蘭州市農田水利工程高效節水灌溉發展思路

張恩東

（蘭州市西固區張家臺電灌站，甘肅蘭州 730060）

在農田水利工程建設過程中，為提高農田灌溉效率、節約水資源，相關技術人員應結合各地區實際的水利工程情況及農作物的用水需求，引進先進的節水灌溉技術，構建完善的農田水利灌溉體系。同時，在高效灌溉的基礎上，提高農民節水意識，助力我國農業可持續發展。

1 推廣高效節水灌溉技術的必要性

1）高效節水灌溉技術的實施與應用是實現農業現代化建設目標的重要條件。應用高效節水灌溉技術能在滿足農作物生長需求的基礎上，避免水資源浪費，保障農業發展過程中的生態效益，促進農業可持續發展。

2）高效節水灌溉技術的應用可有效減少農業用水量。將高效節水灌溉技術應用在干旱缺水地區能擴大農作物種植、灌溉面積，實現農業節水增產。通過提高水資源利用效率，可改善當地生態環境，預防次生鹽漬化、水土流失等風險，保障種植區域的生態效益[1]。

3）通過應用高效節水灌溉技術，預防土壤環境惡化，可節約農田治理成本，減少農戶勞動時間，提高農業生產力。同時，通過完善農業生產條件，實現農作物提質高產，產生良好的經濟效益。

2 蘭州市高效節水灌溉現狀

為提高農業灌溉過程中的水資源利用率，甘肅省在農田灌區續建配套設施，并在農田水利工程的節水改造上投入大量的人力、物力、財力，因地制宜地推廣節水灌溉技術，在甘肅省14個市（州）、50個縣（區）發展高效節水灌溉技術。

1）蘭州市在改良農業灌溉技術的基礎上，從全局入手，實施大型泵站更新改造項目，利用高揚程水泵提高本地農田灌溉能力和灌溉保證率。當前，蘭州市已累計完成改善灌溉面積1.04 萬hm2，促進了當地農業經濟高質量、可持續發展。

2）根據《蘭州市河西走廊國家級高效節水灌溉示范項目規劃》，蘭州市積極建設高效節水灌溉示范區，已完成永登莊浪河沿岸自流灌區、大通河沿岸自流灌區、紅古湟惠渠灌區、永登西坪灌區、沈家嶺灌區、榆中青電灌區和皋蘭什川灌區等7 個666.67～3333.33 hm2灌區續建配套與節水設施改造。

3）蘭州市因地制宜制訂節水灌溉措施。例如，榆中縣以往的農業生產中約有80%的水資源被用于農田灌溉，為實現節水目標，榆中縣積極建設高效節水灌溉示范項目，通過應用管灌、滴灌等節水灌溉技術，榆中縣每年節約灌溉用水398 萬m3，灌溉水利用系數由0.49 提升至0.80。同時，高效灌溉節水技術的應用降低了用水成本，增加了農民收入，實現榆中縣農業高質量、可持續發展，生態、經濟效益雙贏。

3 高效節水灌溉技術

3.1 滴灌技術

滴灌技術是一種新型高效節水灌溉技術，其基本原理是將具有一定壓力的水過濾后，經管網以水滴的形式均勻地輸送到農作物根部[2]。當前滴灌技術已進入自動化控制階段，其不僅能減少水分蒸發，還能通過精準灌溉的方式滿足農作物不同生長階段的需水量，進而提高農作物成活率。相較于其他灌溉技術，滴灌技術靈活性強，管道設施可移動，且操作簡單，自動化程度高，能高效完成農田灌溉任務。

為實現高效節水灌溉目標，在設計滴灌系統時應結合各地區實際情況，科學合理地規劃設計滴灌系統。其中，管道選擇、水質管理是滴灌技術的核心。各地區應結合當地的土壤、地勢等自然條件，控制管壁厚度、管道直徑、管材類型，預防管道阻塞和規劃設置后期維護點[3]。

3.2 管灌技術

管灌技術是利用管道系統將水輸送到農田灌溉區域內，然后經噴頭將管道內的水噴灑到農田內。該技術既能保障灌溉均勻性，又能合理控制灌溉用水量，與傳統土渠灌溉技術相比，管灌技術可節約35%～55%的水資源。管灌技術的管道系統為低壓管道輸水灌溉系統，是節水、節能型的新式地面灌溉系統，其基本原理是利用低耗能機泵或借助地形落差壓力改變管道壓力，然后將低壓管網內的水源引流至農田內。在輸配水上，管灌技術是以低壓管網替換明渠輸配水系統，該系統的工作壓力比噴灌、微灌等噴灑口的工作壓力低，僅需2～3 kPa，能有效節約運行期間的資源能耗，降低設施運行成本[4]。

4 發展新思路

4.1 做好施工準備工作

在農田水利工程建設過程中做好施工準備工作，是節水灌溉設施發揮作用的基礎。應派遣專業人員全方位勘察灌溉農田區域的實際情況，分析農田地形地勢、土壤養分、農作物特征，確保勘察結果的準確性、全面性。根據勘察結果，因地制宜選用灌溉技術，以實現農田高效節水灌溉，避免因水資源分布不均、設施配置不合理等因素影響農田灌溉效率和農作物產量[5]。

以蘭州市永登縣為例，永登縣在推廣應用高效節水灌溉技術時，堅持“依水源定區域、依水量定規模、依特色定產業”的原則，應用水肥一體化節水方案。同時，積極轉變農民用水觀念，創新農業生產節水模式、農業生產方式，建設高標準農田。在旱地變水地的前提下，將傳統的“大水漫灌”轉變為“精準滴灌”，促進粗放農業向精細農業、現代農業轉型。蘭州市永登縣完成“精準滴灌”項目后，灌溉水利用率提高到0.9，每年可節約灌溉水量70 萬m3，每667 m2產量提高150 kg 左右。同時，永登縣積極調整農業產業結構，從傳統單一的豆類、小麥、玉米向經濟價值更高的蔬菜轉型，綜合測算后每667 m2增收400 元左右。

4.2 完善基礎設施

基礎設施是實施各類高效節水灌溉技術的重要工具。因此，以各地區的農田水利項目為核心，進一步推進水利設施建設，為農業生產地區注入“源頭活水”。

1）在蘭州市加強水利基礎工程建設、筑牢鄉村振興水利基礎的大背景下，西固區新增大型泵站改造2座，中型泵站3座，可發展高效節水灌溉面積1840 hm2；完成農業水價綜合改革總面積1720 hm2，安裝計量設施70處，改造末級渠系15.24 km。除此之外，西固區積極進行防洪治理和生態治理，建設農村水利設施，解決了農村水利基礎設施薄弱的問題，讓西固區的農田灌溉用水體系高效運行，為農業高質量發展提供強有力的水務保障。

2）以“放、管、服”為核心，持續深化農業水權水價改革。政府和市場共同協作，加強供給側結構性改革和農業用水需求管理，健全農業水價機制，完善農田水利基礎設施建設，建立水利工程臺賬，促進農業現代化發展。同時，測算農業用水成本，發放水利工程產權證書。

3）加強農業用水計量管理，全面安裝灌區計量設施。例如，西固區在2018—2020 年累計安裝用水計量設施80套，其中張家臺村、張家大坪村兩個試點灌區安裝計量設施40處，改造末級渠系9.77 km；在范坪村、達家臺村、中坪村、青石臺村等灌區安裝計量設施40處，改造末級渠系4 km。

4.3 引進新技術

1）引進生物技術。在農田水利工程運行期間，深入研究農作物生長習性，在農作物特定生理期內對農作物作虧水處理，提高農作物的抗旱能力，進而逐步提高農作物品質，防止農作物地上部分徒長，以實現高效節水目標，增加農作物生產的生態、經濟效益。

2）引進3S 技術。利用3S 技術獲取農作物生長信息，準確計算不同區域、不同種植主體的農田灌溉需求，根據農田實際需水量進行精準灌溉。

3）引進智能技術。相關人員融合生物技術、自動化、智能化、微電子技術，全程監測農田含水量和農作物含水量，將獲取的數據上傳至計算機系統后統一計算分析，根據系統分析結果進行精準灌溉。

4）優化開發新技術。各地區還應不斷優化滴灌、管灌、微灌等高效節水灌溉技術，創新灌溉模式，開發節水高效灌溉的新技術、新手段，以適應新時期農田水利工程建設需求，滿足農田灌溉期間農作物的生長需求。

4.4 科學配置水資源

我國水資源緊缺問題日益突出，在農業水利工程建設中，相關人員應綜合分析現有水資源，合理配置農田水資源，實施分質供水。1）在建設高效節水灌溉工程期間，重視水生態環境保護，以綠色發展、可持續發展為目標，做好農業生產、農業生態用水期間的水利環境監測和水資源用量評估。2）配置農田水資源時，應堅持“總量控制、配額管理”的基本原則，明確各省市、各灌區的用水總量、用水指標，要求各灌區積極落實高效節水灌溉技術。3）可在灌區安裝電子流量計，電腦遠程監控分水點、水流量，將各灌區的灌溉用水量控制在合理范圍內。

4.5 推進示范項目建設

相關人員要積極根據農田灌溉的實際需求，設計各項用水指標，建設高效節水灌溉技術體系，引導農民、用水單位嚴格控制農田用水量，樹立節水意識。同時，在農業分區、集中連片灌溉的前提下，重視項目實施期間的農業效益，積極打造現代化的高效節水灌溉示范項目。示范項目選址時應堅持以下3 個原則。1）優先選擇水資源匱乏、地面高差大、自流灌溉難度大的區域。2）優先選擇農作物種植種類多、經濟相對發達的地區。3）選擇支持、配合高效節水灌溉工程建設，且干部、農民節水意識較強的地區。這些地區的自然條件、農業條件或經濟基礎能有效適應和支撐高效節水灌溉技術的推廣應用，項目建設快、效果明顯，能對周圍地區、其他地區起到良好的示范、帶頭作用。

例如，蘭州市永登縣在高標準農田建設項目中，同步推進高效節水灌溉項目建設，堅持將高效節水灌溉新技術作為現代農田建設核心。永登縣在2019 年高效節水灌溉項目中采用“管灌+噴灌”技術，將超333.33 hm2的山旱地變為水澆地；在2020 年高效節水灌溉項目中應用“管灌+滴灌”雙節水模式，將超133.33 hm2山旱地變為水澆地；全面推廣落實水肥一體化技術，打造出農田灌溉與當地水源配置相適應的節水工程，起到了良好的高效節水灌溉項目示范作用，吸引周邊地區積極參與高效節水灌溉項目建設。

5 結語

我國農業發展過程中，農田灌溉水資源短缺問題尤為突出。為在節約水資源的同時滿足農田灌溉用水需求，各地區應結合當地種植作物的需水量和水利工程現狀，及時完善基礎水利設施，推廣應用高效節水灌溉技術，引導農民落實節水措施，提高水資源利用效率和農田灌溉效率，推動農業生產實現現代化、可持續發展。