節水灌溉論文范文

時間:2023-03-26 17:38:06

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節水灌溉論文

篇1

鑒于我國水資源與能源短缺,經濟實力不足,廣大農村地區的技術管理水平較低的現實,大面積推廣噴、微灌等先進灌水技術還受到很大的限制,因此在今后相當長的一段時間內,我國還仍須加大田間工程的建設力度,大力研究和推廣節水型地面灌水技術。

一、平整土地,設計合理的溝、畦尺寸與灌水技術參數

平整土地是提高地面灌水技術和灌水質量,縮短灌水時間,提高灌水勞動效率和節水增產的一項重要措施。結合土地平整,進行田間工程改造,劃長畦(溝)為短畦(溝),改寬畦為窄畦,設計合理的畦溝尺寸和入畦(溝)流量,可大大提高灌水均勻度和灌水效率。

陜西洛惠渠的研究表明,在入畦單寬流量為3~5L/s時,灌水定額隨畦長而變,當畦長由100米改為30米時,灌水定額減少150~204m³/hm²;當畦長30~100米時,畦單寬流量從2L/s增加到5L/s,灌水定額可降低150~225m³/hm²。

寶雞峽灌區進行深層滲漏的對比試驗,灌水定額小于675m³/hm²,基本不發生深層滲漏;灌水定額825~990m³/hm²時,約有150m³/hm²水產生深層滲漏;灌水定額1350m³/hm²時,有一半水成為深層滲漏水。

我國幅員遼闊,各地地形和土質差異較大,因此難有統一標準,各地應根據田間試驗結果,建立計算機模型,通過實驗和計算機模擬,給出適合本地的適宜畦溝尺寸和灌水技術參數。

二、改進地面灌溉濕潤方式,發展局部濕潤灌溉

改進傳統的地面灌溉全部濕潤方式,進行隔溝(畦)交替灌溉或局部濕潤灌溉,不僅減少了課間土壤蒸發占農田總蒸散量的比例,使田間土壤水的利用效率得以顯著提高,而且可以較好地改善作物根區土壤的通透性,促進根系深扎,有利于根系利用深層土壤儲水,兼具節水和增產雙重特點,值得大力推廣。實踐證明,春小麥與春玉米套種隔畦灌,棉花、玉米等寬行作物隔溝灌或隔溝交替灌,濕潤面積可減少50%,節水高達30%以上,增產幅度5%~10%。玉米坐水種,可節水900m³/hm²,節電90~105千瓦時,增產幅度約16%,增收幅度約28%。

三、改進放水方式,發展間歇灌溉

改進放水方式,把傳統的溝、畦一次放水改為間歇放水,進行間歇灌(又稱波涌灌),被稱為80年代地面灌水技術的一大突破。間歇放水使水流呈波涌狀推進,由于土壤孔隙會自動封閉,在土壤表層形成一薄封閉層,水流推進速度快。在用相同水量灌水時,間歇灌水流前進距離為連續灌的1~3倍,從而大大減少了深層滲漏,提高了灌水均勻度,田間水利用系數可達0.8~0.9。

四、改進溝畦放水設施

改進溝畦放水設施,采用虹吸管(用于明渠輸水)或地面移動閘門孔管(用于管道輸水)放水,與人工開口放水相比,田間水利用率可提高5%~10%。目前這些設施國內仍處于試驗階段,尚未批量生產。因此,有必要開展聯合攻關,對這些設施的材料和加工工藝進行深入研究,向著技術標準化、生產規模化、推廣應用普及化方向去發展。

五、大力發展節水保墑膜上灌

膜上灌是我國在地膜覆蓋栽培技術的基礎上發展起來的一種新的地面灌溉方法。它是將地膜平鋪于畦中或溝中,畦、溝全部被地膜覆蓋,從而實現利用地膜輸水,并通過作物的放苗孔和專業灌水孔入滲給作物的灌溉方法。由于放苗孔和專業灌水孔只占田間灌溉面積的1%~5%,其他面積主要依靠旁側滲水濕潤,因而膜上灌實際上也是一種局部灌溉。目前,新疆采用膜上灌的農田已達23.33公頃,甘肅、河南等省也開始推廣。膜上灌形勢有開溝扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌、溝內膜上灌、膜縫灌、格田膜上畦灌、膜側膜上灌等多種。膜上灌作物有棉花、蔬菜、玉米、小麥等。地膜栽培和膜上灌結合后具有節水、保肥、提高地溫、抑制雜草生長和促進作物高產、優質、早熟等特點。生產試驗表明:膜上灌與常規溝灌相比,棉花節水40.8%,增產皮棉5.12%,霜前花增產15%;玉米節水58%,增產51.8%;瓜菜節水25%以上。由于膜上灌是一種新的灌水技術,還有許多不成熟和不完善的地方,對其技術機制、技術要素及其設計方法都需要進一步研究。

新的節水技術

一、污水噴灌技術

利用污水噴灌是將污水處理與農業用水結合起來的一種污水處理方式,同時又是一種開源節流的灌溉方式。噴灌凈化污水,就是將污水噴灑在田里,利用土壤、微生物和作物來分解污水中的一些成分,并使部分水蒸散到大氣中,部分水經土壤凈化后滲透泄出再利用。

在利用污水噴灌時,應先對污水進行沉淀、篩濾,除去固體污物,有的還需加入消毒殺菌劑。污水灌的作物應以除蔬菜以外的經濟作物為主,對于谷類作物最好只用于作物生育前期,在作物收獲前一段時間應停止污水灌。污水灌的土壤以砂壤土、壤土和壤質砂土為好,水量應結合作物的種類和生育期確定,如在作物苗期、早春和晚秋應少灌。實施污水灌要防止大定額灌溉,以免造成地表及地下徑流,灌溉強度以不造成土壤粘閉和不產生地表徑流為原則。如污水水質不符合灌溉水質標準時,可采用清水污水混合方法,使混合后的水質符合灌溉要求后再進行噴灌。此技術較復雜,最好在專家指導下運用。

二、咸水灌溉技術

咸水灌溉技術主要包括不同水質的水混灌和輪灌,此外,還有依據電滲透作用原理利用地下咸水灌溉的技術。

混灌是將兩種不同的灌溉水混合使用,包括咸淡混灌、咸堿(低礦化堿性水)混灌和兩種不同鹽漬度的咸水混灌,目的是降低灌溉水的總鹽漬度或改變其鹽分組成。混灌在提高灌溉水水質的同時,也增加了可灌水的總量,使以前不能使用的堿水或高鹽漬度的咸水得以利用。

輪灌是根據水資源分布、作物種類及其耐鹽性和作物生育階段等交替使用咸淡水進行灌溉的一種方法。如旱季用咸水,雨后有河水時用淡水;強耐鹽作物(如棉花)用咸水,弱耐鹽作物(如小麥、玉米、大豆)用淡水;播前和苗期用淡水,而在作物的中、后期用咸水。輪灌可充分、有效地發揮咸淡水各自的作用和效益。

奧地利研究人員利用電滲透作用原理研制出一種灌溉系統,該系統使地下水經土壤毛細管及各種孔隙上升到地表層,同時從聚集于電極周圍的某些鹽類中游離出凈水,上升到地表層供作物利用。其設備是由兩組電極組成,將一組裝有正電極的金屬管打入地下水位以下,另一組為負電極的導體柵網,埋于與植物根部深度相等的地方。根據土質結構及土壤含鹽量,接通2~12V電源,就會在兩極間建立直流電場,產生電滲透效果。這種灌溉系統適用于地下水較豐富的干旱區果園、草坪及固沙植物等。

三、利用空氣中的水分進行灌溉

篇2

建立農田節水灌溉工程的主要目的是提高當地農民的收入。然而因為受傳統的種植方式以及種植觀念的影響,節水灌溉工程的種植結構沒有多少變化,采用的種植方式還以小麥和玉米為主,這就使得農田節水灌溉工程不能充分地發揮增效以及增產的作用。為了有效地提高農民的經濟水平,在農田的節水灌溉工程的區域之內,節水灌溉工程的管理工作人員一定要認真做好宣傳工作,努力改變農民的思想觀念,進而改變農田水利節水灌溉工程的種植結構。

2農田水利工程高效節水灌溉工程的發展措施

2.1實行農業發展和水資源配置相結合的優化方式

我國現如今的水資源比較缺乏,農田水利灌溉工程的相關設計人員一定要對農田水利灌溉工程進行綜合性的分析,對水資源設施和相關配置進行優化,實行分支供水的方法。在建設農田高效節水灌溉工程的時候,一定要重視對生態環境的保護,以農田灌溉水利工程的可持續發展為基本思想,對發展生產、生態以及生活用水進行統籌,加強對農田高效節水灌溉工程的環境評估以及監測。在對農田水利灌溉的水資源進行分配的時候,一定要堅持“配額管理以及總量控制”的分配準則;確定各個用水單位的農田灌溉用水的具體指標以及用水總量;同時,一定要加強所有用水單位以及灌區的節約用水意識,一定要保證每滴水都用到必要的地方,在對水進行高效利用的基礎上,要確保現代農業和相關水資源配置的有機結合,進而提高農民的經濟收入。

2.2大力加強農田水利高效節水灌溉工程的建設

建設高效節水灌溉工程能夠促進地區水利工程的發展。在建設高效水利灌溉工程時,施工人員一定要充分結合高效節水灌溉的特征,制定和節水灌溉相關的各項指標,并按著這些指標嚴格執行。在對農業進行分區種植的前提下,以經濟和生態效益、提高農民收入為根本出發點,建設出現代化的、信息化的農田水利高效節水灌溉工程。在農田水利高效節水灌溉工程的選址過程中,一定要遵循以下幾項基本原則:第一,優先選擇地面高低不平以及嚴重缺水的地方灌溉;第二,優先選擇經濟比較發達以及種植種類比較多的地區;第三,干部和群眾思想比較先進,可以給予農田水利高效節水灌溉工程建設一定的支持;第四,選擇社會綜合治安比較好,沒有惡性治安案件發生的地區。選擇這些地區建設農田水利節水灌溉工程,不僅能夠加快工程的建設速度,還能提高工程的使用效果,進而起到很好的帶動作用。

2.3使用高效節水灌溉技術

使用高效節水灌溉技術的目的是實現水利工程的節水高效灌溉,所以引進高效的節水灌溉技術有著十分重要的意義。先前使用的高效節水灌溉技術基本上都是節約用水的灌溉工程技術、灌溉水資源的調配優化技術、節約用水管理技術以及生物和農藝的節約用水技術。而現如今建設農田水利高效節水灌溉工程的過程當中,不但要使用先前使用的這些技術,還需要努力引進先進的灌溉用水工程新技術和新產品。另外,農田水利工程施工人員還要努力引進國內外先進的高效節水灌溉技術。現如今先進的高效節水灌溉技術包括以生物技術為前提的調控灌溉技術以及以3S技術為基礎的高效節水灌溉技術。以生物技術為前提的調控灌溉技術指的是通過對農作物的生理特點進行認真的研究,在農作物的某一階段的生長過程中實行虧水生長政策,鍛煉農作物的生長能力,進而實現水資源的高效灌溉。以3S技術為基礎的高效節水灌溉技術指的是利用遙感技術、地理信息系統以及全球定位系統這些現代技術,準確及時的得到農作物的生長信息,并利用計算機對得到的這些信息進行分析,隨后依據農作物的生長狀態對其進行灌溉。

3結語

篇3

不同形式的節水灌溉工程所用設備存在一定的共性,但更多的是特性,故設備往往是圍繞各種節水灌溉技術開發和配套的,形成各自的體系。當前市場上需求程材料設備、管道輸水工程式材料設備等到。

(一)噴灌設備

我國目前生產的噴灌設備主要是大、中、小、輕型噴灌機、噴灌用水泵、噴灌用地埋管道和地面移動管道、噴頭、附屬設備等。據統計,截止到1997年底,我國噴灌工程面積已達1900萬畝,其中約75%采用輕、小型噴灌機,大中型噴灌機的噴灌面積約占10%,半固定管道式噴灌約占15%左右。

1噴灌機

(1)大型噴灌機。目前我國生產的大型噴灌機主要有DYP-415型電動圓形噴灌機,塔架為10跨,系統長度415m,一個作業點的控制面積為60k平方米。此外還有DPP-400型平移式噴灌機,塔架為10跨,系統長度356m,雙側配置,控制面積120h平方米。

大型噴灌機的自動化程度和作業效率高、單機控制面積大,畝投資較低(200--400元/畝),適用于要求機械化程度高的規模化農業發展節水灌溉的需要。

我國的大型噴灌機的開發、研制和生產應用經歷了20多年的努力,積累了一定的技術基礎,也有上千臺的設備保有量,但產業發展舉步艱難。其原因是方方面面的不能簡單地歸結為“不適合國情”的一個原因。大型噴灌機是機電一體化的大型機具,要求較好的產業基礎和綜合配套能力,從單項技術到集成技術,再到產品需要實現巨大的跨越。我國大型奔灌機產品的主要差距是能耗高,抗風性能差,整機重量大,專用零部件配套能力不足,防銹蝕工藝落后、系列短等。這些差距大多集中在產業化開發的五一節上,并非單純的技術問題,而是技術與經濟、企業與市場相互影響的結果。

據悉,中國灌排技術開發公司已實現了對上述大型噴灌機生產企業的控股,并確定在開拓大型噴灌機市場的同時,進行大型噴灌機的產業開發,形成2500臺的年生產能力,可為每年發展200萬畝大田作物的節水灌溉工程式提供優質產品。

(2)卷盤式噴灌機。我國目前批量秤的卷盤式噴灌機有JP40、JP50、JP65、JP75和JP90系列產品,其有較大提高,1998年下半年投放市場后,已銷售300多臺,形成了一定的生產規模,為發展產業奠定了較好的基礎。

卷盤式噴灌機因結構的限制,供水管道和水渦輪上的水頭損失較大,單噴頭配置時入機壓力較高,能耗偏大。但該機型機動性好,適應性強,對于補充灌溉單機的JP75型卷盤式噴灌機有效噴灑長度為300m,有效噴灑幅度50~60m,噴灑流量18--27立方米/h,單機控制面積達250畝,畝投資300元左右。

卷盤式噴灌機曾于1980年由原機械工業部立項并組織研制,但由于技術上的明顯差距等原因,至1997年并未形成批量生產。該類產品的主要差距是PE管、大型噴頭等到關鍵部件技術不過關,產品制造工藝落后,機具笨重等。中國灌排技術開發公司下屬七州集團以仿制的大大縮短了設計、試制的周期。七州集團通過更新產品積極性,形成良性特環。中國灌排技術開發公司已確定了卷盤式噴灌機的生產規模和技術改造方向,計劃1999年達到1000臺的年生產供應能力,并組織大型噴頭的技術攻關和PE供水管的協作攻關,完善生產制造的工藝裝備和檢測手段,力爭盡快形成規模生產,進口設備。

(3)輕、小型噴灌機。輕、小型噴灌機使用最多的為手抬式和手推式的機組,是當前我國噴灌機具的主力軍。我國輕、小型噴灌機已形成相當規模的生產能力,其中年生產能力在萬臺以上的生產企業有蕭山水泵總廠、新昌噴灌機廠、金壇噴灌機廠、新鄭噴灌機廠、太原噴灌公司等十余家,其中蕭山水泵總廠的年生產能力已達10萬臺。估計僅這些已具有規模的企業的年生產能力就可達30萬臺。

輕、小型噴灌機組機動靈活,使用方便,畝投資低,適合我國當前的農村經濟體制和農業經營規模,這是它應用廣泛的主要原因。但是,這種機型的生產制造分散,產品質量和工藝水平參差不齊,一些企業雖小,但包括機、泵、秋、頭,它的質量實際上反映了我國噴灌設備的總體水平。1991年原機電部進行的噴灌行業產品質量評比表明,產品總的合格率僅為57%,這種質量狀況實際上也代表了輕、小型噴灌機的質量狀況。造成質量不穩的原因:一是企業質量管理不善,缺乏長遠考慮,沒有真正樹立質量是企業生命線的發展戰略;二是技術上、裝備上沒有形成專業化生產的格局,生產工藝落后,缺少專用加工設備,缺少必要的檢測手段。

2噴灌專用水泵

我國目前生產的噴灌專用水泵主要是1982年農機部下達任務研制的50BPZ、65BPZ、80BPZ等8種型號的自吸泵和65BP、80BP兩種型號的非自吸泵,以及這些專用水泵的變型泵。噴灌專用水泵多是與輕、小型噴灌貢配套使用,基本上由噴灌機生產企業組織生產制造,其中金壇噴灌機廠的年生產能力已達8萬臺。

從1991年行業質量評比情況看,噴灌專用水泵的產品性能指標有40%~45%優于當時國內生產的一般農用水泵。產品質量和工藝水平也有所提高,如蕭山水泵總廠的鑄件成品率到1994年已提高到86%。但從整體上看仍存在工藝落后,質量不穩的問題,還沒有形成龍頭企業和名牌產品。

除噴灌專用水泵外,噴灌工程還廣泛使用QJ系列井用潛水電泵等通用水泵,這類產品供應充分,市場競爭激烈。目前已初步形成了一些具有較強實力和競爭能力的企業,如泰豐潛水平與國外先進水平相比差距是明顯的,突出反映在鑄造水平上。

3管道

(1)地埋固定管道。我國噴灌工程的地埋固定管道一般命名使用硬質聚氯乙烯管、改性聚丙烯管、鋼絲網水泥管、鋼筋混凝土管、鑄鐵管等,這些管材均可滿足噴灌工程的技術要求。其中范圍限,塑料管供貨充足,管件配套齊全,施工安裝方便,但產品質量參差不齊,生產的規模優勢難以形成市場優勢。

管道式噴灌工程中的管道投資占材料設備費的70%~80%,降低管材的費用一直是發展噴灌的關鍵所在。一個發展提高管道的利用率,例如發展機組式噴灌,移動管道式噴灌,另一個發展方向是開發復合型管材,充分發揮不同材質的機械性能,如鋼絲網水泥管。隨著塑料工業的發展和應用范圍的擴大,基于樹脂的復合型管材倍受人們的關注。中國灌排技術開發公司新近組建的頸碩新型管材公司最近開發了加筋PE塑料管的生產技術和生產裝備。這種管材具有耐壓能力高、重量輕、耐腐蝕、水力性能好、價格低等優點。與1.0MPa級的管材比較,新管材的成本僅為一般PvC管的50%~65%,是其理想的替代產品。

(2)地面移動管道。我國地面移動管道主要使用帶有快速接頭的薄壁鋁合金管和塑料軟管。其中的薄壁鋁管的生產工藝經歷了冷拔、焊接、擠壓三個階段,已達到鋁材生產的先進水平。擠村鋁合金管較冷拔管的成品率高得多,而機械性能又優于焊接管。太原鋁廠自80年代初期開始生產冷拔鋁管,1986年又從奧地利引進鋁焊接管生產線,1995年改產擠壓鋁管。擠壓鋁合金管的生產工藝較為簡單,一般的鋁加工企業,只要有600t以上的擠壓機即可生產,如河北省肅寧縣鋁材廠原生產建筑門窗鋁材,1997年開始秤噴灌鋁合金管,年生產能力達5000t。

移動鋁管除管除外,還要配上快速接頭,才能成為移動管道。快速接頭及其他附件一般是由噴灌機廠生產并成套供應移動管道式噴灌系統,職太原市噴灌集團公司生產的TPL型噴灌管道系列,規格從φ50到φ102,配套完整,年生產能力可供發展100萬畝噴灌的需要。

地面移動管道中的塑料軟管,我國也有足夠的生產能力,如金壇噴灌機廠的維塑管年生產能力達100萬m,泰州市噴灌機廠的涂塑軟管年生產能力達200萬m。

由于市場不規范,優質難以優價,不具備條件的小廠生產的移動管道質量難以保證。

4.噴頭

目前我國生產和使用最多的是PY1、PY2鋁合金搖臂式噴頭以及PYS塑料噴頭,凡生產噴灌機的企業幾乎都生產噴頭。我國噴頭的生產能力充足,但產品檔次不高,使用壽命短,品種單調。1987年投放市場的ZY系列噴頭和最近投放市場的DY系列噴頭引進國外生產線,以鋅基合金和銅為主要材料制造,性能好,但價格較貴。在PYS塑料噴頭基礎上開發研制的PYS2系列噴頭主要部件采用耐磨防腐金屬鑲嵌新工藝,提高了產品性能使用壽命,其性能價格比利時具有較強的市場競爭力。

我國在大型噴頭的開發制造上與國外存在較大的差距,致使卷盤式噴灌機整機性能不佳,不得不依靠進口噴頭配套。

(二)微灌設備

我國目前生產的微灌設備主要有過濾器、施肥器等首部樞紐設備、管材和連接件、滴灌管(帶)、微噴頭、滲灌管等。據統計到1997年底我國微灌面積已達200萬畝,主要用于果樹和設施農業作物的灌溉。

1.首部樞紐設備

目前我國批量生產的首部樞紐設備主要有北京通捷機電設備公司的離心過濾器、砂石過濾器、疊片過濾器、網式過濾器、施肥裝置,山東萊蕪塑料總廠的全塑網式過濾器和施肥罐,生產首部樞紐設備的企業還有河北龍達灌溉設備有限公司、燕山滴灌技術開發研究所等。目前生產的過濾器如適當組合,基本上可以滿足不同灌溉水質的過濾要求。另據了解,通捷機電設備公司根據市場需求的增加,為進一步提高產品質量,降低生產成本,增加品種規模,目前技術改造,計劃到2000年達到年生產4000臺過濾器,2000臺施肥設備的能力,口徑從φ25~φ150,單臺(套)過濾能力3~120立方米/h,過濾精度達到250目,可滿足年發展10萬畝微灌工程的配套需要。

微灌首部過濾設備是保證系統正常工作的關鍵,今后應進一步增加品種,開發新過濾材料(如特殊發泡材料等),形成規模化的專業生產,以提高產品質量,降低生產成本。應該說影響微灌首部樞紐正常工作的主要因素,并不完全是目前的產品規格和質量,設計上對過濾重視不夠,施工中沒有嚴格遵循操作規程,使用中缺乏必要的維護保養往往是造成微灌系統堵塞的主要原因。

水肥同步精確供給被以色列專家認為是微灌得以快速發展的主要原因。我國目前的施肥及配套設備在性能、操作性、配套性等方面尚有不小的差距,形式比較單一,使用中的問題也不少。今后應加大產品開發的力度,對生產應用也應加強示范和指導。

2.管材和聯接件

微灌用管材大多是低密度聚乙烯管(LDPE),規格從4~80mm,市場貨源充足。LDPE管材加工簡單,利潤率不高,技術條件好的企業不愿加工生產,小企業加工的管材質量不穩。聯接件的問題則更大,為追求價廉和方便,施工中往往采用內插式的管接頭,降低了聯接處管材的耐壓能力,管材本身也極易變形,造成漏水。

在目前的情況下,只能提請用戶盡量選擇正規企業的定型產品,特別應注意聯接件的形式與質量。

3.灌水器

滴灌灌水器的發展趨勢是灌水器與毛管一體化的滴灌管(帶),我國目前批量生產的滴灌管有內鑲式滴灌管、管上補償式滴灌管、迷宮式滴灌帶、雙上孔滴灌帶、普通滴灌帶等。配套完整,使用較好的是綠源塑料聯合公司生產的“八五”國家重點科技攻關產品內鑲式滴灌管,目前已形成為每年發展10萬畝滴灌工程配套的生產能力。除滴灌管外,微管式滴頭、大流量滴頭、補償式滴頭等也有生產和應用。

微噴頭的種類很多,我國早期多生產和應用折射式噴頭和縫隙式噴頭雖早有產品,但質量尚不能符合SL67-94的要求,目前國內不少商家國外的這類產品。

滲灌在我國有悠久的歷史,但到90年代初為止并沒有形成產業,更沒有產品面市。后隨著國外滲灌管進入我國,人們才開始考慮現代滲灌的概念,我國有幾個橡塑企業已著手開發不同材質的滲灌管。國內外對于滲灌技術素有不同的評價,筆者去法國考察時也向原來生產滲灌管的企業了解有關情況,得到的回答是“轉入地下的意義不大,目前已不生產”。筆者認為滲灌確有其自身的特點,就技術而言應該占有一席之地,問題是合格的滲灌管的技術含量絕不在第五代滴灌管這下,國內產品和部分國外產品都還不含量。中國灌溉排水技術開發培訓中心對國內外滲灌管的測試結果證實了上述認識。滲灌工程建設和運行管理與滴灌一樣必須嚴格按技術要求進行,這也是發展滲灌必須面對的問題。

微灌設備的技術含量高于其他節水灌溉設備,高的技術會計師集中在灌水器上。這是因為微灌設備均是微量出流,流道細小,加工技術要求高;另外微灌屬精確灌溉,對灌水器的性能要求也高。就總體而言,我國生產的微灌灌水器與國外先進產品相比,在品種、規模、性能、質量、耐久性等方面均有明顯差距。降低微灌材料設備的價格無疑有利于大面積推廣微灌,但低價格不應以犧牲產品性能和質量為代價。據悉,中國灌排技術開發公司正在開發經濟型內鑲式滴灌管,它是通過減薄壁厚(由目前的0.6~0.8mm減至0.2~0.4mm),增加科技含量,實現降低成本的,這種思路值得提倡。

4.自動控制設備

實現精確灌溉自動控制設備是必不可少的,這類設備我國雖有研制,但并沒有形成產品,今后應引導這方面的工作,以提高我國微灌設備的配套能力和總體水平。

(三)渠道防滲新材料和施工機械

1.防滲膜料

膜料防滲具有防滲性能好,適應變形能力強、施工簡便、造價低等優點,應用廣泛,我國在60年代中期已將膜料用于渠道防滲,但當時沒有專用的防滲膜料。目前我國生產的防滲膜料在抗穿刺、抗老化、增加與土的磨擦系數方面均有改進,特別是近幾年生產的寬幅高密度線性低密度以及高充填合金聚乙烯膜料,其抗拉、抗撕裂性能均有大幅度提高。還開發出一布一膜、二布一膜等復合型土工膜料,但價格稍高。例如泰山塑料股份有限公司生產的防滲膜料幅寬3~10cm,厚度0.1~1.5mm,年生產土工膜料的能力達到500萬平方米。膜料防滲前景廣闊,今后應加強跨行業合作,進一步開發新型膜料,以適應渠道防滲因條件不同而提出的不同要求。

2.渠道防滲施工機械

U型防滲渠道施工機械的生產制造和應用已有一定的規模,保證了U形防滲渠道的大面積推廣。目前生產的成套設備包括KU系列基槽開挖機、D系列小型U形渠道澆筑機、QJ系列可變斷面(U形、矩形、梯形)混凝土渠道澆筑機等等。山東省高密市亞盛大水利機械廠開發的LZY系列混凝土構件成型機和WS型全自動砌塊成型機,以普通材料拌合的干硬性混凝土,快速成型生產各種斷面的混凝土防滲砌塊,實現了工廠化批量生產,提高了襯砌質量,降低了施工成本。從產業化發展渠道防滲的角度看,中、小型渠道的混凝土防滲襯砌應選擇“標準化設計、工廠化預制、現場裝配”的方向。

(四)低壓管道輸水設備

“七五”期間原國家科委和水利部針對井灌區節水的需要組織了低壓管道輸水技術的攻關研究,帶動了相關產業的發展。目前生產和應用的管材主要有薄壁PVC管、雙壁波紋管、素混凝土預制管以及現澆管等。其中薄壁PVC管的生產已廣泛擴散,產品供應充分,但質量參差不齊。有一些地區出現了生產并使用再生塑料管的極不規范的作法,產生的后果不難想象,規范低壓管材的市場已成為當務之急。雙壁波紋管的公稱壓力有0.2MPa和0.4MPa兩檔次,作為井灌區輸水之用,耐壓能力無法充分發揮,而價格又嫌太貴,作為噴灌之用,耐壓能力尚不夠,因此目前在節水灌溉中應用不多,有些生產企業的加工設備已停機。今后隨著渠灌區大規模管道輸水技術的應用,雙壁波紋管當有一席之地。素混凝土預制管的主要生產技術在于制管機的開發,目前小批量生產的制機技術上已有很大改進,預制管的生產沒有太大的問題。但是混凝土管不便長距離運輸、生產的技術含量又不高,難以形成大規模生產的格局,基本上是就地使用就地生產。混凝土現場澆注成形技術,在大口徑管道制造上有明顯優勢,在小口徑管道制造上優勢不明顯,而且管道質量也難以保證,但在低壓管道輸出水技術發展初期,因價格便宜,種類現澆管道曾發揮了不小的作用。

出水口是井灌區農民從低壓管道輸水系統向地里放水的裝置,因技術含量不高,產品定位偏低,尚不具備大批量產業化生產的條件,目前大多由縣水利局或鄉水管站結合自身建設節水灌溉工程的需要,自行組織加工或委托加工。

閘管系統是低壓管道輸水工程的田間配套設施,國外有硬閘管和軟閘管兩類產品。目前軟閘管系統已通過“94.8”項目,引進國外技術在國內組織試生產,希望能對完善低壓管道輸水系統發揮作用。

管道輸水是提高輸水效率,合理利用自然水頭,減少占地、減少水體被污染的有效措施,在國外普遍應用(有管道化的提法),而且配套完整,相關產業也很發達。我國低壓管道輸水技術是在80年代初節水灌溉任務緊迫,但投入又嚴重不足的情況下,在井灌區發展起來的,因此,技術定位偏低,系統定位靠下,難以帶動相關產業的全面發展,反過來也制約了管道輸水技術的發展和應用領域的擴大。今后隨著水資源統一管理,灌區供水多元化的實現,管道輸水技術及相關產業應有一個大的發展。

二、節水灌溉材料設備生產企業的現狀

節水灌溉材料設備來源于生產它們的企業,企業的現狀在一定程度上反映了產品的狀況。

1.生產規模小

據對46家節水灌溉專用材料設備生產企業的表明,固定資產沒有超過億元的,年產值達到億元的僅3家,一般均為幾千萬元,少的為幾百萬元。實際上不少企業的產品中節水灌溉專用材料設備僅占一部分或少部分。生產規模小制約了企業的發展,也嚴重制約了節水灌溉材料設備產品的更新和質量的提高。

2.專業化程度低

我國的節水灌溉專用材料設備生產企業不少是在原有生產領域的基礎上,部分轉產節水灌溉材料設備的,故絕大多數不是專業廠,產品結構復雜,關聯性不強。這種狀況決定了生產組織形式是以通用設備、普通工藝實現的小批量生產,產品質量難以保證,生產成本難降低。

3.生產技術裝備落后

走進節水灌溉生產企業,往往看到的是70年代、60年代、甚至50年代的生產設備,這些設備有的是當年建廠時的設備,有有是從大企業淘汰設備中低價轉讓來的,生產技術裝備的落后也往往決定了生產工藝的落后。

4.缺乏行業龍頭企業的作用

在現代工業中,小而分散的加工生產并不一定意味著落后,關鍵是要有龍頭企業發揮主機廠的作用,小企業應圍繞龍頭企業進行專業化生產。近期中國灌排技術開發公司收購江蘇七州集團,控股中冠灌溉設備有限責任公司應該說是我國節水灌溉材料設備生產企業向規模化、產業化生產改組邁出的第一步。

三、節水灌溉材料設備的發展方向

節水灌溉所需材料設備涉及的范圍很大,有不少是通用的建筑材料和機電設備,也有一定的專用材料設備,其發展方向主要取向于節水灌溉技術的發展和市場需求的變化。本文在節水灌溉材料設備現狀綜述中已對各主要設備的改進方向提出了一些粗淺的看法,不再贅述,現僅就其共性的東西補充幾點意見。

1.節水灌溉材料設備需求的多元化

隨著各項節水灌溉技術在我國的開發和應用,節水灌溉材料設備市場需求多元化的趨勢明顯,這不僅表現在產品的種類上,而且表現在同類產品的不同檔次上。這種狀況同我國地域廣闊,各地自然條件和經濟條件差異大有關。以往評價哪類地區應采用哪種節水灌溉技術時,往往并不太區分經濟因素的作用,甚至將經濟因素的作用看成是一種特例。如在80年代對北京推廣半固定式噴灌的意義頗有分歧,而今天人們考慮的則是在經濟較發達地區,半固定式噴灌溉今后的替代方式是什么?節水灌溉技術的多元化需求為材料設備產業發展提供了更為廣闊的發展空間。建議主管部門對我國節水灌溉材料設備需求多元化發展的趨勢組織調查分析和預測,加強對相關產業發展的宏觀指導。

2.降低產品成本要走增加科技含量,實現規模化生產的路

一項節水灌溉技術的大面積推廣,建設成本和運行成本是重要的制約因素。我國節水灌溉是在國民經濟不發展的條件下起步的,“小花錢、多辦事”有時成了唯一的準則。我國不少節水灌溉工程是提前報廢的,原因很多,但片面追求低成本發展是重要的原因之一。在材料設備方面,不能以犧牲必要的性能和質量為代價來換取低成本。據悉,勁碩新型管材公司正在開發加筋PE塑料管,通過兩種材料的復合使新材料在性能價格比上有明顯提高。工藝難度大了,但材料消耗降低了,這種通過增加產品的科技含量,提高產品性能,降低產品成本的思路是可取的。

3.企業應主動與科研單位聯合,實行技術經濟一體化

我國節水灌溉材料設備生產企業的不少產品是70年代末、80年代初國家有關部門組織全國聯合設計的成果,但在市場經濟體制下,單純依靠國家的科技投入已遠遠不夠,企業應主動與科研單位聯姻,并成為投入的主要承擔者和成果的所有者。國家科技部已決定啟動農業高效用水科技產業示范工程,并組建國家節水灌溉工程技術研究中心,目的都是為了推動節水灌溉相關產業的發展,實現技術經濟一體化。我國的企業既要抓住當前節水灌溉市場發展的契機,也要抓住國家推動技術經濟一體化的契機,實現產業的發展。

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1井灌區節水灌溉工程不同管理形式的典型做法及優缺點

農業節水的主要措施是工程節水,是否有良好的工程管理機制是工程節水的根本保障,為此,該縣積極探索節水工程的管理新機制,讓農民從被動節水轉變為主動節水,建立農民自主、自愿的節水激勵機制。同時,運用適宜的市場經濟管理手段對全縣節水工程進行管理,取得了良好效果。隆化縣井灌區節水工程產權制度改革后主要有村集體管理、股份制管理、聯戶管理、單戶管理等四種形式。

1.1村集體管理形式

村集體管理節水灌溉形式是指工程建成后,產權歸村集體所有,并明確專人負責工程的日常維修與管理,建立健全工程管理維修養護制度,確保工程可持續利用。唐三營鎮二道窩鋪村移動式噴灌工程自2007年建成后,由村集體負責,成立了工程管理維護辦法和運行操作規程,并明確專人負責。目前,該工程由于村管理得當,發揮了顯著的經濟效益。村集體管理的優點是工程在運行管理中協調能力強,缺點是村集體管理還需再承包給專人負責,沒有單戶管理責任心強。

1.2股份制管理形式

股份合作制管理節水灌溉工程的形式一般都是小型水利工程產權制度改革時形成的,農戶當時由于缺乏資金、技術、勞力等因素,自愿協商入股,富裕戶中缺乏勞力的以資金入股,比較困難戶以勞力、技術等入股,聯合建管,互惠互利,共同受益。股份合作管理形式有的是由承包方式取得的,有的是通過拍賣一次購買使用權取得的。例如,隆化縣蘭旗鎮西頭營村的包學斌和張文忠等三人于2000年合股購買了該村管灌工程經營權,購買了工程經營權后,他們利用已建節水工程搞玉米制種,種植時差蔬菜,他們還將多余的水為周邊地塊的農戶進行有償服務,每年都給他們帶來可觀的經濟效益。這種管理形式的優點是資源互補,互惠互利,達到共同受益的目的。缺點是經營者意見不容易統一,決策受影響,效益分配有時出現矛盾。

1.3單戶管理形式

單戶管理節水工程形式有的是通過產權改革承包或拍賣購買的工程管理經營權,也有的是獨資建設的節水工程。湯頭溝水泉村劉海龍2004年在該村小型水利工程產權改革拍賣時,購買了該村管灌工程的經營權之后,劉海龍對工程進行了修復和擴建,新增灌溉面積3.33hm2,共可控制灌溉面積8hm2,種植了蔬菜,年平均純收入8萬元。這種單戶管理形式的優點是經營管理決策自主,缺點是經營管理規模發展受資金不足影響,發展緩慢。

1.4聯戶管理形式

聯戶管理形式一般都是聯戶投資購買、承包或新建節水工程,按照自愿入股,按股分紅,風險共擔,效益共享的原則進行操作。選出威信高、責任心強、有管理經驗的人當負責人,主要負責經營管理和效益分配。韓麻營鎮十八里汰村管灌工程于2006年底建成,工程建成后,由該村曹云海等四戶承包,聯合管理,曹云海為負責人,負責工程的日常管理與維護。工程自建成至今,由于管理得體,運行情況一直很好,為當地農業增產,農民增收打下了基礎。這種形式類似農民用水戶協會,但是沒有正規的建章立制,隨意性較大,容易造成以負責人的主觀意志行事,比較容易產生矛盾意見。

2井灌區節水灌溉工程管理建議及措施

通過調查了解發現,當前隆化縣農業灌溉存在技術水平低、資金缺乏、認識不到位、管理不善等諸多問題,歸根到底是一個機制問題,沒有科學的運行管理激勵機制,農業節水很難實現,有效的節水激勵機制是實現水資源可持續利用的前提,是調動用水戶主動節水的關鍵,是保障農業節水順利實施的重要手段。

2.1建立農民用水戶協會

從2006年開始,該縣已建立唐三營西聯渠、湯頭溝聯渠、張三營聯渠、太平莊聯渠等四個渠灌區農民用戶協會,農民用水戶協會建立后,一是灌溉節水取得了明顯的效果;二是規范了用水秩序,減少了用水糾紛;三是解決了長期以來灌溉工程管理主體“缺位”問題,保障了工程效益的發揮。山區集中連片面積在千畝以上的井灌區,也應建立農民用水戶協會,用水戶協會建章立制,對工程進行制度化、規范化管理,將灌區農戶納入灌溉節水全程管理中,充分調動農戶參與工程管理的積極性。農民用水戶協會負責管理灌溉用水,對水源井、機泵進行維護,協調水事糾紛,指導農民參與灌溉設施的投資建造、推廣先進節水設備等日常事務。為井灌區節水灌溉工程永久發揮效益,提供可靠的保障。

2.2加強用水管理,實現水權分配

面對有限的供水能力和日益增長的用水需求,有效的解決辦法就是由水資源配置確定初始水權,按照“總量控制、定額管理”的工作思路,建立一個水權交易平臺,使用水戶可以將多余或節約的水權方便快捷地轉化為物質利益,激發農戶節水的積極性,將強制節水轉為自覺節水。

2.3安裝計量設施,為定額用水打下基礎

定額用水是建立節水農業的重要管理手段。該縣灌區收取水費,不管是提水還是自流一概以畝計算,不管用水多少一個價,這種做法不但浪費了水資源,而且不利于調動農民節水積極性。因此,在井灌區安裝水表,以表計量,用水多電費多,用水少電費少,以此來調動農民節水積極性,轉變傳統的用水方式。

2.4實施節獎超罰,為征收農田灌溉水資源費創造條件

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論文摘要:PCM作為國際上普遍采用的一種項目立項分析的邏輯方法,結合中日技術合作在景電工程一期灌區節水改造示范項目為例,介紹了PCM在項目周期操作過程。

1概況

1.1PCM的概念

一個項目周期一般分為立項、實施和評價三個步驟。目前國際上普遍采用一種項目立項分析的邏輯方法,稱為項目周期管理,它包括項目相關者分析、問題分析、目的分析、項目選擇、項目優化設計PDM表制作、項目計劃制定等一系列過程。

景電工程一期灌區節水改造項目確定為示范項目以后,由國家水利部門、甘肅省景電管理局與日本農林水產省共同合作執行。通過現場考察,對景泰川電力提灌管理局一期灌區已運行30多年,機電設備老化、渠道滲漏嚴重,能源單耗大,渠系利用率低等一系列問題進行專題討論、問題分析、項目基本計劃等PCM參與式管理模式。

1.2主要工作模式

1.2.1形成問題分析樹。按照因果關系將相關的問題進行歸納整理,形成問題分析樹,確定中心問題。

1.2.2形成目的分析樹。根據問題分析樹進行目的分析,針對每個問題找出解決這個問題的措施和途徑,形成目的分析樹,從中確定中心目的,并在目的分析樹上分析、選擇可行的子項目。

1.2.3形成項目框架。在確定項目后,對選擇的項目編制PDM表(即項目優化設計表),形成一個完整的項目框架。確定項目的期間、項目的活動內容、取得的預期成果、項目目標、上位目標、評價指標及獲取指標數據的方法、項目的投入、項目實施的前提條件和外部條件等。

1.2.4編制活動計劃。在完成PDM表的基礎上,編制相應的活動計劃表。

2立項階段的操作管理

2.1項目相關者分析

針對水的利用率低這個基本問題,對參加人員進行分析,分析援助框架中人群:灌區管理單位、農戶、施工單位、水利廳、國家設計部門、國際協力機構等等。從以下幾個方面進行分析,然后再選取幾個嚴重問題進行詳細分析,決定選擇對象組:灌區管理單位、農民。

2.2問題分析

問題分析首先要提出中心問題,然后根據其直接原因和直接結果,從上下兩個方向展開進行說明。

2.3目的分析

目的分析是要通過采取怎樣的手段,看有沒有可能,有沒有必要,是否有希望解決這個中心問題,將原因與結果關系轉換為手段和目的的肯定關系。

2.4選定項目

通過目的分析,從需求、技術水平、投入以及實現目標的可能性等進行綜合判斷,確認援助內容及可行性,進而選擇項目,上述小虛框圖為選定項目。

2.5PDM表編制

進行上述一系列討論分析后,對項目內容進行邏輯分析和歸納,并將結果整理在項目設計邏輯框架(PDM)表中,最后確定中日技術合作“景電一期灌區節水改造示范項目”,制定項目起止日期、項目目標等。

3實施及監測評估階段的操作管理

3.1制定詳細的活動計劃

項目立項后,在PDM表基礎上制定更詳細的活動計劃表,即整體計劃和分年度的年份活動計劃。

3.2項目計劃實施

按照計劃,結合景電一期灌區續建配套與節水改造項目的實施,景電管理局首先對機電設備進行更新、各級渠道和建筑物等基礎設施進行襯砌、改造。然后對示范工程進行設備安裝調試,對在調試中出現的問題及時向JICA專家與項目實施機構反映,以便對計劃做出及時調整、變更,以確保項目順利實施。

3.3項目實施的追蹤監測

在項目實施期間進行追蹤、監測,定期核實項目是否如期進行,是否取得了預期成果。每年定期對灌區技術骨干進行培訓及技術交流、問卷調查,同時為提高灌區農民的節水意識,召開灌區農民節水灌溉知識普及說明會,發放節水灌溉知識卡通宣傳冊。利用示范工程安裝的調查器材對基礎數據每年進行收集、整理、分析,以便進行示范項目實施前后及實施后各年度之間的成果評估。制定了自動化工程操作規程及管理辦法,編寫了《灌區節水改造規劃》。

3.4評估分析

中日技術合作景電一期灌區節水改造示范項目經過4年多時間的建設和實施,取得的成效如下:

3.4.1泵站運行效益顯著提高,能源單耗由2000年的5.19kW·h/(kt·m)降低到2005年4.43kW·h/(kt·m)。

3.4.2減少渠道滲漏損失,總干渠、干渠水的利用率由2000年0.874提高到2005年0.909,支渠利用率由2000年0.879提高到2005年0.903。

3.5.3實現了干渠和支渠水量的總量控制和公正、準確、合理,提高了水量計量的實時性的準確性,為水管理工作的量化考核提供了科學依據。

3.5.4提高了泵站機電設備、壓力管道及渠道、渠系建筑物運行的安全可靠性,有效地促進了工程設施的平穩安全運行。

3.5.5提高了灌區管理人員的素質、灌區農民的節水意識和節水積極性,提高了灌區科學化管理水平。

3.5.6項目實施以來,到景電灌區參觀、考察、交流學習的團體和人員逐年增多,起到了良好的示范作用。

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我們國家的農業發展已經逐漸地走入了現代化,農田水利灌溉采用越來越先進的技術。但是,由于這些技術的運用還不夠成熟,所以導致農田水利灌溉普遍質量不高。現階段農田水利灌溉中存在的問題主要有以下5個方面:農田水利灌溉管理盲目、農田水利灌溉工作中管理不細致、管理體制建立不健全、

1.1農田水利灌溉管理盲目

有的農田水利灌溉管理工作中缺乏條理,容易導致農田水利灌溉管理工作隨意進行,灌溉質量不高,灌溉的科學性不夠,高科技的運用也較少。水資源匱乏節水能力有限和缺乏水利灌溉管理的資金。2.2農田水利灌溉工作中管理不細致沒有一個規范的標準,導致整個農田水利灌溉的管理“泛泛而行”,沒有起到應有的作用。很多時候工程的建設中就缺乏具體細致的管理規范,導致農田水利工程的建設中容易出現問題,為以后的農田水利灌溉工作埋下隱患。

1.3管理體制建立不健全

簡單地說就是農田水利灌溉工作,很多時候需要像執行任務一樣。但是現階段的農田水利灌溉工作,沒有明確分工,沒有明確的制定引導性的管理規范,最終的表現形式就是農田水利灌溉的體制不健全,農田水利灌溉質量也很難大幅度地提高。

1.4水資源匱乏節水能力有限

在我國大多數的糧食及農作物主要產區,目前都出現過水資源不足的問題。一邊水資源不足,一邊又是比較大的浪費現象。在農田水利灌溉系統設計的時候,就沒有對水資源的有效節約利用做出具體要求。

1.5缺乏水利灌溉管理的資金

現在國家對于農田水利灌溉建設的支持力度在不斷地增大。但是,真正落實資金的支持還是遠遠不夠的,這樣就導致農田水利灌溉技術因為資金缺乏,導致農田水利灌溉質量偏低。

2提高農田水利灌溉質量的方法

針對以上農田水利灌溉中出現的問題,我們就如何來提高我國的農田水利灌溉質量,給出了以下的一些建議:

1)完善農田水利灌溉的管理制度

同時細化管理工作的內容,保證水利灌溉管理工作能夠有效的進行。

2)爭取更多的農田水利灌溉管理資金

利用好國家提高關注的大背景,從地方開始向上級爭取更多的農田水利灌溉工程的建設資金和管理資金。有了資金的保障,才能更有效的提高農田水利灌溉質量。

3)以科學發展觀為指導,健全節水體系建設。

要在農田水利灌溉工作中擁有大局意識,要能夠認識到農田水利灌溉不僅僅是一個技術問題,也是國家農業發展的大問題。所以必須要做好農田水利節水體系的建設,保證農田灌溉用水,才能提高農田水利灌溉的質量。

4)提高人員的專業素養。

農田水利灌溉工程建設中,必須要加強對施工人員的專業知識和農業知識的培訓,才能做好農田水利灌溉工程的建設工作。也需要加大對農田水利灌溉管理工作人員的專業技術培訓,更需要加大對農民朋友的科技知識培訓,才能有效的發揮農田水利灌溉的效用。

5)增加新技術的運用。

要充分地發揮新科技的作用,在農田水利灌溉中,更多的運用新技術才能擁有新農田灌溉思想,保證農田水利灌溉工作提高效率。

3新農田水利灌溉技術

主要有以下4個方面:農田農作物精確灌溉技術、農作物預報灌溉技術、農作物的調控灌溉技術和農作物的施肥澆灌。

3.1農田農作物精確灌溉技術

如今農業發展已經走進了現代化發展的時代,所以說農業發展需要更多的現代化。以往農業灌溉用水是泛泛灌溉,農作物生長的每個階段都是一樣的灌溉方式,造成了比較大的浪費。如今利用精確灌溉,能夠根據農作物在不同的生長階段,制定不同的灌溉用水量,然后使用各種先進的傳感設備,可以對農作物生長情況,土質情況做出實時的判斷分析,隨時做出調整。采用新的先進農田灌溉設備進行精確地灌溉,不僅提高了農田水利灌溉的質量,更是極大地節約了農田水利灌溉的水資源。

3.2農作物預報灌溉技術

預報灌溉其實更多的還是和精確灌溉技術相結合。運用傳感設備和分析儀器,對農作物的生長情況做嚴格的檢測分析。結合當地對天氣情況的預報分析,對農田的用水情況作出預判,這樣能夠有效地控制農田水利灌溉的用水效率。

3.3農作物的調控灌溉技術

這種灌溉技術對于自動化設備依賴程度比較高,需要大量的充滿科技含量的灌溉設備來保證。利用科技優勢自動地分析土壤情況,自動準確的給農作物施肥、澆水,能夠做到平衡。這不僅僅提高農田水利灌溉的質量,更重要的是能夠在一定程度上提高農作物的品質,增加農作物的產量和營養。

3.4農作物的施肥澆灌

把農田水利澆灌和施肥進行了整合,提高澆灌的效率,使用專用的化肥,溶解到澆灌的用水中,結合滴灌技術,按最低限度地提高肥料的作用效率,能夠最大限度地發揮農業澆灌的作用效果。

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關鍵詞:混凝土,U型防滲渠,農業節水灌溉

 

一、混凝土U型防滲渠工程技術的主要特點

U型橫斷面從水力學角度而言是最接近最優輸水斷面,混凝土U型防滲渠具有節約用水、少占耕地、節省工時費用等特點。

節約用水:一般未經過防滲處理的普通土體農渠,經驗估計其渠道輸水利用系數為0.8左右,而采用混凝土U型防滲渠技術,因混凝土材料具有較好的防滲性能,輸水利用系數可提高到0.99,據此推算,每灌溉10 000 m3的水即可節約用水2 400 m3。

少占耕地:一般1 m寬的普通土體農渠采用開口60cm寬的混凝土U型防滲渠即可滿足要求,即每1 km長的農渠可節約土地0.6畝,據此推算每萬畝農田可節約耕地200畝左右。節省工時費用:從灌溉、管理、疏浚維護等方面分析,混凝土U型防滲渠可節省大量工時和費用;此外,混凝土U型防滲渠還具有水土保持、環保和整潔美觀等作用。

二、混凝土U型防滲渠規劃設計

混凝土U型防滲渠的規劃設計工作,首先要根據農田地形圖,圈出所要規劃的范圍,計算面積;其次依照一定的灌排原則,初步在地形圖上進行規劃,構思大體的框架和初步的配套建筑物;最后到實地進行調查研究,修正原初步規劃設計方案,確定所建防滲渠的平面布置等總體框架和相關配套建筑物。

混凝土U型防滲渠設計的重點應考慮需灌溉的農田面積、灌溉用水量及U型槽的過水能力,根據過水能力和過水流量,確定U型槽的橫斷面尺寸以及渠底的坡降系數。

三、混凝土U型防滲渠技術

(一)防滲及施工設計

1、防滲結構設計

根據上述比較及各支渠的流量大小,整個灌區的支渠以下渠全部采用U型渠道,由機修廠生產的專用機械現澆150#混凝土防滲,按輸水流量的不同采用不同規格的U型斷面。

為適應溫度變化,渠道每隔4 m留伸縮縫一條,并在渠道拐彎處或連接建筑物兩端各預留伸縮縫一條,伸縮縫為寬深各2 cm的凹槽,用1∶1∶4瀝青水泥砂漿填塞。填縫要密實,確保質量。

2、施工設計

(1)土模成形。

土模成形是U型渠道工程的基礎,質量好壞對U型渠道防滲效果至關重要,一定要把好土模質量關。

對于挖方渠道,渠槽開挖時預留0.15 m的開挖厚度,待澆筑時再削至設計斷面。對于填方渠道,過去是將2 m長鋼模做土模的內模,然后在外面進行人工填土夯實,這樣U型半徑與切線切點的下部是最薄弱地點,往往達不到設計密實標準,影響混凝土防滲效果,在灌區設計中對于填方渠道先進行清基后,基礎夯實,再分層鋪土,每層厚20 cm,鋪土要求均勻,表面平整,無大土塊,含水量一般在15%左右,機械碾壓或人工夯打遍數不少于8遍,直到符合要求。

填土寬度根據U型渠道的斷面大小定,一般每邊超過渠口寬(50~60)cm,達到設計高程后再進行開挖,并預留0.15 m的超填厚度,待現場澆筑時再削到設計斷面進行襯砌。

(2)混凝土配比及規格要求。

水泥標號不得低于325#,石子最大顆粒為襯砌厚度的一半,但也不能太小,小石子雖然便于施工,但它會使混凝土強度降低,一般應控制在(1~2)cm之間為宜,砂子必須過篩,不能有土塊出現。碩士論文,農業節水灌溉。

合理配比,充分攪拌,防止因砂子多、砂漿少、或水多造成的麻面,因砂少造成的峰窩,因攪拌不勻造成的缺料,所以要求按體積進行配料,固定料斗,攪拌次數不少于兩遍。

(3)養護要求。

由于U型渠澆筑在野外作業,戰線長,灑水養護條件差,但養護的好壞直接影響混凝土的質量,根據多年實踐經驗,要求在初凝后用塑料布覆蓋,可以保證混凝土的強度。

(二)混凝土U型防滲渠施工工藝

1、混凝土U型槽預制

混凝土U型槽預制目前有多種辦法,有采用自制鋼模,用小型振動棒插入振搗,但混凝土因需要一定的養護期,因此需要大量的鋼模,施工不經濟,不適用農田整理大批量使用的需要;也有使用振動臺振動預制和卷板式混凝土U型槽預制等辦法,但生產出的U型槽質量不佳,用的較少。通過實踐現在有兩種預制辦法使用較多,應用較廣。

(1)采用混凝土U型槽預制專用機械生產的辦法。采用機械液壓壓實成型,輔以U型內側表面振動,上下U型與槽壁厚同寬鋼模保護成型,可立即脫機,經過一周的養護,便可運輸安裝,適合農田整理中大批量使用需要,預制質量尚可,關鍵在預制時要注意所用材料質量、混凝土配合比、水灰比及壓實成型的壓力控制。碩士論文,農業節水灌溉。這種預制辦法,(30~60)cm口寬的可整塊預制,(60~100)cm口寬的一般做成兩半塊預制,這樣能減少變形,也便于運輸安裝。

(2)使用地胎膜預制的辦法。這種辦法適用于60cm口寬以上的U型槽且必須做成對稱的兩半塊預制,安裝時對接成型的。施工方法:首先平整一塊場地,連續開挖平臥的半個U型坑槽,夯實并校正好尺寸,鋪上塑料薄膜,然后用一定強度的膠合板或其他板材做成連續性的側邊模板和隔板,再澆筑拌制好的混凝土,刮平并收光,經過一定時間的養護即可搬運安裝。這種方法較經濟適用,預制的質量也較好,預制時對每塊預制塊連續編號,安裝時按號碼順序安裝,能達到非常好的效果。

2、基面開挖

基面開挖時要嚴格控制斷面、尺寸和高程,基槽表面務求平整,草根、石塊應清除干凈,基礎要用木夯夯實,并嚴格保證基面設計的坡降。

3、鋪設安裝

對于整塊U型槽和兩個半塊拼接成的U型槽,安裝時分別采用不同的辦法。碩士論文,農業節水灌溉。

(1)整塊U型槽的安裝方法。

在開挖壓實好的基槽面上,每50 m要在基槽一側的側邊設高程控制樁,兩高程控制樁之間帶控制線,控制U型渠平面和側邊。混凝土U型槽放入基槽后,按控制線校正混凝土U型渠一側的側面,并用水平尺橫向校正平面,符合要求后兩側及時回填土固定。混凝土U型槽在接頭處須留設(1.0~2.5)cm寬的縫隙,鋪設后一周左右的時間,U型槽基本沉降穩定,再進行校正。校正后用水泥砂漿或細石混凝土灌縫、壓頂,縫隙一定要灌實、抹平,壓頂一定要平滑順直。

(2)兩半塊拼接成U型槽的安裝方法。

可用板材裁剪成U型斷面,在開挖壓實好的基槽面上每50 m樹立一塊,校正好方向和高程,然后兩邊口帶線,安裝時兩邊的預制板塊分別沿線帶齊,然后回填土,鋪設后待一周左右的時間,U型槽基本沉降穩定,再進行校正。校正后用水泥砂漿或細石混凝土灌縫、壓頂,縫隙一定要灌實、抹平,壓頂一定要平滑順直。若是采用地胎膜預制辦法預制的U型槽塊,對號連號安裝,效果更佳。碩士論文,農業節水灌溉。

四、總結和建議

綜上所述,混凝土U型防滲渠道與梯形、矩形渠道相比,不僅有節省材料、節省投資的特點,而且還有節水省地,并有整體性好,施工速度快,使用壽命長等優點,相對于噴灌、滴灌等其他節水技術,更便于管理且易被群眾接受。碩士論文,農業節水灌溉。混凝土U型防滲渠道不僅適用于河灌區,而且也適用于井灌區。碩士論文,農業節水灌溉。是渠道提高輸水能力和農業節水灌溉的有效途徑。而且U120以下斷面,已在各大中型灌區的支渠以下渠道得到廣泛應用,實踐證明防滲效果是最佳的。建議設計單位在今后的設計工作中和建設單位聯合努力學習先進技術,使大中型U型斷面渠道能在灌區推廣應用。

參考文獻

1周榮.中國的節水灌溉企業應主動出擊,迎接挑戰[J].中國水利,2005,(20).

2王桂茹,楊文霞.節水灌溉技術[J].農村牧區機械化,1998,(04).

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關鍵詞:節水灌溉技術;水資源;發展趨勢

中圖分類號:TV211.1文獻標識碼: A 文章編號:

中國正在倡導建設節水型社會,然而,在水資源嚴重緊缺的今天,農業用水的浪費現象還是非常的普遍。農業水資源浪費現象主要體現在農業灌溉的水利用率不高,節水灌溉工程也沒有得到普及,加之自然降水率低,就導致了農業缺水。而真正意義上的農業節水灌溉,并不是僅僅節約灌溉用水一項,而是要充分地體現水資源高效利用。農業用水來源于多方面,除了天然的地表水和地下水,以及自然降水之外,經過技術處理后的二次用水也可以被利用到農業灌溉當中。除此之外,還有一些新研制出來的農業節水灌溉技術,對于推動水資源的開發利用,起到了積極的作用。田間節水灌溉和管道輸水,噴灌、微灌,以及滴灌等先進的節水灌溉技術,在農業中都得到了良好的應用。

一、國內外節水灌溉發展現狀

(一)國外節水灌溉現狀

在世界上的一些國家,節水灌溉技術得到了廣泛地重視。雖然在這些國家中,農業面積不是很大,但是采用先進的技術對農田灌溉已經覆蓋了農田總面積的60%以上,尤其是微灌面積,甚至于超過了農田面積的80%。僅從微灌面積來看,進入到二十一世紀,全世界的微灌面積都呈現出逐年遞增的趨勢。年平均增長速度就已經超過了35%,總面積將近390萬hm2,其中美國農業的微灌面積就已經達到全世界微灌總面積的30%以上,而印度作為農業大國,其微灌面積也增加到4.2倍之多。

在國外的一些國家,管道輸水被廣泛地使用者。美國、日本等國家,在農田管道輸水技術的使用方面則更為超前。使用這種灌溉方法可以合理地利用技術處理后的污水,既節約了水資源,又實現了水的循環利用。根據有關統計數字表明,美國采用滴灌的方法進行地下灌溉的農田面積已經超過了15萬hm2,占有微灌面積的0.56%。

(二)國內節水灌溉現狀

中國的農工業噴灌技術應用起步也是比較早的。早在二十世紀70年代,噴灌面積就已經超過了5500萬hm2,占有總耕地面積的41%。進入到二十世紀末期,節水理念深入到農田灌溉管理當中,微灌技術得到了較為廣泛地應用,灌溉面積超過了18萬hm2,在整個的節水工程建設當中,微灌面積占地超過了1.1%。而從總的灌溉面積來看,中國微灌面積僅占有0.5%左右,噴灌面積并沒有增長。進入到二十一世紀,中國的節水灌溉技術隨著科學技術的滲入而迅速發展起來,使節水灌溉面積超過了有效灌溉面積的34.7%。目前來看,農業的生產能力不斷提高,社會需求逐漸擴大,那么,對于灌溉技術的要求也就越來越高。

二、農業灌溉技術

中國農業在現階段所使用的農業節水灌溉技術包括:膜下滴灌技術、水稻節水灌溉技術、蓄流分離式灌溉技術等。

(一)膜下滴灌技術

膜下滴灌技術是將農用水溶性的肥料充分地融入到被濾“清”的水中,形成符合比例的肥水溶液,然后,經過鋪設地地膜下方的管道,通過毛管滴漏到作物的根系,使其將營養直接吸收。使用這種浸潤式的灌溉方式,不但提高水資源的利用率,而且還起到了改造土壤的作用。將水變成“營養液”,可以使其中的營養被莊稼直接吸收,提高了肥料的利用率。

(二)水稻節水灌溉技術

水稻節水灌溉技術,是在水稻的不同生長階段,對其采用不同的灌溉方式。整個過程上來看,所采取的是“淺一濕一曬” 的灌溉方式。

淺,即田間的水層深度控制在淺水狀態,深度局限在5~20 mm,當降雨的時候,田間的水層深度會自然升高,此時的水層深度也要控制在40mm以下。

濕,主要是針對土壤而言的。即土壤中要含有90%的土壤飽和含水量,處于濕潤狀態,水層的深度至少要超過lOmm。

曬,即為曬田,是針對土壤中的含水量而言的。與土壤含水量為比照值,當土壤中的含水量降低到60%~70%,則為重曬標準;土壤含水量降到70% ~80%,則為中曬標準;土壤含水量降到80% ~90%,則屬于是清曬。

從種植過程上來看,插秧的時候,采用的是淺水;適水返青;分孽時要采用濕淺的灌溉方式;進入到了健苗期,則要適當地曬田,直到水稻黃熟的時候,則完全斷水了。

(三)蓄流分離式灌溉技術

蓄流分離式灌溉技術是一種創新灌溉模式。水被輸送到田間分離式蓄流灌水器當中,水量在自重的作用下,自流灌溉。

這種灌溉的方式節水率比較高,所依靠的是封閉式管網供水,不會出現輸水滲漏的現象。另外,蓄流灌溉是水源通過導管而緩慢流動,通過自行釋放的方式流入到作物根系的周圍的土壤中,避免了蒸發。值得一提到是,蓄流灌水器還有自控節水的作用。對于作物的用適量,可以提前設計,并啟動自控裝置,當進行灌水作業的時候,就可以定額輸水,起到了節水的作用。

三、節水灌溉技術的發展趨勢

(一)污水噴灌技術

隨著工業的發展,城市化人口的逐年遞增,污水處理成為了一個社會性問題。經過技術處理后的污水,與農業用水相結合,可謂是一種開源節流的農業灌溉方式。經過處理后的污水當中,往往還會存在著一些成分,將其直接灌溉到農田當中,其中的一些物質很有可能會影響到作物生長。使用噴灌的方法,當被凈化過的污水中的一些成分就容易被微生物以及土壤所分解,然后被作物所吸收。所以,污水灌的土壤最好是砂壤土和壤質砂土。

(二)咸水灌溉技術

咸水灌溉技術,根據水質的不同可以分為水混灌、輪灌、地下咸水電滲透灌溉。

水混灌,是將不同質量的灌溉水進行混合,使其中的鹽漬度降低,以提高水質。

輪灌,則是對于不同的質量的水源,采用輪換的方法進行更替灌溉。這種灌溉方式的好處,就是可以調節咸水和淡水的可利用度。

(三) 空氣水灌溉技術

空氣水灌溉技術,就是采用先進的技術,將空氣中的水分收集起來,以灌溉作物。這種灌溉技術如果能夠被廣為使用,則對于沙漠地區以及嚴重取水地帶的土質改良和作物生長,是非常具有實際意義的。

具體的操作方法是將空氣中懸浮的水分收集到貯水池中,或者是指定的管道中。管道上面安裝有噴嘴,并埋在兩行之物的根部。因為白天的空氣溫度比較高,到了夜間氣溫下降,那么,進入噴嘴管里面的空氣在夜間就會出現水凝結,滲入到作物的根部。

從中國目前的自然條件和經濟狀況來看,研制出高效、可靠的節水灌溉設備,采取科學的灌溉方式,并制定出具有長遠意義的節水灌溉規劃,既能夠提高農田灌溉水利用系數,也可以提高水資源利用率。

總結:

綜上所述,中國是農業大國,一方面農業水資源日益短缺,另一方面,農業用水嚴重浪費。雖然在一些地區已經采取了節水措施,但是收效甚微。節水灌溉技術,與現代的高端科技實現有效結合對于節水灌溉,合理地開發利用水資源,實現水資源的可持續發展,具有重要的意義。

參考文獻:

[1]高雪梅.中國農業節水灌溉現狀、發展趨勢及存在問題[J].天津農業科學,2012.18(01).

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論文關鍵詞:庫井灌區;節水技術;模式途徑;問題對策

論文摘要:對西吉縣節水灌溉,筆者提出了主要四種模式和途徑可供參考。但是在推廣這些模式的過程中還存在一些問題,為此,提出了解決這些問題的對策。

建國以來,西吉縣先后建成中小型水庫44座,塘壩82座,水保骨干壩62座,打農灌機井459眼,發展灌溉面積20.30萬畝,農業灌溉用水量每年達0.75億m3。西吉縣以干旱造成的損失最為嚴重,不但春旱、夏旱經常發生,而且有時出現秋旱或春夏秋連旱。庫、井灌區發展節水灌溉已顯得尤為重要。節水灌溉就是充分合理利用各種水資源,采取水利、農業、管理等技術措施,使區域內有限的水資源總體利用率最高及其效益最佳。

1針對西吉縣節水灌溉主要有以下四種途徑可供參考

1.1輸配水工程節水庫灌區采用渠道防滲襯砌和裝配式建筑物技術,可提高水的利用率,擴大灌溉面積,促進農業生產的發展;渠道防滲襯砌后,渠床糙率減少,渠中水的流速加大,輸水能力明顯提高。由于該技術簡單,群眾容易掌握,所用砂子、石子等材料可就地取材,有利于工程建設,鑒于上述優點,渠道防滲襯砌是庫灌區最廣泛應用的節水工程技術之一。經過測試:渠道襯砌后,渠系水利用系數由土渠的0.66可提高到0.80以上。裝配式建筑物具有結構輕巧、外型美觀、安全實用、施工簡單、節省材料、造價低廉、定型、系列化和集中安裝的特點,可加大灌區配套工程建設的速度,提高渠道建筑物的質量,縮短施工周期,促進用水管理、減少輸水損失和水量浪費,灌區采用裝配式建筑物后,畝均節水5%左右。井灌區采用低壓管道和白龍管灌輸水技術,低壓管道適用于以下幾種情況的機井灌區:第一,地面坡度大,原渠道沖刷嚴重而影響灌溉的機井;第二,渠道滲漏嚴重,灌溉周期過長的機井灌區;第三,有土地擴灌條件的機井。單個機井低壓管道控制灌溉面積一般為80~150畝;管網布置采用固定式管道與移動軟管相結合的半固定式;低壓管道管材為PVC管,耐壓等級為0.32兆帕;管道埋設密度每畝不小于6m;給水栓間距在50m至100m之間,單個給水栓控制灌溉面積4~9畝。井灌區采用低壓管道后,管系水利用系數可由土渠的0.66提高到0.90以上,提高36.40%。

1.2田間技術節水田間技術節水主要有小畦灌溉和長畦短灌技術。小畦灌溉是寧南山區一項行之有效的田間節水灌溉技術,就是將地面做成窄長形的小畦,由畦田口進水,其特點是水流流程短,灌水相對均勻,可減少深層滲漏,提高灌水均勻度和田間水利用率,減小灌水定額,達到節水和增產的目的,小畦灌溉適用于井灌區和小型水庫灌區,根據實測資料,采用小畦灌溉時(小畦面積0.10~0.20畝)田間水利用系數可達到0.88~0.92,較大田漫灌田間水利用系數平均0.81相比,提高11.10%。推廣采用小畦灌溉的四個參數為:畦長20~30m為宜;畦寬按耕作要求為1.60~2.40m;畦田坡度在3%~4%之間適宜;入畦流量0.50~2l/s·m區間為佳。長畦短灌又稱長畦分段灌溉,是指將長畦劃分為若干不打橫向畦埂的小段,用輸水溝將水送入各段灌溉,灌水時通常由近及遠,可達到與小畦灌溉同樣的節水效果。畦田長度40~100m,寬度2.40~3.60m,單寬流量0.60~3l/s·m,長畦短灌不僅減少了田間渠道,節約了耕地,而且便于農機作業。

1.3農藝技術節水庫井灌區通過改進灌水技術和作物栽培技術可達到節水的目的。灌區應采用精耕細作,深耕耙耱,增肥改土,以肥促水;小麥選用優良抗旱、高產品種,玉米、蔬菜應采用地膜覆蓋技術,達到節水、增產的目的。

1.4管理技術節水管理技術是提高水利用率的關鍵措施之一,貫穿于整個農業生產的全過程。庫井灌區應建立鄉、村兩級用水管理技術體系,實行計劃配水,按方收費,超水加價等管理方法。同時要加大宣傳力度,通過各種形式的宣傳來提高全民的節水意識,對工程管理人員進行技術培訓,達到節水的目標。通過以上四種節水技術模式和途徑,庫灌區灌溉水利用系數可由0.54提高至0.72以上,節水達20%以上。機井低壓管道灌區灌溉水利用系數可由0.54提高至0.81以上,節水達25%以上。小麥單產從300kg可提高至350kg以上,節水、增產效果十分顯著。

2推廣這些模式存在的主要問題和對策

2.1提高認識,合力發展我縣水資源缺乏已是很嚴重的事實,“水是取之不盡,用之不竭”的錯識觀念還比較頑固,節水意識和水法律意識還很淡薄。在一些基層領導和干部中,為了實現短期的經濟利益,仍在嚴重超采地下水的地區,繼續加大開采地下水,擴大灌溉面積;有的流域在上游無節制地開墾,發展灌溉,不但引起下游荒蕪、沙化,而且造成上游灌區次生鹽堿化。

2.2應以國家投入為主由于我縣農民收入水平較低,而節水灌溉的效益主要體現在改善生態環境等社會效益方面,要求農民投入太多的資金用于發展節水灌溉是不現實的。即使按上述的投資比例,國家的投入也顯不足,農民和集體難以長期承受2/3以上的投入,如不加大國家的投入,節水灌溉也難以繼續按此速度發展。據預測,到2010年我縣人均水資源占有量低于170m3。按國際標準,人均水資源占有量1000m3為起碼需求、人均占有水資源量200m3嚴重缺水邊緣統計,農業是最大的用水戶,為了保障我縣水資源的可持續利用,農業節水將是一項長期的戰略任務。

發展節水灌溉,必然要對作物用水進行限制,如采用非充分灌溉制度,則是以降低單產換取區域總產提高為目的,對于單個農戶來說不一定受益。即使在水資源充沛地區,單從改變灌溉技術來說,農作物增產的幅度也不太大,除經濟作物外,糧食作物一般也只在10%~20%。據調研,從水源到田間,新發展出1畝節水灌溉面積平均約需投入3000元左右,改造1畝節水灌溉面積也得投入500~1000元;發展1畝坡地改梯田約需投入2000元左右。當前農業比較效益很低,農民負擔很重且收入增長速度下降,在發展節水灌溉中一般只能承擔投勞部分。因此,從現階段來看,除發展溫室大棚或經濟作物等高產出的節水灌溉,應以業主或農民為主投入外,節水灌溉的投入應以國家為主。

2.3政策配套,提高灌溉用水管理水平。在推行節水灌溉中,重建設、輕管理仍是長期以來沒有解決好的一個重大問題。當前,灌區的農田灌溉水的水價僅為供水成本價的1/3~1/2。據統計,目前在水、種、肥這農業生產投入三要素中,種子投入占27%,肥料占34%,而灌溉用水只占7%~9%。在一些灌區,水費支出僅占平均純收入的5%。由于水價太低,導致農民不愛惜水,不舍得在購買節水灌溉設備上花錢;由于水價太低,灌溉管理單位收取的水費入不敷出;由于水價太低,水利工程難以維修更新,工程老化失修、帶病運行,效益日趨下降。在節水灌溉管理中,加快水價改革是最重要的管理措施。灌區要積極推廣用水戶參與管理的經驗,通過提高水價和加強管理,逐步實現以水養水,達到節水的良性循環。

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關鍵詞:海峽兩岸;農田水利;技術交流

1海峽兩岸農田水利技術交流回顧

1996年,中國水利學會農村水利專業委員會和臺灣農田水利會聯合會首次會面,共同達成了海峽兩岸農田水利技術交流意向,開啟了海峽兩岸農田水利技術交流的篇章。至今,海峽兩岸已經先后共同舉辦了13屆海峽兩岸農田水利技術研討會,組織了17次兩岸農田水利技術考察、參訪活動,兩岸農田水利專家和工作人員1211人參加了海峽兩岸農田水利技術交流。兩岸交流有力地加強了海峽兩岸農田水利技術事業發展,提升了兩岸農田水利技術及農業生產,促進了兩岸農田水利業務的相互了解,更增進了兩岸同胞的相互了解和親情融洽,共同推動了兩岸農田水利的發展。

1.1海峽兩岸農田水利技術研討會

近20年來,海峽兩岸農田水利技術交流的內容在不斷豐富,涉及農田水利灌排與節水灌溉的規劃、法規政策、建設管理、改革創新和工程運營,以及農田水利現代化和關鍵技術、農村生態環境等。1997年10月召開了第一屆海峽兩岸農田水利技術研討會。此次研討會的議題為農田水利管理、農田水利重點技術和農田水利發展趨勢等。臺灣農田水利會聯合會以李總集為團長一行23人來大陸成都參加研討會,會議共收集論文44篇。研討會后,臺灣考察團一行對四川都江堰、長江三峽、葛洲壩等著名水利工程進行了參訪。1999年5月召開了第二屆海峽兩岸農田水利技術研討會。此次研討會的議題為農田水利組織及營運、農業灌溉制度與管理和節水灌溉技術等。大陸水利專家考察團以馮廣志為團長一行15人赴臺灣參加了研討會,會議共收集論文30篇。研討會后,大陸考察團一行對鹿野大圳、明德水庫、烏頭山水庫進行了考察,同時對臺東農田水利會、苗栗農田水利會、嘉南農田水利會等水利會進行了參訪。2000年11月召開了第三屆海峽兩岸農田水利技術研討會。此次研討會主題為水稻節水灌溉技術、水稻灌溉管理、農村水利現代化和生態環境建設等。臺灣農田水利會聯合會以李總集為團長一行29人來廣西桂林參加研討會,會議共收集論文32篇。研討會后,臺灣考察團一行對廣西桂林灌溉實驗中心站、靈渠,云南大理洱海灌區的茈碧湖水庫、石嶺泵站,麗江縣白沙鄉節水增效灌溉示范項目,石林縣黑龍潭水庫、維則供水工程等進行了考察。2002年5月召開了第四屆海峽兩岸農田水利技術研討會。此次研討會的議題為用水者參與灌溉管理、農田水利設施現代化工程和如何加強農業水資源調配等。大陸水利專家考察團以姜開鵬為團長一行22人赴臺灣南投參加了研討會,會議共收集論文28篇。研討會后,大陸考察團一行對烏頭山水庫、六甲工作站等工程進行了考察,同時對臺灣高雄農田水利會、屏東農田水利會、嘉南農田水利會、桃園農田水利會、新竹農田水利會、臺灣農田水利會聯合會等水利會進行了參訪。2004年6月召開了第五屆海峽兩岸農田水利技術研討會。此次研討會主題為灌區管理組織體制與改革、農民用水戶參與灌溉管理、灌區信息化建設與水管理等。臺灣農田水利會聯合會以李總集為團長一行26人來北京參加研討會,會議共收集論文29篇。研討會后,臺灣考察團一行考察了北京懷柔節水灌溉工程、翠湖濕地公園建設,赴新疆兵團對石河子墾區、呂吉州三屯河節水灌溉工程、喀什市疏附縣農民用水者協會、吐魯番市坎兒井等工程進行了考察;赴甘肅省對景電灌區信息化建設進行了考察。2007年1月召開了第六屆海峽兩岸農田水利技術研討會。此次研討會的議題為農田水利管理體制、運行機制和農業水權轉讓等。大陸水利專家考察團以吳守信為團長一行19人赴臺灣南投參加了研討會,會議共收集論文24篇。研討會后,大陸考察團一行對白冷圳倒虹吸工程、烏山頭水庫、渠道系統、設施農業等工程進行了考察,同時對新竹、嘉南、云林、臺中、七星、塯公、桃園、宜蘭8個農田水利會、農田水利會聯合會、農田水利文物陳列館、農業工程研究中心進行了參訪。2007年12月召開了第七屆海峽兩岸農田水利技術研討會。此次研討會議題有農村水利投入政策與管理方式、農村水利管理體制與運行機制改革、農田灌溉用水與水環境等。臺灣農田水利會聯合會以黃炳煌為團長一行22人來湖北武漢參加研討會,會議共收集論文32篇。研討會后,臺灣考察團一行考察了湖北省水利廳節水灌溉示范基地、樊口泵站和福建省東張水庫和水庫供水廠、山美灌區等水利工程。2010年7月召開了第八屆海峽兩岸農田水利技術研討會。此次研討會的主題為節水灌溉與新農村建設。大陸水利專家考察團以王曉東為團長一行16人赴臺灣參加了研討會,會議共收集論文22篇。研討會后,大陸考察團一行對臺灣農田水利聯合會、七星、花蓮、臺東、嘉南、新竹、瑠公、石門,臺灣農業工程研究中心,及所轄的農田水利工程、渠道生態工程、噴微灌工程、渠道綠美化工程等進行了參訪考察。2011年12月召開了第九屆海峽兩岸農田水利技術研討會。此次研討會主題為農田水利現代化。臺灣農田水利會聯合會以楊明風為團長一行24人來北京參加研討會,會議共收集論文27篇。研討會后,臺灣考察團一行對淮河水利委員會進行了參訪,對茨淮新河灌區、蚌埠閘等工程進行考察,參觀了中國水利博物館。2013年3月召開了第十屆海峽兩岸農田水利技術研討會。此次研討會的主題為節水灌溉與信息化建設。大陸水利專家考察團以趙樂詩為團長一行10人赴臺灣參加了研討會,會議共收集論文10篇。研討會后,大陸考察團先后拜訪了嘉南、云林、南投、新竹、七星、桃園等6個農田水利會和臺灣農田水利聯合會、農業工程研究中心,以及相關水利會下屬的基層工作站,實地考察了節水灌溉設施、水利會信息化建設、農村生態工程、水庫等工程并進行了交流和座談。2013年11月召開了第十一屆海峽兩岸農田水利技術研討會。此次研討會主題為農村水利現代化。臺灣農田水利會聯合會以莊玉光為團長一行17人來廣東廣州參加研討會,會議共收集論文36篇。研討會后,臺灣考察團赴廣東、廣西兩省進行了為期7天的考察活動。考察團參觀了廣州市增城市小樓鎮農田水利工程、東境村污水處理站、初溪攔河壩水利樞紐、增江畫廊、掛綠湖等項目。2014年9月召開了第十二屆海峽兩岸農田水利技術研討會。此次研討會的主題為高標準農田水利建設與管理。大陸水利專家考察團以鄧少波為團長一行18人赴臺灣參加了研討會,會議共收集論文30篇。研討會后,大陸農田水利代表團參訪了臺灣石門水庫、烏山頭水庫、新竹農田水利會、七星農田水利會、石門農田水利會-干線工作站等9個機構,實地考察了多處農田水利工程,召開了5次座談會。2015年9月召開了第十三屆海峽兩岸農田水利技術研討會。此次研討會主題為節水灌溉技術。臺灣農田水利會聯合會以林文瑞為團長一行17人來重慶參加研討會,會議共收集論文38篇。研討會后,臺灣考察團參觀了舉世矚目的三峽工程,參訪了湖北省東風灌區東風三干渠農民用水者協會,與農民用水者協會進行了座談。與湖南省水利廳、湖南省張家界市水利局進行了生態水利建設的座談會。

1.2海峽兩岸農田水利技術考察交流

近20年來,臺灣水利同仁共計244人借助海峽兩岸農田水利技術交流的平臺,回到祖國懷抱,對祖國大陸16個省進行了參觀學習。同樣,大陸的水利專家們也多次赴臺參訪,足跡遍及臺灣東西南北。1996年開展了海峽兩岸農田水利技術交流商談及座談。4月30日,臺灣農田水利會聯合會首次來大陸在北京與中國水利學會農田水利專業委員會負責人會面,研討、協商海峽兩岸農田水利技術交流的有關事項,同年10月,大陸水利專家以顧斌杰為團長的考察團一行5人,首次赴臺灣對臺灣農田水利建設情況進行考察,并與臺灣農田水利會聯合會進一步商訂海峽兩岸農田水利技術交流活動方案細節,為海峽兩岸農田水利技術交流奠定了基礎。1999年9月臺灣旱地節水灌溉技術考察團以蔡運煌為團長,一行25人,來祖國大陸考察了新疆、陜西和北京兩省一市的節水灌溉工程情況并座談。2001年6月大陸農田水利建設與投資管理考察團以中國水利學會副理事長高安澤為顧問,農田水利專業委員會主任委員馮廣志司長為團長,財政部農業司張紅兵副司長等7人組成的農田水利考察團,到臺灣進行了考察。考察團先后拜訪了宜蘭、苗栗、新竹、桃園、花蓮、高雄和嘉南等7個農田水利會及臺灣農田水利會聯合會,參觀了水利安閘門制造公司、綠美化工程、雨水貯蓄設施、圳路(干渠)、抽水站、烏山頭水庫、農田水利會下屬的基層工作站等多處水利工程。2001年12月臺灣現行農田水利技術及管理制度考察團以花蓮農田水利會會長蔡運煌為團長,一行25人,來祖國大陸考察了江蘇、浙江和上海兩省一市的農田水利現代化管理和農村現代化建設情況并座談。2002年11月臺灣農田水利會聯合會赴大陸福建考察。以李總集會長為團長的臺灣農田水利會聯合會考察團一行23人對廣東、福建兩省的水利工程進行了考察并召開了座談會。考察團先后考察了廣東順德北窖鎮桂畔海水利排澇工程、堤防閘群自動化工程和福建泉州市的山美水庫和金雞攔河閘工程等。2003年2月大陸水利專家赴臺交流考察。以水利部總工程師何文垣為顧問、中國水利學會農田水利專業委員會主任委員李代鑫為團長的農田水利考察團,考察團一行8人先后考察了臺灣農田水利會聯合會、桃園、新竹、嘉南、高雄、花蓮、宜蘭和臺北瑠公、七星等8個農田水利會,聽取了農田水利會的情況介紹,參觀了水庫、渠道、田間節水等設施。2005年1月大陸水利專家赴臺交流考察。以水利部國科司高波司長為顧問,水利部農水司李仰斌副司長為團長,大陸水利專家考察團一行9人赴臺灣交流訪問。考察團先后拜訪了新竹、臺中、嘉南、臺東、花蓮、宜蘭6個農田水利會以及臺灣農田水利會聯合會、農業工程研究中心,以及水利會下屬的基層工作站;實地考察了渠道綠美化工程、雨水貯蓄設施、圳路(干渠)、抽水站、烏山頭水庫等灌溉工程、生態工程。2005年8月臺灣農田水利會聯合會赴大陸考察。臺灣參訪團一行16人對北京市、和山西省進行了為期11天的參訪。考察大陸農田水利工程管理機制及營運,包括農田水利工程管理機制、工程建設與維護、灌區信息化、農民用水合作組織(農民用水者協會)的運行。拜訪了中國灌溉排水發展中心、內蒙古河套灌區管理總局、山西省汾西灌區管理局以及夾馬口引黃工程管理局等。2006年12月臺灣農田水利會聯合會赴大陸考察。臺灣農田水利會聯合會在張輝元團長的帶領下,一行32人,對大川省、重慶市、湖北省和江西省進行了為期10天的交流、參訪。在四川都江堰管理局的都江堰博物館和水利調度中心,團員們聽取了都江堰管理局的情況介紹并對都江堰水利工程進行了實地考察;在湖北宜昌參觀了提供宜昌市城區生產、生活用水的東風渠灌區官莊水庫和著名的長江三峽水利工程;在江西參訪了贛撫平原灌區進行訪問考察,就灌區管理、工程設施建設與維護、灌區信息化管理和農民用水管理組織等內容進行交流。2008年12月臺灣農田水利會聯合會參訪團以嘉南農田水利會會長徐金錫為團長一行23人來大陸安徽、浙江兩省考察農田水利工程建設、灌區管理和灌區信息化等情況,參訪團訪問安徽省淠史杭灌區管理總局、安徽省灌排總站、青弋江灌區管理局和浙江省灌溉試驗站試驗基地、中國水利博物館,進行農田水利技術交流。2009年1月大陸農田水利信息化技術赴臺交流考察團以部農水司李遠華副司長為團長,部政法司趙偉司長為顧問的農田水利信息化技術交流考察團一行10人赴臺灣交流訪問。考察團先后拜訪了宜蘭、花蓮、臺東、屏東、嘉南、云林、新竹、桃園等8個農田水利會和臺灣農田水利會聯合會、農業工程研究中心,以及有關水利會下屬的基層工作站;實地考察了信息化建設、渠道綠美化工程、農村生態工程、節水灌溉設施、圳路(干渠)生態建設、抽水站、沉沙池、水庫等工程,重點考察了新竹農田水利會地理信息系統的建設和應用情況,并進行了交流和座談。2009年12月臺灣農田水利會聯合會2009年大陸參訪團一行18人來大陸北京、天津、山東進行為期10天的技術交流和參訪,考察團就農田水利管理機制、工程設施建設與維護、灌區信息化管理、農民用水管理等內容進行了技術交流。2010年12月臺灣農田水利會聯合會2010年大陸參訪團以農田水利會聯合會林文瑞為團長的一行22人在北京市、重慶市和湖北省進行了為期9天的交流、參訪。參訪團一行圍繞灌區管理體制和管理運行機制、灌區信息化建設和應用情況等內容進行了座談,并結合座談內容進行實地考察。2011年6月大陸水利專家赴臺參訪考察團以水利部總規劃師周學文為團長,淮河水利委員會主任錢敏為副團長,一行9人組成的2011年中國水利學會水利專家參訪團赴臺灣考察。考察團先后拜訪了新竹、南投、嘉南、臺東、臺北瑠公等5個農田水利會和臺灣農田水利會聯合會、農業工程研究中心,以及有關水利會下屬的基層工作站。實地考察了水利會信息化建設、農村生態工程、節水灌溉設施、圳路(干渠)生態建設、水庫等工程并進行了交流和座談。2012年10月,以屏東農田水利會會長黃信茗為團長的臺灣農田水利會聯合會大陸參訪團一行18人,對河南省、陜西省的有關水利工程進行參觀考察。臺灣考察團考察了小浪底水利樞紐工程、陜西省交口抽渭灌溉管理局及交口泵站、涇惠渠管理局、李儀祉紀念館及歷代渠首等水利工程。2014年11月,以屏東農田水利會會長黃信茗為團長的臺灣農田水利會聯合會大陸參訪團一行17人,赴大川省,對都江堰管理局、青衣江樂山灌區管理局,以及綿陽地區的節水型社會建設、小型農田水利工程進行參訪和實地考察。海峽兩岸農田水利技術交流活動,為兩岸農田水利工作者搭建了一個廣泛接觸、深入了解、溝通信息、共謀發展的平臺,對于推進海峽兩岸農田水利工作者的交流與合作,促進海峽兩岸農田水利事業的共同發展與進步將起到積極的作用。

2海峽兩岸農田水利技術交流成就

通過近20年的兩岸技術交流活動,我們對臺灣的自然環境、水土資源、農田水利工程現狀、投入政策、法規保障、制度建設、工程建設體制與運行機制、信息化建設與運用等情況有了一定了解,尤其是臺灣農田水利有效的組織管理方式、完備的農田水利工程體系、健全的法規制度體系、配套的政策支持體系、適用的信息管理系統、長效良性的運行機制等,都很值得我們認真學習和借鑒。

2.1深入了解兩岸農田水利組織管理方式

臺灣地區農田水利會是唯一具有“公法人”性質的地方農田水利事業管理組織,是農民參與灌溉排水工程的有效管理組織,屬于農民自治的專業協作團體,民主選舉及內部運行管理制度健全,農田水利工程建設與運行管護充分體現和表達了農民意愿,農民主體地位突出,農田水利會服務意識強,服務水平和質量高,工程運行維護好。雖然大陸目前正在加快探索和推進農田水利工程分級管理、分類管理、專業管理、群眾管理模式及途徑,但仍存在政府與農民責、權、利模糊,特別是農民直接受益的小型農田水利工程產權不清、建設管護主體缺位、管理薄弱等突出問題。建議借鑒臺灣地區農田水利會組織管理方式與運行機制,主動適應農村經濟社會結構的深刻變化,加快建立健全規劃統籌、政府支持、民主決策、民辦公助、社會參與的農田水利建設和管理新機制,明晰小型農田水利工程產權,落實管護主體、責任和經費;在足額落實灌區、泵站等公益性水利工程管理單位公益性人員基本支出和工程維修養護經費的同時,以鄉鎮(流域)水利站為主導、農民用水合作組織為基礎、專業化服務隊伍為支撐,加快建立健全職能明確、布局合理、隊伍精干、服務到位的基層水利服務體系,提高農田水利工程建設水平和服務能力;加強用水計量設施建設,推進農業水價綜合改革,積極探索建立水權有償轉換機制,切實落實財政對農業灌排工程運行管理費用補助政策,促進農業節約用水,降低農民水費支出,保障農田灌排工程良性運行。

2.2深入了解兩岸農田水利工程投資政策

臺灣地區對農田水利工程投入機制主要是“農民主體、公共財政支助、社會捐助、多種經營彌補”。臺灣地區新建農田灌溉水源工程、農田灌排骨干工程等公益性工程投資全部由財政承擔,且投資標準、補助比例以及地方配套資金到位率均高于大陸總體水平。其次,臺灣地區節水灌溉、田間工程配套政府資金補助對象為非都市土地或都市土地農業區、保護區范圍內,依法供農作使用土地的農戶,農戶可自愿申請,經審核列入計劃后,所需經費49%由財政予以補助,另外51%由受益農戶自籌,田間工程所有權歸農民。再次臺灣農田灌排工程運行維護費財政負擔政策落實較好。出于保護弱勢產業、減輕農民負擔的考慮,20世紀90年代以后,財政單列預算代替農民繳納農田水利會的會費,農業灌排工程設施運行維護費用基本上由政府財政負擔。而大陸對農田水利工程投入機制主要是“公共財政投入主導、社會支持、農民參與”。建議大陸盡快建立健全以公共財政為主的多元化、化層次、多渠道的投入穩定增長機制;切實落實從土地出讓收益中計提10%用于農田水利建設及中央和省級統籌政策;進一步擴大小型農田水利重點縣建設范圍,提高補助標準,依托縣級農田水利建設規劃,加大農田水利建設資金統籌整合力度;通過財政以獎代補及財政貼息、中長期政策貸款等方式,擴大農田水利使用金融資金規模;鼓勵和引導民間資本投入農田水利建設。確保大中型灌區續建配套與節水改造以及新建、大型灌溉排水泵站更新改造和新增千億斤糧食生產能力建設、節水灌溉、小型農田水利建設、牧區水利等規劃實施資金需求,加快扭轉農業靠天吃飯的不利局面。

2.3深入了解兩岸農田水利相關法規制度體系

為了又好又快地推進農田水利事業發展,維系人與自然的生產、生活、生態和生存“四生”良好水環境,臺灣地區先后出臺了一系列從宏觀管理到微觀管理的法律法規及管理制度。繼1942年公布《水利法》之后,陸續制定了《農業發展條例》、《農業發展條例施行細則》、《水利法實施細則》、《河川管理辦法》、《水土保持法》、《水土保持法實施細則》、《地下水管制辦法》、《排水管理辦法》等法律和規章。同時,還建立健全了包括《農田水利會組織通則》、《農田水利會監督輔導辦法》、《臺灣省灌溉事業管理規則》、《推廣省水管路灌溉執行作業要點》、《農田水利建設應用生態工法規劃設計與監督管理作業要點》、《農田水利會灌溉排水管理要點》、《農田水利會灌溉水質監視作業規范》、《農田水利會聯合會組織章程》、《農田水利會聯合會辦事細則》、《農田水利會組織規程》、《農田水利會人事管理規則》、《農田水利會會計制度》、《農田水利會財務處理辦法》、《農田水利會統計規格》、《農田水利會會長遴選辦法》、《農田水利會會務委員遴選辦法》、《臺灣省農田水利會會務委員會議事規則》、《農田水利會水利小組長選舉辦法》等在內的一系列管理制度,形成了涵蓋農田水利事業發展、農田水利組織與管理、灌溉及排水管理、用水及水權登記管理、農田水利建筑物及設施管理、災害應變處理、灌溉用水水污染防治、土壤與地下水污染防治等諸多方面的法律法規體系和管理制度框架。這就是臺灣地區農田水利事業之所以能夠可持續發展,特別是以農田水利會為橋梁和紐帶,發動群眾參與農業灌排工程的有效管理方式成為世界農田水利管理典范的一個重要原因。大陸僅停留在相關配套政策制定和具體項目建設管理制度建設層面,農田水利相關法律和規章尚處立法調研起草階段。建議大陸借鑒臺灣地區農田水利重視法規制度建設的經驗,加快制訂農田水利和節約用水方面的行政法規,逐步將農田水利建設與管理實踐中行之有效的制度、做法和經驗上升為法律制度。指導各地結合本地實際,在總結本地農田水利建設管理經驗的基礎上,制定地方性法規和規章。同時,健全適合農田水利工程特點的建設管理制度和技術標準體系,促進農田水利的法制化、規范化,切實做到有法可依、有章可循。

2.4深入了解兩岸農田水利生態建設

臺灣地區非常重視農田灌排設施建設管理與生態環境、社會生活、生產發展的有機結合,堅持共同發展、持續發展。一方面注重灌溉水水質監管。為保護農業及生態環境,防止工商業、都市化快速發展及畜牧業規模化生產等所排放廢污水影響灌溉水水質,導致農產品達不到衛生安全標準以及土壤劣化和鄉村水環境惡化。從1978年起,政府及其有關部門持續支助各農田水利會和農業工程研究中心開展灌溉水監測、污染防治工作,目前已建立了功能完善的灌溉水水質監測站網,設立各級監測站(點)3000多個,農田水利會和工作站嚴格按照《農業灌溉用水水質標準》,常態化開展灌溉水質監測工作,有效防治了廢污水和重金屬對灌溉水質的污染。另一方面,為維護農村居民生活和水田生態環境,在雨季積極利用水利設施,將多余河川徑流引入灌溉田間,增加土壤滲透以補充地下水資源,據統計,每年通過灌溉補充地下水約20億m3。同時,在引水、蓄水、渠道周邊人性化地建設生態休閑場所,促進水土資源有效利用及人水和諧,確保水土資源可持續利用,維系農業可持續發展和生態環境良好。另外,臺灣地區不僅基本實現了農田水利建設與管理、取用水情況、水污染防治等方面的信息化、自動化,特別是灌區管理具體到地塊,實現了農田灌溉的精準化和實時化。同時,在農田水利實踐中還妥善處理好與社會生活、生態環境、生產發展的關系,堅持走可持續之路。而大陸農村水系紊亂、河道堰塘淤積堵塞、水質污染惡化,以及地下水超采和生態用水被擠占等問題較為突出,直接威脅著廣大農村居民的身體健康和生活質量,也制約了經濟社會的可持續發展和生態文明建設。另外,大陸農田水利管理信息化、現代化尚處起步試點階段。建議大力推進農田水利信息化和現代,特別是優先推進國家灌區監測系統和大中型灌區信息化和現代化建設,結合灌溉試驗、推行灌溉用水總量控制和定額管理制度,提高灌區信息化、精準化管理水平和效益效率;將生態文明理念貫穿于灌區節水配套改造與新建的全過程,統籌做好水土資源開發利用和水生態保護與修復,水資源短缺和生態脆弱地區嚴禁超采地下水擴大灌溉面積,加強大規模渠道防滲及節水后區域生態環境影響、地膜覆蓋薄膜回收和殘留降解研究及監測工作,切實采取有效措施,切實將不利影響降到最低程度。依托農田水利建設,積極開展農村水環境綜合整治,改善農村水環境和用水條件,建設美麗鄉村。

3海峽兩岸農田水利技術交流展望

回首過去,我們思緒紛飛,感慨萬千。每一次相見后依依不舍的分離,我們深深感受到兩岸同種同根的親情,感受到了臺灣同胞對兩岸關系向縱深發展的期盼。立足今日,我們胸有成竹,信心百倍。2015年,我們補充完善并正式簽訂了《海峽兩岸農田水利技術交流協議》,并積極拓展臺灣農田水利聯合會與大陸省級農村水利專業委員會之間的經常流與協作,我們堅信海峽兩岸農田水利技術交流會越辦越好。展望未來,我們引吭高歌,一路歡笑。我們將充分利用兩岸農田水利交流平臺,加大交流頻次,進一步深化、拓展兩岸農田水利交流的領域和內容,加強兩岸水利科研與技術推廣合作,加深相互了解,增進情誼,增強臺灣同胞對祖國認同和自豪感,為推進祖國和平進程發揮新的更大作用。

作者:李娜 許建中 單位:中國灌溉排水發展中心

參考文獻: