借鑒國外經(jīng)驗發(fā)展建筑節(jié)水灌溉(二)

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三、節(jié)水灌溉的發(fā)展模式
    1.以色列模式
    以色列是一個水資源嚴(yán)重緊缺酌國家,人均水資源占有量只有365m3。1997年以色列的淡水供水量為16.2億m3,另外,有2.75億m3城鎮(zhèn)污水、1.25億m3微咸水、0.1億m3談化海水得以利用。預(yù)計污水再利用量將每年增加10%,海水談化量每年增加5%。為了利用好有限的水資源,以色列采取了明智的措施,制定并嚴(yán)格地執(zhí)行有關(guān)政策。
    以色列的灌溉面積為22萬ha,農(nóng)業(yè)用水量為12.58億m3,占總供水量的62%。為了提高灌溉水效率,所有的灌溉農(nóng)田都采用了噴灌和滴灌現(xiàn)代灌溉技術(shù)和自動控制技術(shù),使灌溉水平均利用率達(dá)到90%。以色列的滴灌面積占其全部灌溉面積的三分之二。為提高灌溉水利用率采取的其他措施還有:水量計量、水價政策、灌溉過程的計算機(jī)管理和遙控、水肥同步施用(fertigation)。這些措施使單位面積的平均灌溉水量由1975年的8700m3/ha降為1995年的5500m3/ha,同時在農(nóng)業(yè)總用水量不增加的情況下農(nóng)業(yè)產(chǎn)出增長了12倍。
    由國家供水公司計算的平均供水成本為31美分/m3,不同的用戶水價也各不相同。國家為供水提供一定的補(bǔ)貼,但補(bǔ)貼的比例在逐漸降低。在國家供水公司重組后,水價的逐漸增加,國家對供水的補(bǔ)貼已由1992年占成本的50%降低為1996年的20%。近年來推廣的灌溉水分段計價的辦法使灌溉水量節(jié)省10~15%。灌溉水價如表3所列。
    以色列以每年人均不足300m3的供水量而成為一個富裕國家,人均GNP達(dá)到14,400美元,維持了相當(dāng)高的生活水平。這依賴于以色列所采用的管理體制、法規(guī)、經(jīng)濟(jì)和技術(shù)等綜合措施, 對水的需求進(jìn)行管理,提高農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水效率,重復(fù)利用其有限的水資源。以色列以僅僅5500m3/ha的灌溉用水量在干旱地區(qū)獲得了成功的灌溉農(nóng)業(yè),實現(xiàn)92%的農(nóng)產(chǎn)品自給。但是,從經(jīng)濟(jì)的角度來看,占總用水量62%的農(nóng)業(yè)部門對國內(nèi)生產(chǎn)總值的貢獻(xiàn)率僅為2%。因此,以色列的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展也到了一個轉(zhuǎn)折點(diǎn),農(nóng)業(yè)向更先進(jìn)的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變,提高農(nóng)業(yè)與工業(yè)和其他經(jīng)濟(jì)部門競爭可供水量的能力。將對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整,現(xiàn)正在對新的農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,使農(nóng)業(yè)具備:
    ●與其他經(jīng)濟(jì)部門競爭水量的能力;
    ●作物經(jīng)濟(jì)價值高、用水量少;
    ●與進(jìn)口的農(nóng)產(chǎn)品相比有競爭能力。
    2.法國模式
    法國的水資源總量為1010億m3,人均水資源占有量為3300m3。目前利用的水量為114億m3,人均年引水量665m3,另有36億m3城鎮(zhèn)生活污水和40億m3工業(yè)廢水得以再利用。農(nóng)業(yè)用水量為24億m3,占總供水量的21%。雖然法國的水資源較為豐富,但時空分布及其不均勻,在地域和時域上存在水資源緊缺的問題,法國的南部水資源比較緊缺。法國采取了許多措施,以提高需水量管理水平,盡大可能平等地對待每個農(nóng)場;提高水的利用效率;改善農(nóng)業(yè)耕作方法,盡量減少對自然環(huán)境的影響。
    法國水管理的特點(diǎn)是由國家、流域管理委員會、水協(xié)會和地方水管理公司共同參與管理。為了管理好水務(wù),近年來法國修改了水法和農(nóng)業(yè)法兩部法規(guī)。水法強(qiáng)調(diào)了水資源(包括地表水、地下水等)統(tǒng)一性,建立了以流域為單位的水資源管理的體系。法國6個流域有關(guān)水政策的決策是由在流域管理委員會的所有用戶代表(包括政治家、農(nóng)民、工業(yè)、環(huán)境部門、消費(fèi)協(xié)會和國家的代表)共同協(xié)商確定。水法還強(qiáng)調(diào)了水是公公資源,因此,必須采取綜合和平衡的管理措施協(xié)調(diào)用水戶的需求和環(huán)境保護(hù)需求。農(nóng)業(yè)的政策框架基于歐盟的農(nóng)業(yè)政策(CAP),這一政策限定了每個成員國的農(nóng)業(yè)發(fā)展及灌溉需水量。
    法國建立了良好的灌溉設(shè)施,有完善的灌溉服務(wù)體系和管理體制。在現(xiàn)有的238萬ha灌溉面積中,111萬ha為現(xiàn)代灌溉面積,占總灌溉面積的47%?,F(xiàn)代灌溉面積以噴灌為主,有噴灌面積89萬ha,占現(xiàn)代灌溉面積的80%。平均灌溉水價為0.15美元/m3。
    法國灌溉用水管理模式分為三種,分別為協(xié)作管理、區(qū)域開發(fā)公司管理和單個灌溉工程管理模式。
    ●協(xié)作管理模式:是由參加用水戶協(xié)會的農(nóng)場主和其他用戶共同擁有和使用灌溉設(shè)備,協(xié)會負(fù)責(zé)需集體開展的工作、統(tǒng)一管理設(shè)備和維護(hù)工程設(shè)施。協(xié)會的平均規(guī)模是每個協(xié)會有75個成員和250ha灌溉農(nóng)田。協(xié)作管理模式在法國南部得到了大面積推廣應(yīng)用,有1/3灌溉農(nóng)田采用了這種管理模式。協(xié)作管理模式的成功歸功于協(xié)會內(nèi)成員之間的聯(lián)系緊密,農(nóng)民負(fù)責(zé)履行會集體作出的決定,水費(fèi)收取和管理到位。水費(fèi)至少可以支付運(yùn)行和維護(hù)費(fèi)用,有時還可以支付部分工程建設(shè)投資。
    ●區(qū)域開發(fā)公司管理模式:區(qū)域開發(fā)公司是為開發(fā)法國南部而成立的,法國現(xiàn)有5個區(qū)域開發(fā)公司,其中3個公司直接管理了27.5萬ha灌溉農(nóng)田的設(shè)備,并為由用水協(xié)會和單個農(nóng)場管理的9萬ha灌溉農(nóng)田供水。區(qū)域開發(fā)公司的運(yùn)行管理規(guī)則是:平等(所有用水戶平等)、高質(zhì)量(以與用戶簽訂合同的方式確定服務(wù))、可持續(xù)發(fā)展(經(jīng)常維護(hù)和完善工程設(shè)施)、透明和負(fù)責(zé)(農(nóng)民選配代表參加區(qū)域開發(fā)公司管理委員會)。
    ●單個灌溉工程管理模式:用于農(nóng)戶依靠建立在自己的農(nóng)場內(nèi)的水庫或地下水為灌溉水源,或直接從河流引水灌溉的情形。法國有120萬ha灌溉農(nóng)田采用這種管理模式,可見它是法國主要的灌溉管理模式。這種管理模式的問題是如何搞好多個用水戶的整體供水管理,特別是在夏季,作物的需水量達(dá)到高峰,而同時地表河流也正處在枯水期。為了保護(hù)水環(huán)境,需要計劃和控制對地下水的開采和從河流的引水量。因此,單個灌溉工程管理模式在80年代受到了嚴(yán)重的挑戰(zhàn),特別是在法國西南部這樣嚴(yán)重缺水的地區(qū)。為了解決這些間題,需探索新的方法,如統(tǒng)一管理水資源,并配合采取經(jīng)濟(jì)手段(如限量供水,提高水費(fèi)等)。
    3.美國模式
    美國的灌溉面積為1999萬ha,其中1111萬ha為溝灌,占灌溉面積的55.6%,噴灌和滴灌面積占灌溉面積的27%,地下灌溉技術(shù)也得到了應(yīng)用。美國有很好的現(xiàn)代灌溉技術(shù)研究和開發(fā)支持條件,有許多研究中心,這些中心經(jīng)常深入農(nóng)場與用水戶保持密切聯(lián)系,技術(shù)推廣不但速度快且面也很廣,現(xiàn)代灌溉面積發(fā)展速度很快。美國墾務(wù)局和其他機(jī)構(gòu)遍布美國各地,根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝退礂l件為灌溉農(nóng)業(yè)提供良好的技術(shù)支持。美國的灌溉水價基于平均成本價,水價不但包括運(yùn)行和管理成本,也包括政府為保護(hù)水資源而附加的費(fèi)用,按用水量收取水費(fèi)。為了促進(jìn)現(xiàn)代灌溉農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用,美國引入了如下幾項措施。
    1) 研究將用虹吸管引水灌溉的灌區(qū)改為噴灌、滴灌等現(xiàn)代灌溉的限制條件。研究發(fā)現(xiàn),為初次購買噴灌設(shè)備的用戶提供低息軟貸款并進(jìn)行支持性的示范可促進(jìn)現(xiàn)代灌溉技術(shù)的應(yīng)用。
    2)美國墾務(wù)局將自動控制技術(shù)用于灌區(qū)配水調(diào)度,配水效率可由過去的80%增加到96%。
    3)在加州開展的為期10年的非充分灌溉研究示范表明,非充分灌溉可使單位水量的產(chǎn)出提高,而單位面積土地的產(chǎn)出降低了。研究發(fā)現(xiàn),在考慮所有投入后,應(yīng)用非充分灌溉農(nóng)場的凈收入比較低,但他們所使用單位水量的收益較高。對于那些供水量有限的地區(qū),推廣應(yīng)用非充分灌溉是一項有益的長期戰(zhàn)略。
    4)開展了為期5年的城鎮(zhèn)生活污水灌溉研究。在灌溉前,生活污水用過濾、沉淀等辦法處理。研究發(fā)現(xiàn),用處理后的生活污水灌溉的作物與用井水灌溉的作物,在長勢和品質(zhì)上沒有明顯區(qū)別,也沒有發(fā)現(xiàn)土壤和地下水產(chǎn)生退化。用處理后的生活污水灌溉食用作物的風(fēng)險在可承受的范圍內(nèi)。
    5)進(jìn)行灌溉農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,將灌溉農(nóng)業(yè)由水資源緊缺的地區(qū)轉(zhuǎn)移到水資源豐富的地區(qū)。在八十年代美國有85%的灌溉面積在西部,15%在東部;而在九十年代有77%的灌溉面積在西部,23%在東部。
    四、結(jié)語
    發(fā)展節(jié)水灌溉的目的是提高農(nóng)業(yè)用水利用率和效益,這既依賴于現(xiàn)代灌溉技術(shù)研究、推廣應(yīng)用和技術(shù)培訓(xùn)等環(huán)節(jié),也涉及到水土資源的合理利用、農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整、用水管理體制的改革、水價政策的制定和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。微咸水、咸水和海水的利用以及生活和工業(yè)廢水的再利用也是解決農(nóng)業(yè)灌溉缺水的重要途徑。節(jié)水灌溉事業(yè)發(fā)達(dá)的國家都是根據(jù)各自的國情,綜合考慮社會、經(jīng)濟(jì)、資源、環(huán)境和技術(shù)因素,采取適合本國特點(diǎn)的農(nóng)業(yè)高效灌溉措施。
    我國發(fā)展節(jié)水灌溉應(yīng)當(dāng)借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗,利用適當(dāng)?shù)墓芾眢w制、經(jīng)濟(jì)政策將節(jié)水灌溉帶給國家、地方和農(nóng)民的利益及相應(yīng)的責(zé)任有機(jī)地結(jié)合起來,利用現(xiàn)代技術(shù)將流域、灌區(qū)和田間的管理、工程和農(nóng)藝節(jié)水措施很好的結(jié)合起來,使我國的節(jié)水灌溉事業(yè)獲得可持續(xù)發(fā)展,取得更好的節(jié)水效果、更大的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益和環(huán)境效益。