馬同元
(甘肅省武威市涼州區永昌水利管理所,甘肅 武威 733000)
永昌灌區位于武威盆地中部,轄4 個鎮(永昌鎮、雙城鎮、四壩鎮、洪祥鎮)527個村民小組,人口總量約11.7萬人,總面積約276.3平方公里,現有農田面積1.375萬公頃。灌區降水量稀少(150~160毫米),且空間分布不均勻,主要集中于5~9月,但蒸發量大(1800毫米),農業生產主要依賴地下水,水源工程為機井。現有可正常運行的機井1154眼,灌溉面積1.6萬公頃,其中高效節水灌溉面積達0.6萬公頃,累計建成砼“U”型農井渠約1087公里,鋪設輸配水干支管約970公里。灌區農田水利設施的管理方式為永昌水利管理所提供技術指導、受益群眾自發成立的農民用水戶協會落實具體管護任務。
永昌灌區的大部分群眾傳統的農業生產觀念根深蒂固,缺乏節約用水的意識,開展農業灌溉時更傾向于選擇大水漫灌的方式,不僅造成了嚴重的水資源浪費,還會增加生產成本,不符合農業綠色可持續發展的要求。同時,灌區群眾錯誤地認為水資源是取之不盡、用之不竭的,發現輸水管道、渠道滲漏水問題時,不能及時向工程管護維修人員告知。
永昌灌區內部分農業生產者未能樹立可持續發展理念,水資源保護意識淡薄,生產過程中尾菜及畜禽糞便資源化利用率低,且隨意堆放的現象較多,在一定程度上對灌溉水源造成了污染。同時,受全球氣候變暖的影響,農業生產過程中部分病蟲害的發生程度加重、發生范圍擴大,農業生產者為了確保生產效益,隨意加大劑量使用農藥獸藥,不僅造成了農產品有害物殘留超標,還造成了水體污染,破壞了水生態環境。此外,受傳統種植習慣的影響,永昌灌區的群眾普遍偏施化肥,導致部分地區存在水體富營養化問題。
永昌灌區的農民為了追求眼前效益,生產過程中對作物種植結構及面積未進行合理布局,使得玉米等高耗水作物種植面積偏大,導致農業灌溉用水總量增大,進一步加劇了水資源供需矛盾。同時,近年來由于林果業的經濟效益相對較好,部分生產者盲目跟風種植,使得林果業得以大規模發展,但林果業生產周期長、灌溉次數多、需水量大,最終導致灌溉所需水量大幅度增加,為了最大限度地滿足農業生產的用水需求,部分地區地下水開發利用強度過大,超過了地下水資源的承載能力,不利于農業生產及社會經濟的可持續發展。
雖然灌區通過實施續建配套與節水改造項目,對大部分渠系進行了襯砌處理,但仍有部分渠系,尤其是末級渠系未進行防滲處理,輸水過程中因滲漏造成的水資源浪費現象嚴重。同時,部分經過襯砌的干支渠在運行過程中,由于養護管理不到位,存在凍裂及淤堵現象,使得渠系輸水不暢,進一步加劇了渠系滲漏損失,不僅造成了嚴重的水資源浪費,久而久之還會縮減有效灌溉面積、使地下水位上升、次生土壤鹽堿化。
永昌灌區信息化程度不高,主要體現在4個方面。一是缺乏足夠的信息采集點,不能及時、全面采集水流及農作物相關數據,使得水資源調度及優化配置缺乏數據支持,難以制定動態用水計劃。二是信息傳輸方式單一,且時效性差,難以及時滿足灌溉需求。三是信息化集成度低,水情分析、灌溉監控及雨量采集等系統相互獨立,硬件設施利用率低。四是資金投入不足使得灌區內信息化建設所需軟硬件設施、技術及相關人員配備不足。
灌區從事農業生產的主要是中老年人,受教育程度普遍不高,多為初中及其以下學歷,接受新技術、新事物的能力較弱,甚至對一些先進的農業生產技術及高效節水灌溉技術持懷疑態度。此外,部分群眾雖然能夠認識到各類高效節水灌溉技術的優勢,但不愿投入資金配備相關灌溉設施設備。思想認識和資金投入的雙重影響使得永昌灌區高效節水灌溉技術的應用不成熟,部分地區未配套高效節水灌溉工程,部分地區的高效節水灌溉工程與農業生產實際不匹配,導致先進的高效節水灌溉技術及工程未能充分發揮應有的灌溉功能,制約了農業經濟的快速發展。
通過張貼宣傳標語、發放宣傳手冊等方式及利用微信公眾號、抖音、快手等網絡平臺,以群眾喜聞樂見的方式,大力宣傳節約水資源的重要性和緊迫性,引導群眾高效利用水資源,自覺樹立節約水資源的意識,積極應用高效節水灌溉技術,發現灌溉渠系及灌溉管道堵塞或滲漏等問題時,及時告知農田水利灌溉工程維修管護人員,確保灌溉渠系及灌溉管道正常運行,最大限度地減少水資源浪費。
基于可持續發展理念,大力發展循環農業、低碳農業、有機農業等綠色農業,最大限度地減少化肥、農藥、獸藥使用量,在避免自然資源、人力資源和財力資源浪費的同時保護農業生態環境,防止造成水體污染。對農業生產廢棄物及畜禽糞便進行資源化利用,防治農業面源污染,實現綠色生產。
嚴格灌區用水總量控制和定額管理,合理布局農作物種植結構和種植面積,推行適水種植,適當減少玉米和林果等高耗水作物種植面積、增大雨熱同季的作物種植面積。
針對永昌灌區渠系輸水效率不高的問題,需加大防滲力度。當前渠道防滲是西北部大部分灌區節水改造的重要內容之一,也是提升水資源利用率的重要途徑。常用的渠道防滲方法有土料防滲、水泥土防滲、砌石防滲、膜料防滲、瀝青混凝土防滲和水泥混凝土防滲。永昌灌區需基于當地水利工程和農業生產的實際情況,綜合考慮防滲效果、材料來源、施工成本等因素,合理選擇防滲方法,同時要加大排查力度,及時解決渠系破損及淤堵等問題,確保渠系輸水暢通,提高水資源利用率。

為了提升永昌灌區的信息化水平,首先,加大資金投入力度,配備相關軟硬件設施、技術及其人員,完善信息采集系統、計算機網絡系統、管理決策系統及數據庫建設,健全符合灌區實際情況的信息化管理系統,設置足夠的信息采集點,提高相關信息采集、傳輸、分析處理的準確性和時效性。其次,無人機遙感技術相對于衛星遙感技術,具有獲取的影像信息清晰度高、信息獲取及時、機動性強、費用低等優勢。因此要加大力度推廣應用無人機遙感系統,提高田間灌溉監測頻率和精度,推動灌溉管理信息化、智能化發展。當前無人機遙感系統主要由飛行器(即無人機,機型主要有固定翼型和旋翼型2種)、地面遙控系統和機載傳感器構成,將其應用于灌溉管理,可實時獲取與灌溉面積、農作物長勢等相關的數據資料,進而為灌溉水資源的優化配置和田間配套工程優化提供準確的數據支撐。可實時掌握灌溉渠系的空間信息和運行狀況,從而及時發現并采取有效措施解決渠道破損、淤堵等問題,進而提高渠道輸水效率,減少水資源損失。
通過主辦培訓班及開展田間示范等,以理論結合實際的方式,向群眾展示高效節水灌溉技術的優勢,使群眾“看得見”“摸得著”應用微灌、滴灌、噴灌、低壓管灌溉、膜下滴灌等高效節水灌溉技術的好處,進而主動優化農業種植結構,積極應用高效節水灌溉技術。同時,要加大力度深入推薦灌區農田水利續建配套和現代化改造,實現灌區智能化計量設施全覆蓋,推進灌區灌溉管理體系自動化、智能化改革。
永昌灌區水資源緊缺、供需矛盾突出,農業生產過程中存在水資源浪費問題。因此,須加強農田水利灌溉管理,尤其要針對群眾節約和保護水資源的意識不強、渠系輸水效率不高、信息化程度不高、高效節水灌溉技術應用不成熟等實際困難,采取有針對性的解決措施,逐步提高水資源利用率,進而為灌區農業經濟綠色可持續發展及糧食安全保駕護航。