大型灌区节水改造技术支撑体系探索

周铭华

(江西省潦河工程管理局，江西 奉新 330700)

1 节水灌溉的特性

在我国社会经济不断发展的背景下，水资源消耗量越来越大，很多地区都出现水资源匮乏问题，农作物生长需要大量水资源的支持，农业也是用水量比较大的行业，基于此种背景，开展节水灌溉就显得尤为必要。和传统灌区技术相比，节水灌溉是以植被、区域地理气象条件、土壤需水量等为依据，综合利用土壤内部水分和天然降雨量，在保证农作物正常生长需水的基础上，通过工程学、农学、先进技术等因地制宜的土壤进行灌溉，充分利用灌区水资源，减少水资源的无故浪费，从而获得良好的经济效益、社会效益、环境效益。因此，节水灌溉的本质是提升农作物对降水和土壤中水分的利用率，降低植物的蒸腾作用，降低水分流失，是一项多种技术和措施有机结合的农作物灌溉技术。常用的节水灌溉技术有：渠道防渗漏技术、喷灌技术、滴灌技术等，从发展节水灌区的角度来看，节水灌溉具有很高的针对性，无论何种节水灌溉技术的影响范围都只是在特定的某一灌区。

2 目前大型灌区节水改造中存在的问题

江西省独特的地形气候条件，致使洪涝和干旱问题频繁发生，是目前我国水土流失比较大城市之一。在国家和当地政府的支持下，江西省非常重视水利，经过多年的发展，已经取得了良好成绩，目前全省各类水利工程实例超过160万处，其中水库1.08万座，大中型灌区315处，可实现集中供水的工程2.9万处。全省总灌溉面积达到209.5万hm2。近年来，在江西省政府的带领下，全省人民大干大型灌区节水改造工程，虽然取得了良好成就，但仍然存在很多问题亟待解决，严重限制灌区节水效果的提升，主要体现在以下2个方面：

1)大型灌区节水改造投资渠道狭窄，配套资金不足。目前江西省在大型灌区节水改造中采用1:1的配套资金，资金压力较大，省财政每年都会支出部分资金，难度较大。而且更加大大型灌区节水改造配套资金筹措困难，一些市县甚至拿不出配套资金，迫使大型灌区节水改造单位自行筹集。但目前农作物灌溉水价较低，大型灌区节水改造项目无利可图，难以吸引社会资本。此外，资金投入缺乏稳定的渠道，致使大型灌区节水改造难以从长远的角度入手，改造项目无法集中成片，导致最后的结果是虽然大型灌区节水工程配套改造上去了，但单位经济状况却下来了。

2)节水灌溉供水体制不顺，水价管理比较混乱。引发这一问题的主要原因节水灌溉供水补偿机制不够完善，水价过低，不利于节水。此外，农业供水管理环节比较多，农田灌溉水费依赖于乡镇代收，经常乡镇截留挪用，致使水管理单位收缴水费困难重重。

3)末级渠系管理体制的改善还需进一步向深度和广度推进。目前江西省的末级渠系管理体制还停留试点推广阶段，存在产权不明，群众只用不管的问题，致使很多节水灌溉工程年久失修，影响了节水灌溉的效益。

3 大型灌区节水改造节水技术支撑体系

大型灌区节水改造技术支撑体系具有很强的综合性和系统性，需要综合考虑技术覆盖类型、服务对象及具体的应用功能等多方面因素。因此，整体支撑体系不断需要关键技术的支持，还需要共性技术和公益技术的衬托，才能发挥出应有的作用和价值。

关键技术是保证大型灌区节水改造工作能够顺利开展的基础条件，针对目前存在的问题，需要加强关键技术突破，以解决资金不足， 供水体制不顺等问题。可从以下2个方面入手：①优化灌区地下水资源开发利用模式，合理选择地下水开采模式，调整机井布局；②加大受损机井诊断技术和改造修复技术的研究力度等[1]。

共性技术是确保大型灌区节水改造的支撑条件，对节水灌区诊断评价、节水改造的标准、节水灌区信息化建设等进行研究。为保证大型灌区节水改造工作能够有序开展，需要全面提升共性技术，如：制定不同类型灌区田间节水改造标准综合技术体系；实现节水灌溉技术和农艺节水技术的高效集成等。

公益性技术是实现大型灌区节水改造工程可持续发展的基础，研究的主要内容是针对大型灌区节水改造中面临的农田生态环境问题，及对大型灌区节水改造环境效益和评价方法进行研究。因此，在探索公益性技术时，要将重点放在大型灌区节水改造对灌区水循环过程及对周围生态环境造成的影响和制定环境效益评价指标体系上。

4 大型灌区节水改造技术支撑体系研究探索

4.1 灌区诊断评价技术

结合江西省大型灌区节水改造的现状、水土资源条件、灌区的基础设施等，进行发展现状的诊断和评价，然后依此为依据分，分析大型灌区节水改造的迫切程度和改造标准，作为后期改造的参考和指导，及结合国外针对大型灌区节水改造独特的评估方法及措施建议[2]。虽然近年来，我国在此项工作也进行了深入研究，发展至今，已经逐步建立了大型灌区节水改造评价指标体系，但从研究成果上来看和发达国家相比，还有一定的局限性和片面性。针对这一问题，需要将大型灌区节水改造技术支撑体系的研究重点转移到以下几个方面：

1)定量化的研究大型灌区节水改造状况诊断和评估法，将影响大型灌区节水改造的因素按照影响程度大小进行有序排列。

2)建立基于大型灌区节水改造水源、工程、管理、效率、环境影响要素的综合分析评估体系，为各项改造工作的高效、有序开展奠定扎实基础。

3)按照各地节水灌区的类型、经济发展水平、水土资源环境等各项因素，进一步确定大型灌区节水改造的先后顺序及改造的方式方法。

4.2 大型灌区节水改造技术集成模式

经过多年的研究，大型灌区节水改造技术愈发先进和完善，对不同单行技术的组合集成模式也进行了系统化研究，现已形成了井灌区、渠灌区、井渠相互结合、集雨节水灌区等，不同类型的大型灌区节水改造技术集成模式[3]。但就目前发展现状来看，各项节水技术和管理措施的结合还不够紧密，集成模式缺乏标准化、系统化的技术和体系支撑，没有发挥出应有的作用和价值。针对这一问题，需要重点研究适合区域发展的大型灌区节水改造技术集成模式，同时进一步优化配套技术和应用参数，并建立末级渠系节水改造技术及相应的模式。研究不同田间节水灌溉条件下农作物水分、养分定量供应的模型和水肥联合调控的新型管理技术模式。

4.3 新技术新产品研究

利用计算机技术、仿真技术、超声波技术等先进技术建立先进的节水灌区状态诊断检测技术，将复合土工合成防渗材料应用灌区防渗中，提升防渗效果，节约水资源。开发研究能够一次性浇筑成型的施工设备、压实防渗碾压机等先进的大型灌区节水改造设备。随着水资源短缺问题愈发严峻，人民节水意识不断提升，为大型灌区节水改造奠定了扎实基础[4]。现代化节水灌溉技术可有效应用在区域水情和农业生产用水中。比如：在大型灌区节水改造技术支撑体系研究中，综合考虑农作物的自然生长周期，立足农作物的种类、生长规律、用水量等情况，合理调整灌溉量，从而实现农业生产平衡，在保证农作物产量的基础上，提升水资源利用率，避免无故浪费。除此之外，还要充分利用先进的信息科学技术、AI技术、微电子技术、自动化控制技术、生物学等高新技术。将研究的重点放在节水灌溉设备、防渗漏、水量计量、土壤水分检测仪器等方面，以便准确获知农作物生长土壤水分。再按照农作物生长对水资源的不同要求进行可变水量、节水效果的进一步优化[5]。在大型灌区节水改造中，要结合现场实际情况，结合遥感技术、地理信息系统、GPRS定位系统等，对大型灌区节水改造中的各项信息进行实时采集，并对采集到的数据进行全面分析，为大型灌区节水改造各道工序的高效开展提供数据支持和理论指导。

5 结 语

综上所述，结合大型灌区节水改造的现状，对大型灌区节水改造技术支撑体系进行了深入研究，结果表明，大型灌区节水改造是实现节水灌溉的基础，可有效解决水资源，缓减我国水资源短缺问题。但大型灌区节水改造是一项非常复杂且系统的工作，涉及到的内容比较多，对改造技术支撑体系有严格要求。针对目前江西省大型灌区节水改造中存在的问题，可从灌区诊断评价技术研究、大型灌区节水改造技术集成模式研究、新技术新产品研究等方面同时入手，以提升大型灌区节水改造的有效性和有针对性。