中小型农田水利工程建设现状与对策建议

曹思函，龚玉娜，刘晶茹，刘凯凯，徐宏伟，王钰莹

(大连海洋大学 海洋与土木工程学院，辽宁 大连 116023)

1 引言

习近平总书记在《走中国特色社会主义乡村振兴道路》[1]重要论述中指出，我国为满足构建现代化经济体系提高国际竞争力的现实需要，必须实现农业大国向农业强国的转变。“没有农业农村的现代化，就没有整个国家的现代化”，农业现代化和农村现代化是一个整体。农业现代化快速形成才能使农村现代化得到质的变化[2]。

作为农业现代化的重要内容，农田水利(irrigationanddrainage)是水利工程类别之一，其基本任务是通过各种工程技术措施，调节和改变农田水分状况及其有关的地区水利条件，以促进农业生产发展[3]。水资源紧张、人口众多的形势下，加快农业现代化、加速农田水利与农业生产的结合是保障农户利益、壮大我国农业的必经之路[4]。

2 农田水利工程建设现状

2.1 灌溉方式多样，各有优劣

一方面，促进粮食增产主要归功于两个点，其中扩大耕地面积占25%，提高单产占75%。在提高单产的许多措施中，如选种、种植机械化、提高农作物光合作用效能等的众多方法中，农业灌溉是粮食增产极为重要的一项措施[5]。另一方面，农田灌溉是农田水利的核心内容，随着农业发展的进程也在不断地被优化，目前来说，我国农田灌溉主要有以下几种。

2.1.1 渠道输水灌溉

渠道输水灌溉形式简单，在农田灌溉中广为应用，但传统的应用形式没有进行防渗设计，会产生不必要的水资源浪费。在渠道工程综合状况的所有指标中，渠道输水效率为首要参考指标，渠道输水效率也是灌溉水利用效率指标体系的重要组成部分[6]。对无分水口的渠道，输水效率为渠尾净流量与渠首毛流量的比值[3]，随输水损失增大，渠道输水效率降低。因此，渠道长度、渠道防渗都占渠道输水设计的主要地位。

2.1.2 低压管道输水灌溉

农田低压管道输水灌溉是我国现阶段农业实施节水灌溉工程的一种重要形式[7]。低压管道输水通过管道直接将水库中的灌溉水输送到田间，采用该方法需要设计人员对管道进行针对性布局。相比于渠道输水灌溉方式，低压管道输水灌溉减少了渗漏和蒸发的情况，加快了灌溉速度，但从经济投入角度来讲，这就增大了灌溉成本。中小型农田多分布零散，布置管道会涉及横穿农田、填平土地等多种不可控的跨承包户操作。所以管道输水更适合应用于土地规整、单户承包的大型农田或是水资源丰富的区域[8]。

2.1.3 微灌、喷灌

微灌根据灌溉设备的不同可以细分成滴管、渗灌以及泉涌灌等几类灌溉方式[9]。微灌技术经过长时间的实践与创新，已经从灌溉单一技术转化为微灌水肥一体化技术模式，也显现了良好的节水效果[10]。由此节约下来的等量水转移到农林牧渔畜行业、工业、城镇生活、居民生活中，就会提高淡水利用率，由此带来更高收益[11]。

喷灌则是通过压力将水喷送至需要灌溉的地段。随着能源日趋紧张，发展低压喷灌已成为一种趋势。根据美国2015年部分地区应用表明，将常用的高压喷头换为满足灌溉需求的低压喷头，1000t水可省9.6美元[12]。对于偏陡或畦洼的山地而言，布置管道或渠道进行输水灌溉都十分难以实现。喷灌技术在山地可以更好利用农田与水源处的高差，借助高低压差可增加该地区的供水能力，减轻农田灌溉的难度。喷灌技术的升级换代有效促进了农业机械化、产业化稳固与发展，带领着农业农村现代化方向与进程[13]。喷灌不仅能达到灌溉的效果，一定程度上也起到调节田间气候和生态环境的作用，促进农作物生长。

2.2 管理制度亟需加强

我国农田水利工程建设存在赶工问题，许多监管者放任施工过程中存在的违规问题，没有完全落实具体规划[14]，甚至为了谋利使用劣质材料，难以确保水利建设的质量[15]，长此以往，这样耗时耗力耗钱的工作并不能真正促进我国农田水利工程的发展。

2.3 资金投入较低

我国农田水利工程建设资金主要来源于政府，但从审批到拨款需要一定时间，资金不到位使得建设停工，这会造成一定程度的浪费，且在一些偏远地区，农户对政策的了解更是浅显，很难争取到资金投入最大化[16,17]。

3 发展中小型农田水利的现实阻碍

3.1 我国旱涝灾害频繁

由于我国处于温带，大部分地区属于季风气候，独特的气候和地理条件，使得我国每年旱涝灾害频繁发生。土地旱涝情况可以进行有根据的预测，种植庄稼的选种环节可以进行初步缓解，但难免出现偏差。同样也不能准确预测出土地干旱程度、洪涝程度。比如耕种期间普遍遇到的情况：农民按计划在下雨前播种，但在种子发芽阶段并没有得到足够的降雨，农民就会进行灌溉，随后在土壤水分充足时迎来降雨，农民就要进行抽水。这样一来，庄稼不仅发芽期延后，生长期又会受到伤害甚至失去活性。这样的“双重打击”对农作物来说是无法逆转的损害，会直接导致粮食减产。大型农田在合适的农田水利设施处理下会保证基本的收成，但我国耕地分布并不具备有利条件。我国中小型土地呈细碎化、分散化分布，这就造成农田水利设施建立受阻、利用率低下，无形之中增大了农户之间的合作难度[18]。所以说旱涝防控是中小型农田一直面对且必须解决的问题。

3.2 中小型农田地理情况复杂

中小型农田本身具有分布零散、地形不平坦、土地持有者不集中等不便于规划的特点，不同地区也需要不同的设计规划进行建设。若是建成水利设施，最终的设施维修与管理也需要深入考虑。中小型农田水利建设尚未成型，具体建设还面临着极大的困难[19]。

3.3 设施陈旧，水利工程服务退化

我国与现代发展要求相匹配的中小型农田水利工程建设还未成熟，大部分存在的小型农田水利工程建设于20世纪60年代，那时候受技术、设备落后的限制，较难建设并维护系统[20]，遗留下来的陈旧设施对现代农田水利工程建设的助推作用小，且旧设施的存在对新设备的投入是不利的，中小型农田持有者对水利工程的认知和使用习惯也会受到旧设施的严重影响。

4 加强中小型农田水利工程建设的建议

我国是农业大国，但还没有成为农业强国[21]。农田水利建设对于中小型农田来说既是“钻石”又是“石墨”。农田水利无论是在经济层面还是农业发展层面以及区域生态环境层面都发挥着优化提升改善的良性影响[22]。合理建设农田水利一定会带来更大的经济效益、增大粮食产量。因此本文结合前半部分对我国中小型农田水利工程建设现状及建设阻碍的分析，给出如下发展建议。

4.1 以节水灌溉为基本

根本上来说，农田水利建设一定要以节水灌溉为基本，同时要加强防渗技术。防渗技术不仅是节水一方面的单一体现，在农田水利工程施工中也具有重要的作用。良好的防渗技术可有效避免工程渗水，保证工程的整体质量、保障工程运行安全[23]。

4.2 做好前期宣传

前期由专业人员对工程潜在风险和预收利益进行清晰阐述，有利于施工的顺利开展以及后期水利设施的正确使用。同时对农田持有者进行水利建设方面的科普工作，将节水灌溉的技术和观念进行传递，让大家从思想上接受，以便于开展进一步的工作[24]。

4.3 加快人工智能与水利建设的结合

传统的农田水利建设中的灌溉方式，需要投入大量的人力物力，效率低。土地承包者不仅耗费了大量的资金和精力，并且还造成了水资源的浪费，一定程度上阻碍了农田水利建设的进程[25]。人工智能是时代发展的必然趋势，大数据控制设施运行也就减少了人力投入，增大同等时间下的个人收益。因此加快人工智能与水利建设的结合是必要且必须采取的措施，以此保证控制系统的便捷性、稳定性。

4.4 因地设计

中小型农田本身的特点鲜明，处于不同地区的中小型农田根据所处地形特点不同，需要采取的水利灌溉方式也有所差别，设计针对性的农田水利工程并进行有效建设是保证粮食高产、减少水资源浪费的关键之举。如北方宜采用滴灌的节水方式进行设计，而对于南方的山地应根据地势采用喷灌的方式进行设计。总之，中小型农田水利建设要避免多地套用同一方案，“一地一设计”才能使水利设施达到最佳使用率。

4.5 政府管理，合理加大对建设资金的投入

一是加强对水利工程施工监管，防止出现不合规的赶工现象，防止使用劣质材料、确保整个施工达到规划标准；二是加强对水利设施管理，出台保护农田水利设施相关政策。以此防止农田水利设施受到破坏而影响系统运行的情况。同时，加大资金的投入以保证高质量建设。

5 结论与展望

中国作为人口大国、农业大国，农业发展与国计民生息息相关，农田水利建设对助推我国农业进步的意义显著，中小型农田水利作为我国农田水利的重要构成，结合本文对其发展情况的分析，不难看出我国中小型农田水利建设存在许多问题，一方面，是发展现状存在的管理松散、资金投入低的问题，这些问题不仅出现在中小型农田，大型农田亦是如此，但通过政府的管理和引领，像政府参与加强对水利工程施工监管、加大对农田水利建设资金的投入，这些现状问题能得到较好的改善；另一方面，则是我国存在旱涝灾害频繁、中小型农田地形复杂以及设施陈旧、水利工程服务退化。复杂的气候和地形无法改变，陈旧的设施和退化的水利工程服务是我国农田水利探索发展中遗留下的、难以铲灭的历史问题，这些均是发展我国中小型农田水利的现实阻碍，难以攻克。但即便难以阻挡气候、地理等不可抗力因素的存在，通过适宜的发展布局，我国中小型农田水利建设也能从其他方面得到良好的提升。针对此情况，本文给出的建议是：一是要以节水灌溉为基本，同时加强防渗技术，这是农田水利建设的基本要求；二是为了顺利施工，需对农田持有者做好前期宣传，这一举措也能改善陈旧设施对农田持有者认知和使用习惯的影响；三是针对传统农田灌溉耗时耗力、资源浪费的现象，加快人工智能与水利建设的结合，在解决传统农田灌溉方式问题的同时可以加快农田水利工程的建设速度；四是针对中小型农田特殊的地形状态，认为需因地设计，对不同的地形情况采取不同的水利灌溉方式；五是对于管理松散、资金投入等现象，认为中小型农田水利建设需由政府引领，加强政府管理，合理加大对建设资金的投入，政府是我国农田水利建设的重要推动力。除此之外，在实践过程中借鉴农业发达国家所应用的方法。任何时期的发展建议对我国农田水利建设都不能完全保证“药到病除”，农田水利建设和很多行业、领域的建设一样，从来都是一个不断探索的过程，哪怕漫长，在正确的发展方案下我国农田水利通过不断修正建设路线，在漫长过程中也会取得不断进步，而在合理的农田水利建设下，我国农业方面也一定会得到飞跃式的进步，最终实现农业现代化、农业可持续发展。