.54%；输沙段沉积淤积量为85.25万t,约占5.00%，支渠约占20.00%，其他进入农田。但自2016年以来，输沙段年均沉积淤积量达到30.00万t左右，大量的泥沙淤积后就地利用量有限，多数堆积在渠道和沉沙池一侧，黄沙裸露，渠道周边沙化严重，造成生态环境恶化，给群众生产生活带来诸多困难，也未达到生态化灌区建设要求。

2.4 低水价不利于用水户节水和灌区运行

灌区水价长期低于成本运行不利于节约水资源，低水价的负面激励效应使沿线农民节水意识淡薄，导致沿线无序引水、地头田间大水漫灌现象屡禁不止，加剧了水资源的浪费。由于受黄河水源价格高、灌区供水水价低且水费收取难、灌区引水能力下降等因素影响，灌区水利工程投资不足、重建轻管，供水效益得不到充分发挥，只能维持简单再生产和靠争取上级项目搞建设，不利于灌区的可持续发展。

2.5 受黄河调水调沙影响，灌区引水能力急剧下降

黄河小浪底自2002年实施调水调沙后，使滨州市河槽下切2.35m左右，大河水位同比例下降，灌区引水能力下降65.00%，严重影响灌区的生活、生产、生态用水，其中对小开河灌区的影响较为突出。小开河引黄闸原设计闸前黄河流量为218m3/s时，灌区可达到设计流量60m3/s，相应大河水位为15.20m；但调水调沙后，若要达到设计流量，小开河引黄闸处的黄河流量需达到1100m3/s以上。

同时，受黄河调水调沙及上游来水来沙条件变化的影响，黄河泥沙粒径变大，灌区水沙分配发生显著变化，给原有的灌区输沙渠冲淤平衡带来了巨大影响[9]。大量粗沙进入灌区渠系，长期的监测数据显示，进入渠系的泥沙中值粒径D50由设计时的0.025mm增加到了0.090mm。泥沙粒径越大，水流挟沙能力越弱，泥沙粒径的增大导致了灌区的引水能力降低和输沙能力减弱，造成干渠淤积严重，引水成本增加。当前，各引黄灌区干渠基本年年清淤，甚至一年多次清淤，灌区运行成本增加。

3 黄河水资源超载区灌区高质量发展的水资源对策

3.1 逐步恢复河、井灌区，倡导微咸水灌溉，降低对黄河水源的依赖

滨州市境内有13条骨干河道，过境河道客水总量为11.95亿m3，客水资源比较丰富，20世纪90年代以来，特别是近年来随着国家水污染治理力度的加大，河道水质明显改善，能够满足农业灌溉要求。因此，应恢复引河灌区，压减引黄灌溉面积，降低对黄河水源的依赖。滨州市浅层地下水主要是微咸水，在黄河沿岸县区分布广泛，在每年实施1～2次微咸水灌溉，混合引黄灌溉洗盐情况下，地下微咸水可以用于农作物灌溉。在干旱年份的春灌季节进行微咸水灌溉，既能保证粮食丰收，又能使地下水、地表水得到循环利用，有效改善地下水环境，还能将节约下来的引黄指标用于工业和高盐碱区域的农田灌溉，创造更大的经济效益。根据2000年滨州市地下水调查评价结果，惠民县有1130km2的土地浅层地下水矿化度在2g/L以内，占全县总面积的83%，矿化度在2～5g/L的微咸水面积为234km2[5],阳信、滨城、沾化也有部分地下淡水和微咸水区域，可进行微咸水灌溉。鼓励倡导微咸水灌溉，同时定期采用黄河水灌溉洗盐，可减轻灌区供水压力,有效减少黄河水资源利用，缓解水资源供需矛盾。

3.2 加快灌区现代化建设和高标准农田建设，提升用水效率，减轻水资源供需矛盾

滨州市引黄灌区基础设施不完善，加之滨州地处黄河下游冲积平原，土壤质地主要以砂壤和粉壤为主，该类土壤具有保水性低、渗漏性大、易流失的特点，导致灌溉水利用率较低。针对此问题实施现代化灌区建设，重点针对干支以下末级渠系，降低渗漏水耗；对破损失修、老化严重的涵闸、渡槽等工程进行更新改造，补齐工程建设短板，完善灌区输配水工程体系配套建设，为实施水资源优化配置提供工程条件。

滨州市农田标准普遍较低，配套率差，结合国家高标准农田建设项目，大力建设高标准农田，提高末级渠系和田间水利用效率，建设机井及配套设施，发展节水灌溉技术，通过灌区现代化建设和高标准农田建设提升灌区用水效率，达到节水增效的目的。

3.3 农业节水优先，推广田间高效节水技术，缓解水资源压力

灌区范围内主要种植冬小麦、夏玉米、棉花、冬枣等作物，结合灌区水资源情况，综合考虑作物种植情况、土壤质地、灌溉水源情况、农田经营模式、水利工程管理水平等因素，在保证水资源可持续发展的基础上，发展相应的节水灌溉模式。对于冬小麦、夏玉米和棉花等作物，根据干渠沿线不同区域黄河水含沙量高低，分别采用防渗渠道输水地面灌或管道输水地面灌。灌区上游灌溉水含沙量较高，宜采用防渗渠道输水地面灌的形式；干渠中下游含沙量较低，宜采用管道输水地面灌、喷灌、微灌等形式。同时，减少农业面源污染，推广水肥一体化技术，大力推进农业节水，推动用水方式由粗放向节约集约转变。

3.4 优化灌区用水结构，减少引黄泥沙量

灌区现状用水主要包括生活、农业、工业和生态用水，供水主要依靠当地地表水以及引黄水，供需矛盾突出。现状用水结构为农业用水占94%，生活用水占4%，工业用水占2%，生态环境用水很小，忽略不计，用水比例严重不协调，与现代水利发展不相适应。因此，为适应灌区农业现代化发展和当地生活、生产需要，在现有农业用水比例过高、生态环境用水偏少的情况下，内部通过灌区挖潜改造，节约灌溉用水；外部通过南水北调工程供水，实现灌区用水优化调整，即黄河引水主要用于灌溉，南水北调配水主要用于生活，当地地表水主要用于生态环境和生产用水。同时，为缓解用水矛盾，重视再生水回用、雨洪水等非常规水源利用，实现多源互济、综合集约的水资源优化配置格局。通过灌区用水结构调整，有效减少引黄水量，减轻灌区泥沙处理的压力。

3.5 发挥价格杠杆，以“非”补“农”，促进灌区发展

近年来，由于区域经济社会的发展，工业和生活用水逐年大幅增长，挤占了部分农业用水指标。短期内农业供水价格无法达到成本水价，建议提高现行非农业供水价格，采取“小步快跑、逐步到位”的方法，使灌区非农业供水价格逐渐达到成本水价，以适应供水结构变化和黄河水资源管理的新形势，提高工业用水成本，促进企业实施工业节水。

3.6 调整农业种植结构，优化水资源调度

水资源短缺问题越来越严重，难以满足需求的多样性及多变性。要随着主要水源黄河来水形式的变化，优化水资源调度,适应农业现代化发展、缓解灌区用水紧张的矛盾。各级政府应积极引导农民调整农业产业结构，结合灌区水资源特点和当地农业发展规划，适当压减灌溉定额高且用水集中的小麦种植面积，调减用工量较大的棉花种植面积，扩大需水量小的经济林(冬枣)种植面积，形成与水资源承载能力相匹配的农业发展布局模式。灌区根据农业种植结构合理调整引黄指标，积极协调黄河河务部门实行大流量集中灌溉、分区轮灌，缩短灌溉周期，降低水资源损耗，提升灌区水资源效能。坚持以水而定、量水而行，实现灌区水资源与农业的高质量发展。

4 结 语

综上所述，对于高度依赖黄河水源的资源型缺水地区，在引黄超载区治理的大背景下，要高度重视引黄灌区的可持续发展，通过加快现代化灌区建设和高标准农田建设、恢复河灌区和井灌区、倡导微咸水灌溉和引黄灌溉混合、调整农业种植结构、推广节水农业等工程及行政、机制等措施，促进灌区水资源科学配置、高效高质利用，降低黄河水资源的负荷，为黄河流域生态保护和高质量发展，实现区域经济社会健康发展提供有力的水利基础。