新疆农业水资源可持续利用能力的评价,本文主要内容关键词为:新疆论文,水资源论文,评价论文,能力论文,可持续利用论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
农业水资源可持续利用能力,是指农业水资源的开发、配置、保护与农业发展对水的需求相协调,为农业的增长提供可靠的水资源支持的能力。衡量指标以可持续发展战略的三大本质特征:农业水资源开发利用的发展度、协调度和持续度来加以阐述。“发展度”是强调不断满足当代人和后代人的生产、生活对“水”需求及水资源的开发利用程度。“协调度”是强调区际之间水资源合理的、优化的配置,以合作、互补、均衡的原则去促成水资源时空范围内的协调和共享。“持续度”是强调代际之间体现公正的原则去合理使用和管理保护,当代人的发展不能以牺牲后代人的发展为代价。保持一定的水资源持续利用的潜力。
一、新疆农业水资源开发利用发展度的评价
供需平衡是农业水资源规划的基础,长期以来,在传统的计划经济模式下,走的是一条“以需定供”的路子,人为地把供与需分裂为两个独立的系统。需水预测缺乏资源的承载容量分析,缺乏农业发展对用水需求的可行性分析,高估水量的结果在所难免;而供水预测时,无度无控挖掘供水潜力,不计生态环境退化的负效应,形成虚拟的供需平衡。
(一)农业水资源承载力分析
农业水资源承载力是指在一定技术经济水平和社会生产条件下,水资源最大供给农业生产和生态环境保护等用水的能力。影响干旱地区灌溉规模的水资源承载能力因素较多。本文在充分考虑新疆地区农业用水的现实情况,选取的评价因素分成三个等级,每个因素各等级的数量指标见表1。其中V1级属状况较差,表示灌区灌溉面积扩大的潜力较小,已接近饱和值,发展下去水资源将出现严重短缺,因采取相应的对策。V3级属于情况较好,表示水资源对灌溉面积的扩大仍有较大的承载潜力,现有水资源利用程度和灌溉规模都较小,因而扩大灌溉面积对水资源的需求是有保障的。V2级的情况则介于V1和V3之间,表明该地区灌溉发展虽具有一定规模,但仍有一定的发展潜力。
表1综合评价指标分级值表
评价因素 V1V2V3
耕地灌溉率(%) >60 60-20 <20
水资源利用率(%)
>75 75-50 <50
地表水源开发程度(%)
>70 70-50 <50
地下水资源开发程度(%) >70 70-30 <30
供水量模数(10[4]m[3]/km[2])>60 60-10 <10
需水量模数(10[4]m[3]/km[2])>60 60-10 <10
灌溉用水指标(m[3]/km[2]) <4500
4500-9000
>9000
生态用水率(%) <15 15-25 >25
渠系水利用系数
>0.70.7-0.35
<0.35
评分值-1 0 +1
利用新疆农业水资源实际数据资料与表1综合评价指标分级值表进行对比,状况好得1分;状况不好得-1分;状况接近得0分。通过表2我们可以从此看出新疆水资源的承载力评价得分为-1分,说明水资源承载力状况具有趋近饱和阶段的特征,现阶段新疆水资源承载能力不大。具体分析如下:
表2新疆水资源利用综合评价表
评价因素
数值 分值
耕地灌溉率(%)89
-1
水资源利用率(%) 79
-1
地表水源开发程度(%) 530
地下水资源开发程度(%)
7.91
供水量模数(10[4]m[3]/km[2])10.100
需水量模数(10[4]m[3]/km[2])
70
-1
灌溉用水指标(m[3]/km[2])
120001
生态用水率(%)230
渠系水利用系数 0.60
小计 -1
在V1状况下的指标有:耕地灌溉率、水资源利用系数、需水量模数在V2状况下的指标有:地表水资源开发程度、供水量模数、生态用水率、渠系水利用系数。在V3状况下的指标有:地下水资源开发程度、灌溉用水指标V2、V3指标是说明新疆水资源在开发利用方面存在潜力,在广开源流的同时,还必须在有限的水资源条件下,做到合理用水、节约用水,减少灌水定额,提高渠系利用系数,采用先进的节水灌溉技术和农业技术措施,是可以提高新疆农业水资源利用的综合效益的,以弥补V1指标的不足。
(二)农业水资源开发利用状况评价
目前新疆应用水资源中,农业用水的比例已占到90%,水资源开发利用过程中,一方面,水资源的短缺严重;而另一方面水资源又在大量浪费。水资源开发利用引发的生态环境问题几乎均与农用水资源有关,农用水资源的浪费问题、水分管理问题及水环境问题已不容忽视。
1.水资源短缺日趋严重。新疆属水资源紧缺地区,单位面积产水量在全国为倒数第三位,水资料压力系数为0.65,人口缺水率为15.6%,牧畜缺水率为24.3%。水资源已成为制约新疆经济发展的瓶颈。据有关资料显示,塔里木河是中国最长的内陆河,由于无节制取水和水资源大量浪费,塔河流域地下水位由六十年代的2m降低到现在的16m以下,超出了胡杨、红柳等耐旱乔灌木植物的生长极限,造成流域内胡杨林大面积枯死,绿色走廊面积由六十年代的81万亩减少到现在的不足20万亩。下游河道已基本断流,原来的终点——台特玛湖及罗布泊湖已经干涸。
2.农业水土矛盾日益突出。新疆耕地面积由1949年的120.97×104hm[2]扩大到现在322.88×104hm[2],新增耕地201.90×104hm[2]。由于耕地面积迅速扩大,灌溉引水量也迅速增加,年总引水量由1949年的200×108m[3]增加到当前的460×108m[3]农业用水缺口仍很大。
3.农田灌溉用水利用率低。目前全疆平均灌溉定额在12000m[3]/hm[2]左右,渠系利用系数为0.5左右。在某些灌溉水平落后的地区,灌溉定额还高达18000m[3]/hm[2]。如能把全疆的灌溉定额由12000m[3]/hm[2]降至9000m[3]/hm[2],全疆就可节水115×108m[3]。
4.河流、水库水资源散失渗漏严重。灌水渠道防渗率分别为干渠47%,支渠49%,斗渠25%,农渠4%。由于渠道防渗率低,灌水渠距离长,造成渗漏和水面蒸发,导致渠系水有效利用率低。各河流,年渗漏率大致界于40—60%之间。加上水库入渗8×108m[3],工程地质上普遍有绕坝渗漏,这是平原水库难免的问题。
5.过量灌溉引起土壤次生盐碱化。根据专家估算,作物根系吸收水量仅为30%,农田渗漏与蒸发占到水资源的70%,水过量的渗漏,不仅把耕地中的肥料带走,而且抬高了地下水位,引起灌区土壤次生盐渍化。土壤次生盐碱化面积占全疆耕地的46%。
6.灌溉方式有待改进。当前主要采用沟畦灌,也有漫灌和串灌方式。据农二师22团等单位试验资料,畦灌与串灌和漫灌相比,采用沟畦灌除了能减少对地下水的补给外,灌溉定额可分别降低22.2%和35.6%,产量可提高27.8%和31.9%,耗水系数可降低39%和50%。滴灌又比沟畦灌节水50%以上。可见灌溉方式何等重要。
7.水资源污染严重。水资源被污染,使本来可以利用的水变为不能利用的水,实际上等于减少水资源。新疆河流是内陆河,排入自然水体中的有害物质不能稀释和降解,水环境自净能力几乎为零。有些灌区把灌溉回归水,甚至是洗盐水都排入河流和湖泊,造成水的矿化度上升。塔里木河1958年前是一条淡水河,从上游到下游河水矿化度均为超过1.0g/L,由于上游每年有7.04亿m[3]农田排水泄入,带入盐分达730万吨,使塔里木河现全年只在8月份一个月河水矿化度小于1.0g/L,1~3g/L为5个月,3~5g/L为4个月,大于5g/L为2个月。淡水只占年径流量的35%,其余为淡咸水。1958年前博斯腾湖矿化度为0.2~0.4g/L,由于焉耆盆地农田排水每年带入40×104~150×104t盐分,现矿化度升高到1.2~1.6g/L,最高时曾达到1.8~2.0g/L,变成了淡咸水湖。
8.水资源生产效率低。新疆的国内生产总值用水效益为2.7元人民币/m[3],仅为全国水平的1/4,远远落后发达国家。水产比也远远低于全国平均水平。现灌溉水平较高的玛纳斯河灌区,每立方米水产粮可达0.6—1.0kg,粮食耗水为每公斤1.0—1.6m[3];每立方米水产棉0.16kg,棉花耗水量每公斤6.3kg。而灌溉水平较低的塔里木流域,每立方米水产粮0.15—0.3kg,每公斤粮食耗水3.0~6.6m[3];每立方米水产棉0.03kg,棉花耗水量每公斤8.0—28kg。
二、新疆农业水资源开发利用协调度评价
水资源协调度主要是指节水、开源和调水的关系。节水开源并举,节水为先,充分利用水资源,必须通过节水、开源、调水三者内在关系的协调和统一,以维持环境与发展之间的平衡、维持市场调节与政府调控之间的平衡、维持当代人与后代人之同在水资源利益上的平衡,并以此平衡来衡量“协调度”这一本质特征。
1.拓宽节水内涵,将调整农业生产布局,更新改造耕作、灌溉制度等宏观系统节水与微观节水技术相结合、相协调。农业是水资源利用大户,也是水资源浪费大户。农业高效用水,是通过工程措施、农业生物措施、现代管理技术、信息工程技术和气象等综合措施,通过节水系统工程提高水资源的利用效率和生产效率。目前为解决农业节水燃眉之急,可先走以内涵为主的节水农业道路,包括:
(1)采用先进输水技术。实行渠道衬砌防渗措施,一般可减少渗漏60%左右,渠系水利用率可提高10%~25%,采用低压管、混凝土管、水泥沙管、塑料管等管道输水技术,可以使渠系水利用率提高到90%,比土渠节水30%以上。
(2)采用田间节水措施。包括平整土地,大畦改小畦,长沟改短沟,完善田间配套工程等,一般每公顷可节水750立方米。
(3)采用新的灌溉技术。包括喷灌、滴灌、微灌、雾灌等节水灌溉技术。喷灌、滴灌比传统的沟灌、畦灌等节水30%~50%,滴灌又比喷灌节水15%~25%。
2.开源规划与生态环境质量相协调。水资源的开发利用率为67%,利用率高的原因在于地面径流基本100%引走。按国内外权威的说法,天然径流量利用率超过40%后就有可能发生生态环境质量的退化。地下水采用率最高的吐鲁番为75.51%,哈密为57.14%,石河子为56.77%,五家渠为55.76%;最低的是和田基本没开采,伊犁为0.76%。地下水平均开采率15%,如果平均开采能达至30%,就可增加可用水量8.8亿立方米。
3.就近引水、调水,合理调配水源。伊犁河径流165亿m[3];额尔齐斯河径流122亿m[3]。两条河径流水资源占全疆的1/3,目前我们用了不到1/5,每年235亿m[3]水白白流离中境。为提高这两条河的水资源的占有率,引额尔齐斯河水到克拉马依的北水南调工程已通水。伊犁河调水也已开始。伊犁河上游有三大源流:喀什河、巩乃斯河、特克斯河。其中,南水北调:从喀什河引水10亿m[3]到精河;北水南调,从特克斯河引水20亿m[3]入塔里木河。通过调水可使天山北坡经济区新增水量45.2亿m[3],南疆塔里木河流域新增水量23.51亿m[3]。
三、农业水资源开发利用持续度的评价
1.水库保护潜力。新疆水利工程大多是50年代修建的,由于当时条件限制,设计标准偏低,再加上“十年动乱”中水管工作被严重削弱,管理不力和体制不顺,水利投资一度逐年下降,致使水利工程普遍老化,带病运行,效益下降;病险库治理无力,库渠淤积严重。据不完全统计,1982年以来兵团新建、扩建水库增加库容3.58亿m[3],可是多年来水库淤积减少库容已达3.12亿m[3]。进行水库修善,使之按设计规模运行,也是挖掘水资源潜力的重要措施之一。
2.新疆将开发空中水资源。新疆上空有丰富的水汽量,全年的水汽总量为1.38万亿m[3],其中只有17.6%转化成雨雪降到地面,尚有近六分之五的空中水资源可供人工开发利用。如果通过人工增水技术,把新疆上空的水汽多降下1%的雨雪,每年平均可增加近140亿m[3]的水资源量,相当于新疆现有地表径流量的六分之一。克拉玛依油田在5年人工增水试验期间,平均年径流量比以前增加近40%。巴音布鲁克草原实施的人工增水作业,使开都河水流量增大,我国最大的内陆淡水湖博斯腾湖的水位随之上涨。
3.节水灌溉技术的采用。近几年新疆节水工程投入60多亿元,已节约水量达三个天池的水量。目前全疆的实际灌溉面积为387.39万hm[2],平均毛灌溉定额11400m[3]/hm[2]。以先进灌区的灌溉水平来衡量,新疆农业节水潜力十分巨大,如以每公顷灌溉7500m[3]计算,全疆现有灌溉面积可节水151.7亿m[3],若用这部分节余的水量来灌溉耕地,可增加灌溉面积200多万hm[2];若用来进行生态建设,可扩大林草地面积267hm[2]左右;若推广应用现代节水灌溉技术,把每公顷灌溉定额降低到6000m[3]左右,就可节水210亿m[3],农业用水量可减少50%。
通过对新疆农业水资源的可持续利用能力分析,得出结论:一是坚持走集约型、节水型农业发展路子;二是发挥水价这一经济杠杆调节作用,合理调控需水量的增长趋势;三是必须合理的、有序挖潜配套,修建必要供水设施和跨流域、跨省界调水工程,处理好开发、利用、保护和管理的关系,以优化的配置来调整、改变水资源的天然时空分布,适应现有生产力布局和未来的发展,真正体现社会经济、生态环境健康持续发展的“发展度”。