景电灌区高效节水灌溉存在的问题及对策

张涛

（甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心 甘肃 景泰 730400）

提高灌溉效率的目的是尽量减少农业部门的用水量，同时继续保持作物最佳生产率。由于目前可用水资源的减少和人口增长推动了农业活动的扩大，高灌溉效率变得越来越重要。景电灌区应重视节水灌溉，推广节水灌溉项目，提升群众灌溉节水意识。

1 景电灌区概况

景电灌区位于腾格里沙漠的南端，属于温带干旱大陆性气候，日温差变化大，降水量少，蒸发量大，日照时间长，无霜期短，风沙大，尤其是在春季。景电灌区所在区域的相关气候数据和统计结果表明，全县年平均气温为8℃左右，平均年降水量大约200mm，日照时间约为2800h，风速约为3m/s。另外灌区的主要降水时期分布在夏季月份，相对其他地区降水量较少，且降水时间和空间分布呈现不均衡状态，这些都导致作物生长和农业产业化发展受阻。灌区由于降水量相对较少，且土壤为沙质型，导致该区地表水资源缺乏，地下水含量也相对较低，加之气候环境较为干旱，降水缺乏，地下水也不能回流补充，一些地下水资源不能充分利用。景电灌区的地下水往往需要通过大气降水或者水渠来获得，间歇性较强，水源不稳定。灌区的灌溉水源主要是黄河水，整个灌区之内所有的工业和农业生产用水、水源饮用、人畜生活使用等均需要景电灌区来提供。

1972年之前，研究地区的土地主要是裸露的土地和沙漠。灌溉面积几乎为零，没有从黄河中提取灌溉水。项目完成后，灌区的灌溉面积从零迅速扩大到设计灌溉面积。目前，灌溉面积接近200km2，约占研究区的55%。自1972年以来，灌溉取水量从29.2×106m3增加到1991年的最大灌溉取水量158×106m3。自1991年以来，灌溉用水量略有减少。目前，灌溉用水量相对稳定，约为130×106m3。所有的灌溉用水都是通过13个泵站从黄河中抽取的。灌溉分3个时期进行。第1个时期是春播作物的4月份，第2个时期是5月初～7月中旬，第3个时期是10月中旬～11月中旬。灌溉区域的主要作物是春小麦和玉米。随着灌溉面积的扩大，防风林面积迅速增加，占总灌溉面积的近10%。在景泰，由于降水稀少、蒸散需求大和特殊的地表特征，导致产生的径流很少。如何更好地进行灌溉节水，成为当下灌区可持续发展面临的重要课题。

2 景电灌区高效节水灌溉存在的主要问题

2.1 节水灌溉技术落后。从节水灌溉技术发展的长远角度来看，根据景电灌区自然条件引进先进技术与高水平专业人员是保证节水灌溉技术发展的重要基础。目前节水灌溉仍以传统技术为主，技术革新需要投入大量资金，并需要较长的时间进行改进与工程维护。

2.2 缺乏专业人员阻碍了高效节水灌溉的发展。由于景电灌区当地自然条件较为苛刻，发展高效节水灌溉技术所面临的不仅仅是成本问题，还有更高的技术要求。先进的高效节水灌溉工程需要较高的技术水平来维护与运行，目前灌区缺乏相应的技术人才，仅靠管理部门与群众是无法满足工程技术需要的。

2.3 缺乏对高效节水灌溉重要性的认识。高效节水灌溉的目的是尽量减少农业部门的用水量，同时继续保持作物的最佳生产率，提高社会效益和经济效益。但对于群众而言，高效节水灌溉带来的利益并不明显，回报率较低，因此，群众很难认识到高效节水灌溉的重要性，同时缺乏配合工作的积极性。

3 景电灌区高效节水灌溉举措

3.1 大力推广节水灌溉项目。专家和技术人员分析了造成灌溉水浪费的原因，发现主要原因是不科学的灌溉方法。灌区目前已开展示范项目的建设，推广节水灌溉技术，宣传节水灌溉新理念。示范项目包括“大口径(400～500mm)、低压管道输送灌溉水”技术和其他灌溉技术方法，通过试验示范，目前这些技术已经在灌区进行了推广，在高效灌溉节水中发挥了积极作用。但是距离预期效果还存在一定的差距。经过调查分析，造成灌溉水浪费的一个重要原因是灌区农民对节水灌溉的认识不足。灌区在大力推广节水灌溉技术的同时，还需要推行节水灌溉计划的示范并对农民进行培训。在方案实施过程中，这两个要素要紧密地结合在一起。要引导农民积极参与，农民参与到方案中来，与专家和技术人员一起讨论，并在方案的各个阶段共同做出决定。对农民的培训主要是围绕实地活动进行的，灌区尝试以村为单位组织田间活动为农民提供学习和讨论的机会，深受农民的欢迎，达到了对农民的培训与示范项目实施同时进行的目的。

3.2 农业生产技术的改进措施。除了从水资源利用角度进行节水以外，从生产效率角度提高作物产量也是提高水资源利用率的一种措施。在消耗同等水平的水资源的情况下，采用更先进的农业措施与农业技术，种植节水作物，实现高效农业生产，也可以提高节水水平。其中将节水灌溉先进技术引进当地农业生产活动中是该技术的重中之重。不但可以通过提高作物产量带动当地经济高效发展，同时还可以激发农民群众参与节水的积极性，进一步达到节省水资源，实现高效节水灌溉的目的。推广智能灌溉控制器，例如蒸散发(ET)和土壤水分传感器(SMS)控制器等，灌溉控制器制造商都能提供满足多种气候条件下的各种土壤和植物类型需要的产品。当这些设备在有潜在灌溉节余(即过量灌溉)的地点正确实施时，它们能够在保持植物质量的同时减少灌溉用水。当前国内外研究表明，智能灌溉控制器展示了积极的节水效果，在对部分社区及住宅区推广后，智能灌溉控制设备的覆盖面积有显著上升，覆盖率在社区范围中从40%提升到61%，在住宅区范围中从28%提升到32%。在有可能减少过量灌溉的行业或地点推广并安装控制器，仍是解决节水灌溉问题的重点。最后，智能灌溉控制器的发展需要行业深入了解人类与这些设备的互动原理，不适当的编程设置会使节水设备的功能性得不到充分发挥。

3.3 完善水资源管理机制。用水的总量需要控制和分配到固定的数量，即根据农民耕种面积和各级水渠管理的灌溉面积，按比例分配给村、组和水渠，按固定亩数和总量控制分配水，定额分配，超额不补，鼓励采取自我保护的方式进行节水灌溉。供水额度是固定的，采用先进的供水技术，在供水额度内经济地收取固定的费用，对超过规定供水额度外的部分收取高额费用，可以很好地避免水资源的浪费。灌溉水的来源也是水资源管理的重要内容。灌溉水的来源主要可分为3种，即地下水、地表水与非常规水资源。地下水灌溉资源最为常见，一般通过水井获得。地表水的取水难度比地下水稍高一些，需要从江、河、湖中取水并运输至需灌溉农田。而非常规水资源一般是采用特殊技术对废水进行处理或海水脱盐，对于技术要求较高。使用地表水灌溉的一种特殊形式是溢流灌溉，也叫洪水采集。雨水收集或雨水再利用是对雨水的收集、积累、处理或净化以及储存，以便最终再利用。雨水收集主要从屋顶收集降水，并可进一步推广为从溪流、沟壑、短流、地下输送管道(管道)收集径流的溢流灌溉技术(又称洪水收集)，包括从已开发的表面，如道路或停车场，或其他城市环境，如公园、花园和运动场的集水区进行径流收集。与不透水表面接触的水，或无法吸收更多水的饱和表面，被称为地表径流。随着地表径流在不透水表面上传播的距离越来越远，往往会被污染，并聚集越来越多的污染物。溢流灌溉水资源收集的一个主要挑战是去除污染物，以便使这些水可以重新使用。