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山东省灌溉分区与节水技术分析

【摘要】山东省是我国北方缺水比较严重的省份之一,淡水资源仅占全国淡水资源总量的1.09%,全省人均水资源占有量仅相当于全国平均水平的1/7略多,属严重缺水地区。在社会需水总量中,农业是用水大户,灌水过程相对粗放,水资源浪费十分严重,节水潜力较大。

也是农业大省,大型灌区数量和有效灌溉面积以及灌溉管理水平都位居全国前列,但也存在着灌区工程老化、水资源浪费、灌水新技术研究滞后等问题,影响和制约着灌区的发展。对21世纪初期山东省灌溉的发展趋势进行了分析,指出了今后一个时期山东农业灌溉生产与科学研究的发展方向。

1、导言

山东省是我国北方缺水比较严重的省份之一,根据1956~1999年降水资料分析,全省多年平均降水量为676.5mm,淡水资源仅占全国淡水资源总量的1.09%,全省人均水资源占有量只有344m³,仅相当于全国平均水平的1/7略多,属严重缺水地区。

水资源的紧缺,不仅严重阻碍了社会和经济的发展,阻碍了群众生活水平的提高和群众生活质量的改善,而且使城镇和工业用水不断挤占农业用水,制约了农业的持续发展,同时由于过度拦蓄地表径流、过量引用地表蓄水、超采地下水,也带来了一系列的环境问题,使河道干枯、湿地萎缩、地下水位持续下降、地面沉陷、海水入侵、生态环境恶化等。根据预测分析,随着社会和经济的发展,全社会需水量会继续增加,缺水的情况将更加严重,水资源供需的矛盾将日益加剧。城市生活和工业用水挤占农业用水的现象将会越来越更加突出。因此农业用水面临的形式将会日趋尖锐。

而且从现状农业用水状况分析,其灌水过程相对粗放,水资源浪费十分严重,节水潜力较大。因此,在保证粮食产量满足社会需要的前提下,缓解农业灌溉用水危机问题,大力推广农业节水灌溉是必由之路。

2、山东省农业节水灌溉现状及节水潜力分析

从灌溉模式上看,全省2/3以上的灌溉面积仍采用土渠输水、无畦或宽、长畦、大水浸灌的灌水方式。

从各种灌水模式在农作物间的应用比例上看,渠灌和管道灌溉大多应用于大田作物,喷、微灌、特别是微灌一般用在果树、蔬菜等经济高效作物的灌溉上。

根据对全省部分灌区的调查和统计资料分析,全省引水灌区的灌溉水利用系数一般在0.4~0.45左右。井灌区由于输配水渠道少、距离短,灌溉水利用系数相对较高,而引黄、引河、引湖灌区一般输水渠道距离较长,渠系组成复杂,灌溉水利用系数相对较低。

综合分析全省各灌区的现状,工程配套差、设施老化、损毁严重、输配水技术落后、田间灌水方式不科学、节水意识淡薄、管理粗放、管理体制不顺等是影响灌区节水、灌溉水利用系数低的主要原因。此外,主要的农业生产区的经济发展水平低、灌溉水价低和现代化灌水技术投资较大、经济效益不明显等也是全省灌水技术落后、灌溉水利用系数低的原因。

3、对山东省灌区改造与节水技术的思考

山东省地域广阔,地质土壤、气象水文条件各异,农业生产结构、社会经济状况、灌溉发展现状等也不相同,依据灌溉水源的不同、区域内农业种植结构的不同、经济发展水平和地理位置的不同,将全省分为引黄灌区、水库灌区、引河灌区,大田粮食作物、经济作物、大棚蔬菜、牧草和果树等五种不同作物田块,胶东优质高效农业经济带、城市周边休闲观光农业区、黄河三角洲土地改良示范区等三个不同的发展地区,根据不同区域的具体情况和各种节水技术的特点、适用条件、节水效果、投资情况等,按照技术可行、方便实用、经济合理、易于管理的原则、对不同区域的工程节水模式进行规划。

(1)引黄灌区

全省有引黄灌区53处,设计灌溉面积2509.3千ha,是山东省重要的粮油和蔬菜生产基地,涉及沿黄九个地市,90%以上的面积位于黄泛平原区,地势平坦,土层深厚,地下水储量及埋深以黄河为中轴向两侧呈山脊形分布,盐碱地比例相对较高。

根据引黄灌区的水资源状况及农业种植结构、种植习惯等,该区应坚持井渠结合、以井保丰、以井改碱的灌水模式,巩固现有灌区规模。在节水工程模式上,以渠道防渗衬砌为主,有条件的地区可以实行管渠双线配套,因地制宜地发展渠灌和管灌(或喷灌),对大棚作物,应推广“四位一体”的生态种、养模式,大力推广微灌工程。

(2)水库灌区

水库灌区主要分布在鲁中、鲁南及胶东半岛的山丘区,设计灌溉面积1392.36千ha。

由于山丘区特殊的地形条件,灌区耕地高差较大,自流与提水灌溉方式并存。该区经济比较发达,果树等经济高效作物种植面积较大,水资源比较紧张,供需矛盾较大,在节水灌溉工程上,应以渠道衬砌工程为主,依据地理条件依水源、依地选择发展自压管道灌溉和喷、微灌工程;并根据区域水文、地质、土壤条件,实行井库结合、库库联网,实现库水与地下水的联合调度、库与库(塘坝)联合供水,提高供水保证率。

(3)引河灌区

引河灌区主要分布在沂、沭河中下游,地形起伏较大,地块相对分散,自流灌溉、提水灌溉多种方式并存,供水保证程度低,集中连片地进行节水工程改造较为困难,因此应建立引河为主、库水补缺、渠井结合的灌溉水源模式,实现多水源联合调度,同时因地制宜地选择渠道防渗或管道灌溉,有条件的地方发展喷、微灌。