淺談大中型現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)灌區(qū)建設(shè)路徑

馮潤(rùn)文

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 白銀 730400）

農(nóng)田水利工程建設(shè)對(duì)我國(guó)未來農(nóng)業(yè)發(fā)展有著重要意義。農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)可以結(jié)合農(nóng)田水分狀況和地區(qū)水情變化等因素，通過對(duì)水利工程和農(nóng)藝等多種措施的有效應(yīng)用，科學(xué)控制灌溉用水量，可在保證農(nóng)作物產(chǎn)量的基礎(chǔ)上，不斷提高其質(zhì)量。而通過對(duì)降水和土壤水的充分利用，實(shí)現(xiàn)對(duì)作物的適時(shí)適量灌溉，主要是為了減少灌區(qū)中的灌溉用水量。但在對(duì)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，需要明確其目的，并不是單純減少灌溉用水量，需通過組合、運(yùn)用有效可行的技術(shù)，不斷提高對(duì)降水的利用率，以降低作物的蒸發(fā)，促進(jìn)我國(guó)大中型農(nóng)業(yè)灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程[1-2]。

1 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)灌區(qū)建設(shè)現(xiàn)狀

技術(shù)等因素的影響會(huì)大大降低工程質(zhì)量，在一些大中型農(nóng)業(yè)灌區(qū)管理中，由于沒有明確責(zé)權(quán)，重視建設(shè)輕視管理，大大影響了灌區(qū)農(nóng)業(yè)水利工程的穩(wěn)定運(yùn)行，降低了其經(jīng)濟(jì)性和可靠性。尤其是隨著政府出臺(tái)灌區(qū)管理改革政策后，我國(guó)在大中型農(nóng)業(yè)灌區(qū)建設(shè)和水資源管理等方面也發(fā)生了一些變化。主要改革措施可簡(jiǎn)單理解為從水費(fèi)當(dāng)中抽出一些費(fèi)用，應(yīng)用到農(nóng)業(yè)水利工程維護(hù)和管理中。雖然此措施取得了較好的效果，但是在灌區(qū)農(nóng)業(yè)水利工程建設(shè)方面還存在問題，管理改革方面也沒有得到優(yōu)化。景電灌區(qū)作為當(dāng)前我國(guó)大中型灌區(qū)之一，自建成以來，渠道的基本輸水運(yùn)行條件和管理水平等都得到了有效提高，通過自動(dòng)化信息監(jiān)測(cè)，對(duì)農(nóng)業(yè)節(jié)水項(xiàng)目進(jìn)行了改造。然而，一些客觀因素制約了灌區(qū)發(fā)展，如果不及時(shí)采取有效措施應(yīng)對(duì)，會(huì)影響大中型農(nóng)業(yè)灌區(qū)的現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程。因此，需要對(duì)灌區(qū)未來建設(shè)的具體路徑和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行合理化分析和規(guī)劃，可使用更加高效農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)，創(chuàng)新傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，適當(dāng)提升農(nóng)業(yè)的整體綜合生產(chǎn)效果。另外，灌區(qū)在建設(shè)時(shí)并沒有結(jié)合農(nóng)業(yè)水利管理內(nèi)容，主要是依據(jù)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)制度，開展建設(shè)和管理工作，導(dǎo)致管理方式單一，建設(shè)管理中責(zé)權(quán)不明確等。當(dāng)出現(xiàn)管理問題時(shí)，相關(guān)人員又互相推托，這給農(nóng)業(yè)水利工程的開發(fā)和管理帶來了嚴(yán)重影響。對(duì)此，要從當(dāng)前大中型農(nóng)業(yè)灌區(qū)的特點(diǎn)出發(fā)，加強(qiáng)現(xiàn)代化建設(shè)力度，讓灌區(qū)中的水資源可以得到充分利用，進(jìn)而獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。

2 現(xiàn)代化大中型灌區(qū)建設(shè)要點(diǎn)

灌區(qū)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要組成，其現(xiàn)代化建設(shè)管理是非常重要的內(nèi)容，對(duì)提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量、促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。大中型灌區(qū)生產(chǎn)糧食約占全國(guó)總量的50%，是保障我國(guó)糧食安全的主戰(zhàn)場(chǎng)。建成一批“節(jié)水高效、設(shè)施完善、管理科學(xué)、生態(tài)良好”的現(xiàn)代化灌區(qū)，可夯實(shí)糧食安全基礎(chǔ)。因此，在具體的建設(shè)中，要掌握大中型農(nóng)業(yè)灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)中的要點(diǎn)。

2.1 注意灌區(qū)農(nóng)業(yè)水利工程整體標(biāo)準(zhǔn)

為提高農(nóng)業(yè)灌區(qū)水資源的整體利用率，進(jìn)而起到核心帶動(dòng)的作用，需明確建設(shè)現(xiàn)代化灌區(qū)的目的。需通過對(duì)整體標(biāo)準(zhǔn)的了解和分析，掌握現(xiàn)代化灌區(qū)中的關(guān)鍵內(nèi)容；通過一系列的工程建設(shè)，籌措資金，實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的整合，采取措施平整灌區(qū)土地，優(yōu)化灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉渠道以及其中的設(shè)備。同時(shí)，需要適當(dāng)提高灌區(qū)農(nóng)業(yè)水利工程整體標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范灌區(qū)的建設(shè)流程，提高水資源的利用率，更全面地突出新建中的重點(diǎn)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)。完善的農(nóng)業(yè)水利工程標(biāo)準(zhǔn)，還可以更加有組織和有規(guī)劃地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化灌區(qū)的建設(shè)，在具體執(zhí)行的過程中，還需注意項(xiàng)目搭配的科學(xué)性和層次性。

2.2 提高農(nóng)業(yè)水利工程現(xiàn)代化管理能力

隨著信息技術(shù)在現(xiàn)代化灌區(qū)建設(shè)中的有效應(yīng)用，以往的管理方式已不能滿足水利工程發(fā)展新要求。在對(duì)灌區(qū)工程進(jìn)行規(guī)劃和改造的同時(shí)，還需要加強(qiáng)對(duì)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的有效應(yīng)用，在實(shí)現(xiàn)信息化建設(shè)的基礎(chǔ)上，不斷提高現(xiàn)代化管理能力。此外，在灌區(qū)的農(nóng)業(yè)信息化建設(shè)上，需要積極利用水位遙測(cè)以及水情水質(zhì)監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)的功能，盡量實(shí)現(xiàn)對(duì)灌區(qū)水資源的合理化利用。

3 農(nóng)業(yè)灌區(qū)建設(shè)中存在的問題

3.1 農(nóng)業(yè)水利工程問題

現(xiàn)階段，我國(guó)為了促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)灌區(qū)進(jìn)行了改造，但是受制于農(nóng)業(yè)水利工程自身因素，整體建設(shè)升級(jí)效果并不明顯。這種局限性主要體現(xiàn)在上世紀(jì)所建設(shè)的農(nóng)業(yè)灌區(qū)上，這種灌區(qū)不僅數(shù)量較多，而且分布廣泛，大大影響了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。尤其是隨著灌區(qū)的農(nóng)業(yè)水利工程性能不斷下降，配套不全和滲漏嚴(yán)重等問題，都會(huì)降低大中型灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)的效果。

3.2 施工質(zhì)量不高

當(dāng)前，我國(guó)局部地區(qū)所應(yīng)用的農(nóng)業(yè)灌區(qū)，大多數(shù)為上世紀(jì)所建設(shè)的工程。當(dāng)時(shí)，針對(duì)農(nóng)業(yè)水利工程的建設(shè)，主要采取“三邊建設(shè)”理念，即邊勘查邊設(shè)計(jì)邊建設(shè)。在具體的建設(shè)過程中，主要是依靠人民群眾的力量，故灌區(qū)工程的整體施工質(zhì)量不高，施工性能也非常低，而這也給后期的運(yùn)行和維護(hù)工作帶來不利影響。

3.3 運(yùn)行安全性低

一些老灌區(qū)已經(jīng)超出了其設(shè)計(jì)使用壽命，如果不進(jìn)行及時(shí)處理，在日后的運(yùn)行中難免會(huì)出現(xiàn)一些問題。此外，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)農(nóng)業(yè)主干渠道的完好率，只有半數(shù)達(dá)標(biāo)，并且在灌區(qū)工程的具體運(yùn)行中，經(jīng)濟(jì)效益也在不斷下降，這會(huì)增加渠道跑水和決堤等問題風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，降低機(jī)電設(shè)備的性能。

3.4 缺乏健全工程體系

以前的大中型灌區(qū)在建設(shè)時(shí)，整體的建設(shè)效果并不高，農(nóng)業(yè)水利工程所投入的資金也非常有限。故在對(duì)灌區(qū)工程進(jìn)行建設(shè)時(shí)，灌區(qū)工程并不健全，且大部分都是獨(dú)立的運(yùn)行渠道，這樣的設(shè)計(jì)大大影響了日后對(duì)于灌區(qū)建設(shè)和管理的效果，更降低了灌溉效益。

4 建設(shè)現(xiàn)代化大中型農(nóng)業(yè)灌區(qū)的具體措施

4.1 加強(qiáng)對(duì)渠首和渠系的改造

1）改造農(nóng)業(yè)節(jié)水項(xiàng)目，要提前對(duì)灌區(qū)進(jìn)行實(shí)地勘察，詳細(xì)了解灌區(qū)具體老化程度，對(duì)各類質(zhì)量問題進(jìn)行整合，根據(jù)具體的情況制定完善補(bǔ)救措施。對(duì)于影響大中型農(nóng)業(yè)灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)效果的重點(diǎn)要素，要做好除險(xiǎn)加固處理等，實(shí)現(xiàn)對(duì)其內(nèi)部設(shè)備的更新。在此過程中，還需要做好加壩和加閘處理等。如果大中型農(nóng)業(yè)灌區(qū)中的設(shè)備已經(jīng)破損，要對(duì)其進(jìn)行加固或更換處理，保證灌區(qū)主體設(shè)備配置的完整性。此外，要根據(jù)節(jié)水需求，適當(dāng)增加和優(yōu)化新型節(jié)水設(shè)備，通過對(duì)新技術(shù)的有效應(yīng)用，修補(bǔ)和擴(kuò)建補(bǔ)水工程，保證配水的科學(xué)性。

2）目前大多數(shù)農(nóng)業(yè)灌區(qū)的渠道主要是使用鋼筋混凝土施工技術(shù)，這種類型的施工材料整體強(qiáng)度高，可以起到非常好的防滲抗沖效果。但在開展混凝土砌筑施工前，此種材料非常容易出現(xiàn)塑性收縮等問題，等完成混凝土澆筑后，受客觀因素影響，很有可能會(huì)出現(xiàn)裂縫等問題，進(jìn)而對(duì)鋼筋材料造成銹蝕后果[3]。

3）當(dāng)混凝土的結(jié)構(gòu)在運(yùn)行中受到凍融影響的時(shí)候，渠道周圍附近的土體就會(huì)被凍脹，嚴(yán)重情況下甚至還會(huì)出現(xiàn)連續(xù)性的通縫。如果得不到有效處理，會(huì)影響構(gòu)件的穩(wěn)定性?；诖?，為進(jìn)一步強(qiáng)化水工建筑的防滲性，需要在混凝土中適當(dāng)加入纖維，減少收縮裂縫等問題的發(fā)生，從而進(jìn)一步提高灌區(qū)生態(tài)效益。

4.2 注意輸水工程的改造

建設(shè)現(xiàn)代化大中型灌區(qū)，不僅要在建設(shè)過程中引入先進(jìn)技術(shù)，還要對(duì)現(xiàn)有輸水工程的特點(diǎn)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)有效的技術(shù)改造。在具體操作中，一般要注意以下特點(diǎn)：對(duì)于功能已經(jīng)衰退或者是設(shè)計(jì)方案不合理的渠道工程，在具體的改造時(shí)，需要加強(qiáng)對(duì)已有輸水系統(tǒng)的優(yōu)化；在農(nóng)業(yè)節(jié)水改造過程中，要采取措施對(duì)渠道進(jìn)行優(yōu)化和改造，強(qiáng)化防滲效果。例如，某個(gè)灌區(qū)渠道工程，實(shí)際的防滲概率主要在8.1%內(nèi)，其中的利用系數(shù)主要為0.375，這種渠道工程在輸配水中非常容易造成水資源損失。所以，在實(shí)際改造中，需要加強(qiáng)對(duì)防滲施工技術(shù)的有效應(yīng)用，適當(dāng)提升利用系數(shù)，最后將其控制在0.45～0.55 之間，防止安全事故發(fā)生。

4.3 加大信息化建設(shè)

1）信息精準(zhǔn)傳輸。在對(duì)大中型農(nóng)業(yè)灌區(qū)進(jìn)行建設(shè)前，需要對(duì)氣象、水文和土壤等基本信息進(jìn)行采集和準(zhǔn)確分析，了解水情和汛情等基本信息，科學(xué)監(jiān)控和配置大型灌區(qū)建設(shè)內(nèi)容，尤其要注意對(duì)水資源的科學(xué)調(diào)度，爭(zhēng)取為其提供可靠和安全的基礎(chǔ)信息。通過有效應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的收集，能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行“智能化”傳輸，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的精準(zhǔn)化控制，對(duì)水資源進(jìn)行科學(xué)化配置。在此技術(shù)上，可以對(duì)泵站、節(jié)制閘和水閘等內(nèi)容進(jìn)行綜合性管理，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)動(dòng)態(tài)調(diào)度[4-5]。

2）資源精準(zhǔn)共享。健全灌區(qū)農(nóng)業(yè)水利信息管理機(jī)制，結(jié)合具體的建設(shè)情況，建立云數(shù)據(jù)共享服務(wù)中心，通過對(duì)地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，構(gòu)建灌區(qū)信息傳輸網(wǎng)絡(luò)機(jī)制，優(yōu)化安全標(biāo)準(zhǔn)體系，采取措施建立維護(hù)一體化的平臺(tái)。主要需要對(duì)分散的信息系統(tǒng)進(jìn)行整合，保證灌區(qū)信息化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)用水的精準(zhǔn)計(jì)量，以及灌區(qū)量水設(shè)備的優(yōu)化。借助先進(jìn)技術(shù)的有效影響，加強(qiáng)對(duì)灌水質(zhì)量的有效控制[6-7]。

3）灌區(qū)水資源合理化配置。在信息技術(shù)上需要對(duì)灌區(qū)水資源進(jìn)行合理化配置，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)計(jì)量。通過運(yùn)用特設(shè)流速儀或者是量水設(shè)備，對(duì)水流進(jìn)行準(zhǔn)確量測(cè)，保證量測(cè)水流的準(zhǔn)確性，適當(dāng)提高量水的精度，進(jìn)而不斷推進(jìn)大中型農(nóng)業(yè)灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程。

4.4 建設(shè)特色農(nóng)業(yè)灌區(qū)

建設(shè)現(xiàn)代化大中型灌區(qū)，已經(jīng)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展中的主要戰(zhàn)略目標(biāo)。應(yīng)選擇一批條件相對(duì)較好和資金較充裕的農(nóng)業(yè)灌區(qū)，加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代化建設(shè)試點(diǎn)的設(shè)置，多積累經(jīng)驗(yàn)，以期推廣。尤其是在生態(tài)脆弱區(qū)，需要選擇一批灌區(qū)先行試點(diǎn)。同時(shí)，還要樹立人與自然和諧共生的理念，在改造灌排工程的過程中，加強(qiáng)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，減少其他因素對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響，通過對(duì)先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)工藝的有效應(yīng)用，健全水利設(shè)備，更好地改造灌區(qū)農(nóng)業(yè)水利工程，在提高灌溉效率的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)水資源的充分利用。例如某灌區(qū)在建設(shè)中，為了突出本身的特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)有的功能進(jìn)行了完善，通過引入先進(jìn)信息技術(shù)，提高灌溉服務(wù)效果，根據(jù)自身特有的地形特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)灌區(qū)的現(xiàn)代化建設(shè)。由于灌區(qū)建設(shè)屬于一個(gè)復(fù)雜和系統(tǒng)的工程，所以在灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)規(guī)劃時(shí)，需要將各種元素綜合考慮進(jìn)來，在建設(shè)特色大中型灌區(qū)的同時(shí)，提高整體經(jīng)濟(jì)效益。

4.5 科學(xué)配置灌區(qū)水量

通常情況下，灌區(qū)的主要作用是為城鎮(zhèn)或者是農(nóng)田灌溉提供充分水資源。如今，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和人類活動(dòng)的加劇，人們對(duì)水資源的需求在不斷增加。因此，在對(duì)大中型農(nóng)業(yè)灌區(qū)進(jìn)行節(jié)水改造時(shí)，要注意對(duì)水量的科學(xué)配置和優(yōu)化，根據(jù)具體的情況修建提輸水泵站。在此過程中，還要積極聯(lián)合調(diào)度水庫，加強(qiáng)對(duì)灌區(qū)各類水源的合理化調(diào)度，不斷健全灌溉管理制度。同時(shí)，針對(duì)部分農(nóng)業(yè)灌區(qū)在建設(shè)中缺乏量水設(shè)備的問題，相關(guān)單位要做好基本的調(diào)查工作，采用新型材料，優(yōu)化田間量水設(shè)備，對(duì)其進(jìn)行合理化設(shè)計(jì)和安裝，強(qiáng)化其自身的功能[8-10]。此外，可采用標(biāo)準(zhǔn)的量水管嘴或者是U 形量水槽，加強(qiáng)輕型設(shè)備在實(shí)際大中型農(nóng)業(yè)灌區(qū)現(xiàn)代化建設(shè)中的有效應(yīng)用。在此過程中，可選擇部分灌區(qū)作為試點(diǎn)，以確保檢測(cè)技術(shù)的有效性和可行性，待技術(shù)成熟后，再在其他大中型農(nóng)業(yè)灌區(qū)建設(shè)中進(jìn)行有效推廣。

5 結(jié)語

灌區(qū)現(xiàn)代化是工程設(shè)施現(xiàn)代化、管理方式現(xiàn)代化、創(chuàng)新能力現(xiàn)代化的系統(tǒng)集成，設(shè)施完善、管理科學(xué)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、智慧精準(zhǔn)、節(jié)水高效、生態(tài)健康和高質(zhì)量發(fā)展是其主要特征。因此，灌區(qū)改造要積極采取引入信息技術(shù)等措施，加強(qiáng)對(duì)水資源的合理化調(diào)度，充分應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)備，健全管理機(jī)制，加快推進(jìn)以節(jié)水高效、生態(tài)健康為目標(biāo)的灌區(qū)現(xiàn)代化改造，通過完善灌排工程設(shè)施和提高科學(xué)管理水平，實(shí)現(xiàn)灌區(qū)高質(zhì)量發(fā)展。