水資源平衡調(diào)度在農(nóng)田水利工程的作用
時(shí)間:2022-05-30 09:36:30
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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(chǔ)不足或分布不均衡均會(huì)影響農(nóng)田灌溉。為有效提升水資源利用率,需構(gòu)建科學(xué)合理的農(nóng)田水利工程,促進(jìn)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(duì)水資源平衡調(diào)度在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用展開(kāi)研究,最終實(shí)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(yīng)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(yīng)用
水資源平衡調(diào)度旨在解決我國(guó)水資源配置不平衡的問(wèn)題,這對(duì)于改善水資源利用現(xiàn)狀、促進(jìn)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(wèn)題,不僅會(huì)大大降低農(nóng)作物的產(chǎn)量,還可能會(huì)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(duì)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(jìn)的理念和技術(shù),有效發(fā)揮水資源平衡調(diào)度的優(yōu)勢(shì)作用,確保農(nóng)田水利工程的完善性,進(jìn)而為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)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(duì)平衡的狀態(tài),想要實(shí)現(xiàn)水資源合理調(diào)控的目標(biāo),應(yīng)積極倡導(dǎo)節(jié)約用水的政策和理念?;谒Y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(yīng)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(wèn)題,實(shí)現(xiàn)水資源的區(qū)域互補(bǔ)性,防止資源浪費(fèi)和有效利用水資源。我國(guó)屬于農(nóng)業(yè)大國(guó),在農(nóng)田灌溉方面對(duì)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(wú)疑會(huì)造成水資源的浪費(fèi)[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(huì)受到地理環(huán)境的影響,我國(guó)南方地區(qū)降水量較多,水資源相對(duì)豐富,北方地區(qū)相對(duì)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(huì)對(duì)節(jié)水灌溉的方法與效果產(chǎn)生影響。2)天氣原因。陽(yáng)光直射、溫度較高的環(huán)境,會(huì)直接對(duì)節(jié)水灌溉方法的選擇及應(yīng)用產(chǎn)生影響,同時(shí)不同地區(qū)種植的農(nóng)作物存在差異,這也會(huì)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(dòng)化灌溉優(yōu)勢(shì),但在應(yīng)用階段易受到外界因素的干擾,尤其是人為干預(yù),因此要對(duì)農(nóng)田水利中節(jié)水灌溉工程的相關(guān)設(shè)備及時(shí)進(jìn)行檢查和維護(hù)。
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(jìn)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(kù)、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(diǎn)對(duì)農(nóng)民來(lái)講,日常生活與農(nóng)耕都需要保證水資源的供應(yīng),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(guò)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(shì)??傮w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(hù)也相對(duì)可控。因此,對(duì)于強(qiáng)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(jì)情況相契合。
2水資源平衡調(diào)度對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響
2.1促進(jìn)生產(chǎn)效益
小范圍的農(nóng)業(yè)區(qū)域可構(gòu)建起相應(yīng)的農(nóng)田水網(wǎng)體系,使區(qū)域內(nèi)水系、塘壩、水庫(kù)和渠道相互聯(lián)通,在循環(huán)模式的影響下,實(shí)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(yīng)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(wèn)題,防止資源浪費(fèi)和有效利用水資源。同時(shí),確保農(nóng)田灌溉用水,解決灌溉期農(nóng)業(yè)缺水狀況,實(shí)施旱澇調(diào)蓄,有效解決增產(chǎn)增收方面的問(wèn)題,保障糧食產(chǎn)量。此外,在執(zhí)行過(guò)程中可對(duì)該區(qū)域內(nèi)的資源予以整合,保證水資源能夠互相補(bǔ)充,確保實(shí)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(jìn)生態(tài)效益
在確保農(nóng)田水利工程聯(lián)通的條件下,可實(shí)現(xiàn)水源節(jié)約灌溉過(guò)程,結(jié)合環(huán)境特征優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)。在積極倡導(dǎo)種植果樹(shù)、山區(qū)植樹(shù)種草的條件下,實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)綠化建設(shè)的目標(biāo)。同時(shí),在形成山水田園等地形結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,促進(jìn)資源整合,構(gòu)建起青山綠水、田園風(fēng)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(shí)現(xiàn)生態(tài)效益的發(fā)展??傊?,不論從生產(chǎn)效益還是生態(tài)效益來(lái)講,對(duì)水資源進(jìn)行平衡調(diào)度都有利于農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。解決農(nóng)業(yè)用水中的各種沖突性問(wèn)題,有效保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全穩(wěn)定,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)健康生產(chǎn)健康發(fā)展,對(duì)支持國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展有重要現(xiàn)實(shí)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(dòng)者的積極性,促進(jìn)糧食生產(chǎn)的增長(zhǎng)。通過(guò)分析各種實(shí)際情況,采用將水系與水庫(kù)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(wèn)題,并確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)順利進(jìn)行,為切實(shí)增加農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入、促進(jìn)農(nóng)村農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展而言,“三農(nóng)”問(wèn)題一直是國(guó)家關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)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(shí)現(xiàn)農(nóng)民增產(chǎn)增收、促進(jìn)鄉(xiāng)村振興是共同的奮斗目標(biāo)。
3水資源平衡調(diào)度在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用
為實(shí)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(shí)際狀況出發(fā)。結(jié)合現(xiàn)狀展開(kāi)分析,并將水資源的開(kāi)發(fā)利用重點(diǎn)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(zhǎng)階段所需要的灌溉制度與灌水方式存在差異,只有采用實(shí)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(duì)灌溉用水量作出較為精準(zhǔn)的計(jì)算分析,為實(shí)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(shí),要格外重視枯水年份,正因?yàn)樗Y源缺乏,所以才更易導(dǎo)致農(nóng)作物缺水。以此為據(jù),通過(guò)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(dāng)前應(yīng)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(shí)踐期間,需從強(qiáng)化對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用管理和合理配置農(nóng)業(yè)灌溉水源2個(gè)方面出發(fā)。針對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù),一般需要使用水管來(lái)組成灌溉系統(tǒng),其優(yōu)點(diǎn)是嚴(yán)格控制水資源利用,防止水資源浪費(fèi)。例如,灌溉渠道防滲技術(shù)是應(yīng)用石頭襯砌、漿砌和塑料薄膜等進(jìn)行渠道建設(shè),防止水資源在渠道運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中從渠道滲入地面,進(jìn)而導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)。對(duì)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(shí)現(xiàn),采用挖掘人工渠道或者應(yīng)用分渠的方式,構(gòu)建農(nóng)田水網(wǎng)體系。同時(shí),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(bǔ)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(kù)或者向塘壩輸水等手段來(lái)實(shí)現(xiàn)補(bǔ)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(lái)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(duì)潛在的問(wèn)題進(jìn)行綜合考慮。按照科學(xué)調(diào)度,堅(jiān)持量入為出的原則,結(jié)合對(duì)應(yīng)的灌排工程、小型灌區(qū)、水庫(kù)、塘壩或引水工程等農(nóng)田水利工程的建設(shè),實(shí)現(xiàn)管用協(xié)調(diào)、科學(xué)調(diào)度的目標(biāo)。
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(tái)地為主,其次為山前丘陵及風(fēng)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(shì)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(guò)渡地帶,具有明顯的大陸性氣候特征,其主要特點(diǎn)是光熱充足、溫差大、干旱少雨和蒸發(fā)強(qiáng)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(lái),揚(yáng)水灌區(qū)種植面積逐年擴(kuò)大,需水量逐日增加,灌溉高峰期3大揚(yáng)水泵站工程處于滿負(fù)荷運(yùn)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(jì)
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(guó)家統(tǒng)一分配水量,流量斷面控制,?。▍^(qū))負(fù)責(zé)用水配水,重要取水口和骨干水庫(kù)統(tǒng)一調(diào)度?;诖?,準(zhǔn)確制訂調(diào)度方案。七星渠為無(wú)壩引水干渠,現(xiàn)每秒最大引水流量為58m3,當(dāng)黃河來(lái)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(shí),按照既定引水計(jì)劃引水,根據(jù)揚(yáng)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(shí)需注意,當(dāng)灌區(qū)每秒用水量小于58m3時(shí),申灘進(jìn)口根據(jù)灌區(qū)需水實(shí)際調(diào)配;當(dāng)灌區(qū)每秒用水量大于58m3時(shí),黃河泵站引水流量按照灌區(qū)用水量減去申灘進(jìn)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(dá)的月度和年度引水計(jì)劃。最終制訂出的七星渠水量調(diào)度引用水分配表,見(jiàn)表1。七星渠灌區(qū)調(diào)度合理性分析如下。1)當(dāng)灌區(qū)需水量大于七星渠申灘進(jìn)口最大可引水量時(shí),需開(kāi)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(yáng)水管理處,適時(shí)開(kāi)啟黃河泵站補(bǔ)水,根據(jù)揚(yáng)水和自流引用水需求,統(tǒng)一調(diào)配水量。2)在黃河來(lái)水導(dǎo)致七星渠引水不足或灌區(qū)旱情嚴(yán)重,開(kāi)啟黃河泵站不能滿足灌區(qū)用水需求的情況下,按照“先揚(yáng)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(yuǎn)”的原則,優(yōu)先保證揚(yáng)水供水,自流灌區(qū)執(zhí)行編組輪灌。①黃河來(lái)水導(dǎo)致七星渠引水不足,應(yīng)優(yōu)先保證3大揚(yáng)水泵站用水(如申灘進(jìn)口引水下差流量每秒大于6m3以上,持續(xù)時(shí)間在24h以上時(shí),則協(xié)調(diào)申請(qǐng)紅一泵站、固海擴(kuò)灌站適當(dāng)壓減取水量,紅一泵站、固海擴(kuò)灌泵站各減1臺(tái)小機(jī)組),對(duì)高干渠口、老渠口用水指標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。并要求各管理所嚴(yán)格按照指標(biāo)交水,將交水流量變幅控制在每秒1m3以內(nèi);②當(dāng)灌區(qū)旱情嚴(yán)重,渠道引水量無(wú)法滿足用水需求時(shí),積極與灌區(qū)各級(jí)政府協(xié)調(diào)對(duì)接,督促各級(jí)政府抓好抗旱機(jī)井、臨渠沿溝泵站等抗旱設(shè)施的維護(hù)和貯備,各管理所制訂應(yīng)急抗旱預(yù)案,指定直開(kāi)口應(yīng)急抗旱補(bǔ)水溝道,做好抗旱應(yīng)急準(zhǔn)備。優(yōu)先保證3大揚(yáng)水泵站人畜飲水,協(xié)調(diào)紅寺堡、固海揚(yáng)水適當(dāng)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(yuǎn)”的原則,組織編組輪灌。3)當(dāng)黃河來(lái)水充足,且灌區(qū)需水量大于渠道設(shè)計(jì)流量時(shí),啟用渠道加大流量運(yùn)行模式,加大流量運(yùn)行時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),運(yùn)行期間嚴(yán)格控制各斷面水位,加大渠道巡查力度,確保渠道安全運(yùn)行。當(dāng)水源不足,局部出現(xiàn)較大旱情時(shí),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(yán)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(yǔ)
農(nóng)田水利工程的建設(shè)能夠促進(jìn)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(guò)分析農(nóng)業(yè)水利資源現(xiàn)狀,闡述水資源平衡調(diào)度對(duì)農(nóng)田水利工程建設(shè)的促進(jìn)作用。在具體實(shí)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(jìn)行水量調(diào)度,最終實(shí)現(xiàn)促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo)。
參考文獻(xiàn):
[1]劉楊梅,張?chǎng)胃?水資源的平衡調(diào)度在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用[J].吉林農(nóng)業(yè),2019(11):55.
[2]李昱霏,李禎,王婷.水資源平衡調(diào)度在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2020(8):142-143.
[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(xué)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(yùn)用[J].中國(guó)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(yīng)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