張濤

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心 甘肅 景泰 730400）

提高灌溉效率的目的是盡量減少農(nóng)業(yè)部門的用水量，同時(shí)繼續(xù)保持作物最佳生產(chǎn)率。由于目前可用水資源的減少和人口增長推動(dòng)了農(nóng)業(yè)活動(dòng)的擴(kuò)大，高灌溉效率變得越來越重要。景電灌區(qū)應(yīng)重視節(jié)水灌溉，推廣節(jié)水灌溉項(xiàng)目，提升群眾灌溉節(jié)水意識(shí)。

1 景電灌區(qū)概況

景電灌區(qū)位于騰格里沙漠的南端，屬于溫帶干旱大陸性氣候，日溫差變化大，降水量少，蒸發(fā)量大，日照時(shí)間長，無霜期短，風(fēng)沙大，尤其是在春季。景電灌區(qū)所在區(qū)域的相關(guān)氣候數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，全縣年平均氣溫為8℃左右，平均年降水量大約200mm，日照時(shí)間約為2800h，風(fēng)速約為3m/s。另外灌區(qū)的主要降水時(shí)期分布在夏季月份，相對(duì)其他地區(qū)降水量較少，且降水時(shí)間和空間分布呈現(xiàn)不均衡狀態(tài)，這些都導(dǎo)致作物生長和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展受阻。灌區(qū)由于降水量相對(duì)較少，且土壤為沙質(zhì)型，導(dǎo)致該區(qū)地表水資源缺乏，地下水含量也相對(duì)較低，加之氣候環(huán)境較為干旱，降水缺乏，地下水也不能回流補(bǔ)充，一些地下水資源不能充分利用。景電灌區(qū)的地下水往往需要通過大氣降水或者水渠來獲得，間歇性較強(qiáng)，水源不穩(wěn)定。灌區(qū)的灌溉水源主要是黃河水，整個(gè)灌區(qū)之內(nèi)所有的工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水、水源飲用、人畜生活使用等均需要景電灌區(qū)來提供。

1972年之前，研究地區(qū)的土地主要是裸露的土地和沙漠。灌溉面積幾乎為零，沒有從黃河中提取灌溉水。項(xiàng)目完成后，灌區(qū)的灌溉面積從零迅速擴(kuò)大到設(shè)計(jì)灌溉面積。目前，灌溉面積接近200km2，約占研究區(qū)的55%。自1972年以來，灌溉取水量從29.2×106m3增加到1991年的最大灌溉取水量158×106m3。自1991年以來，灌溉用水量略有減少。目前，灌溉用水量相對(duì)穩(wěn)定，約為130×106m3。所有的灌溉用水都是通過13個(gè)泵站從黃河中抽取的。灌溉分3個(gè)時(shí)期進(jìn)行。第1個(gè)時(shí)期是春播作物的4月份，第2個(gè)時(shí)期是5月初～7月中旬，第3個(gè)時(shí)期是10月中旬～11月中旬。灌溉區(qū)域的主要作物是春小麥和玉米。隨著灌溉面積的擴(kuò)大，防風(fēng)林面積迅速增加，占總灌溉面積的近10%。在景泰，由于降水稀少、蒸散需求大和特殊的地表特征，導(dǎo)致產(chǎn)生的徑流很少。如何更好地進(jìn)行灌溉節(jié)水，成為當(dāng)下灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展面臨的重要課題。

2 景電灌區(qū)高效節(jié)水灌溉存在的主要問題

2.1 節(jié)水灌溉技術(shù)落后。從節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展的長遠(yuǎn)角度來看，根據(jù)景電灌區(qū)自然條件引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與高水平專業(yè)人員是保證節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。目前節(jié)水灌溉仍以傳統(tǒng)技術(shù)為主，技術(shù)革新需要投入大量資金，并需要較長的時(shí)間進(jìn)行改進(jìn)與工程維護(hù)。

2.2 缺乏專業(yè)人員阻礙了高效節(jié)水灌溉的發(fā)展。由于景電灌區(qū)當(dāng)?shù)刈匀粭l件較為苛刻，發(fā)展高效節(jié)水灌溉技術(shù)所面臨的不僅僅是成本問題，還有更高的技術(shù)要求。先進(jìn)的高效節(jié)水灌溉工程需要較高的技術(shù)水平來維護(hù)與運(yùn)行，目前灌區(qū)缺乏相應(yīng)的技術(shù)人才，僅靠管理部門與群眾是無法滿足工程技術(shù)需要的。

2.3 缺乏對(duì)高效節(jié)水灌溉重要性的認(rèn)識(shí)。高效節(jié)水灌溉的目的是盡量減少農(nóng)業(yè)部門的用水量，同時(shí)繼續(xù)保持作物的最佳生產(chǎn)率，提高社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。但對(duì)于群眾而言，高效節(jié)水灌溉帶來的利益并不明顯，回報(bào)率較低，因此，群眾很難認(rèn)識(shí)到高效節(jié)水灌溉的重要性，同時(shí)缺乏配合工作的積極性。

3 景電灌區(qū)高效節(jié)水灌溉舉措

3.1 大力推廣節(jié)水灌溉項(xiàng)目。專家和技術(shù)人員分析了造成灌溉水浪費(fèi)的原因，發(fā)現(xiàn)主要原因是不科學(xué)的灌溉方法。灌區(qū)目前已開展示范項(xiàng)目的建設(shè)，推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，宣傳節(jié)水灌溉新理念。示范項(xiàng)目包括“大口徑(400～500mm)、低壓管道輸送灌溉水”技術(shù)和其他灌溉技術(shù)方法，通過試驗(yàn)示范，目前這些技術(shù)已經(jīng)在灌區(qū)進(jìn)行了推廣，在高效灌溉節(jié)水中發(fā)揮了積極作用。但是距離預(yù)期效果還存在一定的差距。經(jīng)過調(diào)查分析，造成灌溉水浪費(fèi)的一個(gè)重要原因是灌區(qū)農(nóng)民對(duì)節(jié)水灌溉的認(rèn)識(shí)不足。灌區(qū)在大力推廣節(jié)水灌溉技術(shù)的同時(shí)，還需要推行節(jié)水灌溉計(jì)劃的示范并對(duì)農(nóng)民進(jìn)行培訓(xùn)。在方案實(shí)施過程中，這兩個(gè)要素要緊密地結(jié)合在一起。要引導(dǎo)農(nóng)民積極參與，農(nóng)民參與到方案中來，與專家和技術(shù)人員一起討論，并在方案的各個(gè)階段共同做出決定。對(duì)農(nóng)民的培訓(xùn)主要是圍繞實(shí)地活動(dòng)進(jìn)行的，灌區(qū)嘗試以村為單位組織田間活動(dòng)為農(nóng)民提供學(xué)習(xí)和討論的機(jī)會(huì)，深受農(nóng)民的歡迎，達(dá)到了對(duì)農(nóng)民的培訓(xùn)與示范項(xiàng)目實(shí)施同時(shí)進(jìn)行的目的。

3.2 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)措施。除了從水資源利用角度進(jìn)行節(jié)水以外，從生產(chǎn)效率角度提高作物產(chǎn)量也是提高水資源利用率的一種措施。在消耗同等水平的水資源的情況下，采用更先進(jìn)的農(nóng)業(yè)措施與農(nóng)業(yè)技術(shù)，種植節(jié)水作物，實(shí)現(xiàn)高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，也可以提高節(jié)水水平。其中將節(jié)水灌溉先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中是該技術(shù)的重中之重。不但可以通過提高作物產(chǎn)量帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)高效發(fā)展，同時(shí)還可以激發(fā)農(nóng)民群眾參與節(jié)水的積極性，進(jìn)一步達(dá)到節(jié)省水資源，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)水灌溉的目的。推廣智能灌溉控制器，例如蒸散發(fā)(ET)和土壤水分傳感器(SMS)控制器等，灌溉控制器制造商都能提供滿足多種氣候條件下的各種土壤和植物類型需要的產(chǎn)品。當(dāng)這些設(shè)備在有潛在灌溉節(jié)余(即過量灌溉)的地點(diǎn)正確實(shí)施時(shí)，它們能夠在保持植物質(zhì)量的同時(shí)減少灌溉用水。當(dāng)前國內(nèi)外研究表明，智能灌溉控制器展示了積極的節(jié)水效果，在對(duì)部分社區(qū)及住宅區(qū)推廣后，智能灌溉控制設(shè)備的覆蓋面積有顯著上升，覆蓋率在社區(qū)范圍中從40%提升到61%，在住宅區(qū)范圍中從28%提升到32%。在有可能減少過量灌溉的行業(yè)或地點(diǎn)推廣并安裝控制器，仍是解決節(jié)水灌溉問題的重點(diǎn)。最后，智能灌溉控制器的發(fā)展需要行業(yè)深入了解人類與這些設(shè)備的互動(dòng)原理，不適當(dāng)?shù)木幊淘O(shè)置會(huì)使節(jié)水設(shè)備的功能性得不到充分發(fā)揮。

3.3 完善水資源管理機(jī)制。用水的總量需要控制和分配到固定的數(shù)量，即根據(jù)農(nóng)民耕種面積和各級(jí)水渠管理的灌溉面積，按比例分配給村、組和水渠，按固定畝數(shù)和總量控制分配水，定額分配，超額不補(bǔ)，鼓勵(lì)采取自我保護(hù)的方式進(jìn)行節(jié)水灌溉。供水額度是固定的，采用先進(jìn)的供水技術(shù)，在供水額度內(nèi)經(jīng)濟(jì)地收取固定的費(fèi)用，對(duì)超過規(guī)定供水額度外的部分收取高額費(fèi)用，可以很好地避免水資源的浪費(fèi)。灌溉水的來源也是水資源管理的重要內(nèi)容。灌溉水的來源主要可分為3種，即地下水、地表水與非常規(guī)水資源。地下水灌溉資源最為常見，一般通過水井獲得。地表水的取水難度比地下水稍高一些，需要從江、河、湖中取水并運(yùn)輸至需灌溉農(nóng)田。而非常規(guī)水資源一般是采用特殊技術(shù)對(duì)廢水進(jìn)行處理或海水脫鹽，對(duì)于技術(shù)要求較高。使用地表水灌溉的一種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對(duì)雨水的收集、積累、處理或凈化以及儲(chǔ)存，以便最終再利用。雨水收集主要從屋頂收集降水，并可進(jìn)一步推廣為從溪流、溝壑、短流、地下輸送管道(管道)收集徑流的溢流灌溉技術(shù)(又稱洪水收集)，包括從已開發(fā)的表面，如道路或停車場(chǎng)，或其他城市環(huán)境，如公園、花園和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的集水區(qū)進(jìn)行徑流收集。與不透水表面接觸的水，或無法吸收更多水的飽和表面，被稱為地表徑流。隨著地表徑流在不透水表面上傳播的距離越來越遠(yuǎn)，往往會(huì)被污染，并聚集越來越多的污染物。溢流灌溉水資源收集的一個(gè)主要挑戰(zhàn)是去除污染物，以便使這些水可以重新使用。