牧區水利

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　　牧區水利是指為牧區國民經濟建設和人民生活服務的整個水利產業^[1]。牧區水利是農牧民生存與發展的重要保障, 是牧區經濟社會可持續發展的重要基礎條件, 也是草原生態保護的重要支撐。發展牧區水利, 改善和保護草原生態, 是我國生態安全和可持續發展的重要舉措。牧區水利是牧區重要的基礎設施和基礎產業, 在水資源匱乏, 生態環境脆弱與經濟發展相對滯後的我國牧區, 發展牧區水利具有十分重要的基礎和保障作用^[2]。

　　牧區草原不僅是牧區人民賴以生存和發展的基礎資源, 而且是我國重要的天然綠色生態屏障。由於其特殊的地理位置和環境條件, 特別是西北乾旱、半乾旱牧區, 普遍存在著水資源短缺、生態環境脆弱、水利基礎設施薄弱, 經濟發展遲緩等一系列關係到我國實現小康社會目標和可持續發展的重大問題, 解決這些問題是牧區水利的主要任務。牧區水利作為牧區社會經濟發展的基礎, 為牧民生活用水、現代畜牧業發展、牧區工業化建設、資源開發利用、草原生態建設與保護等方面提供用水保障, 具有舉足輕重的基礎地位和不可替代的重要作用。

　　1.牧區水利是農牧民生存與發展的重要保障

　　水資源短缺是西北牧區自然資源賦予的基本情勢, 水是牧區生存與發展的最為重要的制約條件, 沒有水牧民就不能生活, 沒有水飼草料基地就得不到灌溉,沒有水畜牧業就不能持續發展, 因此, 解決牧區水資源短缺問題, 是牧區水利的首要任務。

　　發展牧區水利, 解決牧區生活安全飲水問題, 有效地改善牧民的生活條件, 保障牧民身體健康, 為牧民的生存創造了很好的基礎條件, 使牧民能夠安居樂業, 是牧區農牧民生存的基本保障。發展牧區水利, 建設高效節水灌溉飼草料基地, 發展草地畜牧業, 提高畜牧業防災抗災能力, 促進草原畜牧業從靠天養畜向舍飼化、集約化方向發展, 為草地資源的可持續利用和草原畜生態保護與建設提供基礎條件, 是牧區農牧民生活改善的重要支撐。

　　2.牧區水利是牧區社會經濟可持續發展的重要基礎條件

　　隨著牧區社會經濟的發展, 牧區水利的內容、任務和目標發生了根本性的變化, 在牧區人畜供水和節水飼草料基地建設的基礎上, 為牧區居民生活、現代畜牧業發展、牧區工業化建設、資源開發利用、草原生態建設與保護以及新牧區建設等方面提供全面水保障, 成為牧區社會經濟可持續發展的重要基礎條件。

　　3.牧區水利是草原生態保護的重要支撐

　　草原在防風固沙、涵養水源、保持水土以及維護生物多樣性等方面, 具有十分重要的基礎作用。我國天然草原大多位於黃河、長江、雅魯藏布江、遼河和黑龍江等各大水系的源頭和上中游地區, 有著極其重要的水源涵養功能, 對減少地表水土流失和江河泥沙淤積等具有不可替代的作用。但長期以來, 由於氣候變化等自然因素和人類活動的影響, 破壞草原植被的現象十分嚴重, 導致草原不斷退化, 生態環境持續惡化。因此, 發展牧區水利, 加強草原保護和建設, 有利於防止水土流失, 遏制生態環境惡化趨勢, 更有利於維護國家的生態安全。

　　1.生態脆弱，水資源開發約束性強

　　牧區大多以草原景觀為主， 其中高寒草原約占38％ ， 草甸草原占22％ ，荒漠草原占35％ 。牧區草原生態系統生物種類較少， 群落結構相對單一， 受外界干擾後生態平衡易遭到破壞， 甚至出現不可逆的系統演替。我國大部分牧區降水量低於400 mm， 蒸發量在1 000～2 000 mm， 水是維持草原生態平衡的關鍵控制要素， 不合理的水資源開發利用， 可引起草場退化、土地沙化等嚴重後果。目前， 由於乾旱缺水， 大部分草地已經或正在退化沙化， 水源涵養功能不同程度喪失， 導致沙塵暴頻發， 河流斷流、湖泊乾涸、濕地萎縮等諸多危及生態安全的現象顯現，有的地方已喪失了人類基本生存條件 。牧區水資源開發利用和水利建設， 應充分考慮對生態環境的影響， 樹立生態優先理念， 合理開發， 既有利於促進牧民增產增收， 又能夠維持草原生態平衡。

　　2.地廣人稀，水利建設投資強度大

　　牧區面積占國土面積的40％ 以上， 人口約占全國的3％ ， 人口密度每平方公裡不到9人。人口居住零散， 工程投料、投勞增加， 交通不便，運輸成本高， 總體上水利工程修建難度大， 投資高， 效益低。此外， 牧區水利設施建設需要更多地考慮對生態環境的保護， 也會增加相應的工程投入。

　　3.涉及邊界河流，需要妥善處理

　　牧區國界線長達11 000 多km， 分別與俄羅斯、蒙古、印度、不丹、錫金等10多個國家接壤。部分牧區的水資源開發、利用、保護和水利設施建設相對敏感， 工程建設各個環節需要審慎處理。

　　4.水利基礎十分薄弱，欠賬較多

　　牧區水利設施數量少， 區域之間平衡， 現有水利工程大多分佈於半農半牧區， 水庫、泵站、機電井等有相當大比例為農業灌溉服務， 且已有工程老化失修嚴重， 帶病運行， 工程利用效率低。許多純牧區主要是中小型水利工程， 很難納入中央基建項目投資範圍， 缺乏建設項目資金來源渠道， 水利基礎設施十分薄弱。牧區大多河流缺乏長期的水文、氣象等監測資料， 基礎數據缺乏， 增加了前期工作難度， 甚至會出現由於前期工作中的數據準確性不夠而導致工程建成後難以發揮作用等現象。

　　1.牧區水利發展

　　建國50 多年來, 牧區水利發展經歷了3個階段, 第1 階段主要是圍繞開闢缺水草場或無水草場, 解決牧區牲畜飲水而開展的牧區水利建設; 第2 階段在“草畜雙承包體制下”, 重點發展以水為中心的家庭灌溉草庫倫, 增強畜牧業的防災抗災能力; 第3 階段主要以牧區水資源的高效利用和有效保護為重點, 為保護草原生態修複, 構建國家生態屏障提供全面支撐。

　　第1階段, 從20 世紀50~ 80年代, 牧區水利主要針對牧區缺水草場或無水草場牲畜飲水困難的迫切問題, 開展了牧區水資源調查, 瞭解牧區水資源開發利用情況, 提出牧區供水的主要對策和方向, 重點建設基本供水井, 解決牧區無水草場的牲畜飲水問題; 為開闢缺水草場或無水草場, 建成一批小型蓄、引、提水工程, 改善了局部地區牧民生活生產條件。

　　第2階段, 從20 世紀80~90年代後期, 在“草畜雙承包”體制下, 牧區草場過度利用, 出現程度不同的退化沙化, 草地資源越來越匱乏, 牧區草畜矛盾越來越突出, 抵禦冬春災害的能力也越來越脆弱, 特別是90年代後期, 牧區草地和畜牧業發展呈現惡性迴圈的態勢。牧區水利發展也隨著發生了根本性變化。牧區水利在解決草場供水的同時, 也必須解決牧區的草問題。這階段牧區水利發展, 根據牧區範圍廣、牧民居住分散和可集中開發利用水資源少的特點, 從牧業最小經營單元“承包分片的一家一戶牧民”入手, 建設具有小型化、多樣化特點的以水為中心的家庭灌溉草庫倫, 既解決了牧區牲畜飲水困難, 也解決了冬春季飼草供應問題, 提高了牧民防災抗災能力, 成為該時期牧區水利發展的顯著特點。

　　第3階段, 進入21世紀以來, 隨著國家經濟的持續快速發展, 牧區畜牧業也得到了空前的發展, 加大了對牧區草原的開發利用, 牧區水、草、畜的矛盾更加突出。為此, 《國務院關於加強草原保護與建設的若幹意見》提出要“加強以圍欄和牧區水利為重點的草原基礎設施建設”, 使牧區水利進入了一個全新的發展時期。這階段初期, 主要圍繞“合理開發和利用水資源, 加強飼料基地、人工草地、改良草地建設,增加牧草供給能力”的建設內容, 推廣和應用先進的節水灌溉技術, 發展規模化的節水灌溉飼草料基地,著力解決牧區的水問題和草問題。並通過多年來的試點探索, 總結出一些行之有效的發展模式, 支持了牧區現代畜牧業的發展, 為草原畜牧業的發展發揮了巨大作用。

　　2.牧區水利研究方向與主要內容

　　水是牧區生存與發展的重要基礎和保障條件, 牧區存在的突出問題, 歸納起來, 主要有“水問題、草問題、生態問題和能源問題”。其中牧區“草”既是牧區生產的重要物質基礎, 同時又是草地生態系統中最重要的構成部分, 在草地生態系統中, 水、草、生態是一個相互作用、相互影響、相互統一的整體。因此, 如何處理好牧區的水問題、草問題、生態問題, 是牧區水利迫切需要解決的重大問題。牧區水利研究是解決這些問題的有效手段和途徑。為此, 在1979年國務院批准成立了水利部牧區水利科學研究所。

　　建所以來, 堅持“立足牧區, 面向全國, 面向經濟建設”的宗旨, 現已成為我國草原畜牧業地區的綜合性水利科技中心。牧區水利科學研究所的專業研究領域包括: 水資源評價與開發, 水環境評價與水質改良, 草原灌溉與排水, 牧場供水與牧區水利裝備技術, 清潔能源( 太陽能、風能等) 開發與利用, 水土保持與荒漠化治理, 水利經濟與災害評價, 牧區水利技術政策與巨集觀戰略等學科領域。經過近30 年的發展,初步建立了牧區水利學科研究體系, 共完成國家省部級等重點科研項目350 多項。多項成果獲得國家級與省部級科技進步獎, 成果都已應用於生產實踐, 取得了顯著的社會效益和經濟效益, 也為牧區生態建設做出了很大貢獻。

　　目前, 牧區水利研究要貫徹落實科學發展觀, 按照經濟又好又快發展的要求, 圍繞新農村新牧區建設的任務, 從建設節水型社會的目標出發, 以牧區水利建設重點為中心, 主要從水資源、草地灌溉、新能源開發利用、水土保持與生態修複等研究方向出發, 為發揮“建設小綠洲、保護大生態”的作用, 緩解畜牧業對草原的壓力, 增強草原生態的自我修複能力, 維持草地生態系統的功能和作用, 保障國家的生態安全等方面提供全面的技術支撐和服務。

　　1.圍繞國家生態安全向生態水利轉變

　　草地自然生態系統是牧區社會賴以生存與發展的物質基礎,是我國非常重要的生態系統之一, 對國家的生態安全具有舉足輕重的地位和作用。目前, 我國的自然生態環境正潛伏著不容忽視的危機。其中草地生態系統由於乾旱缺水, 大部分草地已經或正在退化沙化,水土流失嚴重、水源涵養功能不同程度喪失, 已嚴重影響國家的生態安全。加上牧區經濟的不斷發展,加劇了對牧區草地資源的開發利用, 使牧區草地生態系統承受了巨大壓力, 導致沙塵暴頻發, 河流斷流、湖泊乾涸、濕地萎縮等諸多生態安全危機現象顯現。

　　因此, 應從國家生態安全出發, 圍繞國家“ 十一五”西部大開發戰略的客觀需求, 在科學發展觀的指導下, 及時地向生態水利轉變, 調整發展方向和主要任務, 把維護國家生態安全恢復草原生態作為新時期牧區水利的戰略目標, 是牧區水利未來重要的研究內容與發展方向。主要以草地生態系統為研究主體, 重點以防止草地沙化退化, 改善草原生態環境、保持草地水土, 涵養水源、維護生物多樣性等為目的,探求氣候變化對水迴圈的影響, 把握牧區水資源的形成過程、轉化規律和演變特點; 通過優化配置牧區水資源, 加強水資源的合理開發和有效保護; 進一步提高水資源的利用效率; 按照“以水定草, 以草定畜,水草畜平衡”的原則, 科學確定水資源能夠承受的草地牧業規模, 大力發展草業節水灌溉, 提高草地綜合生產力, 維護草地生態平衡, 並建立有效的生態補償機制, 合理地滿足生態用水的要求, 為草地生態修複提供“源”動力。

　　2.面向新農村新牧區建設

　　按照新農村新牧區建設的指導思想, 圍繞發展現代農牧業、推進農牧業產業化, 加強牧區基礎設施建設等主要新農村新牧區建設內容, 牧區水利作為新牧區建設的重要基礎設施和支撐條件, 在牧區( 綠洲) 水資源開發利用與保護、牧區飲水安全、牧區現代灌溉草業, 牧區節水型社會建設等方面, 將以全新的資源節約、環境友好的發展理念, 提供全面的基礎保障和技術支撐。

　　(1)水資源的合理開發、高效利用與有效保護.水資源是農村牧區社會經濟發展的重要資源之一,加強水資源的開發利用保護是牧區水利研究一直關註的重點。牧區水資源是重要的戰略資源, 事關國計民生, 在水資源保護, 環境建設、開發利用等方面應開展多學科的研究, 切實地為新農村新牧區建設做好水保障。

　　(2)牧區飲水安全技術研究.牧區地表水及地下潛水水質礦化度高, 常為苦鹹水、或氟素砷素含量超標, 嚴重影響廣大牧民的飲水安全; 同時牧區供水工程標準較低, 設施不完善, 供水保證率低, 嚴重影響牧民生活的正常用水; 而且由於水文地質和氣候乾旱等成因, 地方水因性疾病較多, 由此而帶來的危害, 已嚴重影響人們生命健康。保障飲水安全是全面建設小康社會的重要內容之一。保障飲水安全、維護人的生命健康是當前牧區水利工作的第一任務, 保護好飲用水源, 確保飲水安全。

　　(3)提高水利用率, 發展現代灌溉草業.建設高效節水灌溉飼草料基地是牧區畜牧業發展的重要保障, 是新農村新牧區草業發展的一個重要途徑。大力種植牧草飼料作物, 發展現代畜牧業, 將優質飼草轉化成高價值的畜產品, 是提高養殖效益, 增加農牧民收入、提升農業競爭力的重要手段和有效途徑。為此, 在新農村新牧區建設中, 重點圍繞節水灌溉優質高產飼草料地建設, 大力開展包括工程技術節水、農藝節水、生物節水等技術的集成與應用研究, 註重提高水分生產效率, 大幅度提高飼草料生產能力, 促進現代草業的發展, 給牧民生活以保障、給牧業發展以出路。同時高效節水灌溉飼草料基地建設可有效地提高牧業的抗災能力, 促進畜牧業向現代畜牧業方向轉變。是新時期牧區水利研究的重要研究內容與方向。

　　(4)支撐節水型牧區社會建設。按照國家資源節約型環境友好型社會建設的要求, 通過節水型牧區社會建設, 節約水資源和提高水資源的利用效率, 保障經濟社會發展, 改善生態環境, 是牧區水利一個重要的研究方向。從節水牧區社會建設的實際出發, 在樹立全社會節水意識的同時, 重點開展牧區節水技術和節水設備的研究與開發, 節約水資源, 提高水的利用率; 同時加強非常規水源利用, 主要開展雨水收集利用技術研究、劣質水( 污水) 資源化技術研究等, 開源節流, 補充增加水資源, 這是牧區水利在節水型社會建設中的重要研究內容。

　　3.與高新技術的集成與應用

隨著電腦網路技術、資料庫技術、通訊技術、自動化控制技術、監測技術、GIS 和遙感技術等信息技術的飛速發展, 傳統牧區水利研究與高新技術的有機集成與應用, 將引導牧區水利研究未來實現跨越式發展, 併為牧區水利研究、建設、管理與決策等方面提供全面的技術支撐, 將成為牧區水利未來發展的最大亮點。諸如在WEB 集成環境下, 在地理信息系統( GIS) 、遙感( RS) 、全球定位系統( GPS) 技術的支持下, 集成運用自動控制與監測技術, 可開展草地生態複雜系統大尺度下的過程或規律研究, 包括開展氣候變化對草地水資源的影響研究, 氣候變化對草地生態系統的影響過程和機制研究、草地系統退化和植被演替過程與規律研究等。