白占軍
(榆中縣三角城電灌工程水利管理處,甘肅榆中730100)
整體上來說,我國淡水資源儲量較多,但同時我國也作為世界第一人口大國,人均水資源占有量與國際上相比非常低,再加上近幾十年我國工業、農業飛速發展,淡水資源污染問題嚴重,淡水資源變得更加緊張。此外,我國淡水資源分布十分不均,整體上為東南多,向西北依次遞減,部分地區淡水資源十分匱乏。為了滿足農業的可持續發展,保障農田灌溉質量,提高水資源利用率,必須要加強農業節水灌溉工程的建設與管理工作,積極采用高效節水灌溉技術,發揮農業節水灌溉工程效益,在滿足農業發展的基礎上,保證水資源的合理利用。
榆中縣淡水資源主要有3 部分組成,包括地下水、地表水、降水,可開發利用率大約為1.75 億m3,年人均占有量為412 m3,與國際缺水警戒線的1700 m3相差甚遠。預計2021年全縣需水量為2.6 億m3,可幾年前全縣可利用水資源量遠無法達到這個指標。近年來,榆中縣完成了引洮工程,全縣每年可利用水資源增加2515.8 萬m3,如今已經達到了全縣可用淡水量2 億m3,但還是難以滿足全縣需水量。再加上榆中縣地下水超采嚴重,開采潛力微乎其微,自產地表水開發殆盡,無法繼續增加用水量,水資源供需矛盾變得更加突出。增加水資源遇到了瓶頸,就要重點考慮如何節水。榆中縣作為農業大縣,借助農業節水灌溉工程建設與管理可以有效降低淡水資源使用量,提高水資源利用率,從而解決水資源的供需矛盾。
縱觀各個地區農業節水灌溉渠道建設形式,可以分為管徑控制、輸水管防滲、灌溉量控制等方法。結合榆中縣農業發展現狀來看,農業灌溉水資源浪費問題依然嚴重,過去建設的農業灌溉工程存在渠道老化情況,所以輸水管防滲是需要重點關注的問題,應減少水資源傳遞中的損失量,避免過多的浪費。提升灌溉渠道防滲性能可以選擇防銹的不銹鋼管材,雖然很多塑料合成管道也不會生銹,但可能與土壤長期接觸造成土壤污染,得不償失[1]。節水的目的并不是限制水資源使用,而是充分利用水資源效能。這就需要加寬主干渠道、控制支線渠道,并且將輸水管井加寬可以避免淤泥堵塞等問題的發生,緩解水流壓力,減少爆管、滲漏概率。
農業節水灌溉技術的應用要求在滿足農業正常發展的基礎上,減少水資源的使用量。榆中縣灌溉工程在多年的研究和總結中,也推廣了一系列的節水灌溉技術,以下列舉幾個具有代表性的節水灌溉技術。
2.2.1 防滲節水技術 農田灌溉滲漏問題會直接造成水資源浪費,而防滲技術則可以緩解此類問題,提升水資源利用率。很多老舊渠道管路在長期使用中可能產生滲漏情況,提高這些管路防滲性尤為重要,需要借助防滲性更強的材料。可以將農業灌溉渠道和非農業灌溉渠道隔離,確保農業灌溉工程水資源直接流入農田灌溉區。同時,隨著農業規模的不斷擴大,管路布局更加復雜,想要做到“零滲漏”幾乎不可能,這就需要將滲漏的水收集、儲存起來,在管路底部設置蓄水裝置、過濾系統,滲漏的水資源直接集中存儲,并且也可以存儲雨水,實現水資源的二次利用。
2.2.2 微灌、滴灌技術 滴灌技術可以讓農田長期處于濕潤狀態,如今主流的滴灌形式有脈沖微灌、滴灌技術。為了能夠實現節水目標,微灌技術的應用必須要結合農田灌溉形式和規模,如果是大棚灌溉,考慮到大棚保濕性較好,可以采用普通滴灌方法,進一步減少水資源使用量;而對于露天農田來說,主要是采用微灌能力更強的脈沖微灌,脈沖微灌的灌溉面積更大,可實現節水的目的,保證水分供給充足[2]。微灌技術的應用較為簡單,實際使用中更具操作性,農戶只需要采購管道、滴灌設施,與灌溉工程連接即可實現功能。之所以微灌技術更具操作性,是由于該方法可以配合使用水肥一體化技術,將營養液加入灌溉系統中即可實現灌溉施肥,將滴灌口埋設在作物根部,水和肥料可以直接作用在作物根部,綜合效益非常高。
綜合管理貫穿于農業節水灌溉工程運行的始終,是發揮灌溉工程節水效益的重要支撐。一是在節水灌溉工程建設期間,需要嚴格控制工程設計工作,做好當地農業結構、土壤條件、地理環境的綜合分析工作。以技術人員在農田勘察中的實際信息作為工程設計核心,對節水灌溉工程進行合理規劃設計,保證農業節水灌溉工程可以適應榆中縣農業發展需求。二是農業節水灌溉工程建設中必須保證工程建設質量,發揮灌溉工程在實際應用中的節水效益,方便后續管理以及農戶灌溉使用,降低對淡水資源的依賴性,以有限的水資源發揮更高的價值。三是在灌溉工程建設完畢后,要全方位做好灌溉工程維護管理工作。由于節水灌溉工程運行環境以及季節變化的影響,設備磨損、老化問題不可避免。因此,要定期對灌溉設備、水利設備進行維護,出現設備故障后通知技術人員及時維修,確保灌溉工程的持續運行[3]。
為了不斷發揮灌溉工程的使用效益,避免過去出現的“重建設、輕管理”問題,農田水利部門后續要不斷強化灌溉工程管理優化工作,不斷總結經驗,并應用到實際工作當中,在實踐中探索新的方法,充分發揮節水灌溉工程在榆中縣農業領域的應用價值。構建縣、鎮、村三級協調管理制度,全方位落實節水灌溉工程管理制度,保證管理工作的時效性,還要確定管理崗位的負責人,做到權責劃分、權責明確,將責任落實到個人身上,提高工作人員的責任心。
隨著科學技術的不斷發展,在農業節水灌溉工程建設與管理中可應用的技術也不斷增多,為了能夠滿足榆中縣農業結構不斷變化的需求,不斷更新灌溉工程建設管理技術有著重要意義。通過網絡查詢資料可知,二次高斯模型可以有效實現農田灌溉工程水資源實現優化調度,節水灌溉方式上可以借助模糊理論、3S 技術(RS、GIS、GPS)、生物技術、物聯網技術(以及這些技術的衍生品)等,更好地對灌溉工程進行智能調度和全程監管,不斷強化灌溉工程的管理水平[3]。農業節水灌溉工程的投入使用,可以獲取更高的經濟效益,也更有助于引進先進設備和先進系統,如固定噴灌系統、旋轉噴灌系統等,進一步發揮節水灌溉效益,實現良性循環。
農業節水灌溉工程建設與管理關乎農業發展,為了能夠緩解水資源供需矛盾,要進一步強化農業節水灌溉工程建設與管理工作。在建設層面上,以減少水資源浪費、提高水資源利用率為主;在管理層面上,以“建設與管理并重”、管理優化、新技術引入為主,以便更好地發揮節水灌溉工程效益。