淺析盤山縣灌區農田自動化灌排設備應用前景

于小彭，李蔚然，郝 鵬，王 紫，賀雙梅

（遼寧省鹽堿地利用研究所，遼寧 盤錦 124010）

盤山灌區位于遼寧省西南部，行政隸屬盤錦市， 地理坐標位于東經121°21′～122°29′， 北緯40°25′～41°21′之間， 東西長108 km， 南北寬75 km。該灌區處于渾汰河系的大遼河、遼河、繞陽河及大凌河四大河流下游，并以大遼河及遼河為灌溉水源；區內還有13 條中小河流。 上游遼、渾汰各河余水及各大水庫汛期棄水經過該灌區，經計算多年平均過境水量23.67 億m3，區內多年平均徑流量1.7 億m3；區內有紅旗水庫、青年水庫、八一水庫三座平原水庫，可攔蓄水量0.55 億m3；地下水資源量為0.53 億m3，可利用量為0.34 億m3。多年平均降水量612 mm，蒸發量1 705 mm。該灌區有耕地面積4.33 萬hm2，灌溉面積3.67 萬hm2，是遼寧省大型灌區之一。 經過幾十年的建設和水利資金的不斷投入，灌區已初具規模，水利化標準相對較高。

1 灌區開展農田自動化灌排的迫切性

盤山灌區位于渤海之濱，屬于退海平原，農業生產以種植水稻為主，高升經濟區、得勝鎮等地少量旱田為輔，灌溉用水基本上來自清河、柴河水庫及河道徑流。 每年為了防洪，水庫會預留庫容，在蓄水庫容較少的情況下如遭遇嚴重旱情， 將對當年的糧食生產構成威脅。2014 年7月灌區降雨量只有39.7 mm， 比多年平均的144.7 mm 少105.0 mm，出現嚴重伏旱；清河水庫蓄水庫容為3.36 億m3，比上年同期少0.68 億m3；柴河水庫蓄水庫容為2.19 億m3，比上年同期少1.23 億m3。降雨極少加上水庫庫容不足，致使農業生產用水嚴重缺乏。盤山灌區大部分稻田靠水庫工程供水， 用水高峰集中在5～6月枯水期，即稻田泡田插秧階段；同時灌區的工業生產與城市生活用水也主要靠水庫供應。伴隨著日益緊張的水資源形勢，灌區開展農田自動化灌排、發展農田節水，變得十分必要。 自動化灌排不僅可以有效緩解農田用水緊張的局面，而且可以通過合理的灌排技術措施， 調節和控制土壤中的水分狀況，促進水稻的正常生長發育，從而獲得高產。

2 農田自動灌排的優勢

2.1 灌溉用水均勻

相對于漫灌， 使用自動灌排能夠將定量的水灌溉到農田中， 保證水田中的水稻能夠吸收到充足的水分。

2.2 灌溉水的利用率高

相對于漫灌， 使用自動灌排能夠提高田間水利用系數，減少地面水流失及深層滲透，水田應用后可節水30%左右。

2.3 提高勞動生產率

相對于漫灌， 使用自動灌排能夠使灌水員管理更大面積的水田， 通過機械化和自動化實現灌水管理人員在屋內操控多個閘門， 能夠及時對田間用水進行管理，更加輕松地達到農田“淺濕干”的目標，避免水資源的浪費。

2.4 便于和其它農業措施結合

自動灌排設備對于田間交通、 田間施肥等影響較小，拆卸方便。

3 農田自動灌排水設備應用存在的問題

3.1 部分農業勞動從業者對節水灌溉缺乏足夠的認識

雖然農業機械設備已經廣泛應用于水稻生產的各個環節（諸如育苗插秧等），提高了工作效率，將農業勞動從業者們從繁重的勞動中解脫出來，但是一部分人對于農業生產中水的應用還沒有消除“靠天等雨”的思想。

3.2 現階段缺乏強有力的水資源管理政策和措施

目前國家對于農業進行補貼， 鼓勵農業從業者的積極性， 但是對于農業生產過程中水電費的收取還是采取平攤的措施。 水電費由基層的水利水電部門進行收取， 但并不是按照使用量的多少進行收取，而是按照耕地面積的多少來收取，這樣一來，水電價格一致，導致農業勞動從業者對于節水意識淡薄，對于自動化灌排設備使用熱情不高。農業用水用電還沒有擺脫計劃經濟的束縛， 水價電價的一致導致節水工程發揮不了節水作用。

3.3 農田自動灌排水設備成本頗高

目前， 自動灌排技術僅僅是在盤山灌區新開鎮進行試驗性應用，自動灌排設備需要在泵站口、閘門口、排水口、引水渠道、排水渠道進行設備安裝和數據的采集， 如要大面積推廣需要投入的成本將大大超過農戶預期。

3.4 農田自動灌排水設備的質量和可靠性達不到預期

目前，國家沒有出臺相應的標準，而生產自動灌排水設備的企業都是私人企業， 這就造成在不同區塊和不同生產情況下， 農田自動灌排水設備不能有效地運行； 而盤山地區缺少自動灌排設備的生產企業，必須從其它城市引進，維修不及時。

3.5 自動化灌排設備的管理、使用和維護問題

自動化灌排設備的管理人員、 使用人員沒有得到過相應的專業化的培訓，對設備的性能、特點和日常維護不了解、操作不熟練，直接影響了自動化灌排設備的使用。

4 農田自動灌排水設備在應用中的建議與展望

4.1 進行宣傳引導

安排專業的技術人員對成熟的自動化灌排技術進行宣傳引導， 讓廣大農戶對現代農業種植技術進行了解，認識到農田灌溉節水技術的重要性，使部分農戶順利掌握農田灌溉節水設備的應用，再由這些農戶發揮示范引領和輻射帶動作用，使農田灌溉節水技術、 農田自動灌排水設備能順利開展推廣。

4.2 有關部門制定相關制度

建議對目前平攤電費和水費的相關制度進行修改， 對于采用節水灌溉設備的農戶在水費和電費上進行扶持，采取階梯式收費方式，與城市用電接軌，多用多收，少用少收，讓廣大農戶認識節水節電的重要性， 提高廣大農戶對節水設備的使用熱情。

4.3 生產廠家對設備進行升級改造

自動灌排設備在使用過程中出現問題的主要原因是產品的穩定性存在問題， 使用方很難對設備的質量進行改進， 只能對產品使用過程中出現的問題進行反饋和調試， 為此要求生產廠家在設備生產過程中不斷提高自身的生產技術， 對設備進行升級改造。 生產廠家在設備的改造過程中可以將人工測量值與自動監測儀器監測值進行對比，以衡量兩者之間的誤差。

4.4 使用方對新型的灌排設備進行可行性研究

各個地區的氣候條件不同， 對設備的要求也不一致，使用灌排設備的地區應進行實驗，采集數據，對設備的運行形況進行研究。使用前對購置設備的運行速率、產品規格、質量、監測精準度進行調試，確保其能滿足實際工作的需求。應根據各個地區的氣候條件對設備進行修正， 降低由于作業環境的不同所產生的誤差；各地區氣候條件不同，不同水稻品種在各個時期的需水量也不同， 設備在使用過程中不可避免地存在誤差， 因此使用方在使用過程中， 不能僅根據廠家提供的數據進行操作， 需通過將人工觀測數據與自動監測數據進行對比，及時進行改變。

5 結語

通過合理的灌溉與排水措施，以水調肥、以水調氣、以水調溫，促進水稻的正常生長發育從而獲得高產，是未來水稻灌溉的趨勢。人工觀測和控制能有效提高對水資源監測的準確度， 但缺乏監測時效性， 而自動灌排實現了對水情管理的信息化和自動化。