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尼罗河灌溉: 埃及农业生存之本

时间:2023-08-02 来源:《中国水利报》

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当地农田灌渠   资料图片  

2020年年底,埃塞俄比亚复兴大坝开始蓄水并投入使用。埃及和苏丹持续敦促埃塞俄比亚参加三方谈判,希望建立具有约束性的水资源分配协议。埃及,为何对上游的尼罗河水源如此上心?

埃及地处北非地中海沿岸,是地中海地区重要的人口和农业大国。埃及国土主要位于热带沙漠气候区,全年降雨稀少。因此,自古埃及开始,当地农耕对水资源的需求主要依赖于尼罗河的水流。当前,埃及用水量超过90%由尼罗河满足。

截至2022年9月,埃及人口已达1.04亿人之多,其中农村人口占总量的55%,依赖尼罗河水源的埃及农业和灌溉系统,是农村人口重要的生活依靠。

自然:尼罗河的馈赠

埃及人很早就开始利用尼罗河开展农业生产,通过使用尼罗河水和掌握河水泛滥规律,埃及人掌握了天然灌溉和人工灌溉等两种农业灌溉方式。

古代埃及的天然灌溉主要以两种方式进行,直接利用洪水灌溉沿岸土地和利用积水盆地进行灌溉。利用洪水进行灌溉,即在尼罗河泛滥区的河流沿岸,在洪水季节时不进行作物种植,让河流来水自然淹没沿岸土地,洪水退去后,土地上留下肥沃的淤泥,农民等待洪水退去后,将种子播撒在淤泥上,到田地里把种子踩实,播种便完成了。在尼罗河水涌出时,洼地和盆地会被河水注满,等到淤泥淤积、土地被充分浸透后,在盆地上挖开阙口,让水流流回尼罗河,留下适宜耕种的肥沃土地。

尼罗河优越的自然条件,使得沿岸地区仅需依靠自然灌溉便可进行农业生产,但尼罗河周期性泛滥的水量并不固定。在降水丰沛的季节,洪水会淹没更为广大的区域,形成破坏性洪灾。在干旱季节,由于溢出河道的河水减少,可供耕种的肥沃土地和用于灌溉的水源也会减少。要进一步发展农业生产,就必须对尼罗河进行水利开发。因此,古代埃及人围绕尼罗河水资源利用进行了一系列尝试。

人工灌溉系统的建造,最早是从挖掘人工盆地开始。通过人工挖掘储水洼和盆地,尼罗河得以在洪泛季节留下更多可供耕种的区域。埃及人使用一种名为“沙杜夫”的杠杆式取水装置,从地势低洼的河道和沟渠中取水灌溉农田。随后,通过修缮的天然沟渠和疏浚尼罗河河道,埃及人掌握了建设沟渠和引水坝的技术。在中王国时期前,埃及人已经开始建设用于灌溉的沟渠网络,到托勒密王朝,埃及的灌溉网络被充分建立和广泛使用。时至今日,埃及奎那地区附近仍有大量的古代灌溉渠道遗存。埃及人还懂得利用现有水道开凿运河,运河在航运价值之外,也用于引水灌溉。

可以说,从农耕社会到成为“地中海粮仓”,灌溉成为埃及农业发展的助力和保障。

灌溉:农业生存之本

水利工程建造技术的进步使得科学设计灌溉网络成为可能。阿斯旺水坝的修建,使尼罗河的水流得以稳定,保障了旱季的农业用水。在尼罗河沿岸地区,通过建设水泥明渠、地下输水管道等灌溉基础设施,扩大了尼罗河水的灌溉面积,同时减少了蒸发和渗漏,提高了水的利用效率。密集的沟渠网络在收集地表降水中发挥了显著作用,收集来的雨水被用于补充灌溉水源和进行地下水补充。

水泵、分水器等水力机械在尼罗河三角洲农业区得以广泛运用,使得从蓄水设施、沟渠内取水和引水更加方便,可以灌溉更大面积;通过建立上下游水文监测机制,埃及水利和农业部门掌握了详细的农业水资源数据,对灌溉供水实现了更精确规划。

埃及在现代农业生产中广泛采用节水灌溉技术,在西尼罗河三角洲地区,滴灌(占当地田间灌溉使用率的95%)和喷灌(占5%)成为了当地主要的田间灌溉技术。在使用滴灌的田地中,灌水效率可达85%;在使用喷灌的田地中,灌水效率可达80%。

在尼罗河三角洲地区,许多土地被分配给私人种植者耕种,因不具备资金和技术优势,开采地下水成为了灌溉水源的重要补充。挖井采水具有成本低、技术要求低和供水稳定的优势,但尼罗河三角洲地区的地下水多属咸水,大量开采含盐量较高的地下水,加剧土壤盐碱化的同时,也有导致地下水资源枯竭的风险。埃及正在进行农场化改革,以尼罗河水替代地下水作为灌溉水源,通过改变农业制度提高灌溉用水效率。

破局:转型与合作是发展之道

埃及、苏丹和埃塞俄比亚对尼罗河水的依赖程度最高。迄今为止,10个尼罗河流域国家仍在尝试一种各方接受的尼罗河水资源共享方案。根据《1959年尼罗河水全面控制和利用倡议》,埃及和苏丹对尼罗河流量确立了分享额度,双方规定,分配给埃及的尼罗河水量为555亿立方米。自协议签订起,埃及和苏丹对沿岸其他国家提出尼罗河水资源的诉求长期持反对意见。2011年,埃塞俄比亚单方面立项建设了埃塞俄比亚复兴大坝,至2020年,已初步具备功能并开始蓄水,计划于2023年正式竣工。2021年7月,埃及总统塞西发出警告,埃塞俄比亚大坝的问题对埃及来说可能会非常严重,许多批评家认为工程会切断埃及的供水。

由于气候变化和流域内其他国家对尼罗河水资源的需求,与二三十年前相比,流经尼罗河埃及河段的水量已经显著减少,这一趋势还将持续。

尼罗河三角洲是尼罗河在地中海沿岸形成的冲积平原,是埃及的主要农业区。尼罗河来水的减少对埃及灌溉的冲击,可通过尼罗河三角洲地区的农业发展进行观察。在尼罗河三角洲地区,灌溉供水已得到充分规划:三角洲被划分为西部、中部和东部三个区域,在每个区域内,供水被分配到农业生产、其他生产以及居民生活中。由于用水量已趋近饱和,埃及若开展新的农业建设规划,必须考虑如何利用稀缺的水资源,为新的农业开发提供水源。

埃及农业在水资源不足的同时,还面临耕地减少的困境。相关统计显示,2030年,埃及人口将达到1.28亿人。埃及需要用占国土面积仅5%的农业用地,供养庞大的人口。然而,耕地的不断减少和灌溉用水的趋紧,使得农业用地的规模难以扩展,难以承担人口增长带来的负担。今天,埃及已经从“地中海的粮仓”变为世界主要粮食进口国之一。

在实践中,埃及已采用多种方法推进农业节水。在制度方面,埃及水利与灌溉部通过建设水利灌溉数据库,记录埃及主要灌区灌溉季节、灌溉作物和观测站点流量在内的灌溉监测数据,建立全国农业用水供求模型,支撑埃及农业用水规划。建立农业用水定价机制,将水权交易引入农业生产过程,促进农业生产主体自发采用节水措施。在农业生产中,埃及以减少高耗水作物种植(如大米)、选种耐旱作物等方式,促进水资源利用效率的提高。埃及正在建设和改建明暗渠结合的灌溉网络,兼顾供水管网引水运输过程中减少蒸发和渗漏的需求和收集雨水的需求,显著提高水资源的运输效率。在田间,埃及投入资金修复改进田间灌溉设施,在采用节水灌溉的基础上,促进用水效率的进一步提高。

水资源合作是破解缺水困局的治本之策。如果流域内各国仍无法建立有效沟通协调机制,围绕尼罗河水资源的冲突将越来越多。

建立区域水资源合作体系是不可或缺的基础。在尼罗河流域,已有的尼罗河流域倡议组织和《尼罗河流域可持续发展框架》可作为未来水资源合作的国际平台。通过对国际水合作新范本的吸收运用,建立区域内多边合作,鼓励以谈判等方式解决争端,促进水资源合作框架平稳运行。积极参与尼罗河流域水资源合作,将为埃及农业的缺水困局提供治本之策,在促进埃及自身稳定和发展的同时,推动尼罗河区域经济的繁荣和一体化。


作者:伍岳峰、张瑾(上海师范大学非洲 研究中心) 责任编辑:王盛楠