张鸿洲
(甘肃省水利水电工程局有限责任公司,甘肃 兰州 730030)
农田灌溉及农田水利工程是农业生产及发展的重要支撑。我国历来重视水利工程的建设,如战国时代修建的郑国渠,秦昭王末年时期蜀地太守李冰父子组织修建的都江堰工程以及现在宁夏平原上仍运行的汉渠、唐徕渠等都是古代修筑的水利工程。随着时代的发展,现代化水利工程不断发展,给农业发展提供了诸多便利。
我国地形十分复杂,区域间的农业发展情况差异大,北方很多地区受水资源不足的影响,农业发展缓慢,尤其是西北地区,深处大陆内部,干旱缺雨,农田产量低下。针对这种情况,在西北地区规划建设了一些农田水利工程,整合当地水资源,确保当地农田的灌溉用水。近年来,我国不断完善西北地区的农田水利灌溉工程,如青海省的引大济湟工程、拉西瓦灌溉工程,甘肃省的引大入秦工程、引洮工程,宁夏的引黄工程等,用以解决西北地区水资源短缺的问题。此外,如何提升灌溉效率也是农田灌溉中急需解决的问题。为解决以上问题就要根据当前的灌溉情况,制定有效的方案,引进节水灌溉技术,解决水利工程日常运行中存在的问题,提升灌溉效率。
农田水利工程建设的根本作用就是通过水利工程进行引水灌溉。农业生产过程中利用农田水利工程的干、支、斗、农、毛灌系统精细化输送灌溉水,满足农作物的正常需水要求,为农作物高产奠定基础。
通过修建农田水利工程的基础设施,加强渠道衬砌,可减少水资源渗漏。通过信息化管理,科学管控配额,提升水利工程整体运行的效率,使有限的资源发挥出应有的作用。农田水利工程的运行,能有效提升水资源利用率,节约灌溉水量[1]。
农田水利工程的现代化建设和信息化管理模式的推广能进一步推动农业的现代化发展。随着科技的发展,农田水利工程建设运行中也引进了相关技术。为了提高灌溉效率,人们不断改造老旧的灌溉设备,并引进一些新兴技术,提升农田水利工程的运行效率,例如地膜覆盖保墒与膜上灌溉技术、沟灌灌水技术等。灌溉技术的更新除了可以提高灌溉效率以外,也能减少人工投入,减轻人们的劳动负担,帮助人们逐渐摆脱传统的耕种方式,推动农业向现代化、科技化、机械化发展。
2.1.1 建设周期长,运行效率低 部分农田水利工程因资金、管理等问题,导致建设周期长达数年之久,甚至在建设过程中由于各种因素的影响而出现缓建、停建现象,对当地原有的灌排系统造成破坏。还有部分工程因后期建设的影响,导致前期完工的工程无法运行或只能阶段性运行,运行效率低,达不到预期效果。
2.1.2 存在设计缺陷 我国仍有部分农田水利工程在前期设计阶段由于当时的条件限制,没有进行详细的调研和勘察,盲目进行施工设计,导致工程完工后有一些设计缺陷,灌溉效率低下。部分设计缺乏前瞻性,工程建设完成后不能满足实际需求,工程处于停运状态,不仅浪费了资源,更不利于当地农田灌溉。
2.2.1 基础设施不完善 我国部分农田水利工程建设较早,经过长时间的运行,设备老化,且由于管理养护不到位,并未及时更换老旧设备,基础设施系统运行负荷大,导致在运行过程中经常出现各种故障,不仅影响了灌溉工作,还浪费了大量的水资源。
2.2.2 管理工作不到位 一些农田水利工程并未建立完善的管理体系,在管理工作方面投入不足,缺乏资金和人力资源方面的支持,设备得不到及时维修,影响水利工程的正常运行。一些区域受地形等的影响,农田水利工程灌溉水资源分配不均匀,浪费了超额的水资源;一些管理部门没有合理管理灌溉水的使用,农户超额用水,水资源浪费严重[2]。
2.2.3 灌溉方式落后 大部分农村地区,依旧采取传统的大水漫灌方式进行灌溉,容易受地形、地势、土质等的影响,农田灌溉不均匀,同时也会导致肥料随水大量流失,影响农作物生长。水源上游区域的水资源浪费会导致下游地区缺水。造成以上现象的主要原因是缺乏资金等的支持,新技术的引进受到限制,推广也不到位,大部分的农民依旧选择传统的方式进行灌溉。
工程建设前期应尽可能确保资金充足,在资金筹措完成后启动工程建设,进而确保工程建设的正常进行,减少工程建设工程中因资金问题导致停建等问题。在施工过程中,在确保工程安全及质量的条件下缩短建设周期。同时,减少后期工程对前期工程的影响,尽可能避免干扰前期完工工程的正常运行。通过提高工程建设效率,从而提高农田灌溉效率。
农田水利工程设计的前瞻性,要求规划者对规划区域的水源、水量、需求量及路线等仔细勘察,设计过程中要充分考虑工程建设的必要性,同时要进行多方面深度调研及实地勘察,准确分析不利和有利因素,趋利避害,系统规划。农田水利工程的设计可以采用BIM 等新型技术应用软件,通过三维建模等新技术的运用,提高施工图、施工方案设计的质量[3]。
提高农田水利工程的灌溉效率,需要从建设方面入手。在前期规划工作中,根据节水灌溉的要求,将农田灌溉、防洪防汛、景观美化等有效整合进行设计,确保农田水利工程各项功能的充分发挥。在建设阶段,要注重完善各项基础设施的建设,保障农田水利工程的正常运转。基础设施包括农田蓄水设施、引水设施、输水配水设施、防洪防涝设施、农田灌溉设施等[4]。做好这些基础设施的管理养护工作,及时更换一些老旧破损的零件或设备,确保水利工程正常运转,提高灌溉效率。
水利工程的运转离不开有效的管理,在管理工作中,应当遵循生态优先、绿色发展的理念,整合各种资源,做好资源的配置管理工作,提高资源利用率。首先,一个高效的管理团队必然有完善的规章制度和管理体系。管理体系中需要细化水利工程建设管理工作中各部门各人员的责任和权利,加强各部门的沟通联系,构建一个联动机制,共同管理,提高管理效率[5]。其次,要注重专业人才的引进。无论是技术人员还是管理人员,都需要具备丰富的专业知识和技能,为建设管理工作提供人才支持,也需要做好对现有人员的培训工作,拓展他们的知识,丰富他们的实践经验,构建一支高素质的团队。最后,要根据农田水利工程建设发展的具体情况制定管理计划。掌握各区域的灌溉面积和灌溉质量,控制好各区域的灌溉总量,并开展实地调查工作,了解灌溉工作中的一系列问题,制定针对性的方案,才能提高灌溉效率[6]。
提高水利工程灌溉效率,离不开新技术的支持,因此在建设管理工作中,应当引进各种新型的灌溉技术,并在灌溉区域进行全面推广。常用到的技术有水平畦灌技术、地膜覆盖保墒与膜上灌技术、沟灌灌水技术等。水平畦灌技术是建立在激光控制土地精细平整技术基础之上的一种地面灌溉技术。通过开展系统设计和有效管理,提高对农田的灌溉效率。地膜覆盖保墒技术能够提高地温,减少水分的蒸发。膜上灌技术是一种新型的地面灌溉技术,将地膜平铺于畦中或者沟中,利用地膜输水,然后通过放苗孔或者灌水孔渗透到地面进行有效灌溉。沟灌灌水技术是一种局部湿润灌溉技术,这一技术能减少水分蒸发量,提高水资源利用率[7]。
在农田灌溉过程中,基层水利管理者和农民是主体,他们往往学历层次高低不等、专业技术水平较低,要利用现有各种媒体,结合农田水利灌溉的基本特点,对基层水利管理人员进行培训教育,使基层水利管理人员掌握必要专业技术知识,提高日常管理效率和服务水平,努力打造出一支高水平的基层工作队伍[8]。同时,要通过播放视频等形式加大宣传,增强农民个人的责任感和主人翁意识,使农民积极参与到高效节水灌溉管理过程。
随着当代社会科学技术的发展,信息化管理不断被应用在各个领域。近几年来,我国的信息技术发展得到了质的飞跃,各行各业都在积极开拓创新,不断开发出适用于自己的信息化管理模式。农田水利灌溉方面也应用了自动化管理模式,但因其特性,目前只是广泛应用于渠首、泵站、节制闸等总体控制节点位置。因此,要加强信息化建设,将自动化管理延伸至支渠、斗渠、毛渠等,将自动化管理与新型灌溉技术有机结合到一起,通过完善管理体系,形成统一管理,有效提高农田水利灌溉的效率[9]。
为了提高农田水利的灌溉效率,需要加强管理工作。在前期的设计规划中,要准确了解当地灌溉需求,确保设计方案符合当地农田需求。在日常管理工作中,要督促各部门加强沟通联系,制定合理的管理计划,针对各区域的特点制定灌溉计划。在灌溉运行体系中,在提升基层管理者的水平的同时,积极引进新的灌溉技术,发挥科技优势,提高灌溉效率,促进农业的现代化发展。