現(xiàn)代生態(tài)水利工程灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)探究

肖麗梅

(江西省豐城市水利局，江西 豐城 331100)

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現(xiàn)代生態(tài)水利工程灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)探究

肖麗梅

(江西省豐城市水利局，江西 豐城 331100)

節(jié)水灌溉概念是相對(duì)于傳統(tǒng)的灌溉方式提出的，傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)采用粗放式的管理方式，在灌溉的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)蒸發(fā)、滲漏等造成嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)，水資源的利用率相對(duì)較低。節(jié)水改造技術(shù)在生態(tài)水利工程灌區(qū)中的應(yīng)用，通過(guò)結(jié)合多種節(jié)水改造措施和技術(shù)，能夠有效的提高作物對(duì)水資源的利用率，盡可能的避免造成浪費(fèi)。因此，文章介紹了節(jié)水灌溉的概念以及意義，提出了現(xiàn)代生態(tài)水利工程灌區(qū)節(jié)水改造的技術(shù)途徑，旨在為生態(tài)水利工程灌區(qū)改造和管理人員提供一定的參考。

生態(tài)水利工程；灌區(qū)；節(jié)水灌溉；改造技術(shù)；探究

0　前　言

水利工程作為重要的基礎(chǔ)工程，在生活用水、工業(yè)用水、農(nóng)田灌溉以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，尤其是中國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，水利工程的重要性更加突出。但是，在全球水資源緊缺的形勢(shì)下，節(jié)約用水已經(jīng)成為全球人民共同關(guān)注的話題，節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)λY源進(jìn)行科學(xué)、合理的調(diào)配、運(yùn)輸，并提高作物對(duì)水資源的利用率，既能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)水的效果，又能夠提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，對(duì)于增加農(nóng)民收入、提高人民生活水平、促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有至關(guān)重要的作用。因此，現(xiàn)代生態(tài)水利工程灌區(qū)節(jié)水技術(shù)改造已經(jīng)成為一種必然趨勢(shì)。

1　節(jié)水灌溉的概念以及意義分析

1.1節(jié)水灌溉的概念

水資源是生命之源，然而，對(duì)現(xiàn)階段的世界水資源現(xiàn)狀進(jìn)行分析，世界水資源緊張的形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)重，節(jié)水觀念逐漸受到世界各國(guó)的重視。現(xiàn)代生態(tài)水利工程的傳統(tǒng)灌水技術(shù)，主要是對(duì)農(nóng)田的用水需求狀況、地區(qū)水情變化狀況等進(jìn)行分析，并采用科學(xué)的灌溉技術(shù)進(jìn)行灌溉，以此保證農(nóng)作物能夠正常的生長(zhǎng)和發(fā)育。但是，在進(jìn)行農(nóng)田灌溉時(shí)通常采用漫灌的方式，這樣會(huì)造成大量的水資源浪費(fèi)，亟待采取有效的措施進(jìn)行處理。節(jié)水灌溉技術(shù)是通過(guò)利用多種科學(xué)、有效的現(xiàn)代技術(shù)，減少灌溉用水量、提高農(nóng)作物用水效率、降低棵間蒸發(fā)與蒸騰消耗，在不影響農(nóng)作物生長(zhǎng)和發(fā)育的基礎(chǔ)上，盡可能的降低灌水量?，F(xiàn)階段，生態(tài)水利工程灌區(qū)節(jié)水改造包括提高水資源利用率、合理開(kāi)發(fā)水資源、對(duì)節(jié)水工程進(jìn)行節(jié)水管理和技術(shù)改造等。

1.2節(jié)水灌溉的重要意義

節(jié)水灌溉的字面意思是節(jié)約灌溉用水，即對(duì)傳統(tǒng)的灌水、用水方法進(jìn)行改進(jìn)，采用先進(jìn)、科技含量高的滴灌技術(shù)、噴灌技術(shù)、地漏技術(shù)等，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的漫灌技術(shù)，這樣能夠有效的降低水資源的浪費(fèi)，同時(shí)還能夠提高灌溉的科技含量。同時(shí)，通過(guò)推廣和應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，不僅能夠節(jié)約用水、降低能源消耗，還能夠提高水資源的利用率，為農(nóng)作物的生長(zhǎng)和發(fā)育提供實(shí)時(shí)的水資源，對(duì)于提高農(nóng)作物產(chǎn)量和實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收具有非常重要的作用。因此，大力推廣和應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，既能夠加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)工程和設(shè)施建設(shè)，又能夠緩解農(nóng)業(yè)需水和供水之間的矛盾，促進(jìn)農(nóng)業(yè)高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，增加農(nóng)業(yè)收入，由此可見(jiàn)節(jié)水灌溉技術(shù)的重要意義。

2　現(xiàn)代生態(tài)水利工程灌區(qū)節(jié)水改造的技術(shù)途徑分析

2.1灌區(qū)節(jié)水改造的管理措施

2.1.1健全灌區(qū)管理體制

通過(guò)對(duì)現(xiàn)階段生態(tài)水利工程的用水管理現(xiàn)狀進(jìn)行分析，依然存在許多不利于節(jié)水的現(xiàn)象。因此，為了實(shí)現(xiàn)節(jié)水的目標(biāo)，應(yīng)該制定完善的灌區(qū)管理制度，制定科學(xué)的灌溉用水定額機(jī)制，改變傳統(tǒng)的水費(fèi)收費(fèi)方式、改進(jìn)測(cè)水設(shè)備，對(duì)灌區(qū)進(jìn)行節(jié)水改造；在節(jié)水區(qū)管理方面，應(yīng)該對(duì)水權(quán)進(jìn)行監(jiān)控和管理，既應(yīng)該重視對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，又應(yīng)該滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生活、生產(chǎn)用水的實(shí)際需求。同時(shí)，對(duì)于水資源充足的地區(qū)，不能利用地理優(yōu)勢(shì)隨意浪費(fèi)水資源，可以通過(guò)調(diào)度措施將水資源調(diào)度至水資源相對(duì)匱乏的地區(qū)。

2.1.2積極學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)節(jié)水經(jīng)驗(yàn)

澳大利亞、英國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家在灌區(qū)節(jié)水方面具有先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，逐漸的實(shí)現(xiàn)了信息化、網(wǎng)絡(luò)化管理，節(jié)水效果非常好。因此，國(guó)內(nèi)水利工程應(yīng)該借鑒國(guó)外的先進(jìn)管理技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，不斷的引進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息化技術(shù)以及配套的自動(dòng)化設(shè)備，這樣能夠充分的將水資源應(yīng)用在灌區(qū)工程上，起到節(jié)水水資源、提高水資源利用率、提高經(jīng)濟(jì)效益等目標(biāo)。

2.1.3灌區(qū)改造措施

通過(guò)對(duì)灌區(qū)進(jìn)行改造，能夠有效的提高灌區(qū)的節(jié)水效果，主要包括對(duì)渠系進(jìn)行改造、井渠改造、渠道襯砌改造以及配套建筑改造等眾多方面。

2.1.4各種先進(jìn)節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用

目前，現(xiàn)代生態(tài)水利工程灌區(qū)節(jié)水改造的節(jié)水技術(shù)眾多，例如，自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)、管道輸送灌溉技術(shù)、微咸水與再生水安全灌溉技術(shù)、多水源聯(lián)合技術(shù)等，具體表現(xiàn)為：

1)泵站、渠系閘門(mén)的自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)。目前，許多灌區(qū)依然采用粗放的管理方式，完全依靠人工進(jìn)行泵站、渠系閘門(mén)的管理和水資源調(diào)度管理，尚未應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)和設(shè)備，不能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的掌握灌區(qū)的用水狀況和相關(guān)參數(shù)，也不能夠?qū)λY源進(jìn)行科學(xué)的調(diào)度和管理，造成嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)。

2)自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)在泵站、渠系閘門(mén)改造中的應(yīng)用，能夠有效的解決上述問(wèn)題。通過(guò)應(yīng)用自動(dòng)監(jiān)控技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)灌區(qū)所有泵站、渠系閥門(mén)的實(shí)時(shí)、全面監(jiān)控和管理，通過(guò)多媒體屏幕能夠顯示各個(gè)泵站、閥門(mén)的水流量，并能夠準(zhǔn)確的計(jì)算出通過(guò)各個(gè)泵站與閥門(mén)的累積水量，并能夠及時(shí)的對(duì)監(jiān)控信息進(jìn)行分析和處理，工作人員對(duì)上述數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，對(duì)各個(gè)泵站、閥門(mén)的水流量進(jìn)行調(diào)度和分配。

3)同時(shí)，遠(yuǎn)方的調(diào)度指揮中心可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控視頻，對(duì)泵站、閘門(mén)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，以此提高對(duì)泵站和閥門(mén)的控制水平。

以贛撫平原灌區(qū)為例，該灌區(qū)于2010年引入了自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)灌區(qū)23個(gè)閘門(mén)水位、水量以及累積水量數(shù)據(jù)的自動(dòng)化采集，并對(duì)水泵進(jìn)行實(shí)時(shí)、全面監(jiān)控，通過(guò)一年的使用獲得了良好的實(shí)踐效果：①實(shí)現(xiàn)了對(duì)整個(gè)灌區(qū)所有閘門(mén)和水泵的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并能夠進(jìn)行科學(xué)、合理的調(diào)度，有效的降低機(jī)組的開(kāi)停次數(shù)，并且提高了灌區(qū)的供水響應(yīng)能力；②水工建筑物以及機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行可靠性明顯提高；③實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)組的優(yōu)化調(diào)控，各個(gè)裝置的利用率提高了17%左右，能耗降低了13%左右，同時(shí)還降低了水資源的浪費(fèi)。

2.2管道輸送灌溉技術(shù)

管道輸送灌溉技術(shù)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)水的效果，還能夠省地、省時(shí)以及省功。管道輸送灌溉技術(shù)在水利工程灌區(qū)節(jié)水改造中的應(yīng)用，在前期需要投入一定的成本進(jìn)行管道的建造，雖然前期投入相對(duì)較大，并且技術(shù)水平要求相對(duì)較高，到時(shí)能夠快速的將水資源輸送到指定的位置，并且能夠避免水資源在輸送的過(guò)程中出現(xiàn)滲流、水分蒸發(fā)等造成的水資源浪費(fèi)。灌區(qū)在應(yīng)用管道輸送灌溉技術(shù)時(shí)，通常以井為單位，對(duì)于淺水井，管道灌溉面積介于6～7 hm2，對(duì)于深水井，管道灌溉面積介于15～20 hm2。管道灌溉工程主要包括地上部分和地下部分，地上主要由進(jìn)氣閥水泵進(jìn)行水量的控制，地下主要由混凝土管或者硬塑料管組成。同時(shí)，在應(yīng)用該種節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí)，不僅具有良好的節(jié)水效果，其維修管理相對(duì)簡(jiǎn)單。

2.3微咸水與再生水安全灌溉技術(shù)

不同作物、土壤對(duì)微咸水、再生水中的有害物質(zhì)、有機(jī)物以及鹽分含量的安全承載力存在一定的差別，在利用微咸水以及再生水時(shí)，應(yīng)該制定最佳的灌溉定額以及最佳灌溉時(shí)間，同時(shí)還應(yīng)該創(chuàng)建統(tǒng)一的安全灌溉技術(shù)體系，并制定微咸水與再生水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。此外，還應(yīng)該研發(fā)和應(yīng)用地下水鹽分動(dòng)態(tài)監(jiān)控技術(shù)、預(yù)測(cè)技術(shù)，對(duì)土壤的地下水鹽分進(jìn)行預(yù)測(cè)與監(jiān)控，并制定科學(xué)的微咸水、再生水以及自然水源的輪換灌溉制度。

2.4多水源聯(lián)合技術(shù)

生態(tài)水利工程灌區(qū)的水源包括地下水、地表水等供水系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)用水、工業(yè)用水等用水系統(tǒng)，渠道、管道等輸水系統(tǒng)，小型企業(yè)污水以及生活用水等系統(tǒng)。在利用多水源聯(lián)合技術(shù)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)水資源系統(tǒng)的多層次、多水源的特點(diǎn)，同時(shí)解決社會(huì)、生態(tài)、灌區(qū)復(fù)合系統(tǒng)的相互作用、相互制約的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)利用、科學(xué)調(diào)控、合理配置，創(chuàng)造良好的生態(tài)效益、社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益等。

3　結(jié)　語(yǔ)

綜上所述，在水資源緊缺的時(shí)代背景下，水利工程灌區(qū)的節(jié)水改造已經(jīng)成為一種必然趨勢(shì)。但是，生態(tài)水利工程灌區(qū)的節(jié)水技術(shù)改造是一項(xiàng)長(zhǎng)期、復(fù)雜的系統(tǒng)工程，應(yīng)該站在科學(xué)的角度，對(duì)水利工程灌區(qū)的綜合性改造技術(shù)進(jìn)行分析和研究，并采取管理改造措施、技術(shù)改造措施進(jìn)行綜合改造，以此保證灌區(qū)的節(jié)水效果。

[1]沈壯宇，郭云朋，王琳.簡(jiǎn)析現(xiàn)代生態(tài)水利工程灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)[J].河南水利與南水北調(diào)，2014(03)：62-63.

[2]郭偉利.淺談水利工程灌區(qū)節(jié)水技術(shù)的改造[J].河南科技，2013(01)：179.

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1007-7596(2016)07-0108-03

2016-05-30

肖麗梅(1981-)，女，河北保定人，工程師，研究方向?yàn)檗r(nóng)田水利工程專(zhuān)業(yè)。

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