南陽市東部崗丘區水資源可持續發展探討
未知
摘要:南陽盆地東、西大崗占南陽市耕地面積的38%,是主要旱作農區,水資源缺管,經濟落后。本文就東部崗丘水資源開發、利用、管理,提出7個結合、4個優先、7種模式、4個體系的開發思路,合理確定規模,以促進區域水利的可持續發展,改善區域生產基礎條件,實現農業增效,農民增收。
關鍵詞:東部崗丘區 水利 可持續發展
1.區域概況
南陽市東部崗丘區位于唐河以東、三夾河以北,伏牛山余脈以南,涉及方城、社旗、唐河三縣24個鄉鎮,土地面積2761km2,耕地211.83萬畝,人口114.75萬人,俗稱“東大崗”。
東大崗處于山地與平原的丘陵壟崗過渡帶,長江、淮河流域分界線,南陽盆地與黃、淮海流域分界線,桐柏、伏牛山脈分界線,又是盆地的東北風口,“四界一口”的地理位置,自然災害頻繁,洪澇、干旱、風、雹災年發生,甚至一年幾次。近年來,東大崗區域的自然災害以旱災最為頻繁和嚴重。
1.1水資源開發利用現狀及存在問題
根據2002年底統計,東大崗區域現在中型水庫1座,小型水庫56座,機電井2958眼,提灌站24座,堰塘壩1296處,可供水量1.953億m3,其中地下水6080萬m3,地表水13450萬m3。
東大崗區域現狀水利開發利用存在問題:
1.1.1水利工程基礎設施薄弱,水資源開發利用率低。現有工程2002年利用水資源量占總資源量的33%,占可利用量的39%,且工程老化失修嚴重,配套面積少,遺留大,標準低,就渠道防滲而言,幾乎全為土渠,無防滲措施。水庫均存在不同程度病害,提灌站嚴重損壞,完好率不到10%。
1.1.2水資源時空分布不均,開發利用不平衡。由于汛期水量占全年68%以上,而枯水期較少,工程性缺水嚴重,在現狀開發中,井灌開發較為迅速和集中,而提港口 、坑塘發展較少,且分布普遍不合理。
1.1.3地下水開發已產生環境問題。由于崗地坡度大,土壤滲透性差,加之55%壟崗存在不透水的鈣質淋積層,降水入滲補給困難,造成地下水呈下降趨勢與1985相比,崗丘下降5~30m,深層水已出現超采,社旗—陌坡、饒良—丁莊出現兩個下漏斗。
1.1.4工程管理跟不上,效益衰減嚴重。由于東大崗區域地形條件關、經濟實力薄弱,工程管理和維護投入較低,工程效益衰減嚴重。管理經費困難,機構不健全,影響管護工作,造成很多工程報廢、失效。
1.2水資源量及可利用量
根據東大崗區域水資源分區計算,P=75%后份降雨量721.9mm,年內6~9朋占62.2~64.6%,多年平均水面蒸發量953.4mm,多年平均徑流深264.7mm。地表水資源總量多年平均7.31m3,P=75%年份為4.16億m3,地下水資源P=75%可開采量1.75億m3,其中淺層水1.68億m3,P=75%年水資源總量5.91億m3。過境水P=75%年為5.99億m3,最枯月平均流量15.97m3/s。
可利用水量,根據資源和可能的工程措施,推求各類工程的可利用水量,P=75%年為5.02億m3。
1.3用水預測及供需平衡
根據現狀和發展計劃預測人畜數量、工業產值、規劃用水定額和萬元產值取水量,推求2010年工業用水0.682億m3,人畜用水0.468億m3,可用于發展農田灌溉的水量3.986億m3,其中地下水8541萬m3,水庫9570萬m3,,引河2578萬m3,提灌7737萬m3,引泉519萬m3,坑塘堰壩集雨工程10914萬m3。依水量平衡原理和P=75%保證率,灌溉定額226.1m3/畝,灌溉水利用系數0.7~0.85,灌水率0.38m3/s/萬畝,推求灌溉面積123.39萬畝。
2.水資源開發利用規劃原則
依照國家水法、水利產業政策,以供定需、以資源定規模、以效益發展,用水資源可持續發展原理,多水源聯合運用,農、林、水行業并舉,從實際出發,因地制宜,全面規劃,以蓄為主,合理利用,系統治理,遠近結合,分步實施。實現資源優化、管理規范化、利用科學化、開發系統化。
在開發利用中應貫徹7個結合,4個優先,處理好5種關系,建立4個體系。
七個結合為:地下水開發和地表水利用相結合,灌溉用水和人畜生活用水相結合,水土保持與工程水利相結合,灌溉興利與防洪除澇相結合,地下水開發與補給相結合,節水技術與農業種植相結合,工程建設與管理相結合。
四個優先為:優先解決農村生活用水和鄉鎮供水,其次是工業用水和農業用水;優先淺層地下水開發,其次是適度開發深層水;在灌區建設中,優先自流灌區,其欠是井灌和提灌;在實施規劃中,優先恢復已建工程,其次是續建配套、節水改造和新建水源工程。
五種關系:處理好資源開發與保護關系,興水節水與生物配套關系,生產和生活用水關系,蓄水與防汛、除澇關系,水利發展規劃與總體開發關系。
四個體系:建立區域水資源開發利用與保護關系,水資源利用和農業節水技術體系,工程管理與經濟供水體系,多元化投資興水體系。實現區域資源開發與保護并重的良性循環新環境,持續高效的農業生產基礎。 3.東大崗區域水資源開發利用模式
根據東大崗區域水資源賦存條件和開發利用原則,規劃7種模式;
3.1水庫自流灌溉模式
東大崗區域現有中小水庫57座,新規劃4座,總庫容14641.19萬m3,是區域主要灌溉模式之一,對于有攔蓄條件,地質、技術和社會因素許可的區域優先發展水庫灌區,尤其是現有中小水庫灌區建設。實現一座安全的大壩,一庫特色的水產和一處高效節水的灌區。
3.2攔河壩引河灌溉模式
引河自流在運行成本、工程管理、水源條件、運用靈活等方面都比較優越,攔截河道徑流,發展灌溉對于地形、水源許可的地區最經濟議案。
3.3提灌站提水灌溉模式
東大崗區域唐河、三夾河、泌陽河、淠河都有較大的入境徑流,枯水期月平均流量15.97m3/s,是區域可供利用的主要輔助水源。雖然與自流灌區相比,運行維護費用較高,管理要求高,易老化,但強化管理,隨著用水需求增加,提灌模式作為地下水資源保護的手段仍有較大的可持續可利用價值。
3.4飲灌結合的地下水開發模式
東大崗區域P=75%年份可利用地下水1.75億m3,是農業發展的主要水源之一,同時地下水良好的水質,分布的廣泛性,成為人畜飲水的主要水源。因此在地下水開發中,實行飲灌結合模式,使農業灌溉與生活用水相結合,水源開發與高效利用相結合。以飲養井、以井促灌、飲灌結合。
3.5塘堰壩蓄水灌溉模式
東大崗區域地表攔蓄骨干工程為水庫,輔助工程為塘堰和集水池,充分攔蓄地表徑流,緩洪減峰,防止水土流失,增加供水量。布置在缺水骨干工程的“水利死角”以及靠近村莊、綜合效益好的地方,其特點規模小、維護運行費用低、便于承包和租賃。
3.6集雨節灌工程模式
沿路邊布設防護網和排水溝,將現有集水溝拓寬加深成滯洪條帶。增加過水斷面,減少流速,在不影響排澇前提下蓄水、沉沙。利用滯洪條帶匯集路面、林網、坡地水流,經滯蓄沉淀,一部分容蓄在蓄水池中,灌溉農田和牲畜用水,另一部分回補水,另一部分回補地下水。該模式實現路、林、水有機結合,布置在路邊地頭,又可利用滯洪帶立體養殖,最大限度利用天然雨水。
3.7引泉串塘“長塘結瓜”灌溉模式
引泉串塘主要分布在山前區,現有泉眼8處,主要來源為境外壓力水。泉水在供給鄉鎮用水后,水量減少,僅利用自身的泉流發展灌溉面積有限,因此沿渠系規劃坑塘,實現引泉渠系流量和坑塘容蓄水量的聯合灌溉,可充分利用泉水在非灌溉季節的充蓄、重復利用,引泉工程是較為經濟的灌溉模式。
4水利發展規模
4.1農業灌溉
以各鄉鎮為單元,按其可能規劃的工程種類、規模、數量計算地表水可利用量,結合地下水可開采量,在保證人畜生活用水和工業用水的前提下,按保證率的灌溉定額,節水型農業標準,可發展灌溉123.29萬畝。其中井灌32.36萬畝,水庫灌區26.23萬畝,引河灌區7.67萬畝,提灌站14.77萬畝,塘壩堰壩及集雨工程40.21萬畝,引泉灌區2.05萬畝。
4.2人畜用水及鄉鎮供水
東大崗區域現有人口114.75萬人,尚有50.85萬人存在飲水困難。根據人口發展計劃,預測2005、2010年將缺水人口分別增加至57.47萬人和61.73萬人。供水的主要形式為機電井、提灌站及坑塘等集雨工程。
4.3水土保持
東大崗區域現有土地面積2761.55km2,林木覆蓋率不足5%,現有水土流失面積1376.6km2,規劃治理1051.3km2,植樹造林,改善生態環境也是東大崗開發的一項主要措施。奔著“預防為主、全面規劃、綜合治理、因地制宜”,工程措施和生物措施相結合,通過修、填、開、挖等方法,把農用梯田、林草整地、水利工程有機結合,通過削、墊、筑、淤等辦法改造溝坡,興建蓄水池、谷坊、塘堰壩等蓄排水工程。
5農業節水技術體系
節水農業是從資源利用和經濟生態效益出發,以節約用水為中心的農業類型。包括資源開發利用技術、節水灌溉、田間節水技術措施、適水種植、耕作措施和節水管理。
5.1節水灌溉工程措施
針對現狀工程淤積沖刷、滲漏較大,渠系水利用系數低等問題,應對現有灌區骨干渠系進行以襯砌為主的技術改造,減少滲漏損失,建一處,成一片,達到節水渠道要求。渠道襯砌采用;明渠砼襯砌,明渠改造以砼管道為主,支渠以U形襯砌和土工織物防滲。渠道防滲率1萬畝以下灌區不低于70%,井灌區全部采用節水工程措施。
5.2田間節水技術措施
田間節水技術主要是平整土地和噴灌、滲灌技術、噴灌主要推廣應用在高效經濟作物種植區,如花卉、蔬菜種植區。噴灌和管道滲灌在果林、花卉、蔬菜等經濟作物區推廣;鼠道灌和盲溝滲灌技術,結合田間排水工程推廣于各類灌區:地下滲灌可推廣在地下水埋深小于2m的自流灌區;溝灌無論是一般溝灌,還是分段溝灌,只適應于砂姜黑土區;畦灌技術宜在區域沿河兩岸推廣。
5.3節水農業技術
5.3.1適水種植:調整作物種植結構和布局,水資源豐富區可以適當種植耗水量大的農經作物,合理密植,提高復種指數;資源貧乏區,培育耐旱品種,發展煙葉、辣椒、花生、紅薯耐旱適生作物。
5.3.2節水栽培:主要是低損耗的保水裁培技術。地膜覆蓋和秸桿覆蓋,抗旱保墑;化學制劑保水節水,促進根對土壤深層儲水的利用;水田的淺灌、曬田和濕潤灌溉技術;水稻旱種技術。
5.4耕作措施
橫坡耕作:沿等高線橫坡耕作,增加降雨入滲,也可防止水土流失,沿坡度方向,可加作田埂和截水溝。
耕作保墑:深耕松土,中耕除草,改善土壤結構,增大活土層,切斷毛細管,減少土壤水份蒸發。
機耕深翻,增加有機肥,建立土壤水庫,保持水土。
坡改梯:結合水土保持工程建設,坡耕地改為水平梯田,蓄水于梯田,保土于梯田,增肥于梯田。
輪作、間作、套種技術
6工程管理與經濟供水體系
科學管理的目標是宏觀決策信息化,用水管理自動化、工程管理規范化、管理人員多學科化。
6.1工程管理體系
確定工程管理范圍,確權劃界,完善管理設施,健全管理機制。
工程管理設施:維修新修管理房屋,整修管理道路,配備通訊設備,墑、雨情測報及數據處理系統,完善和配置量水設施和量水建筑物。
工程管理機制:結合區域實際,建立適應市場經濟的管理體制。“統一領導、分級管理、服務農業、因地制宜”。做到組織機構、專業管理、供配水三落實,建立精干、高效運行管理隊伍,實行承包、租賃、拍賣等多機制的管理模式,推行SIDD經營模式,堅持“誰投資、誰受益、誰開發、誰保持”的原則,使工程建設成一片,發揮效益一片,加快節水及管理工作科研,普及節水教育,完善健全法制體系。
6.2經濟供水體系
經濟供水體系建設主要包括水費制度改革,科學輸配水制度,努力提高單位水體效益。
6.2.1水費制度改革:建立科學合理的水費核定計收體系,理順水費征收機制,加快市場化進程,實行分區、分項計價,新水新價,統一計收,貨幣結算或實物計取,建立健全財務制度,管好用好水費,充分發揮水費的杠桿作用,以水養水,節約用水。
6.2.2科學輸配水,服務好農業生產。建立完善的配水,用水、信息系統,實行實時用水、配水計劃,精確供水。根據墑情、雨情、動態用水配水、蓄水。同時引導農民節約用水、科學用水,調整產業結構,提高附加值較高的作物種植比例,鼓勵用水,增強水效益觀念,實現農與水的“雙贏”。
7多元化投資興水體系
在工程建設資金籌措上,采用多層次、多渠道、多元化的籌措方法。國家、地方和群眾相結合。申請國家投資,主要用于飲水工程、水土保持工程,地方匹配用于灌區建設和中小水庫除險加固及新建水庫、提灌站建設,群眾自籌或申請貸款主要用于灌區面上配套,機電井、集雨工程。采取股份合作、拍賣、承包等形式,引導和鼓勵農民發展高效農業,投資經營水利工程。加大投資與受益的掛勾。誰投資、誰受益、誰管理。
8結論及實施意見
東大崗區域水利發展做為一項利國利民的綜合性水資源開發與保護工程,造福百姓,實現農民增收、農業增產,應以供定需,以資源求發展,從水利、水保和農業綜合開發角度,促進農業升級,改善生存環境。
東大崗區域水利發展可新增有效灌溉面積90.9萬畝,達到123.29萬畝,且61座中小水庫新建、恢復以及除險加固,在興水灌溉同時,使區域防洪標準也得以提高。預測總投資19.8億元,年增社會效益3.753億元。從國民經濟評價角度,經濟上是可行的。
東大崗區域水利發展項目數量多、范圍廣、投資大,在實施過程中,按照先易后難、先少后多、先恢復配套、后續建、新建,先解決對國民經濟影響較大的項目,先安排投資少,見效快和水源條件較好的項目。
1、 施成熙主編《農業水文學》,農業出版社,1984。
2、《中國水利百科全書-水利管理分冊》,水力電力出版社,2004。
3、《水資源規劃與水政業務管理實用全書》,中國環境科學出版社,2001。