农业灌溉用水管理存在的问题及对策
2022-02-09党玉萍
党玉萍
(甘肃省引大入秦水资源利用中心,甘肃 永登 730300)
1 农业灌溉用水管理的重要性
农业灌溉用水管理是保障粮食安全和用水安全的基础,其重要性主要体现在3个方面。一是提高水资源利用率。高水平的农业灌溉用水管理,可实现对灌溉用水的优化配置,将低灌溉系统的输水损失、单位灌溉面积的耗水量及水资源的无效蒸发,进而提高水资源利用率,实现节能增产的最终目标。二是减少旱涝灾害。大部分灌区的农业生产过程中普遍存在水资源丰枯交错、旱涝交替的问题,不仅降低了水资源的利用率,还易发生旱涝灾害,大幅度降低了农业生产抵御自然灾害的能力,给农业稳产增收造成了负面影响。通过开展农业灌溉用水管理,利用已建成的各类农田水利工程及设施设备对水资源进行收集、贮存及利用,将丰水期贮存的水资源用于枯水期灌溉可大幅度降低发生旱涝灾害的概率。三是提升耕地质量。科学合理的农业灌溉用水管理,可根据农作物生长周期内对水资源的需求进行精准化灌溉,在节水水资源的同时,使耕地保持适宜的透气性及墒情,避免了土壤板结,增强土壤中有益微生物的活性,进而促进耕地质量提升。
2 目前农业灌溉用水管理存在的问题
2.1 灌溉用水计量不准确
首先,灌溉用水计量设施安装率较低,尤其是机井计量设施安装率更低,仍然沿用以电控水的管理方式,无法实现灌溉用水的精准计量,给地下水资源管理及水费征收造成了不利影响。虽然近年来开展了大中型灌区续建配套及现代化改造,但配套资金有限,主要用于对枢纽、干渠及部分支渠的节水改造,计量设施建设不在续建配套及现代化改造的范围内,与最严格水资源管理制度不匹配,难以实现灌溉用水总量精准控制。其次,计量设施落后,计量系统信息化水平低。部分计量设施使用年限过久,受水力冲击、泥沙磨损等的影响老化破损严重,计量误差大。超声波计量设施、IC卡、通用分组无线服务技术及射频卡控制系统等先进计量设备及技术普及率低,计量系统信息化水平低,计量设备以机械水表为主,计量结果受操作人员技术水平的影响较大。
2.2 管理水平有待提升
部分管理人员管理理念陈旧、管理技术滞后,不能因地制宜地应用各种先进的管理模式及信息化管理技术,导致农业用水灌溉管理工作的效率及质量不高。同时,部分管理人员缺乏节水意识,没有充分认识到水资源短缺的严峻性及节约用水的紧迫性,为了多收取水费而对农民的各种不合理灌溉行为不予约束,导致灌溉过程中存在无限制使用水资源的现象,造成了严重的过度灌溉及水资源浪费。
2.3 泵站运行效率低
部分经多年运行的泵站存在零配件破损严重、开关老化失灵、机座锈蚀严重、导叶关闭异常、开机时间长、转轮气蚀、叶轮磨损、螺钉松动、电缆老化破损及泄露电流超标等问题,同时部分电机的低压配电装置等属于淘汰产品,相应配件无法购买,导致泵站长期处于低效率运行状态,电能消耗巨大,提水能力不足,实际流量较额定流量大幅度衰减。此外,部分泵站设备配套不合理问题突出,主要表现为机泵不匹配、泵与扬程不匹配。
2.4 灌溉方式陈旧
受高效节水灌溉技术推广力度不够、农民的认知能力有限、专项资金投入足等因素的制约,高效节水灌溉技术及措施的普及率较低,大多数地区还沿用传统的地面灌溉方式,同时明渠输水的渗漏损失量和蒸发损失量均较大,导致灌溉水利用率低,与农业现代化及农业绿色发展的要求不匹配。
3 提高农业灌溉用水管理水平的对策
3.1 优化计量设施,提高灌溉用水计量精确度
计量设施是水价管理及水资源高效配置的基础。加大资金支持力度,深入推进计量设施建设,实现对各级渠系分水流量的精准控制,可以减少灌溉成本及水资源浪费,提升水资源利用的科学性及利用率,减少因计量不准引发的用水矛盾。提高自动化计量设施的安装率,加强支渠及斗渠计量设施信息化建设,完善农业灌溉用水计量体系,并推广应用智能液体流量仪、红外线抄表仪等智能设备,提升农业灌溉用水剂量的信息化及智能化水平,能够实现灌溉用水总量的精准控制。
3.2 加强培训,提高管理水平
通过举办形式多样的培训讲座及外出交流学习等方式,不断加强对广大农业灌溉用水管理人员的教育培训,提高其专业能力和职业素养,进而提升灌溉用水管理水平。同时,向管理人员深入宣讲节约用水的紧迫性及重要性,使其深刻认识到水资源是不可再生资源,不是取之不尽、用之不竭的,引导管理人员自觉树立节水意识,减少人为因素造成的水资源浪费,进而提升水资源利用率。
3.3 加大泵站节能改造力度
首先,以多年平均扬程为依据合理选择泵型,确保在平均扬程条件下水泵处于高效运行状态,在最高扬程和最低扬程条件下水泵处于安全运行状态。对于选型不当,但运行性能尚好的离心泵进行变速、变径调节。其次,以新型节能电机替换老旧电机,确保电动机的功率能满足主泵运行需求。再次,管路作为泵站的重要组成部分,对泵站运行效率有直接影响,要合理缩短管长、最大限度地减少弯头、科学控制经济流速,同时确保管路附件的阻力系数较小。最后,要合理选择进出水池的形状和容量,减少水头损失,优化泵站运行条件。
3.4 因地制宜地推广应用高效节水灌溉技术
灌溉方式落后是田间配水过程水资源利用率低、消耗量大及水分生产率低的主要因素,须加大力度因地制宜地推广应用高效节水灌溉技术,充分利用天然降水、合理利用地表水、适度利用地下水,用尽可能少的水投入获取最高的农业产值。目前,应用较多的高效节水灌溉技术有喷灌技术、微灌技术、低压管道输水灌溉技术及膜下滴灌技术。其中,喷灌的灌溉水利用系数达0.8,较传统的地面灌溉可节约50%的灌溉水,期应用对地形地貌的要求较低,但易受风力的影响、投资较高、耗能较高;微灌灌溉流量小、节水效果好(较喷灌可节水15%~25%)、运行过程能量消耗少,但灌水器出口易堵塞、造价高、水头损失大、已造成盐分积累;低压管道输水成本低(100~300元/亩)、效益高、便于管理、节水节能;膜下滴灌技术在膜下铺设滴灌带,可减少棵间蒸发、提高光能利用率、在节水的同时还能抑盐、综合效益较高、应用范围广。生产过程中要根据实际情况统筹规划,合理选择。