提高农业灌溉用水管理效率的探讨

2023-04-15 10:31
农业灾害研究 2023年11期
关键词:节水用水灌溉

关 平

高台县三清渠水利管理所,甘肃高台 734300

随着全球水资源日益紧张和人口的不断增加,高效利用水资源、提高农业灌溉用水管理效率成为迫切的课题。因此,探索科学、合理的灌溉用水管理方式,成为当前农业领域重要的问题。据研究,通过优化灌溉系统、合理规划灌溉用水、采用先进的灌溉技术和设备、加强灌区管理等措施,可以减少灌溉用水的浪费,实现农作物的高效用水,从而提高农业生产的效率和质量[1]。

1 提高农业灌溉用水管理效率的意义

(1)高效的灌溉用水管理有利于提高农业生产水平和产量,保障粮食和农产品的稳定供应,满足人民对食品的需求,稳定物价,维护社会稳定。

(2)提升灌溉用水管理效率有助于优化农田生态环境,减少因过度灌溉导致的土壤盐碱化和水资源污染,保护农田生态系统的稳定性和可持续性。同时,节约灌溉用水,减少对地下水和河流的过度开采,有助于维护水资源的可持续利用,保护水生态环境,维护生态平衡。

(3)高效的灌溉用水管理可以降低农业生产成本,提高农民收入水平,推动农村经济发展和农民增收致富。

(4)优化灌溉用水管理,合理调度水资源,可以提高水利工程设施的使用效率,有助于提高抗旱和抗灾能力,减少因干旱和洪涝等灾害造成的农业生产损失,保障农民的生计和社会稳定。

(5)采用先进的灌溉技术和管理方法可以显著提升农业灌溉用水管理效率,推动农业现代化和智能化发展,提高农业生产的科技含量和自动化水平,促进农业转型升级,推动农村经济社会全面进步。

2 灌溉用水损失分析

灌溉是农作物生长的重要手段,通过补充足够的水分,能够加快作物的生长速度和产量的提高,提高经济效益,促进农业社会的发展。然而,在进行灌溉用水的过程中,水资源损失的问题也非常严重,这在一定程度地对农业生产造成了影响。

目前,灌溉用水损失主要体现在以下3个方面:第一,渗漏问题。在各级输水渠道传输水资源时,部分地区建设环节缺乏质量监督管理,导致渠道渗漏问题严重。由于渗漏水量较大,导致当地的农业灌溉用水无法满足正常需求。第二,退水现象。包括田间管理不善和过量灌溉造成的跑水以及渠道闸门等位置出现漏水的情况。这些损失会直接导致灌溉用水回流到河道中。第三,蒸发损失。在灌溉用水传输的过程中,渠道水面和田地均会发生蒸发,也会造成一定的水资源流失,但该部分的流失量相对较少。

3 农业灌溉用水管理问题

3.1 农业节水意识薄弱

随着现代社会的高速发展,农业生产在GDP总量中所占比重相对较少,许多农业生产者认为节水并不会产生较高的经济效益。同时,由于我国南方地区水量相对较为充沛,部分当地人认为没有必要关注节水,农业节水意识重视程度严重不足,导致节水相关措施并未得到广泛应用。此外,在农业用水环节,部分地区节水意识较为薄弱,仍采用大水淹灌的方式进行灌溉,导致水资源浪费严重,不仅会增加农田的灌水量,还会导致农业排水设施的建设和化肥、农药等的流失,进而对水环境产生影响,威胁人们的生命健康。

3.2 灌溉工程维护投入不合理

在经济与社会高速发展的背景下,先进机械设备逐渐投入农业灌溉工作中,其中机电排灌的普及率较高。在一些自然条件良好的地区,农田灌溉主要依赖机电排灌,农业灌区维护和设施更新得到重视。然而,在灌溉用水过程中,退水损失问题日益严重,需要及时设置配套工程,如渠道闸门和放水口,加强维护管理以避免水资源流失。

但目前的调查显示,许多农业灌溉设施并未得到必要的维修养护,使用年限缩短,无法满足原设计要求。农田灌溉渠道形式较为单一,普遍采用梯形断面,存在较多水泥板接缝,耐用性不足,投入使用后容易老化,导致严重漏水和渗水问题。此外,灌溉渠道规模相对较小,使用的分水闸多采用木质结构,挡水效果不佳,容易损坏,有些地区的放水口甚至没有闸门。

3.3 灌区管理严重滞后

实施家庭联产承包责任制后,农村地区小型农田水利设施建设逐渐占据主导地位,导致水利设施的归属权和管理责任变得较为模糊,相关工作未能有效落实。农业用水管理无法达到工业用水管理的要求,且缺乏相应的用水计划和取水申请制度,农户用水存在随意用水和取水的现象。虽然大部分地区都将村委会作为小型农田水利设施管理的主要责任部门,但由于缺乏投入和管理,导致设施损坏严重,水资源浪费无法有效遏制。

此外,尽管已经建设了农民用水者协会等形式进行小型水利设施,但推行难度较大且滞后性严重。第一,许多地区的农民已完全脱离土地,耕地大多分散租赁给外地人种植,使得小型水利设施使用者维护意识不强。第二,一些取水资源丰富、取水用水成本较低的区域并不依赖传统的农田水利设施,因此维护管理工作未能得到有效开展。第三,节水灌溉政策法规的推行不到位,导致许多农民对相关政策措施了解不足,从而无法有效落实。

3.4 没有考虑灌溉回归水利用

目前,对灌溉用水效率进行评价主要采用2种方法:首尾法和传统渠道系数连乘法。首尾法是计算灌溉区作物消耗的灌溉用水量与总供水量之间的比值来评估灌溉用水效率。传统渠道系数连乘法则是将各级渠道水利用系数相乘得出渠系水利用系数和田间水利用系数的乘积,用来表示灌溉用水效率。

以上2种方法都考虑了灌溉用水在渠道和田间的利用系数,但并未考虑到灌溉用水回归河道后的再次利用。实际上,从资源总体平衡分析来看,灌溉用水在被农作物利用后,大部分渗漏或退水的水量会回归河道,继续进行进水循环,并未真正损失。尽管灌溉用水在总体上没有损失,但在实际运用中,仍然存在着一定程度的水资源浪费。渗漏和退水虽然回归河道,但未被农作物充分利用,造成了水资源的浪费[2]。

4 提升农业灌溉用水管理效率的思路

4.1 提升农业节水意识

(1)加强宣传教育,广泛开展农业节水宣传活动,向农民普及节水知识,增强他们对节水的认识和意识。宣传以各种形式进行,如举办农业节水知识讲座、宣传展览、宣传海报等,使农民了解节水的重要性和优势。

(2)建立激励机制,鼓励农民积极采取节水措施。给予节水农业的生产者一定的经济补贴或奖励,鼓励他们采取先进的节水技术和管理方法。同时,加大对农民的培训力度,提高他们的节水技术水平,使其能够熟练运用节水技术,合理利用水资源。

(3)建立健全农业节水政策和法规,明确农业节水的目标和要求,为农民提供明确的指导和规范。政策包括对农业节水技术的支持和鼓励、对节水设施的建设和维护提供财政资金等方面。同时,建立相关的监测和评估机制,跟踪和评估农业节水工作,及时发现问题,加强督促和指导。

(4)加强与农民的沟通和交流,听取农民的意见和建议,了解他们在节水实践中的困难和需求,积极解决问题,为其提供更好的支持和服务。

4.2 合理分配灌溉工程维护

(1)建立健全灌溉工程维护管理机制,明确各级管理部门和责任主体的职责和权力。将灌溉工程维护划分为中央、地方和基层3个层级,分别由相关部门和机构负责。中央层面负责制定统一的维护标准和技术规范,地方层面负责制定地方性的维护方案和计划,基层层面负责具体的维护操作和实施。

(2)根据不同地区和灌溉工程的特点,合理分配维护资源和资金。一些重要的灌溉工程或关键区域,优先分配维护资源和资金,确保其正常运行和安全使用。同时,采取分类分级管理的方式,根据灌溉工程的不同等级和规模,合理分配维护资源和资金,确保资源的有效利用。此外,还应加强维护人员的培训和管理,提高其技术水平和责任意识,并建立绩效评估机制,对维护人员的绩效进行考核。

(3)加强对灌溉工程的监测和评估,及时发现问题,并及时进行维护和修复。利用先进的监测技术和设备,实时监测灌溉工程的运行状态和效果,确保及时发现问题。同时,建立评估机制,定期评估灌溉工程的维护效果,找出问题和不足。

4.3 加强灌区管理

(1)建立健全灌区管理组织和机制,明确各级管理部门的职责和权力,并加强沟通和协调。设立专门的灌区管理机构,负责统筹规划、监测和维护灌区内的灌溉工程,确保其正常运行。

(2)加强对灌区内水资源的监测和管理。利用现代化的监测技术和设备,实时监测灌区内水资源的供需状况,及时调整灌溉计划,合理分配水资源,避免水资源的浪费和不足。同时,建立用水计量和收费制度,监测和管理灌区内农民的用水情况,鼓励节约用水,推动用水管理的科学化和精细化。

(3)加强对灌区内农民的培训和指导,提高其用水管理意识和技术水平。开展培训活动和示范工程,向农民传授科学用水知识和技术,教育他们节约用水的重要性,引导他们采取合理的灌溉措施,提高用水效率。

(4)加强对灌区内灌溉设施的维护和管理,确保其正常运行和有效利用。建立灌溉设施维护和管理的制度,明确责任人和时间节点,定期进行设施的检查和维护,及时发现问题并进行修复。同时,采取先进的维护技术和设备,提高维护效率和质量。

(5)加强灌区内水资源的保护和治理,防止水污染和水资源的过度开采。建立水资源保护区和河道管理制度,有效地保护和治理灌区内的水资源,保障水资源的可持续利用[3]。

4.4 综合考虑灌溉回归水利用

(1)采取改进灌溉设施的方式,提高灌溉水的利用率。引进现代化的灌溉技术,如滴灌、喷灌等,是提高农业灌溉用水管理效率的重要手段之一。这些先进的灌溉技术通过精确地将水送到植物根系附近,可以最大限度地减少水的蒸发和渗漏,从而有效提高灌溉水的利用效率。在滴灌系统中,通过管道和喷头将水滴滴落到植物的根部,确保水分直接送到植物需要的地方。

相较于传统的喷洒灌溉,滴灌技术可以减少水分的蒸发和风吹损失,同时也减少了灌溉过程中的地表径流和土壤侵蚀,从而显著提高水的利用率。滴灌技术还具有根据植物需水量进行调节的功能,可以根据植物的需求,精确控制水分供给,避免过量灌溉造成的浪费和排水问题。

而喷灌技术是一种通过喷头将水喷洒到植物根部和周围的灌溉方法。喷灌技术可以根据植物的需要和土壤的特性,调整喷头的喷水量和喷水角度,实现对不同植物和不同地块的精确灌溉。喷灌技术可以有效减少水的蒸发和风吹损失,避免水的浪费和土壤侵蚀,提高水的利用率。喷灌技术还可以将水分均匀地分布在植物周围,促进植物根系的发育,提高植物的生长速度和产量。

除了滴灌和喷灌技术,还有其他现代化的灌溉技术,如地面滚筒灌溉、地下滴灌等。这些技术都是根据植物的需水量和土壤的特性,将水精确地送到植物的根部,最大限度地减少水的损失,提高灌溉水的利用效率[4]。

(2)优化灌溉计划,合理调配灌溉水资源,是提升农业灌溉用水管理效率的关键措施之一。科学制定灌溉计划,可以根据不同农作物的生长需水量和土壤水分状况,合理安排灌溉水的供给时间和量,从而使灌溉水得到充分利用,避免过度灌溉和浪费水资源。

农业灌溉用水是农作物生长和发展的重要保障,但过度灌溉不仅会浪费宝贵的水资源,还可能导致土壤盐碱化和土壤水分过饱和,影响农作物的生长和产量。因此,科学制定灌溉计划至关重要。

第一,调查和研究不同农作物的生长阶段和生长需水量,了解其水分需求情况。结合土壤水分状况和气候条件,合理安排灌溉水的供给时间和量,确保农作物在关键生长期得到足够的水分供给,同时避免在非关键生长期进行过度灌溉。

第二,采取农田水利结合的方式实现灌溉回归水的再利用,提高灌溉用水管理效率。农田排水和灌溉系统的结合可以实现水资源的循环利用,提高水的利用率。在灌溉过程中,部分灌溉水会被农作物吸收,一部分会渗透到土壤深层,还有一部分会成为农田排水。将排出的废水收集起来进行处理和净化,然后再次用于灌溉,实现灌溉回归水的再循环利用。这样一来,不仅可以减少水资源的浪费,还可以避免因排水造成的土壤和水体污染问题。

(3)引入灌溉用水定额制度,鼓励农民节约用水。灌溉用水定额制度的实施可以通过多种方式实现,例如,可以对不同农作物和灌溉区域分别制定用水定额,或者根据不同的季节和气候条件动态调整用水定额。设定合理的用水定额需要科学依据,可以通过实地调查和监测灌溉用水情况,以及对不同农作物的需水量进行研究,制定出符合农作物需水需求的用水标准。同时,还可以借鉴其他地区或国家的成功经验,结合本地实际情况,制定出适合本地农业生产的用水定额。

实施灌溉用水定额制度需要加强对农民的宣传和教育。农民是灌溉用水的主要使用者,他们的用水行为直接影响灌溉用水管理效率。通过开展宣传活动、举办培训班等方式,向农民传达用水节约的重要性,可以让他们了解到节约用水的用处,不仅可以减轻经济负担,还可以保护水资源,促进农业可持续发展。同时,可以通过设立奖惩机制,激励农民积极参与节约用水,采取节水灌溉技术和措施,提高用水利用效率。此外,为了实现灌溉回归水的再利用,需要加强灌区管理,建立健全灌溉回归水收集、处理和利用的设施和机制[5]。

5 结束语

农业灌溉用水管理是现代农业发展的重要内容,关系到农业生产的高效运行和水资源的可持续利用。对农业灌溉要点进行分析,了解到提高农业灌溉用水管理效率的重要性以及存在的问题。在实践中,需要加强农民的节水意识,合理分配灌溉工程维护,加强灌区管理,综合考虑灌溉回归水利用等方面进行有力推进。只有在各方共同努力下,才能实现农业灌溉用水的高效利用,推动农业可持续发展。

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