摘 要:提高灌溉水利用系數(shù)對于發(fā)展灌溉農(nóng)業(yè)、緩解水資源短缺、實現(xiàn)水資源安全戰(zhàn)略目標(biāo)等具有重要意義。農(nóng)業(yè)節(jié)水的根本任務(wù)之一在于提高灌溉水利用率。探討了目前我國灌溉水利用系數(shù)狀況以及提高灌溉水利用系數(shù)的工程技術(shù)與高效用水調(diào)控技術(shù)等主要措施。
關(guān)鍵詞:灌溉;水利用系數(shù);提高措施
前言
目前我國的基本國情是水資源人均占有量少,水資源短缺狀況不斷加劇。生產(chǎn)、生活和生態(tài)用水尤其是農(nóng)業(yè)用水的需求仍將會有一定幅度的增加,我國水利面臨的新形勢更趨嚴(yán)峻、會嚴(yán)重制約我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展。因此,提高灌溉水利用系數(shù)是解決農(nóng)業(yè)用水短缺、實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用和制定新形勢下的治水方略等亟需研究的問題。
1 影響灌溉水利用系數(shù)的因素
1.1 自然地理條件
氣候?qū)r(nóng)業(yè)的影響及為明顯,進而不利于灌溉區(qū)農(nóng)作物的正常生長。尤其是當(dāng)溫度升高的時候,灌溉區(qū)農(nóng)作物用水量將急劇增加。這種不穩(wěn)定的影響,加上自然災(zāi)害和極端性的天氣,對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展制造的不利因素。就一般而言,一個地區(qū)降水量與灌溉水利用系數(shù)成負相關(guān)的關(guān)系。也就是降水量少的年份灌溉水利用系數(shù)較降水充沛年份的灌溉水利用系數(shù)高。由于自然地理條件因素的影響,我國各省灌溉水利用系數(shù)存在著明顯的差別。
1.2 水資源條件
水資源條件影響用水和管水行為,一般而言灌區(qū)可利用水量主要由降雨產(chǎn)生的地表徑流、渠首工程引水、農(nóng)業(yè)灌溉回歸水,以及取用的地下水四部分組成。宏觀趨勢上講,降水量豐富或其他水資源較便利的地區(qū)灌溉水利用系數(shù)反而較低,降水量相對較少,或供水條件較差的地區(qū),灌溉水利用系數(shù)較高。由于水資源短缺以及地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展和人口增長對水的需求日益增加,以及灌區(qū)水資源開發(fā)利用程度的日益提高,灌區(qū)水資源供需矛盾不斷加劇。
1.3 輸水、配水和灌水條件
灌區(qū)灌溉用水除一部分被農(nóng)作物吸收利用外,其余部分在輸水、配水和灌水過程中損失掉。主要有:滲水損失,漏水損失,蒸發(fā)損失。包括各級輸水渠道通過渠底、邊坡土壤空隙滲漏的水量,以及田間深層滲漏的水量。一般而言,對于一些強透水性,不易儲蓄水量或砂質(zhì)土層的地區(qū),在水資源運輸?shù)倪^程中滲漏損失較大,進而導(dǎo)致灌溉水利用系數(shù)就叫低;然而對于土層較厚,多是粘性土壤或是地勢比較平坦的地區(qū)。渠道的田間的滲透損失就較小,相對而言灌溉水利用系數(shù)也就較高。
1.4 灌區(qū)類型和規(guī)模
灌區(qū)規(guī)模對灌溉水利用系數(shù)有顯著的影響。較大規(guī)模的灌溉區(qū)域,由于渠道有不同的渠系,而且渠道較多、總長度較長、輸水面積較大、配合用水的建筑物較多,管理難度較大,所以渠系灌溉水利用系數(shù)較低。相對于小型規(guī)模的灌區(qū),由于渠道總長度小,渠系少、輸水面積也較小,配合用水的建筑物相對較少,較容易管理,所以造成的損失較少,使得灌溉水利用系數(shù)較高。
1.5 灌溉區(qū)用水及設(shè)施管理制度
灌區(qū)用水管理缺少總體規(guī)劃,無完整的灌排體系。在設(shè)計、施工、管理等方面都存在著一定的問題,無完整的灌排體系,影響了工程的正常運行和效益的充分發(fā)揮。灌溉制度不合理,灌水技術(shù)落后,水資源浪費嚴(yán)重廣大群眾缺乏環(huán)境意識和節(jié)水意識。比如,農(nóng)民對于農(nóng)作物的生長缺乏科學(xué)知識,隨意澆灌、漫灌,而不是根據(jù)農(nóng)作物的種類和生長需要進行科學(xué)的灌溉,沒有做到灌溉水資源的充分利用,造成不必要的浪費。
2 提高灌溉水利用的對策
2.1 用水方面的管理
用水管理方面最重要的就是通過減少灌溉用水的非工程性損失量,進而充分利用灌溉水,進而提高灌溉水利用系數(shù)。灌溉區(qū)的工作人員通過優(yōu)化配置水資源,精心管理調(diào)度水源,盡量減少運水、輸水過程中的漏水現(xiàn)象,從而來提高灌溉水利用系數(shù)。
2.2 制定和合理的水價政策
通過經(jīng)濟手段來提高用水戶的節(jié)水意識,減少浪費水資源,進而提高水的利用率。還可以讓農(nóng)戶參與到灌溉管理中來,提高用水戶的積極性,自覺節(jié)約用水、保護灌溉水利設(shè)施,使灌溉水利用系數(shù)得以提高。
2.3 農(nóng)戶參與用水管理
建立一種農(nóng)戶參與用水管理的機制,直接使得農(nóng)戶提高用水效率,以水為媒介的農(nóng)民用水者協(xié)會組織機制必須保證農(nóng)民有節(jié)水的激勵。積極引導(dǎo)、鼓勵農(nóng)戶參與用水管理,逐步建立健全用水戶自我約束、自行監(jiān)督、對灌溉用水實行自律式管理的長效機制。
2.4 工程管理制度
灌溉工程管理的基礎(chǔ)是水利設(shè)施,水利設(shè)施改進為灌溉水利用系數(shù)提供了堅實的基礎(chǔ),另外管理水平對于用水效率也有極大地影響。
2.5 節(jié)水改造
灌溉水利用系數(shù)與工程狀況呈正相關(guān)關(guān)系,在大型灌溉區(qū),通過節(jié)水改造,比如,配合用水建筑的改造,渠系的合理改進等,大型灌區(qū)的灌溉水利用系數(shù)明顯高于改造前的利用系數(shù),尤其是改造后,可以更有利的促進水價政策與管理水平的進一步提高。
2.6 防止渠道滲漏管道漏水
灌溉水的損失在渠道防滲和管道運輸中尤為嚴(yán)重,若能有效用制渠道防滲和管道運輸?shù)穆┧畵p失,灌溉水利用系數(shù)將有較大空間的提高。另外,用低壓管道代替明渠輸水,可以有效減少滲漏損失以及蒸發(fā)的損失。
3 改進地面灌水技術(shù)措施
3.1 灌水方式上來看
目前的噴灌方式有噴灌、微灌技術(shù)?,F(xiàn)階段,噴灌技術(shù)已被世界各農(nóng)業(yè)大國廣泛應(yīng)用,它具有節(jié)水,適應(yīng)性強,占用耕地少而且節(jié)省勞動力等不可替代的優(yōu)點。相對于噴灌,微灌則是一種現(xiàn)代化的局部灌溉技術(shù),具有精細高效的優(yōu)點等等。以此來提高利用水的灌溉水的效率。
3.2 從土地類型上看
對于不同的土地類型,需要改變地面噴灌技術(shù),土地類型有水平畦田灌溉技術(shù),覆膜灌溉技術(shù)等,對于水平畦灌需要采用激光控制下的土地平整技術(shù),進而實現(xiàn)高精度的地面平整。在傳統(tǒng)地面灌溉的基礎(chǔ)上,結(jié)合一些新技術(shù)以提高田間水利用率田間水利用系數(shù)可達到0.8以上,通過平整土地取得良好的節(jié)水效果,進而提高灌溉水利用系數(shù)。
4 管理措施
4.1 加大節(jié)水宣傳力度,提高全社會節(jié)水意識
一方面多種渠道普及節(jié)水知識,讓廣大用水農(nóng)戶充分認識我國水資源緊缺的現(xiàn)狀及今后的嚴(yán)峻形勢,增強患水、節(jié)水意識。另一方面,開展活動,讓農(nóng)民參與到節(jié)水工作中來,以活動為載體,通過以點帶面,全面帶動農(nóng)戶的節(jié)水積極性。部分政府部門要設(shè)立節(jié)水宣傳日等活動,時刻提醒廣大人民群眾節(jié)水的重要性,調(diào)動積極性廣泛參與,并對農(nóng)戶提供高質(zhì)服務(wù)。加強對農(nóng)民節(jié)水意識的提高,提高灌溉水利用系數(shù)。
4.2 實行計劃回收廢水,優(yōu)化水資源配置
利用好廢水的回收和循環(huán)利用,經(jīng)過處理凈化的水,既可以用來澆灌綠地,也可以用于灌溉區(qū)的灌溉。另一方面,進一步建立農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水的長效機制,主要包括建立科學(xué)有效的節(jié)水農(nóng)業(yè)水價體制,充分認識了解節(jié)水農(nóng)業(yè)的必要性,與此同時,對農(nóng)業(yè)的發(fā)展進行適當(dāng)?shù)恼a貼,鼓勵農(nóng)民大力發(fā)展當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè),即提高了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的收入又響應(yīng)了節(jié)水政策,提高了利用水系數(shù)。
5 結(jié)束語
我國是一個水資源利用的大國,但不是水資源利用強國。我國水資源人均占有量少,隨著我國工農(nóng)業(yè)的進一步發(fā)展,我國水資源緊缺的現(xiàn)狀進一步加劇,供需矛盾更加突出。針對這一狀況,我國必須保證水資源的可持續(xù)利用,尤其是農(nóng)業(yè)灌溉水的有效利用,所以加強水利建設(shè),不斷提高灌溉水利用系數(shù)來實現(xiàn)。
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作者簡介:秦緒華(1964-),男,黑龍江哈爾濱人,工程師。