甘肅省西部地區高標準農田灌溉系統存在的問題及其對策

張秉琪

摘 要 農業是民生之本，是國民經濟發展的基石。長期以來，受水資源分配不均、水資源短缺等問題的影響，甘肅省西部地區的農業灌溉面臨較大困難。建設高標準農田灌溉系統、提高農田灌溉效率是區域農業發展的必由之路。為提高農田灌溉效率，發展生態農業，提高經濟效益，以甘肅省西部地區高標準農田灌溉系統建設為例，簡要總結高標準農田灌溉系統建設概況，并分析甘肅省西部地區高標準農田灌溉系統存在的問題，提出科學規劃與合理設計、加強管網維護管理、統籌生態與經濟發展、合理利用現有水利設施及完善智能灌溉系統等對策。

關鍵詞 高標準農田；灌溉系統；管理策略；甘肅省西部地區

中圖分類號：S274.2 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.18.065

農業用水占我國各部門總用水量60%以上，為提高水資源利用效率，實現水資源節約保護，在建設資源節約型社會背景下，建設高標準農田灌溉系統是農業發展的必由之路[1-2]。甘肅省地貌為山地型高原，已建成的高標準農田灌溉系統存在管道鋪設不合理、長遠規劃不足等問題，妨礙了高標準農田灌溉系統工程效益的發揮，需及時解決甘肅省高標準農田灌溉系統中存在的問題，保障系統持續高效運行[3]。

1 概況

甘肅省西部地區大部分為高原、山地地形，氣候干旱，年均降水量少，水資源嚴重匱乏，種植作物以莜麥、馬鈴薯、大白菜、蘿卜為主。發展農田水利設施是甘肅省西部地區向現代農業轉變的重要途徑。甘肅省高標準農田灌溉系統建設以提高水資源利用率為核心，主要包括微灌、噴灌、滴灌、管道供水等技術。如圖1所示，甘肅省高標準農田灌溉系統由水源工程、輸水管、高位調蓄供水池和供水管網組成。雖然高標準農田灌溉系統為農田灌溉現代化提供了有力保障，但受地形復雜、氣候惡劣等因素影響，已建成的高標準農田灌溉系統存在管道易損毀、堵塞，管護不到位等問題，使高標準農田灌溉系統無法達到理想的應用效果。

2 存在的問題

2.1 補水、供水方案不合理

1）項目在規劃設計時未充分考慮排水需求。采用地埋式封閉PVC管道+地面滴灌、噴灌的灌溉系統，同時在建設過程中大量拆除原有農田水利設施（防滲渠道襯砌），導致地表排水能力不足，農作物在降水量較大的季節（5—8月）易發生洪澇災害，影響作物生產。

2）高標準農田灌溉系統既要滿足農田灌溉需求，還要滿足防護林和項目周邊濕地、林地、草地和湖泊的補水需要。以往多利用輪灌組尾水、汛期排水滿足防護林的灌溉需求，但甘肅省新建的高標準農田灌溉系統并沒有完成防護林取水設備、供水管網鋪設工程，導致農田防護林灌溉不及時，需人工補灌，造成水資源、資金和人力的嚴重浪費。同時，項目周邊濕地、林地、草地和湖泊以往依靠明渠補水，但新建高標準農田灌溉系統在拆除原有農田水利設施后未及時鋪設新的供水系統，導致項目周邊濕地、林地、草地和湖泊的水資源無法得到及時補給。

3）水資源統籌管理不到位，造成水資源供需矛盾日益尖銳。各灌區傳統的灌溉水源主要來自地表水，但新建高標準農田灌溉系統采用“井位+管道”鋪設，以引用地下水灌溉為主，但長期使用會造成地下水超采，進而造成區域環境惡化，但接引地表水灌溉需進行二次規劃，將耗費大量的人力物力。

2.2 管道易損毀

新建高標準農田灌溉系統大量使用PE塑管，但PE塑管極易引發各種問題。1）因埋設深度不足或未埋設，使PE塑管長時間風吹日曬，加速其老化，縮短其使用年限。2）PE塑管DN110以上管道未設置伸縮節、鎮墩等配套設施，或配套設施布置不科學，都可能因水錘、溫變而造成塑管結構損壞、管道移位、管道斷裂等高維護成本問題，且無法保證灌溉及時率，引發水資源浪費，甚至導致山體滑坡等安全隱患。3）PE塑管保護措施不到位，極易因自然災害、人為破壞而出現損壞，造成灌溉系統失靈。

2.3 長遠綜合收益少

1）傳統農田灌溉以大水漫灌為主，水資源浪費嚴重，但每年輪灌也可起到林網生態補水、保持生態平衡等作用。如大水漫灌后，水會滲透土壤，補充地下水，冬季漫灌還可防止土壤板結、鹽漬化、殺滅害蟲病菌等。新建高標準農田灌溉系統在很大程度上提高了灌溉效益和水資源利用率，但忽視了灌溉用水對灌區自然生態平衡的積極作用。2）新建高標準農田灌溉系統大量使用機井水泵+電機設備來取水，增加了區域電力負擔和灌區農戶的灌溉用電成本。

2.4 施工設計不合理

1）灌區內傳統的水利設施，如干渠、支渠、斗渠、農渠及其配套設施，是水利建設者根據多年實踐經驗總結建設的，雖存在部分設施不適用現代化農業生產需求的情況，但在建設高標準農田灌溉系統時，應保留、采用其中符合現代農業灌溉需求的設施[4]。而部分市、縣在建設高標準農田灌溉系統時，一味地追求規模化、連片化，沒有結合灌區已有的水利設施，且在高標準灌溉系統建設尚不完善時，拆除、報廢傳統的農田水利設施，會引發水資源供需矛盾，造成資源、資金浪費。

2）高標準農田灌溉系統在設計時要求具備農田灌溉、濕地補水、生態保護、防風固土等功能，但受單位面積投資金額限制，想要實現上述功能需增加項目投資。因此，為降低高標準農田灌溉系統的建設成本，需在充分利用原有農田水利設施的基礎上進行統籌規劃，因地制宜，降低建設成本。

2.5 設施智能化程度低

目前，僅有少數示范灌區在嘗試建設智能化農田灌溉系統，多數灌區的灌溉管理仍以人工管理為主，而人工管理存在數據處理慢、灌溉精度低、水資源利用率低等問題，依托信息系統實現自動化灌溉，是建設高標準農田灌溉系統的必由之路，應扎實推進信息化、智能化設施設備的建設和推廣。

3 完善對策

3.1 科學規劃與合理設計

1）高標準農田灌溉系統是一項綜合性工程，在項目規劃論證階段需邀請農業農村、環保、水利和電力等部門論證項目的可行性，在各部門的共同參與和討論下編制一套綜合性規劃[5]。2）規劃應以村鎮為單元，結合各灌區地形地貌、濕地、林地、草地、湖泊和地下水等條件，從補水供水、水資源平衡、河道水流狀況等方面進行綜合統籌，實現工程的綜合效益[6]。3）在規劃與設計中，要充分進行實地考察，掌握建設區域水文、地理、環境等自然條件及農田規模、數據等農業信息，在對各項信息進行有效分析的基礎上，建立施工模型、預測灌溉需水量，使項目規劃設計滿足實際灌溉需求。4）要整合項目資金、統一施工標準、優化建設方案、加強施工監管，利用完善的配套設施和規模化機械作業，實現高效的農業灌溉、生產。

3.2 加強管網維護管理

1）必須按照相關規范要求建設管網。根據《灌溉與排水渠系建筑物設計規范》《灌溉與排水工程設計規范》等文件要求科學設計、鋪設管網。按要求布置伸縮節、鎮墩、通氣閥井等安全防護設施，合理埋設PE塑管，對明鋼管做好防腐處理，如對基巖裸露、開挖難度大的區域可用砼包管封閉，確保管網安全運行[7]。

2）做好原水凈化，降低原水濁度。可在取水點安裝濁度降低裝置，在進水口設置攔污柵欄，以清理較大的漂浮物和砂石，避免漂浮物堵塞管網、砂石磨損管壁，確保輸水管道高效運行。取水后，原水經輸水管進入高位調蓄供水池進行二次水處理，同時通過完善高位調蓄供水池的供水管閥、進水管閥、排沙管閥等相關附屬設施，進一步降低水體濁度，滿足供水管網的水質要求。

3）加強管網后期維護。為避免長期持續供水造成管網損耗，相關部門應完善管網維護管理制度，安排專職人員負責管網維護管理，定期對管網進行維護保養，及時發現并解決管網隱患，避免設施帶病運行，減少因自然災害和人為因素對管網造成損壞。還要開展日巡月檢，及時發現管網問題并做出處理，避免把小毛病拖成大問題，保證管網使用壽命和工程效益。

3.3 統籌生態與經濟發展

在項目規劃與建設中，應從區域生態保護和經濟社會高質量發展角度出發，統籌管理區域生態環境，評估新型高標準農田灌溉系統對區域生態環境的影響，采取生態補償措施，對灌區內河道、溝渠等進行生態治理，落實生態保護和高質量發展戰略的各項部署，堅持“綠水青山就是金山銀山”的生態理念，實現農業與生態環境協調發展[8]。

3.4 合理利用現有水利設施

將灌渠等現有的農田水利設施與高效節水管網系統相結合，建立蓄、提、調兼具的灌溉排水系統。建立輸水管道、蓄水池、管網、泵站、取水設備一體化的灌溉排水系統，利用已有防滲渠道配合輸水管網、滴灌、噴灌系統，提高灌溉效率和農田生產效益[9]。

3.5 完善智能灌溉系統

各灌區應從灌區作物的實際用水需求出發，利用傳感器技術、數據分析技術、自動控制技術及通信技術等構建智能化灌溉管理系統。通過分析田間墑情監測站獲取的區域溫度、濕度、風力和光照等參數，設定科學合理的水肥閾值，進行自動灌溉，并記錄灌區農田用水、用藥、用肥數據，工作人員依據田間數據變化，通過終端遠程控制灌溉系統。

做好智能化灌溉管理系統3個環節的管理[10]。1）網站檢測系統。工作人員可基于田間墑情監測站獲取的環境參數，判斷農田灌溉、用藥和施肥情況，針對農田土壤條件，調控灌溉系統，進行合理灌溉。同時，可通過氣象監測站監測各類異常天氣，提高農業生產規避風險的能力。2）智能化、自動化控制系統。控制系統可落實網站監測系統的灌溉決策，向分布在田間的控制器發出灌溉信息，并對農田的土壤條件、地力、氣象參數等進行跟蹤分析，實現精確灌溉，達到節水增效的目的。3）微灌、滴灌、噴灌等高效節水灌溉系統。智能化水肥一體化高效節水灌溉系統由水表、水泵、安全閥、傳感器和電磁閥等設施構成，是灌區農田灌溉建設的最終目標，其既可接受自動控制系統傳輸的灌溉信息，做出灌溉反應，也可利用田間數據采集器獲取的相關數據，實現農業生產智能化管理。

4 結語

高標準農田灌溉系統建設對提高農業綜合生產能力，實現農業增產、農民增收、農村穩定，確保國家糧食安全有重要意義。基于甘肅省西部地區高標準農田灌溉系統存在的問題，提出了相應的完善對策，旨在為高標準農田灌溉系統建設工作提供參考。

參考文獻：

[1] 楊國崇.節水措施在西北干旱地區農田水利灌溉中的應用探討[J].農業科技與信息，2022（8）：23-25.

[2] 楊唐，邵景安，郭躍，等.西南地區農田灌溉用水影響因素研究：以重慶市石柱縣為例[J].農業與技術，2021，41（15）：60-65.

139-140.

[4] 楊澤慧.農田水利灌溉渠道工程設計研究：以新疆地區為例[J].工程技術研究，2021，6（18）：232-233.

[5] 蒙杰，熊杰，麥志遠，等.關于沿海地區農田灌溉水質評價的探討[J].廣東化工，2021，48（14）：165-166.

[6] 孔林華，李培元.水資源短缺地區實施再生水農田灌溉可行性分析[J].中國水利，2018（2）：68-69.

[7] 宋冰.陜西干旱半干旱地區農田節水灌溉工程技術措施探討[J].科技創新與應用，2018（23）：158-159.

[8] 倪深海，周凌輝，華幸超，等.平原水網地區農田灌溉水有效利用系數測算方法研究[J].中國農村水利水電，2018（2）：28-30.

[9] 肖李俏，喻黎明，龔道枝.衡水地區農田灌溉與氣象因子對地下水位變化的影響[J].中國水運，2018，18（9）：176-178.

[10] 孫兆強.膜下滴灌技術在中西部地區農田灌溉中的運用研究[J].黑龍江水利科技，2020，48（4）：158-160.

（責任編輯：張春雨）