水資源平衡調(diào)度在農(nóng)田水利工程的作用

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摘要：水資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要保障，水資源存儲不足或分布不均衡均會影響農(nóng)田灌溉。為有效提升水資源利用率，需構(gòu)建科學合理的農(nóng)田水利工程，促進水資源的平衡調(diào)度。分析水資源平衡調(diào)度和農(nóng)田水利工程的意義，對水資源平衡調(diào)度在農(nóng)田水利工程中的應用展開研究，最終實現(xiàn)水資源的平衡調(diào)度，并以七星渠水量調(diào)度為例分析應用的合理性。

關(guān)鍵詞：水資源平衡調(diào)度；農(nóng)田水利工程；應用

水資源平衡調(diào)度旨在解決我國水資源配置不平衡的問題，這對于改善水資源利用現(xiàn)狀、促進農(nóng)業(yè)健康發(fā)展具有重要影響。從水資源現(xiàn)狀看，存在水資源短缺的問題，不僅會大大降低農(nóng)作物的產(chǎn)量，還可能會使生態(tài)平衡受到影響。因此，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展期間，必須重視對水資源的平衡調(diào)度，在農(nóng)田水利工程建設(shè)中采用更為先進的理念和技術(shù)，有效發(fā)揮水資源平衡調(diào)度的優(yōu)勢作用，確保農(nóng)田水利工程的完善性，進而為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展提供保障。

1水資源平衡調(diào)度和農(nóng)田水利工程

1.1水資源平衡調(diào)度

1.1.1水資源調(diào)度目的和節(jié)水灌溉的重要性水資源調(diào)度主要是為了確保地域間可利用的水資源維持在相對平衡的狀態(tài)，想要實現(xiàn)水資源合理調(diào)控的目標，應積極倡導節(jié)約用水的政策和理念。基于水資源的平衡調(diào)度，為農(nóng)業(yè)構(gòu)建完善的灌溉用水網(wǎng)絡(luò)，應綜合管理河流、渠道、閘壩等，并協(xié)調(diào)供水方面的區(qū)域沖突問題，實現(xiàn)水資源的區(qū)域互補性，防止資源浪費和有效利用水資源。我國屬于農(nóng)業(yè)大國，在農(nóng)田灌溉方面對水資源的需求量極大，以南方種植的稻田為例，通常采用漫水灌溉方式，這種做法無疑會造成水資源的浪費[1]。1.1.2影響節(jié)水灌溉方法與效果的因素1）地理環(huán)境。水資源的總體分布狀況會受到地理環(huán)境的影響，我國南方地區(qū)降水量較多，水資源相對豐富，北方地區(qū)相對干燥，易出現(xiàn)水資源不足的現(xiàn)象。此外，不同地區(qū)水資源的分布也會對節(jié)水灌溉的方法與效果產(chǎn)生影響。2）天氣原因。陽光直射、溫度較高的環(huán)境，會直接對節(jié)水灌溉方法的選擇及應用產(chǎn)生影響，同時不同地區(qū)種植的農(nóng)作物存在差異，這也會限制節(jié)水灌溉方法的選擇。3）人為因素。雖然節(jié)水灌溉具有自動化灌溉優(yōu)勢，但在應用階段易受到外界因素的干擾，尤其是人為干預，因此要對農(nóng)田水利中節(jié)水灌溉工程的相關(guān)設(shè)備及時進行檢查和維護。

1.2農(nóng)田水利工程

1.2.1農(nóng)田水利工程建設(shè)的目的和種類農(nóng)田水利工程主要是指為解決耕地灌溉和農(nóng)村人畜飲水而修建的各種基礎(chǔ)設(shè)施，以調(diào)節(jié)和改良農(nóng)田水分狀況和地區(qū)水利條件，使之滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要，促進農(nóng)業(yè)的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。按照農(nóng)田水利工程的分類，主要包括田間灌排工程、小型灌區(qū)、灌區(qū)抗旱水源工程、小型水庫、塘壩、蓄水池、水窖、水井、引水工程和中小型泵站等工程。1.2.2農(nóng)田水利工程的建設(shè)特點對農(nóng)民來講，日常生活與農(nóng)耕都需要保證水資源的供應，受限于農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，部分農(nóng)民農(nóng)耕過程中仍然采用傳統(tǒng)澆灌方法。在此條件下，建設(shè)小型農(nóng)田水利工程有助于排水和灌溉，還可發(fā)揮抗洪的優(yōu)勢。總體而言，建設(shè)農(nóng)田水利工程的難度系數(shù)不算太高，資金投入、工程維護也相對可控。因此，對于強化農(nóng)村的農(nóng)田水利工程建設(shè)是很好的選擇，能夠和農(nóng)村經(jīng)濟情況相契合。

2水資源平衡調(diào)度對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響

2.1促進生產(chǎn)效益

小范圍的農(nóng)業(yè)區(qū)域可構(gòu)建起相應的農(nóng)田水網(wǎng)體系，使區(qū)域內(nèi)水系、塘壩、水庫和渠道相互聯(lián)通，在循環(huán)模式的影響下，實現(xiàn)該區(qū)域水資源的平衡調(diào)度[2]。為農(nóng)業(yè)構(gòu)建完善的灌溉用水網(wǎng)絡(luò)，應綜合管理河流、渠道和閘壩，協(xié)調(diào)供水方面的區(qū)域沖突問題，防止資源浪費和有效利用水資源。同時，確保農(nóng)田灌溉用水，解決灌溉期農(nóng)業(yè)缺水狀況，實施旱澇調(diào)蓄，有效解決增產(chǎn)增收方面的問題，保障糧食產(chǎn)量。此外，在執(zhí)行過程中可對該區(qū)域內(nèi)的資源予以整合，保證水資源能夠互相補充，確保實現(xiàn)水資源的有效利用，并提高利用率，發(fā)揮出干旱可灌、洪澇能排的作用，為提高生產(chǎn)效益奠定基礎(chǔ)[3]。

2.2促進生態(tài)效益

在確保農(nóng)田水利工程聯(lián)通的條件下，可實現(xiàn)水源節(jié)約灌溉過程，結(jié)合環(huán)境特征優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)。在積極倡導種植果樹、山區(qū)植樹種草的條件下，實現(xiàn)加強綠化建設(shè)的目標。同時，在形成山水田園等地形結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，促進資源整合，構(gòu)建起青山綠水、田園風光的生態(tài)旅游景象。在此條件下，可有效幫助農(nóng)村區(qū)域設(shè)立完善化的生態(tài)旅游帶，實現(xiàn)生態(tài)效益的發(fā)展。總之，不論從生產(chǎn)效益還是生態(tài)效益來講，對水資源進行平衡調(diào)度都有利于農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展。解決農(nóng)業(yè)用水中的各種沖突性問題，有效保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全穩(wěn)定，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)健康生產(chǎn)健康發(fā)展，對支持國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展有重要現(xiàn)實意義。水資源在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的均衡調(diào)度可有效地提高農(nóng)業(yè)勞動者的積極性，促進糧食生產(chǎn)的增長。通過分析各種實際情況，采用將水系與水庫連接等措施能夠有效解決部分農(nóng)村地區(qū)的農(nóng)業(yè)飲用水問題，并確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)順利進行，為切實增加農(nóng)民經(jīng)濟收入、促進農(nóng)村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。從長遠發(fā)展而言，“三農(nóng)”問題一直是國家關(guān)注的焦點問題，糧食安全和糧食生產(chǎn)產(chǎn)量直接關(guān)系到人們的日常生活，實現(xiàn)農(nóng)民增產(chǎn)增收、促進鄉(xiāng)村振興是共同的奮斗目標。

3水資源平衡調(diào)度在農(nóng)田水利工程中的應用

為實現(xiàn)水資源的平衡調(diào)度，必須要從灌區(qū)內(nèi)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的實際狀況出發(fā)。結(jié)合現(xiàn)狀展開分析，并將水資源的開發(fā)利用重點放在農(nóng)牧業(yè)，配合農(nóng)田水利工程的建設(shè)，確保水資源合理調(diào)配，保證農(nóng)業(yè)用水，有效解決水資源缺乏的難題。

3.1掌握灌區(qū)內(nèi)的種植結(jié)構(gòu)

不同作物在各生長階段所需要的灌溉制度與灌水方式存在差異，只有采用實地調(diào)研的方法，全面掌握灌區(qū)的種植結(jié)構(gòu)后，才能對灌溉用水量作出較為精準的計算分析，為實現(xiàn)水資源平衡調(diào)度奠定基礎(chǔ)。需要注意的是，在參考以往年份資料時，要格外重視枯水年份，正因為水資源缺乏，所以才更易導致農(nóng)作物缺水。以此為據(jù)，通過分析農(nóng)作物的種植面積和比例，執(zhí)行合理的灌溉制度和灌水方法，實現(xiàn)對水資源的合理調(diào)度，將農(nóng)作物的減產(chǎn)損失降至最低。

3.2追求“以水定地”，推行“節(jié)水灌溉”

節(jié)水灌溉已成為重要的戰(zhàn)略，旨在以最低的灌溉量獲得最大的產(chǎn)量，有效提升水資源的利用率[4]。當前應用的節(jié)水灌溉技術(shù)主要包括低壓微灌、噴灌、管灌、渠道滲防等措施。在具體實踐期間，需從強化對節(jié)水灌溉技術(shù)的應用管理和合理配置農(nóng)業(yè)灌溉水源2個方面出發(fā)。針對節(jié)水灌溉技術(shù)，一般需要使用水管來組成灌溉系統(tǒng)，其優(yōu)點是嚴格控制水資源利用，防止水資源浪費。例如，灌溉渠道防滲技術(shù)是應用石頭襯砌、漿砌和塑料薄膜等進行渠道建設(shè)，防止水資源在渠道運輸?shù)倪^程中從渠道滲入地面，進而導致水資源的浪費。對于配置農(nóng)業(yè)灌溉水源，農(nóng)業(yè)灌溉可借助區(qū)外引水或地下水抽取等方法實現(xiàn)，采用挖掘人工渠道或者應用分渠的方式，構(gòu)建農(nóng)田水網(wǎng)體系。同時，渠道引水在展現(xiàn)灌溉本地區(qū)農(nóng)作物的作用以外，還能夠發(fā)揮補水的作用，即在非灌溉季節(jié)，可采用沿著渠道構(gòu)建小型水庫或者向塘壩輸水等手段來實現(xiàn)補水需求。

3.3做好水資源平衡調(diào)度的協(xié)調(diào)工作

灌區(qū)的灌溉用水可能來自不同流域，并且用水的輕重緩急存在差異，在調(diào)度期間，要對潛在的問題進行綜合考慮。按照科學調(diào)度，堅持量入為出的原則，結(jié)合對應的灌排工程、小型灌區(qū)、水庫、塘壩或引水工程等農(nóng)田水利工程的建設(shè)，實現(xiàn)管用協(xié)調(diào)、科學調(diào)度的目標。

4七星渠灌區(qū)示例分析

4.1七星渠灌區(qū)概況

七星渠灌區(qū)位于黃河右岸，以黃河沖積平原及洪積臺地為主，其次為山前丘陵及風積沙漠。土質(zhì)以灌淤土為主，草甸土次之，熟化層厚。灌區(qū)地勢呈西高東低，自南北向黃河傾斜，地面坡度1/1000～1/3000，自然排水條件較好。七星渠灌區(qū)深處西北內(nèi)陸，屬于干旱氣候的過渡地帶，具有明顯的大陸性氣候特征，其主要特點是光熱充足、溫差大、干旱少雨和蒸發(fā)強烈。年均氣溫9.1℃，最高氣溫38.5℃，年均降水量221.6mm，雨水主要集中于7—9月，占全年的65%～70%；年均蒸發(fā)量2055.3mm，為年均降水量的9.3倍。灌區(qū)以種植玉米、枸杞、小麥、水稻、蔬菜、葡萄和黃花為主。近年來，揚水灌區(qū)種植面積逐年擴大，需水量逐日增加，灌溉高峰期3大揚水泵站工程處于滿負荷運行狀態(tài)，七星渠供水壓力劇增，水量調(diào)度工作面臨巨大挑戰(zhàn)[5]。

4.2七星灌區(qū)水量調(diào)度方案設(shè)計

結(jié)合七星渠的環(huán)境特征，按照調(diào)度原則要求，必須由國家統(tǒng)一分配水量，流量斷面控制，省（區(qū)）負責用水配水，重要取水口和骨干水庫統(tǒng)一調(diào)度。基于此，準確制訂調(diào)度方案。七星渠為無壩引水干渠，現(xiàn)每秒最大引水流量為58m3，當黃河來水充足，七星渠最大可引水量能滿足灌區(qū)用水需求的情況時，按照既定引水計劃引水，根據(jù)揚水、自流用水需求，統(tǒng)一調(diào)配，組織好灌溉供水工作。制訂調(diào)度方案時需注意，當灌區(qū)每秒用水量小于58m3時，申灘進口根據(jù)灌區(qū)需水實際調(diào)配；當灌區(qū)每秒用水量大于58m3時，黃河泵站引水流量按照灌區(qū)用水量減去申灘進口引水流量調(diào)配；引水流量不能大于自治區(qū)人民政府下達的月度和年度引水計劃。最終制訂出的七星渠水量調(diào)度引用水分配表，見表1。七星渠灌區(qū)調(diào)度合理性分析如下。1）當灌區(qū)需水量大于七星渠申灘進口最大可引水量時，需開啟黃河泵站才能滿足灌區(qū)正常灌溉的情況，積極協(xié)調(diào)水利廳調(diào)度中心、紅寺堡揚水管理處，適時開啟黃河泵站補水，根據(jù)揚水和自流引用水需求，統(tǒng)一調(diào)配水量。2）在黃河來水導致七星渠引水不足或灌區(qū)旱情嚴重，開啟黃河泵站不能滿足灌區(qū)用水需求的情況下，按照“先揚水后自流、先下游后上游、先高后低口、先難后易、急后緩、控近送遠”的原則，優(yōu)先保證揚水供水，自流灌區(qū)執(zhí)行編組輪灌。①黃河來水導致七星渠引水不足，應優(yōu)先保證3大揚水泵站用水（如申灘進口引水下差流量每秒大于6m3以上，持續(xù)時間在24h以上時，則協(xié)調(diào)申請紅一泵站、固海擴灌站適當壓減取水量，紅一泵站、固海擴灌泵站各減1臺小機組），對高干渠口、老渠口用水指標進行調(diào)整。并要求各管理所嚴格按照指標交水，將交水流量變幅控制在每秒1m3以內(nèi)；②當灌區(qū)旱情嚴重，渠道引水量無法滿足用水需求時，積極與灌區(qū)各級政府協(xié)調(diào)對接，督促各級政府抓好抗旱機井、臨渠沿溝泵站等抗旱設(shè)施的維護和貯備，各管理所制訂應急抗旱預案，指定直開口應急抗旱補水溝道，做好抗旱應急準備。優(yōu)先保證3大揚水泵站人畜飲水，協(xié)調(diào)紅寺堡、固海揚水適當壓減農(nóng)業(yè)灌溉用水，自流灌區(qū)按照“先下游后上游、先高后低口、先難后易、先急后緩、控近送遠”的原則，組織編組輪灌。3）當黃河來水充足，且灌區(qū)需水量大于渠道設(shè)計流量時，啟用渠道加大流量運行模式，加大流量運行時間不宜過長，運行期間嚴格控制各斷面水位，加大渠道巡查力度，確保渠道安全運行。當水源不足，局部出現(xiàn)較大旱情時，可因地制宜采用集中輪灌的辦法，供足受旱地帶水量，集中解決旱情最嚴重的地方，有利于農(nóng)業(yè)耕作和灌水工作，提高灌溉工作效率，做到事半功倍。

5結(jié)語

農(nóng)田水利工程的建設(shè)能夠促進農(nóng)業(yè)健康發(fā)展，水資源作為農(nóng)田水利工程的命脈，也是限制農(nóng)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。通過分析農(nóng)業(yè)水利資源現(xiàn)狀，闡述水資源平衡調(diào)度對農(nóng)田水利工程建設(shè)的促進作用。在具體實踐期間，要掌握灌區(qū)內(nèi)的種植結(jié)構(gòu)，追求“以水定地”，推行“節(jié)水灌溉”，做好水資源平衡調(diào)度的協(xié)調(diào)工作，重視農(nóng)田水利工程的建設(shè)，合理進行水量調(diào)度，最終實現(xiàn)促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的目標。

參考文獻：

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[3]許亞杰.農(nóng)田水利工程中水資源平衡調(diào)度的重要性分析[J].水利科學與寒區(qū)工程,2020,3(6):171-172.

[4]李貴斌.水資源的平衡調(diào)度在農(nóng)田水利中的運用[J].中國高新區(qū),2019(19):148.

[5]羅浩.水資源的平衡調(diào)度在農(nóng)田水利工程中的應用[J].商品與質(zhì)量,2019(18):79.

作者：董美玲 單位：寧夏回族自治區(qū)七星渠管理處