提高景电灌区灌溉用水效益的措施与方法

收稿日期：2023-11-30

作者简介：郝国栋（1975—），男，甘肃景泰人，高级工程师，主要研究方向水利工程运行管理、灌溉管理与水资源的节约利用。

摘 要：景电灌区是我国西部地区最大的、高扬程、大流量电力提灌工程之一，对电力的需求很高，电力提灌成本高，导致灌区的用水效益问题日益突出，亟须解决。景电灌区用水需求多集中在农业用水和生产生活等方面，用水管理方面存在一些困难及问题，若想有效提高景电灌区灌溉用水效益，必须重视从已经存在的困难和问题进行分析，以寻找解决之法。探讨了提高景电灌区灌溉用水效益的措施与方法，为相关行业提供一定的参考。

关键词：景电灌区；灌溉用水；效益；措施；方法

中图分类号：S274 文献标识码：B文章编号：2095–3305（2024）03–0-03

景电灌区位于我国甘肃省中部、河西走廊东端，横跨区域大，覆盖面积广，主要用水来源于黄河流域，用电量大，需水量大，是我国目前最大的提灌工程之一。景电灌区灌溉用水量排在灌区用水量的首位，其用水管理存在一些困难及问题，已经影响到了灌区灌溉用水效益，不利于景电灌区灌溉用水的可持续发展[1]。为此，从可持续发展和效益最大化角度分析提高景电灌区灌溉用水效益的措施与方法，并从用水管理、工程技术以及现代农业技术3个方面开展分析讨论，探讨提高景电灌区灌溉用水效益提高的措施与方法。

1 景电灌区灌溉用水管理存在的困难及问题

分析景电灌区灌溉用水管理存在的困难及问题，主要存在以下6个方面。

第一，灌区灌溉方式使用不当，造成水资源大量浪费。景电灌区一直以来采取的灌溉方式属于粗放式，如大水串灌、漫灌等，这种灌溉方式并没有考虑农作物的具体需水量，没有思考水资源是否被浪费，只重视是否完成灌区灌溉任务。虽然对小块地的部分经济作物采取了一些较为经济的灌溉方式，但整体节水效果并不明显，灌区的水浪费情况突出。

第二，灌区节水措施落实不到位。目前，我国已经研发出多种节水灌溉新技术和新方法，且已经开始在灌区灌溉区域推广，但推广质量和速度不佳，还未充分落实经济灌溉。

第三，灌区的现代农业种植技术并未按照计划有效地大范围推广。现代农业种植技术的研究与推广应用，极大地提高了农业种植质量和效率，创造了更多经济效益。但灌区并未将以水定植、定额配水等现代化农业种植技术大范围地推广应用，导致农作物种植结构混乱，随意种植，在农业集中灌溉用水时出现供需不足、不平衡等问题。

第四，灌区未重视使用高效节水新技术，如微灌、膜上灌、喷灌等。

第五，灌区未重视采取经济手段推动节水管理工作取得成效，如实行季节水价等手段。

第六，灌区未重视制定水资源的最优化调度方案。

2 提高景电灌区灌溉用水效益的措施与方法

2.1 用水管理措施

2.1.1 科学、合理配水，稳步实施计划用水

科学、合理配水，及时配水给需水地区，让可等待地区延后配水，有效避免水资源浪费，稳步落实提高用水效益任务要求。在配水管理中，应重视制定科学、合理的配水计划，依据实际情况稳步实施计划用水对策。

灌区的供需水情况具有明显的季节差异，因此在制定配水计划时，工作人员需要调研分析灌区的实际供需水情况，从而确定自上而下的冬夏配水方案和自下而上的春秋配水方案。

同时，工作人员需重视统计全灌区各级渠道的灌溉面积，全面掌握当年的农作物需水、种植分布及面积等，然后再结合各级渠道的实际输水能力以及泵站机组的实际工作性能进行整理，最后结合气候特点制定最优化的渠系配水计划[2]。

此外，在实施渠系配水计划前，工作人员还需要动态观察、分析农业农作物的生长情况、需水程度以及当前田间的蓄水状况等，最终确定最适合的灌溉时间和灌溉量，稳步实施用水计划，提高水利用率。

2.1.2 科学用心调度，确保水量平稳运行

景电灌区是我国西部地区最大的电力提灌工程之一，其具有扬程高、梯级多、用电量大等特点，提灌工程调度工作的质量和水平是景电灌区灌溉用水效益提高的根本保障。工作人员必须按照灌溉工程设计时的各项要求、指标和规范等进行用水调度方案和计划的设计，避免水资源的无效损失，同时也可以使灌溉水利用率最大化。

灌溉时水量平稳也是提高灌区用水效率的关键因素，工作人员可通过控制各泵站前池水位处于设计水位和加大水位之间的方式来整体性提高水泵工作效率，将提灌水流量增加至最佳水平，整体性提高渠系水利用率，确保水量平稳运行。

2.1.3 实行季节水价，促进种植结构调整

实行季节水价是依靠经济手段推动节水管理工作取得成效的一种管理手段，其目的是利用价格杠杆影响灌区农民的种植思想，从而使其主动调整农作物的种植结构，最终实现节约用水，提高水的利用率。通过实行季节水价促进灌区种植结构调整，也将有效缓解用水高峰期出现的水量供需矛盾[3]。

分析景电灌区的农业用水水价可知，景电灌区统一水价为0.38元/m3，由此可以下浮夏灌期间的农业水价，上调秋灌期间的农业水价。此时，农民会出于农业成本考虑，主动调整种植结构，压夏扩秋，让夏季灌溉用水高峰期的需水量下降，稳步缓解供需水之间的矛盾。经过一年的经济手段改革管理后，景电灌区的农业农作物种植结构会发生明显变化，可以达到适时、适量、适宜灌溉目的。

2.1.4 提高量水精度，强化水利用率管理

过去，景电灌区采取的供需用水计量方式是人工计量，工作人员针对获取到的灌区用水需求相关数据报告合理计算当前所需的用水量，然后确定灌溉水量，实施灌溉任务。此种工作模式不仅工作量大，工作质量和效率难以保障，同时也会造成大量的水浪费情况发生。

为此，相关部门应重视建设水自动化计量系统，精准计算每个灌溉区域的所需水量，然后在灌溉渠道的总干渠和各个分支干渠上安全自给式水位计，以此精准控制各级渠道的过水量，一方面对各级渠道的水利用率进行计算考核，另一方面对灌区的量水精度进行整体性提高，从而有效减少因管理不善造成的跑水、冒水、漏水等水浪费情况，整体上提高渠系水的利用率[4]。

2.1.5 做好总量控制，落实定额配水方案

做好总量控制，落实定额配水方案，可以让所有的农业用水户都形成水权观念，进而主动节约用水，提高灌区的灌溉水利用率。

定额配水的实行有利于合理控制灌区内的各级渠道的灌溉水总量，通过实行水量到户原则，定额配水，超出定额的水量不补，可以将节约的水量归农户所有。当所有的农业用水户都形成定额配水意识后，在用水高峰期来临时，相关部门可以实现精准控水，从根本上实现节约用水，精准灌溉效果和目的。

同时，定额配水的实行可以将水的计量单位缩小至斗，将水的分配精准到各组，不仅可以有效提高灌溉的速度，将水的利用率最大化，而且还可以减少水资源浪费，缓解灌溉水的供需矛盾。

2.1.6 做好宣传引导，调整作物种植结构

做好科学种植、以水定植的宣传引导教育工作，不仅可以为科学配水计划制定实施奠定扎实基础，还有利于调整灌区农作物种植结构。

灌区管理单位应重视对以往年度的灌溉工作进行经验及教训总结，在灌溉工作开展前，积极配合当地政府下发的有关灌溉节约用水相关规定，对农业用水用户进行以水定植、合理调整种植结构的宣传引导。在此过程中，灌区管理单位广泛地宣传已经制定的水价调整机制，让农业灌溉用水用户出于成本考虑进行种植方式和结构的深度思考，主动调整农作物种植结构[5]。

为加大宣传力度，扩大宣传范围，灌区管理单位还应重视使用“线上+线下”的方式进行宣传，借助融媒体的信息宣传优势让更多的农户在最短时间内了解到相关规定及政策变化，主动进行线下形式的询问与咨询，从而做出正确决策。

2.2 工程技术措施

2.2.1 加强工程维修管理，提高渠系水的利用率

加强工程维修管理，提高渠系水的利用率，是工程技术措施中最基础措施之一，通过对已经老旧的渠道、泵站、闸门等水利设施进行维修管理，可以第一时间发现已经或者是将要损坏的零部件，然后进行维修管理，确保灌溉设施与设备可以正常运行。通过合理布置和优化工程设施的布局，可以确保灌溉水顺畅无阻地流入各个分渠中，为灌溉水利用率提高奠定基础。

灌溉工程调度的优化也是工程维修管理中的一部分内容，将为渠系水最大化利用提供条件和助力。分析景电灌区一期及二期的灌溉工程管理情况，可以发现一期的灌区设计渠系的利用率不足70%，二期的灌区设计渠系的利用率要低于一期至少5%[6]。经过多年的运行工作，景电灌区的工程完好率及输水效率都明显下降，因此必须重视以工程技术手段对灌区的灌溉工程进行优化改进，整体性提高渠系水的利用率。

2.2.2 改大块地为小块地，全面推行小块地灌溉

目前，景电灌区的农业田是以区块的形式存在的，且每个区块的田地幅宽是40～50 m，面积在667～

1 332 m2之间，由此可以看出每个种植区的占地面积都较大，这意味着地块内的土地平整度一般，即使进行了全面的平整耕种管理，灌溉时的水量也将集中在低洼地带，造成灌溉不均匀情况发生。同时，为保障所有的区块都能有充足的水量，灌区常采取漫灌等灌溉方式，不仅会造成水资源的浪费，也容易导致低洼区域的农作物生长质量受影响。为此，从经济角度思考，相关部门可缩小农业种植区域的面积，将大块地改为小块地，实行小块地灌溉，提高灌溉水的利用率。

2.2.3 积极发展节水灌溉，稳步提高灌区节水率

积极发展并推广节水灌溉技术，通过电视、网络、现场宣传推广示范等方式，让灌区农民对节水灌溉技术及方法有直观认识，保障农业产量，稳步提高灌区节水率。

随着科学技术的不断创新发展，用于灌区的灌溉技术也在不断改进，研究出了新一代的节水灌溉技术和设备，其中喷灌和微灌的节水效果最佳[7]。喷灌与微灌优势是节水效果好，缺点是前期的一次性投入成本高，运行时所需的费用高。但从长远来看，喷灌和微灌在景电灌区的应用优势和价值更高，对水资源的充分利用效果最好，同时也能最大化提高农作物的生长质量，确保农作物因水分供养及时而提高产量。通过采取喷灌和微灌节水技术，还可以将肥水按照一定的比例实行微灌，以此达到节省肥料目的。目前，景电灌区已经开始大面积推广微灌和喷灌技术，且已经取得良好的节水成效。

2.3 现代农业技术措施

2.3.1 大力推广膜上灌溉技术

从农业发展角度研究景电灌区灌溉用水效益的具体措施和方法，应重视大力推广膜上灌溉技术。膜上灌溉技术主要是将一层具有一定透水性的薄膜塑料膜铺在土壤的表面，然后形成一个类似于隧道的输水结构，可将灌溉水滴落在塑料膜上，然后水顺着塑料膜渗透到土壤中，达到给农作物根系输送水分及养分目的。膜上灌溉技术的节水效果显著，可以有效减少灌溉过程中的水分蒸发及表面流失，有效提高水的利用率。同时，由于膜上灌溉技术的给水方式更温和，对农作物的根系生长环境及温度的影响最小，可以让农作物在一个相对稳定的环境中生长，因而农作物的生长质量和品质更有保障[8]。

此外，膜上灌溉技术将水先滴落在塑料薄膜上，可以避免水滴的飞溅和挥发，进而阻碍农作物病虫害的发生与传播，减少农药的使用量，提高农作物质量，也可在一定程度上降低农作物水需求。

2.3.2 适当推广沟灌技术

沟灌是一种常见的传统灌溉方式，其具体的操作过程是在灌溉田地中开挖出一些沟渠，然后将灌溉水通过沟渠引入到田地中，以渗透的方式达到灌溉目的。

沟灌技术的优点包括以下2点：第一，适用性更强。由于该技术的应用是在灌溉田地中挖出一些沟渠来引入灌溉水，因此对于田地中的农作物种类和用水需求并没有特别要求。同时，由于灌溉水是通过沟渠进入田地的，所以无论是什么土质、地形都可以应用此灌溉方式，特别是不平整的、有倾斜的田地更加适用。

第二，灌溉效果更稳定。沟灌是将水一点点渗透到土壤中，当灌溉区域缺水时，灌溉水会有效渗透；当灌溉区域不缺水时，灌溉水的渗透速度会变缓，直至土壤中的水分饱和，不再渗透，此时土壤中的水分状态更加稳定，有利于农作物生长。由此可见，沟灌的优势很多，可在景电灌区适当推广沟灌技术，扩大沟灌面积，达到节水控水目的[9]。

2.3.3 扩大省水作物的种植面积

景电灌区应重视通过扩大节水作物的种植面积的方式达到节水目的，提高灌溉水的整体利用率。在同等的生产条件下，省水作物相较于其他农作物对水的需求量最少，经济效益更好，产量更高。分析景电灌区的气候特点及土壤条件，可以选择最适合的省水农作物，如具有更好抗旱效果的玉米品种、对水的需求量最小的节水型蔬菜等[10]。

同时，还可以选择水农作物，可以从根本上降低灌溉水用量，达到整体用水量最小效果。此外，还可以选择整个生长期灌溉水频次和用量最少的农作物，如豆类、枸杞、油葵等经济作物，从而有效减少灌溉水量，缓解灌溉水高峰期的供需矛盾，提高作物产量。

3 结束语

作为我国西部地区最大的电力提灌工程之一，景电灌区承担的责任重大，其需要为此地区的所有用水对象负责。因此，相关部门必须重视分析现存的灌区灌溉用水管理困难和问题，从可持续发展及用水效益最大化角度进行分析，寻找提高景电灌区灌溉用水效益的措施和方法，从而提高农业灌溉用水效率，提高灌区灌溉水管理质量，促进灌区灌溉用水效益的提高。

参考文献

[1] 许礼.景电灌区农业灌溉用水管理与提高效率的途径探讨[J].科技与创新，2023（9）：157-159.

[2] 刘增.提高灌区农业灌溉用水效益的措施与方法：以景电灌区为例[J].农村实用技术，2022（12）：127-128.

[3] 冯治凤.浅谈景电灌区灌溉用水管理存在的问题及措施[J].甘肃农业，2013（11）：31-32.

[4] 张瑞茹.浅议提高景电灌区灌溉用水效益的措施与方法[J].甘肃科技，2012，28（19）：12-13.

[5] 张福.对景电灌区农业灌溉用水管理的思考[J].甘肃科技纵横，2010，39（2）：78-79.

[6] 王金环.浅议景电灌区灌溉用水管理[J].甘肃科技，2003 （12）：144-145.

[7] 阎廷才.景电灌区灌溉用水管理信息系统的优化[J].甘肃水利水电技术，2007（4）：292-293.

[8] 周怀兵，齐广平.景电灌区灌溉管理制度改革问题分析[J].甘肃农业，2016（14）：9-11.

[9] 王金旭.关于强化景电灌区用水管理的思考[J].甘肃农业， 2009（11）：9-10.

[10] 史中兴.甘肃景电灌区节水灌溉措施研究[J].地下水， 2010，32（6）：102-103，177.