分类:论文范文 发表时间:2022-02-12 09:27
【摘要】辽河流域作为我国重要的商品粮基地,在我国粮食安全方面具有十分重要的地位。本文对辽河流域农田灌溉现状进行了分析,提出了流域现状主要存在的农业用水量超过用水总量控制指标、灌区缺乏渠系计量设施和用水价格机制、灌区管理制度不健全等问题,据此提出了调整种植结构、大力发展现代高效节水农业、加强农田灌溉管理及加强农田灌溉节水科技创新等对策与建议。研究结果可为流域未来的灌溉发展方向提供参考。
【关键词】辽河流域;农田灌溉;节水;对策
辽河流域是我国重要的商品粮基地,2019年流域农田有效灌溉面积占到耕地面积的41.71%,农田灌溉用水量占农业总用水量的90.00%以上,占用水总量的60.00%以上,占比较高,且现状水资源开发利用程度已超过60.00%,特别是西辽河流域,已经引起一系列水生态问题。因此,摸清现状流域农田灌溉现状存在的问题,有针对性地分区域制定对策,提高用水效率,缓解流域水生态问题,对推动流域农业高质量发展具有重要意义。
1流域概况
辽河源头为河北省境内的七老图山脉的光头山,分别流经河北、内蒙古、吉林、辽宁4省(自治区),全长1345km。辽河流域位于我国东北地区的西南部,东经116°5'~125°3'、北纬40°3'~45°2'之间,东邻吉林段松花江、鸭绿江流域,西邻内蒙古高原,南邻滦河、大凌河流域及渤海,北邻松花江流域,流域总面积为22.11万km2,其中山丘区面积为12.66万km2,平原区面积为9.45万km2。辽河流域包括4个水资源二级区,分别为西辽河、东辽河、辽河干流和浑太河。流域多年平均降水量在300~1000mm之间,由东向西递减,东部山区可达1000mm,西北部的内蒙古草原仅为300mm。降水年内分配不均,6—9月降水约占全年降水的70%~85%。流域多年平均蒸发量约在500~1200mm之间,差别较大,由西南向东北递减。其中,西辽河上游的老哈河蒸发量最大,可达1200mm;中部辽河平原地区次之,在800~1000mm之间;东部山区最少,在500~800mm。流域人均水资源占有量为651m3,耕地亩均水资源占有量为333m3,属于水资源相对贫乏的地区。按照2010—2019年年供水量的平均值来计算,流域水资源开发利用率为67.50%,其中地表水开发利用率为44.00%,平原区浅层地下水开发利用率为93.80%。辽河流域水资源短缺,水资源开发利用率偏高,地下水开发利用率除辽河干流外,均在90.00%以上,特别是西辽河流域,地下水已出现超采情况。
2农田灌溉发展现状
2.1农田灌溉现状
2010—2019年《松辽流域水资源公报》显示,辽河流域平均耕地面积为7851.38万亩,农田有效灌溉面积为3275.20万亩,农田实灌面积为2677.46万亩。其中水田面积为842.02万亩、水浇地面积为1528.09万亩、菜田面积为307.35万亩,农田有效灌溉面积占到耕地面积的41.71%。2010—2019年辽河流域农田灌溉平均总用水量约100.00亿m3,西辽河、辽河干流、浑太河流域农田灌溉用水量基本上呈逐年下降的趋势。2010—2019年流域农业平均用水量约108.11亿m3,农田灌溉平均用水量占农业用水量的91.51%,其中水田用水量为60.12亿m3,占比较大。流域内大部分灌区分布在河流两岸的冲积平原和河谷平原上,辽河流域现状30万亩以上的大型灌区有14个。其中,内蒙古自治区有6个,分别为山湾子灌区、甸子灌区、舍力虎灌区、西辽河灌区、英金河灌区、莫力庙灌区;辽宁省有7个,分别为大洼灌区、盘山灌区、开原灌区、浑浦灌区、浑沙灌区、灯塔灌区、营口灌区;吉林省有1个,为梨树灌区。设计灌溉面积共计720.0万亩,农田有效灌溉面积共计573.6万亩,实灌面积共计482.7万亩。流域现状大型灌区灌溉水利用系数除英金河灌区为0.4外,其他灌区均在0.5以上,灌溉水源主要以地表水为主。
2.2存在问题
a.水资源较为紧缺,现状农业用水量超过总量控制指标。辽河流域农业用水量为105.7亿m3,已超出2030年的农业用水总量控制指标,水资源开发利用率高达66.4%。流域西部由于过度放牧和滥垦,很多地方的草地资源呈现退化、沙化和盐碱化现象。还有一些地方大量发展农田灌溉,甚至发展水稻,挤占了自然生态系统的用水,造成河流干涸,地下水位大幅下降,导致湿地萎缩,沙漠化和盐碱化加重。
b.缺乏渠系计量设施及灌溉用水价格机制。流域内大部分灌区未核定成本水价,小型农田水利工程普遍存在用水不计量的问题,由于大中型灌区大部分末级渠系缺乏用水计量设施,水费收取困难,有的灌区虽然设置了量水设施,但并未真正作为水费计收的依据。由于水费收取落实困难,造成灌区管护责任无法落实。
c.灌区管理制度不健全,管理水平尚待提高。灌区能否正常、高效运行,规范的管理制度和管理人员的素质、实际操作技术水平至关重要。缺乏规范的灌区管理制度和专业基层管理人员、运行维护资金投入不足已成为流域灌溉发展的“短板”。已实施的节水增粮工程效果显著,但随着建成面积逐年累加,每年生产性费用随之增加,由于农民自主投入很少,各级政府也没有稳定的后续投入,巩固成果压力愈来愈大,已经成为日后节水灌溉工程发展的重要制约因素,改革与管理任务仍然艰巨。在节水型社会建设方面,高效的节水管理体制机制尚未形成,政府调控、市场调节及公众多方参与的节水运行机制尚未健全,灌区管理任重而道远。
3农田灌溉发展趋势分析
预测到2030年流域农田有效灌溉面积将达到3469.27万亩,农田灌溉总需水将达到114.48亿m3,仅农田灌溉就已超出农业总量控制指标2.46亿m3,在用水总量控制的前提下,到2030年流域水资源供需矛盾将更加突出。因此,结合流域水资源特点,在农业供给侧结构性改革的推动下,未来流域农田灌溉必须从发展旱田节水灌溉,控制发展水田灌溉面积,同时还应考虑调整经济作物等其他方面。
a.西辽河:西辽河流域现状水田及水浇地灌溉面积均超出松花江和辽河流域水资源综合规划灌溉面积,因此应从逐步减少水田面积着手,调整农业种植结构,同时进行灌区续建配套和节水改造,并大力发展现代高效节水灌溉技术。
b.东辽河:东辽河流域主要从严格控制水田灌溉面积着手,发展现代高效节水农业。
c.辽河干流:辽河干流现状水田及水浇地灌溉面积均超出松花江和辽河流域水资源综合规划灌溉面积,因此应调整农业种植结构,减少水田种植面积的同时发展现代高效节水灌溉技术,做好渠系衬砌,减少灌溉用水量。
d.浑太河:浑太河流域针对旱作农业,应注重采用现代高效的节水灌溉技术,以更少的用水量获取更大的产量和收益,是今后农业灌溉发展的必然趋势。现代高效节水灌溉措施主要有喷、微、管灌技术等,节水的同时还可以实现灌溉与给药给肥相结合。此外,在发展高效节水灌溉、增加粮食产量的同时,要注重项目所在区域的地下水资源条件,以水定产,控制新增灌溉面积,实现深层承压水不开采,浅层地下水不超采。
4对策措施
针对辽河流域各二级区水资源特点,结合用水总量控制要求,未来农田灌溉发展的主要方向是调整种植结构、大力发展现代高效节水农业、加强农田灌溉管理及加强农田灌溉节水科技创新等。
4.1调整种植结构
辽河流域属于水资源相对贫乏的地区,结合流域自身水资源条件,迫切需要对农作物种植结构进行调整。
a.调整玉米种植结构,重点发展加工、养殖业专用型玉米品种。重点调减玉米低产区(小于5.25t/hm2)玉米面积,改种大豆,建立玉米、大豆轮作制度。加快研发适用于淀粉加工的高质量、高单产的加工型玉米品种和适用于养殖业需求的高蛋白青储玉米品种。调减普通玉米,发展收获前水分降低快、含水量低、与畜牧业和加工业需求相适应的专用型玉米品种,重点在辽河平原建设食用、饲用、种用和加工等专用玉米种植基地。以青储玉米替代籽粒玉米,可减少一次灌水。
b.稳定大豆种植规模,重点发展高油大豆生产。由于在大豆属于低产作物,而且它的经济收益相比其他作物效益较低,所以农民种植意愿低,随着大豆的需求不断增长,国内供给却不断下降。国际上许多加强了对转基因农产品的管理及限制。大豆是辽河流域主要种植的农作物之一,未来应鼓励农民种植大豆,发挥东北地区的地缘优势,在辽河平原划定非转基因大豆保护区,采取隔离措施,加大对辽河平原大豆非转基因优势的保护。
c.控制发展水稻的种植规模,充分发挥优质稻米的生产优势。辽河流域是我国优质稻米的主产区,近几年,受市场需求拉动及农业供给侧改革的推动,东北地区水稻种植发展迅速,已超水资源综合规划灌溉面积,主要分布在西辽河和辽河干流流域。在水资源紧张的辽河流域,应结合流域水资源特点,控制发展水田面积,特别是超规划水田灌溉面积的西辽河和辽河干流,应适当调减水田种植面积,逐步将不适宜发展水田的地块改为种植水浇地。与此同时也要重视经济作物、蔬菜和其他作物的发展。改进种植制度,选择适宜作物,开展与小麦、大豆、玉米、甜菜等作物间种,以实现在同一生长期内多种多收。
4.2大力发展现代高效节水农业
4.2.1工程措施
据相关资料介绍,美国早在20世纪20年代就开始应用管道系统取代渠道系统进行灌溉,目前约有一半大型灌区实行了管道输水[1]。20世纪60年代初期日本首先在旱作物灌溉系统中用管道取代斗、农渠,到80年代中期,新建灌区的灌溉渠系半数以上都实现了管道化[2]。
4.2.2技术措施
目前流域部分区域实行水稻淹灌,部分灌区采用浅水灌溉,有关试验研究表明,采用浅水灌溉比水稻淹灌可减少约一半的用水量,采用湿润灌溉比浅水灌溉可减少田间用水量10%~15%,采用控制灌溉比浅水灌溉可减少田间用水量约20%~30%;在易内涝地区,发展水稻旱种和旱稻,用不到一半的常规灌水量可获得常规水稻单产的7~8成。
结语
辽河流域是我国重要的商品粮基地,现状水资源开发利用程度过高已经引起一系列水生态问题,为保障粮食安全和流域生态环境良好发展,必须因地制宜、分区施策,使水资源得以合理高效利用。本文针对不同区域水资源特点和存在的问题,从调整种植结构、发展现代高效节水农业、加强农田灌溉管理及节水科技创新等方面提出了对策措施,对缓解流域水生态问题,推动流域农业高质量发展具有重要意义。
参考文献
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