大型灌區節水改造技術支撐體系探索

周銘華

(江西省潦河工程管理局，江西 奉新 330700)

1 節水灌溉的特性

在我國社會經濟不斷發展的背景下，水資源消耗量越來越大，很多地區都出現水資源匱乏問題，農作物生長需要大量水資源的支持，農業也是用水量比較大的行業，基于此種背景，開展節水灌溉就顯得尤為必要。和傳統灌區技術相比，節水灌溉是以植被、區域地理氣象條件、土壤需水量等為依據，綜合利用土壤內部水分和天然降雨量，在保證農作物正常生長需水的基礎上，通過工程學、農學、先進技術等因地制宜的土壤進行灌溉，充分利用灌區水資源，減少水資源的無故浪費，從而獲得良好的經濟效益、社會效益、環境效益。因此，節水灌溉的本質是提升農作物對降水和土壤中水分的利用率，降低植物的蒸騰作用，降低水分流失，是一項多種技術和措施有機結合的農作物灌溉技術。常用的節水灌溉技術有：渠道防滲漏技術、噴灌技術、滴灌技術等，從發展節水灌區的角度來看，節水灌溉具有很高的針對性，無論何種節水灌溉技術的影響范圍都只是在特定的某一灌區。

2 目前大型灌區節水改造中存在的問題

江西省獨特的地形氣候條件，致使洪澇和干旱問題頻繁發生，是目前我國水土流失比較大城市之一。在國家和當地政府的支持下，江西省非常重視水利，經過多年的發展，已經取得了良好成績，目前全省各類水利工程實例超過160萬處，其中水庫1.08萬座，大中型灌區315處，可實現集中供水的工程2.9萬處。全省總灌溉面積達到209.5萬hm2。近年來，在江西省政府的帶領下，全省人民大干大型灌區節水改造工程，雖然取得了良好成就，但仍然存在很多問題亟待解決，嚴重限制灌區節水效果的提升，主要體現在以下2個方面：

1)大型灌區節水改造投資渠道狹窄，配套資金不足。目前江西省在大型灌區節水改造中采用1:1的配套資金，資金壓力較大，省財政每年都會支出部分資金，難度較大。而且更加大大型灌區節水改造配套資金籌措困難，一些市縣甚至拿不出配套資金，迫使大型灌區節水改造單位自行籌集。但目前農作物灌溉水價較低，大型灌區節水改造項目無利可圖，難以吸引社會資本。此外，資金投入缺乏穩定的渠道，致使大型灌區節水改造難以從長遠的角度入手，改造項目無法集中成片，導致最后的結果是雖然大型灌區節水工程配套改造上去了，但單位經濟狀況卻下來了。

2)節水灌溉供水體制不順，水價管理比較混亂。引發這一問題的主要原因節水灌溉供水補償機制不夠完善，水價過低，不利于節水。此外，農業供水管理環節比較多，農田灌溉水費依賴于鄉鎮代收，經常鄉鎮截留挪用，致使水管理單位收繳水費困難重重。

3)末級渠系管理體制的改善還需進一步向深度和廣度推進。目前江西省的末級渠系管理體制還停留試點推廣階段，存在產權不明，群眾只用不管的問題，致使很多節水灌溉工程年久失修，影響了節水灌溉的效益。

3 大型灌區節水改造節水技術支撐體系

大型灌區節水改造技術支撐體系具有很強的綜合性和系統性，需要綜合考慮技術覆蓋類型、服務對象及具體的應用功能等多方面因素。因此，整體支撐體系不斷需要關鍵技術的支持，還需要共性技術和公益技術的襯托，才能發揮出應有的作用和價值。

關鍵技術是保證大型灌區節水改造工作能夠順利開展的基礎條件，針對目前存在的問題，需要加強關鍵技術突破，以解決資金不足， 供水體制不順等問題。可從以下2個方面入手：①優化灌區地下水資源開發利用模式，合理選擇地下水開采模式，調整機井布局；②加大受損機井診斷技術和改造修復技術的研究力度等[1]。

共性技術是確保大型灌區節水改造的支撐條件，對節水灌區診斷評價、節水改造的標準、節水灌區信息化建設等進行研究。為保證大型灌區節水改造工作能夠有序開展，需要全面提升共性技術，如：制定不同類型灌區田間節水改造標準綜合技術體系；實現節水灌溉技術和農藝節水技術的高效集成等。

公益性技術是實現大型灌區節水改造工程可持續發展的基礎，研究的主要內容是針對大型灌區節水改造中面臨的農田生態環境問題，及對大型灌區節水改造環境效益和評價方法進行研究。因此，在探索公益性技術時，要將重點放在大型灌區節水改造對灌區水循環過程及對周圍生態環境造成的影響和制定環境效益評價指標體系上。

4 大型灌區節水改造技術支撐體系研究探索

4.1 灌區診斷評價技術

結合江西省大型灌區節水改造的現狀、水土資源條件、灌區的基礎設施等，進行發展現狀的診斷和評價，然后依此為依據分，分析大型灌區節水改造的迫切程度和改造標準，作為后期改造的參考和指導，及結合國外針對大型灌區節水改造獨特的評估方法及措施建議[2]。雖然近年來，我國在此項工作也進行了深入研究，發展至今，已經逐步建立了大型灌區節水改造評價指標體系，但從研究成果上來看和發達國家相比，還有一定的局限性和片面性。針對這一問題，需要將大型灌區節水改造技術支撐體系的研究重點轉移到以下幾個方面：

1)定量化的研究大型灌區節水改造狀況診斷和評估法，將影響大型灌區節水改造的因素按照影響程度大小進行有序排列。

2)建立基于大型灌區節水改造水源、工程、管理、效率、環境影響要素的綜合分析評估體系，為各項改造工作的高效、有序開展奠定扎實基礎。

3)按照各地節水灌區的類型、經濟發展水平、水土資源環境等各項因素，進一步確定大型灌區節水改造的先后順序及改造的方式方法。

4.2 大型灌區節水改造技術集成模式

經過多年的研究，大型灌區節水改造技術愈發先進和完善，對不同單行技術的組合集成模式也進行了系統化研究，現已形成了井灌區、渠灌區、井渠相互結合、集雨節水灌區等，不同類型的大型灌區節水改造技術集成模式[3]。但就目前發展現狀來看，各項節水技術和管理措施的結合還不夠緊密，集成模式缺乏標準化、系統化的技術和體系支撐，沒有發揮出應有的作用和價值。針對這一問題，需要重點研究適合區域發展的大型灌區節水改造技術集成模式，同時進一步優化配套技術和應用參數，并建立末級渠系節水改造技術及相應的模式。研究不同田間節水灌溉條件下農作物水分、養分定量供應的模型和水肥聯合調控的新型管理技術模式。

4.3 新技術新產品研究

利用計算機技術、仿真技術、超聲波技術等先進技術建立先進的節水灌區狀態診斷檢測技術，將復合土工合成防滲材料應用灌區防滲中，提升防滲效果，節約水資源。開發研究能夠一次性澆筑成型的施工設備、壓實防滲碾壓機等先進的大型灌區節水改造設備。隨著水資源短缺問題愈發嚴峻，人民節水意識不斷提升，為大型灌區節水改造奠定了扎實基礎[4]。現代化節水灌溉技術可有效應用在區域水情和農業生產用水中。比如：在大型灌區節水改造技術支撐體系研究中，綜合考慮農作物的自然生長周期，立足農作物的種類、生長規律、用水量等情況，合理調整灌溉量，從而實現農業生產平衡，在保證農作物產量的基礎上，提升水資源利用率，避免無故浪費。除此之外，還要充分利用先進的信息科學技術、AI技術、微電子技術、自動化控制技術、生物學等高新技術。將研究的重點放在節水灌溉設備、防滲漏、水量計量、土壤水分檢測儀器等方面，以便準確獲知農作物生長土壤水分。再按照農作物生長對水資源的不同要求進行可變水量、節水效果的進一步優化[5]。在大型灌區節水改造中，要結合現場實際情況，結合遙感技術、地理信息系統、GPRS定位系統等，對大型灌區節水改造中的各項信息進行實時采集，并對采集到的數據進行全面分析，為大型灌區節水改造各道工序的高效開展提供數據支持和理論指導。

5 結 語

綜上所述，結合大型灌區節水改造的現狀，對大型灌區節水改造技術支撐體系進行了深入研究，結果表明，大型灌區節水改造是實現節水灌溉的基礎，可有效解決水資源，緩減我國水資源短缺問題。但大型灌區節水改造是一項非常復雜且系統的工作，涉及到的內容比較多，對改造技術支撐體系有嚴格要求。針對目前江西省大型灌區節水改造中存在的問題，可從灌區診斷評價技術研究、大型灌區節水改造技術集成模式研究、新技術新產品研究等方面同時入手，以提升大型灌區節水改造的有效性和有針對性。