《宁夏用水现状分析及农业节水规划》以2000年为现状基准年,收集统计了与用水密切关联的经济社会发展指标,为分析现状用水水平、预测未来需水及节水规划方案的选定提供基础资料。
九十年代以来,由于气候变暖,干旱加剧,沿黄河各省区用水量增加,黄河水资源供需矛盾非常突出,黄河断流加剧,已引起党、的高度重视和全社会的普遍关注。党的十五届五中全会《建议》中明确提出“水资源可持续利用是我国经济社会发展的战略问题,核心是提高用水效率,把节水放在突出位置。”西部大开发战略的实施,为西部地区社会经济发展提供了千载难逢的历史性机遇。就宁夏来讲,水是国民经济和社会发展的决定性因索之一,经济社会的发展和生态环境的改善,必须依靠水的支撑。水利作为重要的基础设施必须先行发展。
随着经济社会的发展,工业、农业和城乡生活、生态环境等需用水量将会逐年增加。一方面的水资源十分短缺,以过境黄河水为主要水源,农业灌溉用水量占总用水量的90%以上,另一方面农业灌溉用水的有效利用率又比较低。宁夏经济社会的发展,必须有水的保障,因此,要大力发展节水灌溉,积极推广应用节水技术,发展节水增产型农业和节水型社会,以水资源的可持续利用支持宁夏经济社会的可持续发展。研究宁夏农业节水机制,以农业节水来支持宁夏工业、城乡、生态建设的发展,具有重要的现实意义。
本文主要内容有:
1、说明各部门现状用水情况以及用水变化历程,在现状用水情况与节水情况调查的基础上,通过用水定额、用水效率及反映节水情况的各项指标分析用水效率水平。在农业方面,结合宁夏地区具体情况,分析农业用水水平与节水潜力,并提出节水工作中存在的问题。
2、根据自然地理及水资源条件,在未来农业发展及生产布局、产业结构趋势预测的基础上,预测未来农业需水量。考虑当地水利工程供水量大小及工程运行情况,预测未来可供水量。
3、节约用水的核心是提高水资源利用效率,根据节水规划指导思想和我国的基本国情,阐述节水发展必须坚持的基本原则。
4、结合国民经济与农业发展整体规划,确定农业节水目标,并根据未来农
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业需水预测,进行农业节水效果分析。
5、根据现状年农田净灌溉定额、灌溉净需水量、灌溉毛需水量的计算,拟定不同的节水方案,计算各节水方案节水量并进行方案比选。
6、开展各种节水保障措施,建设、市场引导、公众参与的节水型社会管理方面增强节水意识,加强水资源统一管理和节约用水管理、完善节水机制,增加节水投入,建立稳定的投入保障机制,依靠科技创新,推进节水事业的普及与发展。
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目录
1. 农业用水与节水现状 ........................................................................................................... 1
1.1 自然、经济、社会发展概况 ................................................................................. 1
1.1.1 自然地理概况 ................................................................................................ 1 1.1.2 水资源概况 .................................................................................................... 2 1.1.3 国民经济与社会发展基本概况 .................................................................... 3 1.2 用水现状分析评价 .................................................................................................. 7
1.2.1 用水变化历程 ................................................................................................ 7 1.2.2 农业用水现状分析 ........................................................................................ 8 1.3 现状节水及存在问题 ............................................................................................ 10
1.3.1 用水总体效率分析 ...................................................................................... 10 1.3.2 农业用水效率与节水水平分析 .................................................................. 11 1.3.3 节水工作存在的问题 .................................................................................. 12
2. 农业发展规划对水资源高效利用的要求 ......................................................................... 14
2.1 农业发展规划 ........................................................................................................ 14
2.1.1 农业灌溉面积发展预测 .............................................................................. 14 2.1.2 渔业发展规划 .............................................................................................. 15 2.1.3牲畜发展预测 ............................................................................................... 15 2.2 农业可供水量预测 ................................................................................................ 16 2.3 农业需水预测 ........................................................................................................ 17
2.3.1 农业需水预测方法 ...................................................................................... 17 2.3.2 农业需水量预测 .......................................................................................... 17 2.3.3 农业需水结果 .............................................................................................. 22
3. 指导思想与原则 ................................................................................................................. 23
3.1 指导思想 ................................................................................................................ 23
3.1.1 提高水资源利用效率 .................................................................................. 24 3.1.2 建立节水机制,实施节水战略 .................................................................. 24 3.1.3 全社会参与 .................................................................................................. 24 3.2 规划原则 ................................................................................................................ 24
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3.2.1 坚持以人为本,促进人水和谐 .................................................................. 24 3.2.2 坚持制度创新,促进自觉节水 .................................................................. 25 3.2.3 坚持主导,促进公众参与 .................................................................. 25 3.2.4 坚持统筹协调,促进优化配置 .................................................................. 25 3.2.5 坚持科技进步,促进高效用水 .................................................................. 25 3.2.6 坚持流域统筹,促进区域推动 .................................................................. 25
4. 节水标准与节水效果分析 ................................................................................................. 26
4.1 节水目标 ................................................................................................................ 26 4.2 农业节水效果分析 ................................................................................................ 26 5.农业节水 ............................................................................................................................... 27
5.1 节水方案比选 ........................................................................................................ 27
5.1.1 不同节水力度方案 ...................................................................................... 27 5.1.2 节水方案比选 .............................................................................................. 31 5.2 节水措施 ................................................................................................................ 32
5.2.1 工程措施 ...................................................................................................... 32 5.2.2 非工程措施 .................................................................................................. 35
6. 保障措施 ............................................................................................................................. 38
6.1 增强节水意识 ........................................................................................................ 38 6.2 强化节水管理 ........................................................................................................ 38 6.3 完善节水机制 ........................................................................................................ 39
6.3.1 建立水权管理制度 ...................................................................................... 39 6.3.2 建立健全用水总量控制和定额管理制度 .................................................. 40 6.4 保障节水投入 ........................................................................................................ 40 6.5 依靠科技创新 ........................................................................................................ 41 参考文献 .................................................................................................. 错误!未定义书签。
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宁夏用水现状分析及农业节水规划
1. 农业用水与节水现状 1.1 自然、经济、社会发展概况 1.1.1 自然地理概况
宁夏回族自治区是我国五个少数民族自治区之一,位于西北地区东部,黄河中上游,南及东南接甘肃,东接陕西,北及东北邻内蒙古。地理坐标:东经104°17′~107°39′,北纬35°14′~39°23′。疆域南北狭长,南北相距约465km,东西相距约45~250km,面积6.万km2(计算面积5.18万km2)。
宁夏地处内陆,远离海洋,位于我国季风区的西缘,冬季受蒙古高压控制,为寒冷气流南下之要冲,夏季处在东南季风西行的末梢,形成较典型的性气候,基本特点是:春暖快、夏热短、秋凉早、冬寒长;干旱少雨,日照充足,蒸发强烈,风大沙多;南凉北暖、南湿北干;气象灾害较多等。多年年平均气温较低,在5~9℃之间,呈北高南低变化趋势。北部年平均气温8~9℃,中部地区7~8℃,南部地区5~6℃。月平均气温以7月最高,1月最低。1月份平均气温-7~10℃,最低-20℃以下;7月份平均气温17~23℃,最高达41.4℃(灵武),超过35℃的气温天数极少。气温年、日较差大,年较差在22~33.5℃之间,由南向北增大,日较差各地都大于10℃。年日照时数为2194~3082h,日照百分率为50%~69%,由北向南递减。年太阳总辐射为130~149kcal/cm2,以中、北部为多。宁夏无霜期短,以日最低气温大于2℃表示的无霜期为113~161d,中北部地区在140d以上。宁夏的主要灾害性天气为干旱,其次为大风、沙尘暴、霜冻、暴雨、冰雹、热干风、低温、冷害等。大风、沙尘暴有增多增强趋势。
宁夏地跨黄土高原和内蒙古高原两个地形区,地势南高北低,境内山地迭起,平原错落,丘陵连绵,沙丘、沙地散布。山地面积8179.4km2,丘陵面积为19678.4km2,台地面积为9121.2km2,平原面积为137.4km2,沙漠面积为923.6km2,分别占宁夏总面积的15.8%、38.0%、17.6%、26.8%和1.8%。习惯上把黄河以南,包括南部、中部称为宁夏南部山区,面积38687km2,黄河两岸及以北地区称为宁夏引黄灌区。自北而南分为贺兰山山地、银川平原、宁中山地与山间平原、灵盐台地、宁南黄土丘陵和六盘山山地等六个地貌单元,表现出由风沙干燥地貌向流水地貌过渡的特点。
宁夏自然条件复杂,农耕历史悠久,土壤类型多样。植被类型与土壤类型有
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明显的相关性,南部的黑垆土与干草原大致相应,中北部灰钙土与荒漠草原大致相应。自南向北,随降水减少、积温升高,植被由森林草原向干草原、荒漠草原变化,土壤的淋溶作用和有机质积累过程逐渐减弱,相继分布有黑垆土、灰钙土、灰漠土。北部有较多的沙丘分布,引黄灌区由于地下水位高和长期灌溉耕作影响,形成潮土、灌淤土、龟裂碱土、盐土、沼泽土等。贺兰山、六盘山有亚高山草甸土和灰褐土的分布。
宁夏自然植被有森林、灌丛、草甸、草原、沼泽等基本类型,以草原植被为主,其面积占自然植被面积的79.5%,自南而北由森林草原(六盘山林地)渐变为干草原(黄土丘陵区)、荒漠草原(宁中山地与山间平原、灵盐台地)及荒漠(贺兰山北端),荒漠草原和干草原面积占草原面积的97.8%,是宁夏草原植被的主体。森林集中分布在六盘山、贺兰山、罗山等山地阴坡,形成自治区的三大天然林区。六盘山以阔叶林为主,贺兰山与罗山以针叶林为主。 1.1.2 水资源概况
宁夏是全国水资源最少的省区之一,干旱缺水是基本区情,经济社会发展主要依赖于过境黄河水。多年平均降水不足黄河流域平均值的2/3和全国的1/2,多年平均年径流深是全国均值的1/15,属严重的资源型缺水地区;径流时空分布极不均匀,地区变化很大。年内70%~80%的径流集中在汛期6~9月,年际间最大与最小年径流深相差3倍。降水由南部六盘山东南800毫米,递减到北部引黄灌区179毫米,南北年径流相差近百倍,干旱指数变化趋势与降水量相反;
宁夏水利资源在地区上的分布是不平衡的,绝大部分在北部引黄灌区,水能也绝大多数蕴藏于黄河干流。而中部干旱高原丘陵区最为缺水,不仅地表水量小,且水质含盐量高,多属苦水或因地下水埋藏较深,灌溉利用价值较低。主要河流有黄河干流及其支流。境内黄河及其各级支流中,流域面积>10000km2者仅黄河和清水河2条,>1000 km2的有15条。
境内黄河支流有祖厉河、清水河、苦水河、葫芦河、泾河及黄河两岸诸沟。祖厉河、清水河、苦水河为黄河一级支流,葫芦河、泾河为二级支流。流域面积以清水河最大,径流量以泾河最多。北流入黄(河)的清水河、祖厉河、苦水河及黄河两岸诸沟,流经干旱、半干旱区,具有水量小、矿化度高、泥沙多、径流量变化大等特点;南流入渭(河)的泾河、葫芦河,流经半湿润区,具有水量较大、矿化度较低、泥沙较少、径流量变化较小等特点。
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宁夏全区计算面积51800km2,多年平均(1956~2000年)降水量2mm,多年平均径流量9.493亿m3,年径流深18.3mm,年径流模数0.06,年产水模数1.83万m3/km2(见表1-1)。宁夏南部山区干旱缺水,解决水源是摆脱贫困的主要途径之一。
表1-1 宁夏各水系面积及水文特征值表(1956~2000年)
面 积(km2) 597 13511 4942 10 6067 5371 6573 3281 4955 5032 407 51800 多年平均降水量(mm) 391 335 248 253 199 195 179 457 4 250 171 2 多年平均径流量(亿m3) 0.098 1.886 0.146 0.065 0.161 0.674 1.490 1.532 3.2 0.168 0.009 9.493 年径流深(mm) 16.4 14.0 3.0 6.1 2.7 12.5 22.7 46.7 65.9 3.3 2.2 18.3 年径流系数 0.04 0.04 0.01 0.02 0.01 0.06 0.13 0.10 0.13 0.01 0.01 0.06 年产 水 模 数(万m3/km2) 1. 1.40 0.30 0.61 0.27 1.25 2.27 4.67 6.59 0.33 0.22 1.83 流 域 名 祖厉河 清水河 苦水河 红柳沟 黄河右岸区间 黄河左岸区间 引黄灌区 葫芦河 泾 河 盐池内流区 甘塘内陆区 全 区 黄河干流自中卫县南长滩入境,蜿蜒于卫宁平原和银川平原,至石嘴山市头道坎北麻黄沟出境,流程397km,占黄河全长54km的7%,多年平均(1956~2000年)实测年入境水量306.8亿m3,实测出境水量281.2亿m3,入出境水量相差25.6亿m3。南水北调前,国家分配宁夏可用黄河水量40亿m3。 1.1.3 国民经济与社会发展基本概况 1.1.3.1 人口发展概况
自建国以来,宁夏人口呈增长趋势,而且增长速度一直高于全国平均增长水平。至2000年年底,全区总人口554.3万人,其中回族191.0万人,占34.5%;蒙古、满、壮、朝鲜等其他少数民族3.1万人,占0.56%。农业人口395.1万人,占71.3%。见表1-2。
据第五次人口普查,2000年全区总人口548.万人,其中城镇人口180.39万人,非农业人口149.68万人。由表1-2可知,宁夏2000年统计人口与第五次
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人口普查非常相近。
表1-2 2000年宁夏各县市人口统计表
地市 银川市 县市 银川市 永宁县 贺兰县 灵武市 小计 石嘴山市 惠农区 平罗县 大武口区 小计 利通区 青铜峡市 吴忠市 盐池县 同心县 红寺堡开发区 小计 中卫县 中卫市 中宁县 海原县 小计 原州区 西吉县 固原市 隆德县 泾源县 彭阳县 小计 其中 川区十二县 山区八县 全区合计 计算面积 (km2) 1557 1011 1208 3685 7461 1342 2681 150 4173 984 1886 6655 6704 422 16651 4672 2061 54 12222 3922 3144 985 751 2491 11293 21659 30141 51800 人 口(万人) 合 计 65.106 18.521 18.25 25.515 127.392 19.69 28.265 20.279 68.234 30.638 24.502 15.212 34.052 11.553 115.957 33.537 31.59 31.803 96.93 49.632 44.093 20.541 7.033 24.509 145.808 327.446 226.875 554.321 农 业 15.535 15.007 14.712 16.877 62.131 5.938 21.846 0.63 28.414 20.236 16.407 12.527 30.659 11.252 91.081 26.613 26.775 29.43 82.818 41.259 41.518 18.739 6.324 22.811 130.651 191.828 203.267 395.095 非农业 49.571 3.514 3.538 8.638 65.261 13.752 6.419 19.9 39.82 10.402 8.095 2.685 3.393 0.301 24.876 6.924 4.815 2.373 14.112 8.373 2.575 1.802 0.709 1.698 15.157 135.618 23.608 159.226 第五次人口普查数(万人) 总人口 81.1 19.167 17.846 24.9 143.3 19.479 27.766 19.401 66.6 30.357 24.8 15.358 30.785 10.444 111.808 32.047 30.01 28.88 90.937 46.003 39.292 19.081 8.131 23.098 135.605 338.011 210.628 548.639 非农业人口 52.331 3.283 3.104 7.046 65.7 12.523 6.157 16.967 35.7 9.083 7.508 3.116 2.853 0 22.56 6.182 4.28 2.213 12.675 7.098 2.224 1.531 0.701 1.484 13.038 128.46 21.22 149.684 城镇人口 69.829 3.316 3.956 7.505 84.606 13.818 7.466 19.401 40.685 11.982 8.908 4.036 3.146 0.238 28.31 7.359 4.72 2.176 14.255 6.701 2.074 1.857 0.651 1.248 12.531 158.498 21.8 180.387 1.1.3.2 工业 工业近几年发展迅速,2000年底已有30222个工业企业(其中规模以上409个),比1985年的18495个增加了11727个,比1995年的29661个增加了561个。在银川、石嘴山、吴忠、青铜峡等大体形成了煤炭、电力、机械、冶金、化工、建材、轻纺、皮革、仪器等以能源工业、高耗能工业、机械工业为骨干的工业体系。
全区2000年工业总产值293.9亿元,比1995年的180.6亿元增加了113.3亿元,年增长率10.2%。在全部工业产值中,规模以上239.1亿元占81.4%。
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表1-3 2000年各市县国民经济指标统计情况 单位:亿元 地市 县市(区) 计算面积 (km2) 银 川 永宁县 银川市 贺兰县 灵武市 小计 惠农区 石嘴山市 平罗县 石嘴山 小计 利通区 青铜峡市 盐池县 吴忠市 同心县 红寺堡开发区 小计 中卫县 中宁县 中卫市 海原县 小计 原州区 西吉县 隆德县 固原市 泾源县 彭阳县 小计 川区十二县 其中 山区八县 30141 359553 359553 377312 377312 2939384 163307 777525 163307 777525 51800 2655700 2655700 2939384 全区合计 注:1、银川包括兴庆区、金凤区、西夏区; 2、石嘴山包括石嘴山区、大武口区和原石炭井区; 3、下表同。
751 2491 11293 21659 8805 26819 180901 8805 26819 180901 1628 7909 117937 1628 7909 117937 2562072 7415 20405 102082 614218 7415 20405 102082 614218 54 12222 3922 3144 985 35771 268885 70217 38512 36548 35771 268885 70217 38512 36548 10701 199191 28213 28527 51660 10701 199191 28213 28527 51660 19085 151446 30551 26176 17535 19085 151446 30551 26176 17535 1557 1011 1208 3685 7461 1342 2681 150 4173 984 1886 6655 6704 422 16651 4672 2061 当年价 767337 111624 96309 138732 GDP 2000年可比价 767337 111624 96309 138732 当年价 745994 96278 80094 171157 工业 2000年可比价 745994 96278 80094 171157 1093523 250141 119779 325257 695177 212558 372324 220277 28397 0 833556 114449 74041 农业 当年价 66371 57145 53381 61405 238302 31911 74562 0 1073 61347 68218 18373 23767 7517 179222 681 63380 2000年可比价 66371 57145 53381 61405 238302 31911 74562 0 1073 61347 68218 18373 23767 7517 179222 681 63380 1114002 1114002 1093523 1738 122956 207880 504725 199722 231935 101302 41579 129 587187 138694 94420 1738 122956 207880 504725 199722 231935 101302 41579 129 587187 138694 94420 250141 119779 325257 695177 212558 372324 220277 28397 0 833556 114449 74041 2296147 2296147 2562072 5
表1-4 2000年宁夏各县市农业基本情况统计表 地市 县市(区) 银 川 永宁县 贺兰县 灵武市 小计 惠农区 平罗县 石嘴山 小计 利通区 青铜峡市 盐池县 同心县 红寺堡开发区 小计 中卫县 中宁县 海原县 小计 原州区 西吉县 隆德县 泾源县 彭阳县 小计 川区十二县 山区八县 全区合计 播种面积(万亩) 粮食 经济 小计 作物 作物 46.46 14. 61.1 53.3 7.83 61.13 53.18 6.98 60.16 45.62 5.8 51.42 198.56 35.25 233.81 24.96 15.93 40. 82.7 22. 105.34 0 0 0 107.66 38.57 146.23 40.2 8.53 48.73 57.74 11.46 69.2 71.46 18.45 .91 118.19 27.81 146 10.31 0.46 10.77 297.90 66.71 3.61 38.92 21.16 60.08 50.4 16.43 66.83 110.78 31.41 142.19 200.10 69.00 269.10 143.22 46.97 190.19 101.59 16.17 117.76 52.94 15.88 68.82 19.34 4.32 23.66 103.91 21.03 124.94 421.00 104.37 525.37 503.79 131.86 635.65 721.43 182.04 903.47 1225 314 1539 粮食 农田实灌面积(万亩) 产量 水田 水浇地 菜田 合计 万吨 19.48 18.43 17.51 7.70 43. 21.26 15.60 38.11 2.50 56.21 22.14 16.10 35.19 2.37 53.66 20.25 16.39 22.06 2.07 40.52 83.13 66.52 112.87 14. 194.03 7.68 0.30 18.82 3.20 22.32 27.78 15.59 57.87 6.22 79.68 0.00 0.00 4.00 0.00 4.00 35.46 15. 80.69 9.42 106.00 17.03 13.78 21.24 4.77 39.79 25.57 13.65 30.35 3.19 47.19 2.84 0.00 9.33 0.46 9.79 10.22 0.00 20.39 0.45 20.84 0.95 0.00 10.77 0.00 10.77 56.61 27.43 92.08 8.87 128.38 16.15 11.20 29.74 5.25 46.19 20.38 9.31 30.21 2.30 41.82 7.27 0.00 11.85 1.95 13.80 43.80 20.51 71.80 9.50 101.81 9.65 0.00 17.14 2.41 19.55 9.79 0.00 16.58 1.35 17.93 6.03 0.00 5.59 1.80 7.39 2. 0.00 1.04 0.75 1.79 5.63 0.00 3.03 2.10 5.13 33.74 0.00 43.38 8.41 51.79 199 130.35 315.87 39.57 485.79 54 0.00 84.95 11.27 96.22 253 130.35 400.82 50.84 582.01 林果 灌溉 15.02 4.05 14.43 4.71 38.21 5.20 4.27 0.00 9.47 3.72 11.55 5.52 5.33 0.00 26.12 7.20 13.62 1.32 22.14 0.28 0.27 0.11 0.04 0.68 1.38 83.77 13.55 97.32 林牧渔面积(万亩) 草场 鱼塘 合计 灌溉 补水 0.00 6.85 21.87 0.00 1.34 5.39 0.00 4.54 18.97 0.00 0.73 5.44 0.00 13.46 51.67 0.00 1.00 6.20 0.00 1.96 6.23 0.00 0.00 0.00 0.00 2.96 12.43 1.55 0.22 5.49 0.02 0.90 12.47 0.69 0.00 6.21 1.28 0.00 6.61 0.00 0.00 0.00 3.54 1.12 30.78 0.20 0.82 8.22 0.50 0.52 14. 0.48 0.00 1.80 1.18 1.34 24.66 0.00 0.00 0.28 0.00 0.00 0.27 0.00 0.00 0.11 0.00 0.00 0.04 0.30 0.00 0.98 0.30 0.00 1.68 2.27 18.88 104.92 2.75 0.00 16.30 5.02 18.88 121.22 农业实灌总面积 65.51 61.60 72.63 45.96 245.70 28.52 85.91 4.00 118.43 45.28 59.66 16.00 27.45 10.77 159.16 54.41 56.46 15.60 126.47 19.83 18.20 7.50 1.83 6.11 53.47 590.71 112.52 703.23 牲畜(万头) 大牲畜 3.3 5.916 2.8 4.778 17.235 1.200 5.402 0.000 6.602 8.232 3.619 2.227 6.510 0.0 20.677 3.039 1.762 7.942 12.743 9.111 9.8 5.516 2.681 7.633 34.839 40.578 51.518 92.096 小牲畜 22.242 29.420 18.208 41.998 111.868 21.586 47.396 0.000 68.982 22.551 54.382 53.672 33.510 7.174 171.2 46.377 39.588 36.235 122.200 15.412 13.925 9.407 2.328 11.757 52.829 350.922 176.246 527.168 合计 25.885 35.336 21.106 46.776 129.103 22.786 52.798 0.000 75.584 30.783 58.001 55.9 40.020 7.263 191.966 49.416 41.350 44.177 134.943 24.523 23.823 14.923 5.009 19.390 87.668 391.500 227.7 619.2 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 其中 注:经济作物播种面积中包括除粮食作物、经济作物外其它作物播种面积。
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宁夏工业主要分布在川区,尤其集中在银川、石嘴山和青铜峡三市。川区十二县(市)2000年工业产值256.2亿元,占宁夏全部工业产值293.9亿元的87.2%,山区占12.8%。川区人均工业产值8111元,是南部山区1582元的5倍多。特别是银川、石嘴山二市(不含所辖县),工业产值达127.2亿元,占宁夏的43.3%。2000年工业总产值见表1-3。 1.1.3.3 农业
2000年农业总产值77.75亿元,比1995年的52.76亿元增加24.99亿元,年增长率8.1%。粮食产量252.74万t,比1949年的32.1万t增长7.9倍;油料产量6.99万t,比1949年的1.74万t增长3倍;大牲畜92.1万头,猪132.9万头,羊394.3万只,均比1949年增长2~14倍。据统计全区现有耕地1945.63万亩,比1949年的974.3万亩增加1倍。各县市农业基本情况见表1-4。 1.2 用水现状分析评价 1.2.1 用水变化历程
宁夏地区1995年、1997年、2000年各行业用水、耗水水平如表表1-5、1-6所示。以2000年为现状年,从整体水平来看,总取水量趋于下降,很大程度上农业取水量决定着总取水量的多少。根据取水量统计分析,宁夏地区取水量的变化不仅与人口、工业产值、灌溉面积及节水情况的变化有关,还与气候及黄河水量有密切关系。
10080用水量(亿m3)604020019941995199619971998199920002001时间(年)总取水量工业农业城镇生活农村生活图1-1 1995年、1997年、2000年宁夏各行业用水量图
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历年农业用水量的变化与农业灌溉面积及节水灌溉面积的变化是相协调的。2000年全区农业净耗水定额517m3/亩,略低于1995年的537m3/亩,这与灌区节水措施和节水技术的推广及人们的节水意识的提高有关。五年间净定额仅下降3.7个百分点,幅度不是很大,这主要受到两个年份的降水影响。2000年全区平均降水量214mm,引黄灌区146mm,1995年全区平均降水量319mm,引黄灌区222mm。由于1995年降水量高于2000年降水量近50个百分点,有效降水也高于2000年,这就影响到作物的净耗水定额。
表1-5 2000年与1995年、1997年用水量比较
工业 年份 取水量(亿m3) 5.559 5.130 4.586 定额(m3/万元) 214 176 156 农业 毛灌溉取水量定额3(亿m) (m3/亩) 81.828 1360 86.739 80.275 1292 1142 城镇生活 取水量(亿m3) 0.960 1.013 1.061 定额(L/人·d) 191 185 183 农村生活 取水量(亿m3) 0.435 0.452 0.631 定额(L/人·d) 12.1 16.8 30 总取水量(亿m3) 87.78 93.31 86.553 1995 1997 2000 表1-6 2000年与1995年、1997年耗水量比较
工业 年份 耗水量(亿m3) 8.887 1.103 1.113 定额(m3/万元) 70 68 38 耗水量(亿m3) 32.161 38.338 36.365 农业 净灌溉定额(m3/亩) 537 570 517 城镇生活 耗水量(亿m3) 0.216 0.194 0.255 定额(L/人·d) 43 35 44 农村生活 耗水量(亿m3) 0.435 0.452 0.631 定额(L/人·d) 12.1 16.8 30 总耗水量(亿m3) 33.7 40.00 38.3 1995 1997 2000 1.2.2 农业用水现状分析
农业灌溉取水包括水田、水浇地、菜田以及林牧鱼灌溉用水,分县市统计情况见表1-7。
2000年全区农业灌溉总取水量80.275亿m3,实际灌溉面积703.23万亩,平均亩均毛灌水量1142m3,净耗水量36.325亿m3,综合灌溉净定额517m3/亩。随着灌区节水措施和节水灌溉制度的推广,净耗水定额近年来有所下降。与1997相比,灌溉面积增加约35万亩,耗水量还减少1.9亿立方米。可以看出,增加
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表1-7 2000年农业取水量及定额统计表 单位:万m3、m3/亩
农田灌溉 地市 县市 水田 水量 银川市 石嘴山市 定额 水浇地 水量 定额 菜田 水量 定额 小计 水量 定额 林果灌溉 水量 定额 597 670 580 0 604 448 533 486 670 660 200 260 483 0 660 251 629 179 200 100 100 131 151 613 224 559 林果灌溉 草场灌溉 水量 0 0 0 0 0 0 0 0 0 884 11 124 320 0 1339 104 275 106 485 0 0 0 0 39 39 1274 5 1863 定额 570 550 180 250 378 520 550 221 411 130 130 561 214 371 鱼塘补水 水量 11988 2358 7718 1387 23451 1515 2976 0 4491 418 1800 0 0 0 2218 1558 988 0 2546 0 0 0 0 0 0 32706 0 32706 定额 1750 1760 1700 1900 1742 1515 1518 1517 1900 2000 1980 1900 1900 1900 1732 1732 小计 水量 20960 5071 16088 4402 46521 3847 5250 0 9097 3794 9434 1228 1706 0 16162 6270 10252 437 16959 50 54 11 4 128 247 85368 3618 886 定额 958 941 848 809 900 620 843 732 691 757 198 258 525 763 700 243 688 179 200 100 100 131 147 814 222 734 农业灌溉 其中地下合计 水 水量 87239 90340 90680 63660 331919 22803 95031 3388 121222 67710 95730 4270 12170 62 186169 70620 72532 00 149552 5530 6061 1000 200 1100 131 766021 36731 802752 定额 1332 1467 1249 1385 1351 800 1106 847 1024 1495 1605 267 443 584 1170 1298 1285 410 1183 279 333 133 109 180 260 1297 326 1142 2231 400 0 0 2631 200 69 0 269 100 590 2000 700 0 3390 0 0 600 600 3300 1861 100 0 200 5461 3590 8761 12351 吴忠市 中卫市 固原市 其中 34932 15 21156 1208 10191 1324 66279 1519 72 银 川 290 1900 52379 1374 3250 1300 85269 1517 2713 永宁县 27370 1700 44378 1261 2844 1200 74592 1390 8370 贺兰县 29502 1800 27272 1236 2484 1200 59258 1462 3015 灵武市 121444 1826 145185 1286 18769 1282 285398 1471 23070 小计 436 1453 15949 847 2571 803 156 849 2332 惠农区 24868 1595 586 1014 6224 1001 781 1127 2274 平罗县 0 3388 847 0 3388 847 0 石嘴山 25304 1592 78026 967 8795 934 112125 1058 4606 小计 26871 1950 30367 1430 6678 1400 63916 1606 2492 利通区 32078 2350 49114 1618 5104 1600 86296 1829 7623 青铜峡市 0 29 311 143 311 3042 311 1104 盐池县 0 10261 503 203 451 104 502 1386 同心县 0 62 584 0 62 584 0 红寺堡开发区 549 2149 930 1074 12128 1367 170007 1324 12605 小计 20160 1800 37627 1265 6563 1250 350 1393 4608 中卫县 21879 2350 371 1246 2760 1200 62280 14 中宁县 0 5183 437 780 400 5963 432 331 海原县 42039 2050 80451 1120 10103 1063 132593 1302 13928 小计 0 4853 283 627 260 5480 280 50 原州区 0 52 340 365 270 6007 335 54 西吉县 0 773 138 216 120 9 134 11 隆德县 0 117 113 79 105 196 109 4 泾源县 0 6 213 326 155 972 1 彭阳县 0 12031 277 1613 192 134 263 208 小计 川区十二县 247735 1901 384248 1216 48669 1230 680654 1401 51388 0 30374 358 2739 243 33113 344 3029 山区八县 247735 1901 414622 1034 51408 1011 713767 1226 54417 全区合计 9
的灌溉面积是靠节约的水量灌溉的。
全区各地耕地灌溉率因灌溉条件与水资源状况不同、开发程度不同而差异很大,引黄灌区达90%以上,宁南山区仅5.6%。引黄灌区农业相对发达,耕地面积占全区的23%,而粮食产量占全区的77%,灌溉农业的优势不言而喻。可以说,在宁夏没有灌溉就没有农业。正因如此,灌区灌溉面积和农业取水量增加很快。与1995年相比,全区灌溉面积增加70万亩,农业取水量增加4.亿m3,随着灌区的不断发展,水资源紧缺矛盾的日趋严重,节水越来越受到重视。近年来,在灌区大力推广节水措施,亩均毛取水量逐年下降。1997年比1995年下降5%,2000年比1995年下降17%。2000年与1997年、1995年用水、耗水量比较见表1-5、1-6。
根据调查,宁夏灌区目前大部分采用传统的地面灌水技术,其灌溉水利用系数一般仅有0.4左右,宁夏各个灌区的灌溉水利用系数差异也较大,其中引黄灌区仅有0.38,扬黄灌区、井灌区灌溉水利用系数稍高一点,可以达到0.5以上。从这个数据可以看出,宁夏引黄灌区灌溉水利用系数很低;从调查来看,宁夏目前的灌溉技术比较落后,渠道渗漏、灌溉工程老化失修严重,管理水平低下,水价偏低,田间水跑、冒、滴、漏的现象大量存在,因此宁夏灌区节水潜力巨大。现状年各分区的灌溉水利用系数,详见表1-8。
表1-8 现状年分区灌溉水的利用系数
分区 银川市 永宁县 贺兰县 灵武市 大武口区 平罗县 惠农县 青铜峡市 利通区 盐池县 渠系 0.46 0.44 0.47 0.47 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.69 田间 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.85 灌溉 0.377 0.361 0.385 0.385 0.361 0.361 0.361 0.361 0.361 0.587 分区 同心县 红寺堡 沙坡头区 中宁县 海原县 原州区 西吉县 隆德县 泾源县 彭阳县 渠系 0.57 0.48 0.48 0.48 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 田间 0.85 0.82 0.82 0.82 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 灌溉 0.485 0.394 0.394 0.394 0.485 0.485 0.485 0.485 0.485 0.485 1.3 现状节水及存在问题 1.3.1 用水总体效率分析
宁夏2000年全部工业总产值293.94亿元,全区万元产值取水量156m3,扣除火电取水后为111m3。工业用水主要集中在能源、化工、冶金、造纸部门,其中电力行业取水量最大,占全区工业取水量的31.6%。2000年全区农业灌溉总取
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水量80.275亿m3,实际灌溉面积703.23万亩,平均亩均毛灌水量1142m3,灌溉水利用系数0.45左右。农业灌溉耗水率为38%~80%,引黄灌区一般为38%~52%,山区扬黄灌区及库灌、井灌区一般为80%左右。全区现状年总耗水量36.365亿m3,亩均耗水定额517m3。城镇大生活用水标准为183L/人·d,居民小生活用水标准为114L/人·d,农村居民生活用水定额川区30L/人·d,山区20~25L/人·d,大牲畜用水定额为30L/头·d,猪10~15L/头·d,羊6~8L/ L/只·d。
宁夏节(用)水现状指标值和国内外先进指标对比见下表1-9,可以看出宁夏的节(用)水水平与国内先进指标值有较大差距。
表1-9 宁夏节(用)水现状指标值和国内外先进指标对比表
项 目 万元GDP取水量 灌溉水渠系利用系数 节水灌溉工程面积率 间接冷却水循环利用率 城镇人均日生活定额 工业废水达标排放率 河流水质达标率 单位 立方米/万元 % % 升/人·日 % % 指标值 156 0.4左右 <33% 183 40左右 国内先进 指标值 188 0.7 65.8 > 95 国外先进 指标值 8.41 0.7-0.8 84 98 85 备注 英国2000年 以色列2000年 法国1995年 美国1995年 美国1990年 1.3.2 农业用水效率与节水水平分析 宁夏地区大部分处于干旱区,农业以以引黄灌溉为主,无灌溉便无农业,是全国12个商品粮基地之一。2000年全区各行业共计用水量86.553亿m3,其中农业用水80.275亿m3,占92.8%。但有效性很差,渠灌区水的有效利用率只有0.4左右,单方水分生产率0.5kg/m3左右。
从我国改革开放的实践及世界各国社会经济发展的一般规律来看,经济处于快速发展阶段的国家随着工业化和城市化的发展,农业用水在社会用水总量的比重会不断下降,新增用水量主要用于满足工业、城市发展和改善人民生活的需求。宁夏正处在经济快速发展阶段,从发展趋势来分析,农业用水总量不但不可能增加,还有可能减少,解决农业发展缺水问题,根本出路在于节水。目前从一些地区来看,采用先进的节水灌溉技术和现代化的管理方法后节水效果十分明显。如采用渠道防渗,可减少渠道渗漏损失50%以上,大型灌区渠系水利用系数可达到
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0.5以上,中型灌区渠系水利用系数达到0.6以上,小型灌区渠系水利用系数达到0.7以上;采用喷灌、微灌技术节水效果更为明显,喷灌比地面灌溉节水40-50%,微灌可以节水70-80%。
宁夏地处西北内陆,其特殊的地理位置和自然条件,形成了干旱少雨,蒸发强烈的气候条件,本区自产水资源仅为11.7亿m3 ,人均只有220m3, 不足全国的1/10。亩均占有量65m3,不能突破。解决水资源短缺的唯一出路,只有靠发展节水农业。宁夏发展节水灌溉,从20 世纪80 年代起步,主要以地面灌溉节水工程即渠道衬砌和畦田建设为主,并推广管道输水灌溉,喷、滴灌, 实行井渠结合,开发利用地下水,取得了显著效益。实践证明,发展节水灌溉,不仅是解决全区中长期水资源供需矛盾的根本途径,也是加强农田水利基础建设、改变生产条件、转变经济增长方式,促进农业、农村经济上台阶的一项战略任务。节水灌溉势在必行, 潜力巨大。 1.3.3 节水工作存在的问题
宁夏地处西北干旱内陆地区,干旱缺水是宁夏农业乃至国民经济发展的主要制约因素,其中南部山区尤为突出。宁夏引黄灌区得引黄灌溉之利,是宁夏商品粮基地,但灌溉用水浪费严重。到本世纪末和下世纪初期,宁夏可利用水资源量按现有的供给水平已远不能满足国民经济发展的需要,水土资源严重失衡。因此,今后必须以节水为中心,调整水土资源的配置方式,挖掘内部潜力,提高水的有效利用率和单方水的效益。目前,宁夏农业灌溉主要存在以下问题: 1.3.3.1 灌区工程老化失修、渠道配套标准低,灌溉水有效利用率低
2000年宁夏引扬黄灌溉面积发展到633.7万亩。建成了一大批水利工程,古老简陋的旧灌区,经过恢复、改造和发展,建成目前有相当规模灌排设施的自流灌区和扬黄灌区。尽管如此,由于整个灌区工程老化损坏严重,工程运行效益一直不高,制约了灌区工农业生产的发展。自流灌区干渠现有近200km的衬砌也都因冻胀出现了不同程度的破坏。同时,由于畦田面积大,土地不够平整,渠道及田间渗漏严重,大量水资源消耗于无效蒸发;再者,灌区供水骨干渠道配套设施不全,缺乏必要的工程,为满足灌溉,只能大引导致大排,一方面加大了灌排工程规模,不利于灌区工程的改造与管理,同时也造成灌区水资源的极大浪费。目前,根据自治区水文水资源勘测局《宁夏河套灌区农业综合开发渠系输水损失防渗效果试验与水资源评价》与灌区农业实际灌溉引耗水量等有关资料,经
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分析测算,现状渠系水利用系数自流灌区为0.44~0.48;扬水灌区为0.57~0.69。
灌区现状畦田面积多为1~2亩,田间灌溉水利用系数为0.82~0.85,自流灌区平均灌溉水利用系数为0.361~0.395,扬水灌区为0.485~0.587。 1.3.3.2 灌区历史悠久、布局不合理,排水设施不完善
虽然宁夏引黄灌溉历史悠久,但其渠系布局极为不合理,干渠平行排列、渠系过长、渠道分级不明显。卫宁灌区由于长期采用无坝引水方式,随着黄河的摆动,渠首引水受黄河水位,要想多引水只有多开口多修渠;而青铜峡灌区由于修建青铜峡水库具有开口修渠的优越条件,造成渠首过于集中,干渠多达15条、相间距离一般仅为3~5公里、空流渠道长(上段50公里,全长100多公里),输水渗漏损失严重。另外,宁夏引黄灌区的支斗渠直接开口于干渠,灌区平均每公里干渠开口2.1个,个别灌区每公里高达5个以上,从而增加了灌溉管理和调度的难度,争水、无效泄水的现象严重。由于卫宁灌区无坝引水渠道宽浅,青铜峡灌区渠线长,而高地高斗灌溉要求水位高,又缺少必要的节制闸等,不得不加大引水流量,使得陪衬水过多,浪费严重。又由于灌区的排水管理薄弱,排水沟的坍塌、淤积和损坏等得不到及时修复,造成灌区排水条件不断恶化、地下水位普遍偏高,导致土壤次生盐渍化。据统计,宁夏引黄灌区轻、中、重盐渍化面积约占总耕地面积的40%,其中银北地区尤为严重。 1.3.3.3 灌溉粗放、管理水平低,节水意识不强
自八十年代以来,由于水利工程管理难以适应社会主义市场经济的要求,灌溉工程老化失修严重,安全供水、保障灌溉受到严峻的挑战,形成了灌区工程管理差、严重亏损和难以为继的局面。根据灌区供水成本测算,现有水利工程设施供水成本水价为:自流灌溉1.97分/m3,扬水灌溉26.3~33.37分/m3。而现行的水价仅为供水成本的60%~40%,长期低偿供水,致使供水工程运行维护难以为继,同时也导致大水漫灌等粗放用水和农业用水的严重浪费,不利于节约用水。水价对黄河水资源合理利用的杠杆调节作用没有发挥出来。 1.3.3.4 灌区管理设施落后
灌区量水设备不健全,目前农业用水只计量到支渠口,用水吃大锅饭的情况仍然存在。
宁夏多年来形成的大水漫灌、大引大排的灌水方式,以及渠道工程老化失修等,使全区水资源浪费严重,从宁夏的水资源利用及水资源管理现状可以看出,
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宁夏的灌区节水潜力巨大。
1.3.3.5 灌区管理设施落后,科技含量低
目前灌区水利骨干工程的管理,仍延续传统的人工值守、人工、手工操作的方法,管理设施、手段落后,科技含量低,新技术应用少,已不适应节水灌溉与现代化管理的需要,也影响工程效益的正常发挥。 2. 农业发展规划对水资源高效利用的要求 2.1 农业发展规划
宁夏是一个农业省区,农业是用水大户,现状年农业灌溉用水量80.275亿m3,占全区总用水量的93%。因此,农业灌溉需水预测是关系到全区需水预测的关键。影响灌溉需水量的因索很多,下而从灌溉而积发展和综合灌溉定额两方面进行分析预测。
2.1.1 农业灌溉面积发展预测
宁夏2000年粮食总产量25.27亿kg,人均占有粮食456kg。根据宁夏人口预测结果,2010年宁夏总人口将达到672.1万人,按人均占有粮食435kg计算,粮食总需求量为29.24亿kg,2020年宁夏总人口将达到808.6万人,按人均占有粮食440kg计算,粮食总需求量为35.5亿kg。同时,油料、肉类、水产品等也要求有较大幅度的增长。
根据宁夏水资源条件,引黄自流灌区在未来20年中不在发展灌溉面积,主要是通过老灌区改造、推广节水技术、灌区改革等措施,狠抓农业节水。中部干旱风沙区气候干燥,水资源贫乏。建设扬黄灌区主要目的是通过水利基础设施建设,改善当地自然生态环境。中部干旱风沙区气候干燥,水资源贫乏。建设扬黄灌区主要目的是通过水利基础设施建设,改善当地自然生态环境。扬黄新灌区发展一是要具有可持续性,二是全区耗用黄河水量不超过国家分配的指标。因此,在未来20年,有选择的建设兴仁扬水等工程。长远只能通过建设黄河大柳树枢纽工程来解决。南部山区垦殖率高,土地开发利用的主攻方向,就是建设旱作基本农田,改造中低产田,提高单位面积产量。
在发展过程中,预测水平年农业灌溉面积共有四个方案,在推荐方案下农田灌溉面积及种植结构见表2-1~2-3。
表2-1 2010年宁夏作物种植结构及灌溉面积 单位:万亩 地区 合计 1.粮食作物 2.经济作物、林、果、牧 14
小麦 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 753.7 259.9 119.8 190.9 121.1 62.0 111.9 39.0 12.0 19.5 5.5 35.9 水稻 80.0 40.9 9.5 17.0 12.6 0.0 玉米 123.1 42.6 23.4 46.7 8.3 2.1 麦套玉米 110.0 41.6 26.8 26.7 15.0 0.0 豆类 97.2 20.4 14.5 33.2 18.4 10.6 瓜菜 92.0 24.7 21.2 21.5 13.9 10.7 牧草 16.0 2.4 0.0 12.1 0.9 0.6 林果 93.0 48.2 3.4 14.2 25.1 2.0 枸杞 30.5 0.0 9.1 0.0 21.4 0.0 表2-2 2020年宁夏作物种植结构及灌溉面积 单位:万亩 地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 合计 803.7 261.9 121.8 222.1 126.2 71.7 1.粮食作物 小麦 121.3 39.4 12.1 23.9 5.0 40.8 水稻 80.0 40.6 9.7 16.9 12.9 0.0 玉米 176.4 58.7 34.3 66.6 14.5 2.3 麦套玉米 60.0 22.5 14.6 14.6 8.2 0.0 豆类 109.6 21.0 15.2 42.1 18.7 12.6 2.经济作物、林、果、牧 瓜菜 96.6 25.6 22.1 22.1 14.5 12.3 牧草 29.2 4.7 0.0 21.4 1.8 1.3 林果 95.6 49.3 3.5 14.6 25.9 2.3 枸杞 35.0 0.0 10.3 0.0 24.7 0.0 表2-3 2030年宁夏作物种植结构及灌溉面积 单位:万亩 地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 合计 838.7 266.9 121.8 237.1 131.2 81.7 1.粮食作物 小麦 141.6 45.4 13.6 29.1 5.2 48.3 水稻 59.9 30.8 7.0 12.3 9.8 0.0 玉米 180.8 59.8 33.5 70.4 14.7 2.4 麦套玉米 60.0 22.7 14.2 14.7 8.3 0.0 豆类 120.9 22.8 15.8 48.5 19.7 14.0 2.经济作物、林、果、牧 瓜菜 102.9 28.0 22.8 23.6 15.3 13.2 牧草 31.5 5.3 0.0 23.1 1.8 1.4 林果 100.4 52.1 3.6 15.3 27.0 2.4 枸杞 40.7 0.0 11.3 0.0 29.4 0.0 2.1.2 渔业发展规划
考虑地方实际状况,由于宁夏属于缺水地区,渔业不会有太大的发展,结合地方规划,确定宁夏鱼塘补水面积小幅度增长,鱼塘补水面积预测结果见见表2-4。
2.1.3牲畜发展预测
随着宁夏产业结构及种植结构的调整,牧业将是该区的发展方向,牧业生产逐步会有较大的提高,结合地方规划及实际状况,宁夏牲畜发展状况见表2-5。
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表2-4 不同水平年鱼塘补水面积预测成果 单位:万亩
分区 银川市 永宁县 贺兰县 灵武市 大武口区 平罗县 惠农县 青铜峡市 利通区 盐池县 2010年 8.21 1.61 5.45 0.88 1.20 2.37 0.72 0.26 2020年 8.37 1. 5.56 0. 1.22 2.41 0.74 0.27 2030年 8.46 1.66 5.61 0.90 1.24 2.44 0.74 0.27 分区 同心县 红寺堡 沙坡头区 中宁县 海原县 原州区 西吉县 隆德县 泾源县 彭阳县 2010年 0.98 0.62 2020年 1.00 0. 2030年 1.02 0. 注:未列县(市)的鱼塘补水量为0。 表2-5 预测水平年牲畜存栏数量 单位:万头、只 地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 2010年 120.1 21.5 8.4 23.9 16.8 49.5 大牲畜 2020年 143.0 25.6 10.0 28.5 20.1 58.9 2030年 162.4 29.1 11.4 32.3 22.8 66.9 2010年 732.3 139.7 87.4 240.4 163.1 101.8 小牲畜 2020年 995.3 190.5 118.3 322.7 223.3 140.5 2030年 1223.1 235.0 144.7 391.0 276.7 175.7 2.2 农业可供水量预测
可供水量一般指在一定的开发利用水平下,各种不同保证率时工程可以提供的水资源量。一定的开发利用水平包括两方面的涵义,一是指工程的规模、数量、方式等,二是指国民经济各部门对水资源的要求和使用情况。供水工程规划供水情况如下:
(1)当地地表水
山区水库、塘坝现状年供水为0.8亿m3,加固除险扩建,恢复原设计灌溉面积及供水能力,新建的库坝按设计能力供水,并考虑泥沙淤积库容减少情况。至2010年可供水量为1.4亿m3,至2020年为1.5亿m3。南部山区水窖和土圆井,目前完成40万眼,可供水量0.1-0.16亿m3。
在建的彭阳长城源引水工程和规划的六盘山东山坡引水设计供水能力2010年为0.35亿m3,2020年0.70亿m3。六盘山引水工程设计供水能力为2020年0.8亿m3。
(2)地下水
引黄灌区地下水开采仍有一定潜力。今后工业发展及城市化发展,工业及城
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镇生活用水增加的水量,绝大部分仍然用地下水水源补充。
(3)引扬黄河水
山区固海扩灌等增加灌溉面积39万亩,增加供水量1.3亿m3,引黄灌区沙坡头水利枢纽工程新增供水能力2.1亿m3。中部盐环定、红寺堡等扬水工程达到设计灌溉能力,新建兴仁扬水等工程,发展灌溉面积130万亩,增加供水5.5亿m3。
(4)废污水处理回用工程
据规划和在建的城市废污水处理工程设计,到2010年废污水处理回用量约0.08亿m3,2020年约0.36亿m3。
根据上述原则与方法,结合规划供水工程供水量,综合考虑各方面实际情况,预测出2010年、2020年全区可供水量分别为85.966亿m3、88.950亿m3。 2.3 农业需水预测 2.3.1 农业需水预测方法
农业需水包括农田灌溉需水、林草灌溉需水、鱼塘补水和牲畜需水。农田灌溉需水的计算,根据节约用水的有关成果,分别确定各自的渠系及灌溉水利用系数,并分别计算其净灌溉需水量和毛灌溉需水量。农田净灌溉定额根据作物需水量考虑田间灌溉损失计算,毛灌溉需水量根据计算的农田净灌溉定额和比较选定的灌溉水利用系数进行预测。农田灌溉定额,采用彭曼公式计算农作物蒸腾蒸发量、扣除有效降雨并考虑田间灌溉损失后的方法计算而得。
林牧渔业需水量中的灌溉(补水)需水量部分。根据现状典型调查,分别确定林果地和草场灌溉的净灌溉定额;根据灌溉水源及灌溉方式,分别确定渠系水利用系数;结合林果地与草场发展面积预测指标,进行林地和草场灌溉净需水量和毛需水量预测。鱼塘补水量采用亩均补水定额方法计算。牧业需水与生活需水类似,根据牲畜数量和单位用水定额计算需水。 2.3.2 农业需水量预测 2.3.2.1 农田净灌溉需水量预测
根据农田种植结构的预测结果,按照基于彭曼公式的作物需水量计算原理,分别计算出不同水平年的农田净灌溉需水量,见表2-6、表2-7。计算结果表明,在农田灌溉面积不断增长的过程中,农田净灌溉需水也在不断增长,在平水年份下,2010年、2020年和2030年农田净需水量分别为24.6亿m3、25.3亿m3和
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26.0亿m3。
表2-6 预测水平年25%、50%降水频率条件下的农田净灌溉需水量 单位:万m3
地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 25%降水频率 2010 2348.8 91806.0 44366.3 52530.3 36514.9 9431.3 2020 241409.0 91117.8 43084.9 58567.4 37726.3 10912.7 2030 248384.9 92346.2 42825.3 61819.7 39054.6 12339.1 2010 246158.1 95804.0 46226.4 55028.5 38556.3 10542.9 50%降水频率 2020 252968.2 941.1 44798.7 61303.3 39771.6 12203.5 2030 260243.3 96102.5 44527.4 603.9 41196.0 13813.4 表2-7 预测水平年75%、95%降水频率条件下的农田净灌溉需水量 单位:万m3 地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 75%降水频率 2010 273373.4 105500.0 50885.4 62102.1 42954.0 11932.0 2020 281997.0 104791.3 49673.8 69396.4 44353.6 13781.8 2030 290046.7 106028.0 493.4 73154.7 45935.3 155.3 2010 287883.8 110442.1 53201.6 655.1 45345.7 13249.3 95%降水频率 2020 297276.9 109742.6 52018.8 73395.5 46819.5 15300.5 2030 305973.1 111053.7 51709.1 77429.4 48500.2 17280.8 2.3.2.2农田毛灌溉需水量预测结果 (一)不节水状态下农田需水量
不节水状态下的农田需水量是指在预测水平年的发展灌溉面积下,保持现状的种植结构,灌区没有实施改造,维持现状的渠系水利用系数,灌溉措施没有改善,维持现状的灌溉水利用系数,在这种状态下的农田需水量,计算结果见表2-8、表2-9。结果表明,如果不进行节水,宁夏的农田需水量将会持续增长,在平水年份下将由现状的77.5亿m3增长到2010年的82.4亿m3,比现状年增加需水量4.9亿m3;2020年继续增长到84.4亿m3,比现状年增加需水量6.9亿m3;2030年达到了87.0亿m3,比现状年需水量增加9.5亿m3需水,占现状年农田灌溉总需水量的12.26%。虽然需水的增长并不完全代表着耗水的增加,但是这势必会增加供水的负担,需要新增额外的供水工程。
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表2-8 预测水平年25%、50%降水频率下的农田毛灌溉需水量(不节水状态) 单位:万m3 地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 2010 790238.0 320737.0 145529.1 170263.7 134096.1 19612.1 25%降水频率 2020 808771.3 304346.9 148147.6 191826.6 141855.0 22595.3 2030 8333.2 310034.9 1482.4 201828.6 147761.3 25450.0 2010 824155.0 333153.8 151479.8 177343.8 140332.8 21844.9 50%降水频率 2020 844359.8 316846.9 154188.7 199771.4 148378.4 25174.4 2030 869934.6 322676.7 154330.5 209928.3 154621.4 28377.7 表2-9 预测水平年75%、95%降水频率下的农田毛灌溉需水量(不节水状态) 单位:万m3 地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 2010 8760.3 3601.7 1286.5 195579.2 153328.1 24674.7 75%降水频率 2020 922691.0 344754.7 167191.4 220554.8 161774.6 28415.5 2030 950982.0 351047.1 167333.2 232021.8 168617.3 31962.6 2010 937687.1 374926.1 170849.5 204410.3 160162.9 27338.4 95%降水频率 2020 9632.0 3583.6 173863.1 230547.0 168854.9 31483.5 2030 993500.1 365411.4 174004.9 242654.0 176014.4 35415.3 表2-10 不同水平年灌溉水利用系数预测 分区 银川市 永宁县 贺兰县 灵武市 大武口区 平罗县 惠农县 青铜峡市 利通区 盐池县 同心县 红寺堡 沙坡头区 中宁县 海原县 原州区 西吉县 隆德县 泾源县 彭阳县 2010年 渠系 0.463 0.450 0.450 0.510 0.450 0.470 0.450 0.418 0.435 0.650 0.595 0.650 0.443 0.500 0.600 0.585 0.570 0.570 0.570 0.463 田间 0.780 0.780 0.780 0.810 0.780 0.780 0.780 0.780 0.780 0.840 0.840 0.840 0.795 0.810 0.840 0.840 0.840 0.840 0.840 0.780 灌溉水 0.361 0.351 0.351 0.415 0.351 0.367 0.351 0.326 0.339 0.546 0.500 0.546 0.354 0.408 0.504 0.491 0.479 0.479 0.479 0.361 渠系水 0.523 0.510 0.510 0.580 0.510 0.530 0.510 0.475 0.495 0.670 0.650 0.680 0.495 0.548 0.650 0.0 0.630 0.630 0.630 0.523 2020年 田间水 0.860 0.860 0.860 0.880 0.860 0.860 0.860 0.860 0.860 0.900 0.900 0.900 0.870 0.880 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.860 灌溉水 0.450 0.439 0.439 0.512 0.439 0.456 0.439 0.409 0.426 0.603 0.585 0.612 0.432 0.484 0.585 0.576 0.567 0.567 0.567 0.450 渠系水 0.573 0.560 0.560 0.630 0.560 0.580 0.560 0.525 0.545 0.720 0.700 0.730 0.545 0.598 0.700 0.690 0.680 0.680 0.680 0.573 2030年 田间水 0.900 0.900 0.900 0.915 0.900 0.900 0.900 0.900 0.900 0.930 0.930 0.930 0.908 0.915 0.930 0.930 0.930 0.930 0.930 0.900 灌溉水 0.516 0.504 0.504 0.578 0.504 0.522 0.504 0.473 0.491 0.670 0.651 0.679 0.496 0.548 0.651 0.2 0.632 0.632 0.632 0.516 (二)节水状态下的农田需水量 节水状态下的农田需水量是指在预测水平年的发展灌溉面积下,按照规划年的种植结构,通过灌区改造工程,提高渠系水利用系数,改善灌溉措施,提高灌溉水利用系数。根据宁夏建设节水型社会的目标以及未来可能实施的节水措施,在现状分析的基础上确定未来水平年灌溉水利用系数,见表2-10。在这种状态下
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的农田需水量,计算结果见表2-11、表2-12。结果表明,通过种植结构调整及一系列工程和非工程措施,虽然宁夏的灌溉面积持续增长,但是农田需水量在逐年下降,在平水年份下,2010年将由现状的77.5亿m3降低到2010年的61.2亿m3,减少需水量16.3亿m3,2020年继续降低到53.8亿m3,较2010年减少7.4亿m3,2030年需水量为50.4亿m3,比现状年需水量减少27.1亿m3需水,占现状年农田灌溉总需水量的35.0%,节水效果非常明显。
表2-11 预测水平年25%、50%降水频率下的农田毛灌溉需水量(节水) 单位:万m3 地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 2010 586724.0 236860.6 107151.0 127260.4 970.4 181.6 25%降水频率 2020 515765.8 194251.4 91706.9 123136.8 574.5 17096.2 2030 483282.2 180068.8 83340.7 117770.1 84011.0 18091.8 2010 612155.6 245946.5 111371.7 132606.2 103808.3 18422.9 50%降水频率 2020 537919.7 201716.1 95092.8 128207.9 93785.7 19117.1 2030 504328.7 186969.3 863.6 122538.0 88105.7 20252.1 表2-12 预测水平年75%、95%降水频率下的农田毛灌溉需水量(节水) 单位:万m3 地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 75%降水频率 2010 672676.2 267999.9 121939.5 147474.5 114408.1 20854.2 2020 594110.2 221316.8 104721.0 143065.6 103413.1 21593.7 2030 557817.8 205217.2 95335.5 137108.7 97332.5 22823.7 95%降水频率 2010 2020 704350.2 623147.8 279234.2 231115.0 127192.0 109351.3 154738.4 150239.1 120029.1 108468.8 23156.5 23973.5 2030 585885.1 214453.1 99635.1 144232.3 102223.4 25341.1 2.3.2.3 渔业需水量预测 按照鱼塘补水计算原理,可以得到现状年鱼塘补水量,见表2-13、表2-14。总体来说,宁夏鱼塘需水量变化不大,仅由现状年的1.19亿m3增加到2010年的1.39亿m3,增加了0.2亿m3需水量,之后还略微有所降低,但变化仅有几百万m3的需水。
表2-13 预测水平年25%、50%保证率的鱼塘补水量 单位:万m3 地区 全区 银川市 银川市 永宁县 贺兰县 灵武市 石嘴山市 平罗县 惠农县 吴忠市 2010 13034.1 8819.4 5144.3 769.8 2519.9 385.3 2529.2 1402.3 1126.9 826.7 25%降水频率 2020 12978.2 8781.6 5122.2 766.5 2509.1 383.7 2518.3 1396.3 1122.1 823.2 2030 12953.8 8765.0 5112.6 765.1 2504.4 383.0 2513.6 1393.6 1120.0 821.6 2010 13875.6 9421.6 5438.3 828.1 2730.0 425.1 26.4 1494.8 1169.6 875.8 50%降水频率 2020 13816.1 9381.3 5415.0 824.6 2718.3 423.3 2653.0 1488.4 11.6 872.0 2030 13790.1 9363.6 5404.8 823.0 2713.2 422.5 28.0 1485.6 1162.4 870.4 20
826.7 823.2 青铜峡市 858.9 855.2 中卫市 546.2 543.9 沙坡头区 312.6 311.3 中宁县 注:未列县(市)的鱼塘补水量为0。 821.6 853.6 542.9 310.7 875.8 913.7 575.2 338.5 872.0 909.8 572.7 337.0 870.4 908.1 571.6 336.4 表2-14 预测水平年75%、95%保证率的鱼塘补水量 单位:万m3 地区 2010 14600.2 9941.6 5694.9 877.1 2912.4 457.2 2778.7 1569.5 1209.2 918.5 918.5 961.4 601.3 360.1 75%降水频率 2020 14537.6 99.0 5670.5 873.3 29.9 455.2 2766.7 1562.8 1204.0 914.6 914.6 957.3 598.7 358.6 2030 14510.3 9880.4 5659.8 871.7 24.5 454.4 2761.5 1559.8 1201.7 912.9 912.9 955.5 597.6 357.9 2010 15306.3 10523.9 5982.7 933.0 3114.6 493.5 2863.2 1654.0 1209.2 957.8 957.8 961.4 601.3 360.1 95%降水频率 2020 15240.7 10478.8 5957.1 929.0 3101.3 491.4 2850.9 16.9 1204.0 953.7 953.7 957.3 598.7 358.6 2030 15212.0 10459.1 5945.9 927.3 3095.5 490.5 2845.5 13.8 1201.7 951.9 951.9 955.5 597.6 357.9 全区 银川市 银川市 永宁县 贺兰县 灵武市 石嘴山市 平罗县 惠农县 吴忠市 青铜峡市 中卫市 沙坡头区 中宁县 注:未列县(市)的鱼塘补水量为0。 2.3.2.4 牲畜需水预测
(一)牲畜需水定额
宁夏现状年大牲畜和小牲畜日均需水定额分别为30.0升/头和8.7升/头,较丰水地区的定额要小一些,但地方的实际水资源状况决定了牲畜单位需水不会有太大的增长,结合实际状况,宁夏预测水平年牲畜日需水定额见表2-15。
表2-15 预测水平年牲畜需水定额 大牲畜(升/头•日) 地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 现状年 30.0 29.9 30.1 29.8 30.2 30.0 2010年 30.2 30.4 30.5 30.3 30.6 30.0 2020年 30.5 30.9 30.9 30.8 31.0 30.0 2030年 30.8 31.4 31.3 31.3 31.4 30.0 现状年 8.7 8.9 9.3 8.2 9.2 8.0 小牲畜(升/头•日) 2010年 8.8 9.0 9.3 8.4 9.2 8.3 2020年 8.9 9.1 9.3 8.6 9.2 8.5 2030年 9.0 9.2 9.3 8.8 9.2 8.7 (二)牲畜需水 根据牧业发展状况及牲畜日需水定额,计算得出牲畜需水结果见表2-16。结果表明,随着宁夏畜牧业的大力发展,牲畜需水增长较大,由现状年的0.267亿m3增长到2030年的0.583亿m3,增加了一倍还多,但是由于总量较小,对需水影响不大。
表2-16 预测水平年牲畜需水量 单位:万m3
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地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 2010年 1325.3 238.7 93.6 2.3 187.9 540.8 大牲畜需水 2020年 1592.3 288.9 112.9 319.9 226.7 3.9 2030年 1824.5 333.4 129.9 369.2 260.7 731.3 2010年 2340.7 457.0 295.0 735.2 545.0 308.5 小牲畜需水 2020年 3222.2 630.3 399.3 1010.5 746.2 436.0 2030年 4010.0 786.1 488.5 1253.0 924.7 557.8 2.3.3 农业需水结果 农业需水总量即为农田灌溉水量、鱼塘补水量和牧业需水量之和。 2.3.3.1 不节水状态下农业需水量
不同水平年不节水状态下农业需水量为农田灌溉水量、鱼塘补水量和牧业需水量不节水状态需水量之和,不同降水频率下农业不节水状态下需水量结果见表2-17、2-18。
结果表明,在不节水状态下,农业需水将有一定幅度的增长,在50%平水年份,农业需水由现状年的78.98亿m3增加到2010年的84.17亿m3,增加了5.19亿m3,随着农业的发展,农业需水将逐步增长,到2020年和2030年农业需水分别为86.30亿m3和88.96亿m3,分别比2010年和2020年增加2.13亿m3和2.66亿m3。
表2-17 宁夏25%、50%降水频率下农业毛需水量(不考虑节水) 地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 2000 757440 324072 144857 157331 116938 14241 在25%降水频率下 2010 2020 806938 8265 330252 314048 148447 151178 172090 193980 135688 143683 20461 23675 2030 852153 319919 151421 204272 149800 26739 2000 7766 336877 150833 163860 122427 15769 在50%降水频率下 2010 2020 841697 862990 343271 327147 154533 157354 179219 201974 141979 150261 22694 26254 2030 8559 333160 157597 212421 156715 29667 表2-18 宁夏75%、95%降水频率下农业毛需水量(不考虑节水) 地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 2000 859932 3832 163541 179904 133812 17842 在75%降水频率下 2010 2020 917026 942043 371529 355573 167454 170470 197497 222800 155023 163705 25524 29495 2030 971327 362047 170713 234557 170758 33252 2000 6228 379209 170068 187515 139727 19708 在95%降水频率下 2010 2020 956659 983697 386146 370292 174101 177226 206368 232831 161857 170785 28188 32563 2030 1014547 376990 177469 245228 178155 36704 2.3.3.2 节水状态下农业需水量 不同水平年节水状态下农业需水量为农田灌溉水量、鱼塘补水量和牧业需水量在节水状态下需水之和,不同降水频率下农业节水状态下需水量结果见表
22
2-19、2-20。
表2-19 宁夏25%、50%降水频率下农业毛需水量(节水状态下) 地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 2000 757440 324072 144857 157331 116938 14241 在25%降水频率下 2010 2020 603424 533559 246376 203952 110069 94737 129087 125290 100562 91403 17331 18176 2030 502071 1953 873 120214 86050 19381 2000 7766 336877 150833 163860 122427 15769 在50%降水频率下 2010 2020 629697 556550 2560 212017 114425 98258 134481 130410 105455 95668 19272 20197 2030 523953 197452 730 125031 90199 21541 结果表明,虽然农业灌溉面积、鱼塘面积及牧业均有一定幅度增长,但通过种植结构调整和灌溉水利用系数的提高,农业需水总体呈下降趋势,在50%平水年份,农业需水由现状年的78.98亿m3减少到2010年的62.97亿m3,减少了16.01亿m3,随着节水措施的不断实施,农业节水潜力将逐渐减少,到2020年和2030年农业需水分别为55.66亿m3和52.40亿m3,分别比2010年和2020年减少7.13亿m3和3.26亿m3,总体来说随着农业节水的不断进行,节水潜力将逐渐减少。
表2-20 宁夏75%、95%降水频率下农业毛需水量(节水状态下) 地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 2000 859932 3832 163541 179904 133812 17842 在75%降水频率下 2010 2020 690942 613462 278637 232135 125107 108000 149392 145311 116102 105343 21704 22674 2030 578163 216217 98715 1394 99473 24113 2000 6228 379209 170068 187515 139727 19708 在95%降水频率下 2010 2020 723322 3203 290454 242513 130444 112714 156696 152523 121723 110399 24006 25053 2030 606932 226032 103099 146806 1043 26630 3. 指导思想与原则 3.1 指导思想
以党的“十六”大和十六届五中全会精神为指导,以水资源合理配置和高效利用为核心,坚持“以人为本,全面、协调、可持续”的发展观,按照完善社会主义市场经济的要求,改革水资源管理,建立、市场引导、公众参与的水资源管理,把节水工作贯穿于经济发展和群众生产生活的全过程。在宏观和市场经济机制引导下,综合采取法律、行政、经济、科技和工程等措施,通过产业结构的优化调整、经济手段、加强需水和排污管理、各种节水技术推行普及、科学的水资源管理制度等一系列工程和非工程措施,建立包括农业、工业、服务业和生活节水在内的现代节水型社会,切实转变全社会对水资源的粗放利用方式,不断提高区域水资源和水环境的承载能力,实现人与自然
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和谐相处,经济与社会可持续发展,为全面建设小康社会提供安全的水资源和水环境保障。
3.1.1 提高水资源利用效率
缺水已经成为影响我国现代化建设和社会经济持续发展的瓶颈要素之一,解决缺水是摆在全社会面前的重大事情。然而,在当今社会生产和经济生活中,还普遍存在用水效率、效益低,管理粗放等问题,使得水资源短缺与污染并存,供水不足与浪费并存,水源不足与供水结构不合理并存的现象长期存在,进一步加剧了水资源的短缺,所以应全面提高水资源开发利用效率。 3.1.2 建立节水机制,实施节水战略
节水是中国应对水危机的最有效途径,节水导向的战略适用于整个中国。节水不仅可以提高资源利用效率、缓解资源供给压力,而且可以减少污水排放、降低供水投资。据《中国可持续发展水资源战略研究报告》预测,我国2010年供水设施单位投资约8元/m3,污水处理约为10元/m3,而节水仅需3元/m3。相对于调水和治污,节水不仅成本较低,而且有很高的生态环境正外部性。节水等于减污,在主要受水质型缺水困扰的南方,也有很强的节水需求。特别是南方很多省份工业化水平和城市化速度大大高于北方,城市水源不足和水质问题十分突出,面临不亚于北方的节水压力。因此,不论水资源短缺的地区,还是水资源相对丰富的地区,不论枯水年,还是丰水年,不论农业还是工业,都有必要节约用水和高效用水。可以认为,全面建立节水机制、全面实施节水战略、全面建设节水型社会,是解决中国缺水和污染问题的根本出路。 3.1.3 全社会参与
以党的十六大、十六届三中全会精神和、宁夏水利工作方针为指导,树立和落实科学发展观,以水权、水市场理论为基础,以提高水资源的利用效率和效益,促进经济、资源、环境协调发展为目标,以水资源统一管理为保障,综合采取行政、经济、科技和工程等措施,建立宏观、市场引导、公众参与的节水型社会管理体系建设,形成以经济手段为主的节水机制和自觉节约水资源的社会风尚,实现水资源可持续利用,为全面建设小康社会提供水资源保障。 3.2 规划原则
3.2.1 坚持以人为本,促进人水和谐
坚持以人为本,把人民群众的根本利益作为节水型社会建设的出发点,按照
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科学发展观的要求,坚持协调发展,从现代化建设的全局出发,统筹城乡、区域、经济社会发展、人与自然和谐发展中的水资源和水环境问题,正确处理生活、生产经营和生态用水的关系,优先保障公民基本生活用水,合理保留生态水,彻底改变对水资源掠夺性的开发和浪费,通过提高用水效率和效益满足经济社会用水增长。
3.2.2 坚持制度创新,促进自觉节水
坚持制度创新和制度建设,建立以水权、水市场理论为基础的水资源管理。通过完善水资源管理与管理制度,来规范水资源供需关系变化所带来的经济利益关系的变化,形成推进全社会自觉节水的机制,促使各级主动调整产业结构与布局、优化配置水资源,促使用水户主动转变用水方式,促进经济社会发展中的全面、全过程节水。 3.2.3 坚持主导,促进公众参与
充分发挥在节水型社会建设中的宏观和主导作用,保证公共利益和水资源可持续利用,发挥宏观和引导作用,加强对节水型社会建设的组织领导和、资金支持;鼓励社会公众的广泛参与,充分调动广大用水户参与水资源管理的积极性,增强节水观念,使节水型社会建设成为全社会的共识。 3.2.4 坚持统筹协调,促进优化配置
统筹考虑供水、用水、排水与治污,统筹考虑城乡用水、行业用水,根据区域水资源和水环境的承载能力,制定国民经济和社会发展战略,合理安排生产、生活和生态用水,确定本地区合理的发展模式和产业布局,把节水与水资源优化配置,与经济结构的战略性调整和经济增长方式的转变有机结合起来,实行全过程与全面节水。
3.2.5 坚持科技进步,促进高效用水
充分发挥科技的先导作用,开发推广节水新技术、新材料、新产品、新工艺,把先进节水技术与常规节水技术相结合,不断采用先进管理手段,提高工农业用水、节水和水污染防治的水平,发展节水型工业、农业,提高用水效率和效益,以降低经济社会发展的资源环境代价。 3.2.6 坚持流域统筹,促进区域推动
统筹考虑流域和区域的水资源开发、利用、治理、配置、节约和保护工作,以流域为单元明晰和分配初始用水权,为区域用水权分配提供依据;根据区域水
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资源和经济社会发展状况,从实际出发,流域统筹,区域推动,分类指导,分布实施,全面推动节水型社会建设。 4. 节水标准与节水效果分析 4.1 节水目标
农业节水目标主要有以下几点:
(1)要按照节约优先、立足挖潜,合理使用、优化结构,改革、创新机制的原则,充分发挥科技支撑作用,采取工程、农艺及管理等综合节水措施,将宁夏建成全国节水型社会建设示范省区。使农业用水增长率实现“零”增长或负增长趋势,尽可能降低农业水资源供需缺口;
(2)以大型灌区为重点,加快以节水为主的灌区续建配套和节水改造步伐,结合农业结构调整,因地制宜推广渠道衬砌、低压管道、喷灌、滴灌、渗灌、沟灌、畦灌等田间灌溉,输水新技术,提高灌区水利用效率和效益。具体指标为:到2010年全区灌溉水利用系数由现状0.4左右提高到0.45,农田综合灌溉净定额(包括渔业、牧业)大幅度降低,由现状年的517m3/亩降低到500m3/亩,单方水粮食生产量由0.6公斤提高到1.0公斤;到2020年,灌溉水利用系数提高到0.55,综合灌溉净定额降低到降低到490 m3/亩,单方水粮食生产量提高到1.2公斤;到2030年,灌溉水利用系数提高到0.6;综合灌溉净定额降低为480 m3/亩,单方水粮食生产量提高到1.3公斤。
(3)牲畜养殖用水定额有一定程度降低。大牲畜用水定额为30L/头·d,2010年为29L/头·d,2020年为28 L/头·d,2030年为27 L/头·d。 4.2 农业节水效果分析
前面已经提到,农业用水在国民经济需水中占有很大的比重,因此农业节水是国民经济节水的重点,通过种植结构调整和工程措施逐步提高农业灌溉水利用系数是农业节水的重要措施。通过农业蓄水预测分析,表4-1~表4-4是农业继续效果分析。结果表明,50%降水年份,保持现状的灌溉水利用系数,通过种植结构调整,2010年、2020年和2030年的节水量分别是7.77亿m3、9.亿m3和11.39亿m3,分别占总需水量的9.23%、11.17%和12.81%;而保持现状年种植结构不变,逐步提高灌溉水利用系数,2010年、2020年和2030年的节水量分别是14.28亿m3、23.16亿m3和27.92亿m3,分别占总需水量的16.97%、26.83%和31.39%;而通过两种节水措施,三个预测水平年的节水量分别是21.20亿m3、
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30.亿m3和36.56亿m3,分别占总需水量的25.19%、35.51%和41.10%,节水效果非常明显。
表4-1 25%降水频率下节水效果 单位:万m3 措施 地区 合计 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 种植结构调整 2010 2020 2030 75163 92031 109232 31791 31527 37274 13351 19492 22197 15863 23270 28166 13949 17569 21396 207 173 198 灌溉水利用系数提高 2010 2020 2030 136345 221152 266719 54914 85526 101563 26821 41565 48436 28840 50228 62140 22814 38465 47363 2955 5368 7217 2010 203514 83876 38378 43003 35126 3130 总节水量 2020 293006 110095 541 68690 52280 5499 2030 350082 129966 949 84059 63750 7358 表4-2 50%降水频率下节水效果 单位:万m3 措施 地区 合计 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 2010 77677 32858 14031 163 14244 155.2 种植结构调整 2020 2030 96371 113920.3 33315 39252.4 20676 23414.6 24155 29161.7 18123 21979.4 102.7 112.2 灌溉水利用系数提高 2010 2020 2030 142817 231571 279225 57392 315 106025 28007 43395 50566 30153 52491 838 23975 40390 49751 3290 5980 8046 2010 211999 87207 40108 44738 36524 3422 总节水量 2020 2030 3040 365606 115131 135707 59096 67867 71563 87390 54593 66516 6057 8126 表4-3 75%降水频率下节水效果 单位:万m3 措施 地区 合计 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 种植结构调整 2010 2020 774 95196 33044 33090 131 19868 191 24340 14193 17806 120 92 2030 113600 39418 22715 29607 21758 103 灌溉水利用系数提高 2010 2020 2030 157047 254488 306936 62927 97779 116040 30558 47333 55149 33428 58239 72012 214 44384 54669 3719 6752 9066 2010 226084 922 42347 48105 320 3821 总节水量 2020 328581 123438 62470 774 58361 6822 2030 3931 145830 71998 94913 71285 9139 表4-4 95%降水频率下节水效果 单位:万m3 措施 地区 合计 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 种植结构调整 2010 2020 2030 77413 95310 113724 33044 33167 39509 135 198 22746 16520 24480 297 14132 17727 21665 72 38 41 灌溉水利用系数提高 2010 2020 2030 1362 266314 321297 65727 102066 121110 31866 49353 57501 34969 60947 75403 27679 466 57237 4121 7481 10045 2010 233337 95692 43658 49672 40134 4182 总节水量 2020 340494 127779 512 80308 60386 7510 2030 407615 150958 74370 98422 73791 10074 5.农业节水 5.1 节水方案比选 5.1.1 不同节水力度方案 5.1.1.1 计算公式选择
农业用水效率可以用净灌水定额和灌溉水利用系数来表示,通过调整净灌水定额和灌溉水利用系数,采取一定节水措施,会产生不同的农业用水效率,进而
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得到不同的的方案。用到的计算公式如下:
W净AIN
Wg式中:
W净g
W净——农业灌溉净灌溉蓄水量,m3; A——全灌区面积,亩; IN——净灌水定额,m3/亩;
Wg——从渠首引入的总水量,即为灌溉需水量,m3; ηg——灌溉水利用系数;
农田灌溉用水在农业灌溉用水中所占比例最大、节水潜力最大,也是农业节水的重点,因此在本次计算过程中,只考虑农田节水。 5.1.1.2 选定节水方案
(一)现状年农田净灌溉定额的确定
根据宁夏水文局资料分析,宁夏现状年农作物种植面积见表5-1(油料作物包含在豆类中)。
表5-1 现状年(2000)年种植结构表 单位:万亩
地区 合计 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 合计 684.4 256.9 117.8 160.9 106.9 41.9 小麦 .9 36.1 11.5 14.9 5.4 22.0 1.粮食作物 水稻 玉米 麦套玉米 130.4 55.0 170.5 66.5 20.4 62.9 15.9 9.3 43.1 27.4 22.4 40.6 20.5 0.7 23.8 0.0 2.2 0.0 豆类 76.3 16.3 12.3 21.4 17.6 8.6 2.经济作物、林、果、牧 瓜菜 牧草 林果 78.9 7.8 63.5 20.8 1.1 32.7 19.4 0.0 2.4 18.8 6.0 9.4 12.4 0.5 17.8 7.6 0.3 1.2 枸杞 12.1 0.0 3.8 0.0 8.3 0.0 根据现状年宁夏各计算单元作物种植结构和相应的灌溉面积和地下水的实际埋深值,利用前面所建立的基于彭曼公式的动态灌溉需水量计算模型,可以计算出不同保证率条件下农田净灌溉需水量。其具体计算成果,详见表5-2。不同降水频率下,农田净灌溉用水量有较大的差别,25%降水频率下净需水为23.1亿m3,95%降水频率需水为28.1亿m3,相差5亿m3,50%和75%年份净需水量分别为24.2亿 m3和26.7 亿m3。
表5-2 现状年农田净灌溉用水量表 单位:万m3
地区 全区
25%保证率 230962.2 50%保证率 242408.5 28
75%保证率 267449.6 95%保证率 280530.8 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 95066.7 440.8 49265.9 33599.9 6588.9 993.8 48509.0 51681.6 35504.8 7323.3 109063.5 52961.2 57726.0 39379.5 8319.4 113945.2 55240.7 60662.8 41465.7 9216.4 29
因此可得现状年不同保证率条件下农田净灌溉定额,如表5-3所示: 表5-3 现状年农田净灌溉定额表 单位:m3/亩
地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 25%保证率 337.46669 370.05333 394.2343 306.156 314.31151 157.25298 50%保证率 354.19126 386.88128 411.79117 321.20323 332.13096 174.78043 75%保证率 390.77966 424.53678 449.58574 358.76942 368.37699 198.5537 95%保证率 409.305 443.53912 468.93633 377.02175 387.242 219.96181 (二)现状年农田灌溉毛需水量计算 根据2000年宁夏农田净灌溉水量以及灌溉水利用系数(表5-4),分析和计算出不同水平年在不同保证率条件下农田毛灌溉需水量。其具体计算成果详见表5-5。现状年,在当前种植结构、渠道状况以及当前的灌溉方式下,宁夏不同降水频率的需水量有较大差别,在50%保证率平水年状态下,需水量为84.5亿m3,在95%保证率的特枯年份,需水量为88.0亿m3,而在丰水年份下,需水相对较少,为74.4亿m3,特枯年份与丰水年份需水量相差13.6亿m3。
表5-4 现状年分区灌溉水的利用系数
分区 银川市 永宁县 贺兰县 灵武市 大武口区 平罗县 惠农县 青铜峡市 利通区 盐池县 渠系 0.46 0.44 0.47 0.47 0.44 0.44 0.44 0.44 0.44 0.69 田间 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.82 0.85 灌溉 0.377 0.361 0.385 0.385 0.361 0.361 0.361 0.361 0.361 0.587 分区 同心县 红寺堡 沙坡头区 中宁县 海原县 原州区 西吉县 隆德县 泾源县 彭阳县 渠系 0.57 0.48 0.48 0.48 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 0.57 田间 0.85 0.82 0.82 0.82 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 0.85 灌溉 0.485 0.394 0.394 0.394 0.485 0.485 0.485 0.485 0.485 0.485 表5-5 现状年农田灌溉毛需水量 单位:万m3 地区 全区 银川市 石嘴山市 吴忠市 中卫市 固原市 25%保证率 743633.9 315982.7 142397.7 155870.3 115676.7 13706.5 50%保证率 775240.4 328273.2 148257.9 162356.9 121118.7 15233.6 75%保证率 844788.2 355784.1 160868.6 1783.8 132463.3 17307.5 95%保证率 880480.3 369663.8 167323.0 185942.2 138378.1 19173.3 (三)同时调整净灌水定额和灌溉水利用系数,拟定以下节水方案: 表5-6 不同保证率下的节水方案
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25%保证率 方案 灌溉水利用系数 0.4 0.45 0.45 0.55 0.55 0.6 0.6 净灌溉定额(m3/亩) 337.5 337.5 325 325 315 315 300 50%保证率 灌溉水利用系数 0.4 0.45 0.45 0.55 0.55 0.6 0.6 净灌溉定额(m3/亩) 354.2 354.2 340 340 330 330 320 75%保证率 灌溉水利用系数 0.4 0.45 0.45 0.55 0.55 0.6 0.6 净灌溉定额(m3/亩) 390.8 390.8 385 385 375 375 365 95%保证率 灌溉水利用系数 0.4 0.45 0.45 0.55 0.55 0.6 0.6 净灌溉定额(m3/亩) 409.9 409.9 395 395 385 385 375 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五 方案六 方案七 5.1.2 节水方案比选 采用的节水措施提高灌溉水利用系数后的节约效果如表5-7~5-10所示: 表5-7 提高用水效率后的节约效果表(25%保证率)
灌溉水利用系数 0.4 0.45 0.45 0.55 0.55 0.6 0.6 25%保证率的净灌溉定现状净灌溉用额(m3/亩) 水量(m3) 337.5 337.5 325 325 315 315 300 230962.2 230962.2 230962.2 230962.2 230962.2 230962.2 230962.2 25%保证率的现状毛需水量(m3) 743633.9 743633.9 743633.9 743633.9 743633.9 743633.9 743633.9 实施方案后的未来毛需水量(m3) 547033.5 486252 468288. 383145.45 371356.36 340410 324200 实施方案后的节约水量(m3) 196600.4 257381.9 275345.01 360488.45 372277.54 403223.9 419433.9 方案 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五 方案六 方案七 表5-8 提高用水效率后的节约效果表(50%保证率) 灌溉水利用系数 0.4 0.45 0.45 0.55 0.55 0.6 0.6 净灌溉定额(m3/亩) 354.2 354.2 340 340 330 330 320 50%保证率的现状净灌溉用水量(m3) 242408.5 242408.5 242408.5 242408.5 242408.5 242408.5 242408.5 50%保证率的现状毛需水量(m3) 775240.4 775240.4 775240.4 775240.4 775240.4 775240.4 775240.4 实施方案后的未来毛需水量(m3) 574144.04 510350.25 4902.22 400829.09 3040 356620 345813.33 实施方案后的节约水量(m3) 201096.36 20.15 285338.18 374411.31 386200.4 418620.4 429427.07 方案 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五 方案六 方案七 表5-9 提高用水效率后的节约效果表(75%保证率) 灌溉水利用系数 0.4 净灌溉定额(m3/亩) 390.8 75%保证率的现状净灌溉用水量(m3) 267449.6 31
75%保证率的现状毛需水量(m3) 844788.2 实施方案后的未来毛需水量(m3) 633453.83 实施方案后的节约水量(m3) 211334.37 方案 方案一
方案二 方案三 方案四 方案五 方案六 方案七 0.45 0.45 0.55 0.55 0.6 0.6 390.8 385 385 375 375 365 267449.6 267449.6 267449.6 267449.6 267449.6 267449.6 844788.2 844788.2 844788.2 844788.2 844788.2 844788.2 563070.07 554742.22 453880 442090.91 405250 394443.33 281718.13 290045.98 390908.2 402697.29 439538.2 450344.87 表5-10 提高用水效率后的节约效果表(95%保证率) 灌溉水利用系数 0.4 0.45 0.45 0.55 0.55 0.6 0.6 净灌溉定额(m3/亩) 409.9 409.9 395 395 385 385 375 95%保证率的现状净灌溉用水量(m3) 280530.8 280530.8 280530.8 280530.8 280530.8 280530.8 280530.8 95%保证率的现状毛需水量(m3) 880480.3 844788.2 844788.2 844788.2 844788.2 844788.2 844788.2 实施方案后的未来毛需水量(m3) 36.63 590610.33 569151.11 465669.09 453880 416056.67 405250 实施方案后的节约水量(m3) 216043.67 254177.87 275637.09 379119.11 390908.2 428731.53 439538.2 方案 方案一 方案二 方案三 方案四 方案五 方案六 方案七 通过以上计算可知,在不考虑经济发展及生态环境的影响下,宁夏地区农业有较大的节水潜力。在不同保证率条件下,选择方案三、方案五和方案七分别作为2010年、2020年和2030年的节水方案。 5.2 节水措施 5.2.1 工程措施 5.2.1.2 渠道防渗技术
渠道防渗技术是目前国内外普遍采用的农田灌溉节水技术,对灌区各级渠道进行防渗衬砌,是减少渠系渗漏损失,提高灌溉水利用率的有效途径。根据有关试验资料分析表明,实施渠系衬砌后,可使渠系水利用系数提高0.2~0.4,减少渠道输水渗漏损失量50~90%。在农渠不砌护条件下,灌区自斗渠以上的渠系每增加衬砌率10%,渠系水利用系数可提高3%左右。
引扬黄灌区各主要干渠总长1669公里,其中砌护长度为575.4公里,占其总长的34%,而自流灌区主要干渠的砌护长度仅为其总长的1/5~1/4,实际灌溉面积是全灌区的97%左右,其中,青铜峡自流灌区1084km的干渠,有问题的渠道占渠道总长的47.7%,有近51.6%的建筑物老化损坏,沟道冲淤滑塌段占沟道总长的55%;青铜峡河西灌区自南向北长达170km,自古以来所形成的西干、唐徕、汉延、惠农四大干渠平行于黄河布置的状况,弊病很多,是造成大引大排的主要原因,渠道输水损失比较大,渠系水利用系数较低,渠道防渗、渠系合理布
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局任务极其艰巨,节水潜力巨大;固海扬水灌区干渠存在问题的总长度为.2公里,占其干渠总长度的28%,并且经常被冲毁和淤积的干渠段占干渠总长度的16%。这说明,固海扬黄灌区某些渠段存在设计不合理或者施工处理不当的问题。由于渠道存在隐患,增加了其运行险情。因此,渠道防渗砌护、除险加固、优化渠系布局应该是宁夏灌区节水的首要措施。
青铜峡灌区灌溉面积占宁夏全灌区灌区的69.1%,而青铜峡河西灌区灌溉面积占青铜峡灌区的74%,存在问题最多,节水潜力最大,是青铜峡灌区节水改造的重中之重。根据宁夏的节水规划,未来水平年宁夏将实施青铜峡灌区西干渠与唐徕渠、汉延渠与惠农渠上段合并改造,实施沙坡头南、北干渠连通工程。新增干渠支干渠防渗砌护680公里,砌护率达到41%;新增支斗农渠防渗衬砌7800公里,砌护率达到19.3%;清淤整治排水沟道1200公里;改造中低产田230万亩;完成扶贫扬黄灌溉一期工程配套面积45万亩,自流灌区及边缘扬水灌区挖潜改造新增生态建设面积35万亩。 5.2.1.2 平整土地,大面积开展小畦灌溉
地面灌溉是宁夏目前采用的一种主要灌溉方式,尤其是在引黄灌区,预计在今后一段相当长的时间内,仍将占据主导地位。根据大量的试验分析资料显示,地面灌溉用水损失中,田间损失占总损失的30%左右,说明田间节水潜力很大。影响地面灌溉水的利用效率的关键因素是土地的平整程度以及田块的大小。传统的耕作条件下,土地的平整需要花费很多的劳动力,但是随着科技的发展,土地平整也可以实现机械化。目前,出现了激光控制平地技术,采用激光控制平地技术进行农田土地平整省时省力,容易实现,而且平整度高。
畦灌是用土埂把灌溉土地分割成一系列狭长的地块——畦田,灌水时将水从输水沟或毛渠引入畦田后,在地面形成薄水层,延畦田纵坡方向流动,在流动过程中渗入到土壤中。畦灌是地面灌溉中推广应用最广泛的灌水方法之一,可收到节水增产的良好的效果,投资少见效快、事半功倍。
畦灌适用于窄行距密播作物。畦灌的技术要素主要是畦宽、畦长、畦垄形状;畦灌技术要点可概括为“三改”,即把大畦改小畦,长畦改短畦,宽畦改窄畦。如井灌,畦宽1~2米,畦长30~50米。自流灌溉,畦宽2~3米,畦长30~80米。应用畦灌技术首先要平整土地,地面坡度在0.001~0.003之间。畦的具体规格应根据田间渠道网的布置形式和密度,畦埂占地面积等确定。畦灌比大水漫灌可节
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水40%以上。
畦灌技术虽然具有悠久的历史,但目前由于宁夏土地平整度差、畦田规格不合理以及灌溉管理粗放等问题,致使田间灌水效率目前仅能达到40%左右。因此,宁夏今后的重点是要结合以平田整地为主的农田基本建设,进行必要的田间工程改造,提高土地平整精度,放缓畦田田面纵坡,适当加大入畦流量,提高灌水效率,增加粮食单产。20世纪80年代以来,国外开展了基于激光平地技术的大流量水平畦灌技术,节水增产效果则更加显著。
在进行大面积的推广之前,首先开展示范区建设,主要进行灌区畦灌标准研究、畦灌技术要素研究、畦灌技术应用效果评价研究、畦灌技术性能评价指标体系研究、大流量水平畦田的田间试验研究和节水增产效果的观测研究。通过节水灌溉示范区的建设,研究总结一整套适合宁夏及西北地区的激光控制平地和畦田改造小畦灌溉的实用技术,评估该技术的技术可行性和经济可行性,观测总结其节水增产效果,尽快在宁夏引黄和扬黄500万亩灌溉面积上全面推广。 5.2.1.3 完善配套建筑物
灌区水利工程多建于五、六十年代,目前已运行30~50年,工程老化严重,工程效益逐年下降。由于建筑物老化破坏严重,造成渠渗、闸漏,特别是在渠道末稍,渠水入沟无法控制,严重浪费了水资源。同时也加大了沟道排水负担,导致地下水位上升,如1993年唐徕渠在春灌期连续两次决口,造成决口处房毁田冲,下游无法灌水的局面,严重威胁着灌区的生产发展。因此,必须在灌区开展节水工程建设及技术示范推广应用,减轻渠道负荷,对老化建筑物及时维修、改造,挖掘现有工程潜力。 5.2.1.4 低压管道输水灌溉技术
低压管道输水灌溉技术,工程简单,节水效果明显,输水利用系数可达0.95。与土渠灌溉相比,平均亩次毛灌水量可减少30~40 m3,减少提水耗能30~40%。此外,还具有投资省,见效快的优点,尤其在机井灌区比较适用,容易被群众所接受。
宁夏自1990年开始在西吉、灵武县等地开展试验示范建设以来,目前已发展到6万亩。根据试验资料分析表明,实行低压管道输水灌溉技术效果显著。示范区扩灌率(旱地改水地)达34.6~41.9%,每亩年均节水可高达136.65 m3,综合节水率达43.8%,每亩年均节电量为33.08千瓦小时,节电率36.5%,能源单耗
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可降低17.5%。管灌区增加耕地面积为灌溉面积的1.71%,亩均省工1.6日,亩均增产粮食138.6公斤,年净增效益69.94元/亩,(经济作物仅占10%)。大量的试验资料证实,低压管道输水灌溉技术在宁夏具有大规模推广应用价值,特别是在水资源十分短缺的宁南山区,更应大面积推广应用。可首先在南部山区的一些水源条件相对较好的井灌区和库、塘灌区逐步达到全面推广应用管灌技术,然后再在引黄灌区边缘的井灌区等逐步推行管灌技术,以缓解或彻底解决灌水紧张的矛盾。
5.2.1.5 节水灌溉技术的应用
与地面灌技术相比,喷微灌技术具有省水、增产、省工、节地、不受地形条件等许多优点,尤其适用于机井灌区,以及无地面灌溉条件的丘陵、坡地。水窖、土园井等小型水源,以地膜玉米、土豆、和蔬菜、果树等经济作物为对象,大力推广滴灌技术,节水扩灌增产,将会取得更大的经济效益。采用滴灌技术,不会产生地表径流和深层渗漏,不存在湿润面积以外的土壤表面蒸发,消耗于棵间蒸发的水量最小,用水最省。与地面覆盖结合,玉米、蔬菜、土豆等亩灌溉定额仅为30 m3。滴灌技术又是利用高矿化度水灌溉的最有效技术。随着经济发展和技术进步,在水资源紧缺的南部山区,喷微灌技术将会得到较快的发展。其不足之处是,一次性投资大,技术要求比较高等。
膜上灌技术是在地膜栽培的基础上,把膜旁水流改为膜上流,利用地膜输水,通过放苗孔和膜侧旁渗给作物供水的灌溉方法。其特点是可通过调整膜畦首尾的渗水孔数及孔的大小,来调整畦(沟)首尾的灌水量,以获得较传统地面灌水方法相对高的灌水均匀度,而且利用放苗孔灌水,正好在作物主根部,灌水沿主根下渗,包围作物整个根系。随着作物根系发育,可逐步加大灌溉定额,适时适量给作物供水。膜上灌适用于所有实行地膜种植的中耕作物,特别适用于地势高,气温低,坡度大、土壤易板结的地块。膜上(下)灌技术起源于建设兵团,据维吾尔自治区水利厅农水处提供资料,膜上(下)灌条件下田间水利用系数介于0.9~0.95之间。 5.2.2 非工程措施
5.2.2.1 加强节水管理,制定合理的水价
加强管理,应从以下几点考虑:①灌溉用水管理必须遵从“统一领导,分级负责,水权集中,专职调配,统筹兼顾,均衡受益”的原则;②编制合理的用水
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计划;③试验推广各种作物的节水型灌溉制度,其中重点是水稻的“薄、浅、湿、晒”控灌制度;④建立健全全灌区节水管理组织和节水技术推广服务体系;⑤采用先进的量测水和控制设备,实现灌溉用水计量管理的现代化;⑥不断提高管理人员的思想和技术素质,建立一支高水平的灌溉管理专业队伍。
目前宁夏灌区管理水平较为落后,灌区水量监测设备不健全,目前农业用水只计量到支渠口,用水吃大锅饭的情况仍然存在。迫切需要建立一套灌溉自动监测网络平台,做到灌溉水量实时监控、精确计量。“工程是基础、管理是关键”。在推行节水技术措施的同时,必须有相应的节水管理措施作支持和保证。积极研究推广节水灌溉制度,把有限的水量集中用于农作物需水的关键期,以扩大灌溉面积,使灌溉总体效益最大。要切实强化节水管理,制定相应的、法规;并制定合理的收费制度,利用经济杠杆促进节水灌溉事业的健康发展。
国内外水价实践已经证明,水价的高低对水商品的需求具有明显的影响,亦即在水资源量一定的条件下,水价越低,用水量就越大,浪费水现象就越严重;水价越高,用水量就越小,水的利用效率就越高。这种随着水价提高,水资源需求呈现一定的降低的现象,称之为水价的供求弹性。发展中国家有关用水户需求的水价弹性系数研究成果表明,这一系数的取值范围大致为0.13~-0.72。通过支斗渠防渗砌护,平田整地等,加强管理杜绝水量浪费等措施,减少损失,节约水量,节水意识有所增强。另外,要加强灌区专业队伍和服务体系建设,配备相应测水、量水设施;积极进行节水农业试验研究和示范,加强技术培训工作等。 5.2.2.2 农业生产结构调整
宁夏的农业耕作方式仍比较粗放,农业发展以扩大面积和增加投入的速度型而非效益型的状况下,再加上山区自然条件差,生态环境十分脆弱,并已遭到程度不同的破坏。同时,宁夏农业内部结构也不尽合理,2000年林牧副渔产值仅占农业总产值的39.6%。而早在1991年该项指标全国平均水平就己达到42.8%。这说明,宁夏的农作物种植业比重严重偏高,经济结构严重失调,未能很好发挥其自身优势。
农业生产结构是动态的,它是随着经济的发展而进行不断地优化调整,但灌区农业发展的总原则应该是以水定地。随着农产品价格和供销市场的逐步改革完善,农业种植结构应在水土资源、生物资源和劳力资源等合理配置条件下进行逐步调整和优化组合。与此同时,宁夏还必须大力发展“高产、高效、优质”
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农业,从根本上提高农业劳动生产率水平。其主要途径为:优化调整种植结构,大力发展商品作物生产签地;在确保粮食生产稳定增长的前提下,积极调整经济作物种植比例,扩大种植产值高、销路好的各种经济作物,特别是出口创汇作物;同时应培育和推广高产、稳产、抗逆性强品种的种植面积,加速“吨粮田”建设;推广立体复合种植,除小麦套种玉米外,积极推广粮油、粮菜、粮糖、粮果等多种形式的立体复合种植;另外,还应搞好优质作物的区域布局,建立专业化的商品作物生产基地,通过农产品商品基地的建设,提高集约经营水平,扩散先进种植技术,促进农产品持续稳定增长。
根据宁夏自治区各市、县编制的《综合农业区划))和《宁夏引黄灌区农业合理结构与发展模式的研究》等成果,对不同水平年的农业种植结构进行了分析和优化调整。总的调整原则是,要通过逐步减少粮食作物种植面积,来积极扩大经济作物种植面积;在条件许可的地区由“二元结构”向“三元结构”转变,即种植业内部结构实行“粮食一经济一饲料“作物三元结构。而粮食作物以小麦、玉米、水稻为主,经济作物以油料、瓜果、甜菜为主,饲料作物以玉米、优质豆科牧草为主。
5.2.2.3 积极推广水稻控水节水灌溉新技术
水稻控制灌溉是指在水稻返青后的各生育阶段,田面不再建立水层,根据水稻生理生态需水特点,以土壤含水量作为控制指标,确定灌水时间和灌水定额,从而促进和控制水稻生长,较大幅度地减少了水稻生理生态需水量,达到节水高产的目的。
引黄自流灌区水稻种植面积目前已达到130多万亩,但由于一直沿用传统的深水淹灌的灌溉水方式,宁夏水稻综合净灌溉定额达700多m3/亩,灌溉水量浪费比较严重。根据仅有的宁夏和陕西试验结果,控制灌溉节水潜力在70 m3/亩以上。这在五月份缓解稻、麦争水矛盾时将产生积极的作用,具有广阔的推广前景。
宁夏水利厅与河海大学在宁夏灌区选点实施了“水稻节水控制灌溉技术应用研究与示范推广”项目,取得了可喜的成果。在1998年实施的四个示范点采用控制灌溉方法比常规灌溉方法亩均减少田间引水量405 m3,减少引水40%,产量在高产的基础上,亩均增产23.84公斤。
除上述节水措施外,根据不同区域的具体情况积极开展地膜覆盖、坐水种、保墒等有效的农艺节水措施;结合优势特色农产品、设施农业布局配套喷滴灌灌
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溉。将节水灌溉技术集成化,采用综合节水措施,提高灌溉水的利用率,并且使灌溉水的转化效率提高,达到真正节水增产的效果。因此,宁夏农业节水技术今后发展的主要方向是将工程技术、农业技术和管理节水技术,因地制宜地进行有机组合,形成高效的农业节水综合技术体系,并在大面积上推广应用,逐步实现节水型社会。 6. 保障措施
节水农业是一项复杂的系统工程,需要相关部门的积极配合和全社会的参与和支持,同时必须采取多方面的综合措施,组织和动员全社会的力量,推进节水农业的持续发展。 6.1 增强节水意识
节水农业是关系到农业可持续发展战略方针,各级农业行政主管部门领导应充分认识节水农业和发展持续高效农业的重要性,切实加强对节水农业工作的组织领导和、资金支持,认真贯彻落实节水法律法规,积极做好宣传、信息引导、典型示范和技术推广等服务工作。加强对水资源的统一调配、管理和保护,科学编制用水总量控制指标和供用水计划,严格执法,依法行政。转变职能,运用经济和法律手段,集中精力抓好经济调节、市场监督、社会管理和公共服务。使全社会对节水农业的重要性达成共识,为实现节水农业规划和节水农业持续推进提供思想认识基础。
拓宽公众参与途径,建立公开透明、公众参与的民主用水管理机制。推行重大水事活动听证和公示制度。积极培育和发展灌区农民用水者协会和城市行业用水者协会,支持和鼓励用水者协会参与用水权分配、水量分配、水价制定以及管理监督等,充分调动广大用水户参与水资源管理的积极性,形成以用水者协会为主体的公众参与管理模式,促进民主决策、民主管理和民主监督。建立公众参与、专家论证和决定相结合的行政决策机制,实现管理决策的科学化和民主化。
广泛宣传节水,普及节水知识,培育和发展节水文化,将节水型社会教育纳入到全民素质教育、义务教育体系当中,树立水危机意识,珍惜水资源,在全社会营造良好的节水氛围,提高全民节水意识,提高公众自身的水资源友善行为,使公众的意识参与转变为公众的行为参与,把节水实践真正变成全社会每个人的自觉行动。 6.2 强化节水管理
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水资源统一管理是节水型社会建设的前提。水资源统一管理的内容包括水资源开发利用管理、水资源产权管理、水资源合理配置、节水管理以及水资源保护等五个方面。水资源统一管理的实质是以水资源可持续利用为基础,实现水资源综合开发、优化配置、高效利用和有效保护的科学组合和最佳的经济、社会和生态效益,统筹安排生活、生产和生态用水,确保人、资源、环境和经济的协调发展。水资源的统一管理,就是要做到水土资源管理的统一、地表水与地下水管理的统一、缺水区与丰水区管理的统一、人类活动与自然生态活动管理的统一、水质与水量管理的统一、跨地区跨部门之间的统一、水资源承载能力与经济社会发展需求的统一、不同区域相关利益的统一、水资源相关及决策原则的统一、兴利与除害的统一以及取用水与排水管理的统一等。
宁夏河套灌区具有悠久的历史,长期形成的管理办法与国内外先进水平还有很大的差距。特别是群众的节水意识很差,大水漫灌浪费水的现象相当普遍。必须加强节水灌溉的宣传,制定节水灌溉制度,建立健全组织管理,从管理机制及法规方面来保障,节水型灌溉农业才能实现。
水利部门要对农用灌溉体系统一规划、统一管理、服务到户。改革现有灌溉服务组织的经营管理机制,引入市场运行机制。建立农民用水协会,让农民参与灌区管理,推动灌溉服务从农业耕作中的分离,鼓励农户办专业灌溉有偿服务组织,对农户灌溉进行保质保量的服务。推行农村水利管理制度改革,因地制宜采用拍卖、租赁、承包等多种方式鼓励小型水利工程产权制度和经营改革,应首先制定多部门参与的可行的农业节水规划,并将规划作为有关部门工作的重要指导,作为行政管理部门执法的依据。 6.3 完善节水机制
要结合宁夏本地实际情况,完善包括水资源开发利用和农业用水,积极探索符合市场经济的、合理利用水资源的管理机制,吸收社会资金,建立有利于节水农业持续推进的农户参与机制、投资机制、农用水管理机制,逐步建立起社会、企业和农民参与农田小型水利基础设施建设和管理的产业化模式。 6.3.1 建立水权管理制度
水权制度是节水型社会的核心制度。原则上除基本需求用水及生态环境用水以外,农业、工业等经济性的用水均可以通过初始水权分配、市场转让等形式进行合理配置。
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做好初始水权分配和转换工作,具体内容包括:①科学分配初始用水权;②在总量控制指标下,开展初始用水权的逐级逐层再分配,区域、行业、部门、地市、县区、乡镇、灌区、用水户等层层有指标;③通过水权交易市场,实现用水权的有偿转让;④加强水量的统一调度和计量监控,切实落实各用水户用水权。
建立和完善用水指标交易制度体系,包括用水指标转让规则、用水指标转让民主协商机制、用水指标转让公示制度、用水交易指标评估制度和用水指标交易转让登记与公示制度等。在制定水权流转和交易规则的基础上,搭建水权交易平台,开展水权交易试点工作,积极探索,总结经验。强对水权市场建设的监督管理,明确管理、仲裁和监督职能,出台用水指标交易管理办法、用水指标价格核定管理办法和水权市场监督管理办法等。
按照《水利产业》及国家、自治区有关价格管理和改革的规定和要求,加快水价改革。农业用水价格按照保本的原则核定,实行按量收费,节奖超罚。考虑到宁夏经济发展欠发达及用水户承受能力,农业水价改革可按照小步快跑的方式操作。尽快制定水价改革的方案,对水价核定、改革步骤、推进措施等进行明确规定。建立多元化、多渠道、多层次投入机制。按照水权、水市场理论 ,建立节余水量有偿转让机制。
6.3.2 建立健全用水总量控制和定额管理制度
确定区域用水总量,明晰水权,逐级分配,做到地市、区县、乡镇、行业、部门、灌区、用水户层层有用水指标,全面实施用水总量控制。
对农业用水管理应遵循总量控制和定额管理相结合的原则。建立健全用水定额和修订管理机制,加强农村用水定额修订和测算工作;制定用水定额管理办法,加强对农业用水的监督和控制,把农业用水定额作为审查许可取水量和核定年度用水计划指标的基本依据,并按期核定用水量,采用有效措施进行总量控制,用水量超过一定限量停止供水。 6.4 保障节水投入
目前,宁夏节水农业已发展十多年,节水农业技术已取得一些成功经验。如宁南山区行之有效的小流域综合治理、农业抗旱技术的应用、修梯田、打井窖、铺地膜等已有成熟的技术,但因缺乏资金,进展缓慢。
节水农业的发展是农业现代化的重要组成部分,应从农业项目资金中分配部分资金用于节水农业科研,以促进节水农业的试验研究。建立节水农业开发基金,
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以借贷和补助的形式支持开发规模大、增产效益显著的节水项目的发展;建立节水农业的多渠道投资机制,制定相应的补偿,推行股份合作制,加强节水农业的基础设施及农田基础建设。节水农业的发展应充分体现农业增效、农民增收,只有农民真正得到实惠,节水农业才能真正持续、健康向前发展。在应充分重视节水农业技术的示范和推广、服务体系和科技队伍的建设的同时,应保证节水资金、技术的投入及相应体系的建立与完善,为研究新的农业节水方法提供硬件与软件支持。 6.5 依靠科技创新
大力推广应用农业节水灌溉技术。坚持节水工程措施与农艺节水措施相结合,因地制宜,采用短窄畦灌、沟灌、格田灌、地膜灌以及渠道防渗、管道输水、喷灌和滴灌等,实行节水灌溉制度和非充分灌溉制度,扶持农业旱作技术和农作物抗旱品种的研究与推广,提高农业综合节水效益加强科技创新,增强节水农业发展后劲,认真开展科学试验与示范,进一步做好节水农业新技术的研究、试验、示范和推广工作、积极研制。开发和推广经济适用,易为农民接受的节水农业实用技术和设备并加强对节水农业新技术的指导。
进一步完善全区农业节水技术创新体系建设,形成以扶持,节水材料设备生产企业为主体,科研单位、大专院校为骨干,用水户参与的科技创新网络,对农业综合节水关键技术以及新材料、新产品、新设备开发等重点技术领域进行联合攻关,为农业节水未来的发展储备技术。
把节水灌溉新技术和工程管理新理念作为培训内容在基层水利技术人员中推广。不仅要坚持培训基层水利专业技术人员,还要加强培训用水户技术骨干,形成一支能带动广大用水户把发展农业节水和增加收人结合起来的基层农业节水骨干力量,通过科技创新获得农业节水大发展与农村水利现代化的双赢。
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