都江堰人民渠第一管理處灌區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉淺談

摘 要 水資源是基礎(chǔ)性的自然資源和重要的戰(zhàn)略資源。農(nóng)業(yè)灌溉需水量大，但水資源利用效率低，是我國的基本國情。節(jié)水灌溉是以最低限度的取用水量獲得最高的產(chǎn)量或者收益，即最大限度地降低農(nóng)作物產(chǎn)量或產(chǎn)值的單位用水量的灌溉措施。以四川省都江堰人民渠第一管理處灌區(qū)為出發(fā)點(diǎn)，提出關(guān)于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的幾點(diǎn)思考。

關(guān)鍵詞 農(nóng)業(yè)灌溉；節(jié)水灌溉；產(chǎn)值；四川省都江堰人民渠第一管理處灌區(qū)

中圖分類號：F323.213；S274 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.17.048

據(jù)預(yù)測，到2050年世界總?cè)丝趯⒂赡壳暗?0億人增加到90億人，人類對糧食的需求將在當(dāng)前的水平上再增長70%～100%。面對人類對糧食需求量的不斷增加，淡水資源卻顯萎縮趨勢，這給農(nóng)業(yè)發(fā)展和糧食產(chǎn)量帶來嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。要想解決耕地減少、糧食需求上漲、淡水資源短缺這三者之間的矛盾關(guān)系，大力發(fā)展節(jié)水灌溉成為了關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1 灌區(qū)概況

四川省都江堰人民渠第一管理處灌區(qū)由蒲陽河、人民渠一至四期工程灌區(qū)和前進(jìn)渠灌區(qū)三部分組成，分別灌溉成都市6個(gè)縣（市、區(qū)）6.31萬hm2農(nóng)田和德陽市4個(gè)縣（市、區(qū)）9.83萬hm2農(nóng)田，并擔(dān)負(fù)向人民渠第二管理處（丘陵）灌區(qū)的輸水任務(wù)。

2 灌區(qū)用水現(xiàn)狀

2.1 農(nóng)業(yè)水價(jià)偏低

灌區(qū)農(nóng)業(yè)水費(fèi)收取方式為水務(wù)局代收和財(cái)政轉(zhuǎn)移支付兩種，實(shí)行按667 m2收費(fèi)，收取依據(jù)為《四川省物價(jià)局 四川省水利廳關(guān)于四川省都江堰灌區(qū)2003年農(nóng)業(yè)用水價(jià)格的批復(fù)》（川價(jià)農(nóng)〔2003〕60號）文件精神，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為28元/667 m2，2014年經(jīng)財(cái)務(wù)測算農(nóng)業(yè)灌溉成本水價(jià)為90.9元/667 m2，嚴(yán)重低于成本水價(jià)；部分渠道內(nèi)同時(shí)兼有農(nóng)田灌溉、水力發(fā)電、生態(tài)環(huán)境供水、工業(yè)供水等多種供水形式，難以嚴(yán)格將各類水量分別統(tǒng)計(jì)，分類計(jì)價(jià)困難，計(jì)量收費(fèi)難以推進(jìn)和實(shí)施。

2.2 農(nóng)民節(jié)水意識淡薄

灌區(qū)老百姓用水習(xí)慣差、節(jié)水意識淡薄，大水漫灌現(xiàn)象普遍存在，水量浪費(fèi)嚴(yán)重；加之部分縣（市、區(qū)）農(nóng)業(yè)水費(fèi)由政府財(cái)政轉(zhuǎn)移支付，農(nóng)民對渠道（支渠、分水洞）建設(shè)不再積極，致使渠道（支渠、分水洞）清淘不徹底、淤積嚴(yán)重。

2.3 農(nóng)業(yè)用水量大

灌區(qū)一般分大春、小春兩季作物：大春普遍種植水稻，小春多以小麥、油菜和蔬菜為主。以2015年灌區(qū)作物為例：水稻種植面積11.93萬hm2（占灌溉面積的73.8%），小麥種植面積5.03 hm2（占灌溉面積的31.1%）、油菜3.95 hm2（占灌溉面積的24.4%）。據(jù)傳統(tǒng)種植方式觀測，水稻生育期間須灌水15次左右，每次凈灌水量為15～35 mm不等，水稻667 m2均凈灌溉用水量約為465 m3；種植小麥須灌水3次左右，小麥667 m2均凈灌溉用水量約為142 m3；種植油菜須灌水3次左右，小麥667 m2均凈灌溉用水量約為150 m3（均未考慮降水影響）。據(jù)近十年資料統(tǒng)計(jì)，灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水量24.04 億m3/a，占總引水量的52.0%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于《四川省用水定額（修訂稿）》中的相關(guān)數(shù)據(jù)指標(biāo)。

2.4 農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)低

近5 a來測算數(shù)據(jù)顯示，灌區(qū)農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)僅為47.6%，每立方米水生產(chǎn)糧食不足1 kg，而一些發(fā)達(dá)國家水的有效利用系數(shù)可達(dá)80%以上，每立方米水生產(chǎn)糧食大體都在2 kg以上，其中以色列已達(dá)2.32 kg。據(jù)《國務(wù)院關(guān)于實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》（國發(fā)〔2012〕3號）文件精神，到2020年農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)將提高到 0.55以上，據(jù)推算灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水量每年可節(jié)約1.74億m3以上。

2.5 渠道輸水損失較重

灌區(qū)內(nèi)共有干（分）干渠13條，總長度478.9 km，其中混凝土襯砌防滲長度268.08 km，其余均為土渠，襯砌防滲率僅55.9%。部分工程年老失修，特別是紅巖分干渠的一些制口工程老化，部分渠段淤積嚴(yán)重再加之清淘不徹底，渠道內(nèi)時(shí)有倒坡出現(xiàn)，要想向下游尾水地區(qū)輸水，只能采取加大輸水水量，抬高輸水渠道水位——輸高水，才能得以實(shí)現(xiàn)，輸水損失嚴(yán)重。

2.6 續(xù)建配套工程差

人民渠一期至四期干渠為人工河道，干渠上有支渠取水口18處、干渠（分干渠）取水口6處、分水洞取水口238處，啟閉機(jī)械均無自動控制系統(tǒng)，全部采用人工操作。個(gè)別取水口年久失修、啟閉機(jī)械老化、操作困難，再加上養(yǎng)護(hù)段災(zāi)后重建，管護(hù)范圍拉長，最長的達(dá)到9.1 km，日常管理維護(hù)難度大。

3 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)

在農(nóng)業(yè)灌溉過程中，農(nóng)業(yè)用水從水源地經(jīng)渠系工程流至田間，對農(nóng)作物進(jìn)行灌溉，以滿足農(nóng)作物的生長需求。這期間產(chǎn)生的水量損失主要分為2部分：一是從水源地經(jīng)渠系工程流至田塊的輸水過程中產(chǎn)生的損失量，主要表現(xiàn)為滲漏、蒸發(fā)、以及其他人為損失；二是在田間灌水過程中的損失，主要表現(xiàn)為超定額用水量和田間滲漏損失。

3.1 完善工程建設(shè)，減少輸水損失

3.1.1 渠道防滲

渠道輸水是目前灌區(qū)的主要輸水方式。傳統(tǒng)的土渠輸水效率低，輸水時(shí)間長，渠系水利用系數(shù)一般為0.4～0.5，僅差0.3左右，也就是說50%以上的水都滲漏或蒸發(fā)損失掉了。渠道防滲技術(shù)主要是利用水泥土、石料、混凝土等材料對渠底及邊坡進(jìn)行襯砌，減少過水?dāng)嗝娴臐B漏損失，將取水量盡可能多的輸送到田間，以此提高渠系水利用效率。采用渠道防滲技術(shù)后，一般可使渠系水利用系數(shù)提高到0.6～0.85，比原來的土渠提高50%～70%。渠道防滲還具有輸水快、節(jié)省土地、便于管理，有利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)搶季節(jié)和推進(jìn)機(jī)械化作業(yè)等優(yōu)點(diǎn)，灌區(qū)正在逐步推進(jìn)之中。

3.1.2 管道輸水

管道輸水是將傳統(tǒng)的渠道輸水改為管道輸水，它和明渠輸水相比較最顯著的特點(diǎn)就是蒸發(fā)損失可忽略不計(jì)，渠系水的利用系數(shù)可提高到0.95。常用的管材有混凝土管、塑料硬（軟）管及金屬管等。管道輸水與渠道輸水相比，具有輸水迅速、節(jié)水、省地、增產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在有條件的地方應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，積極發(fā)展將末級渠道改建為管道輸水，也可為農(nóng)田計(jì)量用水提供方便。但管道輸水一次性投資大，管理難度大，在灌區(qū)還沒有先例。

3.1.3 工程完善

加強(qiáng)工程建設(shè)、維修養(yǎng)護(hù)和運(yùn)行管理力度，發(fā)現(xiàn)問題即時(shí)處理，使水利工程處于最佳狀態(tài)，發(fā)揮最大效益。大力推廣支渠（分干渠、分水洞）取水遠(yuǎn)程遙控技術(shù)，節(jié)省人力和管理難度，充分發(fā)揮科技優(yōu)勢，強(qiáng)化用水管理。

3.2 大力推廣節(jié)水灌溉

目前，世界上通稱的節(jié)水灌溉主要分為兩種：一是根據(jù)作物生長和發(fā)育的需要，適時(shí)、適量、合理灌溉；二是提高灌溉用水的有效利用率，將灌溉水量損失降低到最低限值。目前，普遍推行的節(jié)水灌溉方式主要有噴灌、微灌及滲灌技術(shù)等。這些灌溉技術(shù)都是通過對土壤的局部濕潤灌溉，保證作物的用水需求；同時(shí)，還具有保證土壤疏松性、透氣性等特點(diǎn)，有利于后期將易溶性肥料、作物生長劑、殺蟲劑等隨水灌溉，減少作物生育期管理和勞力的投入。

3.2.1 噴灌

噴灌是把由水泵加壓或自然落差形成的有壓水通過壓力管道送到田間，再經(jīng)噴頭噴射到空中，形成細(xì)小水滴，均勻地灑落在農(nóng)田，達(dá)到灌溉的目的。其優(yōu)點(diǎn)是灌水均勻，少占耕地，節(jié)省人力，對地形的適應(yīng)性強(qiáng)；缺點(diǎn)是受風(fēng)影響大，設(shè)備投資高。

3.2.2 滴灌

滴灌是按照作物需水要求，通過低壓管道系統(tǒng)與安裝在毛管上的灌水器，將水和作物需要的養(yǎng)分一滴一滴，均勻而又緩慢地滴入作物根區(qū)土壤中的灌水方法。滴灌較噴灌具有更高的節(jié)水增產(chǎn)效果，它是目前干旱缺水地區(qū)最有效的一種節(jié)水灌溉方式，水的利用率可達(dá)95%。滴灌不破壞土壤結(jié)構(gòu)，蒸發(fā)損失小，不產(chǎn)生地面徑流，幾乎沒有深層滲漏，是一種省水的灌水方式

3.2.3 微灌

微灌是按照作物需求，通過管道系統(tǒng)與安裝在末級管道上的灌水器，將水和作物生長所需的養(yǎng)分以較小的流量，均勻、準(zhǔn)確地直接輸送到作物根部附近土壤的一種灌水方法。微灌只以較小的流量濕潤作物根區(qū)附近的部分土壤，較噴灌具有更高的節(jié)水增產(chǎn)效果，又稱為局部灌溉技術(shù)。微灌不破壞土壤結(jié)構(gòu)，蒸發(fā)損失小，不產(chǎn)生地面徑流，幾乎沒有深層滲漏，是一種省水的灌水方式。主要有滴灌、微噴灌、涌泉灌等幾種形式，其中滴灌運(yùn)用最主廣泛，它是目前干旱缺水地區(qū)最有效的一種節(jié)水灌溉方式，水的利用率可達(dá)95%。

3.2.4 滲灌

滲灌技術(shù)是繼噴灌、微灌之后的又一節(jié)水灌溉技術(shù)，也稱地下灌溉。它是借助工程設(shè)施將水送入地面以下，在低壓條件下通過埋于作物根系活動層的灌水器（微孔滲灌管）滲出，借助土壤毛細(xì)管作用自下而上濕潤土壤，供給作物生長需水。其優(yōu)點(diǎn)是灌水質(zhì)量好，蒸發(fā)損失小，少占耕地，且不影響機(jī)械耕作，灌溉作業(yè)還可與其他田間作業(yè)同時(shí)進(jìn)行。但地下管道造價(jià)高，管理檢修較困難，在透水性強(qiáng)的土壤中滲漏損失大。

4 結(jié)語

農(nóng)業(yè)用水效率低，節(jié)水潛力大，只有因地制宜，采取行之有效的措施，轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)用水方式，建立和完善農(nóng)業(yè)節(jié)水機(jī)制，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)節(jié)水措施，嚴(yán)格水資源管理制度，將有限的水資源配送到最需要的地方，以水資源的可持續(xù)利用保障灌區(qū)農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。

（責(zé)任編輯：劉昀）