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摘要:新疆干旱缺水,农业是典型的灌溉农业,农业主要依靠水利灌溉,水是新疆干旱区最稀缺的资源。随着经济社会快速发展,水资源供求矛盾日益突出,节水势在必行,新疆农业用水占总用水量的96%,新疆节水关键在于农业。二十世纪90年代中期以来,新疆在稀缺水资源诱导下大面积选择了高效节水灌溉技术,现已成为了国内及世界最大的农业高效节水灌溉技术示范区。
关键词:高效节水理念;农田灌溉;工程建设
中图分类号:S607文献标识码: A
引言
随着社会经济的快速发展,水资源供需矛盾日益突出。为有效缓解并解决水资源短缺问题,国家及各级政府提出了一系列的节水措施。本文就以农田的节水灌溉为例,全面剖析节水灌溉工程建设中存在的问题,并对如何解决节水灌溉工程建设中存在的问题提出建议和对策,以确保节水灌溉工程建设的高效性。
一、节水灌溉工程建设的长远规划与建设
随着我国新疆地区水资源供需矛盾的尖锐,节水灌溉工程的建设规模和速度都将有较快的增长。通过深入调查研究和实践发展,我国节水灌溉园区、农业高效用水工程建设在快速、健康发展的同时,在某些地区、某些工程建设中也存在一些问题。
1.1节水灌溉工程建设无长远目标、总体规划
目前,从总体上看我国缺乏较详尽的节水灌溉工程建设的总体、长远规划。具体到每个大的行政区、乡镇、村也基本上没有长远的、具体的节水灌溉工程发展规划。多数地区是根据当年的节水工程投资情况,选择建设地点进行建设,这种发展模式带来的问题是重复建设、浪费投资和节水效果差。
1.2节水灌溉工程的设计没有建立在可靠资料的基础上
目前有一定数量的节水灌溉工程处于瘫痪状态或低效运行状态,其主要原因之一是工程的设计没有建立在可靠基础资料的基础上。如节水工程设计中,供水水源井出水能力的确定,设计中往往根据估计的流量进行。估计值往往偏大,造成运行过程中的水量不足,有时造成部分喷头不转,有时造成喷洒范围小于设计范围,出现漏喷问题等。再如,低压输水管道灌溉灌水技术参数的确定中,以土壤质地单一参数选定土壤入渗参数,而后确定灌水畦田规格,造成低压管道输水灌溉工程的节水效率下降。
1.3设计标准过低,节水效果过差
据某地区面积为6万亩的节水园区的详细统计,园区内低压管道输水灌溉节水灌溉面积上平均的管道密度仅有3.5~4.0米/亩,多数灌溉地块的输水管道仅在耕作条田的上游端进行了铺设,灌水畦田长度与条田的长度相等(150~200米),管道仅解决了灌水井到灌溉地块的输水问题,而不是真正意义上的低压管道输水灌溉。由于管網密度不够,低压管道输水灌溉仅减少了灌溉水在输水过程中的损失,而田间水有效利用系数没有提高,因此节水效果并没有大的提高。有些地区的低压管道输水灌溉仅停留在合流调水远浇的水平上,其效果更差。如项目区某村通过管道将14眼井并联起来合流远浇,14眼井单井工作时的出水量总和是78立方米/小时,合流后,其出水量总和仅有14~20立方米/小时。合流一方面使井、泵效率下降,另一方面出水量减小,灌溉速度减慢,延误农时,至于节水效果更无从谈起。
鉴于节水灌溉工程规划、设计和建设中存在的上述问题,就节水灌溉工程规划与建设提出以下几点建议:
(1)各乡村应在地区农业节水分区规划的前提下,因地制宜地制定本乡村的整体、长远节水灌溉发展规划,并结合投资能力制定分期实施计划,使农业节水灌溉工程建设在有序、无浪费、高质量、整体节水效果最优的条件下进行。做到长远规划,分期实施;建设一片,见效一片。
(2)节水灌溉工程的设计一定要在获取详尽、可靠资料的基础上进行,并要充分考虑未来条件变化对节水灌溉系统的影响。对于诸如供水水源流量、地下水动水位等关系到系统能否正常运行的设计参数应进行实测。
(3)节水灌溉工程的建设应坚持标准。在节水灌溉工程的建设中应按国家现行标准一次到位建设,分期达标的建设思路不宜采纳。
二、节水灌溉工程的类型选择问题
目前节水灌溉工程普遍存在着利用率低的问题,主要表现在喷灌设施的利用率低。喷灌、微喷以其其它灌水技术不可比拟的高的灌溉均匀度和灌溉水利用率达到节水的目的。因此,国内外很多国家把喷灌作为一种主要的节水灌溉工程类型进行推广应用,我国也不例外。近几年来,我国节水灌溉工程的投入大多数集中在喷灌工程的建设上,使我国的喷灌面积得到了较快的发展。但由于我国农村目前实行的联产承包责任制使土地的种植过度分散,每户农民耕作田块的规模一般为2~7亩。这种分散的种植模式给喷灌(包括固定式和半固定式喷灌)的应用带来诸多不便。在这种种植模式下,作物不能实现统一种植,作物的需水时间和需水定额不一致,不能统一灌溉。喷灌系统灌溉时的喷洒宽度一般在20米左右,按170米的条田长度计算,喷灌单支管工作时,一次喷洒面积将在5亩以上,或许涉及到2~3户的土地,灌溉很难进行。所以使喷灌设施闲置,节水灌溉工程有投入无效益。
低压管道输水灌溉这种节水灌水技术在农村普遍受到欢迎,其主要原因有:①低压管道输水灌溉可以很好地解决联产承包责任制土地高度分散种植管理模式下的灌溉问题;②灌溉水供水速度快;③输水工程中的输水损失小;④在合理的畦田规格和单宽流量下可获的90%以上的田间水有效利用率。⑤相对喷灌而言,灌溉水压力低,长期能耗少,
灌溉水成本低;⑥工程管理简单方便,供水可靠,农民的灌溉可按单用户进行,不涉及其他用户。
理论计算和灌水实际都表明,如果低压输水管道灌溉的畦田规格和单宽灌水流量设计合理,井灌条件下的低压输水管道灌溉的灌溉水有效利用系数达到0.85以上是完全可能的,基本上达到了喷灌条件下的有效利用率。因此,鉴于我国目前农村的实际情况,除了应加快研制适应我国土地分散种植模式下的喷灌设施外,在节水工程的建设中,应坚持高标准低压管道输水灌溉优先的原则,在条件允许的地区和地块发展喷灌。
三、节水工程建设与农民增收问题
节水灌溉工程利用率低的另一原因涉及节水灌溉与农民增收的关系问题。节水灌溉工程的实施在带来节水效益的同时,或多或少要增加灌溉水的供水成本或劳务投入。如喷灌、微喷、滴灌,由于灌溉水为有压水,需消耗一定能量给灌溉水加压,使得灌溉水的成本提高;在低压管道输水灌溉条件下,需要增加修筑田埂的劳务输出等。农民并不关心节水带来的社会效益、生态效益,他们所关心的是如何能在他们经营的土地上,以最少的投入获得最大的净收益。最简单的一个例子是农民宁愿多支付用水的水费,而不愿意投入时间去修筑高规格的田间畦埂,而把修埂的时间用于外出打工,以打工挣来的钱来抵偿超额用水的水费。因此,在节水工程的建设中,应充分把节水与农民的增收结合起来。可采取的措施有:
(1)提高节水高效用水工程供水的保证程度。通过提高节水工程的供水保证程度,为农民种植结构的调整创造条件,促进农作物种植结构的调整,增加单位面积的产值,激发农民发展节水灌溉的积极性。
(2)加强节水灌溉工程的管理,降低节水灌溉工程的供水成本。通过引入现代化管理技术和到位的管理,降低工程的运行费,减少管理费用中的人工费比例,降低供水成本,使农民得到更多的实惠,调动他们使用节水工程的自觉性。
(3)优先在水资源极度短缺地区发展节水灌溉工程。在水资源极度短缺地区一方面节水增效效果明显,另一方面群众节水积极性高。
四、结束语
综上所述,节水灌溉工程对于水资源的有效利用和经济发展都有着重要作用。经过上文的分析可以看出,现在我国节水灌溉工程建设中仍存在很多问题。
参考文献:
[1]许平.灌溉技术的发展在我国农耕制度演进中的作用[J].河南师范大学学报(自然科学版).2009(03)
[2]马继军.地面灌溉及几种新的节水灌溉技术[J].民营科技.2011(05)
关键词:高效节水理念;农田灌溉;工程建设
中图分类号:S607文献标识码: A
引言
随着社会经济的快速发展,水资源供需矛盾日益突出。为有效缓解并解决水资源短缺问题,国家及各级政府提出了一系列的节水措施。本文就以农田的节水灌溉为例,全面剖析节水灌溉工程建设中存在的问题,并对如何解决节水灌溉工程建设中存在的问题提出建议和对策,以确保节水灌溉工程建设的高效性。
一、节水灌溉工程建设的长远规划与建设
随着我国新疆地区水资源供需矛盾的尖锐,节水灌溉工程的建设规模和速度都将有较快的增长。通过深入调查研究和实践发展,我国节水灌溉园区、农业高效用水工程建设在快速、健康发展的同时,在某些地区、某些工程建设中也存在一些问题。
1.1节水灌溉工程建设无长远目标、总体规划
目前,从总体上看我国缺乏较详尽的节水灌溉工程建设的总体、长远规划。具体到每个大的行政区、乡镇、村也基本上没有长远的、具体的节水灌溉工程发展规划。多数地区是根据当年的节水工程投资情况,选择建设地点进行建设,这种发展模式带来的问题是重复建设、浪费投资和节水效果差。
1.2节水灌溉工程的设计没有建立在可靠资料的基础上
目前有一定数量的节水灌溉工程处于瘫痪状态或低效运行状态,其主要原因之一是工程的设计没有建立在可靠基础资料的基础上。如节水工程设计中,供水水源井出水能力的确定,设计中往往根据估计的流量进行。估计值往往偏大,造成运行过程中的水量不足,有时造成部分喷头不转,有时造成喷洒范围小于设计范围,出现漏喷问题等。再如,低压输水管道灌溉灌水技术参数的确定中,以土壤质地单一参数选定土壤入渗参数,而后确定灌水畦田规格,造成低压管道输水灌溉工程的节水效率下降。
1.3设计标准过低,节水效果过差
据某地区面积为6万亩的节水园区的详细统计,园区内低压管道输水灌溉节水灌溉面积上平均的管道密度仅有3.5~4.0米/亩,多数灌溉地块的输水管道仅在耕作条田的上游端进行了铺设,灌水畦田长度与条田的长度相等(150~200米),管道仅解决了灌水井到灌溉地块的输水问题,而不是真正意义上的低压管道输水灌溉。由于管網密度不够,低压管道输水灌溉仅减少了灌溉水在输水过程中的损失,而田间水有效利用系数没有提高,因此节水效果并没有大的提高。有些地区的低压管道输水灌溉仅停留在合流调水远浇的水平上,其效果更差。如项目区某村通过管道将14眼井并联起来合流远浇,14眼井单井工作时的出水量总和是78立方米/小时,合流后,其出水量总和仅有14~20立方米/小时。合流一方面使井、泵效率下降,另一方面出水量减小,灌溉速度减慢,延误农时,至于节水效果更无从谈起。
鉴于节水灌溉工程规划、设计和建设中存在的上述问题,就节水灌溉工程规划与建设提出以下几点建议:
(1)各乡村应在地区农业节水分区规划的前提下,因地制宜地制定本乡村的整体、长远节水灌溉发展规划,并结合投资能力制定分期实施计划,使农业节水灌溉工程建设在有序、无浪费、高质量、整体节水效果最优的条件下进行。做到长远规划,分期实施;建设一片,见效一片。
(2)节水灌溉工程的设计一定要在获取详尽、可靠资料的基础上进行,并要充分考虑未来条件变化对节水灌溉系统的影响。对于诸如供水水源流量、地下水动水位等关系到系统能否正常运行的设计参数应进行实测。
(3)节水灌溉工程的建设应坚持标准。在节水灌溉工程的建设中应按国家现行标准一次到位建设,分期达标的建设思路不宜采纳。
二、节水灌溉工程的类型选择问题
目前节水灌溉工程普遍存在着利用率低的问题,主要表现在喷灌设施的利用率低。喷灌、微喷以其其它灌水技术不可比拟的高的灌溉均匀度和灌溉水利用率达到节水的目的。因此,国内外很多国家把喷灌作为一种主要的节水灌溉工程类型进行推广应用,我国也不例外。近几年来,我国节水灌溉工程的投入大多数集中在喷灌工程的建设上,使我国的喷灌面积得到了较快的发展。但由于我国农村目前实行的联产承包责任制使土地的种植过度分散,每户农民耕作田块的规模一般为2~7亩。这种分散的种植模式给喷灌(包括固定式和半固定式喷灌)的应用带来诸多不便。在这种种植模式下,作物不能实现统一种植,作物的需水时间和需水定额不一致,不能统一灌溉。喷灌系统灌溉时的喷洒宽度一般在20米左右,按170米的条田长度计算,喷灌单支管工作时,一次喷洒面积将在5亩以上,或许涉及到2~3户的土地,灌溉很难进行。所以使喷灌设施闲置,节水灌溉工程有投入无效益。
低压管道输水灌溉这种节水灌水技术在农村普遍受到欢迎,其主要原因有:①低压管道输水灌溉可以很好地解决联产承包责任制土地高度分散种植管理模式下的灌溉问题;②灌溉水供水速度快;③输水工程中的输水损失小;④在合理的畦田规格和单宽流量下可获的90%以上的田间水有效利用率。⑤相对喷灌而言,灌溉水压力低,长期能耗少,
灌溉水成本低;⑥工程管理简单方便,供水可靠,农民的灌溉可按单用户进行,不涉及其他用户。
理论计算和灌水实际都表明,如果低压输水管道灌溉的畦田规格和单宽灌水流量设计合理,井灌条件下的低压输水管道灌溉的灌溉水有效利用系数达到0.85以上是完全可能的,基本上达到了喷灌条件下的有效利用率。因此,鉴于我国目前农村的实际情况,除了应加快研制适应我国土地分散种植模式下的喷灌设施外,在节水工程的建设中,应坚持高标准低压管道输水灌溉优先的原则,在条件允许的地区和地块发展喷灌。
三、节水工程建设与农民增收问题
节水灌溉工程利用率低的另一原因涉及节水灌溉与农民增收的关系问题。节水灌溉工程的实施在带来节水效益的同时,或多或少要增加灌溉水的供水成本或劳务投入。如喷灌、微喷、滴灌,由于灌溉水为有压水,需消耗一定能量给灌溉水加压,使得灌溉水的成本提高;在低压管道输水灌溉条件下,需要增加修筑田埂的劳务输出等。农民并不关心节水带来的社会效益、生态效益,他们所关心的是如何能在他们经营的土地上,以最少的投入获得最大的净收益。最简单的一个例子是农民宁愿多支付用水的水费,而不愿意投入时间去修筑高规格的田间畦埂,而把修埂的时间用于外出打工,以打工挣来的钱来抵偿超额用水的水费。因此,在节水工程的建设中,应充分把节水与农民的增收结合起来。可采取的措施有:
(1)提高节水高效用水工程供水的保证程度。通过提高节水工程的供水保证程度,为农民种植结构的调整创造条件,促进农作物种植结构的调整,增加单位面积的产值,激发农民发展节水灌溉的积极性。
(2)加强节水灌溉工程的管理,降低节水灌溉工程的供水成本。通过引入现代化管理技术和到位的管理,降低工程的运行费,减少管理费用中的人工费比例,降低供水成本,使农民得到更多的实惠,调动他们使用节水工程的自觉性。
(3)优先在水资源极度短缺地区发展节水灌溉工程。在水资源极度短缺地区一方面节水增效效果明显,另一方面群众节水积极性高。
四、结束语
综上所述,节水灌溉工程对于水资源的有效利用和经济发展都有着重要作用。经过上文的分析可以看出,现在我国节水灌溉工程建设中仍存在很多问题。
参考文献:
[1]许平.灌溉技术的发展在我国农耕制度演进中的作用[J].河南师范大学学报(自然科学版).2009(03)
[2]马继军.地面灌溉及几种新的节水灌溉技术[J].民营科技.2011(05)