灌区节水存在的问题及对策

灌区节水存在的问题及对策


作者：张 林
来源： 国家节水灌溉杨凌工程技术中心 http://www.chinawsi.com.cn/data/2006/0226/article_35.html

1.存在的问题

　　目前，灌区普遍存在以下几个问题。

　　1.1水利工程老化失修，灌溉效益衰减

　　建国以来，党和政府一直视水利为农业的命脉，经过大规模的农田水利建设，我国农业生产取得了长足的进步，目前我国农田灌溉面积已达5000万hm2以上，占世界的20%，接近印度，居世界第二位。但是大部分农田水利工程完成于20世纪70年代及以前，年久失修，约有700万hm2农田灌溉面积难以充分发挥作用，估计损失粮食150亿～200亿kg/a。

　　1.2水资源日益短缺

　　农业用水紧缺的原因主要有：工业和城市用水占用农业用水；水源工程破坏，如水库淤塞，地下水位下降造成水井干涸；渠系淤积报废或在道路、城镇等基本建设中被破坏；田间工程配套程度较低，田面不平，形成“水中旱地”。

　　1.3灌溉技术落后，水资源利用率低

　　我国农业节水水平尚处于较低层次，全国节水灌溉面积占有效灌溉面积的1/3，渠道防渗和管道输水灌溉等方式仍占主导地位，喷灌和微滴灌等高效节水灌溉方式仅占有效面积灌溉面积的3.2%左右，与发达国家相比存在很大差距，节水灌溉设备品种和质量还不能满足节水灌溉的发展需要。灌区大部分采用比较落后的传统灌水技术，一般自流灌区渠系水利用系数只有0.45，井灌区一般也仅0.65左右。

　　1.4管理水平低，节水意识淡薄

　　由于水利管理体制改革跟不上农业体制改革，20世纪80年代以来形成工程管理差、群众浇地难、水利工程难以为继的被动局面。同时由于种种原因水利管理单位财务上能自给的一般只占1/3左右，难以自我维持。目前国有灌区实行“事业机关企业化管理”、按量计费，节水则意味着减少收入，管理部门为了维持自身生存节水意识淡薄。

2.对策

　　2.1加强灌区改造，促进高产、优质、高效农业发展

　　2.1.1根据当地自然气候、水资源、农业生产和社会经济的特点确定灌区发展方向在水源充沛地区，以提高输水效率，改进灌水技术，保证农作物适时适量灌溉，实现高产稳产为目的。缺水地区要因地制宜，发展节水技术，提高单位水量的利用率和经济效益。

　　2.1.2进行灌区工程技术改造

　　搞好渠道防渗、建筑物维护和更新以及田间工程配套是实现安全输水，减少损失，用好水，浇好地的工程基础；管道输水，节约土地、人力和能源，已经成为各国灌区工程技术改造的主趋势，渠道柔性防渗材料和结构也是我国北方灌区改造重要的研究内容。

　　2.1.3加强水利措施与农业措施结合

　　根据当地情况、因地制宜，采用适水种植、合理配水、水肥结合、综合调控的节水型种植结构及相应的节水栽培技术，使工程节水、农业节水、生物节水有机结合，以实现节水、高产、优质、高效的目标。

　　2.2优先发展节水灌溉技术

　　缺水地区尤其是山丘地区发展常规灌溉不仅受水资源的限制，而且因地形复杂，工程艰巨，田间工程和平整土地投入大。发展节水灌溉技术既可以节省田间工程建设、平整土地的投入，节水增产，减少亩均水源工程费用，又可促进“两高一优”农业的发展。

　　喷灌、微灌等节水灌溉技术是先进国家灌溉发展的主流。据统计，全世界喷灌面积1937年仅为150万亩，1987年已达3亿亩，年增长率l1.4％；全世界微灌面积1981年为666万亩，1991年达2653.5万亩，十年间增长了3.3倍。喷灌、微灌技术的发展趋向是：①朝低压节能型发展；②喷灌、微灌相互借鉴，共同发展；②积极开展多目标利用；④设备性能不断完善、提高；⑥产品日趋标准化、系列化；⑥运行管理自动化。

2.3重视改进地面灌水技术

　　多年来，很多国家曾一度把节水研究的注意力几乎全部集中于喷灌、微灌技术上，但能源紧张又迫使人们重新重视常规灌水方法的改进与发展，并提出了许多新方法：如控水灌溉、坡地水管灌溉、波涌灌溉、地下浸润灌溉、负压差灌溉、集水灌溉、穴灌、水平畦灌溉等。这些方法在节约灌溉用水方面各有利弊，也各有适合条件，今后应继续提高、完善，并配合低压管道输水灌溉加以推广。

　　2.4加强灌溉用水管理
　　2.4.1加强节水灌溉制度研究

　　研究的重点领域主要有：①土壤-植物-大气连续体(SPAC)各部分水势和阻力分布规律，系统各个环节相互反馈机制以及外界环境对连续体内水分运移能量和阻力的影响；②SPAC连续体中气孔自我调节机制和气孔阻力、叶水势动态计算模式；③SPAC体系中热量交换关系和系统水热耦合机制；④气孔相对蒸腾速率和土壤基质势的关系，不同大气蒸发力条件下相对蒸腾速率最少时的临界土水势；⑤非充分灌水条件下的土壤水分运动规律，灌溉水和作物根系吸水量之间的转化效率和确定最佳灌水定额计算方法。

　　2.4.2重视农民参与田间水管理

　　田间水管理是灌溉水管理的重要组成部分；而田间水管理的好坏又很大程度上依赖于农民参与的程度。斯里兰卡Minipe灌区，农民参与管理后，下游地区的供水流量就增加了30％。印度Pochampad灌区，农民们自己建立了管道输水协调委员会，合理调配水量，使灌溉面积扩大了25％-30％。山东省引黄灌区从1980年起开始实行分级供水，用水计量、按方收费，充分调动了水管部门和群众的两个积极性，提高了水利用率，年节水15.3亿m3，节电3315万Kw.h，节水扩浇394.5万亩，灌溉水利用率1992年比1982年提高了15%。

　　2.4.3促进灌溉管理向自动化发展

　　随着科学技术的发展，各国普遍开始采用计算机、网络、遥感等新技术来进行灌区信息采集、加工和管理。日本80年代以后新建或改建的灌区，大多从渠首到各分水点部安装有遥测、遥控装置，中央管理所集中监测并发布指令，遥控闸门、水泵的启闭，进行分水和配水。以色列无论大小灌区，全部采用自动化控制，从而能有效利用水源和能源，与使用计算机前相比，省水、节能10％-30％，增产10％左右，节省用于阀门、闸门操作和支管检查等的时间1-2天。
2.5开辟新的灌溉水源

　　2.5.1微咸水

　　河北省南皮县定位研究表明，地下微咸水灌溉作物增产效果十分明显，用2-4g／L咸水灌溉的小麦亩产242kg，夏玉米315kg，用4-6g／L的咸水灌溉的小麦亩产195kg，夏玉米269.1kg，增产幅度较大。但应注意对盐分的控制，在一般年份以2-4g／L，咸水灌溉较为稳妥，掌握“不旱不浇，咸淡水轮灌或混灌”的原则，并结合采取农业措施。
　　
2.5.2污水资源化

　　据预测，到2000年和2020年华北地区工业和生活用水取水量将分别达到171亿m3和303亿m3，污水排放量分别达到150和249亿m3。这些城市污水如果经过处理达到灌溉用水水质标准，则可大大缓解农业缺水的紧张状况，减轻农业调水的沉重负担，同时也可缓解城乡争水的矛盾。国内外均有许多成功经验可供借鉴。美国50个州中有45个采用污水灌溉。原苏联80年代初已有50％的污水，包括大部分工业废水，用于农田灌溉。以色列污水利用率，目前已达70％，居世界首位，其中l／3用于灌溉，约占总灌溉水量的l／5。