農(nóng)田水利工程生態(tài)化建設(shè)策略研究

沂沭河水利管理局河?xùn)|河道管理局 黃超 常倩

前言

在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中，農(nóng)田水利工程發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，農(nóng)田水利工程作為一項(xiàng)重要的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，其在農(nóng)田灌溉以及農(nóng)田排水等方面起到了非常重要的作用。相較于其他的水利工程而言，農(nóng)田水利工程的規(guī)模相對較小，但是其具有分布范圍廣以及數(shù)量多的特征，農(nóng)田水利工程是農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，其建設(shè)和使用雖然能夠幫助農(nóng)作物生長并且促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，但同時(shí)也會對農(nóng)田生態(tài)造成一些負(fù)面的影響。因此在對農(nóng)田水利工程進(jìn)行建設(shè)的過程中，必須要注重其生態(tài)化建設(shè)，使得農(nóng)田水利工程在滿足其基本功能需求的基礎(chǔ)上，還能夠有利于農(nóng)田生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善。在傳統(tǒng)的農(nóng)田水利工程建設(shè)過程中，往往簡單地圍繞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)這一個(gè)中心開展，而沒有關(guān)注到農(nóng)田水利工程以及其建設(shè)活動對生態(tài)環(huán)境所造成的影響，但實(shí)質(zhì)上二者是互相促進(jìn)的，通過科學(xué)合理地對農(nóng)田水利工程進(jìn)行生態(tài)化建設(shè)，能夠在幫助農(nóng)作物生長的同時(shí)改善生態(tài)環(huán)境，同時(shí)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善又將進(jìn)一步促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，從而形成良性的循環(huán)，因此進(jìn)行農(nóng)田水利工程生態(tài)化建設(shè)有著非常重要的意義。

1 農(nóng)田水利工程建設(shè)現(xiàn)狀

我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)作為第一產(chǎn)業(yè)，在社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中有著舉足輕重的地位。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開農(nóng)田，農(nóng)田水利工程在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)作物產(chǎn)量提升等方面發(fā)揮著不可替代的作用，當(dāng)前我國農(nóng)田水利工程的受眾較多，且分布范圍較廣，但是由于受到經(jīng)濟(jì)、科技、地理環(huán)境等多方面因素的影響，農(nóng)田水利工程建設(shè)仍然存在著許多問題，如對環(huán)境造成破壞、造成自然資源的浪費(fèi)等[1]，致使其生態(tài)效益沒有能夠得到有效的體現(xiàn)。

當(dāng)前農(nóng)田水利工程建設(shè)主要存在以下幾個(gè)方面的問題：首先是對于水資源的污染較為嚴(yán)重，由于受到傳統(tǒng)粗放式農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式的影響，在該模式下，農(nóng)藥和化肥的濫用使得農(nóng)田水利系統(tǒng)中的水受到了污染，而這部分水又會被排放至其他水系之中，從而造成了嚴(yán)重的水體污染。其次是灌溉設(shè)計(jì)不夠合理，農(nóng)田水利工程的一個(gè)重要作用就是對農(nóng)作物進(jìn)行灌溉，但是由于農(nóng)業(yè)作為第一產(chǎn)業(yè)，人們對于農(nóng)業(yè)發(fā)展的重視程度不夠或者受到技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等條件的限制無法做到科學(xué)全面的設(shè)計(jì)，從而使得灌溉設(shè)計(jì)不夠合理，在灌溉過程中會造成水資源的浪費(fèi)，同時(shí)也不利于農(nóng)田生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展。最后，當(dāng)前氣候變化較為明顯，且極端天氣頻發(fā)，農(nóng)田水利工程的一個(gè)重要作用就是幫助農(nóng)田抵御自然災(zāi)害[2]。但是當(dāng)前農(nóng)田水利工程由于受到建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不高以及設(shè)計(jì)不夠科學(xué)等因素的影響，在面臨干旱、水災(zāi)等自然災(zāi)害問題時(shí)，往往不能夠充分地發(fā)揮其抵御自然災(zāi)害的作用，從而不利于農(nóng)田生態(tài)建設(shè)。

2 農(nóng)田水利工程生態(tài)建設(shè)必要性分析

2.1 有助于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展

在當(dāng)前注重可持續(xù)發(fā)展以及生態(tài)環(huán)境保護(hù)的背景之下，對于生態(tài)環(huán)境污染問題的治理和預(yù)防迫在眉睫，尤其是在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，更不能夠忽視這一問題。而進(jìn)行農(nóng)田水利工程生態(tài)建設(shè)，能夠有效地減少和防止農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的污染問題，從而使得農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)健康可持續(xù)的發(fā)展[3]。在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，除了需要考慮農(nóng)作物以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所帶來的直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值之外，還必須要對農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對生態(tài)的影響加以考慮，通過對農(nóng)田水利工程進(jìn)行生態(tài)化建設(shè)，在經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益之間可以尋找到較佳的平衡點(diǎn)，從而使得農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)更好更持續(xù)地得以發(fā)展。因而從這一角度來看，農(nóng)田水利工程生態(tài)化建設(shè)能夠更好地推動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，使得農(nóng)田水利工程在發(fā)揮其灌溉的基礎(chǔ)功能的同時(shí)，還能夠有效地維持生態(tài)環(huán)境，從而使得農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益的總和最大化。

2.2 避免植被及環(huán)境破壞

在傳統(tǒng)的農(nóng)田水利工程建設(shè)過程中，往往不可避免地會伴隨著原有植被及環(huán)境被破壞，而植被以及環(huán)境的破壞不僅僅會對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成影響，還會使得當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境出現(xiàn)一定程度的失調(diào)[4]。因而進(jìn)行農(nóng)田水利工程生態(tài)化建設(shè)就顯得非常必要，在對農(nóng)田水利工程進(jìn)行建設(shè)的過程中，通過充分考慮農(nóng)田水利工程對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及生態(tài)環(huán)境的影響，并且在設(shè)計(jì)、建設(shè)以及使用階段采取一系列的措施對生態(tài)環(huán)境加以保護(hù)和恢復(fù)，從而使得農(nóng)田水利工程對植被以及生態(tài)環(huán)境的影響降到最低。通過農(nóng)田水利工程生態(tài)化建設(shè)將其對植被和環(huán)境的破壞降低，也能夠進(jìn)一步地反作用于農(nóng)作物以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，在構(gòu)建起良好的生態(tài)環(huán)境之后，農(nóng)作物往往也能夠更好地生長。

2.3 增強(qiáng)抵御自然災(zāi)害的能力

農(nóng)田水利工程的一個(gè)重要作用就是幫助農(nóng)田抵御自然災(zāi)害，尤其是在當(dāng)前氣候變暖和極端天氣頻發(fā)的自然環(huán)境背景下，農(nóng)田水利工程的這一作用就顯得更加重要。通過進(jìn)行農(nóng)田水利工程生態(tài)化建設(shè)，能夠使得農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)能力得到進(jìn)一步的提升，在強(qiáng)降雨、旱澇等災(zāi)害發(fā)生時(shí)依靠農(nóng)田水利工程最大限度地維持農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的穩(wěn)定，使得農(nóng)田仍然能夠正常發(fā)揮其作用，對于農(nóng)田加以有效地保護(hù)，使得農(nóng)作物在面臨強(qiáng)降雨時(shí)不會因?yàn)楹闈扯谎蜎]，有效地將雨水疏導(dǎo)出農(nóng)田。在面臨干旱時(shí)能夠有效地利用水源對于農(nóng)田加以滋潤，使得農(nóng)作物仍然能夠相對正常地得以生長，從而使得農(nóng)田抵御自然災(zāi)害的能力得到進(jìn)一步的增強(qiáng)。

2.4 維護(hù)生態(tài)平衡

通過對農(nóng)田水利工程進(jìn)行生態(tài)化建設(shè)，能夠更好地維護(hù)生態(tài)的平衡。對于農(nóng)田水利工程本身而言，其能夠有效地滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉，對于農(nóng)田水資源不足的問題能夠有效地加以緩解，能夠減少農(nóng)村用水量[5]。將生態(tài)化策略融入農(nóng)田水利工程的建設(shè)之中，可以解決下游地區(qū)用水緊張以及地下水的惡性開采等問題，從而有效地避免農(nóng)村地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生，使得農(nóng)田所在地區(qū)的自然環(huán)境能夠得到有效的保護(hù)。農(nóng)田水利工程通過對工程措施的應(yīng)用彌補(bǔ)了農(nóng)田在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中所存在的不足，同時(shí)通過對生態(tài)化建設(shè)策略的應(yīng)用，盡可能地減少對生態(tài)環(huán)境的擾動，并且對生態(tài)加以平衡。

3 農(nóng)田水利工程生態(tài)化建設(shè)策略

3.1 合理設(shè)計(jì)農(nóng)田水利工程結(jié)構(gòu)

要實(shí)現(xiàn)農(nóng)田水利工程的生態(tài)化建設(shè)，首先就必須要注重對于農(nóng)田水利工程結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，水利工程結(jié)構(gòu)是其發(fā)揮作用的重要依托，同時(shí)設(shè)計(jì)也是農(nóng)田水利工程建設(shè)的第一個(gè)環(huán)節(jié)，因此在對農(nóng)田水利工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，必須要將生態(tài)理念滲透其中。在對農(nóng)田水利工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，一方面要遵循工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)還必須要充分考慮生態(tài)環(huán)境保護(hù)的相關(guān)要求，將二者相融合進(jìn)行設(shè)計(jì)，才能夠使得設(shè)計(jì)出來的農(nóng)田水利工程結(jié)構(gòu)滿足生態(tài)要求。對于農(nóng)田水利工程結(jié)構(gòu)而言，最為重要的就是堤岸結(jié)構(gòu)，堤岸結(jié)構(gòu)的作用不僅僅在于防災(zāi)減災(zāi)，同時(shí)其在生態(tài)環(huán)境保護(hù)方面也發(fā)揮著重要的作用，因此在堤岸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，一方面需要以當(dāng)?shù)氐慕涤炅?、水位走向等為依?jù)對結(jié)構(gòu)合理進(jìn)行設(shè)計(jì)，以使得堤岸結(jié)構(gòu)能夠滿足其防災(zāi)減災(zāi)的基本需求，另一方面，還需要將堤岸結(jié)構(gòu)融入農(nóng)田生態(tài)以及當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境生態(tài)之中，使得堤岸結(jié)構(gòu)與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，如對堤岸結(jié)構(gòu)采取綠化措施，以及進(jìn)一步提升堤岸結(jié)構(gòu)的生態(tài)價(jià)值和效益等，都能夠通過對農(nóng)田水利工程結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)幫助農(nóng)田水利工程生態(tài)化建設(shè)。

3.2 加強(qiáng)水土保持

要實(shí)現(xiàn)農(nóng)田水利工程的生態(tài)化建設(shè)，還必須要進(jìn)一步加強(qiáng)水土保持，由于我國各個(gè)地區(qū)的地形、土壤以及氣候條件都不相同，所以對于農(nóng)作物而言，其種類和灌溉方式都存在較大的差別，因而在對農(nóng)田水利工程進(jìn)行建設(shè)的過程中必須要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況。通過對當(dāng)?shù)氐臍夂?、土壤、灌溉方式等充分地加以考慮，結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦?、氣候特征系統(tǒng)地對農(nóng)田的水池、水窖、灌溉系統(tǒng)及排水系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)，從而使得農(nóng)田水利工程在滿足農(nóng)作物生長基本需求的基礎(chǔ)上，還能夠?qū)λ疗鸬接行У谋３肿饔?，從而有利于農(nóng)田水利工程的生態(tài)化建設(shè)。除此之外，在建設(shè)農(nóng)田水利工程的過程中還必須要注重對農(nóng)田附近水源的涵養(yǎng)，通過對農(nóng)田周邊的水源有效地加以保護(hù)和涵養(yǎng)，也能夠使得農(nóng)田水土保持取得更好的效果，因此可以結(jié)合地形特點(diǎn)對水渠以及水庫進(jìn)行建設(shè)，從而使得農(nóng)田在得到有效灌溉的同時(shí)，水源能夠得到更好的保護(hù)和涵養(yǎng)。

3.3 加強(qiáng)岸坡防護(hù)

岸坡防護(hù)也是農(nóng)田水利工程生態(tài)化建設(shè)的一個(gè)重要內(nèi)容，為有效地對岸坡進(jìn)行防護(hù)，首先必須注重對堤線的布置以及堤型的選擇，堤線的布置應(yīng)該盡量地保證其寬度適宜，與農(nóng)田水利灌溉以及農(nóng)田保護(hù)的需求相適應(yīng)。在對堤型進(jìn)行選擇時(shí)，除了需要使得堤型有利于農(nóng)田水利工程的質(zhì)量、滲透穩(wěn)定性、滑動穩(wěn)定性的保障，還需要使得所選擇的堤型能夠?yàn)楫?dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境恢復(fù)和發(fā)展帶來一定的幫助，如將農(nóng)田水利工程有效納入當(dāng)?shù)卣w水系，使之與當(dāng)?shù)厮蹈訁f(xié)調(diào)。岸坡的設(shè)計(jì)應(yīng)該盡可能地使得岸坡環(huán)境與周邊農(nóng)田以及自然生態(tài)環(huán)境保持一致，如在岸坡進(jìn)行植物的種植，充分利用岸坡空間發(fā)展諸如養(yǎng)殖業(yè)、果業(yè)等，使得岸坡生態(tài)環(huán)境的質(zhì)量能夠得到有效的提升，同時(shí)也使得岸坡的功能不再單一?？傊訌?qiáng)岸坡及其周邊環(huán)境及生物的多樣性對岸坡防護(hù)以及農(nóng)田水利工程的生態(tài)化建設(shè)都有著非常重要的意義。

3.4 加強(qiáng)抗災(zāi)害設(shè)計(jì)

幫助農(nóng)田以及農(nóng)作物抵抗旱澇等自然災(zāi)害是農(nóng)田水利工程的基本功能之一，所以在進(jìn)行農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)的過程中，也必須要注重其抗災(zāi)害設(shè)計(jì)。在農(nóng)田水利工程抗災(zāi)害設(shè)計(jì)的過程中，一個(gè)重要的原則就是將生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境有機(jī)結(jié)合在一起。為實(shí)現(xiàn)農(nóng)田水利工程的生態(tài)化建設(shè)，在進(jìn)行抗災(zāi)害設(shè)計(jì)時(shí)需要針對農(nóng)田所處生態(tài)圈的主要問題進(jìn)行深入研究，通過構(gòu)建防風(fēng)固沙的新形式，使得農(nóng)田水利工程能夠?qū)夂蚱鸬揭欢ǖ恼{(diào)節(jié)作用。此外，在建設(shè)農(nóng)田水利工程的過程中，還需要以生態(tài)群落為切入點(diǎn)，在生態(tài)環(huán)境條件允許的情況下，使得農(nóng)田、水利工程、生態(tài)環(huán)境能夠和諧共生，從而建立起良好的農(nóng)田生態(tài)圈，使得農(nóng)田水利工程的抗災(zāi)害能力能夠得到有效提升。最后，要使得農(nóng)田水利工程在發(fā)揮其抗災(zāi)害功能的基礎(chǔ)上還能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)效益，還需要考慮將工程措施與非工程措施相結(jié)合，傳統(tǒng)的農(nóng)田水利工程依靠大量的工程措施來實(shí)現(xiàn)其抗災(zāi)害的功能，但實(shí)際上通過對非工程措施的利用，如強(qiáng)化對洪泛區(qū)的管理、建立更為科學(xué)的抗旱防澇體系等，在抗災(zāi)害設(shè)計(jì)中將工程措施與非工程措施有機(jī)地結(jié)合在一起，從而使得農(nóng)田水利工程在發(fā)揮抗災(zāi)害功能的基礎(chǔ)上更加有利于生態(tài)發(fā)展。

3.5 注重水利與河流的共生

河流也是生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，而農(nóng)田水利工程與河流有著天然的聯(lián)系，所以要實(shí)現(xiàn)農(nóng)田水利工程的生態(tài)化建設(shè)，還必須注重水利與河流的共生。傳統(tǒng)的農(nóng)田水利工程的作用主要在于灌溉、興利、防洪、排水，因此在對農(nóng)田水利工程進(jìn)行建設(shè)的過程中，往往也是圍繞著農(nóng)田水利工程這些功能的實(shí)現(xiàn)而展開。但是傳統(tǒng)的建設(shè)模式?jīng)]有充分地考慮生態(tài)因素，致使農(nóng)田水利工程與河流共生系統(tǒng)不夠協(xié)調(diào)，從而對生態(tài)環(huán)境造成了一定的影響。因此，在對農(nóng)田水利工程進(jìn)行建設(shè)的過程中，不僅僅需要注重其基本功能的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還要加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的分析。為此，在對農(nóng)田水利工程進(jìn)行建設(shè)的過程中，需要充分地維護(hù)生態(tài)環(huán)境自然屬性，將水利與河流的共生的理念納入規(guī)劃設(shè)計(jì)的范疇之內(nèi)，使得農(nóng)田水利工程的自然屬性能夠得到有效的保持。例如在對河流引水工程進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，需要對地區(qū)天然河道在各種工況下的基本水流進(jìn)行計(jì)算，從而獲得特征水位、流速以及水深等信息，在獲得這些信息的基礎(chǔ)上，用以指導(dǎo)堤防結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、河道沖刷計(jì)算，從而使得農(nóng)田水利工程與河流能夠相互協(xié)調(diào)，互利共生，避免因?yàn)檗r(nóng)田水利工程的建設(shè)而影響原有河流的生態(tài)環(huán)境。

4 結(jié)語

在本文的研究中，主要針對農(nóng)田水利工程生態(tài)化建設(shè)的相關(guān)問題進(jìn)行了研究。首先就農(nóng)田水利工程建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析和總結(jié)，梳理了當(dāng)前農(nóng)田水利工程建設(shè)過程中所存在的問題。然后就農(nóng)田水利工程生態(tài)建設(shè)必要性進(jìn)行了分析，通過農(nóng)田水利工程生態(tài)化建設(shè)有助于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)還能避免植被及環(huán)境破壞，并且增強(qiáng)抵御自然災(zāi)害的能力。最后提出了合理設(shè)計(jì)農(nóng)田水利工程結(jié)構(gòu)、加強(qiáng)水土保持、加強(qiáng)岸坡防護(hù)、加強(qiáng)抗災(zāi)害設(shè)計(jì)、注重水利與河流的共生五個(gè)方面的農(nóng)田水利工程生態(tài)化建設(shè)策略，以期能夠使得農(nóng)田水利工程與生態(tài)環(huán)境相融合，在促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的同時(shí)有效地保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境。