新疆水资源利用与农业可持续发展分析07591

'浅析新疆水资源与提高灌溉水利用率措施 一、新疆自然环境与水问题   １．自然环境   新疆维吾尔自治区地处欧亚大陆腹地，远离海洋，三山夹两盆地形成了新疆特有的水汽运动区。加上面积巨大的塔克拉玛干沙漠和古尔班通古特沙漠，使得新疆低空区的单位空间热容量很小，表现为干旱区昼夜、季节温差大，降水稀少，蒸发强烈，自然环境脆弱。   新疆多年平均降水量为１４７ｍｍ，水资源总量为９０９亿ｍ３；产水模数仅为５．３６万ｍ３／ｋｍ２，在全国排倒数第３位。而新疆平原区蒸发强烈，潜在蒸发能力北疆一般在１５００～２３００ｍｍ，南疆一般在２５００～３０００ｍｍ。平原区干旱指数北疆为３～６，最高超过２０，南疆为７～２０，最高超过２００。   新疆土地辽阔，国土面积１６６万ｋｍ２，其中：人类生产生活的绿洲面积约６．４万ｋｍ２，绿洲外延区面积约７．６万ｋｍ２，两项之和为１４万ｋｍ２，仅占国土面积的８．５％。山区面积７１万ｋｍ２，沙漠面积８１．５万ｋｍ２，草场面积５１．３６万ｋｍ２。由于水的制约，新疆大量土地资源尚未得到充分利用。   ２．主要水问题   （１）生态环境问题   在资源性缺水的新疆，水是影响生态环境的最重要因素，发展经济，大量开发土地，必然要占用大量水资源，必须重新调整水资源在生态用水上的再分配。几十年来，由于对生态环境保护重视不够，不合理地开发利用水资源，局部地区水资源利用过度，导致生态环境严重恶化，天然湖泊、湿地面积减少，沙尘暴增多，气候劣变。因此，在干旱区开发利用水资源，发展经济，必须确保生态用水，维持生态系统的基本稳定。在此基础上，充分论证水资源的承载能力，并确定经济模式和发展规模。   （２）工程设施不完善，水资源浪费严重   新疆大部分水利工程始建于五六十年代，主要水利工程是河道引水枢纽、渠系和平原水库，而且这些工程十分简陋，老化失修。主要河道缺乏控制性工程，洪旱灾害严重，洪水冲毁水利设施，给农业生产造成很大影响，修复水利设施也增加了农民的负担。农业灌溉则以大水漫灌为主，毛灌溉定额达每亩８１８ｍ３，南疆高达每亩１０００多ｍ３，不仅造成水资源浪费，而且导致土壤贫瘠，养分流失。   （３）土壤次生盐碱化   土壤次生盐碱化主要发生在绿洲区，由不适当的农业灌溉和水利设施渗漏补给地下水造成。在土壤母质含盐量较高和蒸发强烈的条件下，过度的引水灌溉和排水不畅，引起土壤次生盐碱化，从而影响农业种植，产生大面积中低产田。农业大开发初期，人们对土壤次生盐碱化的机理认识不深，重视不够，盲目开荒灌溉，不仅占用大量生态水源，而且造成土壤严重次生盐碱化。叶尔羌河、开都河流域是农业较发达的地区之一，土壤次生盐碱化面积占到耕地面积的６１％和３８％。平原水库的建设，防渗排水不完善，水库渗漏补给地下水造成周边大面积土壤盐碱化，同时每年损失水量达２１亿ｍ３。   （４）平原河道退化，水灾害增加   新疆内陆河径流形成于山区，出山后，随着河道水量被引入灌区及沿河渗漏而逐渐减少，最后进入尾闾湖泊或消散于沙漠中。由于大量引水灌溉，一般年份沿河下游河道基本无水，加上下游河道泥沙淤积，河道严重退化。一方面河道不畅，上游洪水无出路，造成洪水灾害；另一方面灌区排水不畅，盐分在灌区及周边积累，造成土壤次生盐碱化，也使沿河下游两岸生态水量锐减，生态恶化，土地荒漠化。   二、合理配置水资源，确保生态系统基本稳定    １．维护天然生态系统的重要性   ①山区：新疆山地面积７１万ｋｍ２，山区降水较多，是河川径流形成区。保护山区的自然生态环境，涵养水源，对水资源的永续利用具有重要意义。   由于山区人类活动的增加以及长期无序的林业资源不合理开发利用，过度砍伐森林，使林木覆盖率降低。过度放牧使山区，特别是浅山区草场退化，致使山区水土保持和水源涵养功能下降，水土流失加剧，河流年输沙量增加，洪水灾害加剧，洪峰流量增大。据玛纳斯河肯斯瓦特水文站测定，２０世纪５０年代末该水文站断面年输沙量为１１７万ｔ，６０年代为２２９万ｔ，到７０年代增到２４６万ｔ，呈明显上升趋势。又如１９９９年新疆发生历史罕见的大洪水，３８条主要河流发生洪水，有２６条超过历史洪水记录，有些河流洪峰流量超过历史最大洪峰流量近一倍。   ②平原区：新疆平原面积９４万ｋｍ２，其中草地面积２１８２万ｈｍ２，是防止土地沙漠化的重要屏障和有效的保护植被。由于天然草场超载过牧，天然草场的８０％出现退化和沙化，产草率下降３０％～５０％，其中３７％严重退化，由此造成天然畜牧业自然灾害增加，风沙天气增多。   ③水资源：各流域农业过度开发大量挤占生态用水，导致水资源配置失衡。在人工绿洲不断扩大的同时，一部分天然植被由于缺水而萎缩，天然湖泊、湿地面积显著减少，对绿洲边缘区、外延区和河流下游的生态系统造成严重威胁。如石河子地区的莫索湾，绿洲外迁区植被覆盖度由３０％降至２％～３％，有４１种野生植物消失。塔里木河下游由于近年来各源流流域用水剧增，致使汇入干流水量锐减，自２０世纪７０年代起塔里木河下游３２０ｋｍ河道断流，尾闾台特马湖干涸，地下水位大幅度下降，造成天然胡杨林大片枯死，林草衰败，人畜迁移。   ２．天然生态系统需水量   很多专家对维持目前的天然生态系统需水量进行过多方面研究，认为现状条件下天然生态系统需水量主要包括三部分：一是５７０．７万ｈｍ２湿地草甸需水１５０．９亿ｍ３，５５．４万ｈｍ２荒漠河岸林需水１０．４亿ｍ３，２．４９万ｈｍ２河谷林需水１．３亿ｍ３，９８．０７万ｈｍ２灌木林需水１６．１亿ｍ３。以上天然生态植被共计需水１７８．７亿ｍ３。二是３个重要湖泊（博斯腾湖、乌伦古湖、艾比湖）的生态需水量为２７．４亿ｍ３。三是重要河道的生态需水量１．５亿ｍ３。以上３项共计需水量约２０８亿ｍ３。   因此，在现状条件下，不包括天然植被利用的降水及吸收的地下水，天然生态用水量为２０８亿ｍ３是不可减少的。这些水量基本上是天然河道经引水后下泄的水量，必须得到保证，以确保绿洲外围的天然生态系统安全，保护绿洲的稳定和持续发展。   ２０８亿ｍ３的生态用水量占全疆９０９亿ｍ３水资源总量的２３％，对内陆河流域来说，河道每年要有一定下泄水量用于输盐和维系河道两岸及外延区荒漠植被用水和尾闾湖泊用水，生态用水量视不同河流而异，但它是确保流域生态系统稳定和农业可持续发展所必须的。根据国际上的经验，干旱地区生态用水要占到水资源总量的３０％～４０％。故上述生态用水量是可计算水量中必须给予保证的最低限。   ３．水与天然生态的关系   新疆共有大小绿洲８００余片，绿洲及外延区荒漠植被面积约１４万ｋｍ２，分布在各河流中、下游平原区，其余大部分为沙漠和戈壁。    绿洲处在沙漠戈壁的包围之中，它之所以能存在并得以发展，不被沙漠吞噬，就是因为周围有绿洲外延区，也就是过渡带，成为绿洲的天然屏障，使绿洲免受沙漠的侵袭。绿洲、过渡带、沙漠戈壁构成了新疆平原区的统一整体，在水资源配置合理的条件下，绿洲的人工生态系统与绿洲外延区的天然生态系统达到均衡协调，才能维持绿洲、外延区、沙漠戈壁三个区域的相对平衡和生态系统的稳定。   水资源过多用于绿洲人工生态系统，就会给外延区的天然生态系统造成极大的威胁。干旱区的荒漠生态系统极为脆弱，一旦缺水，就会迅速退化，甚至沙漠化，而且具有不可逆转性。绿洲失去这一天然屏障，直接暴露在沙漠面前，也就难以维持，终将逐渐荒漠化，迫使人类迁移。如和田地区，由于２０世纪５０年代后期盲目向沙漠进军，大规模毁林草开荒造田，破坏了绿洲的天然屏障，导致沙漠的扩大和蔓延。据调查，和田地区土地沙化面积达１．４万ｈｍ２。   三、提高农业灌溉水利用效率   １．工程措施   改造现有工程，完善设施配套。新疆５０多年来建设的水利设施大多存在以下问题：一是工程老化失修。绝大部分渠首十分简陋，破损严重，且不配套；水库建设标准低，也有些水库没有完善的设计，经过多年运行，淤积严重，蒸发渗漏损失大，造成水库周边土壤盐渍化。二是功能不完善，由于没有全面的规划和设计，大部分设施不能很好地发挥功能，如渠首引水无保证，防洪标准低；工程布局不合理，水土分布不平衡，水多地少的地区，水资源浪费严重，地多水少的地区，水资源开发过度造成生态恶化。因此，必须对现有灌区进行节水改造和配套，进一步完善工程化灌溉体系，提高灌溉保证率和水的利用效率；对大型灌区骨干渠道进行全面防渗，改造引水渠首，提高防洪标准和引水可靠性；加快山区水库建设速度，合理替代平原水库，增强水资源的调控能力，减少平原水库渗漏、蒸发损失和土壤次生盐碱化。通过对灌区进行改造，使灌区渠系水利用系数提高到０．６５，对１６０多座重点病险水库除险加固，使其实际蓄水能力达到设计水平，使现有工程发挥最高效益。   大力推广田间节水新技术。新疆现有灌溉面积４４０万ｈｍ２，有效灌溉面积３０５．８万ｈｍ２。２０世纪９０年代以后，节水措施越来越多样化，在田间工程方面，推广小畦灌、沟灌、膜下灌等灌水技术，因地制宜地推广喷灌、滴灌等高效节水技术，对缓解水资源供需矛盾，保持农业和社会经济的持续发展做出了重要贡献。“十五”末使亩毛灌水定额由现在的每亩８１８ｍ３降至每亩５００ｍ３以下是可行的。同时可大大改善大水漫灌造成的土壤次生盐碱化，提高作物灌溉保证率和抗御干旱灾害能力，保持稳产高产。   建设跨流域调水工程，优化配置水资源。实施跨流域调水工程可以在一定程度上解决水资源紧缺状况，实现水资源的优化配置。新疆地表水资源总量７９３亿ｍ３，而北疆两大河流水资源量达２８８亿ｍ３，占全疆地表水资源量的３６％，该流域水资源利用量仅为６９亿ｍ３，占本流域地表水资源量的２４％。由于地理和社会原因，在保证本流域生态环境的条件下进一步提高水资源的利用率是有限的。因此，必须实施调水工程，优化配置水资源，改善生态环境，保持农业可持续发展。通过调水，可使天山北坡经济区新增水量４５．２亿ｍ３，南疆塔里木河流域新增水量２３．５亿ｍ３。   污水处理，实现工业和生活污水再利用。新疆经济和城市发展比较落后，随着西部大开发的实施，城市和工业将会有一个很大的发展。目前，全疆城市供水总量约１３．４亿ｍ３，污水排放量为４．７５亿ｍ３，工业污水处理达标率为４２．７％，城市生活污水处理达标率仅为１５％，随着城市化的发展和生活水平的不断提高，城市供水量将逐步增加，预计２００５年新疆城市供水将达到１７．２９亿ｍ３。城市和工业污水处理与回用是解决新疆城市水资源紧缺、防止水污染、改善生态的一个重要内容，城市和工业污水通过处理，使其达到灌溉水标准，满足城市周边绿化用水，既解决了城市绿化水源，又解决了城市污水对水环境的污染，提高了水的利用效率。因此，在城市化发展中，应加大城市污水处理设施建设力度，把污水处理和回用纳入城市发展规划中。    调整产业结构，提高水的经济效益。农村经济发展和产业结构布局要考虑以下因素，并适时进行调整：一是满足区域粮食生产的基本自给，二是保证生态环境用水外的水资源可利用量，三是经济结构中不同品种的比较效益等综合因素。新疆的农业结构中，主要产品是粮食、棉花、瓜果等。南疆水资源短缺，光热条件好，但棉花、水稻种植面积偏大，市场饱和，经济价值逐年下降。因此，应适时调减种植面积，通过改善品种提高单产，减少水量消耗，保持经济效益不断提高。应大力发展林果业，新疆林果及其加工业具有良好的市场前景和经济效益，并兼有生态效益。发展林果业可使有限的水资源产生经济和生态两个方面的效益。北疆生态环境状况相对较好，生产力发展水平也比较高，除实施水资源优化配置、调整水资源不均匀分布外，还应改善农业粮棉品种，压缩面积，提高单产；大力发展草业基地、畜牧业及畜产品加工业；建设绿色农业产业园区。通过上述途径，提高农业产业集约化生产水平和农产品的市场价值，使水资源满足生产、生态需求。   （２）非工程措施   推行供水到户，加强生产用水管理。新疆灌溉农业用水主要来自地表水，用水管理在提高水的利用效率，减少浪费中具有重要作用。推行供水到户，建立一整套完整的灌水管理体系是灌区科学管理、科学用水的有效措施。一般来说，供水到户分为三个层次，干、支或干、支、斗三级渠道由灌区管理处负责，并逐级定额量水、配水、计费。斗、农、毛渠或农、毛渠由以村为单位的农民灌水协会负责量水、配水、计费。毛渠入田由农民计量浇水，并在毛渠末端核算水量水费。科学严密的用水管理体系可避免管理上的用水浪费，促进节约用水。   建立农田基础设施投入机制。农业的可持续发展和技术进步离不开长期的农田水利基础设施的持续投入，这些投入完全从农业收入中解决是不可能的。随着我国加入ＷＴＯ，对农产品的出口补贴将受到约束，要降低农产品的生产成本，提高农产品的国际竞争力，增加农民收入，保护农民利益，必须变农产品出口补贴为对农业生产设施的投入。农田水利基础设施在农业生产成本中占有较大比例，因此国家及各级政府应建立稳定的水利设施改造、建设以及技术进步等方面的投入机制，稳定投资来源和比例。   实施小型水利产权制度改革。对小型水利基础设施按照市场经济的原则，从有利于发挥水利工程设施的作用和责、权、利相统一的原则出发，进行有偿转让和拍卖。建立以产权为纽带的管理科学、自主经营、充满活力的小型水利工程管理机制，使水利设施管理多样化，充分发挥其功能和效益。   合理调整水价，促进节约用水。水价是调节水的利用向经济效益更高的产业转变的重要经济手段，合理的水价政策可有效地促进节约用水。在城市，由于水费支出只占家庭生活费用支出的很小一部分，不利于提高居民的节水意识。宜根据各城市水资源状况制定科学的浮动水价。   目前新疆农业水费供水成本为每立方米４．５分，实际执行水价为每立方米３．２７分。如按每亩灌溉定额７４５ｍ３计算，每亩水费为２４．４元，成本水费为每亩３３．５元，这对农民来说是完全可以负担的。在控制亩均水费不增加的情况下，通过提高水价使亩灌溉定额不超过５００ｍ３，将有利于促进节水工程建设和发展。因此，应利用水价杠杆作用逐步提高水价，保证水利设施的正常维护，促进节约用水。   加强水资源统一管理和节水宣传，提高全社会的节水意识。新疆是一个水资源紧缺的地区，要使每一个人都能认识水资源的紧张状况，认识节约用水的必要性，加强宣传是不可缺少的，也只有全社会树立起节水意识，变节水为全民自觉行动，才能真正实现水资源的可持续利用。    实现水资源的高效利用，很重要的一点是加强水资源的统一管理。水行政主管部门要能够有效地调配和管理地表水、地下水，流域上下游、左右岸以及社会各部门的用水。要建立以流域为单元的水资源统一管理体系，确保流域内各行业的用水，合理配置水资源，同时促进各行业的节约用水和水环境保护，避免由于流域内各部门之间经济实力的差异，造成抢占水资源，滥采地下水，导致水多浪费多，水少发展受制约，生态环境被破坏。在促进水资源统一管理方面，要利用行政、法律、经济手段，建立水资源统一管理体系，确保有限的水资源的可持续利用，保障区域经济社会的可持续发展和生态环境的保护和改善。   建立节水新技术促进机制。在农业节水方面要建立节水新技术的促进机制，创造有利于新技术推广普及的环境。因此，要加大农业节水技术研究开发投入力度，建立农业科技推广体系，加快新技术成果转化。通过水利现代化和节水新技术促进农业生产集约化。在实现农业可持续发展的过程中，要努力从政策上、体制上和机制上创造条件，推进水利现代化和推广节水新技术。'