大連市農業節水規劃方法探討

劉　慧，胡崢嶸,張　賀

(1.大連市水利科學研究所，遼寧 大連 116000；2.南京市水利規劃設計院有限責任公司,江蘇 南京 210006；3.大連淡水文化創意有限公司，遼寧 大連 116000)

大連市農業節水規劃方法探討

劉慧1，胡崢嶸2,張賀3

(1.大連市水利科學研究所，遼寧 大連 116000；2.南京市水利規劃設計院有限責任公司,江蘇 南京 210006；3.大連淡水文化創意有限公司，遼寧 大連 116000)

摘要：大連市屬于嚴重資源型缺水區域，農業用水節水空間較大，水資源供需矛盾已成為大連市發展的主要制約因素。基于大連市農業節水的現狀，按照管理現代化、用水高效化、環境生態化的思路，緊緊圍繞大連市都市型現代農業發展規劃以及水務現代化試點中提出的農業節水發展方向，提出現代農業節水規劃的新理念和實施辦法，將灌溉工程措施、農藝措施、管理措施集成于一體，形成“三位一體”的現代農業節水體系，為謀劃好大連市農業節水提供了發展方向。

關鍵詞：農業節水；方法探討；都市型現代農業；三位一體；大連市

大連市是北方濱海特色城市，屬資源型缺水地區，隨著大連市全域城市化及都市型現代農業建設發展，供水缺口會更大。大連市境內可開發利用的水資源潛力很小，而境外調水主要用于解決工業和生活用水。因此，面臨如何以有限的水資源支撐更多人口和更大規模經濟發展的問題，迫切需要通過強化農業節水來提高用水效率和生產效益，解決供需矛盾[1]。本文圍繞都市型現代農業發展格局、水務現代化戰略部署，就大連市現代農業節水從工程、農藝、管理三方面作了探討。

1農業節水發展及現狀

為緩解大連市水資源供需矛盾緊張，解決干旱缺水對農業生產的影響，落實國家有關大力發展高效節水灌溉的指示，“十一五”期間，大連市以“高效、節水”為指導思想，圍繞“生態化、人性化、和諧化”理念，以提高水資源的利用效率和經濟效益為目標，大力發展節水灌溉。截止2010年底，有效灌溉面積達到15.127萬hm2，其中，節水灌溉面積4.873萬hm2，包括2.833萬hm2高效節水灌溉面積。盡管大連市現有鄉鎮級用水管理單位一百余個，但部分地區仍無鄉鎮級用水管理單位。一些鄉鎮基層水利服務體系建設還不完善，用水管理過程中，灌溉信息化建設還未起步，用水計量管理落后。

2總體布局

結合大連市全域城市化“四大城市組團”的發展戰略、大連都市型現代農業發展規劃以及水務現代化試點中提出的農業節水發展方向，采用“一圈兩區”規劃分區，實施農業節水規劃。

(1)都市農業發展圈

都市農業發展圈包括主城新城都市農業發展圈和黃海、渤海城市組團都市農業發展圈[2]。“三圈”主要包括甘井子區、旅順口區、保稅區、金州新區、普蘭店灣新區、長興島、長?？h、花園口區、普蘭店市及莊河東部沿黃海經濟帶，涉及96個街道或辦事處，總面積5643 km2，約占全市總面積的45%。

地形地貌主要為丘陵山區，是城市生產和生活聚集區，是市域經濟發展的重要載體，也是都市型現代農業迅速發展區域。區內水資源短缺，地下水超采比較嚴重。農業用水主要是農業灌溉，有少量畜禽用水，供水水源依靠本地小型水庫、塘壩及灌溉機電井。

(2)丘陵山區農業發展區

該區主要包括瓦房店市北部、普蘭店市南部、莊河市的南部和中部地區，涉及21個街道或辦事處，總面積4528 km2，約占全市總面積的36%。

區域工業基礎相對薄弱，基本農田量大，是全市優勢農業重點區域，是大連市的農產品主產區和國家糧食主產區，是承擔城市“菜籃子”“米袋子”功能的優勢產業聚集地。農業供水水源以大中型水庫為主，保證率高，生產條件好。

(3)水源涵養地農業發展區

該區主要包括北三市北部地區，涉及18個街道，總面積2390 km2，約占全市總面積的19%。

區域地勢較高，植物資源豐富，是大連市的生態屏障和主要水源涵養地，區域內包括多處縣級以上集中式城鎮飲用水水源地、自然保護區、土壤侵蝕重度敏感區等。生態環境敏感脆弱，一旦遭到破壞，無法修復或修復難度大、周期長。

3工程節水規劃

3.1灌溉工程規劃

農業灌溉工程規劃的思路是，發展灌溉面積與區域水土資源條件及都市型現代農業“三圈兩區一帶”布局相協調，合理調整作物的種植結構以及灌溉規模[3]。

分區建設模式：

(1)都市農業發展圈

水土資源特點：水資源先天不足。

灌溉工程規劃：規劃依托都市型現代農業優勢發展特點，以管灌、微灌等高效節水灌溉為主體，信息化監控建設以規模以上灌區集中連片區建設為重點，引領示范和輻射帶動全市農業節水率先發展。

(2)丘陵山區農業發展區

水土資源特點：耕地多，水資源豐富，農業生產條件好，是全市糧食的主產地，也是拓展灌溉面積的核心區域。

灌溉工程規劃：集中連片產區渠道續改建，全面實現襯砌防滲，點狀區重點發展高效節水灌溉。農業節水工程朝“規?；?、集約化、多樣化”發展。

(3)水源涵養地農業發展區

水土資源特點：耕地少且分散，地勢高，地形起伏較大，水資源充足。

灌溉工程規劃：以林果特色片區為發展重點，限制和壓縮高耗水、低產出作物的種植面積。重點建設地形適應性強的滴灌、微噴工程，充分利用自然落差實現自流灌溉；通過大力節水逐步減少地下水開采量，恢復和維護生態平衡。

3.2水源工程規劃

結合大連都市型現代農業“三圈兩區一帶”規劃布局，緊緊圍繞節水灌溉工程的開展，本著“先地上后地下，先常規水源后非常規水源”的策略合理規劃農業水源工程建設。

分區建設模式：

(1)都市農業發展圈

現狀區域內水資源短缺，無大中型水庫，以地表小型水庫、塘壩及地下水工程為主。圍繞區內設施農業園區建設，發展設施農業膜面雨水集蓄利用示范工程；不適宜修建地表水工程時，在區內地下水目標開采量內合理開采地下水；當傳統水資源開發及雨水利用仍不能滿足要求時，修建水閘、堰壩等工程將經過污水處理廠凈化達標排放的中水蓄積在河流中或已有蓄水工程中，增加灌溉供水能力。

①設施農業雨水集蓄利用工程

集蓄雨水用于農田灌溉是節約水資源的有效舉措。在日光溫室前空地修建地下蓄水池，利用日光溫室膜面集雨，可有效緩解供水矛盾。大連市多年平均降雨量675 mm，雨水收集率達到85%時，則每畝溫室雨水可收集量為5730 m3/hm2。鑒于大連市設施農業普遍采用節水灌溉方式，能在較大程度上滿足灌溉用水，僅需較少外部水量即能滿足灌溉需水，大大節約水資源，可建成“雨養型設施農業”。

②新建與改造地下水取水工程

根據《大連市封閉地下水取水工程實施方案》、《大連市水資源可持續利用綜合規劃》，全市地下水利用控制在1.64億m3，農村許可地下水開采量控制在1億m3。在地表水資源短缺，農田面積小，不適宜修建集雨、蓄水工程的地區，可適當開采地下水，控制總體開采量在地下水開采目標控制量以內。全市平均地下水水位較高，開采難度不大，多以干砌石砌筑，并修建泵房及設備配套等。

地下水工程用于農田灌溉是地表水資源的重要補充。水井布置靈活，工藝簡單，施工工期短，對環境影響小。合理控制開采量，實現地下水采補平衡，地下水超采區，嚴禁興建新的地下水工程，使海水入侵得到有效抑制，確實保證地下水井封填等生態保護措施的效果。

地下水水質較好，滿足滴灌、微噴等高效節水灌溉方式，也是設施農業冬季用水的重要保障。水溫是影響作物生長的重要因素，地表水灌溉用水很難滿足作物的要求。因此，地下水可為設施農業冬季生產提供穩定水源。

③中水灌溉工程

中水灌溉工程在技術上是可行的，目前的水處理技術可以將污水處理到人們所需要的水質標準，例如微濾、超濾、納濾等技術[4]。國內外大量污水再生回用工程的成功實例，也說明了污水再生回用于農業在技術上是可行的。

大連市農田灌溉中水利用主要采用兩種方式，一種是將中水從污水處理廠出水口直接引至蓄水工程中，與原水混合進行農田灌溉，如長興島；一種是污水處理廠尾水排放到河流中，通過修建堰壩、截污導流等工程攔蓄中水利用，配套輸水渠道或管網、泵站、首部工程等，如普灣新區、金州新區、保稅區。

(2)丘陵山區與水源涵養地農業發展區

現狀區域內水源主要為大中型水庫，河流引、提水工程以及地下水工程。為滿足區內灌溉面積大幅發展的需要，在保障現有供水能力條件下，應重點新建與改造塘壩、方塘等地表蓄水工程，合理統籌區域內有限水資源。

塘壩、方塘等蓄水工程的新建與改造是對區內無法利用大中型水庫供水的重要補充。在133.33 hm2(2000畝)以下灌區內缺乏有效水源保障，農業灌溉缺水，興修大的水利工程投資大、效益差。因此利用合適地形開展塘壩、方塘等雨水集蓄工程，是保障農業用水的一種有效途徑。

3.3灌溉節水工程綜合模式

(1)精品外向型農業灌溉節水工程模式

結合精品外向型農業的特點，以高效節水灌溉技術為手段，實現農業灌溉智能化。

①高效節水灌溉工程

精品外向型農業發展主要作物有藍莓、大櫻桃、葡萄等精品水果，精品蔬菜，精品花卉等，不同作物生產模式不同，應根據其自身特點布置灌溉方式。高效節水灌溉工程方式主要有管灌、微灌。隨著技術發展，不斷完善灌溉技術，提升灌溉效率，增加經濟效益。

②智能灌溉系統

精品外向型農業生產過程表現為技術現代化、工藝標準化、管理精細化。做到灌溉節水工程與生產過程無縫對接，智能灌溉系統成為必然選擇。智能灌溉系統實現數據采集自動化、預測科學化、決策智能化，有效降低工作強度，提高效率，增加效益。

(2)設施種苗型農業灌溉節水工程模式

節水灌溉以農業園區智能管理為核心，合理利用非常規水源，以信息化及物聯網技術為手段，實現園區管理自動化、智能化。

園區智能管理是在智能灌溉系統的基礎上，融合信息化及物聯網技術，拓展管理內容，涉及設施農業生產環境的全方位，包括農作物生長情況、灌溉情況、土壤溫度和墑情、溫室內空氣溫濕度、日照，以及自然環境的溫度、濕度、風力、大氣、降雨量等，實現通風、加溫、遮光、CO2發生器管理等全過程管理，實現管理好、使用活、利用久、增效高。

(3)休閑創意型農業灌溉節水工程模式

節水灌溉工程以農業園區作物種植情況為依據，體現出大連“開拓、國際、融合、自律”的水文化，重點發展觀光園區節水灌溉工程。

休閑創意型農業園區應充分考慮灌溉工程對園區運行的影響。以發展微灌為主，將節水灌溉工程與園區融為一體，成為一景，變成一個推廣農業節水灌溉的“廣告牌”。

(4)生態循環型農業灌溉節水工程模式

生態循環型農業以生態學原理為指導，合理開發利用資源，打造宜居宜業的環境，運用物質循環與再生技術，減少廢棄物排放及污染，提高資源利用效率，實現清潔生產的綜合性現代農業體系。

結合生態循環型農業的特點，節水灌溉工程以作物種植情況為依據，體現出綠色生態理念，構建水資源重復利用體系，達到人與水、水與自然和諧統一。節水灌溉水源為城市污水處理廠達標排放中水，與高效節水灌溉結合，擴大非常規水灌溉面積。

4農藝節水

通過農藝節水措施與工程措施、管理措施配套，特色產業種植結構調整發展，節水高產品種的種植規模擴大，水肥一體化技術推廣等，建立起都市型現代農業農藝節水技術體系，達到糧食作物節本增產，經濟作物提質增效。到2020年，實現水分生產率由現在的1.4 kg/m3提高到1.6 kg/m3。

4.1作物、灌溉方式與農藝技術配套遴選

大連市主要作物有玉米、水稻、果樹和蔬菜。依據作物選擇節水灌溉方式，圍繞節水灌溉方式對農藝節水技術進行配套遴選。

玉米種植區分為井灌區和渠灌區。井灌區：一是以低壓管道輸水與農田微灌水肥一體化配套；二是低壓管道輸水+小畦灌溉(每畝10～15個畦)與節水型灌溉施肥制度配套。渠灌區：一是渠道防滲末端計量+小畦灌溉與節水型灌溉施肥制度配套；二是蓄水池建造+低壓管道輸水與農田微灌水肥一體化配套。

水稻種植區主要為渠灌區。應當壓縮畦田規格(1個/畝)與淺濕晾曬水稻農藝節水技術配套。

裸地蔬菜密植類采用膜上孔膜灌與農藝節水灌溉施肥制度配套。裸地蔬菜和設施蔬菜稀植類采用膜下滴灌、微噴灌等與節水型灌溉施肥制度配套。

果樹采取樹盤局部灌溉、涌泉灌、滴灌、微噴灌等節水灌溉技術與節水型灌溉施肥制度配套。

4.2水肥一體化技術與微灌節水技術配套

水肥一體化技術是與灌溉方式緊密配套的一種灌溉施肥方法，主要用于田間微灌(滴灌、微噴灌、涌泉灌溉)等。在一定條件下，水和肥是影響作物產量的兩個相互制約的因子，適宜的灌水可以促進肥料的轉化和作物對肥料的吸收利用，提高化肥的利用率，而適宜的施肥也可以調節水分利用過程，提高水分利用率[5]。建立以肥、水、作物產量為核心的耦合模型和技術，將灌溉與施肥有機結合起來，通過水肥同步供應與調控，充分發揮水肥協同效應、激發效應，提高作物抗旱能力和水分利用效率，達到既節水節肥又增產增收，同時又保護環境的目的。

5管理節水

抓好政策制定和體制改革、建立分級負責的水務建設與管理體系、積極探索實現水資源統一管理的改革，著力構建以鄉鎮水利服務機構為重點，基層水利管理協調服務組織、防汛抗旱供水專業服務組織和農民用水合作組織“三位一體”的基層水利服務體系。

同時針對大連市的自然地理特征、水土資源及社會經濟條件，以水權分配、信息化管理、取用水量監測與控制等為手段，通過農業用水信息化、數字化、智能化建設，建立農業用水管理系統，科學分析區域水資源承載能力，適時合理調配水資源，實現水資源可持續利用。

6結論

大連市水資源供需矛盾日趨尖銳，資源型短缺情況日益彰顯，大力推行農業節水，建立現代農業體系，是實現農業用水可持續發展的必由之路。

參考文獻：

[1]國務院辦公廳.國家農業節水綱要(2012—2020年)[Z].北京：國務院辦公廳，2012.

[2]大連市政府.大連都市型現代農業發展規劃綱要(2011—2020年)[Z].大連：大連市政府,2012.

[3]中國農業大學，大連市農村經濟委員會.大連都市型現代農業發展規劃2011—2020年[Z].大連：中國農業大學，大連市農村經濟委員會，2013.

[4]苗娜，朱鐵群，李小偉，等.過濾技術在污水再生回用中的應用[J].廣東化工，2011，38(2)：122-124.

[5]王殿武，遲道才，張玉龍，等.北方農業節水理論與技術研究[M].北京:中國水利水電出版社,2009.

作者簡介：劉慧(1984-)，女，工程師，主要從事水資源規劃、水工結構模型試驗研究等工作。

中圖分類號：S274

文獻標志碼：A

文章編號：2096-0506(2016)04-0041-04