□ 吳章烈
(湖南湘水勘測設(shè)計有限公司,湖南 長沙 410007)
我國作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國,水資源方面相對匱乏。因此,農(nóng)田灌區(qū)綜合治理的重要內(nèi)容就是實現(xiàn)農(nóng)田灌區(qū)水資源的合理利用,以確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動和水資源之間保持平衡,構(gòu)建良好的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)。這樣,農(nóng)田灌區(qū)的生態(tài)效益和經(jīng)濟效益能夠得到最大程度的發(fā)揮。農(nóng)田灌區(qū)綜合管理,使得農(nóng)業(yè)灌區(qū)的各項資源得到合理的配置,促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,科學(xué)健全的農(nóng)田灌區(qū)的綜合治理能夠有效打造高產(chǎn)、節(jié)能、安全的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式,在提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)量的同時,保證農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
我國地域面積廣闊,不同區(qū)域的氣候和地質(zhì)條件等存在很大的差異,尤其是在水資源分布方面,南北方向的水資源含量所占比例相差比較懸殊。我國的耕地面積主要集中在北部區(qū)域,但是北部的水資源量卻相對較少。而在南方區(qū)域,雖然降水量相對較多,但是降雨節(jié)氣與農(nóng)作物生長周期存在不相匹配的問題,導(dǎo)致水資源不能得到適時的合理利用。農(nóng)業(yè)的耗水量是相當(dāng)巨大的,隨著其他產(chǎn)業(yè)用水量的增加,需要最大程度上實現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水量的有效控制。我國農(nóng)田灌區(qū)的綜合管理趨勢存在嚴(yán)重的不均衡和不充分的情況,其管理效率和管理質(zhì)量水平相對較低,這也就造成水資源存在過度浪費的現(xiàn)象[1]。因此,加強農(nóng)田灌區(qū)的綜合管理,實現(xiàn)水資源的科學(xué)配置,是社會發(fā)展的必然需求。
我國城鎮(zhèn)化建設(shè)進程的加快,使得城鎮(zhèn)建設(shè)用地面積顯著增加,我國耕地面積面臨著很大的威脅。同時,我國人口數(shù)量眾多,這也給土地資源的利用增加了壓力。人口數(shù)量的增加,土地資源的減少,給我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了極大的挑戰(zhàn)。要想確保我國糧食產(chǎn)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,就需要加強對農(nóng)田灌區(qū)生產(chǎn)產(chǎn)量的控制[2]。大力推進農(nóng)田灌區(qū)的節(jié)水灌溉工程,提高我國糧食總產(chǎn)量,為我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展提供重要的基礎(chǔ)。
我國農(nóng)田灌區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施的配置是十分關(guān)鍵的,但是受到工程投入資金規(guī)模有限等方面原因的限制,農(nóng)田灌區(qū)的技術(shù)設(shè)施配置仍然處于落后狀態(tài),不能得到有效改善。盡管我國已經(jīng)在農(nóng)田灌區(qū)中配套修建節(jié)水改造、小型農(nóng)田水利工程等項目,但是效果并不理想??傮w上來說,我國農(nóng)田灌區(qū)的綜合管理存在設(shè)備缺失、設(shè)備老化、技術(shù)落后等問題。大部分農(nóng)田灌區(qū)的基礎(chǔ)設(shè)施在修建完成后就無人問津,更談不上維護和保養(yǎng)。因此,農(nóng)田灌區(qū)設(shè)施存在著重使用輕管護的現(xiàn)象。
新時代的社會發(fā)展背景下,農(nóng)田灌區(qū)綜合治理的根本目的在于建設(shè)節(jié)水型生態(tài)灌區(qū),以促進生態(tài)農(nóng)業(yè)的建設(shè)。農(nóng)田灌區(qū)在結(jié)合實際應(yīng)用情況加強節(jié)水改造的同時,也需要實行對水資源的保護。對于水資源的綜合管理,要嚴(yán)格按照相關(guān)制度要求來實施。同時,農(nóng)田灌區(qū)水利工程的建設(shè)要結(jié)合實際使用需求不斷優(yōu)化,積極引進先進的儀器設(shè)備,積極采用智能監(jiān)控、遠程調(diào)控和動態(tài)仿真等高科技技術(shù)來合理配置,并管理農(nóng)業(yè)灌溉作業(yè),最大程度實現(xiàn)農(nóng)田灌區(qū)的節(jié)水[3]。
農(nóng)田灌區(qū)的灌溉作業(yè)需要大力提倡節(jié)水模式,堅持節(jié)約用水和高效用水的使用原則。在實際灌溉作業(yè)中,積極引進適當(dāng)?shù)墓?jié)水工程技術(shù),結(jié)合農(nóng)田灌區(qū)的實際情況,構(gòu)建綜合節(jié)水系統(tǒng)。一方面,農(nóng)田灌區(qū)可以有效收集雨水和地表水等水資源,將這些水源實現(xiàn)循環(huán)再利用;另一方面,對于農(nóng)田灌區(qū)的灌溉、施肥、施藥等作業(yè),需要充分全面了解灌區(qū)內(nèi)農(nóng)作物所需養(yǎng)分的轉(zhuǎn)移途徑,以便科學(xué)合理地把握用水時間段和用水量??傊?,節(jié)約型的農(nóng)業(yè)灌溉模式將為我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)。
農(nóng)田灌區(qū)綜合管理方案的制定需要全面結(jié)合灌區(qū)的實際情況,積極引用先進的管理理念和管理方法,以打造符合我國社會發(fā)展趨勢的新型綜合治理方案。農(nóng)田灌區(qū)的排水機制直接關(guān)系到灌區(qū)內(nèi)水資源的污染控制和二次利用的綜合效果[4]。科學(xué)排水機制的構(gòu)建能夠有效促進農(nóng)田灌區(qū)水資源的利用效率。不同性質(zhì)的水資源,如地下水、地表水和土壤水等都具有一定的可循環(huán)性,充分掌握它們之間的關(guān)系,能夠?qū)崿F(xiàn)不同性質(zhì)水資源之間的相互轉(zhuǎn)換,加強水資源之間的二次利用。對此,農(nóng)田灌區(qū)的排水系統(tǒng)需要進行科學(xué)優(yōu)化,結(jié)合灌區(qū)內(nèi)實際情況設(shè)計合理的排水結(jié)構(gòu),避免污水與灌溉用水之間的混合。農(nóng)田灌區(qū)排水系統(tǒng)的運行還需要定期進行檢查和維修,對于關(guān)鍵位置點的水質(zhì)進行定期的取樣分析,以合理控制農(nóng)田化肥、農(nóng)藥等方面的施用,避免化學(xué)藥劑對水資源的過度污染。
農(nóng)田灌區(qū)的綜合治理難度相對較大,需要投入一定的資金成本。對此,各級政府部門需要加大農(nóng)田灌區(qū)綜合治理建設(shè)資金的計劃比例,統(tǒng)籌使用各類涉農(nóng)資金,以確保農(nóng)田灌區(qū)綜合治理工作順利開展。尤其是對于農(nóng)田灌區(qū)基礎(chǔ)設(shè)計的改進與完善,更需要大量的資金給予支持。同時,政府機構(gòu)也需要設(shè)置轉(zhuǎn)型資金,通過以獎代補、補助群眾投資投勞等形式,充分發(fā)揮政府資金的激勵和引導(dǎo)作用。此外,政府機構(gòu)也需要出臺相關(guān)政策,以鼓勵民間資本的投入,積極開發(fā)引進新型的商業(yè)模式,以促進農(nóng)田灌區(qū)水利工程的建設(shè)。在農(nóng)田灌區(qū)的綜合管理過程中,政府還需要加強對當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的教育與培訓(xùn),引導(dǎo)當(dāng)?shù)剞r(nóng)民積極參與農(nóng)田灌區(qū)的管理,這樣也能夠在一定程度上降低灌區(qū)的管理成本等。
我國農(nóng)田灌區(qū)普遍存在重建設(shè)而輕管理的問題,這就造成節(jié)水灌溉資源的過度浪費。因此,節(jié)水灌溉工程在投入使用后,需要將管理權(quán)限移交于相應(yīng)的管理單位,對各項節(jié)水設(shè)備及相關(guān)的操作規(guī)范等技術(shù)文件進行對接移交,并明確各個機構(gòu)的管理責(zé)任,嚴(yán)格落實各項管理工作,確保節(jié)水灌溉工程的建設(shè)和后期的管護責(zé)任實現(xiàn)有機融合[5]。同時,對于節(jié)水灌溉工程,也需要提供必要的管護資金和人才技術(shù)支持,以確保節(jié)水灌溉工程在運行使用過程中能夠獲得必要的技術(shù)性支持,使得各項節(jié)水灌溉工程設(shè)備能夠正常穩(wěn)定的運轉(zhuǎn),這樣能夠在最大程度上規(guī)避節(jié)水灌溉工程建設(shè)和使用嚴(yán)重脫節(jié)的現(xiàn)象。
對于農(nóng)田灌區(qū)的農(nóng)業(yè)種植模式,以往主要以分散式為主,這就需要在新形勢的農(nóng)業(yè)發(fā)展背景下,通過采取承包或者土地流轉(zhuǎn)等方式實現(xiàn)規(guī)?;姆N植,以便采取科學(xué)統(tǒng)一的管理。農(nóng)田灌區(qū)規(guī)?;纳a(chǎn)模式能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的統(tǒng)籌安排,方便對大面積的農(nóng)田進行修整與收割等作業(yè),因此,農(nóng)田灌區(qū)集約化的經(jīng)營模式是社會發(fā)展趨勢的必然要求,在此基礎(chǔ)上,農(nóng)田節(jié)水灌溉工程也可以實行統(tǒng)一的布網(wǎng)管理,這樣既有效減少了原來分散式灌溉作業(yè)的成本,也能夠有效增加節(jié)水灌溉效益。
農(nóng)田灌區(qū)節(jié)水灌溉工程的設(shè)計需要結(jié)合農(nóng)田的基本情況,并考慮到與農(nóng)田種植方案的一致性,使節(jié)水灌溉工程的實際建設(shè)作用得到最大程度的發(fā)揮。農(nóng)田灌區(qū)節(jié)水設(shè)計相關(guān)人員需要確定科學(xué)合理的灌溉方式,并對該灌溉方式下所采用的節(jié)水設(shè)備和節(jié)水設(shè)計的要點進行全面的掌握,重點做好關(guān)鍵節(jié)水設(shè)備的配置與布置[6]。對于節(jié)水管道的設(shè)計,需要科學(xué)有效評估管道流量參數(shù),以確保輸水流量的穩(wěn)定性和安全性。同時,節(jié)水灌溉系統(tǒng)中還需要配置合理的過濾結(jié)構(gòu),這就需要結(jié)合灌溉用水的水質(zhì)情況選擇相適宜的過濾方式。此外,節(jié)水系統(tǒng)中還需要全面考慮管道和設(shè)備的材質(zhì),確保其滿足節(jié)水灌溉的設(shè)計要求,實現(xiàn)理想的節(jié)水效果。
節(jié)水灌溉工程的設(shè)計與實施需要對灌區(qū)所在區(qū)域的土壤、水文、氣候、水資源量等進行全面的實地考察,根據(jù)所勘查的現(xiàn)場數(shù)據(jù)來評估該農(nóng)田灌區(qū)的農(nóng)業(yè)灌溉可用水量及整體來源,并結(jié)合灌區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉量的最大用水量和最小用水量進行科學(xué)的預(yù)估,這樣能夠確保節(jié)水灌溉工程規(guī)模適宜,避免過度的投入性成本。節(jié)水灌溉工程中水資源的優(yōu)化配置還體現(xiàn)在水資源的用量要充分與農(nóng)作物生產(chǎn)周期相吻合,結(jié)合農(nóng)作物自身的生長特點,基本評估農(nóng)作物在生長期間所需要的灌溉次數(shù)、灌溉周期、灌溉定額等,這樣能夠基本上對灌區(qū)的用水情況進行靈活的調(diào)整,實現(xiàn)水資源的最優(yōu)配置。
對于農(nóng)田灌區(qū)種植植物類型,需要結(jié)合灌區(qū)的實際情況來選擇。尤其是一些灌區(qū)已經(jīng)存在鹽漬化或者沙漠化的問題,就需要加強生態(tài)化的整治,此時的農(nóng)作物植物類型宜選用苜蓿、紫菀等牧草品種,這種類型的植物具有較強的耐旱性和耐堿性,且適應(yīng)能力較強。還可以選用紅柳這種樹木品種,這種植物的根系相對比較發(fā)達,因此在相對比較干燥貧瘠的土壤中也能夠得到良好的生長。同時,節(jié)水灌溉技術(shù)的選用要與農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu)相匹配,避免發(fā)生所種植物屬于生長疏松型植物,而灌溉技術(shù)卻采用了適合生長密集型植物的技術(shù)方法。
在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代體系中,農(nóng)田灌區(qū)占據(jù)著重要位置。而農(nóng)田灌區(qū)的節(jié)水灌溉綜合管理工作也要與現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)體系相一致,以促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)朝著綠色協(xié)調(diào)可持續(xù)的方向發(fā)展。
農(nóng)田灌區(qū)水利工程的建設(shè)關(guān)系到農(nóng)田灌區(qū)是否能夠長久穩(wěn)定的發(fā)展。因此,對于農(nóng)田灌區(qū)的水利工程建設(shè)需要加強后期養(yǎng)護管理工作。一方面,強化農(nóng)田水利渠道的日常巡視和保養(yǎng)工作,提高巡視的頻次,這樣能夠及時發(fā)現(xiàn)灌區(qū)的渠道中是否存在河道坡度受損、防水層是否受到損壞等問題,這對于農(nóng)田水利工程灌溉功能和生態(tài)功能的維護是至關(guān)重要的。如果在巡視期間發(fā)現(xiàn)相關(guān)問題,也能夠在第一時間內(nèi)得到解決,避免水利工程問題進一步的嚴(yán)重化;另一方面,現(xiàn)代農(nóng)田灌區(qū)的渠道養(yǎng)護管理僅僅依靠傳統(tǒng)的管護機制已經(jīng)遠遠不能滿足要求,這就需要積極引進大數(shù)據(jù)技術(shù)等科學(xué)技術(shù),在大數(shù)據(jù)信息的基礎(chǔ)上來不斷完善考核和獎懲制度,通過信息化建設(shè)的技術(shù)手段來有效提升水利工程維修保養(yǎng)效率[7]。
農(nóng)田灌區(qū)節(jié)水信息化系統(tǒng)的建設(shè),主要是通過現(xiàn)代化水利信息化技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)田灌區(qū)的自動化用水管理。該系統(tǒng)不僅可以對河渠的水位計田間采集利用雨水和觀測雨量等進行相關(guān)的數(shù)據(jù)采集,為后期使用提供數(shù)據(jù)支撐,同時,該系統(tǒng)還可以通過遠程控制的方式對泵站、閘門等進行自動化控制。農(nóng)田灌區(qū)節(jié)水灌溉信息化系統(tǒng)的建設(shè),充分利用計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)科技和流程控制等管理方式,對灌區(qū)內(nèi)相關(guān)參數(shù)實現(xiàn)自動采集、實時動態(tài)監(jiān)測和水源調(diào)度等,有助于相關(guān)工作人員及時了解灌區(qū)的水情變化,并配置科學(xué)合理的灌溉方式,使灌區(qū)的供水能力得到改善。這種智能化的信息化管理模式,可有效杜絕由于人為操作缺失而出現(xiàn)的水源浪費的問題,能夠?qū)λ窟M行高質(zhì)量的控制與管理。因此,計算機技術(shù)和數(shù)字化技術(shù)等現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用是農(nóng)田灌區(qū)節(jié)水灌溉綜合管理的發(fā)展趨勢。對此,還可以積極構(gòu)建灌區(qū)安全自動檢測管理系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)安全監(jiān)控管理系統(tǒng),這樣灌區(qū)的數(shù)據(jù)可以實現(xiàn)實時共享,方便各個部門積極運作。農(nóng)田灌區(qū)節(jié)水灌溉信息化系統(tǒng)的建設(shè)在提升灌區(qū)綜合管理質(zhì)量的同時,使得灌區(qū)人力資源得到高效的集成,大大減少灌區(qū)生產(chǎn)運營的管理成本。當(dāng)然,灌區(qū)內(nèi)信息化系統(tǒng)的建設(shè)必然需要大量的資金支持,與此同時,對于投入資金也應(yīng)該進行合理的分配,使得各項資金都能夠得到最大程度上的價值發(fā)揮,以取得良好的建設(shè)效果。
農(nóng)田灌區(qū)水利節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用,使得農(nóng)田灌區(qū)的綜合管理模式不斷優(yōu)化調(diào)整,為農(nóng)田灌區(qū)的管理提供了新的契機。節(jié)水灌溉技術(shù)的創(chuàng)新與改良,能夠有效提升水資源的利用效率?,F(xiàn)階段,在農(nóng)田灌區(qū)的灌溉管理工作中,常見的灌溉技術(shù)就是噴灌技術(shù),主要是通過從地下管道進行取水,然后通過噴頭噴出相應(yīng)的水流,澆灌到農(nóng)作物中。隨著我國農(nóng)業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展,灌溉技術(shù)類型不斷多樣化,如滴灌、根灌、微灌、微噴灌等,這些灌溉技術(shù)都在農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工作中得到有效利用。因此,新型灌溉技術(shù)的研究與創(chuàng)新是促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的根本動力,是值得不斷深入研究與應(yīng)用的。事實證明,新型噴灌技術(shù)的應(yīng)用有效提高了農(nóng)田灌區(qū)的灌溉效率,同時也提升了農(nóng)田水資源的利用率,使得農(nóng)作物能夠在最短的時間內(nèi)得到水資源的保障。農(nóng)田灌區(qū)節(jié)水灌溉管理的工作人員和技術(shù)人員,應(yīng)該全面掌握灌區(qū)外部環(huán)境的變化,并了解農(nóng)田灌區(qū)的節(jié)水灌溉管理情況,進而針對不同的灌區(qū)區(qū)域采取不同的現(xiàn)代化節(jié)水技術(shù),促進我國農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展與進步。
綜上所述,農(nóng)田灌區(qū)的生產(chǎn)發(fā)展離不開綜合管理。而農(nóng)田灌區(qū)節(jié)水灌溉的管理與應(yīng)用則是灌區(qū)內(nèi)的重要管理工作內(nèi)容。隨著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進步,農(nóng)田灌區(qū)綜合管理要逐步克服現(xiàn)階段的弊端,積極引用現(xiàn)代化的科學(xué)的管理模式,加強對灌區(qū)綜合管理的重視程度。而對于農(nóng)田灌區(qū)的節(jié)水灌溉,則需要結(jié)合灌區(qū)的實際情況,進行多方面的優(yōu)化調(diào)整,以提高水資源的利用效率,推動農(nóng)田灌區(qū)節(jié)水灌溉系統(tǒng)的構(gòu)建。同時,加強農(nóng)田灌區(qū)節(jié)水灌溉信息化系統(tǒng)的建設(shè),以促進農(nóng)田灌區(qū)的生態(tài)建設(shè)和可持續(xù)發(fā)展。