楊志成
(甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心,甘肅 景泰 730400)
我國水資源比較稀缺,很多地區存在干旱缺水問題,然而我國又是農業大國,農業灌溉需要消耗大量水資源。景泰川電力提灌工程是一項高揚程、大流量、多梯級的大型提水灌溉工程,橫跨甘、蒙2 省(區)的景泰、古浪、民勤、阿拉善左旗4 縣(旗)。工程設計提水流量為28.6 m3/s,加大流量為33 m3/s。景泰川電力提灌工程自建成投運后起到了不可替代作用,推動了區域內農業經濟的發展與群眾生活水平的提高。但受一些因素制約,灌溉工程在運行過程中也存在水源浪費等問題。
景電灌區現階段實際灌溉面積已經達到8 萬多hm2,并且過程中土地面積在持續開發,但景電實際供水能力逐漸達到極限,供水矛盾逐漸凸顯,因此需大力發展節水型農業。首先,調整農業結構,科學配置農林牧業結構。其次,發展節水灌溉技術,降低灌溉輸水中的水量損失。基于此,應大力發展景電農田節水灌溉,強化農業技術推廣效果,對灌區農作物進行適時適量灌溉,可增加農民經濟收益,推動農業可持續發展,使人民生活環境不斷改善,為景電灌區轉型跨越發展奠定堅實基礎。由于水資源本身處于貧乏狀態,景電灌區水資源利用率較低,在提高水源供水能力過程中,提水量受到限制情況下,需開展相應的節水措施,對灌區的和諧發展保駕護航。因此,要發展高效節水農業,提高水資源節約集約水平,對農業可持續發展具有現實意義。
畦灌法在應用過程中會直接將水輸送到壟溝部分,也可直接從田間毛渠將水分引入畦田,在田面位置構成較薄的水層,順著畦田長坡方向實現均勻流動,流動時需借助重力作用以及毛細管作用,利用垂直下滲方式可直接浸潤土壤,該技術措施主要應用范圍是灌溉窄行距密植作物。
溝灌法是作物種植行間開挖灌水溝,灌溉水需要有輸水溝或者是毛渠進入到灌水溝中,流動時借助土壤毛細管作用,其溝底及溝壁部分的土壤會被逐漸滲透,以此達到濕潤的效果,這一過程中溝底部分會通過重力作用浸潤土壤,相比于畦灌法,其優勢更加顯著。
涌流灌溉法是將灌溉水陸續按照一定周期朝灌水溝以及畦田供水,第一次完成供水后暫停供水,此后持續供水,分別為幾次間歇性給水,構成灌水新模式。
目前灌區群眾的節水意識普遍不高,部分群眾根本未認識到節水工作的重要性,認為景電灌區宣傳推廣的節水工作與自己無關,在取用水過程中存在浪費現象。還有一些群眾認為節水會導致農業減產,會影響自身經濟收入等,因而參與節水工作的積極性與主動性較低,在平時不能做到自覺節水。除此之外,由于資金較為短缺,導致灌區高效節水設施不健全,灌區缺少調蓄水池,高效農田灌溉節水技術發展緩慢,節水技術的應用率也相對較低,影響了水資源的節約與保護,制約了農業的可持續發展[1]。
農田水利工程開展建設管理工作,最終需要達成的目標是提高農業抗旱過程中的綜合能力,促進農業可持續發展。但是現階段工程應用過程中存在十分嚴重的水源浪費現象,導致灌區水資源利用率低下。究其原因:主要是灌溉技術落后,大水漫灌等傳統技術在灌區仍有使用,低壓管灌、噴微灌等技術的應用率不高。比較常見的管灌、噴灌等節水技術由于投入成本較高且管理存在難度,一般農戶不能承擔,因此不愿使用。
景電灌區從2006年開始建設節水示范點,大力發展滴灌工程,旨在提高灌區水資源利用率,解決水資源浪費問題。但由于資金缺口較大,灌區節水示范工程建設進度緩慢,截至目前還沒有形成有效的高效節水示范區,未創新推廣出適合景電灌區的節水農業技術體系與可持續發展用水模式。除了建設資金不足外,灌區對先進節水灌溉技術的宣傳推廣力度也不足,這些問題影響了節水工程的發展[2]。
一是缺少一套健全完善的水價激勵機制,節水利益驅動不足。水價是調配水資源的有效手段,制定科學合理的水價對于提升水資源利用率具有重要意義。但目前灌區的水價還不是十分合理,導致群眾更難以形成節水意識,用水戶的商品意識得不到增強,水資源被嚴重浪費。二是灌區節水工程還有待進一步完善。目前受資金制約,灌區節水制度無法落實,節水工程建設進度緩慢,阻礙灌區節水工程的發展。三是灌區種植結構受市場影響大,灌區種植結構失調,難以形成規模的糧食作物區與高經濟作物區,給高效節水措施的推廣造成阻礙。
為提高水資源利用率,景電灌區對用水管理計劃與方案進行了優化調整。根據灌區實際用水需求與四季水儲量變化制定具體的用水方案,依據定額灌溉、以畝定量等對灌溉用水量進行管理,減少水資源的損耗與浪費,使水資源得到真正合理地利用。在分配與使用灌溉水時,要對用水總量進行控制,根據每個農戶所需要灌溉的田地面積、各地塊種植的作物種類以及作物在各個季節的需水量計算與確定分配給每戶的灌溉水量,在后期嚴格按照這一計算數值給每個農戶給水,以此實現對水資源的精準管控。為解決水資源浪費問題,需對水價進行調控,充分利用水價的杠桿作用,增強農戶節水意識,促進各個農戶積極主動投入節水事業,進而從根本上提高水資源利用率。另外,要采取嚴格的用水管理措施,對超定額、超計劃用水的農戶計收累進水價,通過這種方式使水資源浪費問題得到有效解決[3]。
研究與實踐證明,要提高節水灌溉工程的建設和發展質量,必須對灌區作物種植結構進行調整,以提高水資源利用率為目標,采取與節水灌溉工程相配套的種植模式。對于景電灌區來說,最合理的種植結構就是夏秋作物比例為6∶4 的種植結構,擴大豆類、油葵、枸杞、林果業等高效低耗水作物的種植面積,減少高耗水作物種植面積。相關部門要采取切實有效地措施,調動農民規模化種植的積極性,優先發展規模種植的高效經濟作物,為實施高效節水灌溉提供基礎保障。在調整灌溉結構的同時,大力推廣高效節水灌溉技術,如滴灌技術、微灌技術、膜下灌溉技術等,利用各項先進的灌溉技術提高水資源利用率,減少不必要的損耗與浪費。
目前景電灌區存在設備老化、工程效益不高等問題,為此需要對工程管理機制、管理模式等做進一步地優化調整。具體如農田水利工程管理模式的構建模式主要是政府發揮主導作用,實現多方共同參與其中,遵循“誰投資,誰受益”的原則,劃分工程管理過程中的權責關系,通過此種方式將各方管理責任以及任務具體落實到單位或者是個人,農民在水利工程中扮演著直接受益人的角色,應采取宣傳教育的方式或者激勵措施吸引農民主動參與到水利工程建設管理中,科學有效地維護水利工程。同時,借鑒其他國家的先進管理經驗,將農民用水情況作為重要依據,引導農民參與到農田水利管理中,讓農民在水利工程建設與管理中的主體作用得到充分發揮[4]。在用水方面,要制定與執行科學可行的水權分配制度,采用逐級分配的方式從上到下、從大到小依次分配水權,讓每個用水戶都能在自己所擁有的用水權限范圍內科學、高效用水。
通過灌溉水資源的合理化應用,可提高水資源利用率,農產品生產最終產量以及質量也可得到提升,確保農業可持續發展。景電灌區應積極推廣應用噴灌技術、膜下滴灌技術、微灌技術等高效節水灌溉技術,提高水資源利用率。噴灌技術通過高壓作用完成噴射,水在空中逐漸形成細小水滴,使作物對水分的需求得到滿足,可顯著提高水資源利用率。膜下滴灌技術是于覆蓋作物的地膜下面鋪設滴灌帶,然后借助滴灌帶部分使水完成輸送,直至作物根部位置,水分在到達根部位置后,作物根系部分會對水分進行直接吸收,過程中出于地膜覆蓋作用,水分蒸發的速度也會降低,可顯著提高水資源利用率。微灌技術是通過專的門水源或者是自然中的水資源,借助相應設備完成加壓過程,同時可選擇低壓類型管道系統,在系統中設置末級毛細管孔,也可以選擇灌水器使其轉變為細小水滴,將水分輸送至植物根部位置,同時根部位置可完成水分的有效吸收,充分滿足作物的水分需求。除此之外,灌區也可采用溝灌、土地復平等技術來達到高效節水灌溉的目標。
為了提高農民經濟收益,推動農村經濟發展。運用農業節水技術過程中需結合水利措施以及農業技術提高農業綜合生產能力。灌區節水改造措施需規劃工程建設,明確灌區發展目標和步驟[5]。
水資源應用過程中采取的措施比較多樣,以往使用的灌溉措施是大水漫灌,此種傳統生產方式主要影響是水資源利用率低下。因此,需在農民群眾中積極推廣耕作方式,創新用水理念[6]。組織安排技術人員下鄉,為灌區推廣科學化節水方式。積極投資建設節水灌溉工程,引導農民走向節水型農業發展之路[7]。
要加快推進對高效節水灌溉技術的研發與推廣,針對景電灌區在發展過程中出現的水資源浪費問題,從實際出發,按照相關政策要求與法律規定,結合當地區域生產實際選擇高效節水灌溉技術,達到提高水資源利用率、促進灌區可持續發展的目的。