農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉效果的影響因素及對策

汪金鳳

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 景泰 730400）

水資源匱乏是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展面臨的一大難點，尤其是在相對偏遠的地區(qū)普遍存在水資源匱乏的問題。農(nóng)業(yè)灌溉用水無法得到充分滿足，對作物產(chǎn)量及當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展造成了不利影響。水利部門應(yīng)強化職能，充分認(rèn)識農(nóng)田水利項目在農(nóng)村發(fā)展中的重要作用，研究影響灌溉效果的因素，并提出相應(yīng)的解決對策，推廣應(yīng)用節(jié)能灌溉技術(shù)，改變大水漫灌的方法，提升水資源利用率，降低灌溉成本支出，為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化及發(fā)展環(huán)境友好型社會奠定堅實基礎(chǔ)。

1 主要的節(jié)水灌溉技術(shù)

1.1 滴灌技術(shù)

與傳統(tǒng)灌溉技術(shù)相比，滴灌技術(shù)以壓力源為基礎(chǔ)進行水資源的管道輸送，灌溉水通過過濾網(wǎng)后以水滴的形式對農(nóng)作物根部進行灌溉，灌溉過程緩慢、均勻，是當(dāng)前我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用的一種灌溉技術(shù)，可提高水資源利用率，對農(nóng)村地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展有著極為重要的促進作用[1]。

1.2 噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)在我國農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中有著極高的應(yīng)用價值，通過水泵加壓或利用自然落差產(chǎn)生壓力，在壓力管道的作用下將水資源輸送到田間，利用不同類型的噴頭完成相應(yīng)的灌溉工作。與其他灌溉技術(shù)相比，噴灌技術(shù)的成本支出相對較少，但使用過程中易受氣候和風(fēng)力的影響，導(dǎo)致灌溉不均勻。

1.3 微灌技術(shù)

農(nóng)業(yè)水利灌溉工程具有特殊性，利用微灌技術(shù)能降低灌溉成本。與其他灌溉技術(shù)相比，微灌技術(shù)能滿足不同地形的灌溉需要。但就目前來看，微灌技術(shù)盡管應(yīng)用效果良好，卻需要大量的資金投入。因此，應(yīng)繼續(xù)推動微灌技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展[2]。

2 農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉效果的影響因素

2.1 產(chǎn)權(quán)模糊

當(dāng)前我國的農(nóng)業(yè)灌溉項目存在產(chǎn)權(quán)模糊的情況，管理手段相對落后，管理職責(zé)混亂，難以將主體責(zé)任進行有效落實。農(nóng)村水利項目設(shè)備損壞嚴(yán)重，管道堵塞現(xiàn)象普遍存在，降低了灌溉效率[3]。此外，灌溉工程管理過程中，存在管理組織缺失、管理人員綜合能力不足、管理經(jīng)費緊缺等問題，導(dǎo)致農(nóng)田水利設(shè)備管理與維護效果大幅度下降，設(shè)備使用壽命縮短。

2.2 資金投入少

水利節(jié)水灌溉工程中的設(shè)備和技術(shù)需投入大量資金，部分地區(qū)配套設(shè)備不完善、覆蓋范圍小，對節(jié)水灌溉效果產(chǎn)生了不利影響。盡管相關(guān)部門重視農(nóng)田水利工程建設(shè)，但節(jié)水灌溉設(shè)備投資少，無法滿足農(nóng)業(yè)灌溉需求，進而使灌溉效果受到影響。此外，節(jié)水灌溉工程竣工后缺乏維護管理資金，設(shè)備維護管理工作不到位、設(shè)備故障維修不及時。

2.3 缺乏用水規(guī)劃

盡管農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工作在各地區(qū)不斷推進，但我國幅員遼闊，南北水量差異大，北方地區(qū)相對南方地區(qū)降水量少，水資源嚴(yán)重短缺。同時，各地區(qū)農(nóng)作物種植種類不同、灌溉需求量不同，若各地區(qū)都實行統(tǒng)一的節(jié)水灌溉規(guī)劃，將無法滿足灌溉需求，進而影響灌溉效果。

2.4 設(shè)計不到位

節(jié)水灌溉工程建設(shè)過程中采用的渠道防滲、噴灌、低壓灌溉等措施需要專業(yè)技術(shù)的支撐，但部分工程設(shè)計人員專業(yè)水平有限、設(shè)計能力不足。同時，各地地形條件和地質(zhì)條件不同，但設(shè)計人員未充分結(jié)合周邊自然環(huán)境，進而影響了節(jié)水灌溉效果。

2.5 節(jié)水意識不強

部分群眾對節(jié)水灌溉工程的認(rèn)識不足，缺乏節(jié)約用水的意識，也未認(rèn)識到節(jié)水灌溉對農(nóng)業(yè)發(fā)展的影響，節(jié)水灌溉工程難以有序推行，部分地區(qū)仍然使用大水漫灌方式，導(dǎo)致節(jié)水灌溉技術(shù)和節(jié)水灌溉設(shè)備引進受到影響。同時，大部分節(jié)水灌溉設(shè)備費用較高，農(nóng)民不愿投入資金。

3 提高農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉效果的對策

3.1 明確產(chǎn)權(quán)和管理責(zé)任

在明確農(nóng)業(yè)水利工程節(jié)水灌溉項目產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)上明確管護主體，落實好管理責(zé)任，規(guī)劃好管理費用，積極創(chuàng)新農(nóng)田水利設(shè)施運行管理機制，確保節(jié)水灌溉工程順利運行，在提高設(shè)備應(yīng)用效果的同時，延長其使用壽命[4]。節(jié)水灌溉工程運行過程中要建立完善的水資源管理制度，嚴(yán)格實行用水總量控制，將用水指標(biāo)分解到各灌區(qū)，并推進農(nóng)業(yè)水價改革。

3.2 增加投入資金

首先，為保證節(jié)水灌溉技術(shù)順利推廣應(yīng)用，須拓寬資金投入渠道，增加資金投入，并科學(xué)規(guī)劃灌溉量及灌溉時間。其次，農(nóng)田節(jié)水灌溉工程建設(shè)資金分散，投資難以形成合力，須完善聯(lián)動工作機制，同時針對水利工程維護管理設(shè)置專項費用，并對應(yīng)用滴灌、微灌等先進節(jié)水灌溉技術(shù)的種植戶予以補貼。

3.3 科學(xué)規(guī)劃用水

根據(jù)農(nóng)田灌溉需求構(gòu)建灌溉模型，確定灌溉水量及灌溉時間，準(zhǔn)確計算水量損失，科學(xué)規(guī)劃用水[5]。根據(jù)灌區(qū)農(nóng)作物種類、灌溉需求等優(yōu)化配置電灌站裝機容量，并在泵站溢流堰下游設(shè)置溢流池，提高農(nóng)田節(jié)水灌溉工程的應(yīng)用效果。

3.4 加強維護管理

農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程受自然、人為等因素的影響較大，須做好日常維護管理工作。實行分級管理制度將維護管理責(zé)任落實到個人，同時要選擇專業(yè)水平高且經(jīng)驗豐富的水利人員制定相應(yīng)的維護管理制度，引導(dǎo)群眾參與灌溉工程維護管理。做好節(jié)水灌溉設(shè)備檢查工作，及時處理渠道滲水、管道漏水問題，防止水資源浪費，實現(xiàn)長效節(jié)水灌溉。加強對灌區(qū)老舊計量設(shè)施的維修養(yǎng)護，嚴(yán)格落實定期檢修工作，對計量設(shè)施進行校準(zhǔn)、排查故障，及時維修或更換故障計量裝置。此外，可引入自動化技術(shù)進行計量改造，實現(xiàn)用水量的自動化監(jiān)控[6-8]。

3.5 提高節(jié)水意識

首先，加大節(jié)水灌溉宣傳力度。通過宣傳欄、廣播播報、定期培訓(xùn)等向農(nóng)民大力推廣先進的節(jié)水灌溉技術(shù)，提高農(nóng)民的節(jié)水意識。其次，引進高素質(zhì)人才定期為農(nóng)民提供節(jié)水灌溉指導(dǎo)，幫助農(nóng)民靈活應(yīng)用各種節(jié)水灌溉技術(shù)[9]。

3.6 優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)

優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)，減少高耗水作物種植面積，并結(jié)合氣候特征選擇能適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境、耐旱性強的農(nóng)作物，充分利用自然降水，減少地下水和地表水使用量。靈活應(yīng)用各種先進技術(shù)和設(shè)備，開展機械化、集約化和規(guī)?；a(chǎn)，推廣應(yīng)用膜下滴灌等高效節(jié)水灌溉技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)力。

3.7 節(jié)水開源

3.7.1 缺水地區(qū)要加強非常規(guī)水利用 缺水地區(qū)不能只依賴傳統(tǒng)的農(nóng)田水利灌溉工程，還應(yīng)充分利用再生水、雨水、礦井水及苦咸水等非常規(guī)水，對非常規(guī)水進行統(tǒng)一配置，同時加強相關(guān)設(shè)施建設(shè)。例如：為有效利用雨水須引入集雨裝置、雨水凈化設(shè)施等。目前雨水凈化技術(shù)可將雨水凈化為純凈水，不僅可應(yīng)用于農(nóng)田節(jié)水灌溉，還可應(yīng)用于農(nóng)村安全飲水工程。水系不發(fā)達的地區(qū)可因地制宜地建設(shè)雨水集蓄項目，利用雨水資源推動農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉，解決農(nóng)村人畜飲水問題。

3.7.2 地下水超采地區(qū)要減少地下水開采量 對于位于地下水超采地區(qū)及其周邊鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）要加強綜合治理，強化機電井管理，通過置換水源、關(guān)井壓田及禁采限采等方式改善超采現(xiàn)狀。

3.7.3 沿海地區(qū)要充分利用海水資源 離海較近的鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）可利用海水資源進行農(nóng)田灌溉，通過建設(shè)海水淡化工程、引入海水淡化設(shè)備及相關(guān)設(shè)施對海水進行淡化處理，得到可以用于農(nóng)田灌溉的淡水資源。目前全球有20多種海水淡化技術(shù)，其中比較常用的有反滲透膜法和蒸餾法，但蒸餾法需要消耗的能源較多，相比之下反滲透法的應(yīng)用更廣。

3.8 強化技術(shù)引領(lǐng)

3.8.1 引進節(jié)水灌溉技術(shù) 引進具有理想節(jié)水效果的農(nóng)田水利灌溉技術(shù)，如：膜下滴灌技術(shù)、低壓管道輸水灌溉技術(shù)、行走式節(jié)水灌溉技術(shù)等，對原有灌溉效率較低的設(shè)施設(shè)備改進。同時，對農(nóng)民進行技術(shù)指導(dǎo)，引導(dǎo)農(nóng)民盡快掌握新型節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用。

3.8.2 引進信息化技術(shù) 通過智能化設(shè)備進行土壤及空氣質(zhì)量監(jiān)測，并對監(jiān)測結(jié)果進行智能分析，確定最佳灌溉方式，在為作物提供充足的水分的同時實時監(jiān)測農(nóng)田生產(chǎn)情況。利用大數(shù)據(jù)、云計算等信息化技術(shù)對灌溉水資源進行合理分配，精準(zhǔn)把控運輸距離、灌溉面積等參數(shù)，防止水資源浪費，從而提高節(jié)水灌溉效果。此外，還可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)提高灌溉效率，如：在農(nóng)田設(shè)置感應(yīng)裝置，實時掌握農(nóng)田土壤含水情況，并將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)，根據(jù)計算機分析結(jié)果選擇開啟或關(guān)閉灌溉設(shè)施，從而實現(xiàn)科學(xué)灌溉。

3.8.3 加強技術(shù)及設(shè)備研發(fā) 先進的節(jié)水灌溉技術(shù)對推動農(nóng)田水利節(jié)水灌溉具有重要作用，近年來各地引入的各類新型節(jié)水灌溉技術(shù)及相關(guān)設(shè)備設(shè)施發(fā)揮了顯著的節(jié)水效果，但這些技術(shù)及設(shè)備多是進口的，費用較高，后期維修也需購置進口配件，增加了成本。因此，要與科研機構(gòu)、高校、軟件開發(fā)商等加強合作，積極開展相關(guān)技術(shù)研發(fā)，研制出更多高質(zhì)量的節(jié)水灌溉自動控制系統(tǒng)、管網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)等，使節(jié)水灌溉技術(shù)國產(chǎn)化，降低灌溉成本。

3.9 加快灌區(qū)節(jié)水改造

對基礎(chǔ)條件相對較好的大中型灌區(qū)的老舊設(shè)施進行節(jié)水改造，對水源工程、骨干渠道及水利建筑物進行升級改造，同時對排水、防洪等設(shè)施進行升級改造。對于性能滯后、老舊的灌溉工程應(yīng)及時淘汰，并在仔細(xì)勘察、了解當(dāng)?shù)厮麠l件和作物種類的基礎(chǔ)上建設(shè)新的灌溉工程。結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件及實地勘察結(jié)果，在灌區(qū)的適宜位置布置調(diào)蓄水池，實現(xiàn)水利灌溉的流量自動調(diào)節(jié)，并在灌溉高峰期緩解水資源供需矛盾，從而使農(nóng)田灌溉水資源的利用更加合理。

4 結(jié)束語

農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中節(jié)水灌溉工程發(fā)揮著重要作用，相關(guān)部門要加大力度研究并推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，實現(xiàn)水資源高效利用，進而提高灌溉效益。