山东省农田水利节水灌溉存在的问题及其对策
2024-09-05李秀梅李冉
摘 要 随着农业灌溉水资源日益紧张,节水灌溉已成为农田水利领域的重要研究方向。为加快实现农田水利节水灌溉,以山东省为例,分析了农田水利节水灌溉存在的农田灌溉水资源利用效率偏低、农田水利设施老化失修、农业灌溉用水管理机制有待完善、农业灌溉水资源优化配置不足等问题,并提出了推广高效节水灌溉技术、加强农田水利设施建设与维护、建立健全农业灌溉用水管理机制、优化农业灌溉水资源配置方案等对策。
关键词 农田水利;节水灌溉;优化策略;山东省
中图分类号:S274 文献标志码:C DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.16.045
山东省作为我国重要的农业大省,其农业生产对推动我国发展具有重要作用。然而,当前山东省农业灌溉水资源短缺问题日益严重,推进农田水利节水灌溉迫在眉睫。因此,基于山东省农田水利灌溉现状,分析农田水利节水灌溉存在的问题,并提出相应对策,以期为保障粮食安全、促进农业可持续发展提供借鉴。
1 山东省农田水利灌溉现状
山东省位于我国北部,属于温带季风气候,降水时空分布不均,年际变化较大。据统计,山东省多年平均水资源总量为300.21亿m3,人均占有量为334 m3,低于全国平均水平。山东省农业用水量占全省总用水量的50%以上[1]。目前,山东省农田有效灌溉面积达4 345 593.33 hm2,农田水利工程设施包括大中型灌区134处、小型灌区1.98万处。其中,大中型灌区设计灌溉面积2 261 333.33 hm2,占山东省农田有效灌溉面积的52%[1]。然而,受历史条件限制,山东省农田水利工程体系仍有待完善。部分灌区建设于20世纪50—70年代,工程标准相对较低,配套设施不够完善,管理水平有待提升,以土渠为主的输配水系统灌溉水利用系数约为0.45[2]。同时,受经济条件制约,农田水利设施维护资金投入不足,灌溉服务能力有所下降。此外,近年来气候变化导致山东省干旱灾害频发,区域性缺水问题日益凸显,现有农田水利工程调蓄能力面临挑战,供需矛盾突出,急需加快推进山东省农田水利节水灌溉建设,提升农业用水效率,保障粮食生产安全。
2 山东省农田水利节水灌溉存在的问题
2.1 农田灌溉水资源利用效率偏低
山东省农田灌溉水资源利用效率普遍偏低。据估算,山东省农田灌溉水资源的有效利用系数仅为0.528,远低于发达国家0.7~0.8的水平[3]。造成这一问题的主要原因为在山东省农业灌溉中,传统大水漫灌方式仍然占据主导地位,节水灌溉技术推广应用不足。例如,在沂蒙山区,农户普遍采用大水漫灌的方式,每667 m2灌溉定额高达800 m3,而如果应用滴灌技术,每667 m2灌溉定额仅需200~300 m3,节水潜力巨大[1]。同时,农田输配水系统以土渠为主,渠道渗漏损失大,加之灌溉管理粗放,灌水定额制定不科学,造成大量水资源浪费。实证研究表明,山东省农田灌溉水资源利用效率每提高0.1,即可节水10.8亿m3,在水资源日益紧缺的形势下,大幅提升农业灌溉水资源利用效率刻不容缓[3]。
2.2 农田水利设施老化失修
山东省部分农田水利设施建设于20世纪50—70年代,受当时技术条件和经济水平限制,工程标准偏低,抗灾能力不足。据不完全统计,山东省50%的农田水利设施超过了设计使用年限[4]。例如,淄博市70%的灌区渠道为土渠,泰安市宁阳县衡王河灌区自1972年建成以来从未进行大中修,设施老化失修问题突出。农田水利设施老化失修直接导致输水效率低下,渠系水利用系数普遍在0.6以下,不仅造成大量水资源浪费,也难以满足农业生产需求。以德州市为例,农田水利工程设计灌溉面积114 666.67 hm2,但因设施年久失修,实际灌溉面积仅为93 333.33 hm2,灌溉保证率不足85%[2]。此外,山东省农田水利设施维修养护资金投入严重不足,专业管理人员短缺,许多工程设施得不到及时维护,进一步加剧了老化失修的问题。
2.3 农业灌溉用水管理机制有待完善
山东省农业灌溉用水管理机制改革滞后,无法满足现代农业发展需求,制约了水资源的高效利用。当前,山东省农业灌溉用水管理职责分散在水利、农业农村、财政等多个部门,缺乏统一协调机制,政出多门、管理不到位的问题较为突出。以农田水利工程运行管理为例,部分工程产权划分不清晰,管理主体不明确,致使工程失管、失修现象较为普遍。同时,山东省农业水价形成机制不健全,既不能充分反映水资源的稀缺程度,又无法调动农民节水积极性。例如,寿光市农业水价长期维持在0.11元·m-3,低于生活和工业用水价格,农民通过节水增收的内生动力不足[5]。此外,山东省农业灌溉用水计量设施建设滞后,农田灌溉用水计量率较低,农户缺乏节水意识,水费计收主要采取定额收取的方式,与实际用水量脱钩,农业灌溉用水管理机制不顺、不活,已成为实现农田水利节水灌溉的突出障碍。
2.4 农业灌溉水资源优化配置不足
山东省农业灌溉水资源优化配置存在诸多不足,尚未形成科学合理的水资源配置格局,制约了农业生产的高效发展。受自然条件和历史因素影响,山东省部分地区农田水利工程布局不合理,区域发展不平衡问题突出。以鲁西北黄泛区为例,虽然水资源总量丰沛,但工程性缺水问题严重,农田灌溉面临较大压力;而鲁中、鲁南地区农田水利工程密集,水资源开发利用程度较高,但分散管理、低效运行导致水资源浪费现象普遍。同时,农业水资源统筹配置不足,加剧了农业用水矛盾。山东省农田水利分区管理特征明显,跨区域水资源调配机制尚未健全,水资源丰富地区与缺水地区之间缺乏有效互济,难以实现区域农业灌溉水资源整体高效利用。
3 对策
3.1 推广高效节水灌溉技术
针对山东省农田灌溉水资源利用效率偏低的问题,大力推广高效节水灌溉技术是提升农业用水效率的关键举措。山东省应结合区域特点,因地制宜选择适宜的高效节水灌溉技术。例如,在水资源相对丰富的鲁西北平原区,可重点推广低压管灌、喷灌等技术;在水资源紧缺的鲁中、鲁南丘陵山区,宜积极发展滴灌、微灌等精量灌溉技术。同时,加快智能化农业节水关键技术推广应用,积极探索基于物联网的智能灌溉控制系统,通过部署田间土壤墒情监测设备和自动灌溉装置,实现农田水分实时感知、灌溉智能调控,进一步提升灌溉精准化水平。此外,加强高效节水灌溉技术推广服务体系建设,完善技术标准规范,开展技能培训,提升农户节水灌溉意识和技术水平,也是破解农田灌溉水资源利用效率偏低难题的有效途径。可整合基层农技推广力量,组建高素质节水灌溉技术服务队伍,通过“田间课堂”、现场观摩、手机APP推送等多种形式,加大节水灌溉技术培训力度,使农户掌握高效节水灌溉技术,为推进农田水利节水灌溉奠定坚实基础。
3.2 加强农田水利设施建设与维护
针对山东省农田水利设施老化失修的问题,加强农田水利设施建设与维护是加快推进农田水利节水灌溉、实现农业高质量发展的关键举措。山东省应统筹各级财政资金,加大农田水利设施建设资金投入力度,着力提升工程标准和防灾抗灾能力。在农田水利设施建设过程中,要坚持因地制宜、分类施策的原则,充分考虑当地水资源条件、农作物种植结构特点等因素,科学制订建设方案。例如,在沂蒙山区,可重点加强山塘水库等蓄水工程建设,提高雨洪资源利用率;在平原区,可着力推进灌区续建配套与现代化改造,提高灌溉服务水平。同时,山东省应创新农田水利设施管护机制,建立健全管护责任体系,切实加强设施维修养护。可探索建立农田水利工程管护基金,通过水费提留、政府补贴等多元化筹资方式,为工程良性运行提供资金保障。可整合省级中型灌区管理处、县水利局、乡镇农水站等力量,成立农田水利工程管护中心,明确管护责任主体,统筹实施灌区设施维修养护,有效提升工程运行效率。加快智能化信息化技术在农田水利设施管理中的应用,提升设施运行管理的科学化水平,也是破解农田水利设施失管失修难题的有效途径。此外,可积极推广渠道防渗衬砌、河道生态护岸等新技术,提高农田水利工程的安全性和稳定性;通过在灌区骨干工程上安装视频监控、水位监测仪等设备,建立灌区信息化管理平台,实现对灌区水库、泵站、渠系等设施的实时监测和远程控制,进一步提高农田水利设施管理维护的精细化水平。
3.3 建立健全农业灌溉用水管理机制
建立健全农业灌溉用水管理机制是提高农业用水效率,实现农田水利节水灌溉的重要保障。山东省应推进农业灌溉用水管理机制改革,建立权责明确、分工合理的管理机制,破解农业灌溉用水多头管理、责任不清等难题。可整合水利、农业、财政等部门力量,成立县域农业用水管理委员会,统一制定农业节水规划,统筹推进农业节水工作。还可积极探索政府与市场合作机制,通过政府购买服务等方式,吸引社会资本参与灌区运行维护,建立专业化管理队伍,切实提高灌区管理水平和服务能力。同时,加快推进农业水价综合改革,完善农业水权水价形成机制,充分发挥价格杠杆在农业节水中的调节作用。在具体实施中,可探索实行分类水价制度,对粮食作物维持现有水价不变,对经济作物等适当提高水价,引导农民调整种植结构,提高农业用水效益。建立精准补贴与节水挂钩机制,对采用节水灌溉技术并实现节水目标的农户给予水费奖励或现金补贴,调动农户节水积极性。此外,加快农业灌溉用水计量设施建设,夯实农业节水的基础。可大力推广农业灌溉用水计量到田、到户、到地,实行分户计量收费,探索通过远传水表、集成电路卡等信息化手段,强化农业灌溉用水过程监管,促进农田水利节水灌溉尽快实现。
3.4 优化农业灌溉水资源配置方案
针对山东省农业灌溉水资源优化配置不足的问题,优化农业灌溉水资源配置方案是提升农业用水效率,构建节水型农业的关键举措。山东省应坚持统筹兼顾、综合平衡的原则,在全面摸清区域水资源禀赋和农业用水需求的基础上,因地制宜制定农业灌溉水资源优化配置方案。在具体实施中,可以县域为单元,充分考虑地形地貌、水资源状况、农作物种植结构等因素,科学划定农业用水分区,制定分区分类的农业灌溉水资源配置策略,因区施策推进农田水利节水灌溉。同时,加快构建农业灌溉水资源精准调配机制,提高农业灌溉水资源配置的科学性和精细化水平。建议以大型灌区为载体,在骨干工程上建设调蓄水库、总量控制闸等调控性工程,结合农情和墒情信息,对农业灌溉水资源实施精准调度,最大限度发挥工程效益。还可以积极探索基于信息化的农业灌溉水资源智能调配技术,利用大数据、云计算等先进技术手段,实现农业用水需求的精准预估和动态优化配置,进一步提升农业灌溉水资源配置效率。此外,优化农业用水结构,促进农业用水向高效作物倾斜,也是破解农业灌溉水资源配置与产业结构不匹配难题的重要抓手。例如,在寿光市,可大力发展设施蔬菜、花卉苗木等高效经济作物种植产业,积极推广集雨补灌、水肥一体化等节水技术,在农业高质量发展中实现农业灌溉水资源的优化配置;而在蒙阴县,则可加快发展以花生、红薯为代表的旱作农业,通过合理布局粮经饲统筹种植,切实提高农业灌溉水资源配置效率和农业综合效益。
4 结语
山东省农田水利节水灌溉面临诸多挑战,但也蕴藏着巨大的发展潜力。通过坚持因地制宜、分类施策,着力推广高效节水灌溉技术,加强农田水利设施建设与维护,建立健全农业灌溉用水管理机制,优化农业灌溉水资源配置方案,能够破解当前难题,实现农业节水增效和高质量发展,为加快建设现代农业强省做出更大贡献。
参考文献:
[1] 邢瑞.土地出让收益计提和统筹的农业增产效应研究:以农田水利建设资金为例[D].济南:山东大学,2023.
[2] 王晓玉,韩伟杰,许志红.青岛市农田水利工程建设及智能化发展方向[J].农业工程技术,2023,43(11):90-91.
[3] 吴迪.山东菏泽牡丹区高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].农业工程技术,2022,42(35):38.
[4] 姜红军.节水灌溉新技术在农田水利建设中的有效性探究[J].地下水,2022,44(2):113-114.
[5] 蔡威熙.农业水价综合改革效应研究:以山东省为例[D].泰安:山东农业大学,2021.
(责任编辑:刘宁宁)