白新華
中圖分類號:S27文獻標志碼:B DOI: 10.19415/j.cnkl.1673-890x.2021.05.105
在世界水資源日益匱乏的背景下,傳統(tǒng)的灌溉方法已不再適應(yīng)當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn),而先進的節(jié)水技術(shù)可以有效提高水利工程大型灌區(qū)的水利用系數(shù)。與傳統(tǒng)灌溉技木相比,節(jié)水灌溉包括r干程、農(nóng)業(yè)、生物管理措施,可根據(jù)農(nóng)田水質(zhì)、區(qū)域水情變化、作物需水量和當(dāng)?shù)毓┧畻l件智能控制灌溉水;在確保作物產(chǎn)量和質(zhì)量的基礎(chǔ)上,可以充分利用降雨和土壕水及時地灌溉,減少水利工程大型灌區(qū)灌溉用水量,并提高經(jīng)濟、社會效益和改善生態(tài)環(huán)境。節(jié)水灌溉不能簡單地理解為減少灌溉用水量,從本質(zhì)上講,節(jié)水灌溉是許多科學(xué)可行的技術(shù)措施的組合,可以提高降雨和土壤水分利用率,減少作物之間的蒸騰作用,從而避免浪費、減少灌水量,且不會影響農(nóng)作物的生長和成熟。
節(jié)水灌溉技術(shù)包括水資源的分配、運輸、田間灌溉和農(nóng)作物的吸水。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,具有灌溉設(shè)施的地區(qū)在節(jié)水技術(shù)使用方面已取得重大進展。我國地域廣大,每個灌區(qū)都有其特點,這就要求根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r采取措施,并根據(jù)每個大型灌區(qū)水利工程的特點采用不同的節(jié)水技術(shù)。目前,在我國水利工程大型灌區(qū),節(jié)水技木仍具有很大的空間和潛力。
隨著社會的進步和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,各行各業(yè)的用水量逐年增加,再加上自然環(huán)境和人為因素的影響,我國水資源總量逐年減少。供水量的大量減少導(dǎo)致某些水利工程大型灌區(qū)的水資源短缺,可用水量大大減少,這對周圍的農(nóng)業(yè)灌溉地區(qū)產(chǎn)生了重大影響,極易導(dǎo)致經(jīng)濟作物和糧食減產(chǎn)。
19世紀50-70年代,受當(dāng)時科學(xué)技術(shù)和投資的限制,訐多水利工程大型灌區(qū)的大型灌溉基礎(chǔ)設(shè)施不足,沒有形成相對成熟的灌溉系統(tǒng),大量的作物無法得到充分灌溉。同時,由于運行時間長以及環(huán)境侵蝕,許多大型灌溉基礎(chǔ)設(shè)施逐漸老化,嚴重降低了灌溉效率,并影響了經(jīng)濟作物的正常生長。
根據(jù)國家政策要求,很多地區(qū)積極投資水利和灌溉設(shè)施的規(guī)劃和建設(shè)。但在規(guī)劃設(shè)計過程中,某些水利工程大型灌區(qū)對高科技和規(guī)模的追求并沒有充分考慮到實際情況,未進行長期設(shè)計和規(guī)劃。水利工程大型灌區(qū)規(guī)劃完成后,很難滿足實際的灌溉需求,從而導(dǎo)致水資源的多重損失。某些水利工程大型灌區(qū)設(shè)計和節(jié)水灌溉前,沒有進行現(xiàn)場調(diào)查,這使得難以充分滿足當(dāng)?shù)貧夂?、降水和農(nóng)作物灌溉需求來適應(yīng)灌溉項目的建設(shè)和規(guī)劃,從而嚴重限制了水利工程中的節(jié)水灌溉,不利于當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展。
早期的規(guī)劃設(shè)計對于水利工程大型灌區(qū)的建設(shè)非常重要。而在水利工程大型灌區(qū)的實際規(guī)劃設(shè)計中,很多設(shè)計單位主要依靠以往經(jīng)驗,缺乏現(xiàn)場調(diào)查研究,導(dǎo)致規(guī)劃設(shè)計與實際需求不符。這不利于水利工程的后續(xù)建設(shè),也對水利工程的施工埋下了隱患。
水利工程的建設(shè)和規(guī)劃以及灌區(qū)節(jié)水改造離不升專業(yè)人員的支持。但在各種因素的影響下,實踐中仍然缺乏規(guī)劃設(shè)計的專業(yè)人才,在實際的規(guī)劃和建設(shè)過程中沒有實現(xiàn)專業(yè)化,這將對水利設(shè)施的建設(shè)產(chǎn)生不利影響。此外,基層缺乏專業(yè)的施工人才也對水利工程的最終施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響,從而影響整個水利工程的整體施工質(zhì)量。
1)社會效益。水利工程是關(guān)系到國民經(jīng)濟和民生的重要工程,是農(nóng)業(yè)收入持續(xù)增長的重要紐帶。水利工程大型灌區(qū)的節(jié)水技術(shù)改造為國家經(jīng)濟發(fā)展和提高人民生活水平奠定了基礎(chǔ),在社會穩(wěn)定中發(fā)揮重要作用。2)經(jīng)濟效益。通過對節(jié)水技術(shù)的改造、設(shè)備和材料的更新以及水利工程大型灌區(qū)的修復(fù),農(nóng)民投入成本大大降低,水資源利用率得到顯著提高,經(jīng)濟效益達到了最大,對國民經(jīng)濟的發(fā)展及農(nóng)民增產(chǎn)增收發(fā)揮了重要作用。
當(dāng)前,為了適應(yīng)我國農(nóng)業(yè)的新要求,一些水利工程大型灌區(qū)需要重建。重建的重點是節(jié)約水資源,而不是簡單地修復(fù)水利工程大型灌區(qū),必須調(diào)整水利工程大型灌區(qū)原有的管理體系、種植方式、灌溉方式和渠道系統(tǒng)設(shè)計??傮w調(diào)整和規(guī)劃將實現(xiàn)我國水利-r程大型灌區(qū)新目標。因此,需要在節(jié)水的基礎(chǔ)上制定許多計劃措施,以充分利用現(xiàn)有的水資源,最大程度地發(fā)揮灌溉作用,并確保水利工程大型灌區(qū)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。在灌區(qū)總體規(guī)劃中,應(yīng)注意改善和保護灌區(qū)的環(huán)境。在遵守農(nóng)業(yè)計劃、流域和土地協(xié)調(diào)的同時,還必須與水利工程大型灌區(qū)的環(huán)境進行協(xié)調(diào),以確保水利工程大型灌區(qū)的健康發(fā)展。
節(jié)水灌溉項目是需要長期穩(wěn)定運行的項目,但在運營期間通常會受到各種因素的影響。為確保水利工程的安全灌溉有必要從項目的規(guī)劃設(shè)計開始,并根據(jù)實際情況進行適當(dāng)?shù)囊?guī)劃設(shè)計。例如,在設(shè)計渠道時,應(yīng)注意避免深挖高填土和陡峭的地形,以確保渠道的地質(zhì)條件良好,同時要避免使用軟土地和透水土壤帶;在規(guī)劃和開發(fā)項目時,灌溉工程的實際規(guī)劃設(shè)計應(yīng)堅持因地制宜的原則,充分了解實際地形對灌溉的影響,制定適合當(dāng)?shù)厍闆r的措施,以提高灌溉項目的穩(wěn)定性。
要想有效提高水利工程的規(guī)劃和水利工程大型灌區(qū)的節(jié)水質(zhì)量,需要從培養(yǎng)人才開始。1)必須減少規(guī)劃和設(shè)計錯誤,提高規(guī)劃和設(shè)計工作的效率和質(zhì)量。在培訓(xùn)內(nèi)部人員的規(guī)劃和設(shè)計技能的同時,還需要聘請外部專家,使水利工程的規(guī)劃和設(shè)計團隊的整體結(jié)構(gòu)更加合理,并改善水利工程的專業(yè)知識結(jié)構(gòu),充分保證水利工程的合理規(guī)劃和發(fā)展。2)加強基層技術(shù)培訓(xùn),以更好地促進施工過程中有效的規(guī)劃和設(shè)計,并防止由于質(zhì)量問題而造成的經(jīng)濟損失[2j。
就總體水管理和備個地方水利一r程大型灌區(qū)的水管理而言,現(xiàn)有的水管理系統(tǒng)存在一些問題。在灌區(qū)節(jié)水改造的技術(shù)管理上,有必要完善灌區(qū)管理制度,制定詳細的規(guī)章制度,改革一些對節(jié)水無益的管理制度,制定適當(dāng)?shù)墓芾碇贫群鸵?guī)范。灌區(qū)管理體制的改革,不僅滿足了生產(chǎn)發(fā)展的需要,而且為環(huán)境保護作出了貢獻。
1)田問高效節(jié)水技術(shù)。利用田間水鹽循環(huán)和水利工程大型灌區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的耗水量及其轉(zhuǎn)化的機理和規(guī)律,探索水利工程大型灌區(qū)植物有效利用水的新理論,積極推廣植物有效利用水分的生理控制技術(shù)、信息收集和精確灌溉控制技術(shù)。運用農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的協(xié)調(diào)管理,提高灌溉用水管理水平;積極推廣節(jié)水灌溉技術(shù)和新產(chǎn)品,以提高用水效率及作物水分生產(chǎn)率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率;設(shè)置高標準的現(xiàn)場高效處理系統(tǒng)以節(jié)省水資源。
2)水利工程大型灌區(qū)多源連接配置技術(shù)。水利一r程大型灌區(qū)供水來源包括地表水、地下水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水等。整個供水來源有很多水源,根據(jù)灌區(qū)水資源系統(tǒng)的特點,有必要研究確定灌區(qū)水資源一生態(tài)一社會一經(jīng)濟系統(tǒng)復(fù)合作用的機理,為灌區(qū)可持續(xù)利用奠定基礎(chǔ),合理分配,調(diào)節(jié)和管理水資源。
3)水利工程大型灌區(qū)利用再生水和微咸水進行安全濯溉的技術(shù),以保護水資源。針對不同的土壤和植物,制定處理水中有機和有害物質(zhì)的標準,制定灌溉水的質(zhì)量標準,并建立完整安全的灌溉技術(shù)體系。研究微灌條件下土壤和地下水鹽堿化的動態(tài)監(jiān)測技術(shù),提出最佳適應(yīng)性的微咸淡水輪作灌溉方法和控制指標。研究城市和農(nóng)村廢水再生用水灌溉對土壤肥力、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和地下水的影響。
做好水利工程大型灌區(qū)規(guī)劃和設(shè)計,在灌區(qū)引進節(jié)水改造技術(shù),可以從根本上保證農(nóng)田灌溉質(zhì)量、節(jié)約用水、提高水資源利用率,更好地滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要。因此,有必要在節(jié)水框架內(nèi),結(jié)合當(dāng)前存在的問題,加大對水利工程大型灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計的重視,提出有針對性的解決方案,以有效提高農(nóng)田灌溉質(zhì)量,促進當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
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(責(zé)任編輯:劉昀)