沈陽市農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉存在問題與必要性分析

趙　珊

(沈陽市水利建筑勘測設(shè)計(jì)院，遼寧 沈陽 110015)

?

沈陽市農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉存在問題與必要性分析

趙珊

(沈陽市水利建筑勘測設(shè)計(jì)院，遼寧 沈陽 110015)

[摘要]灌溉工程確實(shí)在沈陽市農(nóng)業(yè)發(fā)展史上，發(fā)揮了巨大的作用。通過對(duì)現(xiàn)有灌溉工程調(diào)整分析，認(rèn)為有些工程更不適應(yīng)情景的灌溉模式，文章闡述灌溉工程存在的主要問題，針對(duì)存在的主要問題進(jìn)行了發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程建設(shè)的必要性分析。從中可以看出只有加大斷面渠系建筑物，增加輸水能力，降低水資源提取量，提高水的產(chǎn)出率；才能符合當(dāng)前農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展的需要，才能適應(yīng)現(xiàn)代灌溉管理的需要。

[關(guān)鍵詞]農(nóng)業(yè)；節(jié)水灌溉；問題；必要性；分析

1農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程發(fā)展概況

沈陽市噴灌發(fā)展是由70年代開始，主要噴灌蔬菜、春小麥，當(dāng)時(shí)新引進(jìn)的機(jī)組有小型噴灌機(jī)器，半固定式噴灌和固定式噴灌。在70年代中期，在東陵區(qū)，還研制成功了13.3余 hm2的自控噴灌系統(tǒng)，在當(dāng)時(shí)居國內(nèi)領(lǐng)先水平。由于種種原因，在80年代末，我市噴灌面積只有466.7余 hm2，進(jìn)入90年代，在省政府“3655”節(jié)水灌溉工程會(huì)議精神指引下和市政府“1.3.5”目標(biāo)的鼓舞下，噴灌工程有了長足的進(jìn)展，引進(jìn)了奧地利生產(chǎn)的卷盤式大型移動(dòng)機(jī)組，發(fā)展了小型移動(dòng)機(jī)組，根據(jù)不同的作物種類，發(fā)展了固定式、移動(dòng)式、半固定式等多種形式的噴灌[1]。

2存在的問題

2.1工程老化與設(shè)備陳舊

沈陽市灌渠存在的普遍問題是灌渠工程老化?，F(xiàn)有工程不適應(yīng)現(xiàn)在的灌溉需要，全市大中型原來的規(guī)劃設(shè)計(jì)，大部分在70年代由于當(dāng)時(shí)人們還沒有對(duì)遼寧省沈陽市水資源緊缺引起重視，為減少工程量大部分按用水時(shí)間長，輪灌時(shí)間長設(shè)計(jì)的，已不適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展；家庭聯(lián)產(chǎn)承包，用水高度集中和灌溉管理的“三集中二縮短”的管理辦法要求；渠系建筑物都需加大斷面，增加輸水能力。才能符合當(dāng)前農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展的需要，才能適應(yīng)現(xiàn)代灌溉管理的需要。提水站灌區(qū)、小井灌區(qū)的小型灌區(qū)設(shè)備陳舊。提水站灌區(qū)大部分由于機(jī)電產(chǎn)品多產(chǎn)于70年代，早已經(jīng)到更新?lián)Q代的年限。灌區(qū)有的井年久失修，嚴(yán)重影響了出水量，有的井位不夠合理，也急需調(diào)整，以發(fā)揮機(jī)電井應(yīng)有的作用。

2.2灌溉工程應(yīng)用節(jié)水工程技術(shù)較少

目前，沈陽市灌溉工程不能充分發(fā)揮效益。近年來對(duì)節(jié)水灌溉工程的投資減少，僅占全市灌溉面積的10%多一點(diǎn)，其次是低壓輸水管道灌溉、噴灌、滴灌、微灌、滲灌等灌溉的新技術(shù)應(yīng)用較少，造成對(duì)水資源的相當(dāng)大的浪費(fèi)。還表現(xiàn)在渠系水有效利用率上，雖然比以往有較大提高，有些灌區(qū)仍在0.6左右徘徊。按照遼寧省1998～2000年灌溉發(fā)展規(guī)劃要求，從1998年開始至2010年沈陽市灌溉工程渠系水有效利用率要達(dá)到0.7以上，確實(shí)存在著大的差距。其任務(wù)是艱巨的[1]。

2.3水質(zhì)污染嚴(yán)重

沈陽市灌溉用水主要是遼河與渾河水源。工程灌溉水污染十分嚴(yán)重，例如沈撫污水灌區(qū)；撫順市的污水大量排放到灌區(qū)的水源中，據(jù)測定，該灌溉水中污水量占26.1%，其中主要的是石油工業(yè)生產(chǎn)中的油巖干餾，焦化裂解產(chǎn)物，及銅廠、鉛廠、電廠、化工廠的生產(chǎn)廢水，有害物質(zhì)為酚劑、油、鉛及粉煤灰。又為沈陽市灌溉面積有131 km2的渾北灌區(qū)，近年來有123家工廠排放廢水污染。(每天排放量7萬 m3)造成總干水質(zhì)逐年變壞，含酚量高達(dá)0.123 mg/L，超標(biāo)12倍，含油及一些金屬也不同程度地超過國家排放標(biāo)準(zhǔn)。還有渾薄、渾南、八一灌區(qū)等，其有害物質(zhì)不僅對(duì)土壤、糧食、人畜危害，而且污染地下水資源、污染空氣，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)懲的破壞，是沈陽市應(yīng)盡早晨解決的問題。

2.4灌溉管理水平不高

80年代以來，農(nóng)村普遍實(shí)行了聯(lián)產(chǎn)承包責(zé)任制改變了原有的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體制，水利管理體制并沒有立即跟上，水利管理部門按政府規(guī)定水價(jià)很低，這樣就很難維修工程。雖然我市實(shí)行了累進(jìn)水費(fèi)制，“按方收費(fèi)，超引加價(jià)”但水費(fèi)的基數(shù)很低，盡管水費(fèi)每方水由96年前的0.02元提高到0.03元，也難以維持灌區(qū)的正常開支，很難抽出錢來，以水養(yǎng)工程。長期以來，由于種種緣故，重建輕管的思想相當(dāng)普遍根深蒂固，“以政代管”“以政代技”甚至科研部門也認(rèn)為管理無高深理論，水管意識(shí)淡薄，也導(dǎo)致了農(nóng)田灌溉用水效率和水分生產(chǎn)效率低的現(xiàn)狀。先進(jìn)管理理論手段，包括灌溉信息現(xiàn)代化基礎(chǔ)管理手段尚無灌區(qū)問津，沈陽市灌溉管理水平與沈陽市農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的要求，尚有相當(dāng)大的距離，而其中如何加快速度，提高灌溉工程的管理水平，也是急待解決的問題。

3低壓管道節(jié)水灌溉技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

沈陽市首先在菜田及試驗(yàn)田應(yīng)用低壓管道灌溉工程技術(shù)，以后陸續(xù)推廣到水田、麥田以及春小麥為前茬的旱田。至1996年為止，全市推廣應(yīng)用面積已達(dá)35 km2。同時(shí)在水田區(qū)還搞了去掉田間明渠排水溝的灌排一體化的低壓管灌系統(tǒng)。在壩下引水兩千畝成片滴灌時(shí)，還對(duì)首部電機(jī)調(diào)頻變速，保證大面積管灌的恒壓供水。在菜田區(qū)還搞了水肥混合系統(tǒng)的管灌研究。通過六年來的實(shí)踐，證明低壓管道滴灌具有六大優(yōu)點(diǎn)：

(1)節(jié)水。管道輸水可以減少滲漏蒸發(fā)損失，輸水的利用率可達(dá)95%～97%。

(2)節(jié)能。低壓管灌通過提高了水泵動(dòng)力機(jī)的裝置效率，提高水的利用率，節(jié)約了灌溉用水量，比噴灌降低了能源消耗。

(3)省地。以管代渠在井灌區(qū)可比井渠少占地2%，若在水田區(qū)實(shí)行灌排一體化，還可提高土地利用率1%～2%。

(4)輸水快、省工、省時(shí)。管道輸水速度快，滲漏小，供水及時(shí)，澆地快，從而縮短灌水周期，節(jié)省了灌水用工，灌水效率可提高一倍[4]。

(5)適應(yīng)性強(qiáng)便于管理。用管道輸水不受地形限制，適用于井灌區(qū)，提水站灌區(qū)，也適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)責(zé)任制形式。也便于田間機(jī)耕作業(yè)與運(yùn)輸[5]。

(6)灌水及時(shí)，促進(jìn)增產(chǎn)增收，投資少見效快，便于推廣。

由于低壓管灌具有上述優(yōu)點(diǎn)，沈陽市經(jīng)過多少年來的應(yīng)用推廣，已被廣大農(nóng)民所接受。移動(dòng)式的管灌多用于河灘地，及零散經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的地塊。半固定式多用于零散的水田區(qū)。固定式噴灌，在菜田區(qū)水田區(qū)應(yīng)用的較多。而且隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，管材質(zhì)量接頭質(zhì)量的提高，在沈陽市將大面積應(yīng)用[8]。

4發(fā)展節(jié)水灌溉的必要性分析

4.1水資源總量及用水現(xiàn)狀分析

沈陽地區(qū)多年平均徑流量為11.84億 m3，地下水綜合補(bǔ)給量23.68億 m3，可開采量19.34億 m3，扣除地表水重復(fù)利用量，水資源總量為32.27億 m3。當(dāng)P=50%時(shí)，水資源總量為309 920萬 m3，當(dāng)P=75%時(shí)，水資源總量為258 026萬 m3，P=95%時(shí)，水資源總量為2 065 322萬 m3生活用水量、農(nóng)業(yè)用水量和工業(yè)用水量合計(jì)為22.16億 m3，而地下水可用量為19.34億 m3，超采2.82億 m3。目前用水量嚴(yán)重短缺，惟有節(jié)約用水，提高水的利用率，降低水資源提取量，提高水的產(chǎn)出率，以保持水資源供需平衡和持續(xù)發(fā)展[3]。

4.2沈陽市的土壤質(zhì)地與地形地貌分析

沈陽市雖處遼河水系的中下游，遼河、渾河水系貫穿全境，但其本地區(qū)的水資源并不豐富，從地形地貌來看，全境由東向西為剝蝕構(gòu)造地山丘陵，階狀臺(tái)地。逐漸過度為山前沖積扇及扇間平原，沖洪積平原。從地質(zhì)剖面來看，表層沖洪積平原大部為沙質(zhì)壤土，或砂壤土，山前沖積扇有少量壤土，低山丘陵區(qū)有少量殘積粘土。以沈陽市為中心的平原區(qū)已開發(fā)了133 300 hm2多水田，以大伙房水庫供水及采用地下水補(bǔ)給進(jìn)行運(yùn)行。因城市供水影響及土質(zhì)溶液的變化及周邊地區(qū)已不適再開發(fā)水田了，將發(fā)展一定規(guī)模的菜田區(qū)、果樹區(qū)。最適合的灌溉方式，只能采用噴微灌及低壓管灌。在康平與法庫地區(qū)以及柳繞地區(qū)，從土質(zhì)分布狀況來看，粉砂壤土、粉砂土居多，單井出水量都在200～1 000 m3/d，若采用低壓管道輸水灌溉形式，田間有效利用系數(shù)采用0.95，最大的單井日出水量也只能灌1.33 hm2地左右，單井只能控制9.33 hm2地左右，若以單井出水量200 m3只能灌0.267 hm2，每眼井只能控制1.87 hm2。這些地區(qū)都是滲漏性極強(qiáng)的砂壤土或粉砂壤土，只能因地制宜的采用水的利用率較高的噴、微灌或改進(jìn)的溝、畦灌溉形式，否則其滲透損失是很大的。也很難滿足灌溉的需要[6]。

4.3從農(nóng)業(yè)調(diào)整結(jié)構(gòu)分析

4.3.1農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整分析

據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，露地菜全年需水量，在沈陽地區(qū)在500～800 mm之間，而一年一熟的旱田作物需水量僅占320～400 mm之間，二者相差在40%～100%。如果將玉米的面積按目前47.7%降至30%，經(jīng)濟(jì)作物面積增長12.5%，綜合需水量將增長7%左右，沈陽市總的水資源將虧欠3億 m3水。若將現(xiàn)有的復(fù)種指數(shù)由1.07提高到1.15時(shí)，沈陽市工業(yè)發(fā)展、人民生活水平的提高，都需要增加需水量，使原本水資源緊缺的局面更加嚴(yán)峻[2]。

4.3.2從農(nóng)業(yè)第二次跨世紀(jì)創(chuàng)業(yè)分析

沈陽市對(duì)農(nóng)田基本建設(shè)等做了全面的規(guī)劃，明確指出了沈陽市農(nóng)業(yè)發(fā)展須走高效節(jié)水之路。市政府明確的提出改善水利生產(chǎn)條件，大力發(fā)展節(jié)水灌溉設(shè)施農(nóng)業(yè)為重點(diǎn)，以建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)、高科技、高效益為主體的農(nóng)田開發(fā)為主攻方向，對(duì)全市山、水、林、田、路、村進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃，綜合治理[2]。

4.4從灌溉工程現(xiàn)狀分析

沈陽市灌溉工程經(jīng)過幾十年運(yùn)行，灌溉能力和經(jīng)濟(jì)效益大大下降，大部分是帶病運(yùn)行。渠系有效利用系數(shù)僅在0.4～0.5之間，粗略地估算，將有6億 m3損失，相當(dāng)于修建1個(gè)大型水庫的容積。在灌溉水資源的利用上，浪費(fèi)也相當(dāng)嚴(yán)重。對(duì)目前大中型工程的改造，加強(qiáng)防滲和節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用是緩解我市水資源緊缺的有效手段；改造提高灌溉用水率已成為當(dāng)務(wù)之急是沈陽市發(fā)展節(jié)水灌溉工程的重中之重[2]。

4.5從經(jīng)濟(jì)財(cái)務(wù)分析

從沈陽市典型地區(qū)的節(jié)水工程建成后將取得節(jié)水、節(jié)能、增產(chǎn)、節(jié)地、省工等綜合效益。從1988年～1989年度資料分析，管灌比傳統(tǒng)地面相比，輸水利用系數(shù)由0.65可提高到0.93，每畝年節(jié)水量約為100 m3；由于用水量減少，提水耗電量亦雖之降低；在淺井灌區(qū)，節(jié)電率為12.2%，中、深井灌區(qū)為23.3%。實(shí)行管灌后，減少農(nóng)、毛兩級(jí)渠道占地，可節(jié)約渠道占地1.3%～1.5%。實(shí)施管灌后，由于擴(kuò)大了保灌面積，提高復(fù)種指數(shù)，縮種灌水周期，使農(nóng)作物產(chǎn)量有較大提高，糧食產(chǎn)量可由畝產(chǎn)290 kg提高到346 kg。此外，灌水管理工效還可提高50%以上。若乘以灌溉面積，其經(jīng)濟(jì)和財(cái)務(wù)回報(bào)是十分明顯的[7]。

5結(jié)語

通過對(duì)沈陽市農(nóng)業(yè)灌溉現(xiàn)有工程來看，灌溉工程極其不適應(yīng)現(xiàn)在的灌溉需要，全市大中型原來的規(guī)劃設(shè)計(jì)，大部分在70年代由于當(dāng)時(shí)人們還沒有對(duì)遼寧省沈陽市水資源緊缺引起重視，為減少工程量大部分按用水時(shí)間長，輪灌時(shí)間長設(shè)計(jì)的，已不適應(yīng)當(dāng)前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展；工程急需改建，擴(kuò)大渠系建筑物輸水?dāng)嗝妫黾虞斔芰?，降低滲透率，提高水資源利用率；才能符合當(dāng)前農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展的需要，才能適應(yīng)現(xiàn)代灌溉管理的需要。

參考文獻(xiàn)

[1]解志剛，付芳.淺談節(jié)水灌溉工程在沈陽地區(qū)的發(fā)展[J].內(nèi)蒙古水利.2008(03)：61-62.

[2]李春華，李云嵐，王志發(fā)等.遼寧省農(nóng)業(yè)節(jié)水與水資源可持續(xù)利用[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì).2006(21)：137-139.

[3]徐鳳琴.沈陽地區(qū)水資源總量及用水情況分析[J].東北水利水電.2002(07)：36.

[4]高原.改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件推廣節(jié)水灌溉技術(shù)——建昌縣節(jié)水增糧工程探討[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì).2015(01)：19-20+51.

[5]孔德輝.北票市發(fā)展高效節(jié)水灌溉必要性分析[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì).2014(11)：25-26+51.

[6]李繼杰.節(jié)水灌溉技術(shù)和理念構(gòu)建分析[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì).2015(03)：6-7+17.

[7]項(xiàng)偉.海城市2013年節(jié)水增糧工程分析[J].水利技術(shù)監(jiān)督.2015(01)：46-48.

[8]王春素.高效節(jié)水灌溉措施及效益評(píng)價(jià)[J].水利技術(shù)監(jiān)督.2014(04)：50-52.

[中圖分類號(hào)]S274.1

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B

[文章編號(hào)]1004-1184(2016)02-0109-02

[作者簡介]趙珊(1982-)，女，遼寧撫順人，助理工程師，主要從事水利水電工程設(shè)計(jì)、水文與水資源工程和水利規(guī)劃等研究。

[收稿日期]2016-01-08