节水措施在农田水利灌溉中的运用

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节水措施在农田水利灌溉中的运用

摘要:西北干旱地区降水少,蒸发量大,水资源时空分布不均,导致水资源严重短缺,水资源短缺成为制约经济社会可持续发展的主要瓶颈。农业的发展需要水资源作为保障,为了有效提高水资源的利用率,保证经济社会发展的用水需求,节水措施被应用于农田水利灌溉,对农作物的生长起到良好的促进作用,因此有必要在农田水利灌溉中应用节水措施。本文主要探讨了节水措施在西北干旱地区农田水利灌溉中的应用。

关键词:农田节水;灌溉措施;应用

水资源是经济社会发展的基础性、先导性、制约性要素,水的承载空间决定了经济社会的发展空间。西北干旱地区经济社会发展面临水资源短缺的严峻挑战和重大制约,农业灌溉节水潜力巨大,在农田水利灌溉中实施节水措施,是破解水资源供需矛盾的一种有效途径。农田水利工程建设过程中存在的缺陷会对节水灌溉工程的质量产生重要影响[1],因此有必要深入分析节水措施在西北干旱地区农田水利灌溉中的应用,使其在优化灌溉工程方面发挥重要作用。

1实施节水灌溉的必要性

1.1实施节水灌溉是践行新时期治水思路的要求

总书记高度重视节水工作,2014年在中央财经领导小组第五次全体会议上提出“节水优先、空间均衡、系统治理、两手发力”的新时期治水思路,强调从观念、意识、措施等各方面都要把节水放在优先位置。这就需要坚持把水资源作为最大的刚性约束,抑制不合理用水需求,加强节约用水,实施深度节水。西北干旱地区面对水资源匮乏的现实,要破解水资源短缺困境,只有走节水之路,充分挖掘内部节水潜力,提升水安全保障能力,满足经济社会发展的用水需求。农业用水方面,要大力推进节水农业,实施节水灌溉,全面提升农业水资源利用效率,推动农业用水方式由粗放向节约集约转变。

1.2实施节水灌溉是破解西北干旱地区水资源短缺问题的必然选择

西北干旱地区水资源时空分布不均,水资源严重不足。区域用水结构不协调、不平衡,农业用水量居高不下。面对水资源短缺的严峻形势,农业灌溉管理不精细、措施不到位,部分地区采用大水漫灌,计划用水执行不到位,超定额超许可取用水资源,没有形成有效的水价运行机制,水价促节水的杠杆作用没有完全发挥,导致浪费水资源现象突出。种植结构不合理,适水种植未全面普及,旱作农业发展滞后,甚至还种植水稻等高耗水作物。农田灌溉水有效利用系数远低于全国平均水平,节水潜力巨大。在无外来水源的情况下,实施农业节水灌溉,可以有效减少水资源的浪费,缓解水资源短缺的局面。通过实施节水灌溉,将农业节约的水资源通过水库、塘坝等调蓄工程合理有效配置给生产、生活和生态环境用水,实现经济发展和生态保护协同发展。

1.3实施节水灌溉是保障粮食安全的要求

民以食为天,粮食安全关系社会稳定和国家安全,新时期随着人口的增加以及物质生活的满足,人们的日常饮食结构发生了很大变化,对粮食供应的种类、品质和产量提出了更高的要求,对保障农业灌溉用水提出了新的挑战。但在水资源短缺的严峻形势下,生产、生活和生态环境用水矛盾日益突出,灌溉水利用率不高,只有实施节水灌溉,才能有效保障农业用水需求。节水灌溉的实施,可大大提高灌溉保障水平,显著提高农产品产量和质量,对实现农民增收和保障粮食安全意义重大。

2节水措施在农田水利灌溉中的作用

2.1促进西北干旱地区农业生产高质量发展

在农田水利灌溉中应用节水措施可以促进农业生产水平的提升。从干旱地区农业生产现状来看,加强节水措施在农田水利灌溉中的应用,是提高农业产量产值的主要途径。在以往的农业生产过程中,干旱地区由于农田水利灌溉方式缺乏创新性,相关的节水灌溉设备也不够完善,致使水资源利用效率不高,水资源浪费严重。在这种情况下,农业生产质量难以得到保障。在农田水利灌溉中科学应用节水措施,可以有效解决上述问题。首先,应用节水措施进行农田水利灌溉,降低了单位面积用水定额,减少了水资源的浪费,实现水资源精细化管理,有效提高了水资源利用效率。其次,在农田水利灌溉中合理应用节水措施,不但可以节约用水量,也能大幅度节约农田水利灌溉生产成本,从而实现农业生产效益的最大化,无形中也会拉动农业经济的稳健发展。

2.2实现西北干旱地区水资源高效利用

西北干旱地区要坚持“以水定城、以水定地、以水定人、以水定产”,把水资源作为最大的刚性约束,坚决抑制不合理用水需求。在推进农业节水设施建设方面,加大节水基础设施建设力度,开展灌区续建配套与节水改造,加固改造或衬砌干支渠道,加大田间节水设施建设力度,推广喷灌、微灌、低压管灌等节水灌溉技术,不断提高农业水资源利用效率。首先,节水措施的应用,使得单位面积灌溉定额降低,提高了水资源利用效率,农业单方水的产出提高,农业总的用水量大幅减少,增加了生态用水和工业用水的空间,使得区域用水结构更加趋于合理化,避免了农业成为用水大户的现象,实现水资源优化配置。其次,农业灌溉应用节水措施,可以将农业用水中节约下来的水资源合理配置给产值更高的工业项目,进一步优化产业布局,实现“以水定地”和“以水定产”的“双赢”局面。

2.3改善西北干旱地区生态环境

进入新发展阶段,生态文明建设已处于突出位置,保护生态环境已成为人们的共同认识。在农田水利灌溉中应用节水措施最为显著的作用就是有利于改善生态环境。首先,干旱地区降水量少,蒸发强烈,水资源相对短缺,生态环境脆弱。部分地区由于长期抽取地下水进行农业灌溉,导致地下水超采,地下水位下降,出现了地下水超采区等生态环境问题。在推进地下水超采区综合治理过程中,高效节水作为地下水超采区治理的一项主要工程措施,对压减地下水用水量,恢复地下水水位,实现地下水采补平衡发挥了关键作用。西北干旱地区实施节水措施,相比于传统农田水利灌溉方式,具有传统方式无法比拟的节水优势,可以有效缓解水资源短缺的局面,增加干旱缺水地区的农田水利灌溉用水保证,对促进水资源节约集约高效利用、维护良好地下水生态、改善生态环境意义重大。其次,在农田水利灌溉中应用节水措施,部分地区会根据灌溉需求建设水库,一方面可以实现对水资源的充分回收与利用;另一方面也能在每年的降雨期储备充足的水资源,当缺水期来临时,水库就可以对缺水农田进行灌溉补给,从而满足农田水利灌溉的用水需求。最后,在农田水利灌溉中应用节水措施,可显著增强灌溉区域的防洪灌溉能力,既避免农业生产遭受不必要的经济损失,对于生态环境的改善与保护也具有重要作用。

3存在的问题

3.1缺乏资金支持

节水灌溉工程需要多种设备,如输水管、分水器、灌水器等,资金投入比较大,工程建设大多以项目实施为主,资金主要来源于中央、省级和地方投资,在项目建设竣工验收后,交付农民群众使用。但节水灌溉工程后期的维护工作非常繁琐,由于缺乏相关的培训和技术支持,节水灌溉设施后期维修养护难以跟进,多数设施未及时进行维修被搁置,导致无法发挥应有的作用。由于项目维修养护资金投放不多,无法满足工程维护的需求,更没有办法开展新的建设项目,因此灌溉工程规模受到限制。

3.2灌溉设施与设备老旧

一般来说,西北干旱地区灌溉设施主要以渠道、闸、坝等为主,这些设施兼有灌溉和防洪功能。多数设施建设年代久远,设施比较老旧,由于没有及时进行维修养护和改造升级,长时间带病运行,本身的灌溉功能几乎已退化,在遇到干旱天气时无法发挥应有的灌溉功能,更无法在洪水时期起到防洪的作用,慢慢变成了无用设施。对于农田水利设计来说,需要科学、合理利用水资源,但是由于灌溉渠道是以土质渠道为主的,过于随意的开发使水资源流失严重,降低了灌溉效率。

3.3节水灌溉技术推广不足

农民群众节水意识缺乏,对节水灌溉的重视程度不够,加之没掌握新型的节水技术,因而缺乏强烈的危机意识。此外,由于机构改革后农田水利建设项目等管理职责划归农业农村部门,高效节水项目管理处于过渡期,相关工作衔接不到位。节水相关部门也没有采取有效的推广措施,使得技术推广流于形式[2]。同时,缺乏有效的监管,技术服务与培训不到位,没有及时更新设施设备,使得节水灌溉的新设备、新技术得不到有效的应用与推广,无法达到规模化使用与普及的效果,严重阻碍了节水灌溉技术的推广。

3.4节水灌溉理念落后

目前的从业者基本都是农民,接受教育时间比较短,传统观念根深蒂固,一时对新观念、新技术难以接受。同时,相关部门节水宣传形式单一,对节水方面的政策法规宣贯不到位,在社会上没有形成节约用水的浓厚氛围,导致农民对于节水灌溉理念的认知不充分。加上传统耕作方式的延续使得农村地区广泛采用大水漫灌等方式,水资源浪费严重。

4节水措施在农田水利灌溉中的应用

4.1渠道防渗技术

渠道是农田灌溉中的一种主要输水工程,但传统的土渠输水渗漏损失较大,占水量的50%左右,因而西北干旱地区在发展节水灌溉时渠道防渗也是重要的技术措施。渠道防渗技术可分为三合土护面、土料压实、混凝土衬砌等。该技术的节水特点是尽可能减少渠系输水过程中的水量渗漏损失,提高渠系水利用系数,保证渠道输水的安全,同时又能提高渠道输水的安全保证率,渠道抗冲能力不断提高,增加了输水能力。此项技术虽然减少了输水损失,但在田间还是以大水漫灌的方式进行灌溉,水资源利用效率相对较低。

4.2喷灌技术

喷灌技术属于常见的一种节水灌溉技术,也是应用较早的技术之一。该技术的工作原理是在压力的作用下将水运送到管道顶部的喷头中,之后在喷头的作用下将水均匀喷洒到农作物上,可有效节约水资源。应用喷灌技术灌溉农田与其他的技术相比更均匀,能取得良好的灌溉效果。这一技术的应用与传统的大水漫灌模式比较,喷灌更能节约用水,节省了大量的劳动力,可有效降低劳动强度。将喷灌设备的管道埋于地下并不会对正常种植地表植物产生影响,因此该技术的应用还提高了土地资源利用率。

4.3滴灌技术

滴灌技术主要是结合农作物本身的用水量进行安排,保证能将整个输水系统细化到每个灌水器之中,将水与农作物所需的营养比较均衡的滴灌在农作物生长的土壤中。滴灌系统的中心是滴水器,其中所有的储存水均来自毛管[3]。从滴灌技术来分析,可以应用自动化技术进行相关的管理,这一技术与喷灌技术相比更节约水资源,为农作物提供了良好的生长空间。

4.4微灌技术

微灌技术主要分为滴灌、微喷灌、脉冲灌、涌泉灌等,该技术主要由输配水管网、水资源、灌溉设备等构成,灌溉周期相对较短,精准控制了水量。同时,该技术可以将肥料混合在水中,通过水分将肥水输送到植株的根系土壤中,有效节约了人力、水源以及肥料,有利于促进作物的健康成长,改善了土壤的质量。综上所述,要不断加强节水知识宣传,使人们深刻意识到节水的必要性与重要性,让节约用水成为人们的共识和行动自觉。只有从根本上改变自身对节水的认识,才能推动相关工作的进行。

参考文献

[1]张洪文.节水措施在农田水利工程灌溉中的作用分析[J].科学技术创新,2015,34(29):170-171.

[2]吕海鸿.农田水利灌溉问题及节水措施探讨[J].北京农业,2015(9):212.

[3]牛犇.简析节水灌溉技术在农田水利的应用及发展措施[J].河南水利与南水北调,2015(1):46-47.

作者:杨国崇 单位:甘肃省张掖市水务局