摘要農田灌溉系統在保障糧食安全和農業可持續發展方面發揮著關鍵作用。近年來,甘肅省民樂縣農田灌溉用水情況有所改善,但目前仍面臨灌溉技術落后、水資源分配不均、灌溉設施老舊等突出問題。為提高民樂縣乃至河西走廊地區農業灌溉水平,促進水資源節約與高效利用,實現農業高質量發展,在分析民樂縣農田灌溉用水管理現狀的基礎上,從提高灌溉技術水平、優化水資源分配、加快現代化灌溉設施建設等方面提出針對性的措施。
關鍵詞農田灌溉;用水管理;對策;甘肅省民樂縣
中圖分類號:S274文獻標志碼:CDOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.24.037
甘肅省民樂縣是國家確定的重點商品糧生產基地縣(市)之一,農業灌溉用水量占全市水資源消耗總量的60%以上。合理高效地利用灌溉水對于促進民樂縣農業可持續發展具有重要意義。近年來,隨著氣候變化和人口增長,民樂縣水資源供需矛盾日益突出。傳統的漫灌、溝灌等粗放的灌溉方式導致水資源浪費嚴重[1]。同時,部分地區存在水資源分配不均、灌溉設施老舊失修等問題,嚴重制約了農業生產效益的提升。為了更好地應對水資源短缺的挑戰,需要對當前農田灌溉用水管理模式進行系統分析,并在此基礎上研究制訂切實可行的改良對策,從而實現區域水資源的優化配置與高效利用。
1民樂縣農田灌溉用水現狀概述
民樂縣位于河西走廊中段,地處祁連山北麓,屬典型的溫帶大陸性氣候。該縣平均海拔1900m,年均氣溫6.4℃,年降水量200~300mm,而年蒸發量在2000mm以上,呈現顯著的“少雨多蒸發”特征。該縣地形以平原為主,由東南向西北緩慢傾斜,地勢較為平坦,有利于進行大規模農業開發。境內主要河流為黑河及其支流,多年平均徑流量約4.2億m3。境內水資源豐富,主要水源包括洪水河、大堵麻河等7條較大河流和馬蹄河、大泉溝等12條小河流,年地表水徑流量達4.12億m3,地下水總量2.5億m3,為農業灌溉提供了充足的水源保障;土壤以灰鈣土和灌淤土為主,具有保水保肥能力強的特點,適合多種農作物生長;光熱資源豐富,年日照時間達2997h,積溫
3200℃左右。此外,該地區氣候干旱,降水時空分布不均,夏季降水集中,占全年降水量的60%以上。這些自然條件共同決定了民樂縣農業生產對灌溉的高度依賴性,也凸顯了發展高效節水農業的迫切需求。
民樂縣農田灌溉用水體系經過長期發展,已形成較為完善的灌溉網絡。民樂縣灌溉水源以地表水為主、地下水為輔,地表水主要來自黑河及其支流,通過中小型水庫進行調配;地下水則主要依靠分布于全縣的22眼機井開采。民樂縣灌溉面積達2.22萬hm2,占耕地總面積的85%以上;灌溉方式以渠道灌溉為主,占總灌溉面積的70%,其余為井渠結合灌溉。近年來,民樂縣積極推廣節水灌溉技術,高效節水灌溉面積達0.35萬hm2,其中噴灌面積0.19萬hm2,滴灌面積0.10萬hm2,微灌面積0.06萬hm2。民樂縣灌溉用水管理體制以政府主導、農民用水者協會參與為特色,建立了覆蓋全縣的用水管理網絡。雖然民樂縣在農田灌溉用水管理方面取得了一定成效,但仍存在一系列問題有待解決。
2存在的問題
2.1灌溉技術滯后
民樂縣農田灌溉技術更新滯后的現狀嚴重制約了水資源的高效利用和農業的可持續發展。當前,民樂縣農田灌溉方式仍以傳統的漫灌、溝灌為主。這種粗放式的灌溉方式導致大量水資源被浪費。與此同時,部分農戶對先進灌溉技術認知不足,缺乏系統的技術指導和培訓,導致新技術推廣應用率不高[2]。即便在一些已經采用噴灌、管灌等節水灌溉技術的地區,受灌溉基礎設施建設施工不規范、設備維護不到位等因素影響,實際的節水增效效果也大打折扣。此外,精準灌溉、智慧灌溉等現代灌溉技術在民樂縣的應用處于起步階段,缺乏完善的技術體系和配套設備。農田土壤墑情監測不及時,作物需水規律掌握不準確,灌溉預警和調控能力較為薄弱,難以實現對灌溉水量的精準控制和優化調配。灌溉技術的落后不僅導致大量水資源被浪費,也影響了作物的產量和品質,加劇了農業面源污染,不利于現代農業的發展。因此,大力推廣先進適用的節水灌溉技術,加快現代灌溉技術裝備的研發應用,提升農民的節水灌溉意識和技能,是當前民樂縣農業生產中亟待解決的重點問題。
2.2水資源分配不均
民樂縣農田灌溉用水在時空分配上的不均衡問題日益凸顯,已成為制約區域農業可持續發展的重要瓶頸。受自然地理條件、水利工程布局等因素的影響,民樂縣水資源在區域內的分布極不均衡。地表水資源主要集中在黑河、疏勒河等河流沿岸,而遠離河流的地區則主要依賴地下水和山泉水。這種水資源稟賦的差異導致不同區域農田灌溉用水保障存在巨大差距。在水資源相對豐富的河流沿岸地區,灌溉用水得到了較好的保障,而在水資源相對匱乏的偏遠地區,農田灌溉常面臨水量不足、用水矛盾尖銳的困境[3]。
與此同時,受傳統灌溉管理模式和水權分配機制的影響,不同類型農田的灌溉用水存在較大差異。一般而言,糧食作物灌溉用水得到優先保障,而經濟作物、林果等非糧作物的灌溉用水則常得不到保障。這種用水策略雖然在一定程度上保障了糧食生產安全,但引發了農業產業結構單一、水資源配置效率低下等問題。
此外,農田灌溉用水在時間分配上存在突出矛盾。灌溉用水需求具有明顯的季節性,夏季作物生長旺盛期的灌溉需水量遠高于其他時段。而民樂縣農田灌溉水源主要依賴地表徑流,汛期來水較為集中,枯水期水量嚴重不足,難以滿足農業生產對水量的均衡需求。
2.3灌溉設施老舊
民樂縣農田灌溉設施老舊失修問題突出,制約了農業灌溉現代化水平的提升。全縣大部分灌區水利工程設施建設年代較早,受當時技術條件和經濟實力限制,普遍存在標準低、配套不完善等問題。同時,由于長期運行維護不到位,灌區內部分水閘、涵洞、渡槽等建筑物失修破損,嚴重影響灌溉工程正常運轉。一些早期建設的提灌站、機電井等取水設施也存在設備老化、效率低下的問題,難以滿足日益增長的農田灌溉需求[4]。大部分灌區的配套工程,如田間灌溉渠系建設、農田整治等工作滯后,與骨干工程銜接不夠緊密,灌溉設施系統性、完整性有待提升。此外,設施落后導致灌溉過程缺乏有效監管手段,用水量難以精準控制,灌水均勻度難以保證,嚴重影響農作物生長發育和產量形成。因此,加快民樂縣灌溉設施的更新改造刻不容緩,既要注重骨干工程的續建配套和現代化改造,又要加強田間灌溉設施的建設與完善,從而為灌區的高效運行和農業的可持續發展奠定堅實基礎。
3對策
3.1提高灌溉技術水平
為了提高民樂縣農田灌溉技術水平,實現水資源的高效利用,首要任務是加快先進適用灌溉技術的推廣應用。充分發揮農業技術推廣部門的作用,通過舉辦培訓班、舉行現場演示會等形式,提高農戶對噴灌、微灌等節水灌溉技術的認知水平和應用能力;完善節水灌溉技術的配套服務體系,加強技術指導和跟蹤服務,幫助農戶解決技術應用過程中遇到的實際問題[5]。同時,加大節水灌溉工程設施建設力度,提高噴灌、管灌、微灌等設施的覆蓋率,為先進灌溉技術的推廣應用創造有利條件。以民樂縣蘇油口灌區為例,該灌區通過更新改造灌溉設施,大力推廣管道輸水、噴灌技術,灌溉水利用系數由0.42提高到0.61,農田灌溉用水量減少30%以上。在積極推廣先進灌溉技術的基礎上,加快發展智慧灌溉技術,利用物聯網、大數據等現代信息技術手段,建立農田土壤墑情監測、作物需水預警等智能化管理系統,實現灌溉過程的精準調控。在田間部署土壤水分傳感器等監測設備,及時掌握農田土壤水分狀況和作物需水規律,據此制訂科學的灌溉決策,避免盲目灌溉造成的水資源浪費。與此同時,建立灌溉用水定額管理制度,基于作物生育期和土壤特性,制訂不同作物、不同生育階段的灌溉定額,并將其作為水量調配和精準灌溉的重要依據,切實提高農業灌溉用水的科學性和精準性。
3.2優化水資源分配
為了優化民樂縣農田灌溉用水的時空分配,提高區域水資源配置效率,需要在充分考慮水資源稟賦差異的基礎上,因地制宜制訂差別化的農田灌溉用水策略。對于水資源相對豐富的河流沿岸地區,應合理劃定灌溉用水總量控制紅線,加強取用水監管,嚴格實行多年平均供水能力控制下的水量分配,防止過度灌溉造成的水資源浪費;而在水資源相對匱乏的偏遠地區,則應以水定地、以水定產,合理控制灌溉規模,優化調整種植結構,大力發展節水型、高效型農業[6]。與此同時,應加強區域間水資源統籌調配,充分發揮地下水、疏浚水等非常規水源的補充作用,緩解局部地區的水資源供需矛盾。
在優化不同類型農田灌溉用水分配時,既要突出抓好糧食作物等關系國計民生的戰略性作物灌溉用水保障,確保糧食生產安全,又要統籌兼顧經濟作物、林果等多元化種植需求,促進農業產業結構的優化升級。合理分配不同作物的灌溉用水定額,建立獎懲并舉的農田灌溉用水管理機制,調動農戶節水增效的積極性,引導農戶調整種植結構,發展高效農業。
針對農田灌溉用水時間分配不均衡的問題,應加快推進灌區水源工程和配套設施建設,增強水資源的蓄水調蓄能力,緩解農業用水在灌溉期內分階段、分時段的突出矛盾。在農業生產用水高峰期,要科學調度水庫、塘壩等各類蓄水工程,優先滿足農田灌溉用水需求;在非灌溉期,則要加強灌溉渠系、輸水管網等設施的維修養護,提高輸配水能力,為下一個灌溉高峰做好水量供給準備。
3.3加快現代化灌溉設施建設
為了從根本上解決民樂縣農田灌溉設施老舊失修的問題,提升農業灌溉現代化水平,必須加快實施灌溉設施提檔升級工程。1)全面梳理灌區內骨干水利工程的建設現狀,科學制訂水利設施更新改造規劃,分期分批實施工程升級改造。對于建設年代較早、標準較低的水閘、涵洞、渡槽等建筑物,要因地制宜采取除險加固、改建重建等措施,切實提高工程安全性和運行效率。對于老化失修的提灌站、機電井等取水設施,要通過更新改造提升站、井質量,配置自動控制系統,提高灌溉取水的自動化、信息化水平。2)大力加強灌區配套設施建設,科學規劃田間灌溉渠系布局,充分利用低壓管道輸配水,減少輸水損失。統籌推進農田整治與灌溉設施配套,促進灌溉工程與田間作業的有機銜接。3)注重灌溉設施的系統化集成,科學布局骨干工程與田間設施,構建“大中小微”協調配套的灌溉工程體系,實現區域水資源優化調配和精準灌溉。4)完善灌溉設施的智能化管控體系,利用大數據、物聯網等現代信息技術手段,建立灌溉信息化管理平臺,對灌溉全過程實施動態監測和精準調控。通過在灌區布設流量、壓力等傳感設備,實現灌溉水量的實時監測和智能調度,有效提高灌溉均勻度和水資源利用效率。5)建立灌溉工程檔案數據庫,加強灌溉設施運行維護的信息化管理,及時掌握設施運行狀況,降低事故發生率。通過現代化灌溉設施的系統化建設和精細化管理,促進民樂縣灌區供水保障能力全面提升,為現代農業發展提供有力支撐。
4結語
民樂縣農田灌溉用水管理雖然取得了一定成效,但在灌溉技術、水資源分配、灌溉設施等方面仍存在諸多突出問題,迫切需要采取有針對性的改良措施。民樂縣應大力推廣先進適用灌溉技術,優化灌溉用水時空分配,加快實施灌溉設施現代化改造,破解農田灌溉發展瓶頸,切實提升水資源利用效率。展望未來,民樂縣應立足自身水資源稟賦,圍繞節水優先方針,堅持政府引導與農民主體相結合,創新灌溉用水管理體制機制,推動形成“政府支持、社會參與、農民主體”的多元化投入格局;加快構建現代灌溉工程技術體系,強化農業水價綜合改革,健全灌溉用水精細化管理制度,不斷開創農田灌溉高質量發展新局面。
參考文獻
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(責任編輯:張春雨)