景電灌區(qū)高效節(jié)水灌溉存在的問題及對策

張濤

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心 甘肅 景泰 730400）

提高灌溉效率的目的是盡量減少農業(yè)部門的用水量，同時繼續(xù)保持作物最佳生產率。由于目前可用水資源的減少和人口增長推動了農業(yè)活動的擴大，高灌溉效率變得越來越重要。景電灌區(qū)應重視節(jié)水灌溉，推廣節(jié)水灌溉項目，提升群眾灌溉節(jié)水意識。

1 景電灌區(qū)概況

景電灌區(qū)位于騰格里沙漠的南端，屬于溫帶干旱大陸性氣候，日溫差變化大，降水量少，蒸發(fā)量大，日照時間長，無霜期短，風沙大，尤其是在春季。景電灌區(qū)所在區(qū)域的相關氣候數據和統(tǒng)計結果表明，全縣年平均氣溫為8℃左右，平均年降水量大約200mm，日照時間約為2800h，風速約為3m/s。另外灌區(qū)的主要降水時期分布在夏季月份，相對其他地區(qū)降水量較少，且降水時間和空間分布呈現不均衡狀態(tài)，這些都導致作物生長和農業(yè)產業(yè)化發(fā)展受阻。灌區(qū)由于降水量相對較少，且土壤為沙質型，導致該區(qū)地表水資源缺乏，地下水含量也相對較低，加之氣候環(huán)境較為干旱，降水缺乏，地下水也不能回流補充，一些地下水資源不能充分利用。景電灌區(qū)的地下水往往需要通過大氣降水或者水渠來獲得，間歇性較強，水源不穩(wěn)定。灌區(qū)的灌溉水源主要是黃河水，整個灌區(qū)之內所有的工業(yè)和農業(yè)生產用水、水源飲用、人畜生活使用等均需要景電灌區(qū)來提供。

1972年之前，研究地區(qū)的土地主要是裸露的土地和沙漠。灌溉面積幾乎為零，沒有從黃河中提取灌溉水。項目完成后，灌區(qū)的灌溉面積從零迅速擴大到設計灌溉面積。目前，灌溉面積接近200km2，約占研究區(qū)的55%。自1972年以來，灌溉取水量從29.2×106m3增加到1991年的最大灌溉取水量158×106m3。自1991年以來，灌溉用水量略有減少。目前，灌溉用水量相對穩(wěn)定，約為130×106m3。所有的灌溉用水都是通過13個泵站從黃河中抽取的。灌溉分3個時期進行。第1個時期是春播作物的4月份，第2個時期是5月初～7月中旬，第3個時期是10月中旬～11月中旬。灌溉區(qū)域的主要作物是春小麥和玉米。隨著灌溉面積的擴大，防風林面積迅速增加，占總灌溉面積的近10%。在景泰，由于降水稀少、蒸散需求大和特殊的地表特征，導致產生的徑流很少。如何更好地進行灌溉節(jié)水，成為當下灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展面臨的重要課題。

2 景電灌區(qū)高效節(jié)水灌溉存在的主要問題

2.1 節(jié)水灌溉技術落后。從節(jié)水灌溉技術發(fā)展的長遠角度來看，根據景電灌區(qū)自然條件引進先進技術與高水平專業(yè)人員是保證節(jié)水灌溉技術發(fā)展的重要基礎。目前節(jié)水灌溉仍以傳統(tǒng)技術為主，技術革新需要投入大量資金，并需要較長的時間進行改進與工程維護。

2.2 缺乏專業(yè)人員阻礙了高效節(jié)水灌溉的發(fā)展。由于景電灌區(qū)當地自然條件較為苛刻，發(fā)展高效節(jié)水灌溉技術所面臨的不僅僅是成本問題，還有更高的技術要求。先進的高效節(jié)水灌溉工程需要較高的技術水平來維護與運行，目前灌區(qū)缺乏相應的技術人才，僅靠管理部門與群眾是無法滿足工程技術需要的。

2.3 缺乏對高效節(jié)水灌溉重要性的認識。高效節(jié)水灌溉的目的是盡量減少農業(yè)部門的用水量，同時繼續(xù)保持作物的最佳生產率，提高社會效益和經濟效益。但對于群眾而言，高效節(jié)水灌溉帶來的利益并不明顯，回報率較低，因此，群眾很難認識到高效節(jié)水灌溉的重要性，同時缺乏配合工作的積極性。

3 景電灌區(qū)高效節(jié)水灌溉舉措

3.1 大力推廣節(jié)水灌溉項目。專家和技術人員分析了造成灌溉水浪費的原因，發(fā)現主要原因是不科學的灌溉方法。灌區(qū)目前已開展示范項目的建設，推廣節(jié)水灌溉技術，宣傳節(jié)水灌溉新理念。示范項目包括“大口徑(400～500mm)、低壓管道輸送灌溉水”技術和其他灌溉技術方法，通過試驗示范，目前這些技術已經在灌區(qū)進行了推廣，在高效灌溉節(jié)水中發(fā)揮了積極作用。但是距離預期效果還存在一定的差距。經過調查分析，造成灌溉水浪費的一個重要原因是灌區(qū)農民對節(jié)水灌溉的認識不足。灌區(qū)在大力推廣節(jié)水灌溉技術的同時，還需要推行節(jié)水灌溉計劃的示范并對農民進行培訓。在方案實施過程中，這兩個要素要緊密地結合在一起。要引導農民積極參與，農民參與到方案中來，與專家和技術人員一起討論，并在方案的各個階段共同做出決定。對農民的培訓主要是圍繞實地活動進行的，灌區(qū)嘗試以村為單位組織田間活動為農民提供學習和討論的機會，深受農民的歡迎，達到了對農民的培訓與示范項目實施同時進行的目的。

3.2 農業(yè)生產技術的改進措施。除了從水資源利用角度進行節(jié)水以外，從生產效率角度提高作物產量也是提高水資源利用率的一種措施。在消耗同等水平的水資源的情況下，采用更先進的農業(yè)措施與農業(yè)技術，種植節(jié)水作物，實現高效農業(yè)生產，也可以提高節(jié)水水平。其中將節(jié)水灌溉先進技術引進當地農業(yè)生產活動中是該技術的重中之重。不但可以通過提高作物產量帶動當地經濟高效發(fā)展，同時還可以激發(fā)農民群眾參與節(jié)水的積極性，進一步達到節(jié)省水資源，實現高效節(jié)水灌溉的目的。推廣智能灌溉控制器，例如蒸散發(fā)(ET)和土壤水分傳感器(SMS)控制器等，灌溉控制器制造商都能提供滿足多種氣候條件下的各種土壤和植物類型需要的產品。當這些設備在有潛在灌溉節(jié)余(即過量灌溉)的地點正確實施時，它們能夠在保持植物質量的同時減少灌溉用水。當前國內外研究表明，智能灌溉控制器展示了積極的節(jié)水效果，在對部分社區(qū)及住宅區(qū)推廣后，智能灌溉控制設備的覆蓋面積有顯著上升，覆蓋率在社區(qū)范圍中從40%提升到61%，在住宅區(qū)范圍中從28%提升到32%。在有可能減少過量灌溉的行業(yè)或地點推廣并安裝控制器，仍是解決節(jié)水灌溉問題的重點。最后，智能灌溉控制器的發(fā)展需要行業(yè)深入了解人類與這些設備的互動原理，不適當的編程設置會使節(jié)水設備的功能性得不到充分發(fā)揮。

3.3 完善水資源管理機制。用水的總量需要控制和分配到固定的數量，即根據農民耕種面積和各級水渠管理的灌溉面積，按比例分配給村、組和水渠，按固定畝數和總量控制分配水，定額分配，超額不補，鼓勵采取自我保護的方式進行節(jié)水灌溉。供水額度是固定的，采用先進的供水技術，在供水額度內經濟地收取固定的費用，對超過規(guī)定供水額度外的部分收取高額費用，可以很好地避免水資源的浪費。灌溉水的來源也是水資源管理的重要內容。灌溉水的來源主要可分為3種，即地下水、地表水與非常規(guī)水資源。地下水灌溉資源最為常見，一般通過水井獲得。地表水的取水難度比地下水稍高一些，需要從江、河、湖中取水并運輸至需灌溉農田。而非常規(guī)水資源一般是采用特殊技術對廢水進行處理或海水脫鹽，對于技術要求較高。使用地表水灌溉的一種特殊形式是溢流灌溉，也叫洪水采集。雨水收集或雨水再利用是對雨水的收集、積累、處理或凈化以及儲存，以便最終再利用。雨水收集主要從屋頂收集降水，并可進一步推廣為從溪流、溝壑、短流、地下輸送管道(管道)收集徑流的溢流灌溉技術(又稱洪水收集)，包括從已開發(fā)的表面，如道路或停車場，或其他城市環(huán)境，如公園、花園和運動場的集水區(qū)進行徑流收集。與不透水表面接觸的水，或無法吸收更多水的飽和表面，被稱為地表徑流。隨著地表徑流在不透水表面上傳播的距離越來越遠，往往會被污染，并聚集越來越多的污染物。溢流灌溉水資源收集的一個主要挑戰(zhàn)是去除污染物，以便使這些水可以重新使用。