禹治水,居外十三年,三次過家門而不入。為治水,禹公而忘私、不怕困難,勇于探索,為造福社會而堅持不懈!——題記
節水“龍頭”應運而生
水是萬物之源,如果沒有水,萬物將不復存在。水以多種形式存在于地球,地下水的積蓄形式最便于人們長期利用,它的總量多達1.5億立方公里,幾乎占地球總水量的十分之一。雖然地球的70%都是水,但水源的不斷消失和枯竭已成為人類面臨的難題。1986 年拉丁美洲巴拉那河上著名的賽特凱達斯大瀑布的消亡,給人類敲響了保護水源和節約用水的警鐘。
從人們日常生活到商業和農業的發展,無處不需要對水資源的開采和利用,缺水已成為全球自石油危機之后的第二危機,節約用水、保護水資源早已成為世界各國研究和開發的項目。以色列2/3土地是沙漠,是嚴重缺水的國家。但是,以色列自建國以后,積極普及節水灌溉技術,不斷提高灌溉水的利用效率,水肥利用率高達90%,而產量增收最高達50%,在水資源極其貧乏下創造了舉世聞名的“農業奇跡”。
中國與以色列一樣,也是一個水資源貧乏、嚴重缺水的國家。人均淡水用量僅為世界人均水平的1/4、在世界排名上位于110位。目前,我國農業灌溉水來源主要是江河湖泊、雨雪積水和地下積蓄水,而地下水在農業灌溉利用中占很大比重。很長時間以來,我國由于灌溉技術的落后,農業灌溉有效利用率僅為40%,遠遠落后國際水平。發展節水灌溉,提高灌溉水利用效率,已成為當前我國農業發展面臨的最重要的問題之一。
大禹節水集團股份有限公司創建于1999年,致力于發展中國農業節水灌溉技術,僅用十年的時間在創業板首發上市,成為中國節水灌溉設備研發制造、材料供應和工程施工的龍頭企業,在國際上也具有相當規模和行業影響力。3月31日,記者在第五屆中國(北京)國際灌溉技術展覽會上,采訪了大禹集團天津市大禹節水灌溉技術研究院的院長戰國隆。
創新不止 多項科技成果落地
中國農業科學院農業環境與可持續發展研究所研究員劉文科表示,我國節水形勢逐年嚴峻,農業節水問題更為突出。"十三五"以來,倡導農業節水、推廣農業高效節水灌溉成為農田水利建設的重中之重。發展節水灌溉是建設節水型社會和緩解水資源矛盾、提高農業綜合生產能力的關鍵舉措。2017中央一號文件也指出,農業節水灌溉將是今年的方向性、戰略性大事。
戰國隆表示,大禹節水集團自成立之初,就以大禹治水精神做節水灌溉事業。公司成立時,國內節水灌溉技術和產品幾乎是一片空白,公司的產品和技術基本依靠從以色列等在此領域領先的國家進口。但大禹集團并沒有把引進作為公司發展的常態,而是積極投入節水灌溉技術的各項研究中,全面開展了自動化施肥灌溉系統、太陽能提水系統、全自動疊片過濾器、滴灌管(帶)及管件等產品的研究。十多年的時間,大禹集團不畏艱難困苦,刻苦研究,先后取得“內鑲貼片地埋式灌水器”等40多項科技成果和自主知識產權專利技術,其中包括省級科技成果5個和銅祛根地下滴灌技術等國家重點新產品3個。
地下滴灌是在滴灌技術日益完善的基礎上發展而成的一種新型高效節水灌溉技術。目前,世界范圍內地下滴灌技術水平與其它灌溉技術相比,尚處于初級階段,總體上呈現出應用超前于研究的局面。大禹集團在國家863 項目帶動下,通過多年持續不斷地深入實踐和研究,立項實施了銅祛根抗負壓堵塞紊流壓力補償地下灌水器試驗研究項目。集成創新,集中攻克了根系入侵、負壓吸泥、灌水不均勻、自適應能力差等關鍵技術難題,在銅祛根劑研制、灌水器抗堵塞性能提高、壓力補償紊流流道結構優化改進、提高地下滴灌系統整體穩定性和滴水均勻度發展方面取得了突破性的進展,最終研制成功銅祛根防負壓抗堵塞紊流壓力補償地下灌水器技術產品,使地下滴灌系統及產品運行效能得到了大幅度的提高。
“銅祛根地下滴灌技術產品與應用”項目,解決了目前地埋滴灌存在根系入侵和負壓吸泥的國際性難題,填補了國內此項技術的空白。經相關權威機構檢測: 該產品額定工作壓力400kPa,額定流量1.2 L/h,鋪設距離最長可達1000米,適應最大落差45米,流量均勻性偏差≤3.00%,流態指數為≤0.011,使用壽命10~15年。經實驗驗證,該技術(產品)可廣泛應用在荒漠戈壁、山區丘陵、高原坡地、坑洼淺地等干旱缺水和落差起伏地域,以及飼草林果、園藝花卉、環境治理、防風治沙等工程領域,兼具防根系入侵、防負壓吸泥、自動啟閉、自動過濾、自動清洗、自動調節等抗堵塞性能,灌水器自潔凈率達到95%以上,堵塞率≤0.45%,自適應能力較強,運營維護成本低;同比國際領先技術(產品),流態指數下降0.02,灌水均勻度提高10%,最長布設距離提高400米,綜合抗堵塞性能高20%,流量均勻性提高0.5%以上,灌水器自潔凈率提高15%以上,綜合抗堵塞性能提高20%以上,技術(產品)各項標準均優于或超過以色列、美國、澳大利亞等國家技術(產品)標準。農作物平均增產5~10%,省肥20~30%。這項技術的推廣和應用使高效農業節水輻射了我國大部分地區,扭轉并解決干旱缺水影響農業發展的被動局面,確保農業高效持續穩定發展,實現了節水50%以上,增收增效30%以上。
大禹集團另外兩項國家重點新產品是壓力補償式滴頭及滴灌管技術和內鑲貼片式地下滴灌灌水器專利技術。壓力補償式滴頭及滴灌管技術被列入國家重點新產品推廣計劃項目、國家農業成果轉化資金項目、國家高技術產業化西部專項項目,被廣泛應用于西北地區的農業灌溉。經實踐,能使農作物增產
20%~100%,節水50%~80%,省肥20%,綜合經濟效益增加40%以上;內鑲貼片式地下滴灌灌水器專利技術是與中國農業大學、中國水利水電科學院、中國農業科學院農田灌溉研究所產學研聯合攻關,研制開發成功了水動活塞疊片式自潔凈過濾裝置、多功能地下滴灌鋪設機具等新產品。大禹集團的科研技術和產品在農業灌溉上的成功應用,取得了良好的經濟效益、生態效益和社會效益,先后榮獲中國科技成果自主創新優秀獎和國家科技進步二等獎等各級榮譽
近百項。
大系統高效節水 造福中國農業
在3月31日的智能灌溉技術交流峰會上,戰國隆圍繞“大系統高效節水灌溉技術的應用”作了專題報告,詳盡介紹了大系統高效節水灌溉技術概念和大系統高效節水灌溉技術在云南省元謀縣元謀大型灌區丙間片11.4萬畝高效節水灌溉項目、甘肅省酒泉市馬營河灌區、酒泉市肅州區洪臨灌區項目中的應用情況,總結出大系統高效節水灌溉技術具有集中分布、投資效益高、能耗低、壽命長、便于管理、維護和提升改造等諸多優點,建議在農業重大高效節水灌溉示范項目中予以優先應用。
大系統高效節水灌溉技術是利用大流量首部(沉淀調節、過濾施肥及自動化控制)技術,結合管道輸水技術和田間高效節水灌溉技術進行灌區建設的綜合技術。西方發達國家對大系統灌溉技術的研究和應用起步較早,重視程度較高。據有關數據統計,目前美國已有超過一半的大型灌區實現了管道化輸水,大大提高了輸水效率。以色列的農業灌溉基本全部實現管道化,按照作物的需水要求適時、適量灌溉,發展了世界矚目的高效農業。日本新建灌溉渠系的一半以上都實現了管道化,可以集中監測調控,負責閘門、提水裝置的啟閉,調節水泵在灌區輸配水。可見管道取代渠道灌溉已成為農業灌溉的必然趨勢,我國正在極力推廣發展大系統高效節水灌溉技術。
大禹集團實施的元謀縣大型灌區項目涉及元謀縣城周邊老城鄉、元馬鎮、黃瓜園鎮及平田鄉四個鄉鎮,項目設計灌溉面積11.4萬畝。主要種植作物為蔬菜及經濟林果,按“高水高用、低水低用”的用水原則,枯水期以水位較高的麻柳水庫供水為主,水源供水高程1284m;汛期以丙間水庫供水為主,水源供水高程1228m。
項目工程采取在32個分干管首部分別安裝過濾系統,在田間各單元安裝小的施肥設備,通過采用大流量設計大幅提高水肥的利用效率;利用水庫作為調節,在下游地區新建3座8~10萬m3沉沙調蓄池和一座廊道沉淀池及2000~2500m3/h組合過濾
器4座;主管道采用DN630球墨鑄鐵管,干支管及田間管網采用直徑315~200PVC管,田間采用滴灌等高效灌溉方式,在出地口安裝計量設備,已實施面積5.2萬畝。采用大型首部沉淀池,減少了多處打井及電力投資,便于進行集中管理,節省了滴灌運行費用,降低了能耗。
大系統高效節水灌溉在元謀縣大型灌區項目的應用,形成了農田水利工程建設管理的創新機制,有效推動了項目區節水灌溉的發展。
為了加快節水灌溉技術在中國農業中的推廣和應用,大禹集團有計劃、有步驟、以梯次推進的方式在全國先后成立了18家公司,并在杭州、天津、蘭州、酒泉、西南、北京先后成立研究院及分院,專門從事水利工程項目的規劃、勘測和設計,以促進大禹集團產學研一體的發展,不斷鉆研,不斷創新,推動中國農業走向美好的明天。