从水利工程规划设计角度谈节水型农业

孙 晶

( 铁岭市水利工程规划设计技术审核中心，辽宁 铁岭112000)

我国的粮食产量呈现出连年增长的趋势，在中央经济会议提出的宏观调控的指导下，2011年我国的粮食产量再创历史新高，实现了粮食产量的持续稳定增长。我国水资源非常短缺，就北方地区来说，水资源的供需矛盾也十分尖锐。解决水资源的问题是保持粮食稳定发展的关键措施，尽管近几年来陆续出台了一些支持节水农业发展的政策，但是我国的水资源严重短缺和水资源浪费严重的现象仍然并存。为适应新形势下对水利工作的新要求，不断的科技创新使得水利工程设计的新思路逐渐完善，为实现人与自然和谐相处的水利建设，为全面建设和谐社会提供强有力的技术支撑。水利工程学是一门重要的工程学科，以建设水工建筑物为主要手段，目的是改造和控制河流，进而满足人们对于防洪和水资源的多种需求。

1 现阶段我国农业的现状

我国是一个干旱缺水的国家，农业用水面临双重危机。我国的水资源总量不足，人均占有量仅占世界平均水平的1/4，而且南北分布严重不平衡，农业用水需求量最大的旱作农业主要集中在北方缺水的地区。另外，我国的农业灌溉用水浪费十分严重，落后的灌溉方式使得中国的灌溉用水的有效利用率仅为发达国家的1/2 左右，严重的浪费使得原本就已经缺乏的水资源更加紧张。在条件较好的地区发展高效节水灌溉工程，起到较强的示范带动作用。有关节约水资源的法律政策不完善，人们的节水意识淡薄，也没有配套的节水措施及设备，使得我国的农业生产越来越受到水资源的制约。同时，传统的农业生产模式，机械化水平较低，机械化农业对于提高资源的使用效率，保障粮食安全具有重大的意义。与之相对应的，传统的农业生产模式只是单纯的注重农业的生产规模。传统的观念认为，越大的规模会有越大的产量，而不是注重单位面积的产出，更不是考虑运用新的有效合理的技术，提高资源的有效利用效率。落后的技术水平，以及没有完善的配套措施都对农业生产的发展产生重要的影响。对自然降水利用率较低，雨水的蓄积一直没有得到解决，对于大水漫灌式的灌溉方式改革的力度不够，仍然是当前灌溉的主要手段，真正节约水资源的喷灌、滴灌技术在实际中应用较少。

另一方面，我国粮食的产量在很大程度上受到自然条件的限制。我国的水土资源严重不协调，受其影响，我国的农业分布也是地域不平衡，比如在我国的西北地区，由于环境的特殊性，水土流失严重，脆弱的生态环境都使得农业生产面临极大的挑战。另外，在我国的贫困及偏远地区，农业生产与农村经济发展已经进入恶性循环的发展，不断地开垦新的耕地，加上不合理的经营模式，使得当地的经济发展环境更加恶劣。加上排灌设施的整体标准较低，年久失修，加剧了对水资源的浪费。整合现有的资源加大财政投入，提高粮食的综合生产能力和农业灌溉用水系数，实现节水增粮的目的。

2 水利工程规划设计下的现代节水农业理念

水利工程规划设计下的节水农业是一种综合性的过程，要兼顾实际农业的发展和生态系统的可持续发展。主要的原理是，在农业生产过程中，提高对天然降水和灌溉水源的有效利用效率，来达到节约用水和提高农业发展效益的目的。节水农业关系到我国经济社会的发展大局，对实现农业的可持续发展具有重要的指导意义。但是，当前我国的节水农业具有一定的盲目性，大多数的地区，没有真正了解节水农业的含义，不顾其实际情况，建设节水灌溉工程，没有切实根据当地的实际需要。不切实际的盲目投入与重复建设不仅消耗大量的人力、物力、财力，还对农业的发展造成不良的影响，另外，一味地追求高科技，没有整体的规划以及宏观的区划，只会适得其反。不同的自然条件以及不同的社会经济条件，各种节水农业措施会有不同的效果，科学系统的节水措施会使得节水农业的发展有长足的进步。粮食安全以及水资源的安全对整个国家的安全具有重要的战略意义，也是近几年推动农村农业经济发展的重点工作，从中央到地方都把粮食生产作为“三农”工作的重点，加强基础设施建设，粮食的生产能力也因此不断得到提高。

生态水利过程在风险最小化和效益最大化的原则下，注重对生态系统长期性的监测和评估。水利工程规划设计下节水农业的实施重点在于，在满足作物对水分需要的前提下，最大程度的减少对水资源的浪费，通过实施一些技术手段达到这一目标，对农业用水开源节流、扩充土壤水库、提高灌区用水与输配水的有效使用率。对现代节水农业有关理论与技术的综合利用，经小规模的试验，可以将灌溉水的有效利用率提高七到八成，对作物的产量有20%左右的提升，并且也较大规模的提升了经济效益与社会效益，这一成果的取得可以为我国的大型灌溉区与重点节水县提供参考。目前我国的种植结构以小麦、玉米、水稻等作物为主，需水量较大是前两者，而前两者恰恰是在我国缺水现象比较严重的北方地区。因此，对于现代节水农业来说，创造抗旱节水型、水分高效利用型的优异育种新技术、抗旱节水与高产优质相结合的新品种成为对小麦、玉米实施现代化作业的主要手段。

3 从水利工程规划设计角度谈节水型农业

3.1 调整和优化农作物布局结构，优化农业节水发展模式

对于节水农业来说，作物的种植结构和作物布局在很大程度上决定着农业发展的水平，高耗水、低效益的农作物的种植对严重缺水的区域情形不适合，对种植结构的调整与改善来促进节水农业的发展。种植结构对于粮食增产、节水农业等因素的统筹考虑，这是一个复杂、紧迫的任务，通过对当地水资源状况以及社会经济发展的综合分析，明确不同区域的综合承载能力，加快建立低消耗、高效益的节水型农业结构。认真编制实施方案，明确建设目标、建设方式等，将任务切实落实到实处，挑选基础条件优越、准备工作充分、地方重视、群众积极性高、管理水平较高的地区开展试点工作。研究重要生态区域的高效节水的农作物种植结构，以及根据不同的地域条件而确定的高效节水间作套种与轮作的种植模式，优化发展节水型农作物的技术以及量化指标。通过国家导向，带动地方和科技企业的投入，逐渐形成多元化的投入机制。

将节水农业纳入农业可持续发展的中长期规划中，将各地的资源协调综合利用，综合考虑生态规划建设与农业发展，因地制宜，因时制宜，确定不同地区以及不同阶段的农业节水发展模式。另一方面，农民是节水农业实施的主体，将节水农业与当地的农业结构调整、产业经营和增加农民的收入结合在一起。做好有关工作的衔接，合理布局各部门之间的职责区域划分，尽可能发挥集体效应和规模效应。精心组织施工，确保工程的质量，保证高质量完成建设任务，建立责任追究制度，出现问题，明确责任，及时改正。发展节水农业的重点放在田间节水灌溉技术上，新型的微灌过滤器、节能异形喷嘴喷头以及适宜家庭使用的较小规模的播种与灌溉设备，将整个农作物生产过程中需要的灌水、施肥以及播种融为一体。以科技为先导，不断总结示范区建设的经验，注重技术的组合与技术模式，加快新成果的转化与推广速度。

3.2 注重生态系统在农业发展中的积极作用，创新节水机制与管理体制

水利生态工程的设计必须要求设计师转变过去控制自然界的目的，树立全新的工程理念，尊重自然生态环境。具体来说，完善农业用水定额，实施用水奖惩制度，改善原有的灌溉技术，继续在转让农业水权方面进行有益的探索。农民用水合作组织对于建立健全用水制度，完善用水管理体制具有不可替代的作用，鼓励和引导用水单位对工程管理、用水秩序、水费收缴进行自主管理，实现节水农业的良性运行。发展与完善灌溉系统输配水监控与调配技术，减少水资源在灌溉环节的浪费，创造水分损耗小、性价比高、受外界因素影响小的量水设备。研究开发与计算机技术相结合的新型仿真模拟系统与实时监控体系，以计算机识别技术和动态配水系统为基础，实现对作物的现代化科学管理。

3.3 改造河流生态系统，开源节流

对所在区域的自然降水建立高效的利用技术体系，对自然降水的最优开发规模进行准确地把握，改造河流生态系统，最重要的是研发新型、高效的集雨装置，现阶段主要是通过生物手段和工程手段实现的。新型有效的集雨设施的结构形式和现实已经成型的技术对获得雨水积蓄具有重要作用。另外一个主要的方面就是再生水，再生水灌溉对农作物、土壤以及地下水等的影响还需要进一步研究，对于再生水的安全化检测是这个问题的关键，建立安全高效的再生水利用体系，开创新的不同的再生水灌溉模式，再生水与纯净水灌溉之间的混合的应用技术等以应对不同生产环境的作物。

现代农业体系将提高作物对水资源的利用效率，对作物实现充分的灌溉，减少浪费，运用仿真模拟系统和水量实行实时监控。对于节水农业的研究，会在理论上以及技术上具有源头创新性，加速我国现代节水农业技术体系的建立。对于节水农业的发展，建设与保护必须并重，对于管理主体和管护责任落实到实处，确保工程建设成效和群众长期受益。制定促进节水农业发展的中长期规划和政策，只有在统筹全局的政策的指引下，我国的现代化节水农业才能真正取得突破性的进展。水利工程规划设计下的节水型农业对于提高作物产量，兼顾生态环境与生态保护具有重要的实践意义。

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