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摘要：多元化开发利用是今后水资源开发利用的主要趋势。阐述水资源适度开发利用的意义，介绍水资源开发利用的主要方式，提出提高降雨和回归水利用率的措施，探讨劣质水灌溉利用问题，以期为灌区水资源的合理开发利用提供参考。
关键词：农业灌溉；水资源开发；多元化；灌区
中图分类号：TV213.9 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2015）06-0077-03
水资源量分为天然资源量、可利用资源量和开采利用量，其中，可利用水资源与国民经济实力、科技水平和资源开发边际效益有关。水资源并非取之不尽、用之不竭，而是需要适度开发利用。水资源多元化开发利用将是今后发展的主要趋势。
1 水资源适度开发利用的意义
可利用资源在一定技术经济条件下是有限的，超越经济与环境条件水平，水资源的过度开发利用就会出现成本大、水资源开发边际效益下降、经济实力无力支撑资源进一步开发等诸多问题，造成的严重后果是水生态环境恶化和水资源趋于枯竭。我国水资源开采量占可开发利用量的74%，结合当前经济实力与科技水平，现已进入高成本阶段。在水资源开发利用进程中，需要满足经济上合理、技术上可行、环境上允许等条件。从实践来看，一般引水工程要比建设水库便宜，用地表水要比用地下水便宜。但是，当水资源开发进入高成本阶段后，一些原来认为开发成本高的资源或取水方式会变得经济合理，继而出现水资源开发方式与资源种类的多元化。目前，比较有前途的水资源开发方式有多水源联合运用，降雨资源利用，回归水、劣质水合理利用，以及全流域水资源涵养综合开发。实行水资源多元化开发，提高灌区水源供水保证率，可为灌区的发展奠定良好的基础。
2 水资源开发利用方式
2.1 大中小水源工程联合调度
1） 对骨干引蓄工程进行除险加固。从现在来看，新疆境内一些灌区的主要引水渠首老化损坏严重，仅大型灌区渠首已报废或失效的就占14.8%，严重老化损坏的占39%，安全性降低，功能衰减，即使有水也难以引进来。相当数量的骨干水库是病库甚至是险库，而中小型水库中病库或险库更多。对这些水库进行除险加固，整修好渠首工程，是缓解灌区水资源紧缺问题的首选方案。
2） 增补灌区内小型蓄引水工程。灌区内小型蓄引水工程具有三大功能：一是补充水源。一般灌区的塘堰供水量可占净灌溉用水量的1/3，可利用旧河床、低洼地、临村池塘等蓄水，在一般年份能提供1.0～1.5次灌溉用水，这在经济上是合理的。二是配合干支渠引水调蓄。通过增加重复蓄水次数等方式，削减渠系供用水高峰，增加田间灌水的灵活性。小型蓄水工程与干支渠合理联结时，可采用闲时引水蓄积和接纳退水、回归水等方式，提高水利用率。三是对灌区塘堰进行综合利用。
3） 改造大中小蓄引工程联结方式。除注重单项工程本身功能外，还应注意工程之间的合理联结，以形成具有调节、反调节、减少提水等功能的系统，充分发挥工程系统效应，实现大中小蓄引工程的联合调度及有效运用。当中小型水库承受雨面积与灌溉面积不相匹配时，应因地制宜，相互调剂。
2.2 地表水与地下水联合运用
1） 合理规划。灌区地表水利用包括区内拦蓄与区外引水两大系统，通过分析可获得多年可供水资源过程。灌区地下潜水层可视为一个调节水库，该地下水库补给量包括降雨补给，渠道、排水沟渗漏补给，区外地下水侧向补给，以及人工回灌等，其消耗量包括蒸发、出流与开采。对两种水源进行统一调度，可按区域均衡法或地下水非稳定流方法进行均衡分析，并在一定开采布局及开采强度下，确定地表水对地下水补给量及相应的补给区域。一般情况下，应首先利用灌区内地表径流。当地表水量不足时再开采地下水资源。若地下水不深且下游灌区又缺水，则可实行井渠结合，将一部分地表水留给下游，这样可提高用水的机动性，实行渠井双保险。在冲积平原或河流中下游，当地下水位较高时，可适当发展井灌。若地下水超采严重，应减少用水或统一控制上游引水，修建当地蓄水工程，利用河流水源引水存蓄或回灌地下水。
2） 注意地表、土壤和地下水相互转换的规律性。地下水资源是指在水文周期内一定技术经济条件下可以补给利用的水量。没有补给就没有地下水资源，要想维持地下水资源的持续开采，就必须扩大地下水的补给来源，特别注意三水转化的规律性，在实际中将地表水与地下水统筹考虑。例如，增加地表覆盖、减少地表径流、提高地表水入渗能力，这些措施既有利于土壤保墒，又可涵养地下水源。从辩证的角度看，渠道或田间水渗漏不一定是损失，而是一种重要的地下水补给来源。对当地径流加以拦蓄，不仅有助于提高降雨利用率，减少下游除涝排涝任务，而且扩大了上游地下水的补给量。在河流上游区适当开展井灌，不仅有利于下游引水，降低地下水位，减少地下水蒸发，提高降雨入渗率，而且从总体上看提高了资源开发效益。上游排水可能成为下游的回归水，上游的良好植被与合理开发是对下游地下水源的涵养，而下游缺水或许正是上游水资源过分开发的结果。因此，地下水超采地区要大力开展地下水回灌。
3） 要有良好的监测系统与调度计划。对地下水水位水质状态进行日常定期井位观测，把握好灌区地下水位的动态变化规律，是编制井渠结合、地下回灌用水计划的基础，是正确制定灌区合理灌溉及水源发展规划的依据。通过长期观测与科学分析，可以实现地下水与地表水的联合运行与统一调度。
3 提高降雨及回归水利用率
1） 提高降雨利用率。提高降雨资源利用率的方法有使降雨入渗和增加当地径流拦蓄。一般有效降雨不仅看农田蓄水量，还与降雨特点、地面覆盖、土壤质地、耕作制度、灌溉制度等有关，保护性耕作、深翻及其他农业保墒措施都可提高降雨资源利用率。当地径流拦蓄是指增加田间小型蓄水工程，用以拦蓄地表径流，为农业生产提供灌溉用水。
2） 利用回归水。灌溉回归水是指灌水时间内，渠道退水、弃水、灌区出露渠系渗漏水、地下水等汇集于各级排水沟或天然河沟中。回归水量有时相当大，一般水质也较好，应注意加以利用。为了有效利用灌溉回归水，可设置回归水收集系统。如果排水水质好，下游灌溉渠应与上游排水沟相接，也可利用灌区内小型蓄水工程进行拦蓄。必要时，可建设专门的回归水集水井，以便及时将回归水用于下游灌区灌溉。 4 劣质水的灌溉利用
1） 高含沙水利用。劣质水包括高含沙水、污水、咸水等。总结灌溉用水实践经验，高含沙水利用的主要技术包括：一是选好引水口；二是渠首采取防沙措施；三是避开高含沙期引水；四是调整渠线，采用较大渠道纵坡或渠道衬砌，提高输沙能力；五是实行轮灌集中配水，归并分水口，提高渠道水位，减少渠道中的节制壅水建筑等；六是利用旧河床与低洼地建设沉沙池等工程。
2） 污水灌溉利用。城郊存在大量污废水，应加以开发利用。污水处理后灌溉还可使污水进一步净化，减少对江河水体的污染。污水灌溉前，要对污水的水质进行详细分析，有针对性地进行必要处理，如接触曝气、氧化池塘等。对不同灌溉作物和土壤，可采用清、污混合灌溉，以减少污水灌水定额，同时要选定合适的灌污时期。注意不要污染清洁水源，并对被灌溉土壤进行长期监测，以判定是否超过土壤的自净能力。如果不采取科学的污灌方法，长期实施污水灌溉，就会造成农作物生理中毒、土壤污染、地下水污染等一系列问题。
3） 微咸水灌溉利用。目前，许多灌区地下或地表水矿化度为2～3 g/L，呈微咸水分布。合理利用这些劣质水，对缓解农业灌区水资源紧缺、抑制环境恶化、支持农业发展具有重大的现实意义。实践证明，利用微咸水进行灌溉不仅可以增加水资源利用率和提高农作物产量，还能抑制地下咸水区发展，利于盐碱土改良。利用微咸水进行灌溉时，必须掌握盐分对农作物造成危害的机理。盐分对作物的直接危害与咸水所含盐类有关，钠盐危害性较大。如果土壤含盐浓度过高，就会降低土壤水渗透势，致使作物吸水困难甚至凋萎。以冬小麦为例，返青时若土壤溶液浓度低于10 g/L、拔节后低于20 g/L，则冬小麦可以正常生长。如果土壤溶液浓度高，则是由土壤含水率降低而造成的，此时可用微咸水灌溉，以降低土壤溶液浓度，利于作物生长和提高产量。
利用微咸水灌溉应掌握一些技术要点：一是咸水矿化度不大于5 g/L，pH值为7～8，土壤Na 不超过60%；二是作物出现旱情时灌溉效果虽好，但要尽量少灌，宜在作物拔节后浇1～2次关键水，每公顷灌水450 m3左右；三是淡水源充足时宜采用咸、淡混合灌溉，并及时洗盐，以维持土壤盐分的均衡和保证不积盐；四是建设良好的灌溉排水系统，把地下水控制在临界水深以下，并充分利用大水量灌溉压盐；五是加强土地平整和田间管理，选择抗盐性好的品种，减少土壤水分的蒸发。
参考文献
[1] 李红.吐鲁番地区水资源开发利用问题对策探讨[J].新疆农业科学，2010（12）：2 522-2 525.
[2] 李云英.关于陕西水资源开发利用问题的思考[J].陕西农业科学，2007（2）：115-117.
[3] 左文龙，汪寿阳，陈曦，等.新疆水资源开发利用现状及其应对跨越式发展的战略对策[J].新疆社会科学，2013（1）：33-39.
[4] 管瑶，何仲林，张斌，等.新疆水资源开发利用现状合理性分析[J].水土保持通报，2006（2）：104-106.
Analysis of Water Resource Development for Irrigation
KAMILIJIANG·Yimamu
（Xinjiang Yili Kashi River Basin Management Office， Yining Xinjiang 835000， China）
Abstract： Diversified utilization is the main trend for water resource development in the future. It expounded the meanings of properly developing water resource， introduced the main ways of developing water resource， and raised the measures of increasing precipitation and return to water utilization， discussed using poor quality water for irrigation， in order to provide a reference for reasonable development and utilization of water resource in irrigation area.
Key words： agricultural irrigation； water resource development； diversity； irrigation area
关键词：农业灌溉；水资源开发；多元化；灌区
中图分类号：TV213.9 文献标识码：A 文章编号：1674-1161（2015）06-0077-03
水资源量分为天然资源量、可利用资源量和开采利用量，其中，可利用水资源与国民经济实力、科技水平和资源开发边际效益有关。水资源并非取之不尽、用之不竭，而是需要适度开发利用。水资源多元化开发利用将是今后发展的主要趋势。
1 水资源适度开发利用的意义
可利用资源在一定技术经济条件下是有限的，超越经济与环境条件水平，水资源的过度开发利用就会出现成本大、水资源开发边际效益下降、经济实力无力支撑资源进一步开发等诸多问题，造成的严重后果是水生态环境恶化和水资源趋于枯竭。我国水资源开采量占可开发利用量的74%，结合当前经济实力与科技水平，现已进入高成本阶段。在水资源开发利用进程中，需要满足经济上合理、技术上可行、环境上允许等条件。从实践来看，一般引水工程要比建设水库便宜，用地表水要比用地下水便宜。但是，当水资源开发进入高成本阶段后，一些原来认为开发成本高的资源或取水方式会变得经济合理，继而出现水资源开发方式与资源种类的多元化。目前，比较有前途的水资源开发方式有多水源联合运用，降雨资源利用，回归水、劣质水合理利用，以及全流域水资源涵养综合开发。实行水资源多元化开发，提高灌区水源供水保证率，可为灌区的发展奠定良好的基础。
2 水资源开发利用方式
2.1 大中小水源工程联合调度
1） 对骨干引蓄工程进行除险加固。从现在来看，新疆境内一些灌区的主要引水渠首老化损坏严重，仅大型灌区渠首已报废或失效的就占14.8%，严重老化损坏的占39%，安全性降低，功能衰减，即使有水也难以引进来。相当数量的骨干水库是病库甚至是险库，而中小型水库中病库或险库更多。对这些水库进行除险加固，整修好渠首工程，是缓解灌区水资源紧缺问题的首选方案。
2） 增补灌区内小型蓄引水工程。灌区内小型蓄引水工程具有三大功能：一是补充水源。一般灌区的塘堰供水量可占净灌溉用水量的1/3，可利用旧河床、低洼地、临村池塘等蓄水，在一般年份能提供1.0～1.5次灌溉用水，这在经济上是合理的。二是配合干支渠引水调蓄。通过增加重复蓄水次数等方式，削减渠系供用水高峰，增加田间灌水的灵活性。小型蓄水工程与干支渠合理联结时，可采用闲时引水蓄积和接纳退水、回归水等方式，提高水利用率。三是对灌区塘堰进行综合利用。
3） 改造大中小蓄引工程联结方式。除注重单项工程本身功能外，还应注意工程之间的合理联结，以形成具有调节、反调节、减少提水等功能的系统，充分发挥工程系统效应，实现大中小蓄引工程的联合调度及有效运用。当中小型水库承受雨面积与灌溉面积不相匹配时，应因地制宜，相互调剂。
2.2 地表水与地下水联合运用
1） 合理规划。灌区地表水利用包括区内拦蓄与区外引水两大系统，通过分析可获得多年可供水资源过程。灌区地下潜水层可视为一个调节水库，该地下水库补给量包括降雨补给，渠道、排水沟渗漏补给，区外地下水侧向补给，以及人工回灌等，其消耗量包括蒸发、出流与开采。对两种水源进行统一调度，可按区域均衡法或地下水非稳定流方法进行均衡分析，并在一定开采布局及开采强度下，确定地表水对地下水补给量及相应的补给区域。一般情况下，应首先利用灌区内地表径流。当地表水量不足时再开采地下水资源。若地下水不深且下游灌区又缺水，则可实行井渠结合，将一部分地表水留给下游，这样可提高用水的机动性，实行渠井双保险。在冲积平原或河流中下游，当地下水位较高时，可适当发展井灌。若地下水超采严重，应减少用水或统一控制上游引水，修建当地蓄水工程，利用河流水源引水存蓄或回灌地下水。
2） 注意地表、土壤和地下水相互转换的规律性。地下水资源是指在水文周期内一定技术经济条件下可以补给利用的水量。没有补给就没有地下水资源，要想维持地下水资源的持续开采，就必须扩大地下水的补给来源，特别注意三水转化的规律性，在实际中将地表水与地下水统筹考虑。例如，增加地表覆盖、减少地表径流、提高地表水入渗能力，这些措施既有利于土壤保墒，又可涵养地下水源。从辩证的角度看，渠道或田间水渗漏不一定是损失，而是一种重要的地下水补给来源。对当地径流加以拦蓄，不仅有助于提高降雨利用率，减少下游除涝排涝任务，而且扩大了上游地下水的补给量。在河流上游区适当开展井灌，不仅有利于下游引水，降低地下水位，减少地下水蒸发，提高降雨入渗率，而且从总体上看提高了资源开发效益。上游排水可能成为下游的回归水，上游的良好植被与合理开发是对下游地下水源的涵养，而下游缺水或许正是上游水资源过分开发的结果。因此，地下水超采地区要大力开展地下水回灌。
3） 要有良好的监测系统与调度计划。对地下水水位水质状态进行日常定期井位观测，把握好灌区地下水位的动态变化规律，是编制井渠结合、地下回灌用水计划的基础，是正确制定灌区合理灌溉及水源发展规划的依据。通过长期观测与科学分析，可以实现地下水与地表水的联合运行与统一调度。
3 提高降雨及回归水利用率
1） 提高降雨利用率。提高降雨资源利用率的方法有使降雨入渗和增加当地径流拦蓄。一般有效降雨不仅看农田蓄水量，还与降雨特点、地面覆盖、土壤质地、耕作制度、灌溉制度等有关，保护性耕作、深翻及其他农业保墒措施都可提高降雨资源利用率。当地径流拦蓄是指增加田间小型蓄水工程，用以拦蓄地表径流，为农业生产提供灌溉用水。
2） 利用回归水。灌溉回归水是指灌水时间内，渠道退水、弃水、灌区出露渠系渗漏水、地下水等汇集于各级排水沟或天然河沟中。回归水量有时相当大，一般水质也较好，应注意加以利用。为了有效利用灌溉回归水，可设置回归水收集系统。如果排水水质好，下游灌溉渠应与上游排水沟相接，也可利用灌区内小型蓄水工程进行拦蓄。必要时，可建设专门的回归水集水井，以便及时将回归水用于下游灌区灌溉。 4 劣质水的灌溉利用
1） 高含沙水利用。劣质水包括高含沙水、污水、咸水等。总结灌溉用水实践经验，高含沙水利用的主要技术包括：一是选好引水口；二是渠首采取防沙措施；三是避开高含沙期引水；四是调整渠线，采用较大渠道纵坡或渠道衬砌，提高输沙能力；五是实行轮灌集中配水，归并分水口，提高渠道水位，减少渠道中的节制壅水建筑等；六是利用旧河床与低洼地建设沉沙池等工程。
2） 污水灌溉利用。城郊存在大量污废水，应加以开发利用。污水处理后灌溉还可使污水进一步净化，减少对江河水体的污染。污水灌溉前，要对污水的水质进行详细分析，有针对性地进行必要处理，如接触曝气、氧化池塘等。对不同灌溉作物和土壤，可采用清、污混合灌溉，以减少污水灌水定额，同时要选定合适的灌污时期。注意不要污染清洁水源，并对被灌溉土壤进行长期监测，以判定是否超过土壤的自净能力。如果不采取科学的污灌方法，长期实施污水灌溉，就会造成农作物生理中毒、土壤污染、地下水污染等一系列问题。
3） 微咸水灌溉利用。目前，许多灌区地下或地表水矿化度为2～3 g/L，呈微咸水分布。合理利用这些劣质水，对缓解农业灌区水资源紧缺、抑制环境恶化、支持农业发展具有重大的现实意义。实践证明，利用微咸水进行灌溉不仅可以增加水资源利用率和提高农作物产量，还能抑制地下咸水区发展，利于盐碱土改良。利用微咸水进行灌溉时，必须掌握盐分对农作物造成危害的机理。盐分对作物的直接危害与咸水所含盐类有关，钠盐危害性较大。如果土壤含盐浓度过高，就会降低土壤水渗透势，致使作物吸水困难甚至凋萎。以冬小麦为例，返青时若土壤溶液浓度低于10 g/L、拔节后低于20 g/L，则冬小麦可以正常生长。如果土壤溶液浓度高，则是由土壤含水率降低而造成的，此时可用微咸水灌溉，以降低土壤溶液浓度，利于作物生长和提高产量。
利用微咸水灌溉应掌握一些技术要点：一是咸水矿化度不大于5 g/L，pH值为7～8，土壤Na 不超过60%；二是作物出现旱情时灌溉效果虽好，但要尽量少灌，宜在作物拔节后浇1～2次关键水，每公顷灌水450 m3左右；三是淡水源充足时宜采用咸、淡混合灌溉，并及时洗盐，以维持土壤盐分的均衡和保证不积盐；四是建设良好的灌溉排水系统，把地下水控制在临界水深以下，并充分利用大水量灌溉压盐；五是加强土地平整和田间管理，选择抗盐性好的品种，减少土壤水分的蒸发。
参考文献
[1] 李红.吐鲁番地区水资源开发利用问题对策探讨[J].新疆农业科学，2010（12）：2 522-2 525.
[2] 李云英.关于陕西水资源开发利用问题的思考[J].陕西农业科学，2007（2）：115-117.
[3] 左文龙，汪寿阳，陈曦，等.新疆水资源开发利用现状及其应对跨越式发展的战略对策[J].新疆社会科学，2013（1）：33-39.
[4] 管瑶，何仲林，张斌，等.新疆水资源开发利用现状合理性分析[J].水土保持通报，2006（2）：104-106.
Analysis of Water Resource Development for Irrigation
KAMILIJIANG·Yimamu
（Xinjiang Yili Kashi River Basin Management Office， Yining Xinjiang 835000， China）
Abstract： Diversified utilization is the main trend for water resource development in the future. It expounded the meanings of properly developing water resource， introduced the main ways of developing water resource， and raised the measures of increasing precipitation and return to water utilization， discussed using poor quality water for irrigation， in order to provide a reference for reasonable development and utilization of water resource in irrigation area.
Key words： agricultural irrigation； water resource development； diversity； irrigation area