论文部分内容阅读
摘 要: 水是生命之源,人类的起源离不开水,随着我国经济社会的快速发展对节水灌溉工程的发展取得了显著的节水增产增效的效益。高效节水灌溉具有诸多优点,但由于平均投资较高,大范围推广高效节水灌溉项目资金困难较大。大力发展高效节水灌溉技术不仅可以恢复和改善农业基础设施,而且可以大大提高农产品的产量、质量以及经济效益,达到既保障国家粮食生产安全又促进农民致富奔小康的目的。因地制宜的选择高效节水灌溉工程形式,农民乐于接受,才能用好、管好高效节水灌溉工程,使其充分发挥效益。本着安全、可行和经济的前提下,通过在工程规划设计中对工作制度、系统流量、管径和管材的优化来降低投资,只有工程的经济合理,高效节水灌溉项目才能得到更好地推广和发展。
关键词:高效节水;节水灌溉;工程建设;问题;对策
中图分类号:TU991.64 文献标识码:A 文章编号:
1引言
自20世纪90年代以来,随着水资源供需矛盾日益加剧,党和政府提出了“大力普及节水灌溉技术”和“大力发展节水农业,把推广节水灌溉作为一项革命性措施来抓,大幅度提高水的利用率,努力扩大农田有效灌溉面积”,十多年来,高效节水灌溉发展经历了示范、推广和大面积应用三个阶段,各阶段节水灌溉工程建设取得了较好的经济效益和社会效益,但也明显存在一些问题。目前我国水资源十分紧缺,而农业传统的大水漫灌方式使农业用水量占全国总用水量的7O 以上,而水的有效利用率只有3O ~4O%。改变传统的灌溉习惯,用较少的水获得较高的产出效益,推广高效节水灌溉技术是一项重任,也是缓解我国水资源紧缺的途径之一,更是现代农业发展的必然选择。
2 高效节能灌溉建设工程中的问题
高效节水灌溉是对除土渠输水和地表漫灌之外所有输、灌水方式的统称。高效节水灌溉技术发展到现在,其主要灌溉方式主要包括:低压管道灌溉、喷灌和微灌等,其中微灌按所用的设备(主要是灌水器)及出流形式不同,分为:滴灌、微喷灌、涌泉灌、重力滴灌和渗灌。高效节水灌溉具有适应性强、省水、省工省地、保持水土、防止次生盐碱化和增产等优点。但由于其对灌水精细程度较高,管材等设备应用较多,施工技术及后期管理要求高,从而导致工程亩均投资相对较高。根据以往工程实例,一般投资在1.8~4.5万元/hmz,在一些自然条件较差的区域投资可能更高,平均投资较高对大范围推广高效节水灌灌溉项目带来了很大的资金困难。
2.1关于工程规模的确定。在高效节水灌溉工程规划设计中,工程规模是在参考当地气候、土壤性质、水文地质与工程地质、社会经济条件等因素基础上,主要依据水土资源平衡分析来确定。水土资源平衡法确定工程规模是合理的,但是在实际应用中还要充分考虑到当地群众种植习惯、灌溉理念、对先进技术群众接受程度等因素。在当前干旱或半干旱地区建设大规模的节水灌溉工程中,普遍存在因种植习惯、灌溉理念等原因造成高效节水技术不被接受的现象,工程难以落实到地块上,严重影响工程建设进度和实施规模,给建设、监理和施工等单位带来众多难题。
2.2关于工程设计质量问题。节水灌溉工程属于压力灌溉系统,相对地面灌溉来说具有较高的技术含量。工程设计技术参数的优劣,直接影响系统的可操作性、安全性以及运行质量等。衡量工程设计水平高低不仅仅是设计单位资质等级高低,更重要的是设计单位投入技术力量的高低。具备资质的设计单位长期以来主要从事水利水电工程设计,对闸、坝、桥、涵等水工建筑物具备丰富的设计经验,但对节水灌溉技术,接触少,设计经验相对不足。
2.3项目建设单位人才缺乏,管理能力有待加强,参与建设管理人员缺乏必要节水灌溉专业知识。由于专业知识的缺乏,无法做 基于专业知识的客观判断,难以形成自己的观点。
2.4参与工程施工人员整体素质不高。按照相关管理办法,节水灌溉工程施工需进行招投标,中标单位都具备相应施工资质。但实际操作中多为规模较小、无资质的施工企业或个人借用施工一资质参与竞标,工程施工由无资质的公司组织实施,这些公司普遍存在技术人员不足,人员整体素质不高等问题,势必影响工程进度和质量。
根据近几年实施的节水灌溉工程设计来看,还普遍存在以下问题:① 因客观上不重视,基础工作粗糙。工程设计人员很少或基本没有踏勘现场,设计蓝图明显差别于实际地块,按图难以施工,不得不进行设计变更。②专业知识明显缺乏,设计成果可操作性差:一方面缺乏对当前节水灌溉设备和管材、管件以及灌水器规格型号的了解,材料清单中必要关键经常漏掉,或设计清单中含有非标产品,市场上无法买到,施工工艺上无法实现,需要多个管件转换,给施工单位造成经济损失。另一方面缺乏必要的基础专业知识,如在内蒙鄂尔多斯规模一个超过2 000多公顷的滴灌工程设计中,地块土壤为沙土,在施工时才发现设计人员将管沟开挖边坡系数设计为1:0.20,属于重大设计错误,按相关标准沙土地开挖边坡系数应为1:O.75,才能保证边坡稳定,不至于塌方。这一重大错误严重影响了施工进度,给业主和施工方都造成了重大经济损失。③工程设计每667m 平均造价明显偏低。近几年在西北和东北等地大田膜下滴灌工程中,普遍存在工程设计概算明显偏低,实际操作难度大,给节水灌溉事业的健康发展带来隐患。作為节水行业发展,除了政府重视、增加投入,市场规范,管理严格,还应确保设计、监理和施工等企业单位的合理利润,参与行业建设的企业健康发展才是行业发展的基本保证。
3 高效节能灌溉建设工程中的控制措施
3.1城郊设施农业节水高效工程技术模式
设施农业栽培也称保护地栽培,是利用日光温室、塑料棚等保护设施,人为地创造适于作物生长发育的环境条件。从而达到优质、高产、高效。其生产对象是高附加值的供城市居民消费的蔬菜、花卉等价格高的作物。郊区是发展设施农业节水高效工程技术最理想的地区,在这些地区滴灌技术为最常用的节水灌溉技术。这种工程技术模式一般包括:水源工程、日光温室(或塑膜大棚)、灌溉首部枢纽(水泵、控制设备、施肥设备)、输水管道、灌水器。灌水器常用滴头、滴灌管(带)、涌水器,还可结合覆膜进行膜下灌溉。设施农业节水灌溉工程技术装备应立足于国内。尤其在现阶段,应在吸收国内外先进技术的基础上,大力发展适合当地的设施农业装备。在设施农业用的节水灌溉设备方面,应重点解决适合普通温室应用的成套微灌设备的材料配方、生产工艺问题,降低销售价格、提高可靠性和耐久性。
3.2纯井灌区生态农业节水灌溉工程技术模式
目前,纯井灌区大多存在地下水位逐年下降,生态环境恶化的问题。在这类灌区,减少灌溉用水量的主要目的应是改善水环境,恢复生态平衡,维护农业生产的可持续发展。因此,在灌区内的作物灌溉用水量,应按生态要求可供给的地下水开采量来确定。在这种前提下,当前这类灌区大多数已不能对全部灌溉面积上的作物实行充分灌溉。要解决这个问题可采取两种办法,一是减少灌溉面积,在余下的灌溉面积上,仍采用追求最高单产的传统充分灌溉方法,其他面积则发展“雨养农业”,二是仍维持原来的灌溉面积,对作物灌溉则采取非充分灌溉方法,即在水分对作物产量形成的最敏感时期实行充分供水,而在其他时期实行少供水甚至不供水,不追求作物单产最高,而追求总产最高。在高效节水灌溉技术方面,一般对大田作物采用低压管道输水灌溉,对经济作物可采用微灌。
4 结语
高效节水灌溉具有诸多优点,推广高效节水灌溉技术是一项重任,也是缓解我国水资源紧缺的重要途径之一。由于高效节水灌溉工程亩均投资相对较高,大范围推广资金困难较大。在工程规划设计中,要本着安全、可行和经济的前提下,不断优化工作制度、系统流量、管径和管材等来合理降低投资,只有工程的经济合理,高效节水灌溉项目才能得到更好地推广和发展。
作者简介:
哈斯木江.依布拉音、男、维、1966年6月出生,大专、水利工程师、1991年8月工作,从事水利灌溉工程管理工作。
参考文献:
[1]易立新,徐鹤.地下水数值模拟:GMS应用基础与实例[M].北京:化学工业出版社.2009.
[2]黄莹,胡铁松,范筱林.河套灌区永济灌域地下水数值模拟⋯ .中国农村水利水电,2O1 0,02:79-83
[3]郭元裕.农田水利学(第三版)[M].北京:中国水利水电出版社,1997.
[4]秦为耀.节水灌溉技术[M].北京:中国水利水电出版社,2001.
关键词:高效节水;节水灌溉;工程建设;问题;对策
中图分类号:TU991.64 文献标识码:A 文章编号:
1引言
自20世纪90年代以来,随着水资源供需矛盾日益加剧,党和政府提出了“大力普及节水灌溉技术”和“大力发展节水农业,把推广节水灌溉作为一项革命性措施来抓,大幅度提高水的利用率,努力扩大农田有效灌溉面积”,十多年来,高效节水灌溉发展经历了示范、推广和大面积应用三个阶段,各阶段节水灌溉工程建设取得了较好的经济效益和社会效益,但也明显存在一些问题。目前我国水资源十分紧缺,而农业传统的大水漫灌方式使农业用水量占全国总用水量的7O 以上,而水的有效利用率只有3O ~4O%。改变传统的灌溉习惯,用较少的水获得较高的产出效益,推广高效节水灌溉技术是一项重任,也是缓解我国水资源紧缺的途径之一,更是现代农业发展的必然选择。
2 高效节能灌溉建设工程中的问题
高效节水灌溉是对除土渠输水和地表漫灌之外所有输、灌水方式的统称。高效节水灌溉技术发展到现在,其主要灌溉方式主要包括:低压管道灌溉、喷灌和微灌等,其中微灌按所用的设备(主要是灌水器)及出流形式不同,分为:滴灌、微喷灌、涌泉灌、重力滴灌和渗灌。高效节水灌溉具有适应性强、省水、省工省地、保持水土、防止次生盐碱化和增产等优点。但由于其对灌水精细程度较高,管材等设备应用较多,施工技术及后期管理要求高,从而导致工程亩均投资相对较高。根据以往工程实例,一般投资在1.8~4.5万元/hmz,在一些自然条件较差的区域投资可能更高,平均投资较高对大范围推广高效节水灌灌溉项目带来了很大的资金困难。
2.1关于工程规模的确定。在高效节水灌溉工程规划设计中,工程规模是在参考当地气候、土壤性质、水文地质与工程地质、社会经济条件等因素基础上,主要依据水土资源平衡分析来确定。水土资源平衡法确定工程规模是合理的,但是在实际应用中还要充分考虑到当地群众种植习惯、灌溉理念、对先进技术群众接受程度等因素。在当前干旱或半干旱地区建设大规模的节水灌溉工程中,普遍存在因种植习惯、灌溉理念等原因造成高效节水技术不被接受的现象,工程难以落实到地块上,严重影响工程建设进度和实施规模,给建设、监理和施工等单位带来众多难题。
2.2关于工程设计质量问题。节水灌溉工程属于压力灌溉系统,相对地面灌溉来说具有较高的技术含量。工程设计技术参数的优劣,直接影响系统的可操作性、安全性以及运行质量等。衡量工程设计水平高低不仅仅是设计单位资质等级高低,更重要的是设计单位投入技术力量的高低。具备资质的设计单位长期以来主要从事水利水电工程设计,对闸、坝、桥、涵等水工建筑物具备丰富的设计经验,但对节水灌溉技术,接触少,设计经验相对不足。
2.3项目建设单位人才缺乏,管理能力有待加强,参与建设管理人员缺乏必要节水灌溉专业知识。由于专业知识的缺乏,无法做 基于专业知识的客观判断,难以形成自己的观点。
2.4参与工程施工人员整体素质不高。按照相关管理办法,节水灌溉工程施工需进行招投标,中标单位都具备相应施工资质。但实际操作中多为规模较小、无资质的施工企业或个人借用施工一资质参与竞标,工程施工由无资质的公司组织实施,这些公司普遍存在技术人员不足,人员整体素质不高等问题,势必影响工程进度和质量。
根据近几年实施的节水灌溉工程设计来看,还普遍存在以下问题:① 因客观上不重视,基础工作粗糙。工程设计人员很少或基本没有踏勘现场,设计蓝图明显差别于实际地块,按图难以施工,不得不进行设计变更。②专业知识明显缺乏,设计成果可操作性差:一方面缺乏对当前节水灌溉设备和管材、管件以及灌水器规格型号的了解,材料清单中必要关键经常漏掉,或设计清单中含有非标产品,市场上无法买到,施工工艺上无法实现,需要多个管件转换,给施工单位造成经济损失。另一方面缺乏必要的基础专业知识,如在内蒙鄂尔多斯规模一个超过2 000多公顷的滴灌工程设计中,地块土壤为沙土,在施工时才发现设计人员将管沟开挖边坡系数设计为1:0.20,属于重大设计错误,按相关标准沙土地开挖边坡系数应为1:O.75,才能保证边坡稳定,不至于塌方。这一重大错误严重影响了施工进度,给业主和施工方都造成了重大经济损失。③工程设计每667m 平均造价明显偏低。近几年在西北和东北等地大田膜下滴灌工程中,普遍存在工程设计概算明显偏低,实际操作难度大,给节水灌溉事业的健康发展带来隐患。作為节水行业发展,除了政府重视、增加投入,市场规范,管理严格,还应确保设计、监理和施工等企业单位的合理利润,参与行业建设的企业健康发展才是行业发展的基本保证。
3 高效节能灌溉建设工程中的控制措施
3.1城郊设施农业节水高效工程技术模式
设施农业栽培也称保护地栽培,是利用日光温室、塑料棚等保护设施,人为地创造适于作物生长发育的环境条件。从而达到优质、高产、高效。其生产对象是高附加值的供城市居民消费的蔬菜、花卉等价格高的作物。郊区是发展设施农业节水高效工程技术最理想的地区,在这些地区滴灌技术为最常用的节水灌溉技术。这种工程技术模式一般包括:水源工程、日光温室(或塑膜大棚)、灌溉首部枢纽(水泵、控制设备、施肥设备)、输水管道、灌水器。灌水器常用滴头、滴灌管(带)、涌水器,还可结合覆膜进行膜下灌溉。设施农业节水灌溉工程技术装备应立足于国内。尤其在现阶段,应在吸收国内外先进技术的基础上,大力发展适合当地的设施农业装备。在设施农业用的节水灌溉设备方面,应重点解决适合普通温室应用的成套微灌设备的材料配方、生产工艺问题,降低销售价格、提高可靠性和耐久性。
3.2纯井灌区生态农业节水灌溉工程技术模式
目前,纯井灌区大多存在地下水位逐年下降,生态环境恶化的问题。在这类灌区,减少灌溉用水量的主要目的应是改善水环境,恢复生态平衡,维护农业生产的可持续发展。因此,在灌区内的作物灌溉用水量,应按生态要求可供给的地下水开采量来确定。在这种前提下,当前这类灌区大多数已不能对全部灌溉面积上的作物实行充分灌溉。要解决这个问题可采取两种办法,一是减少灌溉面积,在余下的灌溉面积上,仍采用追求最高单产的传统充分灌溉方法,其他面积则发展“雨养农业”,二是仍维持原来的灌溉面积,对作物灌溉则采取非充分灌溉方法,即在水分对作物产量形成的最敏感时期实行充分供水,而在其他时期实行少供水甚至不供水,不追求作物单产最高,而追求总产最高。在高效节水灌溉技术方面,一般对大田作物采用低压管道输水灌溉,对经济作物可采用微灌。
4 结语
高效节水灌溉具有诸多优点,推广高效节水灌溉技术是一项重任,也是缓解我国水资源紧缺的重要途径之一。由于高效节水灌溉工程亩均投资相对较高,大范围推广资金困难较大。在工程规划设计中,要本着安全、可行和经济的前提下,不断优化工作制度、系统流量、管径和管材等来合理降低投资,只有工程的经济合理,高效节水灌溉项目才能得到更好地推广和发展。
作者简介:
哈斯木江.依布拉音、男、维、1966年6月出生,大专、水利工程师、1991年8月工作,从事水利灌溉工程管理工作。
参考文献:
[1]易立新,徐鹤.地下水数值模拟:GMS应用基础与实例[M].北京:化学工业出版社.2009.
[2]黄莹,胡铁松,范筱林.河套灌区永济灌域地下水数值模拟⋯ .中国农村水利水电,2O1 0,02:79-83
[3]郭元裕.农田水利学(第三版)[M].北京:中国水利水电出版社,1997.
[4]秦为耀.节水灌溉技术[M].北京:中国水利水电出版社,2001.