范永平
(靈丘縣水務局,山西 靈丘 034400)
近年來,水利工程的快速發展帶動了農村地區基礎設施的建設,農田水利灌溉也得到廣泛關注[1]。目前,部分地區利用農田水利灌溉技術,解決了當地的水資源短缺等問題,與此同時,對推動農業現代化發展的水平和促進農民增產增收具有實際意義。因此,本文圍繞農田水利灌溉技術展開討論。
靈丘縣位于大同市東南邊峰,東毗河北省誅源縣,西臨本省渾源、繁峙縣,北連廣員。河北蔚縣,西接河北阜平,形如一個長方斜四邊形。東西寬61 km,南北長90 km,總面積2732 km2。
全縣地形南北高,中間低,平均海拔1200 m,境內山多川少,素有“九分山水一分田”之說。可分為四個分區,即南部石山區、中部平川區、北部丘陵及土石山山區。平川區唐河南岸由于沒有較大的支流發育,地下水儲量過少;土石山區構造較為復雜,屬靈丘背斜邊緣。該區高寒缺水,地形復雜,耕地較多,溝壑縱橫,以大氣降水為主要補給水源;石山區水源較為豐富,但是由于地下水富集條件不同,不同地段富水性差異較大,所以該區域范圍內也存在不同程度的缺水村莊。
全縣氣候特點是春旱多風,夏熱雨量集中,秋高氣爽,冬寒少雪,多年平均氣溫6.9℃,最高溫37.3℃,最低溫-30.7℃,無霜期為111天~161天。多年平均降雨量428 mm,時空分布不均,以6月~9月為最多,占全年降雨的80%。多年平均蒸發量1957 mm,風力一般4~5級。全縣十河兩系,屬海河流域大清河水系,地下水類型可分為基巖裂隙水與松散層孔隙水兩種類型。
靈丘縣轄12個鄉、鎮,255個行政村、415個自然村,共有人口24.32萬人,其中農業人口20.82萬人,2018年全縣糧食總產量61002 t,油料1141t,農村經濟總收入9.74億元,農民人均收入3505元,全縣工業總產值13.03億元,屬國家級貧困縣。靈丘縣是一個以農業為主的經濟縣,作物種類有玉米,谷,山藥,豆類。油料、煙葉等。由于缺水人口多,缺水情況嚴量,浪費了大量的勞動力。不僅影響了群眾的正常生活,而且嚴重制約了農村生產力的發展[2]。
全縣多年平均河川徑流量為1.1936億m3,地下水資源量為1.2012億m3,河川徑流量與地下水重復量0.838億m3,水資源總量1.5568億m3,地下水可采量為0.49億m3。水資源分布極不均勻,山區、丘陵區資源量少,人均占有量不足100 m3,由于分布不均,開采難度較大,河道上游雖有小的清水基流。但中游潛入地下,雖在下游出境處清水出露,但已無法利用。水資源年內分配不均,年際變化大。河川徑流主要補給是暴雨洪水,一般集中在7月、8月、9月三個月,但洪水利用率較低,山區基巖裂隙水和丘陵區松散孔隙水成為山丘區的主要水源。山丘區人民生活用水較為困難,特別近幾年來,氣候連續干早,大批出露的泉水斷流,人畜飲水更加困難。
(1)中型灌區
全縣共有中型灌區4個,即北躍灌區,大東河灌區、固城揚水站、華山灌區,四個灌區共有渠道449.14 km,其中防滲渠282.2 km。灌區內有機電井64眼,四個中型灌區有效灌溉面積8.115萬畝,實際灌溉面積6.3萬畝。
(2)小型自流灌區
全縣有小型自流灌區64處,其中小水庫3處,即唐河水庫,華山水庫和王莊水庫,塘壩2處,自流渠道59處,渠道總長度443.74 km,其中防滲渠196.48 km,有效灌溉面積4.155萬畝,實際灌溉面積2.3萬畝。
(3)井灌區
全縣共有灌溉機井368眼,有效灌溉面積6.105萬畝,實際灌溉面積2.85萬畝,灌區渠道總長246.87 km,其中防滲渠90.01 km,管道210.72 km。另有一處公路集雨灌溉工程,有蓄水窖30眼,蓄水能力900 m3,補充灌溉面積400畝。
灌溉用水量953萬m3,其中地表水725萬m3,地下水238萬m3。
合理的農田水利灌溉能有效改善當地水資源利用現狀,保障農民的農作物產量和經濟利益[3]。由當前靈丘縣的農田水利灌溉工程現狀可以看出,整個工程的節水效率仍然有待提高。
成立專門的組織管理機構,能保證水資源的高效可持續開發。合理有效的組織管理機構不僅能代表管理的核心權威,還能監管機構人員的工作狀態。當前,有些水利工程管理單位因為區域分割嚴重、設置重復等問題,造成管理權限分散,水資源利用率低,無法實現水資源優化配置等問題。而設立專門的水資源組織管理機構,是水資源有效利用的一個重要環節[4]。一方面能體現管理機構的權威性和高效性,另一方面有利于明確各個部門和團隊的責任分工,促進共同協作,加強水資源的監督管理效率,體現了水資源統一管理的協調性。在不同的區域設置管理機構的模式,既可以保證水資源管理的權屬性,又有利于實現水資源保護和管理機制的同步運行。
項目實施之前,相關設計人員要到現場實際調研水資源分布情況,明確水資源配置狀況。應用高效節水灌溉技術,同時也要保護當地生態環境,保證農業的可持續發展。相關管理部門要及時掌握調整水資源分配情況,并對各項指標進行定期的評估與監測。在進行水資源分配時也要實時監控總量,落實各個區域和單位的責任,提高管理效率。與此同時,加強節約用水理念的宣傳,要讓人們意識到節水的重要性,合理利用水資源。
針對不同的農作物類型和土質,應選擇適宜的灌溉技術,以發揮節水技術的效能[5]。節水灌溉技術的使用過程中受到較多的干擾因素,導致結果無法盡如人意。我們還需要在實踐中不斷探索和解決相關的問題,緩解水資源利用的矛盾,提高水資源的利用效率,在技術的應用中及時根據不同的種植類型和條件調整新的方案,可以盡量考慮通過減少耕地面積、種植需水量少的作物等方式達到節水的效益,因此,選擇適宜的灌溉技術對實現利益最大化有重要作用。
建立節水灌溉示范點能起到模范榜樣作用,是水利工程管理標準化模式的體現[6]。節水灌溉示范區要做到嚴格把關各項指標,促進農民增產增收,并要維護生態環境的平衡發展,實現生態效益與經濟發展的完美結合,完成現代化特征的節水灌溉工程,達到科學示范的目的。另外,示范區的選址也應當重視,需要考察具備條件地域的實際情況。
節水灌溉技術的應用是整個農田水利灌溉工程的核心,因此,除了綜合應用傳統的節水灌溉技術之外,還要不斷地學習和引進先進高效的技術,加快農業經濟發展的步伐。比如,在新疆這樣的干旱地區,將傳統的灌溉技術轉變為噴灌或滴灌,能有效節約水資源,解決用水利用率低的問題。
(1)結合生物科技研究的節水灌溉技術。基于生物科技研究,通過農作物的生理特征研究發現其生理周期及其他指標,利用生理期需水量的不同,在一定時期內,使其虧水生長,從而控制作物的瘋長,提高其品質,同時還能節約水資源,促進農業經濟發展。
(2)利用3S技術進行節水灌溉技術的應用。3S技術是全球衛星定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、遙感技術(RS)的合稱。我們可以借助計算機利用3S技術對農作物的生長信息進行數據采集,通過數據的分析和判斷,得到作物的需水規律,比如在哪個階段需水量最大,哪個階段需水量較少,從而高效利用水資源[7]。
(3)集成生物技術、信息技術、自動化為一體的節水灌溉技術系統[8]。這個系統利用了信息技術、智能技術、自動化技術與生物技術的有機融合,全面監測農作物的生長情況,實時獲得相關的信息,通過對農作物的水分指標、土壤含水量等相關指標的分析,進行變量灌溉,充分發揮多學科技術的優勢,達到高效節約的農田水利灌溉模式。
節水灌溉技術是農田水利灌溉技術的一種有效手段,利用它可以解決水資源短缺的問題,促進農業結構改革,增加農民的經濟收入。通過合理的發展規劃,靈丘縣的農田水利灌溉現狀將會得到明顯的改善,高效的農田節水灌溉技術也將成為幫助農民增收豐產的基礎設施建設,從而發揮農田水利灌溉工程的最大效益,保障生態與經濟的可持續協調發展。