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由于政策的不健全,导致了灌溉工程的管理出现了问题,有些灌溉的地方根本就没有专人管理,灌溉出现了自由化的状态。管理的职责不明确,在管理的过程中没有明确各个部门的任务,没有明确的分工。一些地方的水利过程往往会出现重建轻管的现象,工程建设后出现没人管理的局面,导致水利工程荒废,无人管理,最终失去其功能。
1.2灌溉工程建设投入的资金不足
在我国水利设施建设的过程中,节水灌溉的管理制度不完善,每年投入到农田水利建设的资金比较的有限,有一部分需要农户自己进行资金的筹集,但是农户筹集资金的能力有限,导致在农田水利建设的过程中缺乏必要的资金,一些过程设施由于缺乏资金,年久失修,失去了其作用,在汛期的时候往往出现事故。
1.3灌溉工程设备不完善,不规范
目前水利工程的面临最严重的问题是资金的投入不够,由于缺乏资金,导致设备出现问题的时候不能及时地修理,一些已经丧失作用的工程设备不能及时地更换。虽然近几年来我国提倡大力发展水利过程,重视农业灌溉,但是由于推广的力度有限,现阶段的水利设施大部分是始建于上世纪,有些过程已经老化,出现了严重的问题,过程设施不完善,质量不达标。
2节水灌溉技术在农田水利工程中需要注意的问题
水利问题刻不容缓。通过以上的内容我们得知了农田水利工程中农业节水灌溉存在的主要问题。问题存在就要去解决,不能等到酿成事故的时候才去解决,到时候悔之晚矣。以下提出节水灌溉技术在农田水利工程中应用中需要注意的问题。
2.1进行灌区调度时运用线性二次高斯模型
灌区的水大部分来自水库,假如灌区的水资源能够得到合理的调度,水资源的利用率和经济效益也就提高了,此时我们运用线性二次高斯模型进行计算灌区水资源的调度,实现水资源的最大利用率。用线性二次高斯模型进行调度的基本步骤是:首先掌握和了解灌区的水土情况,根据水土情况将整个灌区分为几个小型的灌区,然后将小型灌区里的有长有作物的田块看成一个土壤水库,简化灌区调度的难度和步骤。最后用优化控制的方法求解模型,实现水资源的优化调度。
2.2优化农业灌溉中的灌溉量和灌溉时间
农业上,将作物的生长期分为四个阶段。分别为苗期、拔节期、孕育期和成熟期,并且为了计算方便,每个阶段的作物蒸发蒸腾量看成一个定值。在灌溉的过程中,只考虑两种损失,一种是在灌溉水输送的过程中由于渠道的渗漏和水面的蒸发而引起的损失;另一种由于土壤水的下渗而引起的损失量。将由于土壤水的下渗而引起的损失量和在灌溉水输送的过程中由于渠道的渗漏和水面的蒸发而引起的损失的总和看成一个定值。然后根据实际的情况建立模型,假设作物生长需水量为定值,然后两种损失为定值的情况下确定最优灌水量和最优灌水周期,使得灌溉水的损失最小。
2.3运用可变模糊理论选择节水灌溉方式
灌溉方式是影响技术推广的重要因素。节水灌溉方式的选择是从许多建设方案中,经过经济回收率,灌水强度,灌水均匀度和施工等方面进行综合的考虑,最后选出最优的灌溉方案。目前主要的方法有关联分析法,集队分析法,属性识别模型等等,但是这些方法各有优点,也各有缺点。基于可变模糊理论之上的优选方法如下:(1)有n个待选的节水灌溉方案组成的样本,为一个集合。(2)确定指标的权重向量。(3)根据相对隶属度计算公式计算方案j对1级(优级)或0级(劣级)的相对隶属度。(4)根据计算各方案的相对优属度向量,求其平均值(为相对优属度向量u)。(5)根据u中各方案的相对优属度大小,对其进行排序,选出优属度最大的,即为最佳方案。
2.4统筹规范农田水利工程的节水灌溉
由于科学技术的发展,传统的农田水利工程节水灌溉的研究方法已经不能适合于当前的水利发展。现阶段需要的是一种能够准确,及时的反应当前的土壤和作物状况的研究方法。目前提出了基于物联网的节水灌溉网络体系。物联网在节水灌溉系统中的组成包括系统网络,系统软件和系统供电策略。系统网络又可细分为监测区,采集区和控制区,其主要作用是监测和传送作物的生长情况和土壤状况,对灌溉的流量和时间起控制作用;软件结构的主要作用是在软件窗口中以动画的形式显示灌溉系统和农田的墒情信息;系统供电策略的主要作用是为整个软件的运行提供电力,但是在设计的过程中首先考虑太阳能发电,并且适当的采用优化策略。
2灌区的经济条件,农民的经济承受能力
按照“谁受益,谁负担”的原则,节水灌溉工程应由政府和农民共同投资,但国家和地方政府的投入是有限的,投资和受益的主体是农民,因此,要通过示范推广,提高农民的认识水平。政府要引导农民推广节水灌溉新技术,在选择工程形式时,要考虑农民的收入水平,投资方面,不能在大面积推广中片面追求投资的工程形式。比如秀屿区丘峻地带,农作物多采用渠道防渗技术结合应用灌或沟灌技术,推广节水灌制度,按照规范要求确定防渗工程和田间工程标准,灌溉水的利用率和水分生产率会有大的提高,投资低,农民容易接受。但农村劳动力,又能使其他行业创造更高的效益。莆田市的节水灌溉工程形式的选择,不应当超越历史发展阶段和当地经济条件,在没有进行技术经济条件论证的情况下,不能简单地把两种不同的工程类型进行比较。
3与当地的生产方式和农业现代化进程相适应
进行九十年代以来,灌溉工程建设已引起了各级政府和广大农民的高度重视,水利投入的加大,水资源的供需矛盾尖锐化,促进了节水灌溉技术的发展,农业机械化、现代化进程加快。为了保证农民的利益,中央制定了土地承包30年不变的政策,这为节水灌溉技术的发展提出了新的课题,如何使节水灌溉技术的发展与现有的农业生产方式相适应?同时又要和农业现代化建设相协调?比如大田喷灌技术,如果不解决种植多样化的问题,不形成规模经营和社会化服务的条件,是难以大面积推广的。要解决种植多样化的问题的方法是统一规划,适度规划经营和建立社会化服务体系或供水公司进行管理,解决了某些类型的节水灌溉技术与生产方式和农业现代化建设不适应的问题。
4必须搞好效益分析
在我国社会主义市场经济体制逐步完善的过程中,经济效益成为建设节水灌溉工程的敏感性问题,农民注重的是自身的经济效益,灌区注意的是管理单位的整体效益,国家在重视经济效益的同时,更重视社会效益、生态环境效益。在节水潜力最大的粮食作物中推广节水灌溉技术,由于水价低、粮食作物的对比效益低,选择灌溉工程形式应慎重。同时,节水灌溉工程的建设,必须多方筹集资金,实在经济,社会效益和生态环境的统一。
5参考成功的经验,考虑技术的成熟程度
不管哪一种节水灌溉工程形式,都有其工程技术特点,也有其使用范围,对于类似条件的地区应优先采用应用成功的技术,对于应用不成功的技术,要分析总结原因,慎重采用。同时,在选择工程形式时,要重视设备水平,技术成熟程度,有些不太成熟的技术如嘇灌技术等要先试验,后推广应用。转6非工程节水措施和农业种植结构
节水灌溉的目的是提高水的利用率扣水分生产率,但仅靠节水灌溉工程提高水分生产率是很有限的,灌溉和农业措施的结合,不仅是提高水分生产率的需要,也是农民增收增效的需要。除滴灌和地下灌溉形式外,其余节水灌溉形式都难以减少作物的棵间蒸发,特别在作物生产前期,作物的遮阴率低,棵间蒸发量大。通过农业节水措施减少这部分蒸发,在相同产量水平下水分生产率会大有提高。通常推广的农业节水技术有:耕作保滴技术,如“虚实并存”耕作技术。吉秆、地膜覆盖技术。不同的农业种植结构,要采取不同的节水措施,同时要考虑扣非工程措施的结合。
7如何管理
采用低压管道输水,有效的避免了水资源在输送过程中因和外界接触而产生的损失,能有效的增加水资源的利用率,减少必要的损失。相比于同等的水量下,使用此种灌溉方式能对更大土地面积进行灌溉,增产增收;节电,由于提高了水资源的利用率,对于井灌区,大大的减少了抽水量,约可减少20%-30%的用电量;以低压管道代替了渠道,可减少2%-3%的渠道占地,为农业发展提供更多的用地,增加农产量;在输水速度上,缩短了轮灌周期,能更加有效地增加农民的收成;与滴灌相比较而言,一次性投资较低,在一定程度上节约了农业成本的投放。
1.2喷灌技术
喷灌技术是喷洒灌溉技术的简称,该技术是目前农田节水灌溉的主要技术。它通过水泵、动力机等动力设备将水加压,并通过具有定高度的喷灌设备利用自然落差将水灌溉到其所覆盖的区域地段喷头将水喷洒到空中,使水在空中分散成细小的水滴落到所灌溉的地面上,其不仅能够实现节约水资源,还能够使灌溉变的更加均匀,从而使农作物都能够得到灌溉。根据喷灌设备的灵活性程度可以将喷灌技术分为固定式、半固定式和移动式三个类型,其类型不同应用的范围也不尽相同:固定式喷灌设备除喷头以外,其余部分都不能动,该设备适用于农田范围较小的地区;半固定式喷灌设备除喷头可以移动以外,喷头支管也可以移动,相对于固定式喷灌设备而言,其机动性相对较好,适用于灌溉范围较大的农田区域;移动式喷灌设备所有部分均能够移动,三者之中其机动性最好,更适用于山区或灌溉环境相对恶劣的农田地区。
1.3滴灌技术
滴灌技术作为农田水利灌溉的主要技术,针对根系土壤活动范围对其进行灌溉。主要是通过压力管道将水资源输送至田间支管及毛管内,然后对其进行缓慢式灌溉,这种灌溉技术相对比较均匀且能够保证土壤所需的最佳含水量。一定意义上而言,灌溉技术不同于传统的灌溉技术,它不仅能有效的将水资源灌入其植物中,更能提高水资源的利用率。这种灌溉技术具有以下等优势:滴灌技术与普通灌溉技术相比较而言,可以节省55%的用水量,可以有效的将水资源充分利用并达到植物所需的正常用水量。在进行滴灌时可以利用管道系统对其植物进行施肥,从而一定程度上还大大减少了肥料浪费现象,提高了施肥的效用。对于耕地面积较小的灌溉作业而言,这种灌溉技术可以有效的增加作业播种面积,使其作物达到大幅度增产。从一定程度上来讲,滴灌技术适用于各种农作物的灌溉且不受地质环境的影响,且能有效的降低劳动强度,节约劳动成本。这样农业人员就可以利用充足的时间去从事其他的农业劳动,改变原有单一的劳动模式,为其增收创造条件。农民增收一定程度上也会促进农业的发展变革,更有利于农业生产模式的转变,且提高耕地用地效率。
1.4渠道防渗技术
渠道灌溉作为农田灌溉的主要输水形式之一,在实际灌溉中其存在很多问题,这种灌溉技术极易发生渗漏渗水等情况,大约一半甚至更多的水资源难以充分利用,也是影响农田灌溉最常见的一种灌溉方式。所以,在日后灌溉过程中,必须加强渠道的防渗漏技术,提高水资源的整体利用效率。
2加快发展农田水利工程节水灌溉的具体措施以及未来发展趋势
2.1加快发展农田水利工程节水灌溉的具体措施
农田水利工程从某种角度而言,既是一项技术工程又是一项惠及民生的社会工程。所以,大力发展农田水利灌溉节水工程符合其实际发展的需要,对于节水而言,要全面考虑其农业节水问题将问题上升到一定高度及范围,并不是一定意义上的节水措施,要从根本上意识到农田水利工程建设节水灌溉的重要性。
2.1.1进行合理的规划
农田水利灌区地下水及地表水的平衡对整个农田水利建设的发展有着极其重要的影响。所以在进行农田水利施工开采时,必须充分考虑该区域地下水及地表水的含量。合理设计施工开采方案,这样不仅可以有效的利用水资源,更能减少不必要的浪费。
2.1.2对农业节水进行资金补助,加大对农业节水的投资力度
现阶段而言,我国农田水利基础设施建设的主要资金来源于农民集体出资,这在一定程度上就影响了农田水利建设的长久发展。对此,国家必须出台相关扶持政策,确保农田水利建设的可持续发展。与此同时,相关管理部门也要注重农田水利节水的重要意义,引进先进的节水灌溉技术,进一步促进去农田水利建设的发展。
2.2农田水利工程节水灌溉技术未来发展趋势
2.2.1生物技术的发展
生物技术的出现一定程度上促进了农田水利工程的建设发展,它以高效、优质的节水技术对植物自身构造进行研究分析,从而利用植物自身水分对其灌溉,节约了成本,提高了高产的效率。
2.2.2信息智能化灌溉技术
信息智能化技术,顾名思义就是利用计算机技术对农作物进行严格的控制,针对所在环境(空气质量、温度变化以及日照强度等)都要进行掌握,严格分析农作物所需水分及灌溉所需时间,利用信息技术将灌溉需求信息进行传输,然后利用计算机计算出灌溉的时间及灌溉量,这样不仅能够保证农作物的生长,更在很大程度上提高了劳动效率,达到了节水目的。
节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面:(1)灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。(2)节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。(3)农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。(4)节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。
2.节水灌溉新技术
目前,比较有发展潜力的节水灌溉新技术是:(1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。就是从作物生理角度出发,在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼,改善品质,控制上部旺长,实现矮化密植,到达节水增产的目的。(2)应用3S技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS),遥感技术(RS)和计算机控制系统,实时获取农用小区作物生长实际需求的信息,通过信息处理与分析,按需给作物进行施水的技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。T是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。(3)智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,适时地检测土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求来实施变量施水,达到最优的节水增产效果。
3.节水灌溉技术发展趋势
我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势:(1)喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术,其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点,要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。(2)地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题,应用推广速度较慢,但随着关键技术的解决,今后将会得到一定的发展。(3)地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟,输配水有低压管道化方向发展的趋势。(4)农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成,达到时,空、量、质上的精确灌水,是今后攻关的重点。(5)节水综合技术的开发利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径,也是今后节水灌溉发展的方向。转
4.发展节水灌溉技术的政策建议
(1)提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家,随着人口增加、经济发展、社会进步,农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全,只能走内涵式发展的道路,灌溉必须走节水型的发展道路。因此,我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度,使全社会都来关心节水灌溉技术,形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。
(2)形成发展节水灌溉技术内在机制。通过制定和运用好水价、水权这些经济手段,对农业用水需求进行有效调控,削弱低效益膨胀型的用水需求,杜绝无效益浪费型的用水需求,促进节约农业用水的需求,从而推进节约灌溉技术发展。
节水灌溉业的发展离不开农民们的支持和参与。因此,一定要让农民们参与到节水灌溉农业中来,不仅如此,还要把意识贯穿到农业生产的全过程。首先,不仅要树立节约用水的意识,还要大力促进农业所生产的增产,这是最根本的目标。其次,一定要全面促进高效节水的落实,具体来说,就是要控制用水量,关注灌溉技术在增产增收方面对农业的促进作用。针对以上两点,要广泛结合国内高效节水灌溉技术的应用成功的典型事例,从这些事例中学习成功的经验和方法,分析与研究他们这些事例中的成功的经验,根据实际转化为具有当地特点的技术并落实。
1.2灌溉设备的支持
首先,发展节水灌溉需要节水灌溉设备的支持。任何节水灌溉技术的使用都需要先进设备的支持,我国的技术之所以没有长足的发展,很重要的原因是国内的设备制造业专业化的生产程度都不高,具有滞后性。如果设备的质量不过关,就会直接导致农业的灌溉技术不能合理有效的利用,直接给农民带来严重的经济损失,甚至在某些情况下,还会严重损伤农民的灌溉的积极性。因此,必须使用优质的设备来保障灌溉技术的落实。其次,节水灌溉业的发展离不开国家的资金的支持。建议国家在对水利业进行投资的时候,着重向节水灌溉方向走。对资金的筹措要尽量多元化,把这些资金集中起来,集中地资金用来对各个地区的大型灌溉区进行综合合理的整治。最后,结合农业的种植结构,进行全面的调整。对一些高效的节水灌溉工程进行投资建设,全面实现农业从传统走向现代化进程。要做到经过合理整治之后的灌溉区不仅能够实现农业的增产增收的,还能够促进农业生产方式的进步与提高,全面的走一条农业产业化经营的道路。
2创新节水灌溉技术
2.1创新观念发展高效现代农业
节水灌溉技术的落实,最大的收益者农民群众。因此,农民群众要积极的对土地资源进行大力整合,根据土壤结构来实现高效率节水。此外,还要对农民进行技能培训,全面实现农村劳动力的转移,提高农民产业经营的自主性,实现共同经营,共同收益。在这个过程汇中,还可以由政府组织实现合伙承包,农户可以加入到合作社,由合作社组织大力发展高效节水农业。
2.2引导农业现代化发展
首先,要建立起高效节水示范区来引领农民们进行高效农业的发展。建立示范区以后,促进高效节水农业发展的先进技术和模式才能被广泛应用,这一示范区域的产量和增产效益也会明显的比其他地方的产量高;同时,也能带动周边农民大力发展生产的积极性。其次,适时的更新农民的生产观念,解放农民思想,发扬农民生产的自主性。面对农业发展的新形势,必须要从实际出发转变农民们的思想,要求农民的思维开阔,敢于创新。
2.3把农民群众作为主体
首先,坚持把农民当成是农业生产发展的主体,全面提高农民生产的积极性,充分发挥农民的创造力,引导他们合理筹集资金,使农民们真正的成为发展高效节水农业的真正的受益者。充分发挥农业是第一生产力的作用,坚持以人为本为原则,要全面落实以人为本的观念,充分地体现出科技的发展离不开人类的思维的创新。其次,广泛调动起农业科研人员的积极性,在科研人员的带领下,农民们的劳动热情也逐渐的高涨,全面促进农业的增产增收。让农民们都参与到科技创新中来,使他们切实的享受到创新的成果,充分有效的发挥农民在农业生产中的积极性和热情,走协调、可持续发展的道路。
节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要,也是农业现展的需要。发展节水灌溉技术对于推进现代农业、建设节约型社会有十分重要的意义。为此,笔者就我国节水灌溉技术及发展趋势作一探讨。
1.节水灌溉技术含义及体系
节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。
节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面:(1)灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。(2)节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。(3)农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。(4)节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。
2.节水灌溉新技术
目前,比较有发展潜力的节水灌溉新技术是:(1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。就是从作物生理角度出发,在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼,改善品质,控制上部旺长,实现矮化密植,到达节水增产的目的。(2)应用3S技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS),遥感技术(RS)和计算机控制系统,实时获取农用小区作物生长实际需求的信息,通过信息处理与分析,按需给作物进行施水的技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。T是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。(3)智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,适时地检测土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求来实施变量施水,达到最优的节水增产效果。
3.节水灌溉技术发展趋势
我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势:(1)喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术,其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点,要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。(2)地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题,应用推广速度较慢,但随着关键技术的解决,今后将会得到一定的发展。(3)地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟,输配水有低压管道化方向发展的趋势。(4)农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成,达到时,空、量、质上的精确灌水,是今后攻关的重点。(5)节水综合技术的开发利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径,也是今后节水灌溉发展的方向。
4.发展节水灌溉技术的政策建议
(1)提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家,随着人口增加、经济发展、社会进步,农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全,只能走内涵式发展的道路,灌溉必须走节水型的发展道路。因此,我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度,使全社会都来关心节水灌溉技术,形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。
2农业生产现状及灌溉方式
义县农田以旱田为主,2013年粮食总产量14.85万吨。由于农业基础条件差,土地产出率低,抗旱能力差,作物产量受降雨多少及时空分配差异的影响很大。虽然近几年来兴建了一些水利工程使农业生产条件有所改善,但并没有从根本上改变“雨养农业,靠天吃饭”的现状,农业的主要灌溉方式是漫灌,漫灌受地形、地势的影响很大,并且在灌溉过程中水分蒸发、渗漏的损失严重。目前各乡(镇)没有有效的灌溉设施,一直以雨养农业为主。
3节水灌溉工程的可行性和迫切性
2009年辽宁省遇到了百年未有的大旱,义县遭遇特大旱灾,致使义县农作物产量大幅减少,许多村、屯由于水源工程的缺乏出现了大面积绝收的局面。当地政府和群众对发展现代农业有了明显的认识。同时,县政府和水利局大力宣传节水灌溉工程优势,提高了当地农民对节水灌溉工程项目的认同,对节水灌溉工程的实施起到推动作用。各乡(镇)近年来通过政府、群众积极参与,正在逐步建立和完善水利工程的管理制度,一些乡(镇)已经实施节水灌溉的地块,出现了“旱年不旱”增产增收的喜人局面,提高了农民对节水灌溉意识,有效推动了节水灌溉工程项目的实施。
4节水灌溉技术的优点及应用
节水灌溉灌溉技术包括滴灌、管灌和喷灌。滴灌技术,具有省水、节能、适应性强等特点,且对地形要求不高。义县的果树、花生、大豆等经济作物基本种植在规整、地形起伏不大的地块,即使稍有坡度,也可以顺坡方向铺设滴灌带,受地形限制因素相对较少。同时结合滴灌技术的特点又可以根据果树的生长进行适时适量的灌溉控制,与传统的灌溉技术相比能有效降低灌溉用水量,提高水资源利用率。因此,在义县果树种植区大规模的推广果树滴灌技术可以提高果树结果率,保证水果的质量。喷灌具有节水、省工、节地、增产、适应性强等特点。几乎适用于除水稻外的所有大田作物,对地形、土壤等条件适应性强。与地面灌溉相比,大田作物喷灌一般可节水30%~50%。管灌:管灌输水是以管道代替明渠,采用较低的工作压力将灌溉水输送到田间地块的一种形式。其特点是输水时所需压力较低,出口流量较大,不易发生堵塞。因此具有较高输水效率、节能、节省渠道占地、省工、成本低等优点。我县的大田作物种植的主要是玉米、大豆和花生,根据我县的气候和玉米种植结构,玉米采用微喷灌与低压管灌结合灌溉方式。微喷灌溉主要集中在玉米播种期和出苗期,低压管灌主要在玉米拔节期和抽穗期。利用喷灌技术对地形、土壤适应性强,易于自动化控制的特点,依次对项目区地块进行均匀喷洒灌溉。喷灌技术灌水均匀,土壤不板结,有利于抢季节、保全苗,有利于改善作物局部生长条件。并且与地面灌溉相比,玉米喷灌一般可节水30%~50%,水资源节约效果明显。水灌溉示范项目粮食作物灌溉采用微喷灌与低压管灌结合灌溉方式,经济作物采用滴灌方式。
1.2单户管理形式单户管理节水工程形式有的是通过产权改革承包或拍卖购买的工程管理经营权,也有的是独资建设的节水工程。汤头沟水泉村刘海龙2004年在该村小型水利工程产权改革拍卖时,购买了该村管灌工程的经营权之后,刘海龙对工程进行了修复和扩建,新增灌溉面积3.33hm2,共可控制灌溉面积8hm2,种植了蔬菜,年平均纯收入8万元。这种单户管理形式的优点是经营管理决策自主,缺点是经营管理规模发展受资金不足影响,发展缓慢。
1.3联户管理形式联户管理形式一般都是联户投资购买、承包或新建节水工程,按照自愿入股,按股分红,风险共担,效益共享的原则进行操作。选出威信高、责任心强、有管理经验的人当负责人,主要负责经营管理和效益分配。韩麻营镇十八里汰村管灌工程于2006年底建成,工程建成后,由该村曹云海等四户承包,联合管理,曹云海为负责人,负责工程的日常管理与维护。工程自建成至今,由于管理得体,运行情况一直很好,为当地农业增产,农民增收打下了基础。这种形式类似农民用水户协会,但是没有正规的建章立制,随意性较大,容易造成以负责人的主观意志行事,比较容易产生矛盾意见。
2井灌区节水灌溉工程管理建议及措施
通过调查了解发现,当前隆化县农业灌溉存在技术水平低、资金缺乏、认识不到位、管理不善等诸多问题,归根到底是一个机制问题,没有科学的运行管理激励机制,农业节水很难实现,有效的节水激励机制是实现水资源可持续利用的前提,是调动用水户主动节水的关键,是保障农业节水顺利实施的重要手段。
2.1建立农民用水户协会从2006年开始,该县已建立唐三营西联渠、汤头沟联渠、张三营联渠、太平庄联渠等四个渠灌区农民用户协会,农民用水户协会建立后,一是灌溉节水取得了明显的效果;二是规范了用水秩序,减少了用水纠纷;三是解决了长期以来灌溉工程管理主体“缺位”问题,保障了工程效益的发挥。山区集中连片面积在千亩以上的井灌区,也应建立农民用水户协会,用水户协会建章立制,对工程进行制度化、规范化管理,将灌区农户纳入灌溉节水全程管理中,充分调动农户参与工程管理的积极性。农民用水户协会负责管理灌溉用水,对水源井、机泵进行维护,协调水事纠纷,指导农民参与灌溉设施的投资建造、推广先进节水设备等日常事务。为井灌区节水灌溉工程永久发挥效益,提供可靠的保障。
2.2加强用水管理,实现水权分配面对有限的供水能力和日益增长的用水需求,有效的解决办法就是由水资源配置确定初始水权,按照“总量控制、定额管理”的工作思路,建立一个水权交易平台,使用水户可以将多余或节约的水权方便快捷地转化为物质利益,激发农户节水的积极性,将强制节水转为自觉节水。
2节水灌溉技术中存在的相关问题
2.1进行农业节水灌溉工作时各种新技术及新设备的使用区域都比较小。
对水利用率很高的喷灌及滴灌等农业灌溉方式在某些地区开始有了实际的应用,但是这些农业灌溉地区却往往只是用作示范作用,喷灌、滴灌等有着显著优势的灌溉技术依旧没有获得大范围的推广使用。所以在今后的节水农业灌溉工作中,要加强对这些技术的推广,促进农田水利节水灌溉技术在大型的农田中的应用。
2.2工作过程中缺乏健全的监督激励机制。
现今我国的很多灌区及应用节水灌溉技术的农田在实际的工作过程中一般都没有科学合理的监督激励机制,这也使得有关的管理机构不能明确自身的管理职责,管理效果也无法达到预期水平,管理过程中使用的方式也不够细化,调度的应用也缺乏灵活性。
2.3农田灌溉的节水资金投入相对馈乏。
现在中国在节水灌溉方面投入的资金太少,甚至有许多的正在使用的灌溉工程也早已无法正常的工作运行,这将会直接导致节水灌溉工作的效益有很大程度的降低并使得可灌溉的面积逐渐减少。此外,在进行节水灌溉工作时,各种建设资金的投入也不够充足,这会导致新建的节水工程特别是配套资金的分配不够科学合理,这会使得发展的规模受到很大的制约。
2.4在推广节水灌溉的先进节水技术过程中部门相对独立。
由于在进行节水灌溉先进技术的推广工作时各个工作机构有着较强的独立性,这会使节水措施的可行性论证降低,无法因地制宜的开展节水灌溉技术的使用规划工作,这将会导致节水灌溉针对性差等各种问题的出现,最终将影响节水工程经济效益的正常发挥。
2.5农田水利工程节水灌溉设备。
由于各种质量问题或维修维护工作开展的不够及时等主观或客观因素,会使节水设备的损坏率有较大程度的降低,这最终会导致节水工程的使用寿命减短,最终对节水灌溉技术的推广和大范围使用造成恶劣的影响。
3节水灌溉工程发展的相应措施
3.1进一步地统筹农业节水灌溉技术的发展。
在进行抗旱保丰收及提高粮食产量的农业生产过程中,工作者不仅建造了更多、更深的井,又在利用剩余的水来加大灌溉的总面积,这便于最初的资源型节水理念背道而驰,没有真正的发挥其作用。农业生产的节水与农民的自身权益及种粮获得的经济效益有着非常紧密的联系。因此,工作人员一定要综合的考虑影响农业节水发展进步的诸多因素,设计出一套最科学、合理的农业节水技术规范。
3.2加大力度。
建设节水工程时初次投资所需的金额是很大的,可是很多的农民生活水平还是较低的,因此必须要将农业节水工作纳入国家政府的重点议事议程,然后制定一套科学的制度,进行扶持工作时也要考虑到资金、政策等各个方面,这样才能体现农业节水工作的重要意义。做到上述这些,不仅能促进节水工程的快速发展还可以使农民的生活水准有大幅度的提高。
3.3搞好中低产田节水灌溉。
进行节水灌溉工作时,必须要科学的引进,选择最适合当地农业发展的技术。还要设计最适合的发展规划方案,使用最科学的节水灌溉工艺,并给予中低产田改造工作高度的关注,加大中低产地节水灌溉的总面积。
1.1要根据实际情况选择灌溉技术随着科技的进步,现在节水灌溉技术种类很多,但每种灌溉技术都有其自身的特点和适用范围,在选择时,一定要根据当地的经济发展情况,结合水资源的分布特点以及当地的地理、地貌、气候条件等因素,进行综合考虑,充分论证和分析,采取适当的节水灌溉技术。但在实际操作过程中,很多地区往往不能兼顾这些因素,而盲目选择一些高新技术,而最新的、最先进的未必就是最适合的,盲目选择的结果往往造成经济成本增加而灌溉效果却并不好的情况。经济强一些的地区,可考虑喷灌或者是微灌技术,经济差的地区应最大程度减少投资,要考虑合理规划沟渠,采取渠道防渗措施进行节水,对于经济作物可考虑采取喷灌或者微灌的方式。
1.2要加大对节水灌溉的投入力度近年来我国的水利工程建设力度较之以往有所加大,大中小型水利工程建设逐年增多,但在节水灌溉方面的政策支持及投入上仍然严重不足,政策不完善,投入也明显不足,这方面也是制约节水灌溉发展的重要因素。国家要在这方面有所侧重,从政策和资金上给予保证,对水资源进行合理配置,大力促进节水工程规划和建设,狠抓节水灌溉措施的落实,促进节水灌溉工程的发展。
1.3要把节水灌溉和节水农业进行有机结合农业生产的最终目标是提高农业的总体产值,增加经济效益,但以往的水利农业是按两条线来走的,节水灌溉做到了节水,但农业生产上却没有明显的提升收益,农业生产没能和节水灌溉有机结合,虽然节约了水但没能提高生产效益,同样造成了资源的浪费。所以要把节水灌溉和节水农业有机结合起来,节约水源,又能提升农业生产的经济收益。
1.4培养农业生产者新的思想意识我国的农业生产者,主要是以广大农民为主,由于地域特点、生活习惯、传统思想、文化程度等因素的束缚,大多意识相对保守、思想陈旧,对于新事物接受较慢,往往需要很长的适应期。以往的农业生产都是大小漫灌,浪费严重,这与广大农民的节水意识及水价的相对低廉有直接关系,政府部门一方面要大力宣传水利知识,提高农民对节水灌溉的认识,另一方面要根据不同地域的水资源情况,科学合理制定灌溉用水水价,以促进节水灌溉工程的推广建设。
2节水灌溉工程建设中存在的问题
2.1配套设施建设不够全面由于政府在节水灌溉方面的资金投入严重不足,而节水灌溉工程建设往往需要比较大的资金支持,再加上以往的灌溉工程建设标准相对较低,以及农民收益较低难以有更多资金用于投入工程建设,所以导致我国很多地区的节水灌溉工程配套设施不够完善,一些新技术难以广泛采用,而有些工程在使用过程中老化失修而失去应有的功能,达不到节水增效的目的,有的甚至不能使用,致使新型节水灌溉技术难以落实,这些情况都在一定程度上影响节水灌溉技术的应用与推广。
水利是农业的命脉,粮食的增产往往是通过灌溉面积的增加来实现的,然而灌溉面积的增加已受到水资源总量和用水结构变化的双重制约。因此,发展农业的根本出路在于节水。推广节水灌溉技术模式能更好地使用节水灌溉技术,发展节水农业,提高水资源的利用效率,这是加强农业基础设施建设、加快农业科技进步、提高农业综合生产能力的一种有效措施。红旗镇是七台河市新兴区唯一的乡镇,地处城郊,总面积130km2。全镇辖12个行政村,2个直属场,耕地面积1950hm2,总户数5576户,总人口约2.38万人,其中农业人口约1.86万人。由于历史原因,红旗镇与新兴区城区没有明显的地域界限,有6个村属城中村,城乡混居。农业用水主要依靠由桃山水库调剂的倭肯河水和地下水。而七台河市又是一座水资源匮乏、缺水比较严重的煤炭工业城市。多年平均水资源量8.36亿立方米,人均占有水资源量948m3,是全国人均水平的1/2、全省人均水平的2/5。七台河市区多年平均水资源量2.38亿立方米,人均占有水资源量466m3;均低于全省水平。桃山水库担负着全市城区居民的饮用水、工业用水,包括红旗镇在内的下游多个城、镇的农业用水。遇到干旱年份,城区居民的饮用水及工业用水都不能完全保证,农业用水更是无从谈起。新兴区是七台河老区,是七台河市四大国有煤矿所在地。全区142km2的土地,大部分都是地下采空区,地下水流失严重,干旱季节,水量远远不能满足小井灌溉需要。
1红旗镇不同类型节水灌溉的工程技术模式
1.1新建井灌区节水增效灌溉工程技术模式
按照“以水定井,统一规划,合理开采,严格管理”的原则,在新建的井灌区发展节水增效灌溉。以开采有稳定可靠补给来源的浅层地下水为主,将井灌建设和节水灌溉结合起来,建设成节水型井灌区,做到既促进农业的发展,又防止地下水超采、环境恶化的结果。这种模式是:合理布井,采用先进的成井工艺提高机井质量,配套小型移动式喷滴灌机等节水灌溉设施。红旗镇按照这种模式可建成中心灌区26.7hm2,辐射区80hm2,项目区建成后灌水定额将会明显下降,年节水预计10万立方米,在全部农田实现全生育期灌溉的同时,地下水将得到有效控制,灌溉期间地下水位将基本保持不变,可有效提高农业抗灾能力。由于取消了田间输水土渠,还可节省渠道占用耕地面积。
1.2灌区田间工程节水改造模式
由于红旗镇原输水渠道防渗衬砌率低,田间工程不配套,灌水方法落后,是发展节水灌溉的重点区域,特别是田间工程部分,由于以群众投入为主,是当前节水灌溉最薄弱的环节。因此,这类灌区在对干、支渠等输水工程进行防渗的同时,对田间工程进行节水改造。改造的模式是:对斗、农渠进行防渗衬砌,平整土地,重新确定沟渠规格,采用小畦灌、沟灌、长畦短灌和波涌灌等先进的地面灌水技术,并通过开展非充分灌溉、水稻控制灌溉、降低土壤计划湿润层深度和采用覆盖保墒等农业综合节水技术,实现渠灌区全方位节水。
1.3节水抗旱灌溉工程技术模式
由于七台河市处在十年九春旱的季节性缺水地区,这类地区在农作物播种季节经常性地发生干旱,而在其他生长季节或生育阶段降雨可满足需水要求,如不采取抗旱灌溉轻者减产,重者绝收。对这类地区,采取的节水灌溉工程技术模式为:选用适宜当地的各种节水灌溉技术,如坐水种、软管灌溉、轻小型移动式喷灌机组等和植树种草培肥土壤、覆盖保墒、合理耕作、采取节水灌溉制度相结合。红旗镇可采用坐水种节水抗旱灌溉模式,利用行走式注水点播机,将开沟、注水、点种、施肥、覆土一次作业完成,主要用于玉米、大豆的抗旱点灌。
2推广对策
2.1加强宣传,提高群众的节水意识
发展节水灌溉必须要加强对节水灌溉技术的宣传普及,实现干部群众观念上的变革。由单纯的浇地向浇作物、科学节水转变,用科学技术手段武装农业。同时,做好节水灌溉的科技交流,让群众认识到农业节水的必要性和重要性,采用先进的取水、输水设施,先进的微灌、喷灌机械,先进的滴灌、渗灌、微灌方法,提高水的有效利用率。
2.2政策配套,提高灌溉用水管理水平
由于节水法规制度建设相对滞后,尤其是灌溉用水的市场机制不键全,农用水价偏低,不利于节水灌溉工作的开展。在推行节水灌溉中,管理是最重要的环节,也是目前最不为人们重视的环节,重建设、轻管理仍是长期以来没有解决好的一个重大问题。当前,灌区的农田灌溉水的水价仅为供水成本价的1/3~1/2。据有关部门统计,目前在水、种、肥农业生产投入三要素中,种子投入占27%,肥料占34%,而灌溉用水只占7%~9%。在一些引河灌区,水费支出仅占平均纯收入的2.1%。由于水价太低,导致农民不爱惜水,不舍得在购买节水灌溉设备上花钱;由于水价太低,灌溉管理单位收取的水费入不敷出,反而鼓励农民多用水;由于水价太低,水利工程难以维修更新,工程老化失修、带病运行,效益日趋下降。在节水灌溉管理中,加快水价改革是最重要的管理措施。1998年中央水利工程供水出库价或河道取水的渠首价平均1.3分/m3;地方水利工程的平均供水价格(批发价)为2.9分/m3;农业用水零售价5分/m3,适当提高水价,逐步达到成本水价,是水价改革的方向。目前不少灌区已开始适度提高灌溉用水的水价,但达到成本水价还很困难。为避免因水价上提,引起农业生产成本轮番上涨,应实行鼓励节约用水的科学水价制度,如容量和计量两部制水价和累进制水价,对于浪费水资源的行为,实行惩罚性水价。此外,在水资源的合理调配和灌溉服务体系的建设方面,也还远不能适应当地经济和社会发展的需要。因此,要根据不同的生产条件对不同类型,特别是小型水利工程因地制宜地实行股份制改造、承包经营、股份合作制、租赁拍卖等多种形式的产权制度改革。大中型灌区要积极推广用水户参与管理的经验,通过提高水价和加强管理,逐步实现以水养水,达到节水的良性循环。要加强灌区内部管理,精简机构,分流冗员,落实多种形式的经营管理责任制,降低成本,提高经济效益。
2.3进一步强调因地制宜,克服推广中的盲目性
目前可供选择的节水灌溉技术有很多种,但都有一定的适宜范围,必须因地制宜,做好调查研究,进行充分论证和多方案比较,特别要考虑当地的实情,选择最适合本地区发展的节水灌溉技术措施。尽管在发展
节水灌溉的过程中,主管部门一再强调要坚持因地制宜的原则,但是当前各地在推广应用节水灌溉技术中,仍然出现一些不恰当的做法。如:不按规律办事,行政干预较多,不根据需要和可能,不充分征求农民群众的意见,沿国道成线、成片修建仅为供参观用的所谓样板工程或旅游农业;有的农业节水灌溉工程本已有比较完整的低压管道输水灌溉系统,又在上面重复修建喷灌工程,上级参观时开喷灌,实际生产时用管灌;有的井灌区已严重超采地下水,形成地下水降落漏斗,本应通过修建节水工程减少地下水用量,改善和恢复生态平衡,但却继续扩大灌溉面积,地下水开采量不但不减少反而增加等。造成投入大量资金建成的节水灌溉工程不但不能发挥应有的效益,而且还挫伤了农民发展农业节水的积极性或带来负面的社会效应。
3结语
由于红旗镇地域广阔,各村经济条件不同,作物类型有别,气候差异较大。因此,发展节水灌溉要从各地的实际出发,在充分考虑当地自然条件和农村社会经济水平的基础上,因地制宜地选取各种适宜的节水灌溉技术和模式。发展节水灌溉是一项系统工程,要将农业措施与水利措施相结合、工程措施与非工程措施相结合、软件建设与硬件建设相结合,形成各种节水技术的组装、配套与集成。发展节水灌溉还应以经济效益为中心,以提高水、土资源利用率和增产、增收为目标,通过发展节水技术促进农业结构的调整、促进各种先进适用技术的应用、促进农业质量和效益的提高,推进农业现代化和产业化进程,实现农业增产、增收,使农民得到更多实惠,用显著的经济效益引导广大农民群众发展节水灌溉。
参考文献