浅析盘山县灌区农田自动化灌排设备应用前景

于小彭，李蔚然，郝 鹏，王 紫，贺双梅

（辽宁省盐碱地利用研究所，辽宁 盘锦 124010）

盘山灌区位于辽宁省西南部，行政隶属盘锦市， 地理坐标位于东经121°21′～122°29′， 北纬40°25′～41°21′之间， 东西长108 km， 南北宽75 km。该灌区处于浑汰河系的大辽河、辽河、绕阳河及大凌河四大河流下游，并以大辽河及辽河为灌溉水源；区内还有13 条中小河流。 上游辽、浑汰各河余水及各大水库汛期弃水经过该灌区，经计算多年平均过境水量23.67 亿m3，区内多年平均径流量1.7 亿m3；区内有红旗水库、青年水库、八一水库三座平原水库，可拦蓄水量0.55 亿m3；地下水资源量为0.53 亿m3，可利用量为0.34 亿m3。多年平均降水量612 mm，蒸发量1 705 mm。该灌区有耕地面积4.33 万hm2，灌溉面积3.67 万hm2，是辽宁省大型灌区之一。 经过几十年的建设和水利资金的不断投入，灌区已初具规模，水利化标准相对较高。

1 灌区开展农田自动化灌排的迫切性

盘山灌区位于渤海之滨，属于退海平原，农业生产以种植水稻为主，高升经济区、得胜镇等地少量旱田为辅，灌溉用水基本上来自清河、柴河水库及河道径流。 每年为了防洪，水库会预留库容，在蓄水库容较少的情况下如遭遇严重旱情， 将对当年的粮食生产构成威胁。2014 年7月灌区降雨量只有39.7 mm， 比多年平均的144.7 mm 少105.0 mm，出现严重伏旱；清河水库蓄水库容为3.36 亿m3，比上年同期少0.68 亿m3；柴河水库蓄水库容为2.19 亿m3，比上年同期少1.23 亿m3。降雨极少加上水库库容不足，致使农业生产用水严重缺乏。盘山灌区大部分稻田靠水库工程供水， 用水高峰集中在5～6月枯水期，即稻田泡田插秧阶段；同时灌区的工业生产与城市生活用水也主要靠水库供应。伴随着日益紧张的水资源形势，灌区开展农田自动化灌排、发展农田节水，变得十分必要。 自动化灌排不仅可以有效缓解农田用水紧张的局面，而且可以通过合理的灌排技术措施， 调节和控制土壤中的水分状况，促进水稻的正常生长发育，从而获得高产。

2 农田自动灌排的优势

2.1 灌溉用水均匀

相对于漫灌， 使用自动灌排能够将定量的水灌溉到农田中， 保证水田中的水稻能够吸收到充足的水分。

2.2 灌溉水的利用率高

相对于漫灌， 使用自动灌排能够提高田间水利用系数，减少地面水流失及深层渗透，水田应用后可节水30%左右。

2.3 提高劳动生产率

相对于漫灌， 使用自动灌排能够使灌水员管理更大面积的水田， 通过机械化和自动化实现灌水管理人员在屋内操控多个闸门， 能够及时对田间用水进行管理，更加轻松地达到农田“浅湿干”的目标，避免水资源的浪费。

2.4 便于和其它农业措施结合

自动灌排设备对于田间交通、 田间施肥等影响较小，拆卸方便。

3 农田自动灌排水设备应用存在的问题

3.1 部分农业劳动从业者对节水灌溉缺乏足够的认识

虽然农业机械设备已经广泛应用于水稻生产的各个环节（诸如育苗插秧等），提高了工作效率，将农业劳动从业者们从繁重的劳动中解脱出来，但是一部分人对于农业生产中水的应用还没有消除“靠天等雨”的思想。

3.2 现阶段缺乏强有力的水资源管理政策和措施

目前国家对于农业进行补贴， 鼓励农业从业者的积极性， 但是对于农业生产过程中水电费的收取还是采取平摊的措施。 水电费由基层的水利水电部门进行收取， 但并不是按照使用量的多少进行收取，而是按照耕地面积的多少来收取，这样一来，水电价格一致，导致农业劳动从业者对于节水意识淡薄，对于自动化灌排设备使用热情不高。农业用水用电还没有摆脱计划经济的束缚， 水价电价的一致导致节水工程发挥不了节水作用。

3.3 农田自动灌排水设备成本颇高

目前， 自动灌排技术仅仅是在盘山灌区新开镇进行试验性应用，自动灌排设备需要在泵站口、闸门口、排水口、引水渠道、排水渠道进行设备安装和数据的采集， 如要大面积推广需要投入的成本将大大超过农户预期。

3.4 农田自动灌排水设备的质量和可靠性达不到预期

目前，国家没有出台相应的标准，而生产自动灌排水设备的企业都是私人企业， 这就造成在不同区块和不同生产情况下， 农田自动灌排水设备不能有效地运行； 而盘山地区缺少自动灌排设备的生产企业，必须从其它城市引进，维修不及时。

3.5 自动化灌排设备的管理、使用和维护问题

自动化灌排设备的管理人员、 使用人员没有得到过相应的专业化的培训，对设备的性能、特点和日常维护不了解、操作不熟练，直接影响了自动化灌排设备的使用。

4 农田自动灌排水设备在应用中的建议与展望

4.1 进行宣传引导

安排专业的技术人员对成熟的自动化灌排技术进行宣传引导， 让广大农户对现代农业种植技术进行了解，认识到农田灌溉节水技术的重要性，使部分农户顺利掌握农田灌溉节水设备的应用，再由这些农户发挥示范引领和辐射带动作用，使农田灌溉节水技术、 农田自动灌排水设备能顺利开展推广。

4.2 有关部门制定相关制度

建议对目前平摊电费和水费的相关制度进行修改， 对于采用节水灌溉设备的农户在水费和电费上进行扶持，采取阶梯式收费方式，与城市用电接轨，多用多收，少用少收，让广大农户认识节水节电的重要性， 提高广大农户对节水设备的使用热情。

4.3 生产厂家对设备进行升级改造

自动灌排设备在使用过程中出现问题的主要原因是产品的稳定性存在问题， 使用方很难对设备的质量进行改进， 只能对产品使用过程中出现的问题进行反馈和调试， 为此要求生产厂家在设备生产过程中不断提高自身的生产技术， 对设备进行升级改造。 生产厂家在设备的改造过程中可以将人工测量值与自动监测仪器监测值进行对比，以衡量两者之间的误差。

4.4 使用方对新型的灌排设备进行可行性研究

各个地区的气候条件不同， 对设备的要求也不一致，使用灌排设备的地区应进行实验，采集数据，对设备的运行形况进行研究。使用前对购置设备的运行速率、产品规格、质量、监测精准度进行调试，确保其能满足实际工作的需求。应根据各个地区的气候条件对设备进行修正， 降低由于作业环境的不同所产生的误差；各地区气候条件不同，不同水稻品种在各个时期的需水量也不同， 设备在使用过程中不可避免地存在误差， 因此使用方在使用过程中， 不能仅根据厂家提供的数据进行操作， 需通过将人工观测数据与自动监测数据进行对比，及时进行改变。

5 结语

通过合理的灌溉与排水措施，以水调肥、以水调气、以水调温，促进水稻的正常生长发育从而获得高产，是未来水稻灌溉的趋势。人工观测和控制能有效提高对水资源监测的准确度， 但缺乏监测时效性， 而自动灌排实现了对水情管理的信息化和自动化。