范永平
(靈丘縣水務局,山西 靈丘 034400)
近年來,水利工程的快速發(fā)展帶動了農(nóng)村地區(qū)基礎設施的建設,農(nóng)田水利灌溉也得到廣泛關注[1]。目前,部分地區(qū)利用農(nóng)田水利灌溉技術,解決了當?shù)氐乃Y源短缺等問題,與此同時,對推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的水平和促進農(nóng)民增產(chǎn)增收具有實際意義。因此,本文圍繞農(nóng)田水利灌溉技術展開討論。
靈丘縣位于大同市東南邊峰,東毗河北省誅源縣,西臨本省渾源、繁峙縣,北連廣員。河北蔚縣,西接河北阜平,形如一個長方斜四邊形。東西寬61 km,南北長90 km,總面積2732 km2。
全縣地形南北高,中間低,平均海拔1200 m,境內(nèi)山多川少,素有“九分山水一分田”之說??煞譃樗膫€分區(qū),即南部石山區(qū)、中部平川區(qū)、北部丘陵及土石山山區(qū)。平川區(qū)唐河南岸由于沒有較大的支流發(fā)育,地下水儲量過少;土石山區(qū)構造較為復雜,屬靈丘背斜邊緣。該區(qū)高寒缺水,地形復雜,耕地較多,溝壑縱橫,以大氣降水為主要補給水源;石山區(qū)水源較為豐富,但是由于地下水富集條件不同,不同地段富水性差異較大,所以該區(qū)域范圍內(nèi)也存在不同程度的缺水村莊。
全縣氣候特點是春旱多風,夏熱雨量集中,秋高氣爽,冬寒少雪,多年平均氣溫6.9℃,最高溫37.3℃,最低溫-30.7℃,無霜期為111天~161天。多年平均降雨量428 mm,時空分布不均,以6月~9月為最多,占全年降雨的80%。多年平均蒸發(fā)量1957 mm,風力一般4~5級。全縣十河兩系,屬海河流域大清河水系,地下水類型可分為基巖裂隙水與松散層孔隙水兩種類型。
靈丘縣轄12個鄉(xiāng)、鎮(zhèn),255個行政村、415個自然村,共有人口24.32萬人,其中農(nóng)業(yè)人口20.82萬人,2018年全縣糧食總產(chǎn)量61002 t,油料1141t,農(nóng)村經(jīng)濟總收入9.74億元,農(nóng)民人均收入3505元,全縣工業(yè)總產(chǎn)值13.03億元,屬國家級貧困縣。靈丘縣是一個以農(nóng)業(yè)為主的經(jīng)濟縣,作物種類有玉米,谷,山藥,豆類。油料、煙葉等。由于缺水人口多,缺水情況嚴量,浪費了大量的勞動力。不僅影響了群眾的正常生活,而且嚴重制約了農(nóng)村生產(chǎn)力的發(fā)展[2]。
全縣多年平均河川徑流量為1.1936億m3,地下水資源量為1.2012億m3,河川徑流量與地下水重復量0.838億m3,水資源總量1.5568億m3,地下水可采量為0.49億m3。水資源分布極不均勻,山區(qū)、丘陵區(qū)資源量少,人均占有量不足100 m3,由于分布不均,開采難度較大,河道上游雖有小的清水基流。但中游潛入地下,雖在下游出境處清水出露,但已無法利用。水資源年內(nèi)分配不均,年際變化大。河川徑流主要補給是暴雨洪水,一般集中在7月、8月、9月三個月,但洪水利用率較低,山區(qū)基巖裂隙水和丘陵區(qū)松散孔隙水成為山丘區(qū)的主要水源。山丘區(qū)人民生活用水較為困難,特別近幾年來,氣候連續(xù)干早,大批出露的泉水斷流,人畜飲水更加困難。
(1)中型灌區(qū)
全縣共有中型灌區(qū)4個,即北躍灌區(qū),大東河灌區(qū)、固城揚水站、華山灌區(qū),四個灌區(qū)共有渠道449.14 km,其中防滲渠282.2 km。灌區(qū)內(nèi)有機電井64眼,四個中型灌區(qū)有效灌溉面積8.115萬畝,實際灌溉面積6.3萬畝。
(2)小型自流灌區(qū)
全縣有小型自流灌區(qū)64處,其中小水庫3處,即唐河水庫,華山水庫和王莊水庫,塘壩2處,自流渠道59處,渠道總長度443.74 km,其中防滲渠196.48 km,有效灌溉面積4.155萬畝,實際灌溉面積2.3萬畝。
(3)井灌區(qū)
全縣共有灌溉機井368眼,有效灌溉面積6.105萬畝,實際灌溉面積2.85萬畝,灌區(qū)渠道總長246.87 km,其中防滲渠90.01 km,管道210.72 km。另有一處公路集雨灌溉工程,有蓄水窖30眼,蓄水能力900 m3,補充灌溉面積400畝。
灌溉用水量953萬m3,其中地表水725萬m3,地下水238萬m3。
合理的農(nóng)田水利灌溉能有效改善當?shù)厮Y源利用現(xiàn)狀,保障農(nóng)民的農(nóng)作物產(chǎn)量和經(jīng)濟利益[3]。由當前靈丘縣的農(nóng)田水利灌溉工程現(xiàn)狀可以看出,整個工程的節(jié)水效率仍然有待提高。
成立專門的組織管理機構,能保證水資源的高效可持續(xù)開發(fā)。合理有效的組織管理機構不僅能代表管理的核心權威,還能監(jiān)管機構人員的工作狀態(tài)。當前,有些水利工程管理單位因為區(qū)域分割嚴重、設置重復等問題,造成管理權限分散,水資源利用率低,無法實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置等問題。而設立專門的水資源組織管理機構,是水資源有效利用的一個重要環(huán)節(jié)[4]。一方面能體現(xiàn)管理機構的權威性和高效性,另一方面有利于明確各個部門和團隊的責任分工,促進共同協(xié)作,加強水資源的監(jiān)督管理效率,體現(xiàn)了水資源統(tǒng)一管理的協(xié)調(diào)性。在不同的區(qū)域設置管理機構的模式,既可以保證水資源管理的權屬性,又有利于實現(xiàn)水資源保護和管理機制的同步運行。
項目實施之前,相關設計人員要到現(xiàn)場實際調(diào)研水資源分布情況,明確水資源配置狀況。應用高效節(jié)水灌溉技術,同時也要保護當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境,保證農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。相關管理部門要及時掌握調(diào)整水資源分配情況,并對各項指標進行定期的評估與監(jiān)測。在進行水資源分配時也要實時監(jiān)控總量,落實各個區(qū)域和單位的責任,提高管理效率。與此同時,加強節(jié)約用水理念的宣傳,要讓人們意識到節(jié)水的重要性,合理利用水資源。
針對不同的農(nóng)作物類型和土質(zhì),應選擇適宜的灌溉技術,以發(fā)揮節(jié)水技術的效能[5]。節(jié)水灌溉技術的使用過程中受到較多的干擾因素,導致結果無法盡如人意。我們還需要在實踐中不斷探索和解決相關的問題,緩解水資源利用的矛盾,提高水資源的利用效率,在技術的應用中及時根據(jù)不同的種植類型和條件調(diào)整新的方案,可以盡量考慮通過減少耕地面積、種植需水量少的作物等方式達到節(jié)水的效益,因此,選擇適宜的灌溉技術對實現(xiàn)利益最大化有重要作用。
建立節(jié)水灌溉示范點能起到模范榜樣作用,是水利工程管理標準化模式的體現(xiàn)[6]。節(jié)水灌溉示范區(qū)要做到嚴格把關各項指標,促進農(nóng)民增產(chǎn)增收,并要維護生態(tài)環(huán)境的平衡發(fā)展,實現(xiàn)生態(tài)效益與經(jīng)濟發(fā)展的完美結合,完成現(xiàn)代化特征的節(jié)水灌溉工程,達到科學示范的目的。另外,示范區(qū)的選址也應當重視,需要考察具備條件地域的實際情況。
節(jié)水灌溉技術的應用是整個農(nóng)田水利灌溉工程的核心,因此,除了綜合應用傳統(tǒng)的節(jié)水灌溉技術之外,還要不斷地學習和引進先進高效的技術,加快農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的步伐。比如,在新疆這樣的干旱地區(qū),將傳統(tǒng)的灌溉技術轉(zhuǎn)變?yōu)閲姽嗷虻喂?,能有效?jié)約水資源,解決用水利用率低的問題。
(1)結合生物科技研究的節(jié)水灌溉技術。基于生物科技研究,通過農(nóng)作物的生理特征研究發(fā)現(xiàn)其生理周期及其他指標,利用生理期需水量的不同,在一定時期內(nèi),使其虧水生長,從而控制作物的瘋長,提高其品質(zhì),同時還能節(jié)約水資源,促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展。
(2)利用3S技術進行節(jié)水灌溉技術的應用。3S技術是全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)、地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感技術(RS)的合稱。我們可以借助計算機利用3S技術對農(nóng)作物的生長信息進行數(shù)據(jù)采集,通過數(shù)據(jù)的分析和判斷,得到作物的需水規(guī)律,比如在哪個階段需水量最大,哪個階段需水量較少,從而高效利用水資源[7]。
(3)集成生物技術、信息技術、自動化為一體的節(jié)水灌溉技術系統(tǒng)[8]。這個系統(tǒng)利用了信息技術、智能技術、自動化技術與生物技術的有機融合,全面監(jiān)測農(nóng)作物的生長情況,實時獲得相關的信息,通過對農(nóng)作物的水分指標、土壤含水量等相關指標的分析,進行變量灌溉,充分發(fā)揮多學科技術的優(yōu)勢,達到高效節(jié)約的農(nóng)田水利灌溉模式。
節(jié)水灌溉技術是農(nóng)田水利灌溉技術的一種有效手段,利用它可以解決水資源短缺的問題,促進農(nóng)業(yè)結構改革,增加農(nóng)民的經(jīng)濟收入。通過合理的發(fā)展規(guī)劃,靈丘縣的農(nóng)田水利灌溉現(xiàn)狀將會得到明顯的改善,高效的農(nóng)田節(jié)水灌溉技術也將成為幫助農(nóng)民增收豐產(chǎn)的基礎設施建設,從而發(fā)揮農(nóng)田水利灌溉工程的最大效益,保障生態(tài)與經(jīng)濟的可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展。