一、内容概述
制约西北地区资源开发和经济发展的诸多因素中,水资源总量少且时空分布不均和生态环境脆弱是最重要的两个方面,前者在很大程度上决定了后者。处理好水资源开发利用与生态环境保护的关系,是决定西北地区可持续发展成败的关键。
西北地区可持续发展地下水资源和生态环境战略研究是中国地质环境监测院与西安地质矿产研究所、甘肃省地质环境监测院、宁夏回族自治区地质环境监测总站、青海省地质调查院、新疆维吾尔自治区地质调查院和内蒙古自治区地质环境监测院等于2004~2005年合作完成的研究项目,形成的主要认识如下:
1.西北内流区水资源开发利用中存在的主要问题及其对生态环境的影响
主要体现在3个方面:①上游过度引用地表径流,区域地下水位下降,泉水枯竭,景观破坏;②中游灌区水资源低效利用,水资源浪费惊人,大面积土地次生盐渍化;③下游水量减少,植被衰退,土地沙化,过度开发深层承压水。
2.中游地区水资源开发利用问题的主要原因分析
主要由于理念、政策、技术和经济四个方面的原因,造成了中游地区地表水过度开发利用、地下水开发利用不足;中游农业区大量水资源的低效利用、下游水资源严重短缺;下游河道断流、湖泊萎缩干枯、植被衰退与土地退化产生了互为关联共存的负效应局面。
内流盆地水资源开发利用存在的主要问题及其对生态环境造成的影响,以及造成这些问题的主要原因如图1所示。
3.西北内流盆地水资源合理开发利用与生态环境保护的战略对策
(1)尊重客观规律,树立科学的水资源开发利用与生态环境保护理念
气候干旱,水资源少且时空分布不均,生态环境脆弱是西北内流盆地的基本特征。从盆地边缘到中心,高山、戈壁、绿洲、沙漠(盐漠)的规律性分布,每一片绿洲、每一个湖泊(湿地)、每一座城镇,都对应着一条或几条河流,是中国西北内流盆地独有的雄伟壮观的自然地理地质和生态环境格局。流域是内流盆地的基本水文单元,河流主要靠山区降水补给,出山口径流量决定了平原区的水资源丰富程度;进入盆地平原区后,地表水与地下水多次转化,相互依存、相互补充,形成一个不可分割的整体,共同支撑着脆弱的绿洲生态环境,这是西北内流盆地水资源的显著特点。树立与戈壁、沙漠和谐共存的发展理念;正视干旱区的水资源条件,减少不必要的争论;改变中游农灌区过分依赖地表水的传统习惯。
图1 西北内流盆地水资源开发利用存在的问题、对生态环境的影响及其原因关系示意图
(2)完善农业水利工程投资政策,促进和引导水资源的合理开发
政策,特别是投资政策,对水资源开发利用具有决定性的导向作用。在西北内流盆地,农业灌溉用水占80%以上,因此,完善水利工程投资政策的重点是农业水利基础设施建设。针对西北内流盆地水资源的特点,以充分发挥地表水和地下水的优势、促进合理开发利用为目的,在农业水利工程建设投资政策方面提出两个方面的建议:改变重地表水水利工程、轻地下水水利工程建设的投资政策:改变重干支渠建设、轻斗毛渠建设的农业水利建设投资政策。
(3)充分利用山前地下水库,合理开发中游地区地下水,严格限制开发下游地区深层承压水,实现水资源的合理调控与优化利用
西北内流盆地河流的上游地区是指山区部分,中游一般包括浅山带的山间盆地(河谷平原)和冲洪积扇及其前缘的绿洲区,下游包括河流末端的冲积平原和荒(沙)漠。水资源合理调控与优化利用的对象主要是指中下游平原区的地表水和地下水。在正确的理念指导下,针对西北内流盆地水资源开发利用中存在的问题,根据地表水和地下水的特点及其对生态环境的支撑作用,从充分发挥各自优势出发,提出水资源合理调控和优化利用的具体措施:充分利用山前地下水库调蓄水资源;合理开发中游地下水浅埋区的地下水资源;严格限制开发下游地区深层承压水;下游有限的地表径流应重点保证河流两岸的天然绿洲生态环境用水。
(4)加强土地整理是有效降低农业灌溉定额的重要举措
农业灌溉定额高是内流盆地水资源利用中存在的另一突出问题。我们在野外调查过程中看到,许多地区(特别是塔里木盆地、柴达木盆地等)耕地平整度非常差,且灌溉方式以大水漫灌、串灌方式为主,田间灌溉渠系的跑漏水问题也十分突出,造成水资源的巨大浪费,灌溉定额居高不下。受经济、技术条件限制,全面推行喷灌、滴灌等节水灌溉方式有很大难度,是需要长期解决的问题。因此,当前和今后相当长一段时期内,在严格控制甚至压缩中游地区农业种植规模的基础上,大力加强土地(耕地)整理,平整土地(耕地),化零为整,完善田间灌溉渠系,改漫灌、串灌为畦灌、沟灌等,是西北地区提高水资源利用水平,降低农业灌溉定额,大量节省水资源的重要举措,也是能最快见效的重要手段。
二、应用范围及应用实例
项目成果可以为广大西北地区的地下水资源合理开发利用与生态环境保护提供政府决策技术支持。
三、推广转化方式
该成果为公益性研究成果,主要以会议交流、成果展示、发表文章等方式进行推广。
技术依托单位:中国地质环境监测院
通讯地址:北京市海淀区大慧寺20号
邮政编码:100081
电子邮箱:chuhb@mail.cigem.gov.cn,liym@mail.cigem.gov.cn
1.节水灌溉技术的选用要因地制宜
农田的水土条件不同与农作物的类型不同,所选用的节水灌溉技术也是不相同的。节水灌溉技术的选用要因地制宜,符合农作物的特点以及农田的水土条件。在应用农业节水灌溉技术的过程中,对于产出效益不高的大田粮食作物,应该采用以地面灌溉为主的节水灌溉技术。并且还要加强对于膜垄沟灌技术等投资较小的技术的推广和应用。在条件比较好的状况下,农田水利工程中可以选择喷灌技术或是滴灌技术等需要较高投资的节水灌溉技术。
2. 要依据农作物的种植结构的调整确定节水灌溉技术的选用和变化
调整农业种植结构就是扩大林草的种植面积压缩耕地种植面积,扩大经济作物的种植面积减少粮食的种植面积,以及扩大耗水较低作物的种植面积减少耗水高农作物的种植面积,以此来选择和确定节水灌溉的技术,保证单位用水量的农作物经济效益和产出。