農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉規(guī)劃問題及對策研究

摘要：農(nóng)田水利工程是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基石。貴州省具有典型的喀斯特地貌特征，由于其獨(dú)特的地形，給農(nóng)田水利工程建設(shè)帶來了不小的挑戰(zhàn)。以貴州省為典型，闡述近年來該地區(qū)在推進(jìn)農(nóng)田水利工程上的實踐與探索，深入分析工程實施中遇到的瓶頸問題，并針對性地提出改進(jìn)建議與策略，以期為該地區(qū)農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田水利工程； 節(jié)水灌溉； 效益

中圖分類號：S274 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-1161（2024）06-0109-03

農(nóng)田水利工程是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基石，是實現(xiàn)農(nóng)田旱澇保收、高產(chǎn)穩(wěn)定的關(guān)鍵設(shè)施，涵蓋了引水、蓄水、灌溉排水、除澇和防治鹽漬災(zāi)害等一系列工程，對提升農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、確保糧食安全及改善農(nóng)民生活質(zhì)量至關(guān)重要。貴州省具有典型的喀斯特地貌特征，山多地少，生態(tài)脆弱，面臨著石漠化和水土流失等嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展受獨(dú)特地形的影響，呈現(xiàn)區(qū)域性與多樣性的特點(diǎn)，適宜特色立體農(nóng)業(yè)模式。農(nóng)田水利工程對于支撐高密度農(nóng)村人口的增產(chǎn)增收尤為重要。近年來貴州省農(nóng)業(yè)取得穩(wěn)定進(jìn)展，成功打造高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田超10萬hm²，新增灌溉面積50余萬hm²，水土流失治理面積近2800 km²，糧食產(chǎn)量達(dá)到1030萬t，凸顯了農(nóng)田水利建設(shè)在改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)增長中的關(guān)鍵作用。

1 貴州省農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的演進(jìn)歷程

貴州省農(nóng)田水利建設(shè)歷史悠久，可追溯至公元前1600至公元前1100年的井田制時期?，F(xiàn)代體系則起步于新中國成立后，尤其在改革開放后發(fā)展迅速。貴州省的農(nóng)田水利工程主要經(jīng)歷了3個階段：1） 發(fā)育期。以小型蓄水、引水設(shè)施為主，改善了灌溉條件。2） 壯大期。側(cè)重“三小”水利建設(shè)和管理，增強(qiáng)了農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)。3） 發(fā)展期。注重配套設(shè)施完善與老舊工程更新，同時結(jié)合高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，推動了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。

2農(nóng)田水利建設(shè)動態(tài)

2.1農(nóng)田水利工程規(guī)劃設(shè)計的特征

農(nóng)田水利建設(shè)聚焦于水資源的高效管理與優(yōu)化，通過工程技術(shù)與農(nóng)業(yè)技術(shù)相融合，可改善土壤狀況、提升土地利用率及擴(kuò)大灌溉范圍，有助于保障農(nóng)作物產(chǎn)量穩(wěn)定。針對喀斯特巖溶地區(qū)的特殊地理特征，如復(fù)雜地形與零散耕地，農(nóng)田水利策略轉(zhuǎn)向小型化、分散化的定制方案，追求精準(zhǔn)實施與最大效益產(chǎn)出。在此類山區(qū)環(huán)境中，構(gòu)建精密的骨干溝渠網(wǎng)絡(luò)成為關(guān)鍵，既要確保灌溉排水系統(tǒng)的高效運(yùn)作，也要順應(yīng)地形特點(diǎn)，巧妙規(guī)避水文挑戰(zhàn)。通過沿地形低洼處布局排水、高地設(shè)置灌溉渠道，并將此系統(tǒng)與山洪控制、水源分離技術(shù)及田間設(shè)施集成，不僅減少了資源消耗，還強(qiáng)化了對耕地的保護(hù)。針對多樣化的地形條件，灌排溝渠設(shè)計需精細(xì)化區(qū)分處理，如崗田側(cè)重山脊灌溉布局，沖田靈活設(shè)置中心或兩用溝渠，傍田則利用等高線實施，以防止水土流失。同時，整體規(guī)劃中融入生態(tài)保護(hù)理念，以推動農(nóng)田水利朝向生態(tài)友好與傳統(tǒng)效能并重的模式發(fā)展，進(jìn)而實現(xiàn)水資源管理與利用效率的全面提升。

2.2現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技在農(nóng)田水利工程中的實踐與應(yīng)用

集成GIS、GPS及RS的現(xiàn)代信息技術(shù)在農(nóng)田水利工程中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，極大提升了空間信息處理的效率與精確度。GIS技術(shù)不僅加快了圖紙?zhí)幚硭俣?、確保灌溉設(shè)計與景觀生態(tài)和諧共生，還能夠有效識別農(nóng)田設(shè)施，為點(diǎn)線地物規(guī)劃提供科學(xué)路徑[1]。結(jié)合DEM 與ArcGIS水文工具，能夠精準(zhǔn)提取水系特征，并依據(jù)灌溉與排水需求來優(yōu)化渠道尺寸設(shè)計，有利于實現(xiàn)水利設(shè)施布局的合理化與自動化。

2.3農(nóng)田水利工程項目的效益與影響

2.3.1經(jīng)濟(jì)效益 農(nóng)田水利工程的經(jīng)濟(jì)效益評估聚焦于分析資金、技術(shù)和勞動力等投入所帶來的回報上，核心評估維度涵蓋新辟耕地面積、糧食單位產(chǎn)量增長、農(nóng)民人均純收入提升及農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值增加等。結(jié)合靜態(tài)與動態(tài)經(jīng)濟(jì)效應(yīng)分析及敏感性分析，進(jìn)一步驗證了此類水利工程建設(shè)在土地整治中的經(jīng)濟(jì)成效卓越，成功推動了生產(chǎn)量增長、收入增加及作業(yè)效率提升，顯著增強(qiáng)了經(jīng)濟(jì)收益，為評估喀斯特地形中農(nóng)田水利項目的經(jīng)濟(jì)效益提供了強(qiáng)有力的參考案例。

2.3.2社會效益 農(nóng)田水利工程的社會效益評估，關(guān)注的是工程建造與運(yùn)作對社會福祉的正面貢獻(xiàn)及其影響程度，核心內(nèi)容囊括土地使用效率、人均耕地量增長、灌溉可靠性提升等。通過模糊綜合評判方法的研究揭示，農(nóng)田水利不僅在防御洪澇、促進(jìn)農(nóng)作物增產(chǎn)、提升農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入及助推區(qū)域經(jīng)濟(jì)增長方面扮演著重要角色，而且強(qiáng)調(diào)了加大對該領(lǐng)域投入的必要性[2]。

2.3.3生態(tài)效益 農(nóng)田水利工程的生態(tài)效益評估，主要衡量工程的建設(shè)和運(yùn)營對周邊自然環(huán)境的正面效應(yīng)，核心評估要點(diǎn)涵蓋土地整治程度、植被覆蓋率、旱澇發(fā)生頻次及土壤侵蝕比例等方面。針對丘陵山區(qū)的研究揭示，構(gòu)建一個由“生態(tài)源頭—生態(tài)斑塊—生態(tài)走廊”組成的保護(hù)架構(gòu)，對于推動生態(tài)友好型農(nóng)田水利發(fā)展和生態(tài)環(huán)境改善至關(guān)重要。通過兼顧生態(tài)保護(hù)和經(jīng)濟(jì)效益雙重目標(biāo)來設(shè)定灌排標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效促進(jìn)農(nóng)民增收與環(huán)境優(yōu)化。

2.3.4綜合效益 農(nóng)田水利工程的綜合性效益評估，是一個多維度考量的過程，涉及經(jīng)濟(jì)增值、社會進(jìn)步和生態(tài)平衡三大板塊，能夠?qū)崿F(xiàn)“三效合一”的全面評價。有研究將土地整治中農(nóng)田水利工程的資源效益分為土地增量和作物增產(chǎn)兩大類，并運(yùn)用層次分析法及模糊綜合評價法，為喀斯特地貌區(qū)域中土地整理項目的農(nóng)田水利評價提供了實踐指導(dǎo)。

3貴州省農(nóng)田水利建設(shè)面臨的問題分析

3.1資金短缺及建設(shè)成本高

農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)是國家長期支持的重點(diǎn)項目，其分布廣泛且資金分配有限。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，近年來貴州省水利建設(shè)投資總額為171.8億，遠(yuǎn)低于河南省的319.72億。貴州省因其耕地分散、地形多變、雨量充沛且伴有劇烈的水土流失，生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性較弱，洪水發(fā)生風(fēng)險高，這些特點(diǎn)導(dǎo)致該地區(qū)的農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)相較于平坦地區(qū)更為復(fù)雜，無論是建立提水灌溉系統(tǒng)、修繕梯田還是改良土壤，都需更高的技術(shù)含量和設(shè)計復(fù)雜度，這在無形中推高了成本，實際單位面積的投資金額相比標(biāo)準(zhǔn)額度增長了30多倍。

3.2維護(hù)不足及效能衰退

貴州省的農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施大多源自建國時期建設(shè)，隨時間推移這些設(shè)施暴露出一系列問題，如建造標(biāo)準(zhǔn)不高、灌溉與排水系統(tǒng)不健全、長期缺乏維護(hù)致使老化現(xiàn)象普遍，出現(xiàn)了灌溉水道漏水嚴(yán)重、大壩滲漏等結(jié)構(gòu)缺陷情況，導(dǎo)致灌溉、蓄水及防洪效能持續(xù)衰減。當(dāng)前貴州省許多灌溉泵站功能單一、運(yùn)作效率低、能耗大且使用壽命短，無法充分發(fā)揮其應(yīng)有的作用，進(jìn)一步降低了水資源利用效率。農(nóng)田水利發(fā)展方式較為粗獷，基礎(chǔ)設(shè)施不夠堅實，導(dǎo)致應(yīng)對自然災(zāi)害的能力欠缺，不能滿足鄉(xiāng)村社會經(jīng)濟(jì)的長期發(fā)展需求，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)依舊高度依賴于自然降雨，未能從根本上扭轉(zhuǎn)“靠天收成”的局面[3]。

3.3水資源短缺及存在濫用現(xiàn)象

貴州省地形以山地為主，土地稀少，降水雖多但水土流失嚴(yán)重，土壤貧瘠，易受干旱影響。灌溉主要依賴渠道，節(jié)水灌溉則依賴渠道防滲效果，節(jié)水設(shè)施配置不合理與灌溉排水技術(shù)滯后是造成水資源大量浪費(fèi)及農(nóng)業(yè)用水效率低下的主要原因。農(nóng)民普遍未充分認(rèn)識到節(jié)水的重要性，導(dǎo)致其參與節(jié)水灌溉技術(shù)推廣的積極性不足，依然傾向于使用水分消耗較大的傳統(tǒng)漫灌方法[4]。近年來隨著西部大開發(fā)的推進(jìn)，工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速增長使得用水需求激增，進(jìn)一步加劇了水資源緊張的狀況。水資源開發(fā)利用遭遇重重困難，且可開發(fā)潛力相對有限。當(dāng)前農(nóng)業(yè)用水面臨的兩大難題是季節(jié)性水資源短缺及灌溉系統(tǒng)供水不足，這些難題嚴(yán)重阻礙了農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的前進(jìn)步伐。

4貴州省農(nóng)田水利發(fā)展的策略探索與實施路徑優(yōu)化

4.1探索多渠道融資，改進(jìn)水資源付費(fèi)機(jī)制

為加強(qiáng)農(nóng)業(yè)水利建設(shè)并促進(jìn)資產(chǎn)高效運(yùn)用，貴州省目前已實施多項措施，包括推廣建立農(nóng)田水利項目與多元投資體系。這一體系囊括了引導(dǎo)、主導(dǎo)、自主、資產(chǎn)激活及社會資本合作等多種模式，同時建立了運(yùn)營成本回收補(bǔ)償機(jī)制，以保障該體系的可持續(xù)性運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，某地的小型山塘拍賣項目展示了通過承包、租賃、出讓、拍賣等方式來管理微型農(nóng)田水利設(shè)施的可行性吸引投資并循環(huán)資金投入到新工程中。資金回收再投資用于持續(xù)支持水利工程發(fā)展，同時規(guī)劃從特定收入中（如土地交易）撥出10%～20%，專門用于農(nóng)田水利，這就為其建設(shè)提供了強(qiáng)有力的資金支持。此外，貴州省正努力改進(jìn)水資源付費(fèi)機(jī)制，合理設(shè)定收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，以提升資源分配效率[5]。

4.2 兼顧建設(shè)與管理，強(qiáng)化農(nóng)戶參與積極性

推進(jìn)農(nóng)田水利建設(shè)的同時，遵循建設(shè)與管理并重的原則，借鑒國際先進(jìn)管理模式，增強(qiáng)農(nóng)戶參與度。通過大力宣傳水利知識來提升農(nóng)戶的認(rèn)知度與積極性；建立農(nóng)戶參與的灌溉管理體系，建成用水戶協(xié)會，以確保農(nóng)戶在水利工程的全鏈條中扮演核心角色，并踐行“自建、自有、自用、自管”的原則。針對貴州省水資源特性和需求，采取多元化策略，如雨水集蓄、水流匯集、蓄水增源、提水項目，以及建設(shè)地下與溶洼水庫等小微型設(shè)施來實現(xiàn)水資源的就地攔蓄與靈活調(diào)配，這不僅有效應(yīng)對了喀斯特地貌區(qū)域的干旱及水資源短缺等挑戰(zhàn)，還體現(xiàn)了因地制宜、科學(xué)管理的現(xiàn)代農(nóng)田水利發(fā)展理念。

4.3創(chuàng)新推廣節(jié)地節(jié)水技術(shù)，實現(xiàn)再生水灌溉新應(yīng)用應(yīng)用

渠道防滲漏、壓力管道輸水及噴滴灌技術(shù)，能顯著減少農(nóng)業(yè)灌溉排水過程中的水分蒸發(fā)與滲漏，有利于提高水資源利用效率。尤其在水資源緊張的區(qū)域，制定并執(zhí)行節(jié)水灌溉長遠(yuǎn)規(guī)劃顯得尤為關(guān)鍵。在這些地區(qū)，增強(qiáng)水資源利用和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益的策略包括鉆探水井開采地下水、利用巖溶洞穴及泉水資源、實施坡面雨水收集工程，同時結(jié)合高效節(jié)水灌溉技術(shù)，以全方位提升水資源利用效率與農(nóng)業(yè)產(chǎn)出。經(jīng)過凈化處理的城市和工業(yè)污水、農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)廢水，可以被重新用于農(nóng)田灌溉中，但這就要求加強(qiáng)凈化技術(shù)的研究，以確保再生水不含有害物質(zhì)，同時制定出一套安全評估體系和控制標(biāo)準(zhǔn)。

5結(jié)語

貴州省農(nóng)田水利歷經(jīng)多階段發(fā)展，近期則聚焦于設(shè)施升級和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化。針對喀斯特地形，采取小型化、分散建設(shè)方案，精密規(guī)劃水系統(tǒng)，并運(yùn)用GIS等科技來強(qiáng)化水資源管理能力。農(nóng)田水利建設(shè)能夠產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)、社會、生態(tài)等多方面效益，包括增產(chǎn)增收、土地高效利用及環(huán)境優(yōu)化等。但也面臨著資金不足、設(shè)施老化及維護(hù)缺失等挑戰(zhàn)。未來，貴州省農(nóng)田水利發(fā)展策略將重點(diǎn)關(guān)注多元化融資、強(qiáng)化維修體系、鼓勵農(nóng)戶參與，同時創(chuàng)新節(jié)水技術(shù)，如集雨、高效灌溉及再生水利用等，以確保水資源利用的高效性與可持續(xù)性。