孫 晶

( 鐵嶺市水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)審核中心，遼寧 鐵嶺112000)

我國的糧食產(chǎn)量呈現(xiàn)出連年增長的趨勢，在中央經(jīng)濟(jì)會(huì)議提出的宏觀調(diào)控的指導(dǎo)下，2011年我國的糧食產(chǎn)量再創(chuàng)歷史新高，實(shí)現(xiàn)了糧食產(chǎn)量的持續(xù)穩(wěn)定增長。我國水資源非常短缺，就北方地區(qū)來說，水資源的供需矛盾也十分尖銳。解決水資源的問題是保持糧食穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵措施，盡管近幾年來陸續(xù)出臺(tái)了一些支持節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的政策，但是我國的水資源嚴(yán)重短缺和水資源浪費(fèi)嚴(yán)重的現(xiàn)象仍然并存。為適應(yīng)新形勢下對(duì)水利工作的新要求，不斷的科技創(chuàng)新使得水利工程設(shè)計(jì)的新思路逐漸完善，為實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處的水利建設(shè)，為全面建設(shè)和諧社會(huì)提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。水利工程學(xué)是一門重要的工程學(xué)科，以建設(shè)水工建筑物為主要手段，目的是改造和控制河流，進(jìn)而滿足人們對(duì)于防洪和水資源的多種需求。

1 現(xiàn)階段我國農(nóng)業(yè)的現(xiàn)狀

我國是一個(gè)干旱缺水的國家，農(nóng)業(yè)用水面臨雙重危機(jī)。我國的水資源總量不足，人均占有量僅占世界平均水平的1/4，而且南北分布嚴(yán)重不平衡，農(nóng)業(yè)用水需求量最大的旱作農(nóng)業(yè)主要集中在北方缺水的地區(qū)。另外，我國的農(nóng)業(yè)灌溉用水浪費(fèi)十分嚴(yán)重，落后的灌溉方式使得中國的灌溉用水的有效利用率僅為發(fā)達(dá)國家的1/2 左右，嚴(yán)重的浪費(fèi)使得原本就已經(jīng)缺乏的水資源更加緊張。在條件較好的地區(qū)發(fā)展高效節(jié)水灌溉工程，起到較強(qiáng)的示范帶動(dòng)作用。有關(guān)節(jié)約水資源的法律政策不完善，人們的節(jié)水意識(shí)淡薄，也沒有配套的節(jié)水措施及設(shè)備，使得我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)越來越受到水資源的制約。同時(shí)，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，機(jī)械化水平較低，機(jī)械化農(nóng)業(yè)對(duì)于提高資源的使用效率，保障糧食安全具有重大的意義。與之相對(duì)應(yīng)的，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式只是單純的注重農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模。傳統(tǒng)的觀念認(rèn)為，越大的規(guī)模會(huì)有越大的產(chǎn)量，而不是注重單位面積的產(chǎn)出，更不是考慮運(yùn)用新的有效合理的技術(shù)，提高資源的有效利用效率。落后的技術(shù)水平，以及沒有完善的配套措施都對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展產(chǎn)生重要的影響。對(duì)自然降水利用率較低，雨水的蓄積一直沒有得到解決，對(duì)于大水漫灌式的灌溉方式改革的力度不夠，仍然是當(dāng)前灌溉的主要手段，真正節(jié)約水資源的噴灌、滴灌技術(shù)在實(shí)際中應(yīng)用較少。

另一方面，我國糧食的產(chǎn)量在很大程度上受到自然條件的限制。我國的水土資源嚴(yán)重不協(xié)調(diào)，受其影響，我國的農(nóng)業(yè)分布也是地域不平衡，比如在我國的西北地區(qū)，由于環(huán)境的特殊性，水土流失嚴(yán)重，脆弱的生態(tài)環(huán)境都使得農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨極大的挑戰(zhàn)。另外，在我國的貧困及偏遠(yuǎn)地區(qū)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入惡性循環(huán)的發(fā)展，不斷地開墾新的耕地，加上不合理的經(jīng)營模式，使得當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展環(huán)境更加惡劣。加上排灌設(shè)施的整體標(biāo)準(zhǔn)較低，年久失修，加劇了對(duì)水資源的浪費(fèi)。整合現(xiàn)有的資源加大財(cái)政投入，提高糧食的綜合生產(chǎn)能力和農(nóng)業(yè)灌溉用水系數(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)水增糧的目的。

2 水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)下的現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)理念

水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)下的節(jié)水農(nóng)業(yè)是一種綜合性的過程，要兼顧實(shí)際農(nóng)業(yè)的發(fā)展和生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。主要的原理是，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，提高對(duì)天然降水和灌溉水源的有效利用效率，來達(dá)到節(jié)約用水和提高農(nóng)業(yè)發(fā)展效益的目的。節(jié)水農(nóng)業(yè)關(guān)系到我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展大局，對(duì)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。但是，當(dāng)前我國的節(jié)水農(nóng)業(yè)具有一定的盲目性，大多數(shù)的地區(qū)，沒有真正了解節(jié)水農(nóng)業(yè)的含義，不顧其實(shí)際情況，建設(shè)節(jié)水灌溉工程，沒有切實(shí)根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際需要。不切實(shí)際的盲目投入與重復(fù)建設(shè)不僅消耗大量的人力、物力、財(cái)力，還對(duì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展造成不良的影響，另外，一味地追求高科技，沒有整體的規(guī)劃以及宏觀的區(qū)劃，只會(huì)適得其反。不同的自然條件以及不同的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件，各種節(jié)水農(nóng)業(yè)措施會(huì)有不同的效果，科學(xué)系統(tǒng)的節(jié)水措施會(huì)使得節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展有長足的進(jìn)步。糧食安全以及水資源的安全對(duì)整個(gè)國家的安全具有重要的戰(zhàn)略意義，也是近幾年推動(dòng)農(nóng)村農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)工作，從中央到地方都把糧食生產(chǎn)作為“三農(nóng)”工作的重點(diǎn)，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，糧食的生產(chǎn)能力也因此不斷得到提高。

生態(tài)水利過程在風(fēng)險(xiǎn)最小化和效益最大化的原則下，注重對(duì)生態(tài)系統(tǒng)長期性的監(jiān)測和評(píng)估。水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)下節(jié)水農(nóng)業(yè)的實(shí)施重點(diǎn)在于，在滿足作物對(duì)水分需要的前提下，最大程度的減少對(duì)水資源的浪費(fèi)，通過實(shí)施一些技術(shù)手段達(dá)到這一目標(biāo)，對(duì)農(nóng)業(yè)用水開源節(jié)流、擴(kuò)充土壤水庫、提高灌區(qū)用水與輸配水的有效使用率。對(duì)現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)有關(guān)理論與技術(shù)的綜合利用，經(jīng)小規(guī)模的試驗(yàn)，可以將灌溉水的有效利用率提高七到八成，對(duì)作物的產(chǎn)量有20%左右的提升，并且也較大規(guī)模的提升了經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，這一成果的取得可以為我國的大型灌溉區(qū)與重點(diǎn)節(jié)水縣提供參考。目前我國的種植結(jié)構(gòu)以小麥、玉米、水稻等作物為主，需水量較大是前兩者，而前兩者恰恰是在我國缺水現(xiàn)象比較嚴(yán)重的北方地區(qū)。因此，對(duì)于現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)來說，創(chuàng)造抗旱節(jié)水型、水分高效利用型的優(yōu)異育種新技術(shù)、抗旱節(jié)水與高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)相結(jié)合的新品種成為對(duì)小麥、玉米實(shí)施現(xiàn)代化作業(yè)的主要手段。

3 從水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)角度談節(jié)水型農(nóng)業(yè)

3.1 調(diào)整和優(yōu)化農(nóng)作物布局結(jié)構(gòu)，優(yōu)化農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展模式

對(duì)于節(jié)水農(nóng)業(yè)來說，作物的種植結(jié)構(gòu)和作物布局在很大程度上決定著農(nóng)業(yè)發(fā)展的水平，高耗水、低效益的農(nóng)作物的種植對(duì)嚴(yán)重缺水的區(qū)域情形不適合，對(duì)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整與改善來促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展。種植結(jié)構(gòu)對(duì)于糧食增產(chǎn)、節(jié)水農(nóng)業(yè)等因素的統(tǒng)籌考慮，這是一個(gè)復(fù)雜、緊迫的任務(wù)，通過對(duì)當(dāng)?shù)厮Y源狀況以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的綜合分析，明確不同區(qū)域的綜合承載能力，加快建立低消耗、高效益的節(jié)水型農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)。認(rèn)真編制實(shí)施方案，明確建設(shè)目標(biāo)、建設(shè)方式等，將任務(wù)切實(shí)落實(shí)到實(shí)處，挑選基礎(chǔ)條件優(yōu)越、準(zhǔn)備工作充分、地方重視、群眾積極性高、管理水平較高的地區(qū)開展試點(diǎn)工作。研究重要生態(tài)區(qū)域的高效節(jié)水的農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)，以及根據(jù)不同的地域條件而確定的高效節(jié)水間作套種與輪作的種植模式，優(yōu)化發(fā)展節(jié)水型農(nóng)作物的技術(shù)以及量化指標(biāo)。通過國家導(dǎo)向，帶動(dòng)地方和科技企業(yè)的投入，逐漸形成多元化的投入機(jī)制。

將節(jié)水農(nóng)業(yè)納入農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的中長期規(guī)劃中，將各地的資源協(xié)調(diào)綜合利用，綜合考慮生態(tài)規(guī)劃建設(shè)與農(nóng)業(yè)發(fā)展，因地制宜，因時(shí)制宜，確定不同地區(qū)以及不同階段的農(nóng)業(yè)節(jié)水發(fā)展模式。另一方面，農(nóng)民是節(jié)水農(nóng)業(yè)實(shí)施的主體，將節(jié)水農(nóng)業(yè)與當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)業(yè)經(jīng)營和增加農(nóng)民的收入結(jié)合在一起。做好有關(guān)工作的銜接，合理布局各部門之間的職責(zé)區(qū)域劃分，盡可能發(fā)揮集體效應(yīng)和規(guī)模效應(yīng)。精心組織施工，確保工程的質(zhì)量，保證高質(zhì)量完成建設(shè)任務(wù)，建立責(zé)任追究制度，出現(xiàn)問題，明確責(zé)任，及時(shí)改正。發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)的重點(diǎn)放在田間節(jié)水灌溉技術(shù)上，新型的微灌過濾器、節(jié)能異形噴嘴噴頭以及適宜家庭使用的較小規(guī)模的播種與灌溉設(shè)備，將整個(gè)農(nóng)作物生產(chǎn)過程中需要的灌水、施肥以及播種融為一體。以科技為先導(dǎo)，不斷總結(jié)示范區(qū)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，注重技術(shù)的組合與技術(shù)模式，加快新成果的轉(zhuǎn)化與推廣速度。

3.2 注重生態(tài)系統(tǒng)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的積極作用，創(chuàng)新節(jié)水機(jī)制與管理體制

水利生態(tài)工程的設(shè)計(jì)必須要求設(shè)計(jì)師轉(zhuǎn)變過去控制自然界的目的，樹立全新的工程理念，尊重自然生態(tài)環(huán)境。具體來說，完善農(nóng)業(yè)用水定額，實(shí)施用水獎(jiǎng)懲制度，改善原有的灌溉技術(shù)，繼續(xù)在轉(zhuǎn)讓農(nóng)業(yè)水權(quán)方面進(jìn)行有益的探索。農(nóng)民用水合作組織對(duì)于建立健全用水制度，完善用水管理體制具有不可替代的作用，鼓勵(lì)和引導(dǎo)用水單位對(duì)工程管理、用水秩序、水費(fèi)收繳進(jìn)行自主管理，實(shí)現(xiàn)節(jié)水農(nóng)業(yè)的良性運(yùn)行。發(fā)展與完善灌溉系統(tǒng)輸配水監(jiān)控與調(diào)配技術(shù)，減少水資源在灌溉環(huán)節(jié)的浪費(fèi)，創(chuàng)造水分損耗小、性價(jià)比高、受外界因素影響小的量水設(shè)備。研究開發(fā)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的新型仿真模擬系統(tǒng)與實(shí)時(shí)監(jiān)控體系，以計(jì)算機(jī)識(shí)別技術(shù)和動(dòng)態(tài)配水系統(tǒng)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)對(duì)作物的現(xiàn)代化科學(xué)管理。

3.3 改造河流生態(tài)系統(tǒng)，開源節(jié)流

對(duì)所在區(qū)域的自然降水建立高效的利用技術(shù)體系，對(duì)自然降水的最優(yōu)開發(fā)規(guī)模進(jìn)行準(zhǔn)確地把握，改造河流生態(tài)系統(tǒng)，最重要的是研發(fā)新型、高效的集雨裝置，現(xiàn)階段主要是通過生物手段和工程手段實(shí)現(xiàn)的。新型有效的集雨設(shè)施的結(jié)構(gòu)形式和現(xiàn)實(shí)已經(jīng)成型的技術(shù)對(duì)獲得雨水積蓄具有重要作用。另外一個(gè)主要的方面就是再生水，再生水灌溉對(duì)農(nóng)作物、土壤以及地下水等的影響還需要進(jìn)一步研究，對(duì)于再生水的安全化檢測是這個(gè)問題的關(guān)鍵，建立安全高效的再生水利用體系，開創(chuàng)新的不同的再生水灌溉模式，再生水與純凈水灌溉之間的混合的應(yīng)用技術(shù)等以應(yīng)對(duì)不同生產(chǎn)環(huán)境的作物。

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系將提高作物對(duì)水資源的利用效率，對(duì)作物實(shí)現(xiàn)充分的灌溉，減少浪費(fèi)，運(yùn)用仿真模擬系統(tǒng)和水量實(shí)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。對(duì)于節(jié)水農(nóng)業(yè)的研究，會(huì)在理論上以及技術(shù)上具有源頭創(chuàng)新性，加速我國現(xiàn)代節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)體系的建立。對(duì)于節(jié)水農(nóng)業(yè)的發(fā)展，建設(shè)與保護(hù)必須并重，對(duì)于管理主體和管護(hù)責(zé)任落實(shí)到實(shí)處，確保工程建設(shè)成效和群眾長期受益。制定促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的中長期規(guī)劃和政策，只有在統(tǒng)籌全局的政策的指引下，我國的現(xiàn)代化節(jié)水農(nóng)業(yè)才能真正取得突破性的進(jìn)展。水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)下的節(jié)水型農(nóng)業(yè)對(duì)于提高作物產(chǎn)量，兼顧生態(tài)環(huán)境與生態(tài)保護(hù)具有重要的實(shí)踐意義。

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