節(jié)水灌溉的發(fā)展趨勢探索

周永新，高亞威

1.新民市綜合事務服務中心；2.沈陽工學院

近幾年,由于對水資源的過度開采和破壞，導致水資源短缺，使國家的經(jīng)濟發(fā)展受到了極大的限制，因此，發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉是大勢所趨。相關部門也都加大了對節(jié)水灌溉的投入，雖然可以緩解缺水問題，但長期來看，這只是權宜之計，并不能解決根本問題。為此，發(fā)展節(jié)水灌溉技術是目前各有關部門的工作重點，因此，完善節(jié)水灌溉技術，才能努力為促進農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展打下堅實的基礎。

一、節(jié)水灌溉技術的發(fā)展簡史

根據(jù)中國水資源現(xiàn)狀，目前中國水資源占全球6%左右，是一種遠遠超過耕地資源的開發(fā)資源。雖然我國目前擁有豐富的水資源，但人均水資源的分配狀況并不理想，從這一點可以看出，我國是世界上人均水資源最匱乏的國家之一，人們的生產(chǎn)、生活以及農(nóng)業(yè)的發(fā)展對水的需求量都很大，全國70%的淡水資源用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而我國水資源和土地資源又存在分布不均衡的情況，水資源的不合理利用使我國水資源緊缺的形勢更進一步惡化。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術的發(fā)展狀況和發(fā)展趨勢將直接影響中國的水資源狀況。近幾年，由于國家有關部門加大投入和建設，使灌溉技術得到了一定程度的升級，從而緩解了缺水的問題。然而，據(jù)有關調(diào)查顯示，目前已建成的農(nóng)田大多仍在使用傳統(tǒng)的、落后的灌溉方式，使用這種新技術的耕地很少。因而，在某種程度上仍然存在著相當嚴重的浪費現(xiàn)象。因此，改善土壤灌溉技術，保持農(nóng)業(yè)用水的增長率是解決水資源供求矛盾的主要方法，與傳統(tǒng)灌溉技術相比，改進后的節(jié)水灌溉技術具有顯著的節(jié)能效果。目前，全國耕地面積1.3億公頃，有效灌溉面積5586.67萬公頃，占耕地總面積的43%。據(jù)《中國水利年鑒2003》所載，2002年全國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉面積達1866.67萬畝，占全國耕地的33.4%。其中，噴灌、微灌246.6667萬 hm2，占我國節(jié)水灌溉的13.2%，低壓管線供水面積415.6667萬公頃，占全國節(jié)水灌溉面積的22.3%，剩余為渠道防滲灌溉控制區(qū)，占64.5%。

二、當前常用的節(jié)水灌溉技術

（一）渠道防滲技術

目前，我國80%的灌溉農(nóng)業(yè)用水都來自渠道的水源，但在運輸過程中，有一部分會通過渠道滲入渠底，因此，采用渠道防滲技術來減少水資源的損失。渠道的防滲層一般采用黏土材料，以降低滲透率，采用該技術可以增加水流的流速，有利于高含沙量的灌水，從而減少水資源損失，提高了水資源的利用率，節(jié)省了投資和運行成本，既能調(diào)節(jié)地下水的水位，又能有效地阻止地下水的二次鹽堿化，減少河道沖刷、淤積和崩塌，是一種非常有效的節(jié)水防滲技術。

（二）低壓管道輸水灌溉技術

低壓管線輸水灌溉技術一改傳統(tǒng)的土渠輸水的方式，采用低壓輸水管線，將水直接送至農(nóng)田，從而減少了輸水時的滲漏和蒸發(fā)。50年代，農(nóng)村經(jīng)濟狀況和科技水平還不高，由于技術和裝備的不完善，使得該技術無法大規(guī)模推廣。20世紀80年代，由于我國經(jīng)濟發(fā)展和城市化進程的加快，我國的水資源嚴重短缺，為節(jié)約用水，各級政府和人民都開始關注這一技術，采取了一系列措施來促進這一技術的應用，并將其列為“七五”計劃的重要內(nèi)容。通過實際應用，已經(jīng)取得了很好的效果，開發(fā)出了適合中國實際的PVC薄壁管材、PVC纏繞管、雙壁紋聚氯乙烯管、水泥沙管、石灰混凝土管等低壓管及配套管。采用低壓管線輸水灌溉技術，不僅減少了滲漏、蒸發(fā)，而且節(jié)約了約25%的能源。該技術一次投入少，操作、管理設備簡單化，易掌握，受到廣大農(nóng)戶的歡迎。盡管這一技術已被廣大農(nóng)戶所接受，也受到了政府的高度重視，但仍存在一些問題。一是供水系統(tǒng)不完善。目前，低壓管線灌水技術在大田中的應用仍采用傳統(tǒng)的溝畦灌方式，盡管田間用水量有所增加，但與之相比仍偏低，因此必須改變配水系統(tǒng)，提高水的利用效率。二是設備的運用不協(xié)調(diào)，用于低壓管線供水的管件、簡易量水設備和安全防護設備的配套還不夠完善，有待進一步定型和完善。

（三）噴灌

噴灌技術發(fā)展至今已有40多年，最初是因為農(nóng)民的貧困，由于裝備不合格等因素，該工藝一直沒有得到很好的發(fā)展，直到國家“七五”計劃引入先進的技術和裝備，才極大地推動了這一工藝的發(fā)展和應用。噴灌是將雨水分散為微小的水珠，然后在地面進行噴灑，采用專用的機械裝置，例如，電力裝置、水泵、管道等用來增壓。該技術具有人工調(diào)控灌溉水量、適合各種地勢、適合各種農(nóng)作物、適當灌溉等優(yōu)點，與常規(guī)灌溉方法相比較，具有灌溉均勻、質(zhì)量高、節(jié)水、節(jié)約勞動力等優(yōu)點，因此受到了農(nóng)業(yè)部門的高度關注，有著廣闊的發(fā)展空間。然而，噴灌技術仍存在一些不足之處，受到大風的強烈吹拂蒸發(fā)損耗大、一次性投資大、耗能大等。

三、節(jié)水灌溉技術應用的注意事項

（一）因地制宜

我國土地幅員遼闊，每個區(qū)域的發(fā)展程度都不一樣，作物種類也很多，因此，在選擇農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術時，必須根據(jù)區(qū)域的實際情況和特點，進行穩(wěn)定的發(fā)展。同時，要根據(jù)不同區(qū)域的不同特征，選用科學、合理的節(jié)水灌溉技術。所以，在選用節(jié)水灌溉技術時，一定要根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況和當?shù)氐耐恋丨h(huán)境、氣候條件，確保農(nóng)業(yè)水利項目順利實施。

（二）提高對設備維護的重視度

在選擇農(nóng)用節(jié)水灌溉技術時，應加強對設備維護的關注，這樣既能延長機械的使用壽命，又能降低灌溉費用，進而增加農(nóng)民的經(jīng)濟收入。此外，采用節(jié)水灌溉技術可以進一步確保農(nóng)用機械的節(jié)水率，但在實際工程中，往往會發(fā)生渠道、管線滲漏問題，從而造成農(nóng)田灌溉用水的嚴重浪費。另外，渠道和管線的滲漏也會對土壤本身產(chǎn)生一定的影響。所以，在推廣農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術時，一定要對其進行定期維護，以確保節(jié)水灌溉技術的有效利用。

（三）提高對性價比的重視

隨著社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展，節(jié)水灌溉技術整體技術水平在穩(wěn)步提升。但是，由于農(nóng)業(yè)各方面的投資費用相差很大，比如，滴灌技術的費用最低，但從實際的灌溉效果來看并不是很好。根據(jù)有關資料，農(nóng)民也很喜歡采用滴灌技術，一方面費用少，另一方面可以達到中央噴灌的目的。因此，節(jié)水灌溉技術在實際應用中必須對成本較高的節(jié)水灌溉技術進行深入的研究，以使其更好地發(fā)揮經(jīng)濟價值。

四、節(jié)水灌溉技術的發(fā)展趨勢

（一）加強利用灌溉水輸配系統(tǒng)

由于受經(jīng)濟、技術等因素的制約，目前國內(nèi)主要采用明渠輸水的方式，而早期開挖和施工的大多數(shù)明渠都未采用防滲措施，因此其結構相對比較簡單。在明渠輸水的過程中，最常見的是因蒸發(fā)、滲漏而消耗水資源。因此，最主要的是要把渠道防滲作為灌溉用水的輸配體系的節(jié)水改造，同時，采用低壓管線進行輸水，也可以采用土溝法進行灌溉，既能有效提高灌溉用水的利用率，又能降低水資源的損耗。渠道防滲在節(jié)流灌溉中起到了很大的作用，它既有效控制地下水的水位，又能減少輸水的損失。目前，以瀝青混凝土為主的防滲襯砌，混凝土、復合土工膜料、灰土、砌石、水泥土、混凝土、占很大比例，積極開展渠道防滲是降低輸水損失的重要技術手段，是未來我國節(jié)水灌溉的主攻方向。

（二）積極利用低壓管道輸水技術

另外一種方法是采用灌漿管線，這是目前國內(nèi)外農(nóng)業(yè)用水的主要發(fā)展方向。利用低壓管線進行輸水，可以大幅度降低管網(wǎng)內(nèi)的滲透量和蒸發(fā)損耗，達到了以管代替渠道的目的，提高了95%的供水利用率。此外，采用管道代替溝渠，可以將耕地的利用率增加2%至3%，減少溝渠的占用，而且省工省時，具有管理方便、快速輸送、維護保養(yǎng)等諸多優(yōu)勢。

（三）推廣利用田間灌溉水技術

在減少了向農(nóng)田供水的用水損失后，如何將節(jié)水技術應用于農(nóng)田，是當前農(nóng)業(yè)節(jié)水技術研究的重點。本文提出了改進灌溉技術和改進灌溉系統(tǒng)的措施，并對其進行了詳細的闡述。在改善大田灌溉技術的過程中，應采取節(jié)水地面灌溉、噴灌、微灌等多種技術手段。由于技術和經(jīng)濟條件的制約，傳統(tǒng)的地面灌溉技術將在很長一段時期內(nèi)成為主要的農(nóng)田灌溉技術。改善灌溉技術、改善灌溉品質(zhì)，是降低灌溉周期、增加灌溉勞動生產(chǎn)率、節(jié)約灌溉成本和灌溉時間的關鍵。進行農(nóng)田改造時，應將寬畦改為窄畦，將長邊（溝）劃成短畦（溝），可大大提高入畦流量。改良了傳統(tǒng)的全濕潤地面灌溉方法，能有效提高農(nóng)田土壤水分的利用率，并能有效改善作物根部的滲透性，促進根系的深入，同時也能將土壤中的水分充分利用，具有節(jié)水、增產(chǎn)等特點，是一種非常值得推廣的方法。

（四）制定節(jié)水灌溉制度

節(jié)水型灌溉系統(tǒng)是以提高產(chǎn)量、利用效率和效益三個層次為目的。農(nóng)作物的產(chǎn)量不僅與灌溉水量相關，還與灌溉的分配密切相關。所以，合理的灌溉體系應該是在了解不同作物的缺水、產(chǎn)量等情況的前提下，采取節(jié)水灌溉或優(yōu)化灌溉，使有限的水資源在作物生長周期得到最佳的配置，保證各種作物在水分敏感期的用水，以達到更高的生產(chǎn)效益和節(jié)水效益。

五、節(jié)水灌溉技術的推廣現(xiàn)狀

（一）農(nóng)業(yè)灌溉用水混亂

當前，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展還不夠全面，水資源利用不到位，節(jié)水灌溉設備的不合理使用是造成農(nóng)業(yè)發(fā)展水平不高的主要原因。另外，由于農(nóng)業(yè)灌溉用水結構混亂，沒有建立健全的農(nóng)業(yè)節(jié)水制度，也沒有實施國家關于節(jié)水的政策，使得農(nóng)村水利部門的工作難以開展，在很大程度上阻礙了我國農(nóng)業(yè)節(jié)水的推廣。

（二）管理不系統(tǒng)、不規(guī)范

一個企業(yè)要想發(fā)展壯大，就需要建立一套完整的體系和標準化的管理體系。同樣，我國農(nóng)業(yè)灌溉也必須實行系統(tǒng)化、標準化管理，節(jié)約用水。但就當前的農(nóng)業(yè)灌溉狀況來說，因為沒有形成健全的制度，管理并不規(guī)范，在使用節(jié)水灌溉設備的時候缺乏系統(tǒng)、規(guī)范的管理，導致了許多的資源浪費，這對我國的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工作造成了一定的影響。

（三）農(nóng)民節(jié)水灌溉意識較低

我國目前還沒有實現(xiàn)節(jié)水灌溉的根本原因，主要是由于農(nóng)民對節(jié)水灌溉的認識比較模糊，對節(jié)水灌溉的重視程度不夠。長期以來，由于農(nóng)民普遍采用傳統(tǒng)的灌溉方法，人們認為節(jié)水灌溉不僅危害作物的健康，而且會影響作物的生長，進而影響糧食收成。同時，在實施節(jié)水灌溉的過程中，往往要耗費大量的人力、物力、財力，從而導致農(nóng)民對節(jié)水灌溉產(chǎn)生反感。另外，農(nóng)村居民的節(jié)水意識還很弱，不知道缺水會對人民和國家造成什么傷害。

六、提升節(jié)水灌溉技術推廣效果的措施

（一）建立健全農(nóng)田灌溉高效用水管理體制

在市場經(jīng)濟條件下，要保持和發(fā)展大中型灌區(qū)，必須從產(chǎn)權、管理、經(jīng)營、投資、價格等方面進行改革，對小型水力發(fā)電工程實行產(chǎn)權改革，實行國有化，實行土地所有權制度，企業(yè)的經(jīng)營管理權是通過有償?shù)男问接袃斵D(zhuǎn)讓給社會公眾和法人，并把責任和權力結合起來，形成一種新型的管理和運行機制。同時，要構建多元化的水利投資體系，健全水利部門的體制和機制，推進水利收費制度的改革。

（二）形成農(nóng)田灌溉節(jié)水激勵機制

通過建立水權激勵機制，將水資源的所有權與使用權分開，將其劃歸國有，并將其劃撥給集體或個人，以鼓勵其在節(jié)約用水方面的投入。在水權初始分配后，農(nóng)民可以利用市場化的方式進行土地流轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)水資源的有效利用。在市場經(jīng)濟條件下，農(nóng)業(yè)灌溉用水是一種經(jīng)濟行為，水價對其有一定的調(diào)節(jié)作用，合理的水價可以改變使用者的費用與收入結構，從而達到激勵和約束用水人的目的。同時，節(jié)水灌溉經(jīng)歷了幾年的發(fā)展，由零到多，經(jīng)歷了多次的循環(huán)，實踐表明，節(jié)水灌溉的發(fā)展速度決定了項目的經(jīng)濟效益，所以，發(fā)展節(jié)水灌溉必須重視農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益。節(jié)水灌溉項目的建設是建立高效農(nóng)業(yè)的基礎，而先進的節(jié)水灌溉設施和灌溉技術要求農(nóng)戶采取與之相對應的耕作技術，農(nóng)戶必然會在節(jié)水灌溉控制區(qū)全面種植優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的農(nóng)作物，從而調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結構，推動現(xiàn)行耕作體制改革。

（三）加強重視,加大投入

政府和相關部門要加強水利資源的開發(fā)，并將一定的資金投入到最終的渠系建設中，通過對農(nóng)民購買節(jié)水灌溉設備的補貼，降低農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉成本。在稅收方面，為采用節(jié)水灌溉設備的企業(yè)提供貸款等支持。同時，要加強對節(jié)水農(nóng)業(yè)的宣傳，讓全社會都來關心、重視和支持農(nóng)業(yè)節(jié)水，增強全民節(jié)水意識，為推廣節(jié)水創(chuàng)造良好的環(huán)境。要加大科技投入，加大節(jié)水技術研發(fā)與推廣力度，推動節(jié)水成果轉(zhuǎn)化，在節(jié)水示范區(qū)選用合適的節(jié)水技術和模式，高標準、高質(zhì)量、高效益地建設好節(jié)水示范區(qū)，充分發(fā)揮示范和輻射作用，促進農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的全面發(fā)展。

（四）繼續(xù)研究和推廣先進的節(jié)水灌溉技術

要把農(nóng)業(yè)技術應用到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，提高農(nóng)業(yè)節(jié)水技術的利用率，從而推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術的發(fā)展，形成一個良好的循環(huán)。因地制宜，在與地方水利相結合的基礎上，大力推廣節(jié)水灌溉技術，采用最佳的節(jié)水型技術，使其獲得最大的利益。通過對農(nóng)民進行理論上的教育，使其認識到節(jié)約用水的重要性，并在實際操作中不斷提升其理論和實際操作水平，從而提高其利用效率。同時，目前節(jié)水的重點應該放在現(xiàn)有的輸水渠道的節(jié)水改造上，逐步實現(xiàn)渠道輸水防滲化，把輸水損失降至最低。大力發(fā)展噴、滴、管灌，并與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體制相結合，大力提倡“大地改小”“小田改畦”“長溝改短”、地膜、生物覆蓋等保墑措施，以防止深層水肥外溢，確保節(jié)水、高產(chǎn)。要全面實施計劃用水、供求契約管理，合理配置水資源，建立完善的用水制度，強化水資源管理，減少管理失誤等。

七、總結

綜上所述，目前，我國農(nóng)業(yè)灌溉技術已有了一定的發(fā)展，但仍有諸多限制。為了解決水資源緊缺的問題，我們必須加強對水資源的宣傳和推廣，并將其與現(xiàn)代技術相結合，以提高水資源的利用率,減少能耗。