景積欽
(甘肅省民勤縣七干灌區水利站,甘肅 武威 733399)
近年來,隨著我國人口的不斷增長和社會經濟發展,水資源緊缺已嚴重影響到人們的生產生活。當前,農業灌溉必須合理規劃水資源,以促進水資源的高效利用,并通過分析農田水利灌溉中水資源的使用問題,提出節水對策,以減少農業灌溉過程中的水資源浪費,提高農業灌溉效率,保障農業生產活動的正常開展。
水是人類日常生活和發展所必需的物質,也是不可再生資源。不管是在工業中、農業中,還是在日常生活中,對水資源的需求都在增長。特別是由于部分工業生產所引起的水體污染,對生態環境構成了嚴重威脅。在水資源不平衡與短缺下,人類生存與農業發展面臨著空前的挑戰。若想保持生態平衡,則需合理使用現有水資源,通過科學方法,合理地利用現有未受污染的水源,如建設節水型水利工程。從長期來看,應該號召整個社會節約用水。在我國,最常用的灌溉方式是井灌,由于井灌技術的廣泛應用,造成地下水被大量采用出現水位下降,給農業生產與發展帶來極大威脅。灌區作為國家防災減災的主要力量,既是農業發展后備力量,又是推動地區經濟繁榮和發展的關鍵保障,需要合理利用水資源。
隨著現代科技的飛速發展,各種機械的大量涌現,為農業生產提供了許多便利,在水利工程中也提高了工作的效率和質量。然而,就當前的農田水利而言,由于農田水利灌溉設備使用年限過長,沒有定期檢修,往往會造成水利設施的滲漏,而水泵等未得到及時維修或更換,會造成水資源浪費,從而影響到農田水利灌溉事業的發展。
在農田水利項目建設中,必須以農業發展為依據,制定更加合理的總體規劃,使其在實踐中得到充分的利用。農田水利灌溉項目不僅可以提高農業的發展水平,還可以最大限度地減少水資源的浪費,為日后農業發展打下堅實的基礎。但是,考慮我國農田水利建設的現狀,大部分地方工作人員對資料和前期工作的重視不夠,采集到的資料質量較差,無法反映出某一地區的農業發展狀況,而有關部門主要是根據自身經驗來編制,導致農田水利灌溉規劃與區域發展的實際情況不符,所產生的價值也極為有限。一些地區的工作人員未進行實地考察,沒有細致評價當地土壤、氣象、水文等條件,完全憑借自身經驗和有關資料來制定節水灌溉計劃,缺乏科學數據支撐,在農業發展中的作用相對較小。
噴灌技術是以提高灌溉水壓為目的,對農田進行灌溉。噴灌技術在實際使用中,因其特殊性,需要將壓力水泵、發動機等裝置結合起來,提高表面壓力。首先,供水管線內的水被加壓,其加壓方法有設備壓力和天然壓力兩種。設備壓力主要是由上述裝置來實現,而天然壓力則是利用水位變動時產生的能源來對管線內的水進行增壓,兩者都可以起到一定作用。其次,在灌區內設置噴頭,保證所有地區的莊稼都可以得到灌溉。最后,將輸送管道、增壓系統和噴嘴連接起來,再打開灌溉系統的開關,對農作物進行灌溉[1]。
微灌技術包括滴灌、脈沖灌溉、小管涌出灌溉及微噴射灌溉等,根據所使用的機械,可以將其分為兩種,一種是常壓微灌,另一種是重力式微灌,也可以將其劃分為地下微灌溉與地面微灌溉。微灌技術雖能嚴格地控制灌溉用水量,但由于其流量很低,所以要掌握好灌溉時機,往往要花很長的時間來實現節水。與噴灌相比,微灌技術節水效果更好,而且可以改善土壤結構。
當前,農業新型節水技術發展趨勢是步行式灌溉技術和雨水蓄積灌溉技術,步行式灌溉技術是指采用農業機械、電氣設備,并配有配套的灌溉設備,以實現流動灌溉。此方法具有較強適應性,對儀器的要求不高,便于灌溉操作。雨水蓄水灌溉技術是指在建設項目中,通過收集雨水,再用管線將雨水輸送到要灌溉的地區,這是一種非常普遍的方法,不僅可以用來灌溉莊稼,還可以用來補充牲畜用水。同時,該方法還能有效地減少土壤侵蝕,保護生態環境,有利于促進農業的可持續發展[2]。
在農田灌溉工程中采用防滲技術,既可以節省水資源,又可以有效地控制地下水,避免土壤鹽堿化,增加農田的水分輸送。在渠道防滲時,采用混凝土、瀝青、漿砌石等材料。在工程實踐中,大多數人會采用三面光路,這樣可以減少渠道中的水資源損耗,提高水資源的利用率。此外,在農田灌溉工程中,為改善渠道的防滲性能,一般采用U 形渠道,此種形式既可以有效地控制水流,又可以減少截流面積,保持灌溉效益[3]。
管線輸水灌溉技術是當前農業灌溉工程中比較常用的一項技術,能有效地減少輸水過程中的水資源蒸發。管道輸水技術的具體應用過程有以下幾個方面,一是將需要灌溉的區域與水源地進行連通,水源地主要有水井、河流、水庫等。二是檢查水源地的水質,保證水源中沒有任何的雜質和污垢。若發現水源中有雜質,應采用供水系統中的過濾器進行過濾,一般需要1~2 天的時間。三是利用輸水管線內配水網絡,對不同地區作物需求進行合理灌溉。在管道輸水系統中,配水管道包括輸水管道、配水設備和保護設備。在實現大規模灌溉的前提下,可以減少灌溉費用[4]。
提高農業水利和灌溉的管理水平,可以為農業發展創造更加優良的環境,從而使農業發展更加高效和長遠。首先,需要各有關部門在實際發展中,注重基礎調查,掌握農村農業用水的現實需求,制定相應的水資源管理計劃,使之成為制定農田水利規劃的依據。其次,要注重培養農民節水意識,促使其養成良好的節水觀念。在此種情況下,需要重視農田水利節水灌溉制度建設工作,利用農田水利節水灌溉制度,合理規范農田水利節水灌溉技術的應用技巧,切實提升農田水利節水灌溉效果[5]。
在實施節水灌溉工程后,要加大對灌區的管理力度,以提高其利用效益,防止重建輕管。在農田水利節水灌溉項目實施后,要建立科學、合理、有效的管理體系,對農田水利節水灌溉項目管理進行培訓,使其能熟練掌握項目的運營和維護方法。建立專班人員,負責運營水利設施,加大維修及日常灌溉力度,并設立農業用水專業合作社[6-7]。通過專業機構,可以有效地提高水利、節水項目運行效率,保證項目完成率,提高灌溉用水利用率,提升農作物產量,增加農業收入,節省灌溉費用。
為進一步保障設備維修管理,必須定期、定時地管理設備,分析各種節水設備和機械技術的運行情況,并運用信息化技術對節水設備的耗水量進行分析,以提高節水設備的利用率[8]。特別要指出的是,農田水利節水灌溉設備維修人員要分析儀器功能,分析儀器精度,并找出具體的問題和解決方法,如掌握管道、噴灌、滴灌、渠道等的功能,分析管道是否存在滲漏問題,再進行必要監測,以增加項目經濟效益。同時,應加強管理人員培訓,強化管理隊伍建設,對節水技術投入的人力、物力、財力進行分析,特別是要分析地方管理要素與節水管理的關系,在定期培訓、定期管理的過程中提高工作人員的整體水平[9-10]。另外,要提升管理與技術人員的整體素質,必須先找出一套較為靠譜的訓練方式,著重分析實踐與理論提高的需求,再運用線下實踐與線上理論教學方式,對農業灌溉項目的節水技術與品質進行理論滲透,以提高農業灌溉的水準與品質。在分析設備使用過程中出現的問題時,要利用信息化技術進行識別,并由技術人員對存在的問題進行處理和控制,以提高節約用水的水平。
有關部門在實施農業節水灌溉時,應當大力宣傳節水灌溉的重要性,注重普及節水灌溉的知識和技術[11]。對于落后地區,可以通過播放相關紀錄片的方式,讓文化程度不高的農民真正認識到節水灌溉的重要性,意識到節水灌溉的長期效益,從而提升農民的節水灌溉意識以及主動性。同時,也十分利于推動節水灌溉工作的高效開展,最終達成節約水資源的重要目標。因此,要有效地解決農業節水灌溉中的問題,則必須加強對節水灌溉的宣傳,以解決農民對節水灌溉認識不足的問題,保障農田水利節水灌溉這項工作的開展質量。
若要使農業節水技術得到有效應用,則必須對農業節水技術具有全面、系統的認知,綜合考慮已有節水經驗,并結合農業工程實際,科學地進行節水灌溉技術的選擇和應用,促進農業節水效益的提高。同時,由于節水灌溉的最終目標是所有農田而不是某一塊農田,在選擇灌溉方法時要體現合理性和科學性,并將統籌規劃工作貫徹下去,實現對農田灌溉的實時監測。在保證灌溉效益的前提下,要堅持因地制宜,充分利用各種自然資源來節約用水,例如可以將可再生的能源,如太陽能、風能等導入到節水灌溉中[12]。
目前,世界上有關節水灌溉的先進經驗,一般采用低壓管線進行供水,對需要用水的農田進行灌溉。如今,國內已經初步推廣該技術,采用低壓管線代替明渠,可實現節水灌溉目標,通常采用直接將水送到田間,再用分水口將灌溉水分流的方式,這樣即可將水直接輸送到溝渠等地區,減少運輸過程中由于蒸發、滲漏造成的水分流失,從而實現節水灌溉。低壓管線的輸水方式與渠道輸水不同,可以將輸水過程中的水量損失降到最小,而且不受固定的渠道限制,可以根據需要改變灌水量,提高灌溉效率,但需要經常對管線進行維修,所以費用較高[13-14]。
綜上所述,為了促進現代農業發展,增加農業產量及經濟效益,政府部門必須提升農業節水工作效果。應用農田水利節水灌溉技術,規劃農田水利節水灌溉策略,發揮各種農田水利節水灌溉技術優勢,使農業生產的效率得到明顯的提升,并且避免嚴重浪費水資源,提高農業生態效益及經濟效益。