农田灌溉标准的历史沿革及发展思路
2012-11-25于爱华
齐 莹,于爱华
(中国水利水电科学研究院,北京100038)
我国是一个发展中的农业大国,人多地少、水资源短缺、降水时空分布不均。特殊的自然和社会经济条件,决定了农田灌溉在我国粮食生产中具有举足轻重的地位。据统计,全国粮食总产量的75%以上、棉花、蔬菜等经济作物总产量的90%以上,产自不足全国耕地面积50%的灌溉面积[1]。多年来,通过坚持不懈的农田水利基本建设,大力发展农田灌溉事业,灌溉面积的得到大幅增加,有力促进了农业发展和粮食生产。由于农业用水量随着灌溉面积的增加而迅速增长,目前我国各类水利设施年供水能力达到5998亿m3,而灌溉用水约3707亿m3,占总用水量的61.8%[2];灌溉水利用系数仅0.48。远低于发达国家,高效节水型农业发展仍将是我国的基本战略。
1 农田灌溉标准发展历程
伴随着农田灌溉技术的发展,农田灌溉标准从无到有,经历了50多年的发展历程,现已成为规范灌区建设和管理的重要依据,并已基本覆盖了农田灌溉工程建设和运行维护的全过程,见图1。
图1 农田灌溉标准发布情况
1.1 50~80年代初期引进阶段
建国伊始,百业待兴,我国农田灌溉设施薄弱,农业生产靠天吃饭,抗御自然灾害的能力极低。新中国成立后,党和政府把发展农田灌溉事业、提高抗旱能力作为经济社会发展的重点。各行各业的生产与建设均参照苏联的标准规范,农业灌溉工程的标准领域也不例外。1956年我国翻译出版了《苏联灌溉系统渠道设计规范》,但由于20世纪50~60年代建设的小型农田水利设施,主要依靠农民投工投劳,就地取材,设计、施工远远低于标准要求,此状况一直延续至80年代初期。
1.2 80~90年代探索起步阶段
根据原国家计委关于编制工程设计规范的要求,为满足新建、改建、扩建的大型和447hm2以上的中型灌区的灌溉排水渠系的设计工作需要,1984年原水利电力部委托陕西省水利水电勘测设计院编制了我国第一部与农田灌溉排水有关的水电行业标准SDJ217—1984《灌溉排水渠系设计规范》。为满足当时我国发展喷灌技术的需要,原国家经委基本建设办公室会同26个有关单位,深入20多个省市,对100多个灌溉工程作了实地考察和调查研究,开展了科学研究与试验验证,还在部分省进行了试设计和施工试用,总结编制了GBJ85—85《喷灌工程技术规范》,彻底改变了翻译、参照国外标准的局面。
1.3 90年代进入全面发展阶段
为应对水资源紧缺形势,基于生产实践的需要和对节水灌溉形势的正确分析判断,编制发布了一系列农田灌溉标准。SL103—1995 《微灌工程技术规范》、SL207—1998《节水灌溉技术规范》充分吸收了我国节水灌溉发展中的先进技术和成功经验,从工程规划、灌溉水源、灌溉用水量、灌溉水的利用系数、工程预措施的技术要求、效益、节水灌溉面积等方面进行了规定,注重实用性与可操作性,突出节水灌溉的特点。
经过不断试验、实践,结合已颁标准实施状况,加入成熟的科研成果,编制完成了GB50288—1999《灌溉与排水工程设计规范》。规范全面覆盖了灌溉与排水工程设计除结构计算以外的各方面。既有将灌溉排水系统作为一个整体的总体设计,也有灌溉工程枢纽和单项灌排建筑物设计;既包括了水源工程、输配水渠道、排水和田间的畦灌、沟灌等常规设计内容,也包含了渠道防渗、管道输水和喷灌、微灌节水等新技术,同时,对灌区环境保护设计提出了具体的要求和规定。
90年代以来,为了规范灌溉材料、设备市场,相继编制并发布了一批灌溉产品标准。如SL/T97—1994《喷灌用塑料管件基本参数及技术条件》;SL/T68—1994《微灌用筛网过滤器》等标准。农田灌溉标准从工程技术、到工程设计、到工程使用的材料进入全面发展阶段。
1.4 21世纪提高完善阶段
进入21世纪,农田灌溉标准更注重了节水灌溉和工程质量,已从宏观向微观纵深发展,合并升级、精炼协调。随着节水灌溉技术的普及应用,水利部编制了GB/T50363—2006《节水灌溉工程技术规范》,并将地方标准《雨水集蓄利用工程技术规范》上升为行业标准。同时,为适应低压管道输水技术从井灌区向扬水灌区和丘陵自流灌区发展的需要,在《低压管道输水灌溉工程技术规范(井灌区部分)》的基础上,将在编的《农田低压输水管道质量检验评定规范》 合并,编制发布了GB/T20203—2006《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》,对农田低压管道输水灌溉工程的规划、设计、管材与设备的选择和安装、工程施工、运行及维护做出了具体规定。该标准充分利用了我国“七五”、“八五”期间一批低压管道输水方面的先进科研成果,和“九五”、“十五”期间不同类型的试验示范区一大批有价值的观测试验资料,编制质量已达到国际水平。总结“九五”、“十五”节水示范项目的经验,GB/T50085—2007《喷灌工程技术规范》、GB/T 50485—2009《微灌工程技术规范》也相继批准发布,使喷灌、微灌技术规定更加全面。
2008年对《水利技术标准体系表》中的农村水利标准进行整合、归并、删减,使农田灌溉标准更具科学、适用,更具有现实意义。
2 农田灌溉标准发展现状
2.1 地位和发挥的作用
2.1.1 为农田灌溉工程建设提供了可靠依据
近20多年来,我国在节水灌溉方面取得了丰硕成果,在此基础上制订了一系列农田灌溉工程建设技术标准,指导了农田灌溉工程建设。以GB/T20203—2006《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》为例,该标准颁布实施以来,全国在农业灌溉领域,无论灌区续建配套与节水改造项目、节水灌溉技术示范区项目、农业开发项目,还是节水型社会建设项目(如北京市都市型节水灌溉项目),普遍以该标准为依据,进行低压管道输水灌溉技术工程的规划、设计和施工。
2.1.2 规范操作,保障了工程质量
20世纪50~60年代建了一批农田水利设施,当时我国农田灌溉工程建设没有标准,无章可循,设计主要参考国外一些标准,又无专业队伍加以实施,使工程蓄水能力远远大不到预期的效果,还有一些工程病险也严重影响工程功能发挥。《喷灌工程技术规范》发布实施以后,对设计施工单位的资质提出了要求,对灌溉设计保障率、设计日灌水时间进行了规定,从设计、施工到运行管理,全程进行控制,保障了工程质量。
2.1.3 节约了灌溉用水,提高了粮食生产量
依据标准对不同的地形地貌选取不同的灌溉方式,无论是喷灌、还是微灌都大大地节约了灌溉用水,试验显示微灌一般能省水50%~80%。截至2003年底,我国节水灌溉工程总面积为1944万hm2,其中管道输水灌溉面积448万hm2,按输水利用系数提高30%计算,每年可节水60亿m3,用节约的水去扩大灌溉面积,并按每立方水生产1kg粮食计算,则每年可增产粮食60亿kg。
2.1.4 农业增产增收,为经济转型提供依据
新中国成立初期,我国抗旱灌溉设施薄弱,农业生产靠天吃饭。1949年全国有效灌溉面积仅0.16亿hm2。1998年以来国家依据标准对255个大型灌区进行配套与节水改造,通过对自然条件、经济发展特点以及节水灌溉现状,观测地区各种作物的灌水定额、次数以及灌水量,根系、产量、产值、生长动态,总结出该地区节水灌溉的各项指标,结合效益分析,从经济增长点入手,选取适合能拉动该地区农业经济发展的农作物,从而为该地区节水灌溉的发展和经济转型提供科学依据。到2004年底,全国有效灌溉面积发展到0.56亿hm2,粮食总产量达到4.69亿t,亩产308kg,分别是1949年的4.2倍和4.5倍[3]。
2.1.5 提高工程管理水平,延长工程的使用寿命
按标准普及、实施及推广节水灌溉,对节水灌溉工程建设与管理水平的提高产生很大的影响。依据标准对工程进行实时科学管理,建立示范区,加强宣传培训,利用SL/T246—1999 《灌溉与排水工程技术管理规程》、SL236—1999《喷灌与微灌工程技术管理规程》等技术保障手段,定期对农田灌溉设施进行维护、保养,及时发现险情及隐情,对病险灌溉工程适时改造,增加蓄水能力,对灌溉工程的有效运行和管理进行严格控制,不仅能提高工程效益的发挥,还能大大延长工程的使用寿命。
2.2 标准编制投入及专业分布情况
随着水资源紧缺问题的日益突出,国家标准化管理委员会、水利部等进一步加大了对农田灌溉有关标准制修订工作的支持力度,2000~2008年底水利部共安排农田水利标准制修订项目44个,经费达453万元,平均每个标准的制修订经费为10.3万元。截至2008年底,水利行业发布了农田灌溉技术标准37项,其中国家标准7项,行业标准30项。这些标准为我国农业灌区的新建、改建、扩建提供了重要依据。专业分布情况见图2。
图2 农田灌溉标准专业分布情况
2.3 存在的主要问题
2.3.1 成熟的技术未能及时纳入标准
目前农田灌溉技术发展迅猛,无论从工程设计到工程材料都取得了新的突破,如喷灌、微灌、旱作间歇灌、膜上灌和水稻湿润灌溉等新灌溉技术,以及先进的防渗材料,经过试验验证成熟的技术因未能及时技术纳入标准,致使该技术不能得到及时普及和应用,阻碍了新技术的发展。
2.3.2 组织宣贯薄弱,监督管理不到位
从农田灌溉标准的使用及服务对象大多为农民,由于受文化水平、生产观念以及信息蔽塞的影响,致使有了标准不会用甚至不用。另外标准的管理部门对标准的使用情况监督管理力度不够,存在执行标准不到位,标准使用不规范,技术理解有偏差,这都严重影响标准技术的普及和标准效益的发挥。
2.3.3 编写组人员组成单一
编写组人员中标准使用人员缺乏,征求意见过程中回函率低,致使标准理论性强,实践性欠缺。进而导致发布的标准使用年限较短、实用性差,不能满足实际工程规划、设计和施工与管理的需要等。
3 农田灌溉标准发展思路
3.1 跟踪行业发展的前沿成熟技术
目前世界各国都在大力开展节水技术研究,再生水的有效利用以及太阳能智能控制系统等新技术新成果不断涌现。为使标准与科技发展形成正态发展局面,使得新技术新成果得到快速推广应用,在实践中快速转化为生产力,需要不断跟踪、并快速将新技术新成果转化为标准。如《再生水与微咸水灌溉技术规范》、《太阳能节水灌溉无线智能控制系统技术规范》、《光伏提水工程技术规范》等宜尽快发布。
3.2 推进依法行政,为实践依法治水提供重要依据
农业用水应制定一系列节约用水评价标准、节水技术推广应用标准等,为政府履行节约用水的管理提供依据。通过管理标准,转化成严格、有序、及时的调度和用水计划,政府只有根据法律法规所赋予的职责,按照技术标准的要求开展工作,才能确保水资源合法、科学利用,积极推进节水型社会建设,不断提高用水效率和效益。成为提高水资源管理效率与效益的重要手段。
3.3 加大农田灌溉标准的宣贯、推广应用力度,充分发挥标准作用
目前标准的宣贯工作还有待加强,据调查,部分地区和人员存在获取标准不方便、使用者对标准内容不熟悉、实施环节存在执行标准不主动、监督不到位等现象。标准的作用尚未得到充分的发挥,具有很大的发展潜力。因此,应从标准编制、实施、监督管理全过程出发,进一步全面加强农田灌溉标准的推广应用力度,才能充分发挥标准应有作用。
3.4 尽快安排一批急需的饮水安全保障建设标准,推动农村健康发展
农村饮用水不安全问题严重影响人口的身体健康和生活质量。一半以上的耕地是缺少灌溉条件的“望天收”。水利行业编制的一系列标准对保障村镇供水工程建设质量、加快村镇供水工程规范化建设进程、保障了村镇饮水安全发挥了重要作用,但缺少《农村供水工程验收技术规范》、《村镇供水工程运行管理规程》等标准,这些标准的实施将进一步推动农村饮水工程健康发展。
3.5 开展标准示范园区建设,强化标准试点及验证工作
标准是实践活动和时间发展在特定阶段的产物,是经过分析综合、总结提炼和优化的结果,是先进科研成果和实践经验的结晶,它将技术成果和实践经验固化下来,从理论走向实际、从局部走向全面,实现产业化,使其被社会所认同,得以广泛推广和应用,快速转化为生产力,提高生产效率,推动社会进步与发展。标准示范园区肩负此重任,对标准试点及验证工作提供可靠支撑和保障。
本文在完成过程中,得到水利部农村水利与发展司王晓玲处长的指导,特此感谢。
[1]张毅.站在1万亿斤台阶上——我国粮食生产七连增的启示[N].人民日报,2011-01-10.
[2]中华人民共和国水利部.2010年全国水利发展统计公报[M].北京:中国水利水电出版社,2011.
[3]中国农业年鉴编辑委员会.2004年中国农业年鉴[M].北京:中国统计出版社,2005.