农田灌区综合管理与节水分析与展望
2022-11-27吴章烈
□ 吴章烈
(湖南湘水勘测设计有限公司,湖南 长沙 410007)
我国作为农业生产大国,水资源方面相对匮乏。因此,农田灌区综合治理的重要内容就是实现农田灌区水资源的合理利用,以确保农业生产活动和水资源之间保持平衡,构建良好的农田生态系统。这样,农田灌区的生态效益和经济效益能够得到最大程度的发挥。农田灌区综合管理,使得农业灌区的各项资源得到合理的配置,促进农业的可持续发展。因此,科学健全的农田灌区的综合治理能够有效打造高产、节能、安全的农业生产模式,在提升农业生产产量的同时,保证农业经济的可持续发展。
一、农田灌区综合管理的现状
(一)水资源利用效率相对较低
我国地域面积广阔,不同区域的气候和地质条件等存在很大的差异,尤其是在水资源分布方面,南北方向的水资源含量所占比例相差比较悬殊。我国的耕地面积主要集中在北部区域,但是北部的水资源量却相对较少。而在南方区域,虽然降水量相对较多,但是降雨节气与农作物生长周期存在不相匹配的问题,导致水资源不能得到适时的合理利用。农业的耗水量是相当巨大的,随着其他产业用水量的增加,需要最大程度上实现农业用水量的有效控制。我国农田灌区的综合管理趋势存在严重的不均衡和不充分的情况,其管理效率和管理质量水平相对较低,这也就造成水资源存在过度浪费的现象[1]。因此,加强农田灌区的综合管理,实现水资源的科学配置,是社会发展的必然需求。
(二)农田土地可利用面积逐渐减少
我国城镇化建设进程的加快,使得城镇建设用地面积显著增加,我国耕地面积面临着很大的威胁。同时,我国人口数量众多,这也给土地资源的利用增加了压力。人口数量的增加,土地资源的减少,给我国农业生产带来了极大的挑战。要想确保我国粮食产业的稳定发展,就需要加强对农田灌区生产产量的控制[2]。大力推进农田灌区的节水灌溉工程,提高我国粮食总产量,为我国农业生产稳定发展提供重要的基础。
(三)农田灌区基础设施落后
我国农田灌区基础设施的配置是十分关键的,但是受到工程投入资金规模有限等方面原因的限制,农田灌区的技术设施配置仍然处于落后状态,不能得到有效改善。尽管我国已经在农田灌区中配套修建节水改造、小型农田水利工程等项目,但是效果并不理想。总体上来说,我国农田灌区的综合管理存在设备缺失、设备老化、技术落后等问题。大部分农田灌区的基础设施在修建完成后就无人问津,更谈不上维护和保养。因此,农田灌区设施存在着重使用轻管护的现象。
二、提高农田灌区综合管理水平的有效措施
(一)构建农田灌区生态文明建设长效机制
新时代的社会发展背景下,农田灌区综合治理的根本目的在于建设节水型生态灌区,以促进生态农业的建设。农田灌区在结合实际应用情况加强节水改造的同时,也需要实行对水资源的保护。对于水资源的综合管理,要严格按照相关制度要求来实施。同时,农田灌区水利工程的建设要结合实际使用需求不断优化,积极引进先进的仪器设备,积极采用智能监控、远程调控和动态仿真等高科技技术来合理配置,并管理农业灌溉作业,最大程度实现农田灌区的节水[3]。
(二)构建农田灌区综合节水模式
农田灌区的灌溉作业需要大力提倡节水模式,坚持节约用水和高效用水的使用原则。在实际灌溉作业中,积极引进适当的节水工程技术,结合农田灌区的实际情况,构建综合节水系统。一方面,农田灌区可以有效收集雨水和地表水等水资源,将这些水源实现循环再利用;另一方面,对于农田灌区的灌溉、施肥、施药等作业,需要充分全面了解灌区内农作物所需养分的转移途径,以便科学合理地把握用水时间段和用水量。总之,节约型的农业灌溉模式将为我国农业经济的发展提供良好的基础。
(三)建立农田科学排水机制
农田灌区综合管理方案的制定需要全面结合灌区的实际情况,积极引用先进的管理理念和管理方法,以打造符合我国社会发展趋势的新型综合治理方案。农田灌区的排水机制直接关系到灌区内水资源的污染控制和二次利用的综合效果[4]。科学排水机制的构建能够有效促进农田灌区水资源的利用效率。不同性质的水资源,如地下水、地表水和土壤水等都具有一定的可循环性,充分掌握它们之间的关系,能够实现不同性质水资源之间的相互转换,加强水资源之间的二次利用。对此,农田灌区的排水系统需要进行科学优化,结合灌区内实际情况设计合理的排水结构,避免污水与灌溉用水之间的混合。农田灌区排水系统的运行还需要定期进行检查和维修,对于关键位置点的水质进行定期的取样分析,以合理控制农田化肥、农药等方面的施用,避免化学药剂对水资源的过度污染。
(四)加强资金的投入和支持力度
农田灌区的综合治理难度相对较大,需要投入一定的资金成本。对此,各级政府部门需要加大农田灌区综合治理建设资金的计划比例,统筹使用各类涉农资金,以确保农田灌区综合治理工作顺利开展。尤其是对于农田灌区基础设计的改进与完善,更需要大量的资金给予支持。同时,政府机构也需要设置转型资金,通过以奖代补、补助群众投资投劳等形式,充分发挥政府资金的激励和引导作用。此外,政府机构也需要出台相关政策,以鼓励民间资本的投入,积极开发引进新型的商业模式,以促进农田灌区水利工程的建设。在农田灌区的综合管理过程中,政府还需要加强对当地农民的教育与培训,引导当地农民积极参与农田灌区的管理,这样也能够在一定程度上降低灌区的管理成本等。
三、提高农田灌区节水灌溉的重要途径
(一)加强对节水灌溉工程的管理
我国农田灌区普遍存在重建设而轻管理的问题,这就造成节水灌溉资源的过度浪费。因此,节水灌溉工程在投入使用后,需要将管理权限移交于相应的管理单位,对各项节水设备及相关的操作规范等技术文件进行对接移交,并明确各个机构的管理责任,严格落实各项管理工作,确保节水灌溉工程的建设和后期的管护责任实现有机融合[5]。同时,对于节水灌溉工程,也需要提供必要的管护资金和人才技术支持,以确保节水灌溉工程在运行使用过程中能够获得必要的技术性支持,使得各项节水灌溉工程设备能够正常稳定的运转,这样能够在最大程度上规避节水灌溉工程建设和使用严重脱节的现象。
(二)推进农田灌区规模化与集约化发展
对于农田灌区的农业种植模式,以往主要以分散式为主,这就需要在新形势的农业发展背景下,通过采取承包或者土地流转等方式实现规模化的种植,以便采取科学统一的管理。农田灌区规模化的生产模式能够实现对农业生产的统筹安排,方便对大面积的农田进行修整与收割等作业,因此,农田灌区集约化的经营模式是社会发展趋势的必然要求,在此基础上,农田节水灌溉工程也可以实行统一的布网管理,这样既有效减少了原来分散式灌溉作业的成本,也能够有效增加节水灌溉效益。
(三)合理规划节水系统
农田灌区节水灌溉工程的设计需要结合农田的基本情况,并考虑到与农田种植方案的一致性,使节水灌溉工程的实际建设作用得到最大程度的发挥。农田灌区节水设计相关人员需要确定科学合理的灌溉方式,并对该灌溉方式下所采用的节水设备和节水设计的要点进行全面的掌握,重点做好关键节水设备的配置与布置[6]。对于节水管道的设计,需要科学有效评估管道流量参数,以确保输水流量的稳定性和安全性。同时,节水灌溉系统中还需要配置合理的过滤结构,这就需要结合灌溉用水的水质情况选择相适宜的过滤方式。此外,节水系统中还需要全面考虑管道和设备的材质,确保其满足节水灌溉的设计要求,实现理想的节水效果。
(四)实现水资源的最优配置
节水灌溉工程的设计与实施需要对灌区所在区域的土壤、水文、气候、水资源量等进行全面的实地考察,根据所勘查的现场数据来评估该农田灌区的农业灌溉可用水量及整体来源,并结合灌区农业生产灌溉量的最大用水量和最小用水量进行科学的预估,这样能够确保节水灌溉工程规模适宜,避免过度的投入性成本。节水灌溉工程中水资源的优化配置还体现在水资源的用量要充分与农作物生产周期相吻合,结合农作物自身的生长特点,基本评估农作物在生长期间所需要的灌溉次数、灌溉周期、灌溉定额等,这样能够基本上对灌区的用水情况进行灵活的调整,实现水资源的最优配置。
(五)实现灌溉技术和种植作物相匹配
对于农田灌区种植植物类型,需要结合灌区的实际情况来选择。尤其是一些灌区已经存在盐渍化或者沙漠化的问题,就需要加强生态化的整治,此时的农作物植物类型宜选用苜蓿、紫菀等牧草品种,这种类型的植物具有较强的耐旱性和耐碱性,且适应能力较强。还可以选用红柳这种树木品种,这种植物的根系相对比较发达,因此在相对比较干燥贫瘠的土壤中也能够得到良好的生长。同时,节水灌溉技术的选用要与农作物种植结构相匹配,避免发生所种植物属于生长疏松型植物,而灌溉技术却采用了适合生长密集型植物的技术方法。
四、农田灌区的节水发展展望
在农业现代体系中,农田灌区占据着重要位置。而农田灌区的节水灌溉综合管理工作也要与现代化的农业体系相一致,以促进农业生产朝着绿色协调可持续的方向发展。
(一)加强农田灌区生态水利工程建设,提升水体净化能力
农田灌区水利工程的建设关系到农田灌区是否能够长久稳定的发展。因此,对于农田灌区的水利工程建设需要加强后期养护管理工作。一方面,强化农田水利渠道的日常巡视和保养工作,提高巡视的频次,这样能够及时发现灌区的渠道中是否存在河道坡度受损、防水层是否受到损坏等问题,这对于农田水利工程灌溉功能和生态功能的维护是至关重要的。如果在巡视期间发现相关问题,也能够在第一时间内得到解决,避免水利工程问题进一步的严重化;另一方面,现代农田灌区的渠道养护管理仅仅依靠传统的管护机制已经远远不能满足要求,这就需要积极引进大数据技术等科学技术,在大数据信息的基础上来不断完善考核和奖惩制度,通过信息化建设的技术手段来有效提升水利工程维修保养效率[7]。
(二)加强农田灌溉节水信息化系统的建设
农田灌区节水信息化系统的建设,主要是通过现代化水利信息化技术实现农田灌区的自动化用水管理。该系统不仅可以对河渠的水位计田间采集利用雨水和观测雨量等进行相关的数据采集,为后期使用提供数据支撑,同时,该系统还可以通过远程控制的方式对泵站、闸门等进行自动化控制。农田灌区节水灌溉信息化系统的建设,充分利用计算机网络通信技术、网络科技和流程控制等管理方式,对灌区内相关参数实现自动采集、实时动态监测和水源调度等,有助于相关工作人员及时了解灌区的水情变化,并配置科学合理的灌溉方式,使灌区的供水能力得到改善。这种智能化的信息化管理模式,可有效杜绝由于人为操作缺失而出现的水源浪费的问题,能够对水量进行高质量的控制与管理。因此,计算机技术和数字化技术等现代化技术的应用是农田灌区节水灌溉综合管理的发展趋势。对此,还可以积极构建灌区安全自动检测管理系统和网络安全监控管理系统,这样灌区的数据可以实现实时共享,方便各个部门积极运作。农田灌区节水灌溉信息化系统的建设在提升灌区综合管理质量的同时,使得灌区人力资源得到高效的集成,大大减少灌区生产运营的管理成本。当然,灌区内信息化系统的建设必然需要大量的资金支持,与此同时,对于投入资金也应该进行合理的分配,使得各项资金都能够得到最大程度上的价值发挥,以取得良好的建设效果。
(三)加强农田水利节水灌溉技术的研究与创新
农田灌区水利节水灌溉技术的应用,使得农田灌区的综合管理模式不断优化调整,为农田灌区的管理提供了新的契机。节水灌溉技术的创新与改良,能够有效提升水资源的利用效率。现阶段,在农田灌区的灌溉管理工作中,常见的灌溉技术就是喷灌技术,主要是通过从地下管道进行取水,然后通过喷头喷出相应的水流,浇灌到农作物中。随着我国农业技术的不断发展,灌溉技术类型不断多样化,如滴灌、根灌、微灌、微喷灌等,这些灌溉技术都在农田水利节水灌溉工作中得到有效利用。因此,新型灌溉技术的研究与创新是促进农业生产发展的根本动力,是值得不断深入研究与应用的。事实证明,新型喷灌技术的应用有效提高了农田灌区的灌溉效率,同时也提升了农田水资源的利用率,使得农作物能够在最短的时间内得到水资源的保障。农田灌区节水灌溉管理的工作人员和技术人员,应该全面掌握灌区外部环境的变化,并了解农田灌区的节水灌溉管理情况,进而针对不同的灌区区域采取不同的现代化节水技术,促进我国农业技术的发展与进步。
五、结语
综上所述,农田灌区的生产发展离不开综合管理。而农田灌区节水灌溉的管理与应用则是灌区内的重要管理工作内容。随着农业经济和科学技术的发展进步,农田灌区综合管理要逐步克服现阶段的弊端,积极引用现代化的科学的管理模式,加强对灌区综合管理的重视程度。而对于农田灌区的节水灌溉,则需要结合灌区的实际情况,进行多方面的优化调整,以提高水资源的利用效率,推动农田灌区节水灌溉系统的构建。同时,加强农田灌区节水灌溉信息化系统的建设,以促进农田灌区的生态建设和可持续发展。