大連市農(nóng)業(yè)節(jié)水規(guī)劃方法探討

劉　慧，胡崢嶸,張　賀

(1.大連市水利科學(xué)研究所，遼寧 大連 116000；2.南京市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司,江蘇 南京 210006；3.大連淡水文化創(chuàng)意有限公司，遼寧 大連 116000)

大連市農(nóng)業(yè)節(jié)水規(guī)劃方法探討

劉慧1，胡崢嶸2,張賀3

(1.大連市水利科學(xué)研究所，遼寧 大連 116000；2.南京市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司,江蘇 南京 210006；3.大連淡水文化創(chuàng)意有限公司，遼寧 大連 116000)

摘要：大連市屬于嚴(yán)重資源型缺水區(qū)域，農(nóng)業(yè)用水節(jié)水空間較大，水資源供需矛盾已成為大連市發(fā)展的主要制約因素。基于大連市農(nóng)業(yè)節(jié)水的現(xiàn)狀，按照管理現(xiàn)代化、用水高效化、環(huán)境生態(tài)化的思路，緊緊圍繞大連市都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃以及水務(wù)現(xiàn)代化試點(diǎn)中提出的農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展方向，提出現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水規(guī)劃的新理念和實(shí)施辦法，將灌溉工程措施、農(nóng)藝措施、管理措施集成于一體，形成“三位一體”的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水體系，為謀劃好大連市農(nóng)業(yè)節(jié)水提供了發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)節(jié)水；方法探討；都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)；三位一體；大連市

大連市是北方濱海特色城市，屬資源型缺水地區(qū)，隨著大連市全域城市化及都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)發(fā)展，供水缺口會(huì)更大。大連市境內(nèi)可開發(fā)利用的水資源潛力很小，而境外調(diào)水主要用于解決工業(yè)和生活用水。因此，面臨如何以有限的水資源支撐更多人口和更大規(guī)模經(jīng)濟(jì)發(fā)展的問題，迫切需要通過強(qiáng)化農(nóng)業(yè)節(jié)水來提高用水效率和生產(chǎn)效益，解決供需矛盾[1]。本文圍繞都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展格局、水務(wù)現(xiàn)代化戰(zhàn)略部署，就大連市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水從工程、農(nóng)藝、管理三方面作了探討。

1農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展及現(xiàn)狀

為緩解大連市水資源供需矛盾緊張，解決干旱缺水對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，落實(shí)國家有關(guān)大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉的指示，“十一五”期間，大連市以“高效、節(jié)水”為指導(dǎo)思想，圍繞“生態(tài)化、人性化、和諧化”理念，以提高水資源的利用效率和經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，大力發(fā)展節(jié)水灌溉。截止2010年底，有效灌溉面積達(dá)到15.127萬hm2，其中，節(jié)水灌溉面積4.873萬hm2，包括2.833萬hm2高效節(jié)水灌溉面積。盡管大連市現(xiàn)有鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)用水管理單位一百余個(gè)，但部分地區(qū)仍無鄉(xiāng)鎮(zhèn)級(jí)用水管理單位。一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)基層水利服務(wù)體系建設(shè)還不完善，用水管理過程中，灌溉信息化建設(shè)還未起步，用水計(jì)量管理落后。

2總體布局

結(jié)合大連市全域城市化“四大城市組團(tuán)”的發(fā)展戰(zhàn)略、大連都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃以及水務(wù)現(xiàn)代化試點(diǎn)中提出的農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展方向，采用“一圈兩區(qū)”規(guī)劃分區(qū)，實(shí)施農(nóng)業(yè)節(jié)水規(guī)劃。

(1)都市農(nóng)業(yè)發(fā)展圈

都市農(nóng)業(yè)發(fā)展圈包括主城新城都市農(nóng)業(yè)發(fā)展圈和黃海、渤海城市組團(tuán)都市農(nóng)業(yè)發(fā)展圈[2]?！叭Α敝饕ǜ示訁^(qū)、旅順口區(qū)、保稅區(qū)、金州新區(qū)、普蘭店灣新區(qū)、長興島、長?？h、花園口區(qū)、普蘭店市及莊河?xùn)|部沿黃海經(jīng)濟(jì)帶，涉及96個(gè)街道或辦事處，總面積5643 km2，約占全市總面積的45%。

地形地貌主要為丘陵山區(qū)，是城市生產(chǎn)和生活聚集區(qū)，是市域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要載體，也是都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)迅速發(fā)展區(qū)域。區(qū)內(nèi)水資源短缺，地下水超采比較嚴(yán)重。農(nóng)業(yè)用水主要是農(nóng)業(yè)灌溉，有少量畜禽用水，供水水源依靠本地小型水庫、塘壩及灌溉機(jī)電井。

(2)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)

該區(qū)主要包括瓦房店市北部、普蘭店市南部、莊河市的南部和中部地區(qū)，涉及21個(gè)街道或辦事處，總面積4528 km2，約占全市總面積的36%。

區(qū)域工業(yè)基礎(chǔ)相對薄弱，基本農(nóng)田量大，是全市優(yōu)勢農(nóng)業(yè)重點(diǎn)區(qū)域，是大連市的農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)和國家糧食主產(chǎn)區(qū)，是承擔(dān)城市“菜籃子”“米袋子”功能的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)聚集地。農(nóng)業(yè)供水水源以大中型水庫為主，保證率高，生產(chǎn)條件好。

(3)水源涵養(yǎng)地農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)

該區(qū)主要包括北三市北部地區(qū)，涉及18個(gè)街道，總面積2390 km2，約占全市總面積的19%。

區(qū)域地勢較高，植物資源豐富，是大連市的生態(tài)屏障和主要水源涵養(yǎng)地，區(qū)域內(nèi)包括多處縣級(jí)以上集中式城鎮(zhèn)飲用水水源地、自然保護(hù)區(qū)、土壤侵蝕重度敏感區(qū)等。生態(tài)環(huán)境敏感脆弱，一旦遭到破壞，無法修復(fù)或修復(fù)難度大、周期長。

3工程節(jié)水規(guī)劃

3.1灌溉工程規(guī)劃

農(nóng)業(yè)灌溉工程規(guī)劃的思路是，發(fā)展灌溉面積與區(qū)域水土資源條件及都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)“三圈兩區(qū)一帶”布局相協(xié)調(diào)，合理調(diào)整作物的種植結(jié)構(gòu)以及灌溉規(guī)模[3]。

分區(qū)建設(shè)模式：

(1)都市農(nóng)業(yè)發(fā)展圈

水土資源特點(diǎn)：水資源先天不足。

灌溉工程規(guī)劃：規(guī)劃依托都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)優(yōu)勢發(fā)展特點(diǎn)，以管灌、微灌等高效節(jié)水灌溉為主體，信息化監(jiān)控建設(shè)以規(guī)模以上灌區(qū)集中連片區(qū)建設(shè)為重點(diǎn)，引領(lǐng)示范和輻射帶動(dòng)全市農(nóng)業(yè)節(jié)水率先發(fā)展。

(2)丘陵山區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)

水土資源特點(diǎn)：耕地多，水資源豐富，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件好，是全市糧食的主產(chǎn)地，也是拓展灌溉面積的核心區(qū)域。

灌溉工程規(guī)劃：集中連片產(chǎn)區(qū)渠道續(xù)改建，全面實(shí)現(xiàn)襯砌防滲，點(diǎn)狀區(qū)重點(diǎn)發(fā)展高效節(jié)水灌溉。農(nóng)業(yè)節(jié)水工程朝“規(guī)模化、集約化、多樣化”發(fā)展。

(3)水源涵養(yǎng)地農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)

水土資源特點(diǎn)：耕地少且分散，地勢高，地形起伏較大，水資源充足。

灌溉工程規(guī)劃：以林果特色片區(qū)為發(fā)展重點(diǎn)，限制和壓縮高耗水、低產(chǎn)出作物的種植面積。重點(diǎn)建設(shè)地形適應(yīng)性強(qiáng)的滴灌、微噴工程，充分利用自然落差實(shí)現(xiàn)自流灌溉；通過大力節(jié)水逐步減少地下水開采量，恢復(fù)和維護(hù)生態(tài)平衡。

3.2水源工程規(guī)劃

結(jié)合大連都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)“三圈兩區(qū)一帶”規(guī)劃布局，緊緊圍繞節(jié)水灌溉工程的開展，本著“先地上后地下，先常規(guī)水源后非常規(guī)水源”的策略合理規(guī)劃農(nóng)業(yè)水源工程建設(shè)。

分區(qū)建設(shè)模式：

(1)都市農(nóng)業(yè)發(fā)展圈

現(xiàn)狀區(qū)域內(nèi)水資源短缺，無大中型水庫，以地表小型水庫、塘壩及地下水工程為主。圍繞區(qū)內(nèi)設(shè)施農(nóng)業(yè)園區(qū)建設(shè)，發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)膜面雨水集蓄利用示范工程；不適宜修建地表水工程時(shí)，在區(qū)內(nèi)地下水目標(biāo)開采量內(nèi)合理開采地下水；當(dāng)傳統(tǒng)水資源開發(fā)及雨水利用仍不能滿足要求時(shí)，修建水閘、堰壩等工程將經(jīng)過污水處理廠凈化達(dá)標(biāo)排放的中水蓄積在河流中或已有蓄水工程中，增加灌溉供水能力。

①設(shè)施農(nóng)業(yè)雨水集蓄利用工程

集蓄雨水用于農(nóng)田灌溉是節(jié)約水資源的有效舉措。在日光溫室前空地修建地下蓄水池，利用日光溫室膜面集雨，可有效緩解供水矛盾。大連市多年平均降雨量675 mm，雨水收集率達(dá)到85%時(shí)，則每畝溫室雨水可收集量為5730 m3/hm2。鑒于大連市設(shè)施農(nóng)業(yè)普遍采用節(jié)水灌溉方式，能在較大程度上滿足灌溉用水，僅需較少外部水量即能滿足灌溉需水，大大節(jié)約水資源，可建成“雨養(yǎng)型設(shè)施農(nóng)業(yè)”。

②新建與改造地下水取水工程

根據(jù)《大連市封閉地下水取水工程實(shí)施方案》、《大連市水資源可持續(xù)利用綜合規(guī)劃》，全市地下水利用控制在1.64億m3，農(nóng)村許可地下水開采量控制在1億m3。在地表水資源短缺，農(nóng)田面積小，不適宜修建集雨、蓄水工程的地區(qū)，可適當(dāng)開采地下水，控制總體開采量在地下水開采目標(biāo)控制量以內(nèi)。全市平均地下水水位較高，開采難度不大，多以干砌石砌筑，并修建泵房及設(shè)備配套等。

地下水工程用于農(nóng)田灌溉是地表水資源的重要補(bǔ)充。水井布置靈活，工藝簡單，施工工期短，對環(huán)境影響小。合理控制開采量，實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)平衡，地下水超采區(qū)，嚴(yán)禁興建新的地下水工程，使海水入侵得到有效抑制，確實(shí)保證地下水井封填等生態(tài)保護(hù)措施的效果。

地下水水質(zhì)較好，滿足滴灌、微噴等高效節(jié)水灌溉方式，也是設(shè)施農(nóng)業(yè)冬季用水的重要保障。水溫是影響作物生長的重要因素，地表水灌溉用水很難滿足作物的要求。因此，地下水可為設(shè)施農(nóng)業(yè)冬季生產(chǎn)提供穩(wěn)定水源。

③中水灌溉工程

中水灌溉工程在技術(shù)上是可行的，目前的水處理技術(shù)可以將污水處理到人們所需要的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，例如微濾、超濾、納濾等技術(shù)[4]。國內(nèi)外大量污水再生回用工程的成功實(shí)例，也說明了污水再生回用于農(nóng)業(yè)在技術(shù)上是可行的。

大連市農(nóng)田灌溉中水利用主要采用兩種方式，一種是將中水從污水處理廠出水口直接引至蓄水工程中，與原水混合進(jìn)行農(nóng)田灌溉，如長興島；一種是污水處理廠尾水排放到河流中，通過修建堰壩、截污導(dǎo)流等工程攔蓄中水利用，配套輸水渠道或管網(wǎng)、泵站、首部工程等，如普灣新區(qū)、金州新區(qū)、保稅區(qū)。

(2)丘陵山區(qū)與水源涵養(yǎng)地農(nóng)業(yè)發(fā)展區(qū)

現(xiàn)狀區(qū)域內(nèi)水源主要為大中型水庫，河流引、提水工程以及地下水工程。為滿足區(qū)內(nèi)灌溉面積大幅發(fā)展的需要，在保障現(xiàn)有供水能力條件下，應(yīng)重點(diǎn)新建與改造塘壩、方塘等地表蓄水工程，合理統(tǒng)籌區(qū)域內(nèi)有限水資源。

塘壩、方塘等蓄水工程的新建與改造是對區(qū)內(nèi)無法利用大中型水庫供水的重要補(bǔ)充。在133.33 hm2(2000畝)以下灌區(qū)內(nèi)缺乏有效水源保障，農(nóng)業(yè)灌溉缺水，興修大的水利工程投資大、效益差。因此利用合適地形開展塘壩、方塘等雨水集蓄工程，是保障農(nóng)業(yè)用水的一種有效途徑。

3.3灌溉節(jié)水工程綜合模式

(1)精品外向型農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水工程模式

結(jié)合精品外向型農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)，以高效節(jié)水灌溉技術(shù)為手段，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉智能化。

①高效節(jié)水灌溉工程

精品外向型農(nóng)業(yè)發(fā)展主要作物有藍(lán)莓、大櫻桃、葡萄等精品水果，精品蔬菜，精品花卉等，不同作物生產(chǎn)模式不同，應(yīng)根據(jù)其自身特點(diǎn)布置灌溉方式。高效節(jié)水灌溉工程方式主要有管灌、微灌。隨著技術(shù)發(fā)展，不斷完善灌溉技術(shù)，提升灌溉效率，增加經(jīng)濟(jì)效益。

②智能灌溉系統(tǒng)

精品外向型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程表現(xiàn)為技術(shù)現(xiàn)代化、工藝標(biāo)準(zhǔn)化、管理精細(xì)化。做到灌溉節(jié)水工程與生產(chǎn)過程無縫對接，智能灌溉系統(tǒng)成為必然選擇。智能灌溉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化、預(yù)測科學(xué)化、決策智能化，有效降低工作強(qiáng)度，提高效率，增加效益。

(2)設(shè)施種苗型農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水工程模式

節(jié)水灌溉以農(nóng)業(yè)園區(qū)智能管理為核心，合理利用非常規(guī)水源，以信息化及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為手段，實(shí)現(xiàn)園區(qū)管理自動(dòng)化、智能化。

園區(qū)智能管理是在智能灌溉系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，融合信息化及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，拓展管理內(nèi)容，涉及設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的全方位，包括農(nóng)作物生長情況、灌溉情況、土壤溫度和墑情、溫室內(nèi)空氣溫濕度、日照，以及自然環(huán)境的溫度、濕度、風(fēng)力、大氣、降雨量等，實(shí)現(xiàn)通風(fēng)、加溫、遮光、CO2發(fā)生器管理等全過程管理，實(shí)現(xiàn)管理好、使用活、利用久、增效高。

(3)休閑創(chuàng)意型農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水工程模式

節(jié)水灌溉工程以農(nóng)業(yè)園區(qū)作物種植情況為依據(jù)，體現(xiàn)出大連“開拓、國際、融合、自律”的水文化，重點(diǎn)發(fā)展觀光園區(qū)節(jié)水灌溉工程。

休閑創(chuàng)意型農(nóng)業(yè)園區(qū)應(yīng)充分考慮灌溉工程對園區(qū)運(yùn)行的影響。以發(fā)展微灌為主，將節(jié)水灌溉工程與園區(qū)融為一體，成為一景，變成一個(gè)推廣農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的“廣告牌”。

(4)生態(tài)循環(huán)型農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水工程模式

生態(tài)循環(huán)型農(nóng)業(yè)以生態(tài)學(xué)原理為指導(dǎo)，合理開發(fā)利用資源，打造宜居宜業(yè)的環(huán)境，運(yùn)用物質(zhì)循環(huán)與再生技術(shù)，減少廢棄物排放及污染，提高資源利用效率，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)的綜合性現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系。

結(jié)合生態(tài)循環(huán)型農(nóng)業(yè)的特點(diǎn)，節(jié)水灌溉工程以作物種植情況為依據(jù)，體現(xiàn)出綠色生態(tài)理念，構(gòu)建水資源重復(fù)利用體系，達(dá)到人與水、水與自然和諧統(tǒng)一。節(jié)水灌溉水源為城市污水處理廠達(dá)標(biāo)排放中水，與高效節(jié)水灌溉結(jié)合，擴(kuò)大非常規(guī)水灌溉面積。

4農(nóng)藝節(jié)水

通過農(nóng)藝節(jié)水措施與工程措施、管理措施配套，特色產(chǎn)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)展，節(jié)水高產(chǎn)品種的種植規(guī)模擴(kuò)大，水肥一體化技術(shù)推廣等，建立起都市型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)體系，達(dá)到糧食作物節(jié)本增產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)作物提質(zhì)增效。到2020年，實(shí)現(xiàn)水分生產(chǎn)率由現(xiàn)在的1.4 kg/m3提高到1.6 kg/m3。

4.1作物、灌溉方式與農(nóng)藝技術(shù)配套遴選

大連市主要作物有玉米、水稻、果樹和蔬菜。依據(jù)作物選擇節(jié)水灌溉方式，圍繞節(jié)水灌溉方式對農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)進(jìn)行配套遴選。

玉米種植區(qū)分為井灌區(qū)和渠灌區(qū)。井灌區(qū)：一是以低壓管道輸水與農(nóng)田微灌水肥一體化配套；二是低壓管道輸水+小畦灌溉(每畝10～15個(gè)畦)與節(jié)水型灌溉施肥制度配套。渠灌區(qū)：一是渠道防滲末端計(jì)量+小畦灌溉與節(jié)水型灌溉施肥制度配套；二是蓄水池建造+低壓管道輸水與農(nóng)田微灌水肥一體化配套。

水稻種植區(qū)主要為渠灌區(qū)。應(yīng)當(dāng)壓縮畦田規(guī)格(1個(gè)/畝)與淺濕晾曬水稻農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)配套。

裸地蔬菜密植類采用膜上孔膜灌與農(nóng)藝節(jié)水灌溉施肥制度配套。裸地蔬菜和設(shè)施蔬菜稀植類采用膜下滴灌、微噴灌等與節(jié)水型灌溉施肥制度配套。

果樹采取樹盤局部灌溉、涌泉灌、滴灌、微噴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)與節(jié)水型灌溉施肥制度配套。

4.2水肥一體化技術(shù)與微灌節(jié)水技術(shù)配套

水肥一體化技術(shù)是與灌溉方式緊密配套的一種灌溉施肥方法，主要用于田間微灌(滴灌、微噴灌、涌泉灌溉)等。在一定條件下，水和肥是影響作物產(chǎn)量的兩個(gè)相互制約的因子，適宜的灌水可以促進(jìn)肥料的轉(zhuǎn)化和作物對肥料的吸收利用，提高化肥的利用率，而適宜的施肥也可以調(diào)節(jié)水分利用過程，提高水分利用率[5]。建立以肥、水、作物產(chǎn)量為核心的耦合模型和技術(shù)，將灌溉與施肥有機(jī)結(jié)合起來，通過水肥同步供應(yīng)與調(diào)控，充分發(fā)揮水肥協(xié)同效應(yīng)、激發(fā)效應(yīng)，提高作物抗旱能力和水分利用效率，達(dá)到既節(jié)水節(jié)肥又增產(chǎn)增收，同時(shí)又保護(hù)環(huán)境的目的。

5管理節(jié)水

抓好政策制定和體制改革、建立分級(jí)負(fù)責(zé)的水務(wù)建設(shè)與管理體系、積極探索實(shí)現(xiàn)水資源統(tǒng)一管理的改革，著力構(gòu)建以鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利服務(wù)機(jī)構(gòu)為重點(diǎn)，基層水利管理協(xié)調(diào)服務(wù)組織、防汛抗旱供水專業(yè)服務(wù)組織和農(nóng)民用水合作組織“三位一體”的基層水利服務(wù)體系。

同時(shí)針對大連市的自然地理特征、水土資源及社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，以水權(quán)分配、信息化管理、取用水量監(jiān)測與控制等為手段，通過農(nóng)業(yè)用水信息化、數(shù)字化、智能化建設(shè)，建立農(nóng)業(yè)用水管理系統(tǒng)，科學(xué)分析區(qū)域水資源承載能力，適時(shí)合理調(diào)配水資源，實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用。

6結(jié)論

大連市水資源供需矛盾日趨尖銳，資源型短缺情況日益彰顯，大力推行農(nóng)業(yè)節(jié)水，建立現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系，是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水可持續(xù)發(fā)展的必由之路。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：劉慧(1984-)，女，工程師，主要從事水資源規(guī)劃、水工結(jié)構(gòu)模型試驗(yàn)研究等工作。

中圖分類號(hào)：S274

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：2096-0506(2016)04-0041-04