摘 要 加快農田水利發展,有利于提高農業綜合生產能力,保障國家糧食安全。為提升農田灌溉管理水平,提高水資源利用效率,促進農業可持續發展,分析了山東省汶上縣農田水利灌溉管理存在的主要問題,并針對性提出了優化農田水資源配置調度、加大農田水利基礎設施投入力度、推廣應用先進節水灌溉技術和完善農田水利基礎設施管理機制等策略。
關鍵詞 農田水利;灌溉管理;水資源利用;節水技術;山東省汶上縣
中圖分類號:S274 文獻標志碼:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.14.053
我國農田水利設施建設取得了長足進步,但隨著經濟社會快速發展,農田灌溉用水需求不斷增長,水資源利用效率較低等問題日益凸顯。山東省汶上縣作為山東省主要糧食產區,加強農田水利建設和灌溉管理對促進區域農業可持續發展意義重大。分析總結汶上縣農田灌溉管理存在的主要問題,包括水資源利用效率低下、灌溉設施老化、農田灌溉用水合理性有待提高及管理制度不健全等,探討提升汶上縣農田灌溉水平的策略,為汶上縣乃至山東省農田灌溉水利建設提供決策參考。
1 汶上縣農田灌溉概況
汶上縣地處山東省西南部,屬于暖溫帶半濕潤季風氣候區,光照充足,熱量豐富,年均降水量較低,僅為557.7 mm,而且分布不均,主要集中在7—9月[1]。為適應當地氣候特征和提高農業生產力,汶上縣歷來高度重視農田水利建設。截至2021年底,汶上縣已建成了以汶河和泉河為骨干的農田灌溉工程體系,形成了以水庫、塘壩等控制性工程為支撐,干渠、支渠等主、次干渠和灌溉工程為紐帶的現代農田水利灌溉網絡。目前,汶上縣農田有效灌溉面積達1.42萬hm2,灌溉保證率在95%以上[1]。在具體灌溉方式上,汶上縣多數農田采用地表灌溉,主要方式為溝灌和噴灌。這些灌溉方式運行簡便,建設和運行維護成本較低,但灌溉水分利用效率較差。此外,少部分農田采用微噴灌、滴灌等高效節水灌溉技術,但總體上應用面積有限。隨著汶上縣工業和城鎮用水量快速增長,農業用水占比下降為75%左右,農田灌溉用水供需矛盾日益凸顯[2]。如何在有限的水資源條件下提高灌溉水利用效率,是擺在汶上縣農田水利管理部門面前的重大現實問題。
2 汶上縣農田水利灌溉管理現存問題分析
2.1 農田水資源利用效率低下
汶上縣農田灌溉水資源利用效率較低,主要體現在灌溉水重復利用率低、分時分區調度不合理等方面。具體來看,2020年汶上縣農田灌溉總用水量為5.2億m3,而灌溉尾水回收量僅1.3億m3,重復利用率僅為25%[2]。因為大部分農田采用地表灌溉,灌溉尾水直接排放至地表,無法收集再利用。另外,受氣候條件和作物種植結構影響,汶上縣灌溉用水集中在7—8月,而早春和秋末部分時段灌溉用水供應相對緊張。灌區內部不同作物對水資源需求差異較大,如玉米對水資源的需求要明顯高于小麥,但目前灌區內尚未實行按作物用水定額分配的用水管理模式,以上因素導致汶上縣灌區灌溉水資源利用效率偏低。
2.2 灌溉設施老化嚴重亟待更新
汶上縣現有農田灌溉設施中,建成時間在30年以上的占比較大,部分主、支渠建成時間甚至超過50年,運行維護困難,導致輸水能力嚴重下降[3]。老化的水渠滲漏嚴重,輸水過程中的水量損失較高。因為20世紀80年代以前建設的水渠大都采用了土渠或鋼筋混凝土非壓力渠,這些渠系抗滲漏性能差,長時間運行后渠壁、渠底開裂滲漏。此外,與先進國家相比,我國早期水渠設計標準較低,多數渠系設計流速只有0.8~
1.0 m·s-1,遠低于當前高效水渠的要求。汶上縣部分主要干渠滲漏損失嚴重。可以說,汶上縣現有農田灌溉設施整體狀態較差,與現代高標準農田建設的要求差距較大,亟待更新改造。
2.3 農田灌溉用水合理性有待提高
汶上縣農田灌溉用水合理性較差,主要體現為灌溉定額偏高和灌溉方法粗放等。具體來看,受技術條件和管理水平限制,當前汶上縣主要作物灌溉定額仍按傳統經驗值確定,整體偏高。例如,小麥最高灌溉定額每667 m2達750 m3,而玉米最高灌溉定額每667 m2
達850 m3,遠高于國家現代農業標準化生產技術體系推薦的定額[4]。此外,由于汶上縣地表灌溉占主導,大量灌溉水未被作物吸收而流失耗散,根據測算,汶上縣地表灌溉水分利用效率較低。還有部分農戶為追求高產,在夏玉米抽雄抽雌期大量灌水,不僅浪費資源,還易導致玉米倒伏影響產量。可以說,汶上縣農田灌溉用水定額不科學合理,加之灌溉技術較為粗放,整體灌溉水使用效率有待提高。
2.4 農田水利設施管理制度不健全
汶上縣農田水利設施管理存在管理主體不明確、維護資金不足等問題。具體來看,截至2022年,汶上縣僅有少數農村水利設施由村集體或農田水利合作社等專業管理主體負責運行維護,大部分農村水利設施仍由村民自行聯系維修,這導致水利設施運行維護存在管理混亂、責任不明晰的情況。一旦設施出現問題,缺乏專職人員及時處置,不僅耽誤農時,也造成經濟損失。此外,受地方財政收入制約,汶上縣用于農田水利設施更新改造和維護管理的資金不足。近3年,汶上縣僅分配300萬元左右用于基本運行維護,遠不能滿足需求,導致渠系泄漏、堵塞等問題時有發生,嚴重影響了水利設施的安全穩定運行[5]。因此,健全農田水利設施管理體制機制,充分動員水用戶參與,多渠道籌措維護資金,是汶上縣的當務之急。
3 汶上縣提升農田灌溉管理水平的策略與措施探討
3.1 優化農田水資源配置調度
為優化汶上縣農田水資源配置,提高利用效率,需要建立完善的水資源調度系統。1)構建精細化水資源預測預警模型。充分利用汶上縣60余年的氣象水文資料,建立適合當地特點的水文模型,實時預測天然降水量,為灌區調度用水提供依據。2)建立水資源配置動態調整機制。在主要水庫等重要水利工程處設置水文監測設備,實時掌握水系統供水動態,建立按需調水調度系統,實現對不同時段、不同地塊用水的動態精細化調控,確保水資源合理分配。3)推廣智慧化灌溉系統。在重點灌區建設無源光網絡通信設施,安裝土壤水分檢測傳感器,作為自動灌溉系統的技術支撐,實時監控土壤溫濕度變化,實現對作物水分需求的精確滿足。
積極推進農田水利設施改造,提高重復利用率。1)對建成30年以上老舊渠系進行改造,采用玻璃鋼、高密度聚乙烯管等新型抗滲材料,減少渠系損失。2)建設尾水收集工程。在主要農田區域建設排水管網系統,收集地表灌溉尾水,輸送至尾水處理站進行沉淀和消毒處理后重復利用。3)建設配套水庫,調節夏秋季天然降水資源。收集7—9月汛期洪峰水資源,用于來年早春灌溉用水補充,提高水資源利用效率。
加強用水計量管理和用水激勵約束機制建設。推廣智慧化用水計量終端和遠程抄表系統,實行全流程監管,減少非法用水和超定額用水。同時,建立超定額累進水價制度,對超定額用水實施較高收費標準,倒逼水用戶節約用水。
3.2 加大農田水利基礎設施投入力度
為全面推進汶上縣農田水利設施更新改造,應加大政府財政投入和社會資本帶動力度。1)安排專項債券,用于改造建成30年以上老舊渠系,每年重點實施100 km渠系襯砌和管材更換,3年內基本完成主要骨干渠系更新改造。2)鼓勵和引導農村集體經濟組織及農田水利合作社采取自籌加貸款方式,聯合村民出資改造次級支渠和田間水利設施。對于經濟實力較弱的村和戶,給予項目補貼,實現全覆蓋改造。3)拓寬融資渠道,積極爭取國家農田水利建設專項資金、世界銀行及亞洲開發銀行貸款,引入社會資本通過建設-經營-轉讓(build-operate-transfer,BOT)等模式參與水利基礎設施投資和運營。
因地制宜推進現代化高標準農田建設。在平原主體農田區域,推廣管道渠和噴灌、微灌等機電一體化灌溉模式,建設水肥一體化設施,實現水肥資源精準高效利用。在部分山區繼續發展溝渠等地表灌溉,同時適當搭配油茶等經濟林業配置,發展林灌復合經營。在塘堤適宜機械化地區,建設輪廓工整的標準圓角方格田,廣泛應用移動式噴灌機等裝備,減輕農業勞動強度。實施渠系管網精細化管理,加大日常巡查監測和維護力度。采購焊接裝備,配備搶險修繕隊伍,在水渠設施出現問題時快速反應、及時處理。建立水渠設施監測預警系統,對病險渠段進行重點防治,避免發生斷渠事故。同時,加強草木清理和水域治理,確保渠系安全輸水。
3.3 推廣應用先進節水灌溉技術
提高汶上縣農田灌溉用水效率,重點推廣微噴灌、滴灌等高效節水灌溉技術和裝備。1)梯次實施主要作物種植面積30%、50%的高效節水灌溉改造目標,
3年內基本實現全覆蓋。2)把推廣高效節水灌溉技術作為農村土地整治和高標準農田建設的必備標準,新建和改造灌區一律采用先進節水灌溉技術。3)對建成高效節水灌溉工程的地塊給予用水補貼,每667 m2每年10 m3用水量補貼2元,每667 m2最高補貼30元,鼓勵農民主動采用節水灌溉技術。
積極開展作物高效節水栽培技術示范和推廣。1)在主要灌區建設高效節水栽培技術示范基地,示范推介科學合理的灌水定額和高效施肥技術體系。2)通過田間培訓、發放宣傳冊等方式,指導農民掌握高效灌溉定額和測土配方施肥技術。3)在高效灌溉地塊推廣薄膜覆蓋、秸稈還田等技術,減少土壤水分蒸發,提高土壤保墑能力,促進作物高產。
推行農田用水定額管理,強化水資源計量監督。設立專門機構負責農田用水定額制定與調整,充分考慮作物品種及所在灌區土壤類別、氣候條件差異等因素,科學合理確定不同標準灌溉控制指標。建立健全農田用水計量監督網絡,配置足夠的流量計和遠程抄表終端,嚴格掌握灌區和田塊實際用水量,懲治超定額用水行為。
3.4 完善農田水利基礎設施管理機制
1)健全汶上縣農田水利設施管理機制。明確屬地化管理責任主體,在鄉鎮建立農田水利管理站或指定專職水利管理員,負責所轄區域農田水利設施的日常運行維護。水利站配備必要的清污機械化裝備和運輸車輛,及時完成水渠治理和維修任務。2)充分發揮農村集體經濟組織作用。發展和壯大村級農田水利合作社,培育具有自我積累和自我發展能力的專業化社會化服務組織。建立技能人才庫,引進退休水利技術人員擔任合作社技術指導,提高運行維護保障能力。3)多渠道籌集水利設施運行維護資金。制定農田水利維護資金征收使用管理辦法,明確水資源費用具體標準和用途,嚴格按用水量征收農田水資源費用,并全部作為當年設施運行維護經費。探索引入社會資本通過特許經營等方式參與水利工程運營,以創收補貼維護更新投入。整合利用好各類涉農資金和項目資金,推進農田水利建設與高標準農田建設、種養殖業結構調整等有效銜接,形成合力。4)建立水利設施監督管理和責任追究制度。建立健全水利工程臺賬和病險水庫重大危險源檔案,開展定期安全檢查,對發現的險情臺賬實行記名式責任制管理。對管理人員不履職導致的水利事故,依法對直接責任人給予行政處分和經濟處罰。
4 結語
汶上縣作為山東省重要的糧食主產區,農田灌溉水利建設直接關系到區域和國家食品安全。分析汶上縣農田灌溉管理存在的水資源利用效率低下、灌溉設施老化、灌溉用水不合理及管理機制不健全等問題,主要原因在于長期以來對農田水利的投入力度和管理重視程度不夠。為此,必須從優化水資源配置入手,加大財力和技術支持力度,真正提升汶上縣乃至全省農田灌溉現代化水平。具體來說,要引進精準高效的水資源調度技術,推廣高標準節水灌溉和栽培模式,形成政府引導、農民和社會資本積極參與的農田水利建設新格局。這不僅關系到汶上縣當前農業發展,也關系區域未來的生態安全。
參考文獻:
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(責任編輯:劉寧寧)