節(jié)水措施在西北干旱地區(qū)農(nóng)田水利灌溉中的應(yīng)用探討

楊國(guó)崇

（甘肅省張掖市水務(wù)局，甘肅 張掖 734000）

水資源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性、制約性要素，水的承載空間決定了經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展空間。西北干旱地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展面臨水資源短缺的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)和重大制約，農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水潛力巨大，在農(nóng)田水利灌溉中實(shí)施節(jié)水措施，是破解水資源供需矛盾的一種有效途徑。農(nóng)田水利工程建設(shè)過(guò)程中存在的缺陷會(huì)對(duì)節(jié)水灌溉工程的質(zhì)量產(chǎn)生重要影響[1]，因此有必要深入分析節(jié)水措施在西北干旱地區(qū)農(nóng)田水利灌溉中的應(yīng)用，使其在優(yōu)化灌溉工程方面發(fā)揮重要作用。

1 實(shí)施節(jié)水灌溉的必要性

1.1 實(shí)施節(jié)水灌溉是踐行新時(shí)期治水思路的要求

習(xí)近平總書(shū)記高度重視節(jié)水工作，2014年在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第五次全體會(huì)議上提出“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”的新時(shí)期治水思路，強(qiáng)調(diào)從觀念、意識(shí)、措施等各方面都要把節(jié)水放在優(yōu)先位置。這就需要堅(jiān)持把水資源作為最大的剛性約束，抑制不合理用水需求，加強(qiáng)節(jié)約用水，實(shí)施深度節(jié)水。西北干旱地區(qū)面對(duì)水資源匱乏的現(xiàn)實(shí)，要破解水資源短缺困境，只有走節(jié)水之路，充分挖掘內(nèi)部節(jié)水潛力，提升水安全保障能力，滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的用水需求。農(nóng)業(yè)用水方面，要大力推進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)，實(shí)施節(jié)水灌溉，全面提升農(nóng)業(yè)水資源利用效率，推動(dòng)農(nóng)業(yè)用水方式由粗放向節(jié)約集約轉(zhuǎn)變。

1.2 實(shí)施節(jié)水灌溉是破解西北干旱地區(qū)水資源短缺問(wèn)題的必然選擇

西北干旱地區(qū)水資源時(shí)空分布不均，水資源嚴(yán)重不足。區(qū)域用水結(jié)構(gòu)不協(xié)調(diào)、不平衡，農(nóng)業(yè)用水量居高不下。面對(duì)水資源短缺的嚴(yán)峻形勢(shì)，農(nóng)業(yè)灌溉管理不精細(xì)、措施不到位，部分地區(qū)采用大水漫灌，計(jì)劃用水執(zhí)行不到位，超定額超許可取用水資源，沒(méi)有形成有效的水價(jià)運(yùn)行機(jī)制，水價(jià)促節(jié)水的杠桿作用沒(méi)有完全發(fā)揮，導(dǎo)致浪費(fèi)水資源現(xiàn)象突出。種植結(jié)構(gòu)不合理，適水種植未全面普及，旱作農(nóng)業(yè)發(fā)展滯后，甚至還種植水稻等高耗水作物。農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)遠(yuǎn)低于全國(guó)平均水平，節(jié)水潛力巨大。在無(wú)外來(lái)水源的情況下，實(shí)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉，可以有效減少水資源的浪費(fèi)，緩解水資源短缺的局面。通過(guò)實(shí)施節(jié)水灌溉，將農(nóng)業(yè)節(jié)約的水資源通過(guò)水庫(kù)、塘壩等調(diào)蓄工程合理有效配置給生產(chǎn)、生活和生態(tài)環(huán)境用水，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)協(xié)同發(fā)展。

1.3 實(shí)施節(jié)水灌溉是保障糧食安全的要求

民以食為天，糧食安全關(guān)系社會(huì)穩(wěn)定和國(guó)家安全，新時(shí)期隨著人口的增加以及物質(zhì)生活的滿(mǎn)足，人們的日常飲食結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大變化，對(duì)糧食供應(yīng)的種類(lèi)、品質(zhì)和產(chǎn)量提出了更高的要求，對(duì)保障農(nóng)業(yè)灌溉用水提出了新的挑戰(zhàn)。但在水資源短缺的嚴(yán)峻形勢(shì)下，生產(chǎn)、生活和生態(tài)環(huán)境用水矛盾日益突出，灌溉水利用率不高，只有實(shí)施節(jié)水灌溉，才能有效保障農(nóng)業(yè)用水需求。節(jié)水灌溉的實(shí)施，可大大提高灌溉保障水平，顯著提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)民增收和保障糧食安全意義重大。

2 節(jié)水措施在農(nóng)田水利灌溉中的作用

2.1 促進(jìn)西北干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展

在農(nóng)田水利灌溉中應(yīng)用節(jié)水措施可以促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平的提升。從干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀來(lái)看，加強(qiáng)節(jié)水措施在農(nóng)田水利灌溉中的應(yīng)用，是提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量產(chǎn)值的主要途徑。在以往的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，干旱地區(qū)由于農(nóng)田水利灌溉方式缺乏創(chuàng)新性，相關(guān)的節(jié)水灌溉設(shè)備也不夠完善，致使水資源利用效率不高，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。在這種情況下，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量難以得到保障。在農(nóng)田水利灌溉中科學(xué)應(yīng)用節(jié)水措施，可以有效解決上述問(wèn)題。首先，應(yīng)用節(jié)水措施進(jìn)行農(nóng)田水利灌溉，降低了單位面積用水定額，減少了水資源的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)水資源精細(xì)化管理，有效提高了水資源利用效率。其次，在農(nóng)田水利灌溉中合理應(yīng)用節(jié)水措施，不但可以節(jié)約用水量，也能大幅度節(jié)約農(nóng)田水利灌溉生產(chǎn)成本，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的最大化，無(wú)形中也會(huì)拉動(dòng)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)健發(fā)展。

2.2 實(shí)現(xiàn)西北干旱地區(qū)水資源高效利用

西北干旱地區(qū)要堅(jiān)持“以水定城、以水定地、以水定人、以水定產(chǎn)”，把水資源作為最大的剛性約束，堅(jiān)決抑制不合理用水需求。在推進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水設(shè)施建設(shè)方面，加大節(jié)水基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)力度，開(kāi)展灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造，加固改造或襯砌干支渠道，加大田間節(jié)水設(shè)施建設(shè)力度，推廣噴灌、微灌、低壓管灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，不斷提高農(nóng)業(yè)水資源利用效率。首先，節(jié)水措施的應(yīng)用，使得單位面積灌溉定額降低，提高了水資源利用效率，農(nóng)業(yè)單方水的產(chǎn)出提高，農(nóng)業(yè)總的用水量大幅減少，增加了生態(tài)用水和工業(yè)用水的空間，使得區(qū)域用水結(jié)構(gòu)更加趨于合理化，避免了農(nóng)業(yè)成為用水大戶(hù)的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)水資源優(yōu)化配置。其次，農(nóng)業(yè)灌溉應(yīng)用節(jié)水措施，可以將農(nóng)業(yè)用水中節(jié)約下來(lái)的水資源合理配置給產(chǎn)值更高的工業(yè)項(xiàng)目，進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)布局，實(shí)現(xiàn)“以水定地”和“以水定產(chǎn)”的“雙贏”局面。

2.3 改善西北干旱地區(qū)生態(tài)環(huán)境

進(jìn)入新發(fā)展階段，生態(tài)文明建設(shè)已處于突出位置，保護(hù)生態(tài)環(huán)境已成為人們的共同認(rèn)識(shí)。在農(nóng)田水利灌溉中應(yīng)用節(jié)水措施最為顯著的作用就是有利于改善生態(tài)環(huán)境。首先，干旱地區(qū)降水量少，蒸發(fā)強(qiáng)烈，水資源相對(duì)短缺，生態(tài)環(huán)境脆弱。部分地區(qū)由于長(zhǎng)期抽取地下水進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉，導(dǎo)致地下水超采，地下水位下降，出現(xiàn)了地下水超采區(qū)等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。在推進(jìn)地下水超采區(qū)綜合治理過(guò)程中，高效節(jié)水作為地下水超采區(qū)治理的一項(xiàng)主要工程措施，對(duì)壓減地下水用水量，恢復(fù)地下水水位，實(shí)現(xiàn)地下水采補(bǔ)平衡發(fā)揮了關(guān)鍵作用。西北干旱地區(qū)實(shí)施節(jié)水措施，相比于傳統(tǒng)農(nóng)田水利灌溉方式，具有傳統(tǒng)方式無(wú)法比擬的節(jié)水優(yōu)勢(shì)，可以有效緩解水資源短缺的局面，增加干旱缺水地區(qū)的農(nóng)田水利灌溉用水保證，對(duì)促進(jìn)水資源節(jié)約集約高效利用、維護(hù)良好地下水生態(tài)、改善生態(tài)環(huán)境意義重大。其次，在農(nóng)田水利灌溉中應(yīng)用節(jié)水措施，部分地區(qū)會(huì)根據(jù)灌溉需求建設(shè)水庫(kù)，一方面可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的充分回收與利用；另一方面也能在每年的降雨期儲(chǔ)備充足的水資源，當(dāng)缺水期來(lái)臨時(shí)，水庫(kù)就可以對(duì)缺水農(nóng)田進(jìn)行灌溉補(bǔ)給，從而滿(mǎn)足農(nóng)田水利灌溉的用水需求。最后，在農(nóng)田水利灌溉中應(yīng)用節(jié)水措施，可顯著增強(qiáng)灌溉區(qū)域的防洪灌溉能力，既避免農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遭受不必要的經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)于生態(tài)環(huán)境的改善與保護(hù)也具有重要作用。

3 存在的問(wèn)題

3.1 缺乏資金支持

節(jié)水灌溉工程需要多種設(shè)備，如輸水管、分水器、灌水器等，資金投入比較大，工程建設(shè)大多以項(xiàng)目實(shí)施為主，資金主要來(lái)源于中央、省級(jí)和地方投資，在項(xiàng)目建設(shè)竣工驗(yàn)收后，交付農(nóng)民群眾使用。但節(jié)水灌溉工程后期的維護(hù)工作非常繁瑣，由于缺乏相關(guān)的培訓(xùn)和技術(shù)支持，節(jié)水灌溉設(shè)施后期維修養(yǎng)護(hù)難以跟進(jìn)，多數(shù)設(shè)施未及時(shí)進(jìn)行維修被擱置，導(dǎo)致無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的作用。由于項(xiàng)目維修養(yǎng)護(hù)資金投放不多，無(wú)法滿(mǎn)足工程維護(hù)的需求，更沒(méi)有辦法開(kāi)展新的建設(shè)項(xiàng)目，因此灌溉工程規(guī)模受到限制。

3.2 灌溉設(shè)施與設(shè)備老舊

一般來(lái)說(shuō)，西北干旱地區(qū)灌溉設(shè)施主要以渠道、閘、壩等為主，這些設(shè)施兼有灌溉和防洪功能。多數(shù)設(shè)施建設(shè)年代久遠(yuǎn)，設(shè)施比較老舊，由于沒(méi)有及時(shí)進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)和改造升級(jí)，長(zhǎng)時(shí)間帶病運(yùn)行，本身的灌溉功能幾乎已退化，在遇到干旱天氣時(shí)無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有的灌溉功能，更無(wú)法在洪水時(shí)期起到防洪的作用，慢慢變成了無(wú)用設(shè)施。對(duì)于農(nóng)田水利設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，需要科學(xué)、合理利用水資源，但是由于灌溉渠道是以土質(zhì)渠道為主的，過(guò)于隨意的開(kāi)發(fā)使水資源流失嚴(yán)重，降低了灌溉效率。

3.3 節(jié)水灌溉技術(shù)推廣不足

農(nóng)民群眾節(jié)水意識(shí)缺乏，對(duì)節(jié)水灌溉的重視程度不夠，加之沒(méi)掌握新型的節(jié)水技術(shù)，因而缺乏強(qiáng)烈的危機(jī)意識(shí)。此外，由于機(jī)構(gòu)改革后農(nóng)田水利建設(shè)項(xiàng)目等管理職責(zé)劃歸農(nóng)業(yè)農(nóng)村部門(mén)，高效節(jié)水項(xiàng)目管理處于過(guò)渡期，相關(guān)工作銜接不到位。節(jié)水相關(guān)部門(mén)也沒(méi)有采取有效的推廣措施，使得技術(shù)推廣流于形式[2]。同時(shí)，缺乏有效的監(jiān)管，技術(shù)服務(wù)與培訓(xùn)不到位，沒(méi)有及時(shí)更新設(shè)施設(shè)備，使得節(jié)水灌溉的新設(shè)備、新技術(shù)得不到有效的應(yīng)用與推廣，無(wú)法達(dá)到規(guī)模化使用與普及的效果，嚴(yán)重阻礙了節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣。

3.4 節(jié)水灌溉理念落后

目前的從業(yè)者基本都是農(nóng)民，接受教育時(shí)間比較短，傳統(tǒng)觀念根深蒂固，一時(shí)對(duì)新觀念、新技術(shù)難以接受。同時(shí)，相關(guān)部門(mén)節(jié)水宣傳形式單一，對(duì)節(jié)水方面的政策法規(guī)宣貫不到位，在社會(huì)上沒(méi)有形成節(jié)約用水的濃厚氛圍，導(dǎo)致農(nóng)民對(duì)于節(jié)水灌溉理念的認(rèn)知不充分。加上傳統(tǒng)耕作方式的延續(xù)使得農(nóng)村地區(qū)廣泛采用大水漫灌等方式，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。

4 節(jié)水措施在農(nóng)田水利灌溉中的應(yīng)用

4.1 渠道防滲技術(shù)

渠道是農(nóng)田灌溉中的一種主要輸水工程，但傳統(tǒng)的土渠輸水滲漏損失較大，占水量的50%左右，因而西北干旱地區(qū)在發(fā)展節(jié)水灌溉時(shí)渠道防滲也是重要的技術(shù)措施。渠道防滲技術(shù)可分為三合土護(hù)面、土料壓實(shí)、混凝土襯砌等。該技術(shù)的節(jié)水特點(diǎn)是盡可能減少渠系輸水過(guò)程中的水量滲漏損失，提高渠系水利用系數(shù)，保證渠道輸水的安全，同時(shí)又能提高渠道輸水的安全保證率，渠道抗沖能力不斷提高，增加了輸水能力。此項(xiàng)技術(shù)雖然減少了輸水損失，但在田間還是以大水漫灌的方式進(jìn)行灌溉，水資源利用效率相對(duì)較低。

4.2 噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)屬于常見(jiàn)的一種節(jié)水灌溉技術(shù)，也是應(yīng)用較早的技術(shù)之一。該技術(shù)的工作原理是在壓力的作用下將水運(yùn)送到管道頂部的噴頭中，之后在噴頭的作用下將水均勻噴灑到農(nóng)作物上，可有效節(jié)約水資源。應(yīng)用噴灌技術(shù)灌溉農(nóng)田與其他的技術(shù)相比更均勻，能取得良好的灌溉效果。這一技術(shù)的應(yīng)用與傳統(tǒng)的大水漫灌模式比較，噴灌更能節(jié)約用水，節(jié)省了大量的勞動(dòng)力，可有效降低勞動(dòng)強(qiáng)度。將噴灌設(shè)備的管道埋于地下并不會(huì)對(duì)正常種植地表植物產(chǎn)生影響，因此該技術(shù)的應(yīng)用還提高了土地資源利用率。

4.3 滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)主要是結(jié)合農(nóng)作物本身的用水量進(jìn)行安排，保證能將整個(gè)輸水系統(tǒng)細(xì)化到每個(gè)灌水器之中，將水與農(nóng)作物所需的營(yíng)養(yǎng)比較均衡的滴灌在農(nóng)作物生長(zhǎng)的土壤中。滴灌系統(tǒng)的中心是滴水器，其中所有的儲(chǔ)存水均來(lái)自毛管[3]。從滴灌技術(shù)來(lái)分析，可以應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的管理，這一技術(shù)與噴灌技術(shù)相比更節(jié)約水資源，為農(nóng)作物提供了良好的生長(zhǎng)空間。

4.4 微灌技術(shù)

微灌技術(shù)主要分為滴灌、微噴灌、脈沖灌、涌泉灌等，該技術(shù)主要由輸配水管網(wǎng)、水資源、灌溉設(shè)備等構(gòu)成，灌溉周期相對(duì)較短，精準(zhǔn)控制了水量。同時(shí)，該技術(shù)可以將肥料混合在水中，通過(guò)水分將肥水輸送到植株的根系土壤中，有效節(jié)約了人力、水源以及肥料，有利于促進(jìn)作物的健康成長(zhǎng)，改善了土壤的質(zhì)量。

綜上所述，要不斷加強(qiáng)節(jié)水知識(shí)宣傳，使人們深刻意識(shí)到節(jié)水的必要性與重要性，讓節(jié)約用水成為人們的共識(shí)和行動(dòng)自覺(jué)。只有從根本上改變自身對(duì)節(jié)水的認(rèn)識(shí)，才能推動(dòng)相關(guān)工作的進(jìn)行。