中小型農田水利工程建設現狀與對策建議

曹思函，龔玉娜，劉晶茹，劉凱凱，徐宏偉，王鈺瑩

(大連海洋大學 海洋與土木工程學院，遼寧 大連 116023)

1 引言

習近平總書記在《走中國特色社會主義鄉村振興道路》[1]重要論述中指出，我國為滿足構建現代化經濟體系提高國際競爭力的現實需要，必須實現農業大國向農業強國的轉變。“沒有農業農村的現代化，就沒有整個國家的現代化”，農業現代化和農村現代化是一個整體。農業現代化快速形成才能使農村現代化得到質的變化[2]。

作為農業現代化的重要內容，農田水利(irrigationanddrainage)是水利工程類別之一，其基本任務是通過各種工程技術措施，調節和改變農田水分狀況及其有關的地區水利條件，以促進農業生產發展[3]。水資源緊張、人口眾多的形勢下，加快農業現代化、加速農田水利與農業生產的結合是保障農戶利益、壯大我國農業的必經之路[4]。

2 農田水利工程建設現狀

2.1 灌溉方式多樣，各有優劣

一方面，促進糧食增產主要歸功于兩個點，其中擴大耕地面積占25%，提高單產占75%。在提高單產的許多措施中，如選種、種植機械化、提高農作物光合作用效能等的眾多方法中，農業灌溉是糧食增產極為重要的一項措施[5]。另一方面，農田灌溉是農田水利的核心內容，隨著農業發展的進程也在不斷地被優化，目前來說，我國農田灌溉主要有以下幾種。

2.1.1 渠道輸水灌溉

渠道輸水灌溉形式簡單，在農田灌溉中廣為應用，但傳統的應用形式沒有進行防滲設計，會產生不必要的水資源浪費。在渠道工程綜合狀況的所有指標中，渠道輸水效率為首要參考指標，渠道輸水效率也是灌溉水利用效率指標體系的重要組成部分[6]。對無分水口的渠道，輸水效率為渠尾凈流量與渠首毛流量的比值[3]，隨輸水損失增大，渠道輸水效率降低。因此，渠道長度、渠道防滲都占渠道輸水設計的主要地位。

2.1.2 低壓管道輸水灌溉

農田低壓管道輸水灌溉是我國現階段農業實施節水灌溉工程的一種重要形式[7]。低壓管道輸水通過管道直接將水庫中的灌溉水輸送到田間，采用該方法需要設計人員對管道進行針對性布局。相比于渠道輸水灌溉方式，低壓管道輸水灌溉減少了滲漏和蒸發的情況，加快了灌溉速度，但從經濟投入角度來講，這就增大了灌溉成本。中小型農田多分布零散，布置管道會涉及橫穿農田、填平土地等多種不可控的跨承包戶操作。所以管道輸水更適合應用于土地規整、單戶承包的大型農田或是水資源豐富的區域[8]。

2.1.3 微灌、噴灌

微灌根據灌溉設備的不同可以細分成滴管、滲灌以及泉涌灌等幾類灌溉方式[9]。微灌技術經過長時間的實踐與創新，已經從灌溉單一技術轉化為微灌水肥一體化技術模式，也顯現了良好的節水效果[10]。由此節約下來的等量水轉移到農林牧漁畜行業、工業、城鎮生活、居民生活中，就會提高淡水利用率，由此帶來更高收益[11]。

噴灌則是通過壓力將水噴送至需要灌溉的地段。隨著能源日趨緊張，發展低壓噴灌已成為一種趨勢。根據美國2015年部分地區應用表明，將常用的高壓噴頭換為滿足灌溉需求的低壓噴頭，1000t水可省9.6美元[12]。對于偏陡或畦洼的山地而言，布置管道或渠道進行輸水灌溉都十分難以實現。噴灌技術在山地可以更好利用農田與水源處的高差，借助高低壓差可增加該地區的供水能力，減輕農田灌溉的難度。噴灌技術的升級換代有效促進了農業機械化、產業化穩固與發展，帶領著農業農村現代化方向與進程[13]。噴灌不僅能達到灌溉的效果，一定程度上也起到調節田間氣候和生態環境的作用，促進農作物生長。

2.2 管理制度亟需加強

我國農田水利工程建設存在趕工問題，許多監管者放任施工過程中存在的違規問題，沒有完全落實具體規劃[14]，甚至為了謀利使用劣質材料，難以確保水利建設的質量[15]，長此以往，這樣耗時耗力耗錢的工作并不能真正促進我國農田水利工程的發展。

2.3 資金投入較低

我國農田水利工程建設資金主要來源于政府，但從審批到撥款需要一定時間，資金不到位使得建設停工，這會造成一定程度的浪費，且在一些偏遠地區，農戶對政策的了解更是淺顯，很難爭取到資金投入最大化[16,17]。

3 發展中小型農田水利的現實阻礙

3.1 我國旱澇災害頻繁

由于我國處于溫帶，大部分地區屬于季風氣候，獨特的氣候和地理條件，使得我國每年旱澇災害頻繁發生。土地旱澇情況可以進行有根據的預測，種植莊稼的選種環節可以進行初步緩解，但難免出現偏差。同樣也不能準確預測出土地干旱程度、洪澇程度。比如耕種期間普遍遇到的情況：農民按計劃在下雨前播種，但在種子發芽階段并沒有得到足夠的降雨，農民就會進行灌溉，隨后在土壤水分充足時迎來降雨，農民就要進行抽水。這樣一來，莊稼不僅發芽期延后，生長期又會受到傷害甚至失去活性。這樣的“雙重打擊”對農作物來說是無法逆轉的損害，會直接導致糧食減產。大型農田在合適的農田水利設施處理下會保證基本的收成，但我國耕地分布并不具備有利條件。我國中小型土地呈細碎化、分散化分布，這就造成農田水利設施建立受阻、利用率低下，無形之中增大了農戶之間的合作難度[18]。所以說旱澇防控是中小型農田一直面對且必須解決的問題。

3.2 中小型農田地理情況復雜

中小型農田本身具有分布零散、地形不平坦、土地持有者不集中等不便于規劃的特點，不同地區也需要不同的設計規劃進行建設。若是建成水利設施，最終的設施維修與管理也需要深入考慮。中小型農田水利建設尚未成型，具體建設還面臨著極大的困難[19]。

3.3 設施陳舊，水利工程服務退化

我國與現代發展要求相匹配的中小型農田水利工程建設還未成熟，大部分存在的小型農田水利工程建設于20世紀60年代，那時候受技術、設備落后的限制，較難建設并維護系統[20]，遺留下來的陳舊設施對現代農田水利工程建設的助推作用小，且舊設施的存在對新設備的投入是不利的，中小型農田持有者對水利工程的認知和使用習慣也會受到舊設施的嚴重影響。

4 加強中小型農田水利工程建設的建議

我國是農業大國，但還沒有成為農業強國[21]。農田水利建設對于中小型農田來說既是“鉆石”又是“石墨”。農田水利無論是在經濟層面還是農業發展層面以及區域生態環境層面都發揮著優化提升改善的良性影響[22]。合理建設農田水利一定會帶來更大的經濟效益、增大糧食產量。因此本文結合前半部分對我國中小型農田水利工程建設現狀及建設阻礙的分析，給出如下發展建議。

4.1 以節水灌溉為基本

根本上來說，農田水利建設一定要以節水灌溉為基本，同時要加強防滲技術。防滲技術不僅是節水一方面的單一體現，在農田水利工程施工中也具有重要的作用。良好的防滲技術可有效避免工程滲水，保證工程的整體質量、保障工程運行安全[23]。

4.2 做好前期宣傳

前期由專業人員對工程潛在風險和預收利益進行清晰闡述，有利于施工的順利開展以及后期水利設施的正確使用。同時對農田持有者進行水利建設方面的科普工作，將節水灌溉的技術和觀念進行傳遞，讓大家從思想上接受，以便于開展進一步的工作[24]。

4.3 加快人工智能與水利建設的結合

傳統的農田水利建設中的灌溉方式，需要投入大量的人力物力，效率低。土地承包者不僅耗費了大量的資金和精力，并且還造成了水資源的浪費，一定程度上阻礙了農田水利建設的進程[25]。人工智能是時代發展的必然趨勢，大數據控制設施運行也就減少了人力投入，增大同等時間下的個人收益。因此加快人工智能與水利建設的結合是必要且必須采取的措施，以此保證控制系統的便捷性、穩定性。

4.4 因地設計

中小型農田本身的特點鮮明，處于不同地區的中小型農田根據所處地形特點不同，需要采取的水利灌溉方式也有所差別，設計針對性的農田水利工程并進行有效建設是保證糧食高產、減少水資源浪費的關鍵之舉。如北方宜采用滴灌的節水方式進行設計，而對于南方的山地應根據地勢采用噴灌的方式進行設計。總之，中小型農田水利建設要避免多地套用同一方案，“一地一設計”才能使水利設施達到最佳使用率。

4.5 政府管理，合理加大對建設資金的投入

一是加強對水利工程施工監管，防止出現不合規的趕工現象，防止使用劣質材料、確保整個施工達到規劃標準；二是加強對水利設施管理，出臺保護農田水利設施相關政策。以此防止農田水利設施受到破壞而影響系統運行的情況。同時，加大資金的投入以保證高質量建設。

5 結論與展望

中國作為人口大國、農業大國，農業發展與國計民生息息相關，農田水利建設對助推我國農業進步的意義顯著，中小型農田水利作為我國農田水利的重要構成，結合本文對其發展情況的分析，不難看出我國中小型農田水利建設存在許多問題，一方面，是發展現狀存在的管理松散、資金投入低的問題，這些問題不僅出現在中小型農田，大型農田亦是如此，但通過政府的管理和引領，像政府參與加強對水利工程施工監管、加大對農田水利建設資金的投入，這些現狀問題能得到較好的改善；另一方面，則是我國存在旱澇災害頻繁、中小型農田地形復雜以及設施陳舊、水利工程服務退化。復雜的氣候和地形無法改變，陳舊的設施和退化的水利工程服務是我國農田水利探索發展中遺留下的、難以鏟滅的歷史問題，這些均是發展我國中小型農田水利的現實阻礙，難以攻克。但即便難以阻擋氣候、地理等不可抗力因素的存在，通過適宜的發展布局，我國中小型農田水利建設也能從其他方面得到良好的提升。針對此情況，本文給出的建議是：一是要以節水灌溉為基本，同時加強防滲技術，這是農田水利建設的基本要求；二是為了順利施工，需對農田持有者做好前期宣傳，這一舉措也能改善陳舊設施對農田持有者認知和使用習慣的影響；三是針對傳統農田灌溉耗時耗力、資源浪費的現象，加快人工智能與水利建設的結合，在解決傳統農田灌溉方式問題的同時可以加快農田水利工程的建設速度；四是針對中小型農田特殊的地形狀態，認為需因地設計，對不同的地形情況采取不同的水利灌溉方式；五是對于管理松散、資金投入等現象，認為中小型農田水利建設需由政府引領，加強政府管理，合理加大對建設資金的投入，政府是我國農田水利建設的重要推動力。除此之外，在實踐過程中借鑒農業發達國家所應用的方法。任何時期的發展建議對我國農田水利建設都不能完全保證“藥到病除”，農田水利建設和很多行業、領域的建設一樣，從來都是一個不斷探索的過程，哪怕漫長，在正確的發展方案下我國農田水利通過不斷修正建設路線，在漫長過程中也會取得不斷進步，而在合理的農田水利建設下，我國農業方面也一定會得到飛躍式的進步，最終實現農業現代化、農業可持續發展。