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1關于水資源統一管理的經驗

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,近一半國土降水量低于150mm,埃拉特地區僅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,是其生存和發展的基礎。以色列雖然是一個私人經濟十分發達的國家,但卻將水資源的管理和使用權牢牢地控制在國家手中,即使一些公民擁有土地所有權,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”、“經營許可法”等一系列法規,并嚴格執行。

另外,設“國家水委會”統一管理,實行水資源開發許可證和使用配額制。我們在其年降水量400～500mm地區了解到,一個占有6.7hm2土地的農戶,年分配水額一般為1.5～3.0萬m3。他們將水的建設、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,但對有限水資源缺少嚴格統一管理的法規和體制。例如,我國農業和城市用水是分別管理的,大江大河雖有統一管理機構,但難以實現統一調配和有效控制。近年來所發生的黃河斷流加劇雖有降水偏小的原因,但缺乏統一管理與未能實行合理利用也是重要原因之一。另外,節水觀念差,農田灌溉浪費嚴重,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,結合我國國情加強水資源的統一管理是當務之急。在加強管理的同時,水資源是一種有限資源的教育,增強全民的節水意識,以及實現節水技術現代化同樣十分重要,三者相輔相成,盡快建設成為一個節水型社會,這既是以色列以及若干發達國家的寶貴經驗,也將是全世界缺水地區要走的道路。

2關于水資源持續利用的經驗

淡水資源雖是一種可再生資源,但它是有限的,隨著社會經濟發展和人口增長,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利用方面(主要包括時空調控、節水灌溉、開辟新水源等)也取得了不少成功經驗。

(1)建設管道輸水工程。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全國性水網工程,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%,其余為北部山區和西北部地中海平原地區的地下蓄水層,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,經科學論證,每年可再生水資源4.7億m3,平均按此數輸水,以保持加利利湖的水平衡,并避免水質惡化。通過管道輸水,使水的輸送率達到95%。

(2)推行滴灌技術。滴灌技術始于以色列,特別是70年代以來,滴灌面積發展很快,目前80%以上的灌溉農田應用滴灌,10%為微噴,5%為移動噴灌。根據作物種類和土壤類型設置滴灌控制系統,使田間用水效率顯著提高,已達到每立方米水增產2.32kg。由于管道輸水和滴灌技術取得了成功,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)調整用水結構,利用工業廢水。以色列目前年供水量比正常需水量少2億m3,農業用水占到總用水量的75%,隨著工業和城市發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業用水,著手開發對工業廢水、城市污水以及微咸水的利用,并加強了對海水淡化的研究,現已取得成效。據ARO的水土研究所介紹,目前經處理的工業廢水和微咸水用于農業灌溉的分別為2億m3和1億m3,計劃到2010年,工業廢水利用量將達到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,即農業灌溉用水的一半左右將由經處理工業廢水和其他劣質水來滿足。工業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利用的主攻目標。

關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,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。據有關資料,在一部分冬小麥種植區也有運用耕作技術實行集流種植的經驗,在東部山地丘陵區也采取了一些筑壩引洪集雨工程,但如能在城市和農村更廣泛地推行雨水集流技術用于農業和生活補充供水,也許將對以色列水資源的持續高效利用起重要推動作用。

3關于發展節水農業的技術選擇

以往在介紹以色列的農業經驗時,多半強調其應用高新技術實施滴灌和農業工廠化方面的成就,這是他們經驗的精華部分,但代表不了以色列農業的全部。以色列的土地利用結構是: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。大田作物生產水平:冬小麥是最大宗的非灌溉作物(部分有補噴灌設施),平均單產2505～4200kg/hm2。在降水量500mm左右的半干旱區已屬高產水平;向日葵、棉花實行滴灌,平均單產分別為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,現降至5250m3/hm2左右,據實地了解,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,有無其他因素值得進一步了解。整個農業產值約55億美元,其中種植業占36.9%,畜牧業占63.1%,可見畜牧業的重要性,農牧結合、農畜并重也是半干旱地區農業經營的一般規律。以色列在節水農業方面所取得的成就和主要經驗上面已作了簡述。以下結合我國情況就其所采取的具體技術措施作一初步分析。

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

(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,情況復雜,在灌溉方法上不可能采用統一模式。滴灌雖有很大優點,但由于設備費用高,運行時管理要求嚴,在一些大田作物應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)在干旱半干旱地區與雨水集流技術結合使用,以少量補充供水取得顯著增產的效果;(b)在高值經濟作物或溫室栽培條件下應用,以高投入取得高經濟效益,這也是以色列應用滴灌技術的基本經驗。另外,除引進和仿制以色列等國的滴灌設備和應用已有技術外,應重視創新,建議組織優勢科技力量集中研制適合于我國國情的滴灌設備(如成本低廉、適于我國水質和田間作業等),建立我們自己的從研制、生產直到使用、管理的技術體系,這樣將有利于該項技術在更大范圍內推行,并取得成效。我國北方大部分地區和農田在未來較長一段時期里,還應以推行改進的地面灌溉技術(如小畦灌、隔行灌、波涌灌溉等)和噴灌技術為主,據研究,在黃土高原半干旱地區,每公頃1500m3左右的灌溉水在作物生長關鍵時期進行畦灌可取得顯著增產節水效果,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以上工業廢水和9/10以上的生活污水未經處理就排入河湖,水環境惡化嚴重,加劇了可利用水資源的不足。如上所述,以色列將工業廢水、城市污水和微咸水用于農業灌溉已取得成功經驗,并將作為下世紀初期農業進一步節水的主要措施。隨著工業發展和人口增長,我國農業用水比例勢必逐步降低,故從現在起就應加快研究工業廢水處理技術和大量用于農業的可行性問題。

(4)農業節水技術。以色列一些科學家認為:目前他們的水利用率已達0.95,這方面的潛力已經不大,下一步應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,接觸到一些有關提高作物水分利用效率方面的基礎性研究工作,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、外觀(如花卉)和抗病蟲等方面的考慮,較少直接聯系到水分利用。據有關資料,在旱作區也注意推行覆蓋、坑種等保水、集水技術,但加大對雨水資源總體利用的問題尚未引起足夠重視。我國在農業節水方面有豐富的傳統經驗,進一步與現代技術相結合將會產生更大效果,如目前正在推行基本農田建設、合理施肥、地膜覆蓋、雨水集流、需水臨界期補灌、化學調控等技術已在實際生產中發揮了巨大的作用。其中有一些經驗在國際上頗具特色,居于優勢地位,但對外宣傳介紹的還不夠。今后,除應對上述技術作進一步改進和完善外,利用我國豐富的種質資源,應用常規技術與高新技術相結合的方法選育出具有高水分利用效率的新型節水品種也是可能的。在學習借鑒國外先進經驗的同時,我們也理應為全球農業節水事業作出自己的貢獻。