馬志強
摘要:農(nóng)田水利節(jié)水灌溉的意義重大,能夠提高水資源利用率,滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水需求。從節(jié)水灌溉的推進(jìn)角度分析,需做好基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè),為節(jié)水灌溉的實現(xiàn)提供支持。現(xiàn)針對農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)和運行問題,采取實例分析的方法,展開具體的論述。首先,概述了農(nóng)田水利節(jié)水灌溉建設(shè)與管理創(chuàng)新的意義。其次,分析了農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程的建設(shè)要點。最后,提出工程運行管理的辦法。
關(guān)鍵詞:農(nóng)田水利;節(jié)水灌溉;工程建設(shè);運行管理
近年來,我國不斷加大農(nóng)田水利節(jié)水工程建設(shè)的投入力度。截至2020年底,我國節(jié)水灌溉面積達(dá)到3780萬hm2。其中,噴灌、微灌、管道輸水灌溉等高效節(jié)水灌溉面積達(dá)到2333.33萬hm2。據(jù)統(tǒng)計,近30年來,我國農(nóng)業(yè)灌溉年均用水量基本維持在約3400億m3,占全社會用水總量的56%左右。在灌溉面積擴大、灌溉保證率提高、糧食總產(chǎn)量穩(wěn)步增加的情況下,我國農(nóng)業(yè)用水總量基本維持穩(wěn)定,節(jié)水灌溉功不可沒。從節(jié)水灌溉的價值發(fā)揮角度分析,既需要做好建設(shè)環(huán)節(jié)的管理,也必須要嚴(yán)格把控運行的效益,全面提高工程運行的水平,創(chuàng)造更多的價值。
1 農(nóng)田水利節(jié)水灌溉建設(shè)和管理創(chuàng)新的意義
我國農(nóng)業(yè)節(jié)水取得了重大成績,不過如何服務(wù)好鄉(xiāng)村振興與農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化發(fā)展,促進(jìn)水資源可持續(xù)化發(fā)展,農(nóng)田水利還面臨很多挑戰(zhàn)與問題。例如,很多大型灌區(qū)干支渠和排水溝老化失修;工程運行管理不規(guī)范,信息化水平不高等。對于上述問題,需加強控水節(jié)水的研究,強化控水管理,同時實現(xiàn)節(jié)水的突破。實踐中需要積極推進(jìn)中型灌區(qū)續(xù)建配套和現(xiàn)代化改造;嚴(yán)格農(nóng)業(yè)用水管理,將水資源設(shè)定為約束指標(biāo),堅持以水定地、以水定產(chǎn),做好總量與定額的管控。除此之外,需積極推進(jìn)智慧灌區(qū)的建設(shè),形成具備預(yù)報預(yù)警和預(yù)演功能的指揮灌區(qū)系統(tǒng)。
2 農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程的建設(shè)實例分析
2.1 案例概述
以某灌區(qū)為例,為中型灌區(qū),灌區(qū)現(xiàn)有耕地1381.73hm2,為重度干旱地區(qū),灌溉用水主要是地表水和地下水。通過引水經(jīng)過干渠和支渠以及農(nóng)渠實現(xiàn)灌溉。傳統(tǒng)的灌溉方法為漫灌,水資源利用系數(shù)為0.45。灌區(qū)周圍存在一個湖泊,由于氣候變暖和農(nóng)牧灌溉等的影響,面積逐漸萎縮。對于湖泊湖面萎縮和水位下降等系列問題,采取了很多生態(tài)修復(fù)措施,例如休耕不糊和限采地下水等,使得湖面的面積由0.18km2恢復(fù)到20.92km2,修復(fù)了自然生態(tài)屏障,有效遏制了水源地的生態(tài)環(huán)境惡化。除此之外,還采取了灌溉工程措施,采用高效節(jié)水灌溉技術(shù)手段,對灌區(qū)進(jìn)行復(fù)耕,獲得了不錯的成效。現(xiàn)結(jié)合具體實踐,進(jìn)行節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用分析。
2.2 節(jié)水灌溉方式的選擇
經(jīng)過多年的研究與實踐,“篩選”出幾種灌溉技術(shù),被作為高效節(jié)水灌溉技術(shù)廣泛應(yīng)用,例如低壓管道灌溉技術(shù),再比如滴灌與噴灌。從技術(shù)的運用角度分析,需根據(jù)實際需求,結(jié)合灌區(qū)的水利基礎(chǔ)設(shè)施條件,考慮種植的農(nóng)作物的需求,優(yōu)選適宜的方法,滿足灌溉的需求,達(dá)到高效化灌溉的要求。本次項目所處的環(huán)境惡劣,為中干旱區(qū),水資源缺乏,而且蒸發(fā)量很大,灌溉面臨很多技術(shù)挑戰(zhàn)。與此同時,建設(shè)的基礎(chǔ)設(shè)施被損壞了,所以很多技術(shù)無法應(yīng)用。通過對比分析得知,滴灌技術(shù)更適用于果樹和蔬菜等的灌溉,可滿足實際需求,能夠克服惡劣的環(huán)境挑戰(zhàn),灌溉均勻度很高,可以滿足此灌區(qū)的需求。本次農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程的建設(shè)中,便決定采用滴灌技術(shù)。滴灌技術(shù)分為加壓滴灌法和自壓滴灌法,需做好具體分析優(yōu)選適宜的方法。
兩種滴灌技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢分析:(1)加壓滴灌技術(shù)。為達(dá)到應(yīng)用要求,節(jié)約灌溉成本,依托原來的渠道輸水系統(tǒng),結(jié)合加壓系統(tǒng)實現(xiàn)滴灌。本次工程若采用滴灌技術(shù),首部到渠首渠系水資源利用系數(shù)是0.81,節(jié)水灌溉首部到田間灌溉水資源利用系數(shù)為0.9,節(jié)水灌溉定額為302m3/667m2,結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的情況整個灌區(qū)需水量大約為626萬m3,相比傳統(tǒng)的灌溉技術(shù),每年可以節(jié)水987萬m3。從建設(shè)的成本分析,采取節(jié)水加壓灌溉方案投資為1850元/667m2,項目總投資額為3834萬元,每年運行的電費成本為545萬元,同時后期運行管理技術(shù)要求比較高還需要一定的投入。(2)自壓滴灌方法的運用,從干渠相應(yīng)的位置取水建自壓首部,設(shè)置完善的輸水管網(wǎng),合理利用灌區(qū)的地形高差實現(xiàn)自壓滴灌。從應(yīng)用的效益分析,節(jié)水灌溉首部到田間灌溉水資源利用系數(shù)為0.85,節(jié)水灌溉定額為259m3/667m2,結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的情況整個灌區(qū)需水量大約為537萬m3,相比傳統(tǒng)的灌溉技術(shù),每年可以節(jié)水1076萬m3。從建設(shè)的成本角度分析,投資大約
2700元/667m2,項目總投資額為5596萬元,沒有后期運行成本,且后期運行管理技術(shù)要求比較低投入的成本小。經(jīng)過技術(shù)對比分析可知,各有各自的優(yōu)勢,自壓滴灌的項目前期投入大,不過運行管理技術(shù)簡單且成本相對較低;加壓滴灌技術(shù)的應(yīng)用后期投入很大,運行電費花費大。結(jié)合灌區(qū)的具體情況,最終采用了自壓滴灌技術(shù),每年的需水量為537萬m3,占據(jù)區(qū)湖水資源可利用率的6.92%。
2.3 節(jié)水灌溉工程的建設(shè)方案
采取規(guī)?;a(chǎn)模式。從推進(jìn)灌區(qū)規(guī)?;c集約化發(fā)展的角度分析,采取承包和土地流轉(zhuǎn)等方式,轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的分散式農(nóng)業(yè)種植模式,結(jié)合實際情況推行適度規(guī)?;N植與統(tǒng)一化管理。全面統(tǒng)籌規(guī)劃生產(chǎn),采用機械化生產(chǎn)模式,做好大塊農(nóng)田的平整和修復(fù)處理,促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)化農(nóng)田建設(shè),走集約化發(fā)展道路,實現(xiàn)節(jié)水灌溉工程的高效化利用,優(yōu)化系統(tǒng)布置和使用。通過轉(zhuǎn)變經(jīng)營模式,可降低灌區(qū)灌溉系統(tǒng)建設(shè)的成本,提高節(jié)水灌溉的效益,并且可以實現(xiàn)水資源利用率水平,實現(xiàn)灌溉節(jié)水的目的。
做好事前的規(guī)劃設(shè)計。為了實現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置,組織開展農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)前,積極組織開展規(guī)劃設(shè)計。通過對灌區(qū)進(jìn)行全面勘察調(diào)查,掌握土壤條件和氣候以及水資源量等的具體情況,進(jìn)而做好全面系統(tǒng)分析,精準(zhǔn)掌握農(nóng)業(yè)灌溉可用水量和來源,根據(jù)生產(chǎn)的具體情況測算所需要的最大用水量和最小用水量,為建設(shè)工作的開展提供依據(jù),減少投入性資本浪費。貫徹水資源節(jié)約化理念,圍繞農(nóng)作物生產(chǎn)全過程,通過控制灌溉次數(shù)和灌溉周期等指標(biāo),結(jié)合實際情況合理調(diào)節(jié)用水方案,促使灌區(qū)的需求和水資源配置能夠科學(xué)融合起來。對農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程的設(shè)計方案,做好全面分析,以免出現(xiàn)節(jié)水灌溉工程不符合實際需求的問題,避免形式化問題的出現(xiàn),難以發(fā)揮積極的作用。這需要設(shè)計工作人員做好事前的資料分析和調(diào)查,了解滴灌技術(shù)的應(yīng)用原理和設(shè)備材料的性能,結(jié)合灌區(qū)的情況,分析農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)的重難點,做好設(shè)計的優(yōu)化,尤其是滴灌管網(wǎng)的布置優(yōu)化,精準(zhǔn)定位農(nóng)作物種植區(qū)。對輸配水管道的設(shè)計,則要進(jìn)行預(yù)判分析管道流量大小,進(jìn)而保障輸水的安全。積極優(yōu)化首部過濾結(jié)構(gòu),結(jié)合灌溉用水的水質(zhì)情況,選擇適宜的過濾方法。本次工程建設(shè)中使用的是網(wǎng)式過濾方案,并且結(jié)合管材的特點做好分析,保證材料的抗老化性能,選擇高性能的滴管器,實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計的目的,保障設(shè)計的科學(xué)性和合理性,實現(xiàn)節(jié)水的效果。針對鹽漬化和沙漠化問題,同步推進(jìn)生態(tài)整治工作,采取種植樹木的方式來解決。
做好建設(shè)過程的質(zhì)量控制。農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程的質(zhì)量控制,占據(jù)著重要的位置,必須要結(jié)合具體情況制定完善的建設(shè)質(zhì)量管理辦法,為質(zhì)量管控工作的開展提供依據(jù)。日常管理工作中需要對使用的材料設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格的檢查,及時發(fā)現(xiàn)存在的質(zhì)量問題,杜絕應(yīng)用到農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程實踐。除此之外,做好施工全過程的監(jiān)督和檢查,發(fā)現(xiàn)工程施工質(zhì)量問題后則要做好整改,防范各類質(zhì)量問題的出現(xiàn),切實保障節(jié)水灌溉的效果。
做好后期管理。從當(dāng)前的農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程運行管理實際分析,存在著重視建設(shè)和忽略管理的問題,很多工程投入運行后管理不到位,進(jìn)而無法發(fā)揮節(jié)水灌溉的作用,需要做好嚴(yán)格控制。本次工程項目投入運行后,移交管理部門,簽訂后期管護責(zé)任書,保證節(jié)水工程建設(shè)和管護責(zé)任有機結(jié)合,保障灌溉工程高效化運行。除此之外,還投入了資金和技術(shù),為農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程運行管理提供了支持和保障,保障農(nóng)田水利的利用價值得以實現(xiàn)。
3 農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程的運行管理策略
3.1 采取全方位的管理措施
增強農(nóng)民的節(jié)水意識和責(zé)任意識。節(jié)水灌溉工程的運行管理需要農(nóng)戶的積極配合,做好節(jié)水工作,提高節(jié)水灌溉的效果。這需要面向農(nóng)戶做好宣傳和教育,通過組織開展座談會和研討會等方式,使得農(nóng)民可以全面充分了解建設(shè)的意義和運行維護的重要性,參與到節(jié)水灌溉工程建設(shè)和運行管理實際,合理利用基礎(chǔ)設(shè)施,全面提高運行管理的水平。
編制完善的管理制度。從節(jié)水灌溉工程建設(shè)和運行全方面入手,按照法律法規(guī)和相關(guān)管理辦法,結(jié)合工程的具體情況,制定完善的管理制度,高效化推進(jìn)各項工作,保障工程高質(zhì)量建設(shè)和穩(wěn)定運行。在運行管理方面必須要明確具體責(zé)任部門和人員,高效化推進(jìn)和落實各項管理工作,保障節(jié)水灌溉工程運行管理落實到位。
做好人員隊伍的建設(shè)。節(jié)水灌溉工程的運行管理工作開展,需要相關(guān)人員力量的支持。實踐中必須要做好管理工作人員的培訓(xùn),使其可以掌握智慧化技術(shù)應(yīng)用方法以及相關(guān)理論知識,高效化推進(jìn)各項工作,保障管理目標(biāo)實現(xiàn)。從業(yè)務(wù)培訓(xùn)的角度分析,需對節(jié)水灌溉工程運行維護專業(yè)技能以及應(yīng)急處理能力展開培訓(xùn),使其可以結(jié)合區(qū)域的實際情況進(jìn)行全面分析,提出針對性的意見和建議,高質(zhì)量推進(jìn)落實各項工作。作為運行管理人員必須要具備根據(jù)實際情況提出整改方案的能力,有效減少水資源的消耗,避免產(chǎn)生經(jīng)濟損失,創(chuàng)造更多的價值[1]。
加大管理投入力度。節(jié)水灌溉工程運行管理需要一定的投入,實踐中需要結(jié)合具體情況做好全面分析,提供相應(yīng)的資金支持和技術(shù)支持等,保障各項工作高效化開展和落實[2]。
構(gòu)建完善的監(jiān)督管理體系。節(jié)水灌溉工程運行管理工作是否落實到位,則要做好監(jiān)督管理工作。結(jié)合具體情況構(gòu)建完善的監(jiān)督管理機制,配置充足的管理人力資源,組建高素質(zhì)的管理隊伍,負(fù)責(zé)節(jié)水灌溉工程管理工作。通過第三方監(jiān)督管理,采取媒體監(jiān)督和群眾監(jiān)督等方式,增強相關(guān)主體的重視度高效化推進(jìn)管理工作,全面提高節(jié)水灌溉工程運行管理水平,及時發(fā)現(xiàn)隱患與問題,提出優(yōu)化改進(jìn)的措施,保證節(jié)水灌溉工程的價值得以實現(xiàn)[3]。
3.2 積極推廣智慧化管理手段
農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程運行管理工作的中,推廣智慧化手段具有重要的意義。根據(jù)灌區(qū)的實際情況,構(gòu)建灌區(qū)智能信息化管理系統(tǒng),能夠減少水資源浪費,并且提高灌溉水利用率,保證灌區(qū)安全穩(wěn)定運行,并且節(jié)約人力成本,全面提高管理效率,促進(jìn)水資源優(yōu)化配置。利用智能信息化管理系統(tǒng),管理人員可以足不出戶便能夠查看灌區(qū)現(xiàn)場的視頻畫面,借助移動端設(shè)備查看灌區(qū)信息,并且進(jìn)行巡視檢查,農(nóng)戶也可以進(jìn)行線上充值繳費。從灌區(qū)的信息化管理實際分析,通過水流量監(jiān)控管理,水雨情動態(tài)監(jiān)測,水庫安全監(jiān)測,配水調(diào)度管理,水費計價管理等,實現(xiàn)對灌區(qū)工程運行的全面化管理,全面提高管理的水平,降低管理的成本[4]。
一般來說,構(gòu)建的灌區(qū)信息化管理系統(tǒng),監(jiān)測模塊主要由數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡(luò)傳輸以及數(shù)據(jù)存儲等構(gòu)成。信息采集為系統(tǒng)建設(shè)的重點部分,承擔(dān)著灌區(qū)取水用水?dāng)?shù)據(jù)信息的采集任務(wù),網(wǎng)絡(luò)傳輸作為系統(tǒng)監(jiān)測平臺以及各個底層監(jiān)測站通信的媒介,保障數(shù)據(jù)信息的穩(wěn)定傳輸和使用。數(shù)據(jù)存儲與處理也是監(jiān)測平臺,配置了匯集和存儲以及數(shù)據(jù)處理等的軟硬件設(shè)施,為節(jié)水灌溉工程運行管理提供技術(shù)支持。建設(shè)的節(jié)水灌溉工程信息化管理平臺,可實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的集中化展示和分析以及存儲,并且能夠形成各類分析報表,為管理部門實施管理提供支持。灌區(qū)的渠道具體分為干渠和支渠以及斗渠等,結(jié)合不同類型以及不同的現(xiàn)場情況,取水計量設(shè)備配置也不同,在實踐中需結(jié)合實際優(yōu)化配置。通常來說,系統(tǒng)主要監(jiān)測取水量和設(shè)備運行狀態(tài)以及現(xiàn)場圖像視頻等,同時結(jié)合實際需求實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制水泵或者閘門開關(guān)[5]。設(shè)置的監(jiān)測站,使用的是無線采集和實時化監(jiān)測工作方式,標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測站配置的設(shè)備包括數(shù)據(jù)采集終端和流量計量設(shè)備以及通信設(shè)備等,能夠滿足節(jié)水灌溉工程信息化管理的需求。從實際應(yīng)用的角度分析,必須要結(jié)合節(jié)水灌溉工程的運行管理需求,合理開發(fā)信息化管理模塊,做好全面嚴(yán)格控制,全面提高運行管理的效益水平,創(chuàng)造更多的管理價值和效益[6]。
4 結(jié)語
綜上所述,農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程的建設(shè)和運行管理工作開展,都占據(jù)著重要地位,光建不管無法發(fā)揮價值作用,若建設(shè)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)也會影響到后期的運行效益,因此必須要做好全面嚴(yán)格控制,切實保障農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程質(zhì)量和運行效益,實現(xiàn)對水資源的高效化利用,同時滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需求。
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