高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用研究

焦智會(huì)

【摘? ?要】 節(jié)水灌溉始終是水利工程建設(shè)的重點(diǎn)，大力推廣農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)與農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉系統(tǒng)，是加快現(xiàn)代化水平進(jìn)程的基礎(chǔ)性條件。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，水資源開發(fā)與利用已經(jīng)進(jìn)入瓶頸期，日益嚴(yán)峻的水危機(jī)已經(jīng)成為制約我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的首要問題，甚至影響了農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的速度。在此背景之下，我們需要構(gòu)建節(jié)水灌溉技術(shù)長效應(yīng)用機(jī)制，并明確機(jī)制具體內(nèi)容，為今后的相關(guān)工作提供參考和借鑒。

【關(guān)鍵詞】 高效節(jié)水灌溉技術(shù);農(nóng)田水利工程;應(yīng)用研究

水資源結(jié)構(gòu)性不均衡是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要限制條件，再加上我國南北地區(qū)水資源分布極不均衡，可開發(fā)利用的水資源總量較低，無法滿足農(nóng)業(yè)地區(qū)的生活和生產(chǎn)需求。所以，節(jié)水也是水利工程的主要問題。但當(dāng)前高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用問題仍然存在弊端，不僅需要大量資金支持和有效的管理，還需要在技術(shù)層面進(jìn)行不斷革新和優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化節(jié)水、標(biāo)準(zhǔn)化管控，保障可持續(xù)發(fā)展的空間。

1? 高效節(jié)水灌溉技術(shù)的影響因素

農(nóng)業(yè)高效用水標(biāo)志著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的主要發(fā)展方向，水資源短缺問題成為了影響農(nóng)業(yè)建設(shè)的主要因素。早從“十二五”時(shí)期起，中共中央、國務(wù)院就頒布了《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新持續(xù)增強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品供給保障能力的若干意見》，其中也明確了農(nóng)業(yè)技術(shù)的瓶頸性內(nèi)容，而節(jié)水灌溉便包含在其內(nèi)。在當(dāng)前的技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐當(dāng)中，也針對(duì)高效節(jié)水效果評(píng)價(jià)研究問題進(jìn)行了指標(biāo)體系的研究，以概念與內(nèi)涵為研究依據(jù)建立評(píng)價(jià)體系，了解未來節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向與技術(shù)措施。

1.1? 硬環(huán)境因素

硬環(huán)境因素，即一些在時(shí)空范圍內(nèi)的主要環(huán)境層面影響因素，包括自然環(huán)境因素、人為因素、經(jīng)濟(jì)因素、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)因素等方面。自然環(huán)境因素，顧名思義，即在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，當(dāng)?shù)貐^(qū)域內(nèi)的氣候特征、水資源條件、基礎(chǔ)地貌等;人為因素，包括農(nóng)戶特征對(duì)灌溉技術(shù)使用時(shí)的影響等;經(jīng)濟(jì)因素，即家庭收入水平、勞動(dòng)力數(shù)量、農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢等;最后是基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平，它可以反映出配套的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎(chǔ)設(shè)施水平，包括交通、電力等設(shè)施等有效保障。

1.2? 軟環(huán)境因素

軟環(huán)境因素主要集中于技術(shù)層面、組織層面、社會(huì)環(huán)境層面與政策制度層面等方面。技術(shù)因素集中于技術(shù)質(zhì)量與技術(shù)適應(yīng)性，包括與水利工程相適應(yīng)的配套設(shè)施等;組織因素包括經(jīng)營組織與集約組織方面的影響因素等;社會(huì)環(huán)境方面，影響節(jié)水灌溉技術(shù)的因素是社會(huì)化服務(wù)的信息渠道與條件，而政策因素則主要體現(xiàn)在水利制度、政府部門的技術(shù)和資金支持等。

分析以上兩個(gè)方面的條件，可以看出當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營方式需要進(jìn)行技術(shù)性轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)的粗放經(jīng)營已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)于節(jié)水發(fā)展的基本要求，只有規(guī)模化、集成化的經(jīng)營方式才能促使農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)長效機(jī)制的形成。另一方面，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)行和維護(hù)工作還需要從技術(shù)層面進(jìn)行個(gè)性化設(shè)計(jì)，無論是我國北方地區(qū)的高效節(jié)水區(qū)域還是南疆地區(qū)的待普及應(yīng)用區(qū)域，運(yùn)行和維護(hù)工作都嚴(yán)重制約了當(dāng)前節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的水平。

2? 高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用

2.1? 節(jié)水技術(shù)運(yùn)作機(jī)制分析

家庭承包經(jīng)營制度應(yīng)該成為節(jié)水技術(shù)運(yùn)作機(jī)制的首要原則，并始終以因地制宜作為基本原則。高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用首要考慮條件是否與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施和農(nóng)村勞動(dòng)力發(fā)展水平相適應(yīng)。從運(yùn)作模式的層面分析來看，需要根據(jù)區(qū)域內(nèi)的實(shí)際情況對(duì)地表水資源、地下水資源展開統(tǒng)一規(guī)劃和調(diào)配，在滿足農(nóng)作物基礎(chǔ)需求的前提下采取調(diào)控管理措施。節(jié)水管理技術(shù)包括組織管理、經(jīng)濟(jì)管理與用水管理等，例如節(jié)水灌溉制度的分析、配水量、灌水量監(jiān)測、流量調(diào)節(jié)控制等。節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的環(huán)節(jié)當(dāng)中，管理技術(shù)與運(yùn)作機(jī)制應(yīng)該始終貫穿于管理的全過程，而合理的節(jié)水管理技術(shù)可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)灌溉量與灌溉時(shí)間的優(yōu)化。以農(nóng)作物的一般生長周期為例，從苗期到孕育期再到成熟期，農(nóng)作物在不同階段的蒸騰量存在明顯差異。在該過程中，也會(huì)產(chǎn)生水輸送時(shí)的損失，因此渠道滲漏、水面蒸發(fā)問題也應(yīng)該納入考慮范圍之內(nèi)。所以，在確定節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí)，可以根據(jù)實(shí)際情況建立數(shù)學(xué)模型，然后將土壤水滲透所引起的損失、水面蒸發(fā)等設(shè)為定值，計(jì)算出農(nóng)作物的最佳灌溉時(shí)間等，從而確定最終的管理目標(biāo)。

在這一運(yùn)作基礎(chǔ)下，需要明確以效率保障最大化的目標(biāo)管理原則，包括經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益與生態(tài)效益等。只有取得良好的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益，才能從根源上調(diào)動(dòng)農(nóng)戶參與管理的積極性，實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的水資源利用與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。具體來看，可以設(shè)定相應(yīng)的衡量標(biāo)準(zhǔn)：一是高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用能否滿足預(yù)期的增產(chǎn)效果，二是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)灌溉的利用率能否得到提升。這些條件也是周圍生態(tài)環(huán)境改善過程中需重點(diǎn)參考的條件。此外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)設(shè)施條件與農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展之間也應(yīng)該建立合理的監(jiān)督機(jī)制，有效地推動(dòng)長效利用機(jī)制的形成。

2.2? 節(jié)水措施的合理規(guī)劃

從節(jié)水措施來看，我國大部分地區(qū)仍然采用的是傳統(tǒng)漫灌模式，以溝渠作為主要的灌溉主體。但在這種技術(shù)條件下，灌溉質(zhì)量無法得到保障，當(dāng)農(nóng)作物的實(shí)際用水需求量足夠飽和時(shí)，產(chǎn)生的水資源浪費(fèi)情況非常嚴(yán)重。在節(jié)水灌溉技術(shù)層面，我們還應(yīng)該明確如何在輸水過程中利用良好的節(jié)水措施。一方面，管道輸送仍然發(fā)揮了重要作用，灌溉用水通過管道進(jìn)入農(nóng)田，減少水資源在流動(dòng)過程中出現(xiàn)的蒸發(fā)、浪費(fèi)等。另外，某些技術(shù)條件相對(duì)較高的滴灌技術(shù)、防滲技術(shù)等，也可以在農(nóng)業(yè)灌溉中發(fā)揮顯著作用。

在服務(wù)供給層面，需要構(gòu)建農(nóng)業(yè)節(jié)水社會(huì)化服務(wù)體系，這也決定了當(dāng)前水利體制改革的基本方向，有利于促進(jìn)農(nóng)業(yè)高效節(jié)水建設(shè)機(jī)制的形成。尤其是在某些技術(shù)層面的薄弱環(huán)節(jié)，可以推動(dòng)技術(shù)層面的革新，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)統(tǒng)一，朝著集約化生產(chǎn)的方向而發(fā)展，也能提升農(nóng)民的組織化程度。

2.3? 局部節(jié)水技術(shù)與發(fā)展趨勢

當(dāng)前噴灌技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，諸如此類的節(jié)水技術(shù)在大規(guī)模農(nóng)業(yè)種植的過程中可以通過壓力將水輸送至需要灌溉的農(nóng)田，然后按照農(nóng)田面積的差異進(jìn)行管道鋪設(shè)工作。一般情況下，這些技術(shù)的適應(yīng)性比較廣泛，在不同的地貌下均可以發(fā)揮作用，并以相對(duì)較高的效率進(jìn)行灌溉。但需要注意的一點(diǎn)在于對(duì)于某些面積較大的大塊農(nóng)田來說，還需要進(jìn)行重點(diǎn)灌溉管理，在某些大型林地、蔬菜種植園等區(qū)域可以形成良好的灌溉體系，利于農(nóng)作物生長。

從未來技術(shù)的發(fā)展趨勢來看，信息技術(shù)、生物技術(shù)的合理利用機(jī)制下，節(jié)水灌溉技術(shù)也會(huì)朝著幾個(gè)不同的層面發(fā)展，包括信息技術(shù)下的智能化水分監(jiān)測與農(nóng)田信息構(gòu)建等，節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用也將進(jìn)一步地發(fā)揮潛能。但我國現(xiàn)階段的生物技術(shù)等還處于初期的技術(shù)研發(fā)階段，將其真正應(yīng)用至現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中還存在著一定的難度。在這一方面，可以通過制度建設(shè)的方式來逐漸完善，明確運(yùn)行管理制度與節(jié)水灌溉技術(shù)管理職責(zé)的機(jī)構(gòu)歸屬，安排相應(yīng)的技術(shù)人員進(jìn)行推廣實(shí)踐，將新技術(shù)切實(shí)地應(yīng)用至實(shí)際水利工程當(dāng)中。

3? 高效節(jié)水灌溉技術(shù)的長效應(yīng)用機(jī)制分析

3.1? 節(jié)水管理體制

農(nóng)田水利工程的節(jié)水灌溉系統(tǒng)運(yùn)行管理工作需要制度化和規(guī)范化，且根據(jù)不同類型區(qū)域的實(shí)際情況進(jìn)行差異化與靈活化管理。在參與管理的過程中，地方政府應(yīng)發(fā)揮指導(dǎo)作用，參與到農(nóng)業(yè)及灌技術(shù)運(yùn)行管理過程當(dāng)中，調(diào)動(dòng)地方政府積極性，積極構(gòu)建各方參與下的農(nóng)田水利工程管理體系。另一方面，相關(guān)部門也需要協(xié)調(diào)配合，尤其是水利工程涉及到的農(nóng)業(yè)部門、林業(yè)部門等，明確運(yùn)行管理和推廣建設(shè)的具體作用，建立健全節(jié)水灌溉技術(shù)運(yùn)行管理體系。例如，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水利工程服務(wù)過程中，可以按照現(xiàn)代化建設(shè)的要求采取專項(xiàng)支持制度，建立覆蓋農(nóng)田水利工程和綜合配套體系下的技術(shù)集成方案。

3.2? 節(jié)水生產(chǎn)經(jīng)營方式

節(jié)水生產(chǎn)經(jīng)營方式的應(yīng)用可以有效集中人力資源和土地資源等關(guān)鍵的工程生產(chǎn)要素，發(fā)揮系統(tǒng)建設(shè)和資金投入方面的優(yōu)勢。不同類型的農(nóng)田水利工程主體優(yōu)勢存在差異，經(jīng)營主體間可以相互融合，實(shí)行技術(shù)交流，并按照不同區(qū)域類型的經(jīng)濟(jì)和自然實(shí)際發(fā)展?fàn)顩r，建立多元化新型農(nóng)業(yè)建設(shè)主體融合經(jīng)營體制，依托當(dāng)?shù)靥厣霓r(nóng)田水利工程產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)灌溉技術(shù)的長效利用，切實(shí)保障農(nóng)戶的收益。

另一方面，國土資源部門也應(yīng)該與水利部門形成工作協(xié)調(diào)，將小塊農(nóng)田整合成大規(guī)模區(qū)域，采取綜合土地治理方案，改善現(xiàn)有的農(nóng)田水利工程條件。在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方面，供電、配套水利等設(shè)施需完善，為高效節(jié)能灌溉技術(shù)的長效利用提供基礎(chǔ)性條件，從外部管理的層面實(shí)施規(guī)范化管控。

3.3? 節(jié)水分區(qū)指導(dǎo)體系

節(jié)水分區(qū)指導(dǎo)體系是落實(shí)政策制度的強(qiáng)力保障，也是推動(dòng)節(jié)水建設(shè)工作的規(guī)模化擴(kuò)張主要途徑，農(nóng)田水利工程的重要性應(yīng)該得到充分認(rèn)識(shí)，并以質(zhì)量為主線，提升灌溉系統(tǒng)的利用價(jià)值和利用效率。以我國北疆地區(qū)為例，北疆地區(qū)地域面積寬廣，農(nóng)田水利工程與節(jié)水建設(shè)工作也處在發(fā)展的過程中，我們需創(chuàng)新當(dāng)前的技術(shù)條件，依托優(yōu)勢的水利建設(shè)項(xiàng)目，推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變。具體來看，應(yīng)突出重點(diǎn)保證運(yùn)行的高效率，必要時(shí)可開展試點(diǎn)建設(shè)與推廣工作，保障灌溉系統(tǒng)高效運(yùn)行。

4? 結(jié)語

當(dāng)前我國高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)成熟，在未來的發(fā)展環(huán)節(jié)中，也會(huì)朝著升級(jí)轉(zhuǎn)型的主要目標(biāo)而發(fā)展。對(duì)此，我們應(yīng)該從實(shí)際環(huán)境入手，明確當(dāng)前的生產(chǎn)經(jīng)營方式與水利工程建設(shè)的主要目標(biāo)，從模式內(nèi)涵、運(yùn)行體系、服務(wù)供給、制度保障等多個(gè)方面明確節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用和管理方案，為未來的水利工程建設(shè)工作提供技術(shù)參考和技術(shù)支持。

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