景積欽
(甘肅省民勤縣七干灌區(qū)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(jīng)濟發(fā)展,水資源緊缺已嚴重影響到人們的生產(chǎn)生活。當前,農(nóng)業(yè)灌溉必須合理規(guī)劃水資源,以促進水資源的高效利用,并通過分析農(nóng)田水利灌溉中水資源的使用問題,提出節(jié)水對策,以減少農(nóng)業(yè)灌溉過程中的水資源浪費,提高農(nóng)業(yè)灌溉效率,保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的正常開展。
水是人類日常生活和發(fā)展所必需的物質(zhì),也是不可再生資源。不管是在工業(yè)中、農(nóng)業(yè)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(yè)生產(chǎn)所引起的水體污染,對生態(tài)環(huán)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(nóng)業(yè)發(fā)展面臨著空前的挑戰(zhàn)。若想保持生態(tài)平衡,則需合理使用現(xiàn)有水資源,通過科學方法,合理地利用現(xiàn)有未受污染的水源,如建設節(jié)水型水利工程。從長期來看,應該號召整個社會節(jié)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(xiàn)水位下降,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展帶來極大威脅。灌區(qū)作為國家防災減災的主要力量,既是農(nóng)業(yè)發(fā)展后備力量,又是推動地區(qū)經(jīng)濟繁榮和發(fā)展的關鍵保障,需要合理利用水資源。
隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展,各種機械的大量涌現(xiàn),為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了許多便利,在水利工程中也提高了工作的效率和質(zhì)量。然而,就當前的農(nóng)田水利而言,由于農(nóng)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(nóng)田水利灌溉事業(yè)的發(fā)展。
在農(nóng)田水利項目建設中,必須以農(nóng)業(yè)發(fā)展為依據(jù),制定更加合理的總體規(guī)劃,使其在實踐中得到充分的利用。農(nóng)田水利灌溉項目不僅可以提高農(nóng)業(yè)的發(fā)展水平,還可以最大限度地減少水資源的浪費,為日后農(nóng)業(yè)發(fā)展打下堅實的基礎。但是,考慮我國農(nóng)田水利建設的現(xiàn)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(zhì)量較差,無法反映出某一地區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展狀況,而有關部門主要是根據(jù)自身經(jīng)驗來編制,導致農(nóng)田水利灌溉規(guī)劃與區(qū)域發(fā)展的實際情況不符,所產(chǎn)生的價值也極為有限。一些地區(qū)的工作人員未進行實地考察,沒有細致評價當?shù)赝寥?、氣象、水文等條件,完全憑借自身經(jīng)驗和有關資料來制定節(jié)水灌溉計劃,缺乏科學數(shù)據(jù)支撐,在農(nóng)業(yè)發(fā)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(nóng)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(fā)動機等裝置結合起來,提高表面壓力。首先,供水管線內(nèi)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(xiàn),而天然壓力則是利用水位變動時產(chǎn)生的能源來對管線內(nèi)的水進行增壓,兩者都可以起到一定作用。其次,在灌區(qū)內(nèi)設置噴頭,保證所有地區(qū)的莊稼都可以得到灌溉。最后,將輸送管道、增壓系統(tǒng)和噴嘴連接起來,再打開灌溉系統(tǒng)的開關,對農(nóng)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(jù)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(xiàn)節(jié)水。與噴灌相比,微灌技術節(jié)水效果更好,而且可以改善土壤結構。
當前,農(nóng)業(yè)新型節(jié)水技術發(fā)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(nóng)業(yè)機械、電氣設備,并配有配套的灌溉設備,以實現(xiàn)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(qū),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(tài)環(huán)境,有利于促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。
在農(nóng)田灌溉工程中采用防滲技術,既可以節(jié)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(nóng)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(shù)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(nóng)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(nóng)業(yè)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(fā)。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(qū)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(zhì),保證水源中沒有任何的雜質(zhì)和污垢。若發(fā)現(xiàn)水源中有雜質(zhì),應采用供水系統(tǒng)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(nèi)配水網(wǎng)絡,對不同地區(qū)作物需求進行合理灌溉。在管道輸水系統(tǒng)中,配水管道包括輸水管道、配水設備和保護設備。在實現(xiàn)大規(guī)模灌溉的前提下,可以減少灌溉費用[4]。
提高農(nóng)業(yè)水利和灌溉的管理水平,可以為農(nóng)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更加優(yōu)良的環(huán)境,從而使農(nóng)業(yè)發(fā)展更加高效和長遠。首先,需要各有關部門在實際發(fā)展中,注重基礎調(diào)查,掌握農(nóng)村農(nóng)業(yè)用水的現(xiàn)實需求,制定相應的水資源管理計劃,使之成為制定農(nóng)田水利規(guī)劃的依據(jù)。其次,要注重培養(yǎng)農(nóng)民節(jié)水意識,促使其養(yǎng)成良好的節(jié)水觀念。在此種情況下,需要重視農(nóng)田水利節(jié)水灌溉制度建設工作,利用農(nóng)田水利節(jié)水灌溉制度,合理規(guī)范農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術的應用技巧,切實提升農(nóng)田水利節(jié)水灌溉效果[5]。
在實施節(jié)水灌溉工程后,要加大對灌區(qū)的管理力度,以提高其利用效益,防止重建輕管。在農(nóng)田水利節(jié)水灌溉項目實施后,要建立科學、合理、有效的管理體系,對農(nóng)田水利節(jié)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(nóng)業(yè)用水專業(yè)合作社[6-7]。通過專業(yè)機構,可以有效地提高水利、節(jié)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(nóng)作物產(chǎn)量,增加農(nóng)業(yè)收入,節(jié)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(jié)水設備和機械技術的運行情況,并運用信息化技術對節(jié)水設備的耗水量進行分析,以提高節(jié)水設備的利用率[8]。特別要指出的是,農(nóng)田水利節(jié)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(jiān)測,以增加項目經(jīng)濟效益。同時,應加強管理人員培訓,強化管理隊伍建設,對節(jié)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(jié)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(zhì),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(nóng)業(yè)灌溉項目的節(jié)水技術與品質(zhì)進行理論滲透,以提高農(nóng)業(yè)灌溉的水準與品質(zhì)。在分析設備使用過程中出現(xiàn)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(jié)約用水的水平。
有關部門在實施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉時,應當大力宣傳節(jié)水灌溉的重要性,注重普及節(jié)水灌溉的知識和技術[11]。對于落后地區(qū),可以通過播放相關紀錄片的方式,讓文化程度不高的農(nóng)民真正認識到節(jié)水灌溉的重要性,意識到節(jié)水灌溉的長期效益,從而提升農(nóng)民的節(jié)水灌溉意識以及主動性。同時,也十分利于推動節(jié)水灌溉工作的高效開展,最終達成節(jié)約水資源的重要目標。因此,要有效地解決農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中的問題,則必須加強對節(jié)水灌溉的宣傳,以解決農(nóng)民對節(jié)水灌溉認識不足的問題,保障農(nóng)田水利節(jié)水灌溉這項工作的開展質(zhì)量。
若要使農(nóng)業(yè)節(jié)水技術得到有效應用,則必須對農(nóng)業(yè)節(jié)水技術具有全面、系統(tǒng)的認知,綜合考慮已有節(jié)水經(jīng)驗,并結合農(nóng)業(yè)工程實際,科學地進行節(jié)水灌溉技術的選擇和應用,促進農(nóng)業(yè)節(jié)水效益的提高。同時,由于節(jié)水灌溉的最終目標是所有農(nóng)田而不是某一塊農(nóng)田,在選擇灌溉方法時要體現(xiàn)合理性和科學性,并將統(tǒng)籌規(guī)劃工作貫徹下去,實現(xiàn)對農(nóng)田灌溉的實時監(jiān)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(jié)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(jié)水灌溉中[12]。
目前,世界上有關節(jié)水灌溉的先進經(jīng)驗,一般采用低壓管線進行供水,對需要用水的農(nóng)田進行灌溉。如今,國內(nèi)已經(jīng)初步推廣該技術,采用低壓管線代替明渠,可實現(xiàn)節(jié)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(qū),減少運輸過程中由于蒸發(fā)、滲漏造成的水分流失,從而實現(xiàn)節(jié)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(jù)需要改變灌水量,提高灌溉效率,但需要經(jīng)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(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展,增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量及經(jīng)濟效益,政府部門必須提升農(nóng)業(yè)節(jié)水工作效果。應用農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術,規(guī)劃農(nóng)田水利節(jié)水灌溉策略,發(fā)揮各種農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術優(yōu)勢,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率得到明顯的提升,并且避免嚴重浪費水資源,提高農(nóng)業(yè)生態(tài)效益及經(jīng)濟效益。