灌区节水灌溉技术与管理模式研究

(整期优先)网络出版时间:2024-10-15
/ 2

灌区节水灌溉技术与管理模式研究

吴雪松  陈波  范风强

内蒙古包头 内蒙古浩润建设工程有限公司  014100

摘要节水灌溉是缓解水资源短缺、提高农业用水效率的重要途径。本文围绕灌区节水灌溉技术与管理模式展开研究。在分析节水灌溉技术类型和特点的基础上从工程措施和管理措施两方面提出了灌区节水灌溉的关键技术包括渠道防渗、管道输水、喷微灌、信息化监测等。在此基础上探讨了灌区节水管理的模式创新分析了用水户参与式管理、市场化运行管理等新型管理模式的内涵和实现路径。最后提出灌区节水灌溉技术与管理模式应坚持因地制宜、政府引导与农民主体相结合等原则并从加大节水工程投入、健全节水激励机制、加强技术推广与应用等方面提出了推进建议。

关键词节水灌溉灌区管理模式参与式管理

1. 灌区节水灌溉的重要意义

1.1 缓解水资源短缺形势的需要

我国人均水资源占有量低,水资源时空分布不均,农业用水量大但效率不高,节水灌溉对于缓解水资源短缺具有重要作用。通过发展节水灌溉技术,提高灌溉水利用效率,可在一定程度上缓解农业用水压力,为工业和生活用水腾出空间,实现水资源的优化配置。

1.2 提高粮食生产能力的需要 

农业是用水大户,农田灌溉用水量占农业用水的90%以上。大力发展节水灌溉,是提高农业综合生产能力、保障国家粮食安全的必然选择。节水灌溉通过减少输配水损失、提高田间灌溉水利用效率等措施,在现有农业用水量下可扩大灌溉面积,增加复种指数,对于提高粮食单产和总产具有积极作用。

1.3 促进农业可持续发展的需要

长期粗放用水导致的水资源浪费、地下水超采、土壤盐渍化等问题,严重影响了农业生态环境和可持续发展能力。节水灌溉是实现农业高质量发展的必由之路。采用先进适用的节水灌溉技术,提高灌溉水利用效率,可减少深层地下水开采,遏制地下水位下降趋势;通过水肥一体化技术,合理控制灌溉水量,有利于抑制土壤盐分聚积,防治土壤次生盐渍化,对于修复农田生态环境具有重要意义。

2. 灌区节水灌溉的关键技术

2.1 输配水系统节水技术

灌区输配水损失大是制约节水灌溉的主要因素之一。渠系防渗、低压管道输水是降低输水损失的有效措施。渠道衬砌防渗材料从早期的砖石混凝土,发展到现在的薄膜衬砌、喷涂防渗等新型环保材料,大幅度提高了渠系防渗质量。管道输水克服了渠道输水损失大、通水能力不足等缺陷,正在大型灌区推广应用。管道输水系统的布局设计、管材选择、施工工艺等是保障输水效率的关键。

2.2 田间灌水技术

喷灌和微灌是田间节水灌溉的代表性技术,可显著提高灌溉水利用效率。喷灌利用可移动或固定管道及喷头,将灌溉水喷洒到作物和土壤表面,实现定量、均匀灌溉。微灌则是在作物根部的局部土壤湿润区域,通过管道和滴头进行少量高频灌溉,较喷灌具有更高的水分利用率。喷微灌的关键在于喷灌设备选型、灌溉时间和定额控制、灌水与追肥的优化配合等。随着智能化信息技术的进步,出现了可远程控制的智能化喷灌微灌系统,进一步提升了农田灌溉的自动化水平。

2.3 灌溉信息化监测技术

信息化是灌区节水的重要技术手段。典型做法是在灌区布设各类传感监测设备,通过无线通信网络将监测数据上传至数据中心,运用大数据分析等技术手段,实现灌区水量调配、渠道流量控制、田间用水管理的量化和可视化。例如,土壤水分传感器可实时监测作物需水状况,配合闸阀、井房远程控制设施,可实现精准灌溉。近年来,遥感、无人机等技术在灌区信息化监测中也有广泛应用,可及时获取灌溉作物长势、土壤墒情等数据,为节水调度提供科学依据。

3. 灌区节水管理的模式创新

3.1 建立用水户参与式管理新机制

灌区是农民用水的主体,节水管理应充分尊重用水户的主体地位,建立用水户参与式管理新机制。一是建立灌区用水协会等农民用水组织,发挥其在节水管理中的自治功能;二是通过制定灌区用水章程等形式,明确用水户的权利和义务;三是创新节水服务方式,采取用水定额管理与计量收费相结合等灵活措施,引导用水户自觉节水;四是健全用水民主议事和监督机制,保障用水户的知情权、参与权、表达权和监督权。

3.2 创新节水灌溉工程运营管理体制

传统的政府统管模式在工程产权明晰、节水投入、运行维护等方面存在不足,影响了工程效益的发挥。应积极探索政府与市场合理分工、利益相关方共同参与的灌区工程运营新模式。在灌区工程产权制度改革基础上,可采取政府和用水户共同出资、按股分红的股份制管理模式,激发农民参与灌区工程建设与管理的内生动力。针对大型骨干工程,可引入专业化服务公司参与建设和运营管理,在政府特许经营下实现灌区工程投资、建设、运行维护的市场化运作。

4. 推进灌区节水灌溉的对策建议

4.1 把节水灌溉作为农业高质量发展的重中之重

我国农业发展正从追求单纯产量提升向提质增效、绿色生态可持续转型,节水灌溉是实现农业高质量发展的重要抓手。"十四五"时期,应把节水灌溉作为乡村振兴和农业现代化的重要内容,摆在更加突出的战略位置,强化顶层设计和督促落实。各级政府和有关部门要把节水灌溉纳入国民经济和社会发展规划,加大政策扶持和项目支持力度,为节水灌溉事业发展提供坚实保障。

4.2 加快灌区续建配套与现代化改造

当前,我国大中型灌区普遍存在建设标准低、配套设施不完善等问题,供水保障能力和节水效果有待提升。应围绕补齐灌区工程短板、提升灌区现代化水平,加大投资力度,创新投融资机制,多渠道筹措建设资金。在灌区新建与配套改造中,要把节水作为首要任务,优先发展管道输水、喷微灌等先进适用节水技术,同步建设灌溉信息化监控体系。既有灌区要因地制宜推进现代化改造,重点解决建筑物老化失修、渠系防渗性差、计量设施不配套等突出问题。

4.3 健全节水灌溉工程良性运行机制

工程管理养护滞后已成为制约节水灌溉的瓶颈问题。国家和地方政府应按照"事权财权平等"原则,加大对灌区节水工程运行维护的投入力度,将管护经费纳入政府预算。建立健全工程管护制度,理顺管理体制,落实管护主体,制定可操作的管护标准和规程。积极推行专业化管理、社会化服务等新型管理模式,鼓励和支持各类社会力量参与灌区节水工程管护。完善工程产权制度,落实工程运行效益与管理主体利益挂钩机制,调动管理者的积极性。

4.4 强化节水灌溉技术推广应用

节水灌溉技术推广是一项系统工程,需要政府、企业、农民用水户等多元主体协同发力。要整合现有农技推广体系、水利技术服务体系资源,健全节水技术推广服务网络。加大节水灌溉关键技术和先进适用设备的研发力度,加快成果转化应用。立足灌区实际,因地制宜确定节水技术推广模式,坚持试点先行、示范引领,发挥龙头企业和专业合作社作用,探索"公司+基地+农户"等产业化推广新路子。加强科技人员与农民的互动,通过田间学校、水利夜校等形式广泛开展节水技术培训,提高农民用水户的节水意识和技能。

参考文献

[1]苏小贤. 灌区水资源高效利用与节水灌溉技术研究[J]. 水上安全,2024,(16):74-76.

[2]陈俊. 水利信息化技术在灌区节水灌溉工程中的应用分析[J]. 水上安全,2024,(14):70-72.

[3]闫苏予,苏昆琨,闫倩倩,张世安. 灌区节水灌溉工程中水利信息化技术的作用及应用分析[J]. 水利技术监督,2024,(07):32-34.

[4]范琳. 灌区节水灌溉工程中水利信息化技术的作用及应用[J]. 水上安全,2024,(13):71-73.

[5]毛瑞普,秦浩然. [J]. 工程建设与发展,2024,3(6).