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1關(guān)于水資源統(tǒng)一管理的經(jīng)驗

以色列人口580萬,國土狹小,全國年平均降水量300mm,北部有些地區(qū)降水量高,可達700～800mm,中部沿海平原500mm左右,而南部則在300mm以下。全國60%土地屬于干旱地區(qū),近一半國土降水量低于150mm,埃拉特地區(qū)僅25mm。年水資源總量16億m3,人均300m3,不到全世界平均的1/30,約為我國平均的1/8,而且降水量主要集中在11月至次年4月之間,其他季節(jié)少雨或無雨。以上情況說明,以色列是一個嚴重缺水國家,不僅水資源總量少,而且時間上和空間上分布很不均衡。面對這一不利條件,他們舉國上下認識到,水是命脈,是其生存和發(fā)展的基礎(chǔ)。以色列雖然是一個私人經(jīng)濟十分發(fā)達的國家,但卻將水資源的管理和使用權(quán)牢牢地控制在國家手中,即使一些公民擁有土地所有權(quán),該地的水資源仍必須歸國家,這一點已為廣大公眾所接受。以色列已先后制定了“水法”、“水計量法”、“水井控制法”、“經(jīng)營許可法”等一系列法規(guī),并嚴格執(zhí)行。

另外,設(shè)“國家水委會”統(tǒng)一管理,實行水資源開發(fā)許可證和使用配額制。我們在其年降水量400～500mm地區(qū)了解到,一個占有6.7hm2土地的農(nóng)戶,年分配水額一般為1.5～3.0萬m3。他們將水的建設(shè)、立法、利用、分配寓于一體的做法值得我們借鑒。我國北方,特別是華北和西北也屬嚴重缺水地區(qū),但對有限水資源缺少嚴格統(tǒng)一管理的法規(guī)和體制。例如,我國農(nóng)業(yè)和城市用水是分別管理的,大江大河雖有統(tǒng)一管理機構(gòu),但難以實現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)配和有效控制。近年來所發(fā)生的黃河斷流加劇雖有降水偏小的原因,但缺乏統(tǒng)一管理與未能實行合理利用也是重要原因之一。另外,節(jié)水觀念差,農(nóng)田灌溉浪費嚴重,水價不合理,也是造成我國北方水資源緊張不可忽視的因素。因此,結(jié)合我國國情加強水資源的統(tǒng)一管理是當務(wù)之急。在加強管理的同時,水資源是一種有限資源的教育,增強全民的節(jié)水意識,以及實現(xiàn)節(jié)水技術(shù)現(xiàn)代化同樣十分重要,三者相輔相成,盡快建設(shè)成為一個節(jié)水型社會,這既是以色列以及若干發(fā)達國家的寶貴經(jīng)驗,也將是全世界缺水地區(qū)要走的道路。

2關(guān)于水資源持續(xù)利用的經(jīng)驗

淡水資源雖是一種可再生資源,但它是有限的,隨著社會經(jīng)濟發(fā)展和人口增長,全世界水資源短缺問題將日趨嚴重。以色列在水資源可持續(xù)利用方面(主要包括時空調(diào)控、節(jié)水灌溉、開辟新水源等)也取得了不少成功經(jīng)驗。

(1)建設(shè)管道輸水工程。以色列水資源時空分布不均,其北部水資源占全國80%,可供灌溉土地僅占35%;南部水資源只有20%,而實際可供灌溉土地達65%。為了解決南北供需不平衡問題,從建國初期就開始建設(shè)全國性水網(wǎng)工程,1953年動工,歷時11a,1964年完成,耗資1.47億美元,主管道130km,400個揚水站,5000km輸水分管道,每年通過管道輸水13.5億m3,占全國用水量的60%。北部水源主要是加利利湖,占全國水資源總量的33%,其余為北部山區(qū)和西北部地中海平原地區(qū)的地下蓄水層,加利利湖面積120km2,湖水深43m,水儲量43億m3,是惟一地表水資源,經(jīng)科學(xué)論證,每年可再生水資源4.7億m3,平均按此數(shù)輸水,以保持加利利湖的水平衡,并避免水質(zhì)惡化。通過管道輸水,使水的輸送率達到95%。

(2)推行滴灌技術(shù)。滴灌技術(shù)始于以色列,特別是70年代以來,滴灌面積發(fā)展很快,目前80%以上的灌溉農(nóng)田應(yīng)用滴灌,10%為微噴,5%為移動噴灌。根據(jù)作物種類和土壤類型設(shè)置滴灌控制系統(tǒng),使田間用水效率顯著提高,已達到每立方米水增產(chǎn)2.32kg。由于管道輸水和滴灌技術(shù)取得了成功,從而使以色列的灌溉面積從16.5萬hm2增加到22～25萬hm2。全國耕地從16.5萬hm2增加到44萬hm2。

(3)調(diào)整用水結(jié)構(gòu),利用工業(yè)廢水。以色列目前年供水量比正常需水量少2億m3,農(nóng)業(yè)用水占到總用水量的75%,隨著工業(yè)和城市發(fā)展勢必進一步加劇供需矛盾,考慮到這一點,他們已在逐步壓縮農(nóng)業(yè)用水,著手開發(fā)對工業(yè)廢水、城市污水以及微咸水的利用,并加強了對海水淡化的研究,現(xiàn)已取得成效。據(jù)ARO的水土研究所介紹,目前經(jīng)處理的工業(yè)廢水和微咸水用于農(nóng)業(yè)灌溉的分別為2億m3和1億m3,計劃到2010年,工業(yè)廢水利用量將達到5.4億m3,60%生活污水也將用于灌溉,而淡水用于灌溉的量從11億m3下降到5.0億m3,即農(nóng)業(yè)灌溉用水的一半左右將由經(jīng)處理工業(yè)廢水和其他劣質(zhì)水來滿足。工業(yè)和城市廢水的再利用已成為以色列下世紀初期進一步保持水資源平衡和高效持續(xù)利用的主攻目標。

關(guān)于雨水資源利用的問題時,這次考察過程中基本未涉及到,當我們幾次主動問起此問題,包括官方人員在內(nèi),都不甚了解情況,因此感到他們在這方面重視程度還不夠。根據(jù)以色列的降水狀況估算,其每年雨水資源量可達80億m3以上,相當于目前可用淡水資源量的5倍以上。據(jù)有關(guān)資料,在一部分冬小麥種植區(qū)也有運用耕作技術(shù)實行集流種植的經(jīng)驗,在東部山地丘陵區(qū)也采取了一些筑壩引洪集雨工程,但如能在城市和農(nóng)村更廣泛地推行雨水集流技術(shù)用于農(nóng)業(yè)和生活補充供水,也許將對以色列水資源的持續(xù)高效利用起重要推動作用。

3關(guān)于發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的技術(shù)選擇

以往在介紹以色列的農(nóng)業(yè)經(jīng)驗時,多半強調(diào)其應(yīng)用高新技術(shù)實施滴灌和農(nóng)業(yè)工廠化方面的成就,這是他們經(jīng)驗的精華部分,但代表不了以色列農(nóng)業(yè)的全部。以色列的土地利用結(jié)構(gòu)是:耕地占21.5%,永久牧場(實際是植被稀疏的牧荒地)40.24%,森林和林地5.71%,其他32.55%,這反映了干旱和半干旱地區(qū)土地利用的一般特征。在占21.5%,即44萬hm2耕地中,大田作物為21萬hm2,約占耕地的48%,其中小麥7.0萬hm2,向日葵7.8萬hm2,棉花2.85萬hm2,另有:花生、豆類、玉米等,其余耕地包括:蔬菜5.5萬hm2,果樹5.2萬hm2,柑橘2.8萬hm2,花卉0.2萬hm2。大田作物生產(chǎn)水平:冬小麥是最大宗的非灌溉作物(部分有補噴灌設(shè)施),平均單產(chǎn)2505～4200kg/hm2。在降水量500mm左右的半干旱區(qū)已屬高產(chǎn)水平;向日葵、棉花實行滴灌,平均單產(chǎn)分別為4500kg/hm2和1500～1800kg/hm2(皮棉),蔬菜中利用大棚(Greenhouse)栽培的有2000hm2。關(guān)于作物灌溉量,實際比我們想象的要高,過去全國平均為8796m3/hm2,現(xiàn)降至5250m3/hm2左右,據(jù)實地了解,大棚中的花卉育苗,每日需供水5.7mm,以6mm計,200d育苗期即需供水1200mm,約每公頃12000m3,實屬不低,柑橘灌溉量每公頃約6000m3,棉花4500m3。灌溉定額偏大,可能與干燥的氣候條件直接有關(guān),有無其他因素值得進一步了解。整個農(nóng)業(yè)產(chǎn)值約55億美元,其中種植業(yè)占36.9%,畜牧業(yè)占63.1%,可見畜牧業(yè)的重要性,農(nóng)牧結(jié)合、農(nóng)畜并重也是半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)營的一般規(guī)律。以色列在節(jié)水農(nóng)業(yè)方面所取得的成就和主要經(jīng)驗上面已作了簡述。以下結(jié)合我國情況就其所采取的具體技術(shù)措施作一初步分析。

(1)管道輸水。如上所述,輸水管道化是以色列實施節(jié)水灌溉的首要一步,輸水系數(shù)已達95%,而我國目前渠道輸水系數(shù)僅為30%～50%,說明節(jié)水潛力很大,因此我們認為,為解決我國北方水資源短缺、發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)從技術(shù)選擇上講應(yīng)將發(fā)展管道輸水和采用有效的渠道防滲技術(shù)放在第一位置,這是農(nóng)業(yè)節(jié)水的基礎(chǔ)工作,應(yīng)像建設(shè)公路、鐵路、輸油、輸氣管道那樣,作為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)對待,特別在當前,比建設(shè)新水庫重要。通過努力,將灌溉水利用系數(shù)提高到60%是完全可能的,這將從總體上緩解我國北方地區(qū)水資源緊張的局面。

(2)灌溉方法選擇。以色列在灌溉方法的選擇上以滴灌為主,其成就已為國際所公認,這是由其具體國情決定的,我國地域廣闊,情況復(fù)雜,在灌溉方法上不可能采用統(tǒng)一模式。滴灌雖有很大優(yōu)點,但由于設(shè)備費用高,運行時管理要求嚴,在一些大田作物應(yīng)用效益如何尚待進一步明確。在我國目前條件下宜于先在以下兩種情況下推行;(a)在干旱半干旱地區(qū)與雨水集流技術(shù)結(jié)合使用,以少量補充供水取得顯著增產(chǎn)的效果;(b)在高值經(jīng)濟作物或溫室栽培條件下應(yīng)用,以高投入取得高經(jīng)濟效益,這也是以色列應(yīng)用滴灌技術(shù)的基本經(jīng)驗。另外,除引進和仿制以色列等國的滴灌設(shè)備和應(yīng)用已有技術(shù)外,應(yīng)重視創(chuàng)新,建議組織優(yōu)勢科技力量集中研制適合于我國國情的滴灌設(shè)備(如成本低廉、適于我國水質(zhì)和田間作業(yè)等),建立我們自己的從研制、生產(chǎn)直到使用、管理的技術(shù)體系,這樣將有利于該項技術(shù)在更大范圍內(nèi)推行,并取得成效。我國北方大部分地區(qū)和農(nóng)田在未來較長一段時期里,還應(yīng)以推行改進的地面灌溉技術(shù)(如小畦灌、隔行灌、波涌灌溉等)和噴灌技術(shù)為主,據(jù)研究,在黃土高原半干旱地區(qū),每公頃1500m3左右的灌溉水在作物生長關(guān)鍵時期進行畦灌可取得顯著增產(chǎn)節(jié)水效果,每立方米灌溉水利用效率達到30kg/hm2以上,說明潛力很大。

(3)開辟灌溉新水源。我國目前約有1/3以上工業(yè)廢水和9/10以上的生活污水未經(jīng)處理就排入河湖,水環(huán)境惡化嚴重,加劇了可利用水資源的不足。如上所述,以色列將工業(yè)廢水、城市污水和微咸水用于農(nóng)業(yè)灌溉已取得成功經(jīng)驗,并將作為下世紀初期農(nóng)業(yè)進一步節(jié)水的主要措施。隨著工業(yè)發(fā)展和人口增長,我國農(nóng)業(yè)用水比例勢必逐步降低,故從現(xiàn)在起就應(yīng)加快研究工業(yè)廢水處理技術(shù)和大量用于農(nóng)業(yè)的可行性問題。

(4)農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)。以色列一些科學(xué)家認為:目前他們的水利用率已達0.95,這方面的潛力已經(jīng)不大,下一步應(yīng)著重研究如何提高植物蒸騰效率,但解決這一問題的難度很大,這次考察未作重點了解,接觸到一些有關(guān)提高作物水分利用效率方面的基礎(chǔ)性研究工作,但尚未取得有突破性進展的成果。在作物種和品種的引進、選育方面,他們也很重視,但偏重于品質(zhì)、外觀(如花卉)和抗病蟲等方面的考慮,較少直接聯(lián)系到水分利用。據(jù)有關(guān)資料,在旱作區(qū)也注意推行覆蓋、坑種等保水、集水技術(shù),但加大對雨水資源總體利用的問題尚未引起足夠重視。我國在農(nóng)業(yè)節(jié)水方面有豐富的傳統(tǒng)經(jīng)驗,進一步與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合將會產(chǎn)生更大效果,如目前正在推行基本農(nóng)田建設(shè)、合理施肥、地膜覆蓋、雨水集流、需水臨界期補灌、化學(xué)調(diào)控等技術(shù)已在實際生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。其中有一些經(jīng)驗在國際上頗具特色,居于優(yōu)勢地位,但對外宣傳介紹的還不夠。今后,除應(yīng)對上述技術(shù)作進一步改進和完善外,利用我國豐富的種質(zhì)資源,應(yīng)用常規(guī)技術(shù)與高新技術(shù)相結(jié)合的方法選育出具有高水分利用效率的新型節(jié)水品種也是可能的。在學(xué)習(xí)借鑒國外先進經(jīng)驗的同時,我們也理應(yīng)為全球農(nóng)業(yè)節(jié)水事業(yè)作出自己的貢獻。