李家輝
(安徽省淠史杭灌區(qū)管理總局,安徽 六安 237006)
水資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水生態(tài)系統(tǒng)不可或缺的要素,灌區(qū)管理對確保農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。然而,由于氣候變化、人口增長和不合理的水資源利用,灌區(qū)管理面臨著越來越大的挑戰(zhàn)。本研究旨在通過深入分析灌區(qū)管理中水資源的利用情況,提出一系列優(yōu)化策略,以實現(xiàn)更加有效和可持續(xù)的水資源管理。
灌區(qū)的水資源供應(yīng)情況是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。灌區(qū)水源主要包括河流、水庫和地下水。河流水源主要來自上游渭河及其支流,水庫則起到蓄水和調(diào)配水源的作用,而地下水則在干旱季節(jié)起到重要的補給作用。氣候變化對水資源供應(yīng)產(chǎn)生了顯著的影響。長期的氣象數(shù)據(jù)顯示,近年來,氣溫逐漸上升,降水量和分布也發(fā)生了變化。這些氣候趨勢對降雨和融雪水源的產(chǎn)生和流量都產(chǎn)生了影響,從而對水資源供應(yīng)造成了不確定性。因此需要準(zhǔn)確監(jiān)測和分析氣候變化對水資源供應(yīng)的實際影響,以更好地應(yīng)對供水不穩(wěn)定性的挑戰(zhàn)。
灌區(qū)內(nèi)不同的農(nóng)作物和生態(tài)系統(tǒng)對水的需求特點各不相同,這直接關(guān)系到水資源的分配和利用。農(nóng)業(yè)是灌區(qū)的主要水資源消耗部門,而生態(tài)系統(tǒng)也需要足夠的水來維持生物多樣性和生態(tài)平衡。不同農(nóng)作物的水需求隨作物類型和生長階段而異[1]。例如,水稻是一種水穩(wěn)作物,需要較多的水來保證稻谷的生長,而小麥等旱作物則需要較少的水。生態(tài)系統(tǒng)的水需求也因生態(tài)類型而異,濕地和河流生態(tài)系統(tǒng)對水的需求更為顯著,而草地和森林生態(tài)系統(tǒng)則相對較低。在確定水需求時,還必須考慮氣象條件、土壤類型和作物結(jié)構(gòu)的影響。氣象條件直接影響蒸發(fā)蒸騰過程,不同季節(jié)和氣象條件下的水需求差異明顯。土壤類型會影響土壤保水能力和水分傳輸特性,從而影響植物的水吸收能力。作物結(jié)構(gòu)的變化也會導(dǎo)致不同水需求的變化,需要根據(jù)實際情況進(jìn)行水資源分配和管理。
供需平衡分析可以識別潛在的供需缺口,并采取相應(yīng)的措施來緩解供水不足的問題。灌區(qū)水資源供需平衡分析需要考慮不同季節(jié)和氣象條件下的水資源變化,以及不同農(nóng)作物和生態(tài)系統(tǒng)對水的需求。為了更好地預(yù)測供需平衡的變化趨勢,還必須考慮未來的氣候變化和農(nóng)業(yè)發(fā)展因素。氣候模型和水資源模擬可以用來估算未來氣溫、降雨和蒸發(fā)蒸騰的變化趨勢,從而更好地理解未來供水情況。農(nóng)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃和政策也會對水資源需求產(chǎn)生影響,因此需要綜合考慮農(nóng)業(yè)發(fā)展的因素。
當(dāng)前,我國各大灌區(qū)的管理政策和措施都比較完備,這些政策和措施包括水資源分配方案、灌溉技術(shù)的推廣和改進(jìn)、用水定額的制定等。為更好地開展灌區(qū)水資源管理工作,應(yīng)對當(dāng)前灌區(qū)管理政策和實踐效果進(jìn)行評估,以了解它們在水資源利用方面的效果和缺陷。這包括對政策的執(zhí)行情況、管理機構(gòu)的運作以及水資源利用方的反饋進(jìn)行綜合評估,分析這些政策和措施是否能夠滿足不同農(nóng)作物和生態(tài)系統(tǒng)的水需求,以及是否存在資源分配不均等問題。
盡管有一系列的管理政策和措施,但在灌區(qū)管理中仍然存在一些問題和挑戰(zhàn)。(1)水資源浪費。由于技術(shù)設(shè)備的老化和管理不當(dāng),部分水資源未能得到充分利用,導(dǎo)致浪費現(xiàn)象普遍存在[2]。(2)供需不平衡。在某些季節(jié)或氣象條件下供水不足,而在其他時候可能出現(xiàn)過剩,導(dǎo)致了水資源的浪費。(3)土壤鹽堿化。由于長期的不合理灌溉和土壤管理,部分地區(qū)的土壤已經(jīng)發(fā)生鹽堿化,威脅到農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。(4)外部環(huán)境。氣候變化和水質(zhì)污染也對灌區(qū)管理產(chǎn)生了影響。氣候變化導(dǎo)致了水資源供應(yīng)的不穩(wěn)定性,而水質(zhì)污染可能影響到可用水資源的質(zhì)量和數(shù)量。
農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中采用先進(jìn)的灌溉技術(shù)可有效減少水資源的浪費。如滴灌和滲漏灌溉技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)在水資源利用效率方面表現(xiàn)出色。滴灌系統(tǒng)通過直接將水滴送至植物根部,減少了蒸發(fā)和流失;滲漏灌溉則通過將水緩慢釋放到土壤中。這些技術(shù)的廣泛應(yīng)用可以在灌區(qū)內(nèi)顯著減少用水量。水資源的再利用也是一項重要策略,通過處理和凈化廢水,使其能夠再次用于農(nóng)業(yè)和生態(tài)系統(tǒng)的灌溉,實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用[3]。
為了實現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用,供需管理與調(diào)控是不可或缺的策略。需要建立供需平衡的管理策略,包括對灌溉計劃的調(diào)整,以確保供水量與實際需求相匹配,避免供過于求或供不應(yīng)求的情況發(fā)生。還應(yīng)考慮農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,鼓勵種植對水資源需求較低的作物,以減少用水壓力。為了實現(xiàn)精細(xì)化管理,應(yīng)建立水資源監(jiān)測與預(yù)警系統(tǒng)。這一系統(tǒng)可以實時監(jiān)測水資源的供應(yīng)情況、需求狀況以及氣象條件等因素,并提前預(yù)警潛在的水資源短缺情況。通過數(shù)據(jù)分析和科學(xué)決策,可以更好地應(yīng)對突發(fā)情況,確保供水的穩(wěn)定性和可靠性。
3.3.1 濕地保護(hù)與恢復(fù)
濕地是灌區(qū)內(nèi)的重要生態(tài)系統(tǒng),其對水資源的保護(hù)和增補功能尤為重要。濕地可以有效儲存水源,通過植被、土壤和水體之間的互動,可以提高水資源的質(zhì)量,涵養(yǎng)水源。濕地還具有水質(zhì)凈化的作用,通過生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的微生物和植物,可以去除水中的污染物質(zhì),凈化灌溉和城市供水的水源。
為了實現(xiàn)濕地的保護(hù)和恢復(fù),需要采取以下措施:(1)建立和強化濕地保護(hù)的法律法規(guī),明確濕地的保護(hù)范圍和管理措施,以防止?jié)竦氐倪^度開發(fā)和破壞。
(2)對已受到破壞的濕地進(jìn)行恢復(fù)和保護(hù),包括植被的恢復(fù)、水質(zhì)的改善以及生態(tài)系統(tǒng)的再建。(3)建立濕地監(jiān)測體系,實時監(jiān)測濕地的水質(zhì)、植被和野生動物種群等情況,以便及時采取管理措施。
3.3.2 水源涵養(yǎng)區(qū)建設(shè)
水源涵養(yǎng)區(qū)的建設(shè)可以增加地下水的儲存和補給,提高水資源的可持續(xù)供應(yīng)。水源涵養(yǎng)區(qū)是一種特定區(qū)域,其土地管理和植被覆蓋有助于保持地下水的水位,并減少水資源的流失。(1)科學(xué)合理制定土地利用規(guī)劃:確保水源涵養(yǎng)區(qū)內(nèi)的土地利用規(guī)劃合理,最大程度地減少土地的開發(fā)和破壞,以保持土地的水源涵養(yǎng)功能。(2)植被保護(hù):維護(hù)和恢復(fù)水源涵養(yǎng)區(qū)內(nèi)的自然植被,特別是那些具有較高保水能力的植物,如森林和濕地植被。(3)土地管理措施:采取土地管理措施,防止土壤侵蝕、減少土地污染和合理管理農(nóng)田,以保護(hù)地下水資源。
3.3.3 社會公眾參與和教育
水生態(tài)保護(hù)與恢復(fù)需要社會公眾的積極參與。社會公眾的積極參與可以推動水生態(tài)保護(hù)項目的實施,并提升人們對水資源和水生態(tài)系統(tǒng)的保護(hù)意識。(1)舉辦環(huán)保教育活動:開展關(guān)于水資源和水生態(tài)系統(tǒng)的教育活動,提高公眾的環(huán)保意識,鼓勵他們關(guān)心和監(jiān)督水生態(tài)保護(hù)。(2)社區(qū)合作項目:鼓勵社會公眾參與水生態(tài)保護(hù)項目,如植樹造林、濕地修復(fù)和水質(zhì)監(jiān)測等。(3)加強宣傳工作:通過網(wǎng)站和社交媒體等渠道,向社會公眾傳達(dá)有關(guān)水資源保護(hù)和水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的信息,提高公眾的水生態(tài)保護(hù)意識。
通過對水資源供應(yīng)與需求的深入分析,揭示了現(xiàn)有灌區(qū)管理中存在的問題與挑戰(zhàn),提出了一系列水資源利用的優(yōu)化策略。這些策略有助于改善灌區(qū)的水資源管理,實現(xiàn)更加可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水生態(tài)環(huán)境保護(hù),為灌區(qū)管理決策提供科學(xué)依據(jù)■