水利工程大型灌區(qū)規(guī)劃及節(jié)水技術(shù)問題解析

白新華

[新疆兵團(tuán)勘測(cè)設(shè)計(jì)院（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，新疆烏魯木齊 830000]

1 水利工程大型灌區(qū)規(guī)劃及節(jié)水技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 節(jié)水灌溉的重要性

在世界水資源日益匱乏的背景下，傳統(tǒng)的灌溉方法已不再適應(yīng)當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，而先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)可以有效提高水利工程大型灌區(qū)的水利用系數(shù)。與傳統(tǒng)灌溉技術(shù)相比，節(jié)水灌溉包括工程、農(nóng)業(yè)、生物管理措施，可根據(jù)農(nóng)田水質(zhì)、區(qū)域水情變化、作物需水量和當(dāng)?shù)毓┧畻l件智能控制灌溉水；在確保作物產(chǎn)量和質(zhì)量的基礎(chǔ)上，可以充分利用降雨和土壤水及時(shí)地灌溉，減少水利工程大型灌區(qū)灌溉用水量，并提高經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益和改善生態(tài)環(huán)境。節(jié)水灌溉不能簡(jiǎn)單地理解為減少灌溉用水量，從本質(zhì)上講，節(jié)水灌溉是許多科學(xué)可行的技術(shù)措施的組合，可以提高降雨和土壤水分利用率，減少作物之間的蒸騰作用，從而避免浪費(fèi)、減少灌水量，且不會(huì)影響農(nóng)作物的生長(zhǎng)和成熟。

1.2 灌區(qū)節(jié)水技術(shù)的現(xiàn)狀

節(jié)水灌溉技術(shù)包括水資源的分配、運(yùn)輸、田間灌溉和農(nóng)作物的吸水。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，具有灌溉設(shè)施的地區(qū)在節(jié)水技術(shù)使用方面已取得重大進(jìn)展。我國地域廣大，每個(gè)灌區(qū)都有其特點(diǎn)，這就要求根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r采取措施，并根據(jù)每個(gè)大型灌區(qū)水利工程的特點(diǎn)采用不同的節(jié)水技術(shù)。目前，在我國水利工程大型灌區(qū)，節(jié)水技術(shù)仍具有很大的空間和潛力。

2 我國水利工程大型灌區(qū)存在的問題

2.1 可用水量減少

隨著社會(huì)的進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)的用水量逐年增加，再加上自然環(huán)境和人為因素的影響，我國水資源總量逐年減少。供水量的大量減少導(dǎo)致某些水利工程大型灌區(qū)的水資源短缺，可用水量大大減少，這對(duì)周圍的農(nóng)業(yè)灌溉地區(qū)產(chǎn)生了重大影響，極易導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)作物和糧食減產(chǎn)。

2.2 灌溉基礎(chǔ)設(shè)施不足

19 世紀(jì)50—70 年代，受當(dāng)時(shí)科學(xué)技術(shù)和投資的限制，許多水利工程大型灌區(qū)的大型灌溉基礎(chǔ)設(shè)施不足，沒有形成相對(duì)成熟的灌溉系統(tǒng)，大量的作物無法得到充分灌溉。同時(shí)，由于運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)以及環(huán)境侵蝕，許多大型灌溉基礎(chǔ)設(shè)施逐漸老化，嚴(yán)重降低了灌溉效率，并影響了經(jīng)濟(jì)作物的正常生長(zhǎng)。

2.3 規(guī)劃不科學(xué)合理

根據(jù)國家政策要求，很多地區(qū)積極投資水利和灌溉設(shè)施的規(guī)劃和建設(shè)。但在規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中，某些水利工程大型灌區(qū)對(duì)高科技和規(guī)模的追求并沒有充分考慮到實(shí)際情況，未進(jìn)行長(zhǎng)期設(shè)計(jì)和規(guī)劃。水利工程大型灌區(qū)規(guī)劃完成后，很難滿足實(shí)際的灌溉需求，從而導(dǎo)致水資源的多重?fù)p失。某些水利工程大型灌區(qū)設(shè)計(jì)和節(jié)水灌溉前，沒有進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，這使得難以充分滿足當(dāng)?shù)貧夂颉⒔邓娃r(nóng)作物灌溉需求來適應(yīng)灌溉項(xiàng)目的建設(shè)和規(guī)劃，從而嚴(yán)重限制了水利工程中的節(jié)水灌溉，不利于當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展。

2.4 規(guī)劃和設(shè)計(jì)需要進(jìn)一步改進(jìn)

早期的規(guī)劃設(shè)計(jì)對(duì)于水利工程大型灌區(qū)的建設(shè)非常重要。而在水利工程大型灌區(qū)的實(shí)際規(guī)劃設(shè)計(jì)中，很多設(shè)計(jì)單位主要依靠以往經(jīng)驗(yàn)，缺乏現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查研究，導(dǎo)致規(guī)劃設(shè)計(jì)與實(shí)際需求不符。這不利于水利工程的后續(xù)建設(shè)，也對(duì)水利工程的施工質(zhì)量埋下了隱患。

2.5 缺乏規(guī)劃和設(shè)計(jì)方面的專業(yè)人才

水利工程的建設(shè)和規(guī)劃以及灌區(qū)節(jié)水改造離不開專業(yè)人員的支持。但在各種因素的影響下，實(shí)踐中仍然缺乏規(guī)劃設(shè)計(jì)的專業(yè)人才，在實(shí)際的規(guī)劃和建設(shè)過程中沒有實(shí)現(xiàn)專業(yè)化，這將對(duì)水利設(shè)施的建設(shè)產(chǎn)生不利影響。此外，基層缺乏專業(yè)的施工人才也對(duì)水利工程的最終施工質(zhì)量產(chǎn)生不利影響，從而影響整個(gè)水利工程的整體施工質(zhì)量。

3 節(jié)水技術(shù)改造在水利工程大型灌區(qū)的作用

1）社會(huì)效益。水利工程是關(guān)系到國民經(jīng)濟(jì)和民生的重要工程，是農(nóng)業(yè)收入持續(xù)增長(zhǎng)的重要紐帶。水利工程大型灌區(qū)的節(jié)水技術(shù)改造為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和提高人民生活水平奠定了基礎(chǔ)，在社會(huì)穩(wěn)定中發(fā)揮重要作用。2）經(jīng)濟(jì)效益。通過對(duì)節(jié)水技術(shù)的改造、設(shè)備和材料的更新以及水利工程大型灌區(qū)的修復(fù)，農(nóng)民投入成本大大降低，水資源利用率得到顯著提高，經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到了最大，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及農(nóng)民增產(chǎn)增收發(fā)揮了重要作用。

4 水利工程大型灌區(qū)規(guī)劃及節(jié)水技術(shù)應(yīng)用對(duì)策

4.1 注意水利工程大型灌區(qū)的總體布局和設(shè)計(jì)

當(dāng)前，為了適應(yīng)我國農(nóng)業(yè)的新要求，一些水利工程大型灌區(qū)需要重建。重建的重點(diǎn)是節(jié)約水資源，而不是簡(jiǎn)單地修復(fù)水利工程大型灌區(qū)，必須調(diào)整水利工程大型灌區(qū)原有的管理體系、種植方式、灌溉方式和渠道系統(tǒng)設(shè)計(jì)?？傮w調(diào)整和規(guī)劃將實(shí)現(xiàn)我國水利工程大型灌區(qū)新目標(biāo)。因此，需要在節(jié)水的基礎(chǔ)上制定許多計(jì)劃措施，以充分利用現(xiàn)有的水資源，最大程度地發(fā)揮灌溉作用，并確保水利工程大型灌區(qū)的健康、穩(wěn)定發(fā)展。在灌區(qū)總體規(guī)劃中，應(yīng)注意改善和保護(hù)灌區(qū)的環(huán)境。在遵守農(nóng)業(yè)計(jì)劃、流域和土地協(xié)調(diào)的同時(shí)，還必須與水利工程大型灌區(qū)的環(huán)境進(jìn)行協(xié)調(diào)，以確保水利工程大型灌區(qū)的健康發(fā)展。

4.2 提高工程規(guī)劃設(shè)計(jì)水平

節(jié)水灌溉項(xiàng)目是需要長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的項(xiàng)目，但在運(yùn)營期間通常會(huì)受到各種因素的影響。為確保水利工程的安全灌溉有必要從項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)開始，并根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊?guī)劃設(shè)計(jì)。例如，在設(shè)計(jì)渠道時(shí)，應(yīng)注意避免深挖高填土和陡峭的地形，以確保渠道的地質(zhì)條件良好，同時(shí)要避免使用軟土地和透水土壤帶；在規(guī)劃和開發(fā)項(xiàng)目時(shí)，灌溉工程的實(shí)際規(guī)劃設(shè)計(jì)應(yīng)堅(jiān)持因地制宜的原則，充分了解實(shí)際地形對(duì)灌溉的影響，制定適合當(dāng)?shù)厍闆r的措施，以提高灌溉項(xiàng)目的穩(wěn)定性。

4.3 加強(qiáng)人才培訓(xùn)

要想有效提高水利工程的規(guī)劃和水利工程大型灌區(qū)的節(jié)水質(zhì)量，需要從培養(yǎng)人才開始。1）必須減少規(guī)劃和設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，提高規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作的效率和質(zhì)量。在培訓(xùn)內(nèi)部人員的規(guī)劃和設(shè)計(jì)技能的同時(shí)，還需要聘請(qǐng)外部專家，使水利工程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的整體結(jié)構(gòu)更加合理，并改善水利工程的專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，充分保證水利工程的合理規(guī)劃和發(fā)展。2）加強(qiáng)基層技術(shù)培訓(xùn)，以更好地促進(jìn)施工過程中有效的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，并防止由于質(zhì)量問題而造成的經(jīng)濟(jì)損失［1-2］。

4.4 改革灌區(qū)管理制度

就總體水管理和各個(gè)地方水利工程大型灌區(qū)的水管理而言，現(xiàn)有的水管理系統(tǒng)存在一些問題。在灌區(qū)節(jié)水改造的技術(shù)管理上，有必要完善灌區(qū)管理制度，制定詳細(xì)的規(guī)章制度，改革一些對(duì)節(jié)水無益的管理制度，制定適當(dāng)?shù)墓芾碇贫群鸵?guī)范。灌區(qū)管理體制的改革，不僅滿足了生產(chǎn)發(fā)展的需要，而且為環(huán)境保護(hù)作出了貢獻(xiàn)。

4.5 水利工程大型灌區(qū)灌溉節(jié)水改造技術(shù)

1）田間高效節(jié)水技術(shù)。利用田間水鹽循環(huán)和水利工程大型灌區(qū)生態(tài)系統(tǒng)的耗水量及其轉(zhuǎn)化的機(jī)理和規(guī)律，探索水利工程大型灌區(qū)植物有效利用水的新理論，積極推廣植物有效利用水分的生理控制技術(shù)、信息收集和精確灌溉控制技術(shù)。運(yùn)用農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的協(xié)調(diào)管理，提高灌溉用水管理水平；積極推廣節(jié)水灌溉技術(shù)和新產(chǎn)品，以提高用水效率及作物水分生產(chǎn)率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率；設(shè)置高標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)高效處理系統(tǒng)以節(jié)省水資源。

2）水利工程大型灌區(qū)多源連接配置技術(shù)。水利工程大型灌區(qū)供水來源包括地表水、地下水、工業(yè)用水、農(nóng)業(yè)用水等。整個(gè)供水來源有很多水源，根據(jù)灌區(qū)水資源系統(tǒng)的特點(diǎn)，有必要研究確定灌區(qū)水資源—生態(tài)—社會(huì)—經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)復(fù)合作用的機(jī)理，為灌區(qū)可持續(xù)利用奠定基礎(chǔ)，合理分配，調(diào)節(jié)和管理水資源。

3）水利工程大型灌區(qū)利用再生水和微咸水進(jìn)行安全灌溉的技術(shù)，以保護(hù)水資源。針對(duì)不同的土壤和植物，制定處理水中有機(jī)和有害物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)，制定灌溉水的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并建立完整安全的灌溉技術(shù)體系。研究微灌條件下土壤和地下水鹽堿化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)，提出最佳適應(yīng)性的微咸淡水輪作灌溉方法和控制指標(biāo)。研究城市和農(nóng)村廢水再生用水灌溉對(duì)土壤肥力、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和地下水的影響。

5 結(jié)語

做好水利工程大型灌區(qū)規(guī)劃和設(shè)計(jì)，在灌區(qū)引進(jìn)節(jié)水改造技術(shù)，可以從根本上保證農(nóng)田灌溉質(zhì)量、節(jié)約用水、提高水資源利用率，更好地滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要。因此，有必要在節(jié)水框架內(nèi)，結(jié)合當(dāng)前存在的問題，加大對(duì)水利工程大型灌區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)的重視，提出有針對(duì)性的解決方案，以有效提高農(nóng)田灌溉質(zhì)量，促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。