甘肃省高效节水灌溉技术体系及现状分析
2021-12-05李淑宁
李淑宁
(甘肃省庆阳水文水资源勘测局,甘肃 庆阳 745000)
20世纪中期为了有效解决水资源短缺问题,西方发达国家率先探索将先进的工业技术设备应用于农业节水。我国于1950年前后开始进行喷灌节水技术的探索与研究,并于1980年独立研制了一套完整的喷灌技术设施,为后期高效节水灌溉技术的大面积推广奠定了基础。甘肃省于1991年开始引进喷灌、低压管道输水灌溉、滴灌等先进的节水灌溉设备,逐渐大面积推广高效节水技术[1-3]。目前,微灌技术可通过微灌系统进行自动控制,增产和节水效果显著;喷灌技术应用范围逐渐扩大,其节水效果、发展速度、管理程度及投资范畴与初期发展相比均有所提升[4,5]。通过修建各类蓄水、引水、提水工程,进一步推广高效节水灌溉技术,保障了粮食安全。截至目前重点流域(石羊河、黑河流域等)地区已建立了规模化高效灌溉基地,河西走廊灌区发展成了国家高效节水灌溉示范基地。
1 高效节水灌溉技术体系概述
高效节水灌溉技术是指依靠工程技术手段,最大限度地减少输水过程中的水资源损失,提高水分利用效率和灌溉水利用效率的灌溉工程措施。灌溉水经管道输送至田间并转化为土壤水被作物根系吸收利用的过程中,各种高效节水技术的应用构成了完整的节水灌溉体系[6]。其中水资源调配技术主要包括联合调度地表水与地下水技术、水资源多样化使用技术、田间灌溉水回归及利用技术、水资源优化调配技术等;节水灌溉工程技术主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌与微灌技术、地面灌溉技术;生物措施及农艺技术主要包括覆盖保墒技术、耕作保墒技术、优选抗旱品种和作物蒸腾调控技术等;节水管理技术主要包括灌溉自动用水管理信息系统、自动量测与检测输配水技术、土壤墒情自动监测技术等。
水资源消耗途径主要为渠系输水渗漏损失、田间灌水损失、土壤水分无效蒸发和作物过度耗水等,随着灌溉技术的提高,将信息化技术与农业生产技术有机结合进行精准灌溉,在各灌区中已大面积实施,实现了由静态水向动态水的管理,显著提高了灌区的综合水利用系数,进一步优化了高效节水灌溉体系[7]。
2 高效节水灌溉用水现状分析
2.1 水资源现状
甘肃省属干旱半干旱地区,降雨稀少且分布不均匀,气候干燥。2018年的水资源总量为333.30×108m3(地表水225.7×108m3、地下水107.6×108m3),其中内陆河流域的水资源量为68.59×108m3(地表水59.86×108m3、地下水8.73×108m3),占甘肃省水资源总量的20.58%;黄河流域的水资源量为136.89×108m3(地表水130.44 亿m3,地下水6.45×108m3),占甘肃省水资源总量的41.07%;长江流域的水资源量为127.82×108m3(地表水119.08×108m3、地下水8.74×108m3),占甘肃省水资源总量的38.35%[9]。
2.2 灌溉用水定额变化
甘肃省每年的农业灌溉用水量呈下降趋势,但下降率由2004年的7 230 m3/hm2下降至2018年的6 240 m3/hm2,下降率为13.69%。目前灌溉水利用系数仅为0.53,低于全国平均水平。为了提高灌溉水利用系数,应调整种植结构(降低高耗水作物的种植比例,提高低耗水作物种植比例),降低农田灌水定额;大力推广高效节水灌溉技术,适时适量、精准灌溉;加强灌区工程运行管理,增加灌溉设备资金投入。