摘要農(nóng)田灌溉系統(tǒng)在保障糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。近年來,甘肅省民樂縣農(nóng)田灌溉用水情況有所改善,但目前仍面臨灌溉技術(shù)落后、水資源分配不均、灌溉設(shè)施老舊等突出問題。為提高民樂縣乃至河西走廊地區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉水平,促進水資源節(jié)約與高效利用,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,在分析民樂縣農(nóng)田灌溉用水管理現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,從提高灌溉技術(shù)水平、優(yōu)化水資源分配、加快現(xiàn)代化灌溉設(shè)施建設(shè)等方面提出針對性的措施。
關(guān)鍵詞農(nóng)田灌溉;用水管理;對策;甘肅省民樂縣
中圖分類號:S274文獻標志碼:CDOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.24.037
甘肅省民樂縣是國家確定的重點商品糧生產(chǎn)基地縣(市)之一,農(nóng)業(yè)灌溉用水量占全市水資源消耗總量的60%以上。合理高效地利用灌溉水對于促進民樂縣農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。近年來,隨著氣候變化和人口增長,民樂縣水資源供需矛盾日益突出。傳統(tǒng)的漫灌、溝灌等粗放的灌溉方式導(dǎo)致水資源浪費嚴重[1]。同時,部分地區(qū)存在水資源分配不均、灌溉設(shè)施老舊失修等問題,嚴重制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的提升。為了更好地應(yīng)對水資源短缺的挑戰(zhàn),需要對當(dāng)前農(nóng)田灌溉用水管理模式進行系統(tǒng)分析,并在此基礎(chǔ)上研究制訂切實可行的改良對策,從而實現(xiàn)區(qū)域水資源的優(yōu)化配置與高效利用。
1民樂縣農(nóng)田灌溉用水現(xiàn)狀概述
民樂縣位于河西走廊中段,地處祁連山北麓,屬典型的溫帶大陸性氣候。該縣平均海拔1900m,年均氣溫6.4℃,年降水量200~300mm,而年蒸發(fā)量在2000mm以上,呈現(xiàn)顯著的“少雨多蒸發(fā)”特征。該縣地形以平原為主,由東南向西北緩慢傾斜,地勢較為平坦,有利于進行大規(guī)模農(nóng)業(yè)開發(fā)。境內(nèi)主要河流為黑河及其支流,多年平均徑流量約4.2億m3。境內(nèi)水資源豐富,主要水源包括洪水河、大堵麻河等7條較大河流和馬蹄河、大泉溝等12條小河流,年地表水徑流量達4.12億m3,地下水總量2.5億m3,為農(nóng)業(yè)灌溉提供了充足的水源保障;土壤以灰鈣土和灌淤土為主,具有保水保肥能力強的特點,適合多種農(nóng)作物生長;光熱資源豐富,年日照時間達2997h,積溫
3200℃左右。此外,該地區(qū)氣候干旱,降水時空分布不均,夏季降水集中,占全年降水量的60%以上。這些自然條件共同決定了民樂縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對灌溉的高度依賴性,也凸顯了發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)的迫切需求。
民樂縣農(nóng)田灌溉用水體系經(jīng)過長期發(fā)展,已形成較為完善的灌溉網(wǎng)絡(luò)。民樂縣灌溉水源以地表水為主、地下水為輔,地表水主要來自黑河及其支流,通過中小型水庫進行調(diào)配;地下水則主要依靠分布于全縣的22眼機井開采。民樂縣灌溉面積達2.22萬hm2,占耕地總面積的85%以上;灌溉方式以渠道灌溉為主,占總灌溉面積的70%,其余為井渠結(jié)合灌溉。近年來,民樂縣積極推廣節(jié)水灌溉技術(shù),高效節(jié)水灌溉面積達0.35萬hm2,其中噴灌面積0.19萬hm2,滴灌面積0.10萬hm2,微灌面積0.06萬hm2。民樂縣灌溉用水管理體制以政府主導(dǎo)、農(nóng)民用水者協(xié)會參與為特色,建立了覆蓋全縣的用水管理網(wǎng)絡(luò)。雖然民樂縣在農(nóng)田灌溉用水管理方面取得了一定成效,但仍存在一系列問題有待解決。
2存在的問題
2.1灌溉技術(shù)滯后
民樂縣農(nóng)田灌溉技術(shù)更新滯后的現(xiàn)狀嚴重制約了水資源的高效利用和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前,民樂縣農(nóng)田灌溉方式仍以傳統(tǒng)的漫灌、溝灌為主。這種粗放式的灌溉方式導(dǎo)致大量水資源被浪費。與此同時,部分農(nóng)戶對先進灌溉技術(shù)認知不足,缺乏系統(tǒng)的技術(shù)指導(dǎo)和培訓(xùn),導(dǎo)致新技術(shù)推廣應(yīng)用率不高[2]。即便在一些已經(jīng)采用噴灌、管灌等節(jié)水灌溉技術(shù)的地區(qū),受灌溉基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)施工不規(guī)范、設(shè)備維護不到位等因素影響,實際的節(jié)水增效效果也大打折扣。此外,精準灌溉、智慧灌溉等現(xiàn)代灌溉技術(shù)在民樂縣的應(yīng)用處于起步階段,缺乏完善的技術(shù)體系和配套設(shè)備。農(nóng)田土壤墑情監(jiān)測不及時,作物需水規(guī)律掌握不準確,灌溉預(yù)警和調(diào)控能力較為薄弱,難以實現(xiàn)對灌溉水量的精準控制和優(yōu)化調(diào)配。灌溉技術(shù)的落后不僅導(dǎo)致大量水資源被浪費,也影響了作物的產(chǎn)量和品質(zhì),加劇了農(nóng)業(yè)面源污染,不利于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。因此,大力推廣先進適用的節(jié)水灌溉技術(shù),加快現(xiàn)代灌溉技術(shù)裝備的研發(fā)應(yīng)用,提升農(nóng)民的節(jié)水灌溉意識和技能,是當(dāng)前民樂縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中亟待解決的重點問題。
2.2水資源分配不均
民樂縣農(nóng)田灌溉用水在時空分配上的不均衡問題日益凸顯,已成為制約區(qū)域農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要瓶頸。受自然地理條件、水利工程布局等因素的影響,民樂縣水資源在區(qū)域內(nèi)的分布極不均衡。地表水資源主要集中在黑河、疏勒河等河流沿岸,而遠離河流的地區(qū)則主要依賴地下水和山泉水。這種水資源稟賦的差異導(dǎo)致不同區(qū)域農(nóng)田灌溉用水保障存在巨大差距。在水資源相對豐富的河流沿岸地區(qū),灌溉用水得到了較好的保障,而在水資源相對匱乏的偏遠地區(qū),農(nóng)田灌溉常面臨水量不足、用水矛盾尖銳的困境[3]。
與此同時,受傳統(tǒng)灌溉管理模式和水權(quán)分配機制的影響,不同類型農(nóng)田的灌溉用水存在較大差異。一般而言,糧食作物灌溉用水得到優(yōu)先保障,而經(jīng)濟作物、林果等非糧作物的灌溉用水則常得不到保障。這種用水策略雖然在一定程度上保障了糧食生產(chǎn)安全,但引發(fā)了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)單一、水資源配置效率低下等問題。
此外,農(nóng)田灌溉用水在時間分配上存在突出矛盾。灌溉用水需求具有明顯的季節(jié)性,夏季作物生長旺盛期的灌溉需水量遠高于其他時段。而民樂縣農(nóng)田灌溉水源主要依賴地表徑流,汛期來水較為集中,枯水期水量嚴重不足,難以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對水量的均衡需求。
2.3灌溉設(shè)施老舊
民樂縣農(nóng)田灌溉設(shè)施老舊失修問題突出,制約了農(nóng)業(yè)灌溉現(xiàn)代化水平的提升。全縣大部分灌區(qū)水利工程設(shè)施建設(shè)年代較早,受當(dāng)時技術(shù)條件和經(jīng)濟實力限制,普遍存在標準低、配套不完善等問題。同時,由于長期運行維護不到位,灌區(qū)內(nèi)部分水閘、涵洞、渡槽等建筑物失修破損,嚴重影響灌溉工程正常運轉(zhuǎn)。一些早期建設(shè)的提灌站、機電井等取水設(shè)施也存在設(shè)備老化、效率低下的問題,難以滿足日益增長的農(nóng)田灌溉需求[4]。大部分灌區(qū)的配套工程,如田間灌溉渠系建設(shè)、農(nóng)田整治等工作滯后,與骨干工程銜接不夠緊密,灌溉設(shè)施系統(tǒng)性、完整性有待提升。此外,設(shè)施落后導(dǎo)致灌溉過程缺乏有效監(jiān)管手段,用水量難以精準控制,灌水均勻度難以保證,嚴重影響農(nóng)作物生長發(fā)育和產(chǎn)量形成。因此,加快民樂縣灌溉設(shè)施的更新改造刻不容緩,既要注重骨干工程的續(xù)建配套和現(xiàn)代化改造,又要加強田間灌溉設(shè)施的建設(shè)與完善,從而為灌區(qū)的高效運行和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。
3對策
3.1提高灌溉技術(shù)水平
為了提高民樂縣農(nóng)田灌溉技術(shù)水平,實現(xiàn)水資源的高效利用,首要任務(wù)是加快先進適用灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用。充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門的作用,通過舉辦培訓(xùn)班、舉行現(xiàn)場演示會等形式,提高農(nóng)戶對噴灌、微灌等節(jié)水灌溉技術(shù)的認知水平和應(yīng)用能力;完善節(jié)水灌溉技術(shù)的配套服務(wù)體系,加強技術(shù)指導(dǎo)和跟蹤服務(wù),幫助農(nóng)戶解決技術(shù)應(yīng)用過程中遇到的實際問題[5]。同時,加大節(jié)水灌溉工程設(shè)施建設(shè)力度,提高噴灌、管灌、微灌等設(shè)施的覆蓋率,為先進灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用創(chuàng)造有利條件。以民樂縣蘇油口灌區(qū)為例,該灌區(qū)通過更新改造灌溉設(shè)施,大力推廣管道輸水、噴灌技術(shù),灌溉水利用系數(shù)由0.42提高到0.61,農(nóng)田灌溉用水量減少30%以上。在積極推廣先進灌溉技術(shù)的基礎(chǔ)上,加快發(fā)展智慧灌溉技術(shù),利用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等現(xiàn)代信息技術(shù)手段,建立農(nóng)田土壤墑情監(jiān)測、作物需水預(yù)警等智能化管理系統(tǒng),實現(xiàn)灌溉過程的精準調(diào)控。在田間部署土壤水分傳感器等監(jiān)測設(shè)備,及時掌握農(nóng)田土壤水分狀況和作物需水規(guī)律,據(jù)此制訂科學(xué)的灌溉決策,避免盲目灌溉造成的水資源浪費。與此同時,建立灌溉用水定額管理制度,基于作物生育期和土壤特性,制訂不同作物、不同生育階段的灌溉定額,并將其作為水量調(diào)配和精準灌溉的重要依據(jù),切實提高農(nóng)業(yè)灌溉用水的科學(xué)性和精準性。
3.2優(yōu)化水資源分配
為了優(yōu)化民樂縣農(nóng)田灌溉用水的時空分配,提高區(qū)域水資源配置效率,需要在充分考慮水資源稟賦差異的基礎(chǔ)上,因地制宜制訂差別化的農(nóng)田灌溉用水策略。對于水資源相對豐富的河流沿岸地區(qū),應(yīng)合理劃定灌溉用水總量控制紅線,加強取用水監(jiān)管,嚴格實行多年平均供水能力控制下的水量分配,防止過度灌溉造成的水資源浪費;而在水資源相對匱乏的偏遠地區(qū),則應(yīng)以水定地、以水定產(chǎn),合理控制灌溉規(guī)模,優(yōu)化調(diào)整種植結(jié)構(gòu),大力發(fā)展節(jié)水型、高效型農(nóng)業(yè)[6]。與此同時,應(yīng)加強區(qū)域間水資源統(tǒng)籌調(diào)配,充分發(fā)揮地下水、疏浚水等非常規(guī)水源的補充作用,緩解局部地區(qū)的水資源供需矛盾。
在優(yōu)化不同類型農(nóng)田灌溉用水分配時,既要突出抓好糧食作物等關(guān)系國計民生的戰(zhàn)略性作物灌溉用水保障,確保糧食生產(chǎn)安全,又要統(tǒng)籌兼顧經(jīng)濟作物、林果等多元化種植需求,促進農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級。合理分配不同作物的灌溉用水定額,建立獎懲并舉的農(nóng)田灌溉用水管理機制,調(diào)動農(nóng)戶節(jié)水增效的積極性,引導(dǎo)農(nóng)戶調(diào)整種植結(jié)構(gòu),發(fā)展高效農(nóng)業(yè)。
針對農(nóng)田灌溉用水時間分配不均衡的問題,應(yīng)加快推進灌區(qū)水源工程和配套設(shè)施建設(shè),增強水資源的蓄水調(diào)蓄能力,緩解農(nóng)業(yè)用水在灌溉期內(nèi)分階段、分時段的突出矛盾。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水高峰期,要科學(xué)調(diào)度水庫、塘壩等各類蓄水工程,優(yōu)先滿足農(nóng)田灌溉用水需求;在非灌溉期,則要加強灌溉渠系、輸水管網(wǎng)等設(shè)施的維修養(yǎng)護,提高輸配水能力,為下一個灌溉高峰做好水量供給準備。
3.3加快現(xiàn)代化灌溉設(shè)施建設(shè)
為了從根本上解決民樂縣農(nóng)田灌溉設(shè)施老舊失修的問題,提升農(nóng)業(yè)灌溉現(xiàn)代化水平,必須加快實施灌溉設(shè)施提檔升級工程。1)全面梳理灌區(qū)內(nèi)骨干水利工程的建設(shè)現(xiàn)狀,科學(xué)制訂水利設(shè)施更新改造規(guī)劃,分期分批實施工程升級改造。對于建設(shè)年代較早、標準較低的水閘、涵洞、渡槽等建筑物,要因地制宜采取除險加固、改建重建等措施,切實提高工程安全性和運行效率。對于老化失修的提灌站、機電井等取水設(shè)施,要通過更新改造提升站、井質(zhì)量,配置自動控制系統(tǒng),提高灌溉取水的自動化、信息化水平。2)大力加強灌區(qū)配套設(shè)施建設(shè),科學(xué)規(guī)劃田間灌溉渠系布局,充分利用低壓管道輸配水,減少輸水損失。統(tǒng)籌推進農(nóng)田整治與灌溉設(shè)施配套,促進灌溉工程與田間作業(yè)的有機銜接。3)注重灌溉設(shè)施的系統(tǒng)化集成,科學(xué)布局骨干工程與田間設(shè)施,構(gòu)建“大中小微”協(xié)調(diào)配套的灌溉工程體系,實現(xiàn)區(qū)域水資源優(yōu)化調(diào)配和精準灌溉。4)完善灌溉設(shè)施的智能化管控體系,利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)手段,建立灌溉信息化管理平臺,對灌溉全過程實施動態(tài)監(jiān)測和精準調(diào)控。通過在灌區(qū)布設(shè)流量、壓力等傳感設(shè)備,實現(xiàn)灌溉水量的實時監(jiān)測和智能調(diào)度,有效提高灌溉均勻度和水資源利用效率。5)建立灌溉工程檔案數(shù)據(jù)庫,加強灌溉設(shè)施運行維護的信息化管理,及時掌握設(shè)施運行狀況,降低事故發(fā)生率。通過現(xiàn)代化灌溉設(shè)施的系統(tǒng)化建設(shè)和精細化管理,促進民樂縣灌區(qū)供水保障能力全面提升,為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展提供有力支撐。
4結(jié)語
民樂縣農(nóng)田灌溉用水管理雖然取得了一定成效,但在灌溉技術(shù)、水資源分配、灌溉設(shè)施等方面仍存在諸多突出問題,迫切需要采取有針對性的改良措施。民樂縣應(yīng)大力推廣先進適用灌溉技術(shù),優(yōu)化灌溉用水時空分配,加快實施灌溉設(shè)施現(xiàn)代化改造,破解農(nóng)田灌溉發(fā)展瓶頸,切實提升水資源利用效率。展望未來,民樂縣應(yīng)立足自身水資源稟賦,圍繞節(jié)水優(yōu)先方針,堅持政府引導(dǎo)與農(nóng)民主體相結(jié)合,創(chuàng)新灌溉用水管理體制機制,推動形成“政府支持、社會參與、農(nóng)民主體”的多元化投入格局;加快構(gòu)建現(xiàn)代灌溉工程技術(shù)體系,強化農(nóng)業(yè)水價綜合改革,健全灌溉用水精細化管理制度,不斷開創(chuàng)農(nóng)田灌溉高質(zhì)量發(fā)展新局面。
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(責(zé)任編輯:張春雨)