農(nóng)田水利灌溉渠道工程運行維護與管理對策

周玉龍

（高臺縣駱駝城井灌區(qū)水利管理所，甘肅 高臺 734300）

0 引言

我國雖然地域廣袤，但由于人均水資源不足世界人均水平的1/3，加之工業(yè)用水、生活用水的持續(xù)增加，部分地區(qū)的農(nóng)作物在種植過程中存在水資源匱乏的現(xiàn)象，制約農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。在這種大環(huán)境下，如何合理引入適宜當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展需求的農(nóng)田水利工程及現(xiàn)代化灌溉技術(shù)，從而有效解決農(nóng)作物生長過程中灌溉水資源不足的問題，成為各地區(qū)相關(guān)部門研究的重點問題。傳統(tǒng)的灌溉渠道在水資源輸送過程中灌溉存在較為嚴(yán)重的滲漏問題，不僅造成嚴(yán)重的水資源損失，而且水流的沖刷作用易導(dǎo)致水土流失，對渠道造成一定的破壞。筆者針對上述問題提出解決方案，以期為農(nóng)田水利灌溉渠道的維護與管理工作提供依據(jù)。

1 農(nóng)田水利灌溉渠道工程維護與管理的內(nèi)涵

農(nóng)田水利灌溉渠道的維護與管理是指當(dāng)?shù)厮块T依據(jù)地區(qū)農(nóng)作物種植種類、規(guī)模及農(nóng)藝技術(shù)，結(jié)合農(nóng)作物在不同生長階段對于水分的需求進行灌溉渠道的定期維護與科學(xué)管理，從而充分發(fā)揮灌溉渠道的作用，為農(nóng)作物水分的有效供給奠定基礎(chǔ)。

2 農(nóng)田水利灌溉渠道管理與維護的必要性

2.1 提高水資源利用率

灌溉渠道作為將水資源引入農(nóng)田的渠道，其良好運行是提高水資源利用率、緩解灌溉用水緊張、保證農(nóng)作物灌溉用水充足的關(guān)鍵。加強農(nóng)田水利灌溉渠道管理與維護，有助于確保灌溉渠道正常運行，保證水資源輸送渠道暢通，提高水資源運輸效率，并有效降低水資源在運輸過程中因滲漏而造成的不必要損失，從而提高水資源利用率、減少浪費現(xiàn)象。

2.2 保證種植業(yè)灌溉用水的充足

近年來，在美麗鄉(xiāng)村建設(shè)、脫貧攻堅戰(zhàn)的實施、新農(nóng)村建設(shè)及土地流轉(zhuǎn)政策推動下，我國的農(nóng)作物種植逐漸向規(guī)模化、集約化的方向發(fā)展。這導(dǎo)致在農(nóng)作物生長的關(guān)鍵時間點（苗期、拔節(jié)期、花期及幼果期等）對于水資源的需求量急劇上升。部分地區(qū)為解決農(nóng)業(yè)用水問題，進行地下水的深度開發(fā)（部分北方地區(qū)地下灌溉井已經(jīng)深幾百米），不僅導(dǎo)致地下水位急劇下降，而且其灌溉成本相對較高，大幅度增加了農(nóng)民的種植成本，不利于農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。加強灌溉渠道工程的維護與管理，均衡各地區(qū)水資源的分配，如橫跨我國大江南北的南水北調(diào)工程，就是應(yīng)對南北方水資源分配不均衡問題的重大工程，從而有效解決溫帶大陸性氣候、溫帶季風(fēng)性氣候區(qū)的降水量較少、灌溉用水緊缺的問題，有效保障農(nóng)作物在各生長階段的用水需求，促進農(nóng)業(yè)種植業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

2.3 提升農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)與產(chǎn)量，增加農(nóng)民收益

水資源是農(nóng)作物維持基本生理功能（光合作用、呼吸作用、蒸騰作用）必不可少的物質(zhì)。然而，隨著農(nóng)作物種植面積的持續(xù)性擴大，部分地區(qū)傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)已經(jīng)無法滿足農(nóng)作物在不同生長時期對于水資源的需求，從而影響農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和產(chǎn)量。通過對該地區(qū)灌溉渠道進行維護及適當(dāng)?shù)耐貙挕⒏脑焐墸梢允箚挝粫r間灌溉渠道運輸更多的水資源，從而保證灌溉用水的充裕，滿足農(nóng)作物對于水資源的需求，提升其品質(zhì)與產(chǎn)量，增加農(nóng)民收益，助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施和美麗鄉(xiāng)村建設(shè)。

3 灌溉渠道維修與管理過程中存在的主要問題

3.1 灌溉渠道使用功能不達標(biāo)

在農(nóng)田水利灌溉渠道工程中，灌溉渠道的參數(shù)及質(zhì)量是保證農(nóng)田用水的關(guān)鍵。然而調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)階段部分地區(qū)的灌溉渠道的修建標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)無法滿足農(nóng)業(yè)用水需求。第一，伴隨著種植業(yè)向集約化、產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化的方向發(fā)展，農(nóng)作物生長關(guān)鍵期單位時間內(nèi)的用水量持續(xù)增加，部分修建時間較早的灌溉渠道對于水流的承載量相對有限，已經(jīng)無法保障灌溉質(zhì)量。第二，部分灌溉渠道雖然已經(jīng)進行了襯砌維修，但由于底層結(jié)構(gòu)未進行嚴(yán)格的壓實作業(yè)，伴隨著使用年限的增加，渠道裂痕、孔洞相對較多，存在一定的滲漏現(xiàn)象，再加上淤泥、雜草較多，易引起渠道堵塞，導(dǎo)致水資源浪費嚴(yán)重。

3.2 資金短缺

資金短缺是制約灌溉渠道維護與管理各項措施有效落實的重要因素。灌溉渠道的修建是一項持久性工程，需要投入大量的資金，尤其是部分施工較難的地段，需要的人力、物力、財力更多。此外，灌溉渠道的經(jīng)濟回報周期相對較長，短期經(jīng)濟效益相對較低，導(dǎo)致工程的推進受到一定限制。資金的匱乏也不利于灌溉渠道修建完成以后的管理與維護，尤其是進行大面積的拓寬、改建及關(guān)鍵零部件更換時，往往由于資金不到位而延緩工期，從而影響灌溉渠道的使用，阻礙當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

3.3 專業(yè)人才匱乏，技術(shù)相對滯后

當(dāng)今社會，科技與人才是推動行業(yè)前進的主動力，然而現(xiàn)階段灌溉渠道維護與管理卻存在人才匱乏、技術(shù)滯后等問題。第一，人才方面，與IT、金融等熱門行業(yè)相比較，農(nóng)田水利灌溉工程的維護與管理工作具有工作強度大、工作環(huán)境艱辛、福利待遇一般等特點，導(dǎo)致畢業(yè)大學(xué)生從事該項工作的意愿相對較低，從而導(dǎo)致從事該項工作的技術(shù)人員與管理人員存在老齡化嚴(yán)重、受教育程度偏低、綜合素質(zhì)不高等問題。總之，高端人才的匱乏阻礙了灌溉渠道維護與管理工程的現(xiàn)代化進程。第二，在技術(shù)方面，部分地區(qū)在對灌溉渠道進行維護過程中仍然采用相對傳統(tǒng)的技術(shù)，如用鐵鍬清理雜草與淤泥，用泥土填補裂縫與孔洞，雖然短期內(nèi)可以起到一定的效果，但治標(biāo)不治本。隨著使用時間的延長，灌溉渠道損壞往往越來越嚴(yán)重，直至徹底損壞。

3.4 灌溉渠的功能性相對單一

現(xiàn)階段，部分灌溉渠道的功能性相對單一，不利于穩(wěn)定農(nóng)田灌溉體系的構(gòu)建。第一，部分灌溉渠道在挖掘和修建的過程中，只是注重灌溉功能而忽略了泄洪功能，在雨水相對較多的季節(jié)易造成田間積水，從而抑制農(nóng)作物根系的呼吸，不利于農(nóng)作物的茁壯生長。第二，伴隨著農(nóng)田灌溉模式的優(yōu)化升級，傳統(tǒng)的灌溉渠道已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化節(jié)水灌溉技術(shù)的需求，如滴灌、噴灌等灌溉管道對水質(zhì)的要求較高，灌溉渠道直接輸送的灌溉水易導(dǎo)致灌溉孔的堵塞。

3.5 缺乏有效的監(jiān)管體系

監(jiān)管體系的缺失不利于水利工程灌溉渠道各項功能的發(fā)揮。第一，在農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的推動下，我國的農(nóng)業(yè)種植業(yè)逐漸實現(xiàn)了區(qū)域性種植時間、種植模式的統(tǒng)一，導(dǎo)致農(nóng)作物的灌溉時間相對一致，在灌溉旺季易出現(xiàn)灌溉用水混亂、灌溉水資源緊缺的現(xiàn)象。第二，現(xiàn)階段，大部分農(nóng)業(yè)灌溉渠道的使用以種植戶內(nèi)部協(xié)調(diào)為主，部分借助“土地流轉(zhuǎn)”東風(fēng)而入駐當(dāng)?shù)氐摹按笮头N植戶”在農(nóng)作物灌溉的關(guān)鍵時間點，往往無法及時進行灌溉，進而耽誤農(nóng)事，影響農(nóng)作物生長和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益。

4 加強農(nóng)田水利灌溉渠道維修與管理的對策

4.1 保障灌溉渠道使用功能達標(biāo)

為保證灌溉渠道功能的正常發(fā)揮，延長使用年限，應(yīng)定期對其進行檢修與維護，主要包括以下兩方面。第一，在農(nóng)作物用水相對較多的時期，管理與維護人員要定期對灌溉渠道進行檢修，對于裂痕、孔洞及破損的墻面要及時進行修補，對于雜草、淤泥要徹底進行清理，從而充分發(fā)揮灌溉渠道的功能。與此同時，可以依據(jù)該區(qū)域農(nóng)作物實際的用水需求，對灌溉渠道進行合理的拓寬，增加單位時間運輸水資源的總量，保證農(nóng)業(yè)種植業(yè)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。第二，對于修建年限較早的主干灌溉渠道，管理與維護人員在對灌溉渠道底部和四周進行襯砌的基礎(chǔ)上，要進行底層壓實、泥漿灌壁、鋪設(shè)防水材料及混凝土等作業(yè)，以形成相對閉環(huán)的水道運輸體系，從而對灌溉渠道進行全面升級。如此既可以避免水資源在流動過程中因滲漏造成的損失，提高水資源的利用率及灌溉渠道的使用年限，又可以有效提高水資源的水質(zhì)，為滴灌、微噴、微潤灌溉等現(xiàn)代化灌溉渠道的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

4.2 加強資金支持

作為推進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的重要工程，相關(guān)部門一定要從多方面著手加大資金支持力度。第一，水利部門可以聯(lián)合農(nóng)業(yè)部門對當(dāng)?shù)毓喔惹赖拈L度、覆蓋區(qū)域及使用頻率進行詳細(xì)的調(diào)查研究，并依據(jù)實際需求定期向財政部門申請“灌溉渠道維修與管理”專項資金。第二，通過入股、分紅等模式，對當(dāng)?shù)剞r(nóng)民、企業(yè)進行資金募集，從而保證灌溉渠道維修資金的持續(xù)性注入。第三，相關(guān)部門可以聘請專業(yè)的財務(wù)團隊對該項資金進行科學(xué)的管理與規(guī)劃，從而保證資金的合理利用。

4.3 引入現(xiàn)代化技術(shù)，組建現(xiàn)代化團隊

實踐證明，現(xiàn)代化技術(shù)是保證灌溉渠道維護與管理各項措施有效落實的關(guān)鍵，因此，各地水利部門應(yīng)依據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利工程的現(xiàn)狀及時進行灌溉渠道維修技術(shù)的更新，加快其現(xiàn)代化進程。在灌溉渠道維修過程中，管理與維護人員要及時引入泥漿灌壁技術(shù)，在渠道底部和側(cè)邊形成堅固的保護層，從而有效提高其抵御風(fēng)沙侵蝕的能力，延長使用年限。同時，要及時引入現(xiàn)代化大型機械設(shè)備，在提高工作效率的基礎(chǔ)上提升工作質(zhì)量。此外，針對人才短缺的現(xiàn)象，水利部門可以依據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利工程建設(shè)的實際需求，通過設(shè)置專業(yè)技術(shù)崗位進行人才引進、加強技術(shù)人員培訓(xùn)等措施提高灌溉渠道管路與維護人員的綜合素質(zhì)，打造一支相對完善的農(nóng)田水利工程管理與維護團隊。

4.4 構(gòu)建以“灌溉渠道為支撐”，功能齊全的灌溉體系

構(gòu)建相對完善的現(xiàn)代化灌溉體系是充分發(fā)揮灌溉渠道功能的關(guān)鍵因素，主要可以從以下兩方面著手。第一，依據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物種植種類、種植規(guī)模、田間灌溉模式等進行灌溉渠道終端的改造。例如，在灌溉末端及時安裝沉降池、過濾網(wǎng)等凈水裝置，從而提高灌溉水的水質(zhì)，為滴灌、微噴、微潤灌溉等現(xiàn)代化灌溉管道的引入奠定基礎(chǔ)，從而推動當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)種植業(yè)整個灌溉模式的升級。同時，改造灌溉渠道終端可在提升水資源利用率的基礎(chǔ)上，有效減少田間大水漫灌造成的水土流失現(xiàn)象，為農(nóng)業(yè)種植業(yè)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的穩(wěn)定運行保駕護航。第二，逐漸形成灌溉與泄洪一體化的灌溉模式，在保證灌溉渠道進行農(nóng)作物灌溉水分運輸?shù)幕A(chǔ)上，保證田間積水可以及時通過灌溉渠道排出。

4.5 完善灌溉渠道監(jiān)管制度

為保證用水秩序，最大限度地發(fā)揮灌溉渠道的基本功能，應(yīng)從以下兩方面著手，制定一套相對完善的灌溉渠道監(jiān)管體系。第一，有條件的區(qū)域可以及時引入人工智能技術(shù)（AI 技術(shù)）、第五代移動通信技術(shù)（5G技術(shù)）、大數(shù)據(jù)技術(shù)等，從而逐步實現(xiàn)主干渠道和側(cè)干渠道電閘開關(guān)和角度的智能控制，在保證灌溉需求的基礎(chǔ)上，最大限度地提高水資源利用率。第二，當(dāng)?shù)厮块T應(yīng)加強對基層灌溉渠道的監(jiān)管，依據(jù)農(nóng)作物種植規(guī)模合理規(guī)劃各農(nóng)戶對灌溉渠道的使用時間，從而有效保證農(nóng)作物灌溉用水的安全，最大限度地發(fā)揮灌溉渠道的功能。

4.6 制訂科學(xué)的灌溉方案

實踐證明，科學(xué)的灌溉方案是保障水利灌溉渠道充分發(fā)揮其效益的關(guān)鍵。制訂水利灌溉渠道維修與管理方案應(yīng)遵循以下兩項基本原則。第一，適宜性原則。灌溉方案須與當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的種植模式、栽培種類、農(nóng)藝技術(shù)及地形地勢有較高的匹配度，最大限度地發(fā)揮其經(jīng)濟價值和社會價值。第二，科技性原則。灌溉方案應(yīng)以現(xiàn)代化技術(shù)和理念為支撐，形成一套相對完善的、適宜當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的水利灌溉渠道維修與管理體系，為推進其農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化進程提供堅實的保障。總而言之，在灌溉渠道經(jīng)過維修與管理后，要提高以下兩個基本指標(biāo)。①灌溉保證率，主要是指節(jié)水灌溉工程可以滿足該地區(qū)農(nóng)業(yè)種植業(yè)正常用水需求，保證農(nóng)作物茁壯生長的年份與服務(wù)總年份的比值。②抗旱天數(shù)，主要是指地表徑流及季節(jié)降水量不能滿足農(nóng)作物灌溉用水需求情況下，節(jié)水灌溉工程可以滿足農(nóng)作物該生長階段用水的 天數(shù)。

5 灌溉渠道維修與管理的具體技術(shù)分析

對灌溉渠道進行科學(xué)的維修與管理，保障其正常運行，不僅可以有效延長灌溉渠道的使用年限，而且可以提高水資源的有效利用率。因此，水利部門應(yīng)從多方面著手，構(gòu)建一套相對完善的灌溉渠道維修與管理體系。

5.1 老舊灌溉渠道的優(yōu)化升級

針對使用年限較長、相對老舊，甚至因年久失修而損壞的灌溉渠道，可以從以下兩方面著手進行優(yōu)化升級。第一，依據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物種植種類、規(guī)模和降水情況合理拓寬灌溉渠道的寬度，增加灌溉渠道的深度，增加供水量，有效避免雨季灌溉渠道決堤，保障周圍農(nóng)作物及居民的安全。第二，針對部分因地下水位較低或者農(nóng)作物種植種類、規(guī)模的變更而荒廢的灌溉渠道，可以重新進行規(guī)劃、設(shè)計，通過適當(dāng)更改渠道位置或者將其變更為排水渠道的方式，充分發(fā)揮其價值。

5.2 新灌溉渠道的建設(shè)

針對因農(nóng)田灌溉需要而全新規(guī)劃和建立的灌溉渠道，應(yīng)做好以下兩方面的工作。第一，利用3S 技術(shù)（遙感技術(shù)RS、地理信息系統(tǒng)GIS 和全球定位系統(tǒng)GPS）對當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)作物種植種類、栽培區(qū)域和規(guī)模進行詳細(xì)調(diào)查，并利用人工智能技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、第五代移動通信技術(shù)等對當(dāng)?shù)貧v年氣象信息進行詳細(xì)分析，對未來降水量進行科學(xué)預(yù)測，從而形成農(nóng)作物不同生長階段需水量的預(yù)測模型，然后結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃饕鑫恢眠M行灌溉渠道的合理規(guī)劃，從而保證灌溉渠道的科學(xué)性、合理性。第二，依據(jù)地形地勢合理引入防滲墻技術(shù)（主要是利用高壓鉆內(nèi)部開槽、土壤壓實、泥漿灌壁等作業(yè)），將灌溉渠道修建在地表層以下，有效減少水資源的蒸發(fā)，最大限度地提高水資源利用率。同時，可有效避免風(fēng)吹日曬造成的灌溉渠道破損，延長其使用年限，并有效杜絕因灌溉渠道決堤而導(dǎo)致的洪澇災(zāi)害。

6 結(jié)語

面對“百年未有之大變局”，農(nóng)業(yè)在保證國民經(jīng)濟穩(wěn)定運行、穩(wěn)定社會秩序中的作用日益凸顯。因此，各地的水利部門應(yīng)采取多種措施，加強水利工程灌溉渠道的維護與管理，為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展保駕護航。