三、種植業節水量發展預測
種植業節水有工程和田間節水二種。工程節水包括渠道防滲和管道輸水等。節水效果主要反映在渠係水利用係數的提高上,是有形的,在上述灌溉可供水量的計算中,已包括這一部分的節水量,不重複。
種植業田間節水,包括適水種植、合理灌溉和減少無效蒸發等等,其節水量不像工程節水那樣明顯而易見,它是無形的,隻有通過產量的對比才得以反映其大小。搞不搞田間節水,其產量和用水量的投入產出關係不同。單位立方米用水量的產出量,前者比後者大,其差額即為田間節水量的效益。田間節水是精耕細作的一個組成部分,是豐產的配套措施,是隨生產力的發展而深化的,其不同水平年的節水量可以從生產實際的現狀出發,根據各種節水措施的節水效果及其深化程度進行估算和預測。
(一)適水種植節水量、
本區的播種麵積和產量均以小麥為最大,而且小麥又是容易做到適水種植的。適水種植的實施方法,首先是建立健全的降水、地表水和土壤水的觀測和傳送係統,使水情的時空分布及時和準確地告知廣大的農民群眾。其次,是加強宣傳,使廣大的農民對地區的水情和如何利用這一不穩多變的水情有正確的認識,明確適水種植的意義和實施辦法。第三,建立相應的糧、棉倉庫。因適水種植的作物產量隨水情而各年變化大,存糧、棉等於存水,需要有相應的儲運設備來調節產需矛盾。這種節水措施花錢少、見效快,理論和實踐都不複雜,實際上是把農民“澇年好種麥”等的經驗加以係統和提高。適水種植無疑將得到迅速推廣,近期有可能在全區得以普及。根據適水種植設想方案和過去實際種植的用水比較,多年平均小麥可以多增加87%的耗水量。其增水量:2000水平年為2.84億立方米,2020水平年為3.36億立方米。
(二)合理灌溉節水量
所謂合理灌溉就是保證重點作物的灌水和澆好關鍵水,使有限的水量得以發揮最大效益。從全區看,水澆地占53%,旱地占47%,水澆地比旱地生產力高,水澆地糧和棉花產量分別占全區的37%,而旱地僅分別占全區的1/4和1/5。合理灌溉,就是盡可能壓縮單位麵積灌水量,擴大灌溉麵積。從井灌區看,因供水量少,現狀全區平均每畝供水量僅122.4立方米,按播種麵積計,每畝供水量僅82立方米。不可能通過壓縮灌水量來擴大灌溉麵積,合理灌溉就是將有限的水量用在社會上最需要和單水產量最高的作物上。
從河灌區看,供水量多,全區平均每畝供水量235.7立方米,為井灌區的19.6%,但不穩定,各年與年均供水量的比值變化在32.87%-55.7%之間,與需水量的變化相反。合理灌溉就是壓縮單位麵積供水量,把多餘的水量補充井灌區的不足,從而使穩產高產的井渠雙灌麵積增加。與需水量的變化相同。合理灌溉是從單位立方米的最大增產效果出發,壓縮單位麵積灌水量,把壓縮的供水部分用在旱地上,從而擴大灌溉麵積。通過上述合理灌溉,灌水量的有效性將比現狀提高20%,具體節水量:2000水平年為6.4億立方米,2020水平年為8.4億立方米。
(三)抑製蒸發節水量
抑製蒸發是指人為地在地表設置一層障礙使蒸發受到抑製而減少。抑製蒸發的措施很多,中耕保墒是最常用的一種。秸稈和薄膜覆蓋現已為廣大農民所采用。特別是秸稈覆蓋,它可以就地取材,除節水外,還可以肥地力,是一舉兩得的節水增產技術,無疑將得到推廣。按上述分析計算,秸稈覆蓋小麥的畝年均節水量,旱地20立方米,井灌區40立方米,河灌和井渠雙灌區50立方米。秸稈覆蓋麥田,如其後茬為玉米,畝年均節水量:旱地37立方米,水地45立方米。秸稈覆蓋節水的最大值,主要受覆蓋材料的限製。如覆蓋物為麥秸,麥秸的產量大體和小麥產量相等。
1987年全區覆蓋麵積約15萬畝,占耕地不足0.5%,今後發展較難確切估計,如2000和2020水平年,薄膜覆蓋棉田分別占其麵積的1/4和1/2計,則年均節水量:2000年為1.08億立方米,其中水地0.85億立方米,其中水地1.98億立方米,旱地0.24億加3。上述小麥,玉米和棉花覆蓋節水量和占耗水量分別為,2000年5.23億立方米。
(四)其它和綜合節水量
種植業節水措施遠非上述幾種,如薄膜覆蓋,除棉花以外,還有糧食作物、蔬菜和瓜類等,其節水效果和棉花類似。秸稈覆蓋的材料,除麥秸外,還有玉米和穀子秸稈等,把這些材料考慮進去,覆蓋麵積還要增加。麥田覆蓋對其下茬作物的節水效果,除玉米外,還有穀子、花生、大豆等作物。這些節水的預測實難計算。歸為一類,按20%的總節水量估算不至於有太大的出入。
四、不同水平年種植業要求的外水補給量
不同水平年種植業的外水淨補給量等於同時期種植業設想產量所需的耗水總量減去有效降水量、當地水資源能提供的淨灌溉水量和節約水量。
第三節外水補源的時空分布
種植業用水的特點是空間的分散和時間的不均勻性。而引外水補源,限於工程條件,要求用水部門的用水,在空間上盡可能集中,在時間上盡可能均勻。特別是從遠在千裏之外的長江,從引水口至本區南部或北部,流速按每秒1千米計,東線要9-13天。要把水分別按時送到每個地塊來滿足種植業的需要有很多具體的問題需要解決。以下著重從種植業的用水要求分析區內引外水補源在時空分布上應注意的問題。
一、外水補源的空間分布
區內種植業要求外水補源的任務有二,一是為了填補過去由於地下水超采而欠下的水賬;二是為了填補今後由於對種植業增產提出新要求而形成的水源缺口4需要引外水補源的地方,前者位置是確定的,後者則隨著增產的幅度大小而變,位置有待確定。
(―)地下水超采區的外水補源
按上述無赤字的水資源供需平衡,本區的深層地水將減少年開采量:2000水平年7億立方米,2020年13.8億立方米。
如2000和2020水平年按上述減半開采和不采,則深井灌區年均供水量將分別降至67立方米和0立方米。後者實際上是由水澆地恢複為旱地。這種狀況,別說遠景的目標達不到,就是現狀的產量水平也難以維持。所以引外水補源是減少深層地下水開采量的前提條件。深層地下水超采的區位和強度分別為外水補源定位和定量。本區深層地下水開采模數(每平方公裏年開采量)分布狀況:開采模數較大的有城市用水類型如滄州、衡水、南宮等;水文地質和成井條件好的類型,如肅寧、安平、肥鄉、巨鹿等;降水量少,水資源短缺嚴重類型,如冀縣、棗強等。開采模數較小的有地表水資源較富集類型,如臨漳、博野、安國等;水文地質和成井條件較差類型,如黃驊、海興、孟村、鹽山等縣。