“西部開(kāi)發(fā)，技術(shù)先行”。作為西北地區北部橋頭堡的新疆維吾爾自治區，由于地大物博，是西部開(kāi)發(fā)的重中之重。但是另一方面，由于氣候、地形以及人為因素的影響，新疆土地沙化、鹽堿化嚴重，水資源稀缺，各族人民擇水而居，人口分布極為不均，造成政治、經(jīng)濟和文化發(fā)展與內地相對發(fā)達地區差距較大。因此，可以認為水資源是制約新疆乃至整個(gè)西部地區經(jīng)濟發(fā)展、人口發(fā)展的重要因素。節水灌溉是近年來(lái)黨中央和國務(wù)院重點(diǎn)抓持的農業(yè)改革舉措，充分考慮了水資源合理開(kāi)發(fā)利用問(wèn)題，對干旱缺水的新疆等西部地區可持續利用水資源和發(fā)展國民經(jīng)濟無(wú)疑具有極其重大的現實(shí)意義。

　　1、推廣普及節水灌溉是新疆可持續發(fā)展的客觀(guān)需要

　　1.1基本地理特征客觀(guān)上要求水資源可持續發(fā)展

　　新疆作為全國面積最大的省區，土地面積達165萬(wàn)Km²，占全國土地面積的1/6，而水資源總量則為882億m³，僅占全國水資源的3％。究其原因，一方面在地形上，新疆地形輪廓明顯，主要有三大山脈（天山、阿勒泰山和昆侖山）和兩大盆地（準葛爾盆地和塔里木盆地），其自然條件迥異：南部塔里木盆地沙漠廣布，主要是塔克拉瑪干沙漠，盆地邊緣為沖積平原，形成一片片綠洲，水資源分布散亂，相互勾連，但總量不大，僅占全區水資源的7％，主要有著(zhù)名的塔里木河（為我國最大的內流河）等，源頭為帕米爾高原和昆侖山地；北部準葛爾盆地則草原寬廣，盆地西北部多山地；中部為我國面積第二大的古爾班通古特沙漠，可做冬季牧場(chǎng)；南部為天山腳下的廣闊沖積扇平原，形成綠洲農業(yè)區，水資源主要分布在準葛爾盆地周邊地區的額爾齊斯河等；東部為吐（魯番）哈（密）地區，是新疆最干旱的地區，有我國海拔最低的艾丁湖等，水資源主要是地下水。另一方面在氣候上，受地形因素影響，西北部屬溫帶大陸性干旱半干旱氣候，而東南部則為暖溫帶大陸性干旱氣候。由于周邊高山圍繞，全區幾乎不受海洋濕潤氣流影響，降雨量稀少；年溫差、日溫差極大，春季溫度偏低，造成春旱問(wèn)題突出，夏秋天氣炎熱，日照時(shí)間長(cháng)，適合生長(cháng)期長(cháng)，耐干旱農作物生長(cháng)，冬季則天氣寒冷，降雪量較多，保證了新疆水資源的循環(huán)和再生。

　　“有水一片綠，無(wú)水一片荒”。這句話(huà)一方面表明了新疆水資源時(shí)空分布不均的基本地理特征；另一方面也反映了新疆各族人民擇水而居的人口分布特點(diǎn)。新疆維吾爾自治區成立40多年來(lái)，耕地從121萬(wàn)hm²增加到400萬(wàn)hm²，增加了3倍多，而人口則從433萬(wàn)增加到1700萬(wàn)，增加了近4倍，相應地，用水量則由160多億m³增加到460億m³，增加了近3倍。顯然，隨著(zhù)社會(huì )的繼續發(fā)展，新疆人口、耕地和用水量將繼續保持增長(cháng)趨勢，而水資源卻稀缺且分布不均，因而用水量和人口、耕地不可能同步增長(cháng)，構成了不可調和的矛盾。據統計，新疆主要經(jīng)濟區的水資源開(kāi)發(fā)利用程度已超過(guò)70％，而與此同時(shí)，人口的增長(cháng)和耕地的不斷開(kāi)發(fā)又在相當程度上破壞了水資源的生態(tài)平衡，造成部分天然綠洲和河流的自然萎縮。例如，塔里木河流域，解放初期耕地只有67萬(wàn)hm²，而現在則已發(fā)展至153萬(wàn)hm²，耕地用水明顯增多，而生態(tài)用水得不到保障，造成河湖萎縮，荒漠化面積加大，保持水土流失的胡楊林大片死亡，形成惡性循環(huán)，結果常常是人口四處遷移，水資源被不斷浪費和破壞，若這種惡性循環(huán)得不到制止，新疆稀缺的水資源根本無(wú)法維持其社會(huì )和人口的發(fā)展，后果不堪設想。因此，必須要協(xié)調好人口、水資源和環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)系，實(shí)現新疆水資源的可持續開(kāi)發(fā)利用和社會(huì )經(jīng)濟的可持續發(fā)展。

　　“可持續發(fā)展”已不是一個(gè)新的概念，應該指出的是，可持續發(fā)展的核心是發(fā)展，因此在水資源利用和開(kāi)發(fā)上應放寬眼界，把握好近期利益和長(cháng)遠目標間的關(guān)系，而不是一昧地追求利益豐度�！肮虧啥鴿O”，導致水資源喪失循環(huán)再生能力，從而脫離發(fā)展軌道，更無(wú)從談起可持續發(fā)展。維持水資源循環(huán)再生能力不是一個(gè)單方面的問(wèn)題，通常要考慮共同性原則，即開(kāi)發(fā)和利用水資源即要做到不破壞水資源均衡，又要做到不破壞水資源周邊的生態(tài)環(huán)境，形成一個(gè)共同發(fā)展、相互促進(jìn)的文明空間體系。如何利用和開(kāi)發(fā)水資源，實(shí)際上是可持續發(fā)展的手段問(wèn)題，追求可持續發(fā)展利用最高境界無(wú)非就是用最少量的資源產(chǎn)出最多的產(chǎn)品，實(shí)質(zhì)上也就是提高資源合理配置能力和利用率問(wèn)題。在這種意義下，可持續發(fā)展實(shí)質(zhì)上已成了一個(gè)科學(xué)的世界觀(guān)問(wèn)題�？萍紵o(wú)疑是實(shí)現可持續發(fā)展中的最有力的手段，促進(jìn)傳統農業(yè)向節水、高產(chǎn)、良性的現代農業(yè)轉化，在實(shí)現可持續發(fā)展上處于不可動(dòng)搖的核心地位。

　　1.2　推廣普及節水灌溉的客觀(guān)性

　　農業(yè)是水資源使用的主要對象，新疆總用水量460億M3，農業(yè)灌溉就用去94％。由于新疆降雨量稀少，年降雨量不足150MM，因此“靠天吃飯”根本不可能解決新疆農業(yè)用水問(wèn)題。統計資料表明，新疆農業(yè)用水80％以上是靠灌溉完成的，灌溉水源主要來(lái)自高山冰川雪水，部分來(lái)自地下水開(kāi)采。而令人可惜的是，這部分水源決大多數流失于盆地沙漠或積水成為咸水湖，使得水資源利用和開(kāi)發(fā)效率低下。

　　由于人們對自然規律認識的不足，農業(yè)灌溉在很大程度上破壞了水資源的循環(huán)再生：灌區工程標準低、工程老化、大水漫灌、渠系制工粗糙、地表水與地下水開(kāi)發(fā)利用不均衡、水庫建址不當造成蒸發(fā)量大等都可能造成水資源的嚴重浪費；灌區鹽漬化的加重，也導致生態(tài)平衡破壞。實(shí)際上，這些不當的農業(yè)灌溉方式最顯著(zhù)的特點(diǎn)就是用在澆灌作物上的水量?jì)H占農業(yè)灌溉水量的圾小一部分，農業(yè)灌溉水利用率偏低，得不到很好的開(kāi)發(fā)利用。

　　水資源短缺客觀(guān)上要求用水對象節約用水，合理開(kāi)發(fā)水資源，以緩解水資源供求間的矛盾。實(shí)際有效途徑就是發(fā)展節水灌溉技術(shù)，這也就是近年來(lái)黨中央和國務(wù)院重點(diǎn)抓持節水灌溉的原因。節水灌溉即充分利用天然降雨，又兼顧農業(yè)作物特點(diǎn)，優(yōu)化了資源配置，最大限度地降低輸水過(guò)程損失和田間蒸發(fā)滲漏量，提高自然降雨和灌溉水的利用率以及單方水生產(chǎn)率，因此可望解決新疆水資源短缺和經(jīng)濟發(fā)展間的矛盾，同時(shí)又可改善新疆生態(tài)環(huán)境，保證了水資源的可持續利用和開(kāi)發(fā)，從而帶動(dòng)社會(huì )生產(chǎn)朝可持續方向發(fā)展。

　　2、因地制宜，切實(shí)實(shí)施節水灌溉舉措

　　節水灌溉的實(shí)施要依據當地特點(diǎn)方可決定，否則適得其反，根本起不到節水的效果。具體實(shí)施過(guò)程中，一方面要抓住節水灌溉的重點(diǎn)實(shí)施對象；另一方面還要考慮當地農業(yè)結構的特點(diǎn)，因地制宜地采用各種節水灌溉方法，搞好農業(yè)節水。

　　2.1因地制宜地抓好新疆節水灌溉的重點(diǎn)

　　2.1.1渠道輸水過(guò)程節水

　　新疆引水渠一般具有渠線(xiàn)長(cháng)，含沙量大，水流湍急，流量受季節變化影響較大等特點(diǎn)。以新疆石河子市一五○建設兵團為例，該團地處古爾班通古特沙漠邊緣，本地無(wú)河流，降雨量稀少，農業(yè)用水靠渠水灌溉。主渠渠線(xiàn)長(cháng)，沿途經(jīng)過(guò)人煙稀少的干旱戈壁，淤沙嚴重，滲漏蒸發(fā)量大，渠道得不到及時(shí)養護，水利用率很低，明顯低于全國渠系水利用率（40％）。其他各級渠道則根據用水需要，縱橫分布，受當地經(jīng)濟情況的約束，該團渠道工程建設除干渠、支渠采用混凝土襯砌外，斗渠、農渠多采用渠床壓實(shí)防滲法襯砌，渠床、護坡受水流沖刷，結構不穩定，沉沙不能控制，滲漏蒸發(fā)量很大。因此，渠道輸水過(guò)程節水潛力巨大，可采用渠道防滲、管道輸水等措施，以提高渠系水利用率。

　　2.1.2田間灌水過(guò)程中的節水

　　田間灌水過(guò)程中的節水主要是指減少田間灌水過(guò)程中的水量損失，以提高田間灌水利用率。簡(jiǎn)單的方法如取消埂、畦、溝、毛渠，可增加耕率15％～20％；若條件許可，可積極采用噴灌、滴灌、微灌等先進(jìn)科學(xué)的節水灌溉技術(shù)。新疆許多建設兵團已采用了如上方法，節水效果很好。新疆土地沙化、鹽漬化嚴重，采用田間灌水過(guò)程中的節水措施，可改善田間小氣候，降低干旱地區地下水超采引起的土地下陷，滲漏量增大以及鹽漬化加重等問(wèn)題的強度，提高作物產(chǎn)量。

　　2.1.3用水管理過(guò)程中的節水

　　主要是根據農作物生長(cháng)特點(diǎn)適時(shí)適量灌水，建立科學(xué)水價(jià)管理，對于超用水作加價(jià)處理，將時(shí)間花在精工細作上，做到統一耕作、統一播種、統一灌溉、統一施肥、統一收割，以減少用水過(guò)程中的時(shí)空水量損失。對于采用滴灌、管道輸水等節水灌溉技術(shù)的田地應定時(shí)做好檢修工作，以減少輸水過(guò)程的滲漏量。對于棉田則可采用地膜覆蓋，以做好保墑保肥工作，促進(jìn)作物生長(cháng)和減少不必要的田間蒸發(fā)量。

　　2.2因地制宜地采用科學(xué)節水灌溉方法

　　采用節水灌溉方法前應事先考慮當地農業(yè)結構和地形氣候條件，決不可盲從，否則不僅浪費了大量資金，而且破壞了生態(tài)平衡，得不償失。以下為幾種常用的科學(xué)節水灌溉方法，應用比較成熟。

　　2.2.1灌渠防滲法

　　新疆農田輸水基本上都是靠灌渠完成的。灌渠節水可減少渠道滲漏、蒸發(fā)損失50％～80％。新疆渠道工程由于渠線(xiàn)長(cháng)，沿程可能經(jīng)過(guò)干旱戈壁，沿程渠水損失量巨大，采用灌渠防滲法無(wú)疑大大提高了渠系水利用率。根據地形特點(diǎn)，對于地面坡度在1/50～1/150的較平坦大面積農作物，可采用襯砌灌渠模式。而對于地面坡度在1/8～1/50較陡地段，使用灌渠灌水較困難，可采用有壓管灌模式。

　　根據江蘇省南通市水利局匡成榮等人現場(chǎng)測驗表明，在防滲渠道建設中，采用復合式防滲技術(shù)，防滲效果較好，其穩滲強度干渠可達到4.16L/（㎡.H），復合式防滲技術(shù)采用剛性材料護面，其下再用防水的柔性材料襯墊，剛柔結合，達到了防滲、護渠的雙重良好效果。其結構形式若采用整體U型，效果更為明顯，極大地減少了砌縫引起的滲漏，提高了輸水利用率，但存在工程投資大，養護煩瑣的特點(diǎn)。

　　對于經(jīng)濟較為落后，地廣人稀、沙化、鹽漬化較嚴重的地區，該法顯然是不適宜的。

　　但是可采用混凝土襯砌方法，同樣能取得很好的防滲效果�；炷�土襯砌能減少渠水滲漏，控制地下水水位上升，防止土壤鹽堿化，避免渠床受沖刷，這對于含沙含堿量較高的渠段尤為重要。

　　但由于該法渠道斷面多采用梯形形式，渠水流態(tài)較差，若水流流速偏大，易形成旋渦，對渠床沖刷力較大，不利于渠床的穩固。另外，梯形渠道砌縫較大，盡管其下有防水材料襯墊，滲漏量仍不能得以很好解決。

　　借鑒復合式防滲技術(shù)，應盡量?jì)?yōu)化梯形斷面形式，以減少泥沙的沖刷破壞；

　　2.2.2滴灌法

　　新疆北部許多建設兵團在氣候地形上都有年、日溫差大，冬冷夏熱，土地含沙含堿量較高的特點(diǎn)，適合棉花的成長(cháng)，因此棉花耕作比重很大。棉花的灌溉制度嚴格，播前、現蕾期和結鈴期都有相應的灌水要求。由于棉田面積大，動(dòng)輒幾十畝，傳統的灌溉模式是向垂直于田地輸水渠開(kāi)橫越整塊田面寬度的長(cháng)溝，即所謂的長(cháng)流水溝灌方式，以便于向農渠、毛渠配水。該法透水均勻，但對土地平整度要求高，次生鹽堿化得不到控制，因此對于洼地、鹽堿地，溝灌往往達不到預期效果，不能滿(mǎn)足洼地、鹽堿地作物的需水量和養分輸送量。另外，農渠、毛渠積水量若得不到及時(shí)排除，不利于棉花的正常呼吸，浪費用水。筆者1993年曾在石河子市一五零建設兵團溝灌過(guò)面積達幾十畝的棉田，為使棉田澆透，在打渠（毛）、修溝、筑埂上花費了大量時(shí)間，使棉田各區用水時(shí)空分布不均，而大量的渠、溝、埂無(wú)形當中又減少了種植有效面積和增大了蒸發(fā)滲透損失，因此，急需改進(jìn)。

　　滴灌技術(shù)是1974年引進(jìn)的一種節水灌溉技術(shù)，能很好解決上述問(wèn)題，基本上使灌溉水都用在了作物上，其水利用率高達90％，可節水60％～70％，比地灌增產(chǎn)40％，同時(shí)可節省勞力。究其原因，滴灌實(shí)際上是一種局部灌溉方法，僅濕潤根區附近的土壤，而其他大部分地表保持干燥，因而顯著(zhù)減少了水蒸發(fā)損失，同時(shí)又減少了雜草生長(cháng)的幾率，從而為作物根系活動(dòng)層土壤創(chuàng )造了良好的水、熱、氣、養分狀況。另外，肥料、藥劑還可通過(guò)灌溉水一起施到根系土壤中，又提高了施肥、施藥利用率，為穩定增產(chǎn)打下了基礎。滴灌灌水均勻度高，一般可達80％～90％，不產(chǎn)生地表徑流和深層滲漏，因而對土壤的要求不高。滴灌只要用壓力管道將水輸送到作物根部附近即可灌溉，對地形條件的適應性極強。農八師石河子總場(chǎng)2000年建立了部分滴灌實(shí)驗基地，實(shí)踐結果表明，滴灌需水量比溝灌明顯要低，灌水均勻度高，肥分吸收快，勞動(dòng)強度也大為下降，增產(chǎn)節水效果良好。

　　2.2.3噴灌法

　　噴灌是節水灌溉技術(shù)中普及率最廣的灌水方法，適合于耕作土層較薄，不宜大規模平整的土地以及供電條件較便利、地下水源埋藏淺、存在潛在鹽漬化危險的低鹽灰鈣土的區域、高地和復雜地形土地。新疆博樂(lè )市農五師1988年起就在九十團啟用了半固定式加壓噴灌工程，由于它具有節水、高產(chǎn)、起效快等特點(diǎn)，三年左右就收回了噴灌工程本金，經(jīng)濟效益可觀(guān)。為緩解管材及管件價(jià)格上升和噴灌工程擴大間的矛盾，八十九團1994年在管道系統上狠下功夫，采用紅泥塑料管作為管材，即降低了管道系統成本，又提高了管道系統的整體強度。經(jīng)對比分析，采用紅泥塑料管，管網(wǎng)系統平均畝投資419.66元，較采用聚氯乙烯硬塑管每畝降低了48.41元，因而受到當地農民的廣泛歡迎，使噴灌技術(shù)得到進(jìn)一步普及。

　　噴灌系統按設備角度可分為管道式噴灌系統和機組式噴灌系統。管道式噴灌系統又可分為全固定式、半固定式和全移動(dòng)式三種；機組式噴灌系統則可分為小型、中型和大型三種。從新疆建設兵團種植情況和土地資源情況來(lái)看，采用半固定式或全移動(dòng)式噴灌系統較好，運行操作較方便，設備投資適中。上例就是采用的半固定式噴灌系統，產(chǎn)出效果較好；但半固定式拆移量較全移動(dòng)式小，而設備利用率較全移動(dòng)式低。兩種方式的取舍可根據當地具體情況而定。機組式噴灌系統在國外較為流行，其優(yōu)點(diǎn)在于單位噴灌面積投資較低，不占用田地，設備利用率高。與管道式相比，機組式噴灌系統設備閑置率為零，節水潛力巨大。機組式噴灌系統目前在新疆采用較少，但是由于新疆田地寬廣，農業(yè)機械化程度較高，一旦經(jīng)濟條件達到要求，使用機組式噴灌系統勢在必行。

　　噴灌、滴灌對設備的要求較高，若得不到應有的質(zhì)量要求和養護，設備利用潛力將得不到正常發(fā)揮，浪費大量人力、物力、財力。因此噴灌設備一定要事先驗算好水錘壓力，以確定開(kāi)關(guān)閥歷時(shí)限制；要有必要的保護裝置，如安全閥、排氣閥、泄水閥等，以保障噴灌設備正常運行。滴灌設備則應嚴格把關(guān)水源質(zhì)量，以防灌水器堵塞，降低出水流量；布局時(shí)，最好順坡送水，在最高處設進(jìn)、排氣閥、進(jìn)水口處設排水閥，以防停機負壓吸泥，低洼處應設有排水閥，防止積氣和生滓。

　　3、對新疆節水灌溉工作的展望

　　3.1因地制宜、積極發(fā)展多種節水灌溉技術(shù)，挖掘各地節水潛力

　　根據目前形勢看，新疆在發(fā)展節水灌溉技術(shù)上還遠遠落后于內地湖北、湖南、廣東等地，節水灌溉模式比較單一，模式選取考慮不夠周全。筆者1994年夏季曾觀(guān)測過(guò)某建設兵團噴灌實(shí)驗點(diǎn)（棉田）噴灌情況，該實(shí)驗點(diǎn)噴灌系統采用全移動(dòng)管道式，噴頭系搖臂式中壓噴頭，離地高度約1.5m，射程在30m左右，均勻度、強度較好，但由于天氣干燥炎熱，蒸發(fā)量較大，且由于噴頭離地高度較高，受風(fēng)力影響較大，土壤底層濕潤度明顯不足，因此，霧化程度不夠理想。明顯可以看出的是，噴射對較小或脆弱的棉株會(huì )造成不同程度的破壞，一旦拆移，又易損傷棉株。另外，棉花適宜在沙壤土上生長(cháng)，噴灌易造成壤土流失，不利于棉田的保墑和保肥。因此該實(shí)驗點(diǎn)節水灌溉模式選擇欠妥，農民自然看不出節水灌溉技術(shù)帶來(lái)的好處。而采用中型卷管式噴灌機（如果經(jīng)濟條件良好、水源充足）或滴灌設備則能避免上述存在的問(wèn)題，效果較之也好得多。

　　單一的節水灌溉模式可能起不到節水作用，因此需要設計者綜合考慮當地自然條件，聯(lián)合使用多種節水模式。例如對于咸水在當地水資源所占比例較大的地區，可使用咸水灌溉技術(shù)——輪灌模式，該法根據作物耐鹽性和作物生育階段不同特點(diǎn)交替使用咸淡水進(jìn)行灌溉；旱季用咸水，濕季用淡水；棉花等強耐鹽作物用咸水；小麥、大豆、玉米等弱耐鹽作物用淡水；播前和苗期用淡水，而在作物中后期用咸水。充分發(fā)揮咸淡水不同作用，使水資源開(kāi)發(fā)利用率提高。又如，在沙漠地區可收集空氣中的水分直接將水珠吸收到作物根部。新疆農八師一五零建設兵團“夢(mèng)駝鈴”農科所實(shí)驗基地就曾采用這種方法對兩棵桑樹(shù)（周邊干旱）進(jìn)行了實(shí)驗，效果良好。

　　3.2加大資金投入，促進(jìn)節水灌溉發(fā)展

　　節水灌溉設備資金投入不足，是阻礙節水灌溉技術(shù)推廣的一個(gè)重要因素�？紤]到農業(yè)效益較低及農民收入水平不高的情況，當地政府應多渠道投入節水灌溉資金，引進(jìn)先進(jìn)的節水灌溉設備，形成節水灌溉實(shí)業(yè)，拉大內需，推廣節水灌溉技術(shù)，讓農民親身體會(huì )到節水灌溉帶來(lái)的經(jīng)濟實(shí)惠，使節水灌溉走向良性循環(huán)、滾動(dòng)發(fā)展的軌道。這期間主要應解決的問(wèn)題是做好節水灌溉管理和技術(shù)工作，使節水灌溉的經(jīng)濟效益充分發(fā)揮出來(lái)，帶動(dòng)當地經(jīng)濟的發(fā)展，從而進(jìn)一步促進(jìn)節水農業(yè)的發(fā)展。近幾年新疆許多地方節水灌溉事業(yè)蓬勃發(fā)展，與當地政府在資金投入和技術(shù)宣傳等方面所做的工作是密不可分的。

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　　李良庚