李風萍
(甘肅省民勤縣水務局,甘肅 民勤 733399)
傳統時期的小型農田水利工程主要分布于農村,其中包括蓄水池、抽水站、小型水庫、機電井等;其功能旨在實現蓄水、排水、輸水、配水、取水目標。分析其建設思路,與傳統時期的農業發展階段密切相關。但是,經過機械化改革后的農業發展,以及當前的智慧農業產業轉型升級需求已經發生變化,傳統時期的小型農田水利工程在功能效用的作用發揮方面既受到了一定程度的限制,也不能增添新型功能。鑒于此類情況,現階段有必要根據實際需求,對小型農田水利工程進行一些有益改造,通過渠道設計使其滿足新需求與新目標。
新時期的小型農田水利工程中的渠道設計,要求注重綜合效益。具體如下:首先,需要按照新時期的生態文明建設綱要,在小型農田水利工程渠道設計中,認真分析當地的地理條件與自然生態狀態,根據調研結果,合理配置其中的水資源、土地資源、自然資源、技術資源、材料資源等。比如,以甘肅地區為例,在渠道設計時,應該先對其所處區域的生態環境進行有效評估,調查其自然資源的數量與破壞情況,統計水土流失所處的程度,分析區域范圍內的小型農田水利工程覆蓋的農地面積,并對其輔助性的技術資源需求與材料資源需求進行深入分析;然后,再按照實際需求,或采用人工開挖渠道,在整體上調整當地水利工程與生態環境之關系;或采用管道鋪設,對高地勢與低地勢進行水資源合理調配;或采用分段設置蓄水裝置,配備各項子管道,建設新型灌溉系統。總之,要求根據不同的效益需求,設計不同的渠道改進方案,結合當前一些地區的渠道設計經驗,建議從生態效益、社會效益、經濟效益三個層面進行具體目標定位與分析,盡可能設計與當地區域范圍內不同特征相關的對應方案,運用“具體問題具體分析,具體情況具體解決”的方法,使渠道設計滿足新時期的綜合效益要求。
“十九大”之后,我國提出了總體經濟體系建設目標與各項相關任務。從產業結構調整與供給側改革角度分析,小型農田水利工程中的渠道建設應該遵循總體經濟體系建設目標,對當地的農業產業發展情況做進一步分析。具體而言,新時期的農業產業結構調整重點不在比例,而在于農業產業鏈的建設與系統性管理層面,也就是說要求在原有產業的基礎上,運用新型的信息技術與輔助性設備,將機械化農業轉型到智慧農業水平,并通過智慧農業,實現農業相關產品的設計、選種、種植、監測、管理、加工、銷售等。因此,在當前的東道設計方面,應該高瞻遠矚,將目光放長遠,一方面解決當前農業產業發展中對于水利工程的功能需求,另一方面,為農業產業的整體改革奠定好資源基礎與技術基礎。比如,在甘肅地區,農業用地的利用率相對較低,對水資源的需求相對較高,因此,就應該結合當地實際情況,根據農業發展的“大棚類型”與“開放類型”,在大棚農業方向上選擇管道渠道設計,盡可能降低投入成本,加大技術投入力度,使當地農業向現代智慧農業方向轉型。同時,在土地農業方向上,根據其開放類型將渠道設計盡可能牽引到田間地頭,并在空間間隔方面配置一些蓄水裝置,進而提高水利工程水資源的利用效率,并通過田間地頭的綠化途徑,改善土地農業的整體生態。
新時期的渠道設計既要重視利益,也要降低投入成本,從粗放型投入轉型到精細化投入方向上。比如,甘肅地區的大部分地區對于水資源的需求量較大,而小型農田水利工程的利用率相對不高,因此,應該立足實際情況,對舊渠道進行一些規范統一設置,盡可能向小型化轉型,但是在數量方面,應該盡可能增多,使小型農田水利工程的渠道設計趨于多樣化,這要既能夠在干渠、支渠、斗渠、農渠方向上達到合理設計,也可以根據不同的渠道類型,做進一步的資源有效配置。比如,對農田面積稍大的區域,則可以將其與干渠或支渠相配合,利用管道鋪設與蓄水裝置,以及噴灌系統建設,全面實現水資源的合理調配。再如,對于農田面積相對較小的區域,則可以按照靈活配置原則,選擇與之相應的其它渠道類型進行資源調配,進而設計出與其農田水利需求相適應的渠道設計方案。需要說明的是,現代農田水利工程中的渠道設計,不僅僅是指開挖類型的渠道,也包括管道類型、混凝土類型、自然類型等,所以在實際的設計中要求做到“因地制宜”與“因勢利導”。另外,新時期的農業產業在局部也正在經歷產業類型方面的各類試驗,除大棚農業、開放農業之外,集約型、立體型農業也會相繼獲得推廣應用,因此,在渠道設計階段,既要求滿足當前設計需求,也應該盡可能預留好未來農業產業多樣化發展所需求的渠道設計方案。
傳統時期的小型農田水利工程主要以開閘放水為主,其中的系統控制相對薄弱,單一化管控特征明顯。而在新時期的小型農田水利工程中要求科學處理這一問題。首先,在渠道設計方面,要兼顧系統控制與局部控制的雙重功效,嚴格按照“總工程——分工程——子工程”在各個環節設置一個完整的系統。比如,在甘肅區域的小型農田水利工程中,就可以根據這一思路,在渠道設計時盡可能將主渠道與次渠道,以及子渠道進行分化處理,并在各個分化后的環節中建立系統控制體系。形成每一個環節的有效控制管理;并在整體上實現全局管控。按照當前的系統控制技術而言,可以在系統控制的各個環節連接處設置傳感器,使各個渠道之間有一個明確的水資源供給平衡系統;同時,在各個渠道管理系統內部,則可以按照智能控制需求,在各個節點上設置相應的智能控制閥,從而使其水利資源應用提高到自動化水平。另外,根據當前經驗,建議盡可能利用“模塊化思維”,針對不同規模的農田做“模塊化分析”,進而選擇與其需求相匹配的渠道設計方案,使渠道在規格與里程、材料與技術各方面,均達到科學配置、有效利用目的。
總之,在機械化農業向智能化農業轉型發展中,小型農田水利工程起著舉足輕重的作用,為了發揮出其功能所承載的各種效力,有必要在新時期積極吸收歷史設計經驗,結合當地實際情況,在因地制宜原則的基礎上,科學設計與現階段農業產業發展相適應的渠道,確保小型農田水利工程在生態效益、社會效益、經濟效益方面的效力得到有效發揮。