張鴻洲
(甘肅省水利水電工程局有限責任公司,甘肅 蘭州 730030)
農田灌溉及農田水利工程是農業生產及發展的重要支撐。我國歷來重視水利工程的建設,如戰國時代修建的鄭國渠,秦昭王末年時期蜀地太守李冰父子組織修建的都江堰工程以及現在寧夏平原上仍運行的漢渠、唐徠渠等都是古代修筑的水利工程。隨著時代的發展,現代化水利工程不斷發展,給農業發展提供了諸多便利。
我國地形十分復雜,區域間的農業發展情況差異大,北方很多地區受水資源不足的影響,農業發展緩慢,尤其是西北地區,深處大陸內部,干旱缺雨,農田產量低下。針對這種情況,在西北地區規劃建設了一些農田水利工程,整合當地水資源,確保當地農田的灌溉用水。近年來,我國不斷完善西北地區的農田水利灌溉工程,如青海省的引大濟湟工程、拉西瓦灌溉工程,甘肅省的引大入秦工程、引洮工程,寧夏的引黃工程等,用以解決西北地區水資源短缺的問題。此外,如何提升灌溉效率也是農田灌溉中急需解決的問題。為解決以上問題就要根據當前的灌溉情況,制定有效的方案,引進節水灌溉技術,解決水利工程日常運行中存在的問題,提升灌溉效率。
農田水利工程建設的根本作用就是通過水利工程進行引水灌溉。農業生產過程中利用農田水利工程的干、支、斗、農、毛灌系統精細化輸送灌溉水,滿足農作物的正常需水要求,為農作物高產奠定基礎。
通過修建農田水利工程的基礎設施,加強渠道襯砌,可減少水資源滲漏。通過信息化管理,科學管控配額,提升水利工程整體運行的效率,使有限的資源發揮出應有的作用。農田水利工程的運行,能有效提升水資源利用率,節約灌溉水量[1]。
農田水利工程的現代化建設和信息化管理模式的推廣能進一步推動農業的現代化發展。隨著科技的發展,農田水利工程建設運行中也引進了相關技術。為了提高灌溉效率,人們不斷改造老舊的灌溉設備,并引進一些新興技術,提升農田水利工程的運行效率,例如地膜覆蓋保墑與膜上灌溉技術、溝灌灌水技術等。灌溉技術的更新除了可以提高灌溉效率以外,也能減少人工投入,減輕人們的勞動負擔,幫助人們逐漸擺脫傳統的耕種方式,推動農業向現代化、科技化、機械化發展。
2.1.1 建設周期長,運行效率低 部分農田水利工程因資金、管理等問題,導致建設周期長達數年之久,甚至在建設過程中由于各種因素的影響而出現緩建、停建現象,對當地原有的灌排系統造成破壞。還有部分工程因后期建設的影響,導致前期完工的工程無法運行或只能階段性運行,運行效率低,達不到預期效果。
2.1.2 存在設計缺陷 我國仍有部分農田水利工程在前期設計階段由于當時的條件限制,沒有進行詳細的調研和勘察,盲目進行施工設計,導致工程完工后有一些設計缺陷,灌溉效率低下。部分設計缺乏前瞻性,工程建設完成后不能滿足實際需求,工程處于停運狀態,不僅浪費了資源,更不利于當地農田灌溉。
2.2.1 基礎設施不完善 我國部分農田水利工程建設較早,經過長時間的運行,設備老化,且由于管理養護不到位,并未及時更換老舊設備,基礎設施系統運行負荷大,導致在運行過程中經常出現各種故障,不僅影響了灌溉工作,還浪費了大量的水資源。
2.2.2 管理工作不到位 一些農田水利工程并未建立完善的管理體系,在管理工作方面投入不足,缺乏資金和人力資源方面的支持,設備得不到及時維修,影響水利工程的正常運行。一些區域受地形等的影響,農田水利工程灌溉水資源分配不均勻,浪費了超額的水資源;一些管理部門沒有合理管理灌溉水的使用,農戶超額用水,水資源浪費嚴重[2]。
2.2.3 灌溉方式落后 大部分農村地區,依舊采取傳統的大水漫灌方式進行灌溉,容易受地形、地勢、土質等的影響,農田灌溉不均勻,同時也會導致肥料隨水大量流失,影響農作物生長。水源上游區域的水資源浪費會導致下游地區缺水。造成以上現象的主要原因是缺乏資金等的支持,新技術的引進受到限制,推廣也不到位,大部分的農民依舊選擇傳統的方式進行灌溉。
工程建設前期應盡可能確保資金充足,在資金籌措完成后啟動工程建設,進而確保工程建設的正常進行,減少工程建設工程中因資金問題導致停建等問題。在施工過程中,在確保工程安全及質量的條件下縮短建設周期。同時,減少后期工程對前期工程的影響,盡可能避免干擾前期完工工程的正常運行。通過提高工程建設效率,從而提高農田灌溉效率。
農田水利工程設計的前瞻性,要求規劃者對規劃區域的水源、水量、需求量及路線等仔細勘察,設計過程中要充分考慮工程建設的必要性,同時要進行多方面深度調研及實地勘察,準確分析不利和有利因素,趨利避害,系統規劃。農田水利工程的設計可以采用BIM 等新型技術應用軟件,通過三維建模等新技術的運用,提高施工圖、施工方案設計的質量[3]。
提高農田水利工程的灌溉效率,需要從建設方面入手。在前期規劃工作中,根據節水灌溉的要求,將農田灌溉、防洪防汛、景觀美化等有效整合進行設計,確保農田水利工程各項功能的充分發揮。在建設階段,要注重完善各項基礎設施的建設,保障農田水利工程的正常運轉。基礎設施包括農田蓄水設施、引水設施、輸水配水設施、防洪防澇設施、農田灌溉設施等[4]。做好這些基礎設施的管理養護工作,及時更換一些老舊破損的零件或設備,確保水利工程正常運轉,提高灌溉效率。
水利工程的運轉離不開有效的管理,在管理工作中,應當遵循生態優先、綠色發展的理念,整合各種資源,做好資源的配置管理工作,提高資源利用率。首先,一個高效的管理團隊必然有完善的規章制度和管理體系。管理體系中需要細化水利工程建設管理工作中各部門各人員的責任和權利,加強各部門的溝通聯系,構建一個聯動機制,共同管理,提高管理效率[5]。其次,要注重專業人才的引進。無論是技術人員還是管理人員,都需要具備豐富的專業知識和技能,為建設管理工作提供人才支持,也需要做好對現有人員的培訓工作,拓展他們的知識,豐富他們的實踐經驗,構建一支高素質的團隊。最后,要根據農田水利工程建設發展的具體情況制定管理計劃。掌握各區域的灌溉面積和灌溉質量,控制好各區域的灌溉總量,并開展實地調查工作,了解灌溉工作中的一系列問題,制定針對性的方案,才能提高灌溉效率[6]。
提高水利工程灌溉效率,離不開新技術的支持,因此在建設管理工作中,應當引進各種新型的灌溉技術,并在灌溉區域進行全面推廣。常用到的技術有水平畦灌技術、地膜覆蓋保墑與膜上灌技術、溝灌灌水技術等。水平畦灌技術是建立在激光控制土地精細平整技術基礎之上的一種地面灌溉技術。通過開展系統設計和有效管理,提高對農田的灌溉效率。地膜覆蓋保墑技術能夠提高地溫,減少水分的蒸發。膜上灌技術是一種新型的地面灌溉技術,將地膜平鋪于畦中或者溝中,利用地膜輸水,然后通過放苗孔或者灌水孔滲透到地面進行有效灌溉。溝灌灌水技術是一種局部濕潤灌溉技術,這一技術能減少水分蒸發量,提高水資源利用率[7]。
在農田灌溉過程中,基層水利管理者和農民是主體,他們往往學歷層次高低不等、專業技術水平較低,要利用現有各種媒體,結合農田水利灌溉的基本特點,對基層水利管理人員進行培訓教育,使基層水利管理人員掌握必要專業技術知識,提高日常管理效率和服務水平,努力打造出一支高水平的基層工作隊伍[8]。同時,要通過播放視頻等形式加大宣傳,增強農民個人的責任感和主人翁意識,使農民積極參與到高效節水灌溉管理過程。
隨著當代社會科學技術的發展,信息化管理不斷被應用在各個領域。近幾年來,我國的信息技術發展得到了質的飛躍,各行各業都在積極開拓創新,不斷開發出適用于自己的信息化管理模式。農田水利灌溉方面也應用了自動化管理模式,但因其特性,目前只是廣泛應用于渠首、泵站、節制閘等總體控制節點位置。因此,要加強信息化建設,將自動化管理延伸至支渠、斗渠、毛渠等,將自動化管理與新型灌溉技術有機結合到一起,通過完善管理體系,形成統一管理,有效提高農田水利灌溉的效率[9]。
為了提高農田水利的灌溉效率,需要加強管理工作。在前期的設計規劃中,要準確了解當地灌溉需求,確保設計方案符合當地農田需求。在日常管理工作中,要督促各部門加強溝通聯系,制定合理的管理計劃,針對各區域的特點制定灌溉計劃。在灌溉運行體系中,在提升基層管理者的水平的同時,積極引進新的灌溉技術,發揮科技優勢,提高灌溉效率,促進農業的現代化發展。