对山东省农田节水灌溉的研究李涛(山东大学土建与水利学院09级水利班,学号:200900203015)摘要:中央一号文件提出,要加强农田水利薄弱环节建设,大力发展节水灌溉,推广渠道防渗、管道输水、喷灌滴灌等技术,扩大节水、抗旱设备补贴范围。
积极发展旱作农业,采用地膜覆盖、深松深耕、保护性耕作等技术。
山东省作为一个农业大省,加强农田水利设施建设就显得尤为重要。
要充分发挥农田水利工程建设的效益,就必须在节水灌溉上下功夫,因此我们必须探讨多种灌溉技术和相关技术措施,进一步降低农业生产成本,实现水资源合理配置的需要,保护生态环境。
关键词:山东省农田节水灌溉引言山东省地处北温带季风气候区,全省多年平均降雨量为676.5mm,年水面蒸发量1085mm,干旱指数由鲁东南沿海的1.0向鲁西北内陆逐步增大到2.4,属半干旱半湿润地区。
全省主要种植冬小麦、夏玉米、棉花和花生等农作物,由于降雨量时空分布不均和降水与作物需水耦合在时间上存在差异以及农作物的复种等,天然降雨不能满足作物正常生长对水分的需求,农业高产稳产必须依靠灌溉。
山东省多年平均水资源总量为305.8×108m3,占全国水资源总量的1.09%,人均水资源占有量为344m3,亩均水资源占有量307m3,二者都不足全国平均数的1/6,水资源短缺已成为制约山东经济发展的“瓶颈”。
灌溉用水是用水大户,其用水量占全省总用水量的70%以上。
发展节水灌溉是解决山东水资源供需矛盾的重要途径,山东省在这方面已取得了可喜的成就,但随着工业用水、生活用水和生态用水的增加以及农业持续发展对灌溉要求的提高,相应地对农业节水灌溉也提出了更高的要求。
另外,随着农村管理体制改革的进一步深化,发展农业节水灌溉面临着新形势。
1山东省农田节水灌溉现状1.1 农田节水灌溉面临的形式山东省水资源严重不足,工农业生产、生活和生态“三生”争水现象较为突出。
工业用水和生活用水在全省总用水量中所占比例虽然不高(约占25%),但其对用水保证率要求高,越是干旱年份或干旱季节,工业用水和生活用水挤占农业灌溉用水的现象越突出,而且随着经济发展和社会进步,工业用水、生活用水和生态用水将大幅度增加,据预测,这三方面的用水量至2008年将占到总用水量的32%以上。
目前峡山、米山、雪野等近一半过去以向农业灌溉供水为主的水库,不同程度地转为向城市或工业供水,因而可供农业灌溉的用水量越来越少。
目前的状况是一方面水资源明显不足,另一方面,全省农业灌溉中仍存在着严重的浪费水现象,水的利用效率不高。
据统计分析,全省灌溉水利用系数目前平均仅为0.45,有的灌区灌水定额仍达200m3/667m2以上。
全省平均水分生产率一直在1.13kg/m3上下徘徊,在现行农产品价格体制下,农业供水收益远远低于工业供水和生活供水,随着用水“多元化”的加剧,农业用水的缺水局面有更加严峻的趋势。
随着国家对农村税费改革的进一步深化,农民劳动积累工和义务工将被逐步取消,村内所需劳务实行一事一议,节水灌溉工程资金面临地方筹集和匹配困难难度增大,且不能向农户指令性摊派的新形势,发展节水灌溉如仍沿用过去的工作方式、工作习惯则难有成效。
1.2 农田节水灌溉存在的问题一是节水灌溉新技术、新设备推广力度小,喷、滴灌等高效节水灌溉技术目前也仅局限用于经济作物,只是作为示范工程,有待于在更大范围和更大规模推广。
二是全省灌区和节水灌溉工程都程度不同的存在着产权关系不明、管理职责不清、政事企不分、监督激励机制缺乏、管理粗放、调度不灵活等问题。
三是受经济利益影响,水资源相对充足地区的农民对搞节水灌溉积极性不高。
凹是资金投入不够。
已建灌溉工程维护资金不足、老化失修,灌溉面积及灌溉效益逐年衰减和降低;新建节水灌溉工程建设资金短缺,特别是配套资金往往不到位,达不到应有的发展规模。
五是有些地方在推广先进节水技术过程中不能够因地制宜规划,可行性论证不够,存在针对性差的问题,致使有些节水工程不能正常发挥效益。
六是节水灌溉工程设备质量参差不齐,设备不配套,标准化、系列化程度差,维修服务跟不上。
很多工程因设备质量问题或维护维修不及时等原因,导致工程使用寿命短,损坏率高等,影响了节水灌溉技术的推广。
2农田节水灌溉措施2.1工程节水技术2.1.1渠道防渗技术渠道是我国农田灌溉的主要输水方式。
但传统的土渠输水渗漏损失约占水量的50%~60%,因此,渠道防渗一直是我国发展节水灌溉的主要技术措施。
按防渗材料可分为土料压实、三合土护面、砖有衬砌、混凝土衬砌、塑料薄膜防渗和沥青护面防渗等。
渠道防渗技术的节水特点是:减少渠系输水过程中的水量渗漏损失,提高渠系水利用系数,提高渠道输水安全保证率,提高渠道抗冲能力,增加输水能力。
2.1.2喷灌技术喷灌是喷洒灌溉的简称,它是利用专门的设备(动力机、水泵、管道等)把水加,或利用水的自然落差将有水送到灌溉地段,通过喷洒器(喷头)喷射到空中散成细小的水滴,均匀地散布进行灌溉。
喷灌系统,一般包括水源工程、动力机、水泵、各种管道、喷头及控制设备等。
喷灌系统分为固定式、半固定式和移动式三种:固定式喷灌系统各组成部分或者都定不动,或者除喷头外,其它部分固定不动;半固定式喷灌系统除喷和装有喷头的支管可在地面移动外,其余部分固定不动,管片与水栓连接;移动式喷灌系统除水源(塘、井、道等)固定外,动力机、水泵、管道、喷头都可以移动。
2.1.3微喷微喷是新发展起来的一种微型喷灌形式。
这是利用塑料管道输水,通过微喷头喷洒进行局部灌溉的。
它比一般喷灌更省水,可增产30%以上,能改善田间小气候,可结合施用化肥,提高肥效。
国产设备亩投资一般在500元-800元。
主要应用于果树、经济作物、花卉、草坪、温室大棚等灌溉。
2.1.4滴灌滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。
它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式,其水的利用率可达95%。
滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果,同时可以结合施肥,提高肥效一倍以上。
可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉,在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。
其不足之处是滴头易结垢和堵塞,因此应对水源进行严格的过滤处理。
目前,国产设备已基本过关,有条件的地区应积极发展滴灌。
2.1.5管道输水管道输水是利用管道将水直接送到田间灌溉,以减少水在明渠输送过程中的渗漏和蒸发损失。
发达国家的灌溉输水已大量采用管道。
目前我国北方井灌区的管道输水推广应用也较快。
常用的管材有混凝土管、塑料硬(软)管及金属管等。
管道输水与渠道输水相比,具有输水迅速、节水、省地、增产等优点,其效益为:水的利用系数可提高到0.95;节电20%—30%;省地2%—3%;增产幅度10%。
目前,如采用低压塑料管道输水,不计水源工程建设投资(以下同),亩投资为100元—150元。
2.2农艺及生物节水技术2.2.1地膜覆盖及膜上灌技术用地膜覆盖田间的垄沟底部,引入的灌溉水从地膜上面流过,并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉,这种方法称作膜上灌。
采用膜上灌,深层渗漏和蒸发损失少,节水显著,在地膜栽培的基础上不需再增加材料费用,并能起到对土壤增温和保墒作用。
在干旱地区可将滴灌管放在膜下,或利用毛管通过膜上小孔进行灌溉,这称作膜下灌。
这种灌溉方式既具有滴灌的优点,又具有地膜覆盖的优点,节水增产效果更好。
2.2.2选用优良品种选用优良品种.采用精量、半精量播种,提高作物播种质量,并减少用种量。
作物种子采用包衣良种,使作物出苗整齐、苗壮。
减少病虫害发生,减少灌溉用水量。
优良品种往往价格偏高,广大农民目前还没有充分认识到优良品种的优点.使用不普遍。
2.2.3化学制剂技术即采用保水剂、抗旱剂等,增强作物抗旱能力。
目前,该县还没有大面积推广应用。
2.3科学灌溉与节水管理根据作物需水要求,适时适量地灌水,用先进的科学技术手段对土壤墒情和灌区输配水系统的水情进行监测、数据采集和计算机处理,可以科学有效地控制土壤水分含量,进行合理调度,做到计划用水、优化配水,以达到既节水又增产的目的。
同时,要重视和加强节水管理,改变目前农业用水水价过低、不利于节水的状况,实行按成本收费、超计划用水加价等政策。
要建立健全节水管理组织和技术推广服务体系,完善节水管理规章制度。
3建议3.1加强宣传指导.强化人们的节水意识要充分利用电视、广播、黑板报等形式,必要时深入乡村进行宣传,把节水灌溉的重要性、可行性、必要性及各种节水技术优点进行广泛宣传、讲解,使广大群众的水商品意识、节水意识不断增强,自觉、主动地发展节水灌溉。
3.2 加大节水灌溉工程资金投入鉴于目前农民人均收入水平较低的实际情况,建议国家进一步加大节水灌溉工程及配套工程资金的投入。
各级人民政府在基本建设、水利建设资金等项目中优先安排节水资金,逐步建立国补引导、地方驱动、受益户为主体的多元化、多渠道投资体系。
3.3实行差别水费制度.调动广大群众的节水积极性要采取小步快跑的方式。
分步到位,逐步理顺水价。
要加快末级渠系工程改造,推广计量设施,逐步推行农业用水计量收费和面向农民终端水价制度,最终实现“配水到户、定价到户、计量到户、收费到户”,并采取用水量累进制,对超标准用水,加倍收取水资源占用费。
对灌溉机构,也要制定鼓励节水灌溉政策,如事业费与管理水平挂钩.节水给予奖励,超额用水予以经济处罚等。
3.4依靠科技进步.提高节水灌溉科技含量要不断依靠科技进步.提高节水灌溉科技含量,研制开发节水的高新技术、新工艺、新途径、新产品,大力推广现有节水新工艺、新产品。
从而确保节水工程建设质量.充分发挥节水灌溉工程效益。
3.5加强综合节水技术推广加强综合节水技术推广。
将各种形式、途径、方法的节水工程建设、管理、组织方式相集成,形成综合节水体系.把节水与水资源优化配置,农业和农村经济发展全局有机结合起来。
充分利用降水、积极开发土壤水.坚持水利措施与农艺措施相结合的原则。
形成一套完整的节水综合技术体系。
充分发挥节水综合效益。
3.6 要因地制宜地发展节水灌溉技术各地可根据当地自然条件、技术经济水平,因地制宜地采用节水灌溉方式。
如山东缺水丘陵山区,一般春旱时间达一个月以上,采用雨水集流技术和化学制剂抗旱技术;黄泛平原的德州、滨州、聊城、东营等,微咸水资源丰富,可重点采用和研究微咸水利用技术,以及微咸水与黄河水混用技术,不仅增加了可利用水资源,有利于盐碱地改良;引黄灌区重点解决好引水防沙、条渠沉沙和干渠防渗的同时,应积极推进支、斗、农、毛渠的管道输水和田间先进的地面灌水技术、喷灌和微灌技术:矿区和城郊应积极采用以疏干水、再生水为水源的微灌技术;对莱州湾海水入侵区,可采用雨水集流、化学制剂抗旱、引水贮水滴渗灌等技术。