节水灌溉论文范文

时间:2023-03-26 17:38:06

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节水灌溉论文

篇1

鉴于我国水资源与能源短缺,经济实力不足,广大农村地区的技术管理水平较低的现实,大面积推广喷、微灌等先进灌水技术还受到很大的限制,因此在今后相当长的一段时间内,我国还仍须加大田间工程的建设力度,大力研究和推广节水型地面灌水技术。

一、平整土地,设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数

平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量,缩短灌水时间,提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整,进行田间工程改造,划长畦(沟)为短畦(沟),改宽畦为窄畦,设计合理的畦沟尺寸和入畦(沟)流量,可大大提高灌水均匀度和灌水效率。

陕西洛惠渠的研究表明,在入畦单宽流量为3~5L/s时,灌水定额随畦长而变,当畦长由100米改为30米时,灌水定额减少150~204m³/hm²;当畦长30~100米时,畦单宽流量从2L/s增加到5L/s,灌水定额可降低150~225m³/hm²。

宝鸡峡灌区进行深层渗漏的对比试验,灌水定额小于675m³/hm²,基本不发生深层渗漏;灌水定额825~990m³/hm²时,约有150m³/hm²水产生深层渗漏;灌水定额1350m³/hm²时,有一半水成为深层渗漏水。

我国幅员辽阔,各地地形和土质差异较大,因此难有统一标准,各地应根据田间试验结果,建立计算机模型,通过实验和计算机模拟,给出适合本地的适宜畦沟尺寸和灌水技术参数。

二、改进地面灌溉湿润方式,发展局部湿润灌溉

改进传统的地面灌溉全部湿润方式,进行隔沟(畦)交替灌溉或局部湿润灌溉,不仅减少了课间土壤蒸发占农田总蒸散量的比例,使田间土壤水的利用效率得以显著提高,而且可以较好地改善作物根区土壤的通透性,促进根系深扎,有利于根系利用深层土壤储水,兼具节水和增产双重特点,值得大力推广。实践证明,春小麦与春玉米套种隔畦灌,棉花、玉米等宽行作物隔沟灌或隔沟交替灌,湿润面积可减少50%,节水高达30%以上,增产幅度5%~10%。玉米坐水种,可节水900m³/hm²,节电90~105千瓦时,增产幅度约16%,增收幅度约28%。

三、改进放水方式,发展间歇灌溉

改进放水方式,把传统的沟、畦一次放水改为间歇放水,进行间歇灌(又称波涌灌),被称为80年代地面灌水技术的一大突破。间歇放水使水流呈波涌状推进,由于土壤孔隙会自动封闭,在土壤表层形成一薄封闭层,水流推进速度快。在用相同水量灌水时,间歇灌水流前进距离为连续灌的1~3倍,从而大大减少了深层渗漏,提高了灌水均匀度,田间水利用系数可达0.8~0.9。

四、改进沟畦放水设施

改进沟畦放水设施,采用虹吸管(用于明渠输水)或地面移动闸门孔管(用于管道输水)放水,与人工开口放水相比,田间水利用率可提高5%~10%。目前这些设施国内仍处于试验阶段,尚未批量生产。因此,有必要开展联合攻关,对这些设施的材料和加工工艺进行深入研究,向着技术标准化、生产规模化、推广应用普及化方向去发展。

五、大力发展节水保墒膜上灌

膜上灌是我国在地膜覆盖栽培技术的基础上发展起来的一种新的地面灌溉方法。它是将地膜平铺于畦中或沟中,畦、沟全部被地膜覆盖,从而实现利用地膜输水,并通过作物的放苗孔和专业灌水孔入渗给作物的灌溉方法。由于放苗孔和专业灌水孔只占田间灌溉面积的1%~5%,其他面积主要依靠旁侧渗水湿润,因而膜上灌实际上也是一种局部灌溉。目前,新疆采用膜上灌的农田已达23.33公顷,甘肃、河南等省也开始推广。膜上灌形势有开沟扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌、沟内膜上灌、膜缝灌、格田膜上畦灌、膜侧膜上灌等多种。膜上灌作物有棉花、蔬菜、玉米、小麦等。地膜栽培和膜上灌结合后具有节水、保肥、提高地温、抑制杂草生长和促进作物高产、优质、早熟等特点。生产试验表明:膜上灌与常规沟灌相比,棉花节水40.8%,增产皮棉5.12%,霜前花增产15%;玉米节水58%,增产51.8%;瓜菜节水25%以上。由于膜上灌是一种新的灌水技术,还有许多不成熟和不完善的地方,对其技术机制、技术要素及其设计方法都需要进一步研究。

新的节水技术

一、污水喷灌技术

利用污水喷灌是将污水处理与农业用水结合起来的一种污水处理方式,同时又是一种开源节流的灌溉方式。喷灌净化污水,就是将污水喷洒在田里,利用土壤、微生物和作物来分解污水中的一些成分,并使部分水蒸散到大气中,部分水经土壤净化后渗透泄出再利用。

在利用污水喷灌时,应先对污水进行沉淀、筛滤,除去固体污物,有的还需加入消毒杀菌剂。污水灌的作物应以除蔬菜以外的经济作物为主,对于谷类作物最好只用于作物生育前期,在作物收获前一段时间应停止污水灌。污水灌的土壤以砂壤土、壤土和壤质砂土为好,水量应结合作物的种类和生育期确定,如在作物苗期、早春和晚秋应少灌。实施污水灌要防止大定额灌溉,以免造成地表及地下径流,灌溉强度以不造成土壤粘闭和不产生地表径流为原则。如污水水质不符合灌溉水质标准时,可采用清水污水混合方法,使混合后的水质符合灌溉要求后再进行喷灌。此技术较复杂,最好在专家指导下运用。

二、咸水灌溉技术

咸水灌溉技术主要包括不同水质的水混灌和轮灌,此外,还有依据电渗透作用原理利用地下咸水灌溉的技术。

混灌是将两种不同的灌溉水混合使用,包括咸淡混灌、咸碱(低矿化碱性水)混灌和两种不同盐渍度的咸水混灌,目的是降低灌溉水的总盐渍度或改变其盐分组成。混灌在提高灌溉水水质的同时,也增加了可灌水的总量,使以前不能使用的碱水或高盐渍度的咸水得以利用。

轮灌是根据水资源分布、作物种类及其耐盐性和作物生育阶段等交替使用咸淡水进行灌溉的一种方法。如旱季用咸水,雨后有河水时用淡水;强耐盐作物(如棉花)用咸水,弱耐盐作物(如小麦、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。轮灌可充分、有效地发挥咸淡水各自的作用和效益。

奥地利研究人员利用电渗透作用原理研制出一种灌溉系统,该系统使地下水经土壤毛细管及各种孔隙上升到地表层,同时从聚集于电极周围的某些盐类中游离出净水,上升到地表层供作物利用。其设备是由两组电极组成,将一组装有正电极的金属管打入地下水位以下,另一组为负电极的导体栅网,埋于与植物根部深度相等的地方。根据土质结构及土壤含盐量,接通2~12V电源,就会在两极间建立直流电场,产生电渗透效果。这种灌溉系统适用于地下水较丰富的干旱区果园、草坪及固沙植物等。

三、利用空气中的水分进行灌溉

篇2

建立农田节水灌溉工程的主要目的是提高当地农民的收入。然而因为受传统的种植方式以及种植观念的影响,节水灌溉工程的种植结构没有多少变化,采用的种植方式还以小麦和玉米为主,这就使得农田节水灌溉工程不能充分地发挥增效以及增产的作用。为了有效地提高农民的经济水平,在农田的节水灌溉工程的区域之内,节水灌溉工程的管理工作人员一定要认真做好宣传工作,努力改变农民的思想观念,进而改变农田水利节水灌溉工程的种植结构。

2农田水利工程高效节水灌溉工程的发展措施

2.1实行农业发展和水资源配置相结合的优化方式

我国现如今的水资源比较缺乏,农田水利灌溉工程的相关设计人员一定要对农田水利灌溉工程进行综合性的分析,对水资源设施和相关配置进行优化,实行分支供水的方法。在建设农田高效节水灌溉工程的时候,一定要重视对生态环境的保护,以农田灌溉水利工程的可持续发展为基本思想,对发展生产、生态以及生活用水进行统筹,加强对农田高效节水灌溉工程的环境评估以及监测。在对农田水利灌溉的水资源进行分配的时候,一定要坚持“配额管理以及总量控制”的分配准则;确定各个用水单位的农田灌溉用水的具体指标以及用水总量;同时,一定要加强所有用水单位以及灌区的节约用水意识,一定要保证每滴水都用到必要的地方,在对水进行高效利用的基础上,要确保现代农业和相关水资源配置的有机结合,进而提高农民的经济收入。

2.2大力加强农田水利高效节水灌溉工程的建设

建设高效节水灌溉工程能够促进地区水利工程的发展。在建设高效水利灌溉工程时,施工人员一定要充分结合高效节水灌溉的特征,制定和节水灌溉相关的各项指标,并按着这些指标严格执行。在对农业进行分区种植的前提下,以经济和生态效益、提高农民收入为根本出发点,建设出现代化的、信息化的农田水利高效节水灌溉工程。在农田水利高效节水灌溉工程的选址过程中,一定要遵循以下几项基本原则:第一,优先选择地面高低不平以及严重缺水的地方灌溉;第二,优先选择经济比较发达以及种植种类比较多的地区;第三,干部和群众思想比较先进,可以给予农田水利高效节水灌溉工程建设一定的支持;第四,选择社会综合治安比较好,没有恶性治安案件发生的地区。选择这些地区建设农田水利节水灌溉工程,不仅能够加快工程的建设速度,还能提高工程的使用效果,进而起到很好的带动作用。

2.3使用高效节水灌溉技术

使用高效节水灌溉技术的目的是实现水利工程的节水高效灌溉,所以引进高效的节水灌溉技术有着十分重要的意义。先前使用的高效节水灌溉技术基本上都是节约用水的灌溉工程技术、灌溉水资源的调配优化技术、节约用水管理技术以及生物和农艺的节约用水技术。而现如今建设农田水利高效节水灌溉工程的过程当中,不但要使用先前使用的这些技术,还需要努力引进先进的灌溉用水工程新技术和新产品。另外,农田水利工程施工人员还要努力引进国内外先进的高效节水灌溉技术。现如今先进的高效节水灌溉技术包括以生物技术为前提的调控灌溉技术以及以3S技术为基础的高效节水灌溉技术。以生物技术为前提的调控灌溉技术指的是通过对农作物的生理特点进行认真的研究,在农作物的某一阶段的生长过程中实行亏水生长政策,锻炼农作物的生长能力,进而实现水资源的高效灌溉。以3S技术为基础的高效节水灌溉技术指的是利用遥感技术、地理信息系统以及全球定位系统这些现代技术,准确及时的得到农作物的生长信息,并利用计算机对得到的这些信息进行分析,随后依据农作物的生长状态对其进行灌溉。

3结语

篇3

不同形式的节水灌溉工程所用设备存在一定的共性,但更多的是特性,故设备往往是围绕各种节水灌溉技术开发和配套的,形成各自的体系。当前市场上需求程材料设备、管道输水工程式材料设备等到。

(一)喷灌设备

我国目前生产的喷灌设备主要是大、中、小、轻型喷灌机、喷灌用水泵、喷灌用地埋管道和地面移动管道、喷头、附属设备等。据统计,截止到1997年底,我国喷灌工程面积已达1900万亩,其中约75%采用轻、小型喷灌机,大中型喷灌机的喷灌面积约占10%,半固定管道式喷灌约占15%左右。

1喷灌机

(1)大型喷灌机。目前我国生产的大型喷灌机主要有DYP-415型电动圆形喷灌机,塔架为10跨,系统长度415m,一个作业点的控制面积为60k平方米。此外还有DPP-400型平移式喷灌机,塔架为10跨,系统长度356m,双侧配置,控制面积120h平方米。

大型喷灌机的自动化程度和作业效率高、单机控制面积大,亩投资较低(200--400元/亩),适用于要求机械化程度高的规模化农业发展节水灌溉的需要。

我国的大型喷灌机的开发、研制和生产应用经历了20多年的努力,积累了一定的技术基础,也有上千台的设备保有量,但产业发展举步艰难。其原因是方方面面的不能简单地归结为“不适合国情”的一个原因。大型喷灌机是机电一体化的大型机具,要求较好的产业基础和综合配套能力,从单项技术到集成技术,再到产品需要实现巨大的跨越。我国大型奔灌机产品的主要差距是能耗高,抗风性能差,整机重量大,专用零部件配套能力不足,防锈蚀工艺落后、系列短等。这些差距大多集中在产业化开发的五一节上,并非单纯的技术问题,而是技术与经济、企业与市场相互影响的结果。

据悉,中国灌排技术开发公司已实现了对上述大型喷灌机生产企业的控股,并确定在开拓大型喷灌机市场的同时,进行大型喷灌机的产业开发,形成2500台的年生产能力,可为每年发展200万亩大田作物的节水灌溉工程式提供优质产品。

(2)卷盘式喷灌机。我国目前批量秤的卷盘式喷灌机有JP40、JP50、JP65、JP75和JP90系列产品,其有较大提高,1998年下半年投放市场后,已销售300多台,形成了一定的生产规模,为发展产业奠定了较好的基础。

卷盘式喷灌机因结构的限制,供水管道和水涡轮上的水头损失较大,单喷头配置时入机压力较高,能耗偏大。但该机型机动性好,适应性强,对于补充灌溉单机的JP75型卷盘式喷灌机有效喷洒长度为300m,有效喷洒幅度50~60m,喷洒流量18--27立方米/h,单机控制面积达250亩,亩投资300元左右。

卷盘式喷灌机曾于1980年由原机械工业部立项并组织研制,但由于技术上的明显差距等原因,至1997年并未形成批量生产。该类产品的主要差距是PE管、大型喷头等到关键部件技术不过关,产品制造工艺落后,机具笨重等。中国灌排技术开发公司下属七州集团以仿制的大大缩短了设计、试制的周期。七州集团通过更新产品积极性,形成良性特环。中国灌排技术开发公司已确定了卷盘式喷灌机的生产规模和技术改造方向,计划1999年达到1000台的年生产供应能力,并组织大型喷头的技术攻关和PE供水管的协作攻关,完善生产制造的工艺装备和检测手段,力争尽快形成规模生产,进口设备。

(3)轻、小型喷灌机。轻、小型喷灌机使用最多的为手抬式和手推式的机组,是当前我国喷灌机具的主力军。我国轻、小型喷灌机已形成相当规模的生产能力,其中年生产能力在万台以上的生产企业有萧山水泵总厂、新昌喷灌机厂、金坛喷灌机厂、新郑喷灌机厂、太原喷灌公司等十余家,其中萧山水泵总厂的年生产能力已达10万台。估计仅这些已具有规模的企业的年生产能力就可达30万台。

轻、小型喷灌机组机动灵活,使用方便,亩投资低,适合我国当前的农村经济体制和农业经营规模,这是它应用广泛的主要原因。但是,这种机型的生产制造分散,产品质量和工艺水平参差不齐,一些企业虽小,但包括机、泵、秋、头,它的质量实际上反映了我国喷灌设备的总体水平。1991年原机电部进行的喷灌行业产品质量评比表明,产品总的合格率仅为57%,这种质量状况实际上也代表了轻、小型喷灌机的质量状况。造成质量不稳的原因:一是企业质量管理不善,缺乏长远考虑,没有真正树立质量是企业生命线的发展战略;二是技术上、装备上没有形成专业化生产的格局,生产工艺落后,缺少专用加工设备,缺少必要的检测手段。

2喷灌专用水泵

我国目前生产的喷灌专用水泵主要是1982年农机部下达任务研制的50BPZ、65BPZ、80BPZ等8种型号的自吸泵和65BP、80BP两种型号的非自吸泵,以及这些专用水泵的变型泵。喷灌专用水泵多是与轻、小型喷灌贡配套使用,基本上由喷灌机生产企业组织生产制造,其中金坛喷灌机厂的年生产能力已达8万台。

从1991年行业质量评比情况看,喷灌专用水泵的产品性能指标有40%~45%优于当时国内生产的一般农用水泵。产品质量和工艺水平也有所提高,如萧山水泵总厂的铸件成品率到1994年已提高到86%。但从整体上看仍存在工艺落后,质量不稳的问题,还没有形成龙头企业和名牌产品。

除喷灌专用水泵外,喷灌工程还广泛使用QJ系列井用潜水电泵等通用水泵,这类产品供应充分,市场竞争激烈。目前已初步形成了一些具有较强实力和竞争能力的企业,如泰丰潜水平与国外先进水平相比差距是明显的,突出反映在铸造水平上。

3管道

(1)地埋固定管道。我国喷灌工程的地埋固定管道一般命名使用硬质聚氯乙烯管、改性聚丙烯管、钢丝网水泥管、钢筋混凝土管、铸铁管等,这些管材均可满足喷灌工程的技术要求。其中范围限,塑料管供货充足,管件配套齐全,施工安装方便,但产品质量参差不齐,生产的规模优势难以形成市场优势。

管道式喷灌工程中的管道投资占材料设备费的70%~80%,降低管材的费用一直是发展喷灌的关键所在。一个发展提高管道的利用率,例如发展机组式喷灌,移动管道式喷灌,另一个发展方向是开发复合型管材,充分发挥不同材质的机械性能,如钢丝网水泥管。随着塑料工业的发展和应用范围的扩大,基于树脂的复合型管材倍受人们的关注。中国灌排技术开发公司新近组建的颈硕新型管材公司最近开发了加筋PE塑料管的生产技术和生产装备。这种管材具有耐压能力高、重量轻、耐腐蚀、水力性能好、价格低等优点。与1.0MPa级的管材比较,新管材的成本仅为一般PvC管的50%~65%,是其理想的替代产品。

(2)地面移动管道。我国地面移动管道主要使用带有快速接头的薄壁铝合金管和塑料软管。其中的薄壁铝管的生产工艺经历了冷拔、焊接、挤压三个阶段,已达到铝材生产的先进水平。挤村铝合金管较冷拔管的成品率高得多,而机械性能又优于焊接管。太原铝厂自80年代初期开始生产冷拔铝管,1986年又从奥地利引进铝焊接管生产线,1995年改产挤压铝管。挤压铝合金管的生产工艺较为简单,一般的铝加工企业,只要有600t以上的挤压机即可生产,如河北省肃宁县铝材厂原生产建筑门窗铝材,1997年开始秤喷灌铝合金管,年生产能力达5000t。

移动铝管除管除外,还要配上快速接头,才能成为移动管道。快速接头及其他附件一般是由喷灌机厂生产并成套供应移动管道式喷灌系统,职太原市喷灌集团公司生产的TPL型喷灌管道系列,规格从φ50到φ102,配套完整,年生产能力可供发展100万亩喷灌的需要。

地面移动管道中的塑料软管,我国也有足够的生产能力,如金坛喷灌机厂的维塑管年生产能力达100万m,泰州市喷灌机厂的涂塑软管年生产能力达200万m。

由于市场不规范,优质难以优价,不具备条件的小厂生产的移动管道质量难以保证。

4.喷头

目前我国生产和使用最多的是PY1、PY2铝合金摇臂式喷头以及PYS塑料喷头,凡生产喷灌机的企业几乎都生产喷头。我国喷头的生产能力充足,但产品档次不高,使用寿命短,品种单调。1987年投放市场的ZY系列喷头和最近投放市场的DY系列喷头引进国外生产线,以锌基合金和铜为主要材料制造,性能好,但价格较贵。在PYS塑料喷头基础上开发研制的PYS2系列喷头主要部件采用耐磨防腐金属镶嵌新工艺,提高了产品性能使用寿命,其性能价格比利时具有较强的市场竞争力。

我国在大型喷头的开发制造上与国外存在较大的差距,致使卷盘式喷灌机整机性能不佳,不得不依靠进口喷头配套。

(二)微灌设备

我国目前生产的微灌设备主要有过滤器、施肥器等首部枢纽设备、管材和连接件、滴灌管(带)、微喷头、渗灌管等。据统计到1997年底我国微灌面积已达200万亩,主要用于果树和设施农业作物的灌溉。

1.首部枢纽设备

目前我国批量生产的首部枢纽设备主要有北京通捷机电设备公司的离心过滤器、砂石过滤器、叠片过滤器、网式过滤器、施肥装置,山东莱芜塑料总厂的全塑网式过滤器和施肥罐,生产首部枢纽设备的企业还有河北龙达灌溉设备有限公司、燕山滴灌技术开发研究所等。目前生产的过滤器如适当组合,基本上可以满足不同灌溉水质的过滤要求。另据了解,通捷机电设备公司根据市场需求的增加,为进一步提高产品质量,降低生产成本,增加品种规模,目前技术改造,计划到2000年达到年生产4000台过滤器,2000台施肥设备的能力,口径从φ25~φ150,单台(套)过滤能力3~120立方米/h,过滤精度达到250目,可满足年发展10万亩微灌工程的配套需要。

微灌首部过滤设备是保证系统正常工作的关键,今后应进一步增加品种,开发新过滤材料(如特殊发泡材料等),形成规模化的专业生产,以提高产品质量,降低生产成本。应该说影响微灌首部枢纽正常工作的主要因素,并不完全是目前的产品规格和质量,设计上对过滤重视不够,施工中没有严格遵循操作规程,使用中缺乏必要的维护保养往往是造成微灌系统堵塞的主要原因。

水肥同步精确供给被以色列专家认为是微灌得以快速发展的主要原因。我国目前的施肥及配套设备在性能、操作性、配套性等方面尚有不小的差距,形式比较单一,使用中的问题也不少。今后应加大产品开发的力度,对生产应用也应加强示范和指导。

2.管材和联接件

微灌用管材大多是低密度聚乙烯管(LDPE),规格从4~80mm,市场货源充足。LDPE管材加工简单,利润率不高,技术条件好的企业不愿加工生产,小企业加工的管材质量不稳。联接件的问题则更大,为追求价廉和方便,施工中往往采用内插式的管接头,降低了联接处管材的耐压能力,管材本身也极易变形,造成漏水。

在目前的情况下,只能提请用户尽量选择正规企业的定型产品,特别应注意联接件的形式与质量。

3.灌水器

滴灌灌水器的发展趋势是灌水器与毛管一体化的滴灌管(带),我国目前批量生产的滴灌管有内镶式滴灌管、管上补偿式滴灌管、迷宫式滴灌带、双上孔滴灌带、普通滴灌带等。配套完整,使用较好的是绿源塑料联合公司生产的“八五”国家重点科技攻关产品内镶式滴灌管,目前已形成为每年发展10万亩滴灌工程配套的生产能力。除滴灌管外,微管式滴头、大流量滴头、补偿式滴头等也有生产和应用。

微喷头的种类很多,我国早期多生产和应用折射式喷头和缝隙式喷头虽早有产品,但质量尚不能符合SL67-94的要求,目前国内不少商家国外的这类产品。

渗灌在我国有悠久的历史,但到90年代初为止并没有形成产业,更没有产品面市。后随着国外渗灌管进入我国,人们才开始考虑现代渗灌的概念,我国有几个橡塑企业已着手开发不同材质的渗灌管。国内外对于渗灌技术素有不同的评价,笔者去法国考察时也向原来生产渗灌管的企业了解有关情况,得到的回答是“转入地下的意义不大,目前已不生产”。笔者认为渗灌确有其自身的特点,就技术而言应该占有一席之地,问题是合格的渗灌管的技术含量绝不在第五代滴灌管这下,国内产品和部分国外产品都还不含量。中国灌溉排水技术开发培训中心对国内外渗灌管的测试结果证实了上述认识。渗灌工程建设和运行管理与滴灌一样必须严格按技术要求进行,这也是发展渗灌必须面对的问题。

微灌设备的技术含量高于其他节水灌溉设备,高的技术会计师集中在灌水器上。这是因为微灌设备均是微量出流,流道细小,加工技术要求高;另外微灌属精确灌溉,对灌水器的性能要求也高。就总体而言,我国生产的微灌灌水器与国外先进产品相比,在品种、规模、性能、质量、耐久性等方面均有明显差距。降低微灌材料设备的价格无疑有利于大面积推广微灌,但低价格不应以牺牲产品性能和质量为代价。据悉,中国灌排技术开发公司正在开发经济型内镶式滴灌管,它是通过减薄壁厚(由目前的0.6~0.8mm减至0.2~0.4mm),增加科技含量,实现降低成本的,这种思路值得提倡。

4.自动控制设备

实现精确灌溉自动控制设备是必不可少的,这类设备我国虽有研制,但并没有形成产品,今后应引导这方面的工作,以提高我国微灌设备的配套能力和总体水平。

(三)渠道防渗新材料和施工机械

1.防渗膜料

膜料防渗具有防渗性能好,适应变形能力强、施工简便、造价低等优点,应用广泛,我国在60年代中期已将膜料用于渠道防渗,但当时没有专用的防渗膜料。目前我国生产的防渗膜料在抗穿刺、抗老化、增加与土的磨擦系数方面均有改进,特别是近几年生产的宽幅高密度线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。还开发出一布一膜、二布一膜等复合型土工膜料,但价格稍高。例如泰山塑料股份有限公司生产的防渗膜料幅宽3~10cm,厚度0.1~1.5mm,年生产土工膜料的能力达到500万平方米。膜料防渗前景广阔,今后应加强跨行业合作,进一步开发新型膜料,以适应渠道防渗因条件不同而提出的不同要求。

2.渠道防渗施工机械

U型防渗渠道施工机械的生产制造和应用已有一定的规模,保证了U形防渗渠道的大面积推广。目前生产的成套设备包括KU系列基槽开挖机、D系列小型U形渠道浇筑机、QJ系列可变断面(U形、矩形、梯形)混凝土渠道浇筑机等等。山东省高密市亚盛大水利机械厂开发的LZY系列混凝土构件成型机和WS型全自动砌块成型机,以普通材料拌合的干硬性混凝土,快速成型生产各种断面的混凝土防渗砌块,实现了工厂化批量生产,提高了衬砌质量,降低了施工成本。从产业化发展渠道防渗的角度看,中、小型渠道的混凝土防渗衬砌应选择“标准化设计、工厂化预制、现场装配”的方向。

(四)低压管道输水设备

“七五”期间原国家科委和水利部针对井灌区节水的需要组织了低压管道输水技术的攻关研究,带动了相关产业的发展。目前生产和应用的管材主要有薄壁PVC管、双壁波纹管、素混凝土预制管以及现浇管等。其中薄壁PVC管的生产已广泛扩散,产品供应充分,但质量参差不齐。有一些地区出现了生产并使用再生塑料管的极不规范的作法,产生的后果不难想象,规范低压管材的市场已成为当务之急。双壁波纹管的公称压力有0.2MPa和0.4MPa两档次,作为井灌区输水之用,耐压能力无法充分发挥,而价格又嫌太贵,作为喷灌之用,耐压能力尚不够,因此目前在节水灌溉中应用不多,有些生产企业的加工设备已停机。今后随着渠灌区大规模管道输水技术的应用,双壁波纹管当有一席之地。素混凝土预制管的主要生产技术在于制管机的开发,目前小批量生产的制机技术上已有很大改进,预制管的生产没有太大的问题。但是混凝土管不便长距离运输、生产的技术含量又不高,难以形成大规模生产的格局,基本上是就地使用就地生产。混凝土现场浇注成形技术,在大口径管道制造上有明显优势,在小口径管道制造上优势不明显,而且管道质量也难以保证,但在低压管道输出水技术发展初期,因价格便宜,种类现浇管道曾发挥了不小的作用。

出水口是井灌区农民从低压管道输水系统向地里放水的装置,因技术含量不高,产品定位偏低,尚不具备大批量产业化生产的条件,目前大多由县水利局或乡水管站结合自身建设节水灌溉工程的需要,自行组织加工或委托加工。

闸管系统是低压管道输水工程的田间配套设施,国外有硬闸管和软闸管两类产品。目前软闸管系统已通过“94.8”项目,引进国外技术在国内组织试生产,希望能对完善低压管道输水系统发挥作用。

管道输水是提高输水效率,合理利用自然水头,减少占地、减少水体被污染的有效措施,在国外普遍应用(有管道化的提法),而且配套完整,相关产业也很发达。我国低压管道输水技术是在80年代初节水灌溉任务紧迫,但投入又严重不足的情况下,在井灌区发展起来的,因此,技术定位偏低,系统定位靠下,难以带动相关产业的全面发展,反过来也制约了管道输水技术的发展和应用领域的扩大。今后随着水资源统一管理,灌区供水多元化的实现,管道输水技术及相关产业应有一个大的发展。

二、节水灌溉材料设备生产企业的现状

节水灌溉材料设备来源于生产它们的企业,企业的现状在一定程度上反映了产品的状况。

1.生产规模小

据对46家节水灌溉专用材料设备生产企业的表明,固定资产没有超过亿元的,年产值达到亿元的仅3家,一般均为几千万元,少的为几百万元。实际上不少企业的产品中节水灌溉专用材料设备仅占一部分或少部分。生产规模小制约了企业的发展,也严重制约了节水灌溉材料设备产品的更新和质量的提高。

2.专业化程度低

我国的节水灌溉专用材料设备生产企业不少是在原有生产领域的基础上,部分转产节水灌溉材料设备的,故绝大多数不是专业厂,产品结构复杂,关联性不强。这种状况决定了生产组织形式是以通用设备、普通工艺实现的小批量生产,产品质量难以保证,生产成本难降低。

3.生产技术装备落后

走进节水灌溉生产企业,往往看到的是70年代、60年代、甚至50年代的生产设备,这些设备有的是当年建厂时的设备,有有是从大企业淘汰设备中低价转让来的,生产技术装备的落后也往往决定了生产工艺的落后。

4.缺乏行业龙头企业的作用

在现代工业中,小而分散的加工生产并不一定意味着落后,关键是要有龙头企业发挥主机厂的作用,小企业应围绕龙头企业进行专业化生产。近期中国灌排技术开发公司收购江苏七州集团,控股中冠灌溉设备有限责任公司应该说是我国节水灌溉材料设备生产企业向规模化、产业化生产改组迈出的第一步。

三、节水灌溉材料设备的发展方向

节水灌溉所需材料设备涉及的范围很大,有不少是通用的建筑材料和机电设备,也有一定的专用材料设备,其发展方向主要取向于节水灌溉技术的发展和市场需求的变化。本文在节水灌溉材料设备现状综述中已对各主要设备的改进方向提出了一些粗浅的看法,不再赘述,现仅就其共性的东西补充几点意见。

1.节水灌溉材料设备需求的多元化

随着各项节水灌溉技术在我国的开发和应用,节水灌溉材料设备市场需求多元化的趋势明显,这不仅表现在产品的种类上,而且表现在同类产品的不同档次上。这种状况同我国地域广阔,各地自然条件和经济条件差异大有关。以往评价哪类地区应采用哪种节水灌溉技术时,往往并不太区分经济因素的作用,甚至将经济因素的作用看成是一种特例。如在80年代对北京推广半固定式喷灌的意义颇有分歧,而今天人们考虑的则是在经济较发达地区,半固定式喷灌溉今后的替代方式是什么?节水灌溉技术的多元化需求为材料设备产业发展提供了更为广阔的发展空间。建议主管部门对我国节水灌溉材料设备需求多元化发展的趋势组织调查分析和预测,加强对相关产业发展的宏观指导。

2.降低产品成本要走增加科技含量,实现规模化生产的路

一项节水灌溉技术的大面积推广,建设成本和运行成本是重要的制约因素。我国节水灌溉是在国民经济不发展的条件下起步的,“小花钱、多办事”有时成了唯一的准则。我国不少节水灌溉工程是提前报废的,原因很多,但片面追求低成本发展是重要的原因之一。在材料设备方面,不能以牺牲必要的性能和质量为代价来换取低成本。据悉,劲硕新型管材公司正在开发加筋PE塑料管,通过两种材料的复合使新材料在性能价格比上有明显提高。工艺难度大了,但材料消耗降低了,这种通过增加产品的科技含量,提高产品性能,降低产品成本的思路是可取的。

3.企业应主动与科研单位联合,实行技术经济一体化

我国节水灌溉材料设备生产企业的不少产品是70年代末、80年代初国家有关部门组织全国联合设计的成果,但在市场经济体制下,单纯依靠国家的科技投入已远远不够,企业应主动与科研单位联姻,并成为投入的主要承担者和成果的所有者。国家科技部已决定启动农业高效用水科技产业示范工程,并组建国家节水灌溉工程技术研究中心,目的都是为了推动节水灌溉相关产业的发展,实现技术经济一体化。我国的企业既要抓住当前节水灌溉市场发展的契机,也要抓住国家推动技术经济一体化的契机,实现产业的发展。

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1井灌区节水灌溉工程不同管理形式的典型做法及优缺点

农业节水的主要措施是工程节水,是否有良好的工程管理机制是工程节水的根本保障,为此,该县积极探索节水工程的管理新机制,让农民从被动节水转变为主动节水,建立农民自主、自愿的节水激励机制。同时,运用适宜的市场经济管理手段对全县节水工程进行管理,取得了良好效果。隆化县井灌区节水工程产权制度改革后主要有村集体管理、股份制管理、联户管理、单户管理等四种形式。

1.1村集体管理形式

村集体管理节水灌溉形式是指工程建成后,产权归村集体所有,并明确专人负责工程的日常维修与管理,建立健全工程管理维修养护制度,确保工程可持续利用。唐三营镇二道窝铺村移动式喷灌工程自2007年建成后,由村集体负责,成立了工程管理维护办法和运行操作规程,并明确专人负责。目前,该工程由于村管理得当,发挥了显著的经济效益。村集体管理的优点是工程在运行管理中协调能力强,缺点是村集体管理还需再承包给专人负责,没有单户管理责任心强。

1.2股份制管理形式

股份合作制管理节水灌溉工程的形式一般都是小型水利工程产权制度改革时形成的,农户当时由于缺乏资金、技术、劳力等因素,自愿协商入股,富裕户中缺乏劳力的以资金入股,比较困难户以劳力、技术等入股,联合建管,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,有的是通过拍卖一次购买使用权取得的。例如,隆化县兰旗镇西头营村的包学斌和张文忠等三人于2000年合股购买了该村管灌工程经营权,购买了工程经营权后,他们利用已建节水工程搞玉米制种,种植时差蔬菜,他们还将多余的水为周边地块的农户进行有偿服务,每年都给他们带来可观的经济效益。这种管理形式的优点是资源互补,互惠互利,达到共同受益的目的。缺点是经营者意见不容易统一,决策受影响,效益分配有时出现矛盾。

1.3单户管理形式

单户管理节水工程形式有的是通过产权改革承包或拍卖购买的工程管理经营权,也有的是独资建设的节水工程。汤头沟水泉村刘海龙2004年在该村小型水利工程产权改革拍卖时,购买了该村管灌工程的经营权之后,刘海龙对工程进行了修复和扩建,新增灌溉面积3.33hm2,共可控制灌溉面积8hm2,种植了蔬菜,年平均纯收入8万元。这种单户管理形式的优点是经营管理决策自主,缺点是经营管理规模发展受资金不足影响,发展缓慢。

1.4联户管理形式

联户管理形式一般都是联户投资购买、承包或新建节水工程,按照自愿入股,按股分红,风险共担,效益共享的原则进行操作。选出威信高、责任心强、有管理经验的人当负责人,主要负责经营管理和效益分配。韩麻营镇十八里汰村管灌工程于2006年底建成,工程建成后,由该村曹云海等四户承包,联合管理,曹云海为负责人,负责工程的日常管理与维护。工程自建成至今,由于管理得体,运行情况一直很好,为当地农业增产,农民增收打下了基础。这种形式类似农民用水户协会,但是没有正规的建章立制,随意性较大,容易造成以负责人的主观意志行事,比较容易产生矛盾意见。

2井灌区节水灌溉工程管理建议及措施

通过调查了解发现,当前隆化县农业灌溉存在技术水平低、资金缺乏、认识不到位、管理不善等诸多问题,归根到底是一个机制问题,没有科学的运行管理激励机制,农业节水很难实现,有效的节水激励机制是实现水资源可持续利用的前提,是调动用水户主动节水的关键,是保障农业节水顺利实施的重要手段。

2.1建立农民用水户协会

从2006年开始,该县已建立唐三营西联渠、汤头沟联渠、张三营联渠、太平庄联渠等四个渠灌区农民用户协会,农民用水户协会建立后,一是灌溉节水取得了明显的效果;二是规范了用水秩序,减少了用水纠纷;三是解决了长期以来灌溉工程管理主体“缺位”问题,保障了工程效益的发挥。山区集中连片面积在千亩以上的井灌区,也应建立农民用水户协会,用水户协会建章立制,对工程进行制度化、规范化管理,将灌区农户纳入灌溉节水全程管理中,充分调动农户参与工程管理的积极性。农民用水户协会负责管理灌溉用水,对水源井、机泵进行维护,协调水事纠纷,指导农民参与灌溉设施的投资建造、推广先进节水设备等日常事务。为井灌区节水灌溉工程永久发挥效益,提供可靠的保障。

2.2加强用水管理,实现水权分配

面对有限的供水能力和日益增长的用水需求,有效的解决办法就是由水资源配置确定初始水权,按照“总量控制、定额管理”的工作思路,建立一个水权交易平台,使用水户可以将多余或节约的水权方便快捷地转化为物质利益,激发农户节水的积极性,将强制节水转为自觉节水。

2.3安装计量设施,为定额用水打下基础

定额用水是建立节水农业的重要管理手段。该县灌区收取水费,不管是提水还是自流一概以亩计算,不管用水多少一个价,这种做法不但浪费了水资源,而且不利于调动农民节水积极性。因此,在井灌区安装水表,以表计量,用水多电费多,用水少电费少,以此来调动农民节水积极性,转变传统的用水方式。

2.4实施节奖超罚,为征收农田灌溉水资源费创造条件

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论文摘要:PCM作为国际上普遍采用的一种项目立项分析的逻辑方法,结合中日技术合作在景电工程一期灌区节水改造示范项目为例,介绍了PCM在项目周期操作过程。

1概况

1.1PCM的概念

一个项目周期一般分为立项、实施和评价三个步骤。目前国际上普遍采用一种项目立项分析的逻辑方法,称为项目周期管理,它包括项目相关者分析、问题分析、目的分析、项目选择、项目优化设计PDM表制作、项目计划制定等一系列过程。

景电工程一期灌区节水改造项目确定为示范项目以后,由国家水利部门、甘肃省景电管理局与日本农林水产省共同合作执行。通过现场考察,对景泰川电力提灌管理局一期灌区已运行30多年,机电设备老化、渠道渗漏严重,能源单耗大,渠系利用率低等一系列问题进行专题讨论、问题分析、项目基本计划等PCM参与式管理模式。

1.2主要工作模式

1.2.1形成问题分析树。按照因果关系将相关的问题进行归纳整理,形成问题分析树,确定中心问题。

1.2.2形成目的分析树。根据问题分析树进行目的分析,针对每个问题找出解决这个问题的措施和途径,形成目的分析树,从中确定中心目的,并在目的分析树上分析、选择可行的子项目。

1.2.3形成项目框架。在确定项目后,对选择的项目编制PDM表(即项目优化设计表),形成一个完整的项目框架。确定项目的期间、项目的活动内容、取得的预期成果、项目目标、上位目标、评价指标及获取指标数据的方法、项目的投入、项目实施的前提条件和外部条件等。

1.2.4编制活动计划。在完成PDM表的基础上,编制相应的活动计划表。

2立项阶段的操作管理

2.1项目相关者分析

针对水的利用率低这个基本问题,对参加人员进行分析,分析援助框架中人群:灌区管理单位、农户、施工单位、水利厅、国家设计部门、国际协力机构等等。从以下几个方面进行分析,然后再选取几个严重问题进行详细分析,决定选择对象组:灌区管理单位、农民。

2.2问题分析

问题分析首先要提出中心问题,然后根据其直接原因和直接结果,从上下两个方向展开进行说明。

2.3目的分析

目的分析是要通过采取怎样的手段,看有没有可能,有没有必要,是否有希望解决这个中心问题,将原因与结果关系转换为手段和目的的肯定关系。

2.4选定项目

通过目的分析,从需求、技术水平、投入以及实现目标的可能性等进行综合判断,确认援助内容及可行性,进而选择项目,上述小虚框图为选定项目。

2.5PDM表编制

进行上述一系列讨论分析后,对项目内容进行逻辑分析和归纳,并将结果整理在项目设计逻辑框架(PDM)表中,最后确定中日技术合作“景电一期灌区节水改造示范项目”,制定项目起止日期、项目目标等。

3实施及监测评估阶段的操作管理

3.1制定详细的活动计划

项目立项后,在PDM表基础上制定更详细的活动计划表,即整体计划和分年度的年份活动计划。

3.2项目计划实施

按照计划,结合景电一期灌区续建配套与节水改造项目的实施,景电管理局首先对机电设备进行更新、各级渠道和建筑物等基础设施进行衬砌、改造。然后对示范工程进行设备安装调试,对在调试中出现的问题及时向JICA专家与项目实施机构反映,以便对计划做出及时调整、变更,以确保项目顺利实施。

3.3项目实施的追踪监测

在项目实施期间进行追踪、监测,定期核实项目是否如期进行,是否取得了预期成果。每年定期对灌区技术骨干进行培训及技术交流、问卷调查,同时为提高灌区农民的节水意识,召开灌区农民节水灌溉知识普及说明会,发放节水灌溉知识卡通宣传册。利用示范工程安装的调查器材对基础数据每年进行收集、整理、分析,以便进行示范项目实施前后及实施后各年度之间的成果评估。制定了自动化工程操作规程及管理办法,编写了《灌区节水改造规划》。

3.4评估分析

中日技术合作景电一期灌区节水改造示范项目经过4年多时间的建设和实施,取得的成效如下:

3.4.1泵站运行效益显著提高,能源单耗由2000年的5.19kW·h/(kt·m)降低到2005年4.43kW·h/(kt·m)。

3.4.2减少渠道渗漏损失,总干渠、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实现了干渠和支渠水量的总量控制和公正、准确、合理,提高了水量计量的实时性的准确性,为水管理工作的量化考核提供了科学依据。

3.5.4提高了泵站机电设备、压力管道及渠道、渠系建筑物运行的安全可靠性,有效地促进了工程设施的平稳安全运行。

3.5.5提高了灌区管理人员的素质、灌区农民的节水意识和节水积极性,提高了灌区科学化管理水平。

3.5.6项目实施以来,到景电灌区参观、考察、交流学习的团体和人员逐年增多,起到了良好的示范作用。

4结语

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我们国家的农业发展已经逐渐地走入了现代化,农田水利灌溉采用越来越先进的技术。但是,由于这些技术的运用还不够成熟,所以导致农田水利灌溉普遍质量不高。现阶段农田水利灌溉中存在的问题主要有以下5个方面:农田水利灌溉管理盲目、农田水利灌溉工作中管理不细致、管理体制建立不健全、

1.1农田水利灌溉管理盲目

有的农田水利灌溉管理工作中缺乏条理,容易导致农田水利灌溉管理工作随意进行,灌溉质量不高,灌溉的科学性不够,高科技的运用也较少。水资源匮乏节水能力有限和缺乏水利灌溉管理的资金。2.2农田水利灌溉工作中管理不细致没有一个规范的标准,导致整个农田水利灌溉的管理“泛泛而行”,没有起到应有的作用。很多时候工程的建设中就缺乏具体细致的管理规范,导致农田水利工程的建设中容易出现问题,为以后的农田水利灌溉工作埋下隐患。

1.3管理体制建立不健全

简单地说就是农田水利灌溉工作,很多时候需要像执行任务一样。但是现阶段的农田水利灌溉工作,没有明确分工,没有明确的制定引导性的管理规范,最终的表现形式就是农田水利灌溉的体制不健全,农田水利灌溉质量也很难大幅度地提高。

1.4水资源匮乏节水能力有限

在我国大多数的粮食及农作物主要产区,目前都出现过水资源不足的问题。一边水资源不足,一边又是比较大的浪费现象。在农田水利灌溉系统设计的时候,就没有对水资源的有效节约利用做出具体要求。

1.5缺乏水利灌溉管理的资金

现在国家对于农田水利灌溉建设的支持力度在不断地增大。但是,真正落实资金的支持还是远远不够的,这样就导致农田水利灌溉技术因为资金缺乏,导致农田水利灌溉质量偏低。

2提高农田水利灌溉质量的方法

针对以上农田水利灌溉中出现的问题,我们就如何来提高我国的农田水利灌溉质量,给出了以下的一些建议:

1)完善农田水利灌溉的管理制度

同时细化管理工作的内容,保证水利灌溉管理工作能够有效的进行。

2)争取更多的农田水利灌溉管理资金

利用好国家提高关注的大背景,从地方开始向上级争取更多的农田水利灌溉工程的建设资金和管理资金。有了资金的保障,才能更有效的提高农田水利灌溉质量。

3)以科学发展观为指导,健全节水体系建设。

要在农田水利灌溉工作中拥有大局意识,要能够认识到农田水利灌溉不仅仅是一个技术问题,也是国家农业发展的大问题。所以必须要做好农田水利节水体系的建设,保证农田灌溉用水,才能提高农田水利灌溉的质量。

4)提高人员的专业素养。

农田水利灌溉工程建设中,必须要加强对施工人员的专业知识和农业知识的培训,才能做好农田水利灌溉工程的建设工作。也需要加大对农田水利灌溉管理工作人员的专业技术培训,更需要加大对农民朋友的科技知识培训,才能有效的发挥农田水利灌溉的效用。

5)增加新技术的运用。

要充分地发挥新科技的作用,在农田水利灌溉中,更多的运用新技术才能拥有新农田灌溉思想,保证农田水利灌溉工作提高效率。

3新农田水利灌溉技术

主要有以下4个方面:农田农作物精确灌溉技术、农作物预报灌溉技术、农作物的调控灌溉技术和农作物的施肥浇灌。

3.1农田农作物精确灌溉技术

如今农业发展已经走进了现代化发展的时代,所以说农业发展需要更多的现代化。以往农业灌溉用水是泛泛灌溉,农作物生长的每个阶段都是一样的灌溉方式,造成了比较大的浪费。如今利用精确灌溉,能够根据农作物在不同的生长阶段,制定不同的灌溉用水量,然后使用各种先进的传感设备,可以对农作物生长情况,土质情况做出实时的判断分析,随时做出调整。采用新的先进农田灌溉设备进行精确地灌溉,不仅提高了农田水利灌溉的质量,更是极大地节约了农田水利灌溉的水资源。

3.2农作物预报灌溉技术

预报灌溉其实更多的还是和精确灌溉技术相结合。运用传感设备和分析仪器,对农作物的生长情况做严格的检测分析。结合当地对天气情况的预报分析,对农田的用水情况作出预判,这样能够有效地控制农田水利灌溉的用水效率。

3.3农作物的调控灌溉技术

这种灌溉技术对于自动化设备依赖程度比较高,需要大量的充满科技含量的灌溉设备来保证。利用科技优势自动地分析土壤情况,自动准确的给农作物施肥、浇水,能够做到平衡。这不仅仅提高农田水利灌溉的质量,更重要的是能够在一定程度上提高农作物的品质,增加农作物的产量和营养。

3.4农作物的施肥浇灌

把农田水利浇灌和施肥进行了整合,提高浇灌的效率,使用专用的化肥,溶解到浇灌的用水中,结合滴灌技术,按最低限度地提高肥料的作用效率,能够最大限度地发挥农业浇灌的作用效果。

4结语

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关键词:混凝土,U型防渗渠,农业节水灌溉

 

一、混凝土U型防渗渠工程技术的主要特点

U型横断面从水力学角度而言是最接近最优输水断面,混凝土U型防渗渠具有节约用水、少占耕地、节省工时费用等特点。

节约用水:一般未经过防渗处理的普通土体农渠,经验估计其渠道输水利用系数为0.8左右,而采用混凝土U型防渗渠技术,因混凝土材料具有较好的防渗性能,输水利用系数可提高到0.99,据此推算,每灌溉10 000 m3的水即可节约用水2 400 m3。

少占耕地:一般1 m宽的普通土体农渠采用开口60cm宽的混凝土U型防渗渠即可满足要求,即每1 km长的农渠可节约土地0.6亩,据此推算每万亩农田可节约耕地200亩左右。节省工时费用:从灌溉、管理、疏浚维护等方面分析,混凝土U型防渗渠可节省大量工时和费用;此外,混凝土U型防渗渠还具有水土保持、环保和整洁美观等作用。

二、混凝土U型防渗渠规划设计

混凝土U型防渗渠的规划设计工作,首先要根据农田地形图,圈出所要规划的范围,计算面积;其次依照一定的灌排原则,初步在地形图上进行规划,构思大体的框架和初步的配套建筑物;最后到实地进行调查研究,修正原初步规划设计方案,确定所建防渗渠的平面布置等总体框架和相关配套建筑物。

混凝土U型防渗渠设计的重点应考虑需灌溉的农田面积、灌溉用水量及U型槽的过水能力,根据过水能力和过水流量,确定U型槽的横断面尺寸以及渠底的坡降系数。

三、混凝土U型防渗渠技术

(一)防渗及施工设计

1、防渗结构设计

根据上述比较及各支渠的流量大小,整个灌区的支渠以下渠全部采用U型渠道,由机修厂生产的专用机械现浇150#混凝土防渗,按输水流量的不同采用不同规格的U型断面。

为适应温度变化,渠道每隔4 m留伸缩缝一条,并在渠道拐弯处或连接建筑物两端各预留伸缩缝一条,伸缩缝为宽深各2 cm的凹槽,用1∶1∶4沥青水泥砂浆填塞。填缝要密实,确保质量。

2、施工设计

(1)土模成形。

土模成形是U型渠道工程的基础,质量好坏对U型渠道防渗效果至关重要,一定要把好土模质量关。

对于挖方渠道,渠槽开挖时预留0.15 m的开挖厚度,待浇筑时再削至设计断面。对于填方渠道,过去是将2 m长钢模做土模的内模,然后在外面进行人工填土夯实,这样U型半径与切线切点的下部是最薄弱地点,往往达不到设计密实标准,影响混凝土防渗效果,在灌区设计中对于填方渠道先进行清基后,基础夯实,再分层铺土,每层厚20 cm,铺土要求均匀,表面平整,无大土块,含水量一般在15%左右,机械碾压或人工夯打遍数不少于8遍,直到符合要求。

填土宽度根据U型渠道的断面大小定,一般每边超过渠口宽(50~60)cm,达到设计高程后再进行开挖,并预留0.15 m的超填厚度,待现场浇筑时再削到设计断面进行衬砌。

(2)混凝土配比及规格要求。

水泥标号不得低于325#,石子最大颗粒为衬砌厚度的一半,但也不能太小,小石子虽然便于施工,但它会使混凝土强度降低,一般应控制在(1~2)cm之间为宜,砂子必须过筛,不能有土块出现。硕士论文,农业节水灌溉。

合理配比,充分搅拌,防止因砂子多、砂浆少、或水多造成的麻面,因砂少造成的峰窝,因搅拌不匀造成的缺料,所以要求按体积进行配料,固定料斗,搅拌次数不少于两遍。

(3)养护要求。

由于U型渠浇筑在野外作业,战线长,洒水养护条件差,但养护的好坏直接影响混凝土的质量,根据多年实践经验,要求在初凝后用塑料布覆盖,可以保证混凝土的强度。

(二)混凝土U型防渗渠施工工艺

1、混凝土U型槽预制

混凝土U型槽预制目前有多种办法,有采用自制钢模,用小型振动棒插入振捣,但混凝土因需要一定的养护期,因此需要大量的钢模,施工不经济,不适用农田整理大批量使用的需要;也有使用振动台振动预制和卷板式混凝土U型槽预制等办法,但生产出的U型槽质量不佳,用的较少。通过实践现在有两种预制办法使用较多,应用较广。

(1)采用混凝土U型槽预制专用机械生产的办法。采用机械液压压实成型,辅以U型内侧表面振动,上下U型与槽壁厚同宽钢模保护成型,可立即脱机,经过一周的养护,便可运输安装,适合农田整理中大批量使用需要,预制质量尚可,关键在预制时要注意所用材料质量、混凝土配合比、水灰比及压实成型的压力控制。硕士论文,农业节水灌溉。这种预制办法,(30~60)cm口宽的可整块预制,(60~100)cm口宽的一般做成两半块预制,这样能减少变形,也便于运输安装。

(2)使用地胎膜预制的办法。这种办法适用于60cm口宽以上的U型槽且必须做成对称的两半块预制,安装时对接成型的。施工方法:首先平整一块场地,连续开挖平卧的半个U型坑槽,夯实并校正好尺寸,铺上塑料薄膜,然后用一定强度的胶合板或其他板材做成连续性的侧边模板和隔板,再浇筑拌制好的混凝土,刮平并收光,经过一定时间的养护即可搬运安装。这种方法较经济适用,预制的质量也较好,预制时对每块预制块连续编号,安装时按号码顺序安装,能达到非常好的效果。

2、基面开挖

基面开挖时要严格控制断面、尺寸和高程,基槽表面务求平整,草根、石块应清除干净,基础要用木夯夯实,并严格保证基面设计的坡降。

3、铺设安装

对于整块U型槽和两个半块拼接成的U型槽,安装时分别采用不同的办法。硕士论文,农业节水灌溉。

(1)整块U型槽的安装方法。

在开挖压实好的基槽面上,每50 m要在基槽一侧的侧边设高程控制桩,两高程控制桩之间带控制线,控制U型渠平面和侧边。混凝土U型槽放入基槽后,按控制线校正混凝土U型渠一侧的侧面,并用水平尺横向校正平面,符合要求后两侧及时回填土固定。混凝土U型槽在接头处须留设(1.0~2.5)cm宽的缝隙,铺设后一周左右的时间,U型槽基本沉降稳定,再进行校正。校正后用水泥砂浆或细石混凝土灌缝、压顶,缝隙一定要灌实、抹平,压顶一定要平滑顺直。

(2)两半块拼接成U型槽的安装方法。

可用板材裁剪成U型断面,在开挖压实好的基槽面上每50 m树立一块,校正好方向和高程,然后两边口带线,安装时两边的预制板块分别沿线带齐,然后回填土,铺设后待一周左右的时间,U型槽基本沉降稳定,再进行校正。校正后用水泥砂浆或细石混凝土灌缝、压顶,缝隙一定要灌实、抹平,压顶一定要平滑顺直。若是采用地胎膜预制办法预制的U型槽块,对号连号安装,效果更佳。硕士论文,农业节水灌溉。

四、总结和建议

综上所述,混凝土U型防渗渠道与梯形、矩形渠道相比,不仅有节省材料、节省投资的特点,而且还有节水省地,并有整体性好,施工速度快,使用寿命长等优点,相对于喷灌、滴灌等其他节水技术,更便于管理且易被群众接受。硕士论文,农业节水灌溉。混凝土U型防渗渠道不仅适用于河灌区,而且也适用于井灌区。硕士论文,农业节水灌溉。是渠道提高输水能力和农业节水灌溉的有效途径。而且U120以下断面,已在各大中型灌区的支渠以下渠道得到广泛应用,实践证明防渗效果是最佳的。建议设计单位在今后的设计工作中和建设单位联合努力学习先进技术,使大中型U型断面渠道能在灌区推广应用。

参考文献

1周荣.中国的节水灌溉企业应主动出击,迎接挑战[J].中国水利,2005,(20).

2王桂茹,杨文霞.节水灌溉技术[J].农村牧区机械化,1998,(04).

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关键词:节水灌溉技术;水资源;发展趋势

中图分类号:TV211.1文献标识码: A 文章编号:

中国正在倡导建设节水型社会,然而,在水资源严重紧缺的今天,农业用水的浪费现象还是非常的普遍。农业水资源浪费现象主要体现在农业灌溉的水利用率不高,节水灌溉工程也没有得到普及,加之自然降水率低,就导致了农业缺水。而真正意义上的农业节水灌溉,并不是仅仅节约灌溉用水一项,而是要充分地体现水资源高效利用。农业用水来源于多方面,除了天然的地表水和地下水,以及自然降水之外,经过技术处理后的二次用水也可以被利用到农业灌溉当中。除此之外,还有一些新研制出来的农业节水灌溉技术,对于推动水资源的开发利用,起到了积极的作用。田间节水灌溉和管道输水,喷灌、微灌,以及滴灌等先进的节水灌溉技术,在农业中都得到了良好的应用。

一、国内外节水灌溉发展现状

(一)国外节水灌溉现状

在世界上的一些国家,节水灌溉技术得到了广泛地重视。虽然在这些国家中,农业面积不是很大,但是采用先进的技术对农田灌溉已经覆盖了农田总面积的60%以上,尤其是微灌面积,甚至于超过了农田面积的80%。仅从微灌面积来看,进入到二十一世纪,全世界的微灌面积都呈现出逐年递增的趋势。年平均增长速度就已经超过了35%,总面积将近390万hm2,其中美国农业的微灌面积就已经达到全世界微灌总面积的30%以上,而印度作为农业大国,其微灌面积也增加到4.2倍之多。

在国外的一些国家,管道输水被广泛地使用者。美国、日本等国家,在农田管道输水技术的使用方面则更为超前。使用这种灌溉方法可以合理地利用技术处理后的污水,既节约了水资源,又实现了水的循环利用。根据有关统计数字表明,美国采用滴灌的方法进行地下灌溉的农田面积已经超过了15万hm2,占有微灌面积的0.56%。

(二)国内节水灌溉现状

中国的农工业喷灌技术应用起步也是比较早的。早在二十世纪70年代,喷灌面积就已经超过了5500万hm2,占有总耕地面积的41%。进入到二十世纪末期,节水理念深入到农田灌溉管理当中,微灌技术得到了较为广泛地应用,灌溉面积超过了18万hm2,在整个的节水工程建设当中,微灌面积占地超过了1.1%。而从总的灌溉面积来看,中国微灌面积仅占有0.5%左右,喷灌面积并没有增长。进入到二十一世纪,中国的节水灌溉技术随着科学技术的渗入而迅速发展起来,使节水灌溉面积超过了有效灌溉面积的34.7%。目前来看,农业的生产能力不断提高,社会需求逐渐扩大,那么,对于灌溉技术的要求也就越来越高。

二、农业灌溉技术

中国农业在现阶段所使用的农业节水灌溉技术包括:膜下滴灌技术、水稻节水灌溉技术、蓄流分离式灌溉技术等。

(一)膜下滴灌技术

膜下滴灌技术是将农用水溶性的肥料充分地融入到被滤“清”的水中,形成符合比例的肥水溶液,然后,经过铺设地地膜下方的管道,通过毛管滴漏到作物的根系,使其将营养直接吸收。使用这种浸润式的灌溉方式,不但提高水资源的利用率,而且还起到了改造土壤的作用。将水变成“营养液”,可以使其中的营养被庄稼直接吸收,提高了肥料的利用率。

(二)水稻节水灌溉技术

水稻节水灌溉技术,是在水稻的不同生长阶段,对其采用不同的灌溉方式。整个过程上来看,所采取的是“浅一湿一晒” 的灌溉方式。

浅,即田间的水层深度控制在浅水状态,深度局限在5~20 mm,当降雨的时候,田间的水层深度会自然升高,此时的水层深度也要控制在40mm以下。

湿,主要是针对土壤而言的。即土壤中要含有90%的土壤饱和含水量,处于湿润状态,水层的深度至少要超过lOmm。

晒,即为晒田,是针对土壤中的含水量而言的。与土壤含水量为比照值,当土壤中的含水量降低到60%~70%,则为重晒标准;土壤含水量降到70% ~80%,则为中晒标准;土壤含水量降到80% ~90%,则属于是清晒。

从种植过程上来看,插秧的时候,采用的是浅水;适水返青;分孽时要采用湿浅的灌溉方式;进入到了健苗期,则要适当地晒田,直到水稻黄熟的时候,则完全断水了。

(三)蓄流分离式灌溉技术

蓄流分离式灌溉技术是一种创新灌溉模式。水被输送到田间分离式蓄流灌水器当中,水量在自重的作用下,自流灌溉。

这种灌溉的方式节水率比较高,所依靠的是封闭式管网供水,不会出现输水渗漏的现象。另外,蓄流灌溉是水源通过导管而缓慢流动,通过自行释放的方式流入到作物根系的周围的土壤中,避免了蒸发。值得一提到是,蓄流灌水器还有自控节水的作用。对于作物的用适量,可以提前设计,并启动自控装置,当进行灌水作业的时候,就可以定额输水,起到了节水的作用。

三、节水灌溉技术的发展趋势

(一)污水喷灌技术

随着工业的发展,城市化人口的逐年递增,污水处理成为了一个社会性问题。经过技术处理后的污水,与农业用水相结合,可谓是一种开源节流的农业灌溉方式。经过处理后的污水当中,往往还会存在着一些成分,将其直接灌溉到农田当中,其中的一些物质很有可能会影响到作物生长。使用喷灌的方法,当被净化过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质砂土。

(二)咸水灌溉技术

咸水灌溉技术,根据水质的不同可以分为水混灌、轮灌、地下咸水电渗透灌溉。

水混灌,是将不同质量的灌溉水进行混合,使其中的盐渍度降低,以提高水质。

轮灌,则是对于不同的质量的水源,采用轮换的方法进行更替灌溉。这种灌溉方式的好处,就是可以调节咸水和淡水的可利用度。

(三) 空气水灌溉技术

空气水灌溉技术,就是采用先进的技术,将空气中的水分收集起来,以灌溉作物。这种灌溉技术如果能够被广为使用,则对于沙漠地区以及严重取水地带的土质改良和作物生长,是非常具有实际意义的。

具体的操作方法是将空气中悬浮的水分收集到贮水池中,或者是指定的管道中。管道上面安装有喷嘴,并埋在两行之物的根部。因为白天的空气温度比较高,到了夜间气温下降,那么,进入喷嘴管里面的空气在夜间就会出现水凝结,渗入到作物的根部。

从中国目前的自然条件和经济状况来看,研制出高效、可靠的节水灌溉设备,采取科学的灌溉方式,并制定出具有长远意义的节水灌溉规划,既能够提高农田灌溉水利用系数,也可以提高水资源利用率。

总结:

综上所述,中国是农业大国,一方面农业水资源日益短缺,另一方面,农业用水严重浪费。虽然在一些地区已经采取了节水措施,但是收效甚微。节水灌溉技术,与现代的高端科技实现有效结合对于节水灌溉,合理地开发利用水资源,实现水资源的可持续发展,具有重要的意义。

参考文献:

[1]高雪梅.中国农业节水灌溉现状、发展趋势及存在问题[J].天津农业科学,2012.18(01).

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论文关键词:库井灌区;节水技术;模式途径;问题对策

论文摘要:对西吉县节水灌溉,笔者提出了主要四种模式和途径可供参考。但是在推广这些模式的过程中还存在一些问题,为此,提出了解决这些问题的对策。

建国以来,西吉县先后建成中小型水库44座,塘坝82座,水保骨干坝62座,打农灌机井459眼,发展灌溉面积20.30万亩,农业灌溉用水量每年达0.75亿m3。西吉县以干旱造成的损失最为严重,不但春旱、夏旱经常发生,而且有时出现秋旱或春夏秋连旱。库、井灌区发展节水灌溉已显得尤为重要。节水灌溉就是充分合理利用各种水资源,采取水利、农业、管理等技术措施,使区域内有限的水资源总体利用率最高及其效益最佳。

1针对西吉县节水灌溉主要有以下四种途径可供参考

1.1输配水工程节水库灌区采用渠道防渗衬砌和装配式建筑物技术,可提高水的利用率,扩大灌溉面积,促进农业生产的发展;渠道防渗衬砌后,渠床糙率减少,渠中水的流速加大,输水能力明显提高。由于该技术简单,群众容易掌握,所用砂子、石子等材料可就地取材,有利于工程建设,鉴于上述优点,渠道防渗衬砌是库灌区最广泛应用的节水工程技术之一。经过测试:渠道衬砌后,渠系水利用系数由土渠的0.66可提高到0.80以上。装配式建筑物具有结构轻巧、外型美观、安全实用、施工简单、节省材料、造价低廉、定型、系列化和集中安装的特点,可加大灌区配套工程建设的速度,提高渠道建筑物的质量,缩短施工周期,促进用水管理、减少输水损失和水量浪费,灌区采用装配式建筑物后,亩均节水5%左右。井灌区采用低压管道和白龙管灌输水技术,低压管道适用于以下几种情况的机井灌区:第一,地面坡度大,原渠道冲刷严重而影响灌溉的机井;第二,渠道渗漏严重,灌溉周期过长的机井灌区;第三,有土地扩灌条件的机井。单个机井低压管道控制灌溉面积一般为80~150亩;管网布置采用固定式管道与移动软管相结合的半固定式;低压管道管材为PVC管,耐压等级为0.32兆帕;管道埋设密度每亩不小于6m;给水栓间距在50m至100m之间,单个给水栓控制灌溉面积4~9亩。井灌区采用低压管道后,管系水利用系数可由土渠的0.66提高到0.90以上,提高36.40%。

1.2田间技术节水田间技术节水主要有小畦灌溉和长畦短灌技术。小畦灌溉是宁南山区一项行之有效的田间节水灌溉技术,就是将地面做成窄长形的小畦,由畦田口进水,其特点是水流流程短,灌水相对均匀,可减少深层渗漏,提高灌水均匀度和田间水利用率,减小灌水定额,达到节水和增产的目的,小畦灌溉适用于井灌区和小型水库灌区,根据实测资料,采用小畦灌溉时(小畦面积0.10~0.20亩)田间水利用系数可达到0.88~0.92,较大田漫灌田间水利用系数平均0.81相比,提高11.10%。推广采用小畦灌溉的四个参数为:畦长20~30m为宜;畦宽按耕作要求为1.60~2.40m;畦田坡度在3%~4%之间适宜;入畦流量0.50~2l/s·m区间为佳。长畦短灌又称长畦分段灌溉,是指将长畦划分为若干不打横向畦埂的小段,用输水沟将水送入各段灌溉,灌水时通常由近及远,可达到与小畦灌溉同样的节水效果。畦田长度40~100m,宽度2.40~3.60m,单宽流量0.60~3l/s·m,长畦短灌不仅减少了田间渠道,节约了耕地,而且便于农机作业。

1.3农艺技术节水库井灌区通过改进灌水技术和作物栽培技术可达到节水的目的。灌区应采用精耕细作,深耕耙耱,增肥改土,以肥促水;小麦选用优良抗旱、高产品种,玉米、蔬菜应采用地膜覆盖技术,达到节水、增产的目的。

1.4管理技术节水管理技术是提高水利用率的关键措施之一,贯穿于整个农业生产的全过程。库井灌区应建立乡、村两级用水管理技术体系,实行计划配水,按方收费,超水加价等管理方法。同时要加大宣传力度,通过各种形式的宣传来提高全民的节水意识,对工程管理人员进行技术培训,达到节水的目标。通过以上四种节水技术模式和途径,库灌区灌溉水利用系数可由0.54提高至0.72以上,节水达20%以上。机井低压管道灌区灌溉水利用系数可由0.54提高至0.81以上,节水达25%以上。小麦单产从300kg可提高至350kg以上,节水、增产效果十分显著。

2推广这些模式存在的主要问题和对策

2.1提高认识,合力发展我县水资源缺乏已是很严重的事实,“水是取之不尽,用之不竭”的错识观念还比较顽固,节水意识和水法律意识还很淡薄。在一些基层领导和干部中,为了实现短期的经济利益,仍在严重超采地下水的地区,继续加大开采地下水,扩大灌溉面积;有的流域在上游无节制地开垦,发展灌溉,不但引起下游荒芜、沙化,而且造成上游灌区次生盐碱化。

2.2应以国家投入为主由于我县农民收入水平较低,而节水灌溉的效益主要体现在改善生态环境等社会效益方面,要求农民投入太多的资金用于发展节水灌溉是不现实的。即使按上述的投资比例,国家的投入也显不足,农民和集体难以长期承受2/3以上的投入,如不加大国家的投入,节水灌溉也难以继续按此速度发展。据预测,到2010年我县人均水资源占有量低于170m3。按国际标准,人均水资源占有量1000m3为起码需求、人均占有水资源量200m3严重缺水边缘统计,农业是最大的用水户,为了保障我县水资源的可持续利用,农业节水将是一项长期的战略任务。

发展节水灌溉,必然要对作物用水进行限制,如采用非充分灌溉制度,则是以降低单产换取区域总产提高为目的,对于单个农户来说不一定受益。即使在水资源充沛地区,单从改变灌溉技术来说,农作物增产的幅度也不太大,除经济作物外,粮食作物一般也只在10%~20%。据调研,从水源到田间,新发展出1亩节水灌溉面积平均约需投入3000元左右,改造1亩节水灌溉面积也得投入500~1000元;发展1亩坡地改梯田约需投入2000元左右。当前农业比较效益很低,农民负担很重且收入增长速度下降,在发展节水灌溉中一般只能承担投劳部分。因此,从现阶段来看,除发展温室大棚或经济作物等高产出的节水灌溉,应以业主或农民为主投入外,节水灌溉的投入应以国家为主。

2.3政策配套,提高灌溉用水管理水平。在推行节水灌溉中,重建设、轻管理仍是长期以来没有解决好的一个重大问题。当前,灌区的农田灌溉水的水价仅为供水成本价的1/3~1/2。据统计,目前在水、种、肥这农业生产投入三要素中,种子投入占27%,肥料占34%,而灌溉用水只占7%~9%。在一些灌区,水费支出仅占平均纯收入的5%。由于水价太低,导致农民不爱惜水,不舍得在购买节水灌溉设备上花钱;由于水价太低,灌溉管理单位收取的水费入不敷出;由于水价太低,水利工程难以维修更新,工程老化失修、带病运行,效益日趋下降。在节水灌溉管理中,加快水价改革是最重要的管理措施。灌区要积极推广用水户参与管理的经验,通过提高水价和加强管理,逐步实现以水养水,达到节水的良性循环。

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关键词:海峡两岸;农田水利;技术交流

1海峡两岸农田水利技术交流回顾

1996年,中国水利学会农村水利专业委员会和台湾农田水利会联合会首次会面,共同达成了海峡两岸农田水利技术交流意向,开启了海峡两岸农田水利技术交流的篇章。至今,海峡两岸已经先后共同举办了13届海峡两岸农田水利技术研讨会,组织了17次两岸农田水利技术考察、参访活动,两岸农田水利专家和工作人员1211人参加了海峡两岸农田水利技术交流。两岸交流有力地加强了海峡两岸农田水利技术事业发展,提升了两岸农田水利技术及农业生产,促进了两岸农田水利业务的相互了解,更增进了两岸同胞的相互了解和亲情融洽,共同推动了两岸农田水利的发展。

1.1海峡两岸农田水利技术研讨会

近20年来,海峡两岸农田水利技术交流的内容在不断丰富,涉及农田水利灌排与节水灌溉的规划、法规政策、建设管理、改革创新和工程运营,以及农田水利现代化和关键技术、农村生态环境等。1997年10月召开了第一届海峡两岸农田水利技术研讨会。此次研讨会的议题为农田水利管理、农田水利重点技术和农田水利发展趋势等。台湾农田水利会联合会以李总集为团长一行23人来大陆成都参加研讨会,会议共收集论文44篇。研讨会后,台湾考察团一行对四川都江堰、长江三峡、葛洲坝等著名水利工程进行了参访。1999年5月召开了第二届海峡两岸农田水利技术研讨会。此次研讨会的议题为农田水利组织及营运、农业灌溉制度与管理和节水灌溉技术等。大陆水利专家考察团以冯广志为团长一行15人赴台湾参加了研讨会,会议共收集论文30篇。研讨会后,大陆考察团一行对鹿野大圳、明德水库、乌头山水库进行了考察,同时对台东农田水利会、苗栗农田水利会、嘉南农田水利会等水利会进行了参访。2000年11月召开了第三届海峡两岸农田水利技术研讨会。此次研讨会主题为水稻节水灌溉技术、水稻灌溉管理、农村水利现代化和生态环境建设等。台湾农田水利会联合会以李总集为团长一行29人来广西桂林参加研讨会,会议共收集论文32篇。研讨会后,台湾考察团一行对广西桂林灌溉实验中心站、灵渠,云南大理洱海灌区的茈碧湖水库、石岭泵站,丽江县白沙乡节水增效灌溉示范项目,石林县黑龙潭水库、维则供水工程等进行了考察。2002年5月召开了第四届海峡两岸农田水利技术研讨会。此次研讨会的议题为用水者参与灌溉管理、农田水利设施现代化工程和如何加强农业水资源调配等。大陆水利专家考察团以姜开鹏为团长一行22人赴台湾南投参加了研讨会,会议共收集论文28篇。研讨会后,大陆考察团一行对乌头山水库、六甲工作站等工程进行了考察,同时对台湾高雄农田水利会、屏东农田水利会、嘉南农田水利会、桃园农田水利会、新竹农田水利会、台湾农田水利会联合会等水利会进行了参访。2004年6月召开了第五届海峡两岸农田水利技术研讨会。此次研讨会主题为灌区管理组织体制与改革、农民用水户参与灌溉管理、灌区信息化建设与水管理等。台湾农田水利会联合会以李总集为团长一行26人来北京参加研讨会,会议共收集论文29篇。研讨会后,台湾考察团一行考察了北京怀柔节水灌溉工程、翠湖湿地公园建设,赴新疆兵团对石河子垦区、吕吉州三屯河节水灌溉工程、喀什市疏附县农民用水者协会、吐鲁番市坎儿井等工程进行了考察;赴甘肃省对景电灌区信息化建设进行了考察。2007年1月召开了第六届海峡两岸农田水利技术研讨会。此次研讨会的议题为农田水利管理体制、运行机制和农业水权转让等。大陆水利专家考察团以吴守信为团长一行19人赴台湾南投参加了研讨会,会议共收集论文24篇。研讨会后,大陆考察团一行对白冷圳倒虹吸工程、乌山头水库、渠道系统、设施农业等工程进行了考察,同时对新竹、嘉南、云林、台中、七星、塯公、桃园、宜兰8个农田水利会、农田水利会联合会、农田水利文物陈列馆、农业工程研究中心进行了参访。2007年12月召开了第七届海峡两岸农田水利技术研讨会。此次研讨会议题有农村水利投入政策与管理方式、农村水利管理体制与运行机制改革、农田灌溉用水与水环境等。台湾农田水利会联合会以黄炳煌为团长一行22人来湖北武汉参加研讨会,会议共收集论文32篇。研讨会后,台湾考察团一行考察了湖北省水利厅节水灌溉示范基地、樊口泵站和福建省东张水库和水库供水厂、山美灌区等水利工程。2010年7月召开了第八届海峡两岸农田水利技术研讨会。此次研讨会的主题为节水灌溉与新农村建设。大陆水利专家考察团以王晓东为团长一行16人赴台湾参加了研讨会,会议共收集论文22篇。研讨会后,大陆考察团一行对台湾农田水利联合会、七星、花莲、台东、嘉南、新竹、瑠公、石门,台湾农业工程研究中心,及所辖的农田水利工程、渠道生态工程、喷微灌工程、渠道绿美化工程等进行了参访考察。2011年12月召开了第九届海峡两岸农田水利技术研讨会。此次研讨会主题为农田水利现代化。台湾农田水利会联合会以杨明风为团长一行24人来北京参加研讨会,会议共收集论文27篇。研讨会后,台湾考察团一行对淮河水利委员会进行了参访,对茨淮新河灌区、蚌埠闸等工程进行考察,参观了中国水利博物馆。2013年3月召开了第十届海峡两岸农田水利技术研讨会。此次研讨会的主题为节水灌溉与信息化建设。大陆水利专家考察团以赵乐诗为团长一行10人赴台湾参加了研讨会,会议共收集论文10篇。研讨会后,大陆考察团先后拜访了嘉南、云林、南投、新竹、七星、桃园等6个农田水利会和台湾农田水利联合会、农业工程研究中心,以及相关水利会下属的基层工作站,实地考察了节水灌溉设施、水利会信息化建设、农村生态工程、水库等工程并进行了交流和座谈。2013年11月召开了第十一届海峡两岸农田水利技术研讨会。此次研讨会主题为农村水利现代化。台湾农田水利会联合会以庄玉光为团长一行17人来广东广州参加研讨会,会议共收集论文36篇。研讨会后,台湾考察团赴广东、广西两省进行了为期7天的考察活动。考察团参观了广州市增城市小楼镇农田水利工程、东境村污水处理站、初溪拦河坝水利枢纽、增江画廊、挂绿湖等项目。2014年9月召开了第十二届海峡两岸农田水利技术研讨会。此次研讨会的主题为高标准农田水利建设与管理。大陆水利专家考察团以邓少波为团长一行18人赴台湾参加了研讨会,会议共收集论文30篇。研讨会后,大陆农田水利代表团参访了台湾石门水库、乌山头水库、新竹农田水利会、七星农田水利会、石门农田水利会-干线工作站等9个机构,实地考察了多处农田水利工程,召开了5次座谈会。2015年9月召开了第十三届海峡两岸农田水利技术研讨会。此次研讨会主题为节水灌溉技术。台湾农田水利会联合会以林文瑞为团长一行17人来重庆参加研讨会,会议共收集论文38篇。研讨会后,台湾考察团参观了举世瞩目的三峡工程,参访了湖北省东风灌区东风三干渠农民用水者协会,与农民用水者协会进行了座谈。与湖南省水利厅、湖南省张家界市水利局进行了生态水利建设的座谈会。

1.2海峡两岸农田水利技术考察交流

近20年来,台湾水利同仁共计244人借助海峡两岸农田水利技术交流的平台,回到祖国怀抱,对祖国大陆16个省进行了参观学习。同样,大陆的水利专家们也多次赴台参访,足迹遍及台湾东西南北。1996年开展了海峡两岸农田水利技术交流商谈及座谈。4月30日,台湾农田水利会联合会首次来大陆在北京与中国水利学会农田水利专业委员会负责人会面,研讨、协商海峡两岸农田水利技术交流的有关事项,同年10月,大陆水利专家以顾斌杰为团长的考察团一行5人,首次赴台湾对台湾农田水利建设情况进行考察,并与台湾农田水利会联合会进一步商订海峡两岸农田水利技术交流活动方案细节,为海峡两岸农田水利技术交流奠定了基础。1999年9月台湾旱地节水灌溉技术考察团以蔡运煌为团长,一行25人,来祖国大陆考察了新疆、陕西和北京两省一市的节水灌溉工程情况并座谈。2001年6月大陆农田水利建设与投资管理考察团以中国水利学会副理事长高安泽为顾问,农田水利专业委员会主任委员冯广志司长为团长,财政部农业司张红兵副司长等7人组成的农田水利考察团,到台湾进行了考察。考察团先后拜访了宜兰、苗栗、新竹、桃园、花莲、高雄和嘉南等7个农田水利会及台湾农田水利会联合会,参观了水利安闸门制造公司、绿美化工程、雨水贮蓄设施、圳路(干渠)、抽水站、乌山头水库、农田水利会下属的基层工作站等多处水利工程。2001年12月台湾现行农田水利技术及管理制度考察团以花莲农田水利会会长蔡运煌为团长,一行25人,来祖国大陆考察了江苏、浙江和上海两省一市的农田水利现代化管理和农村现代化建设情况并座谈。2002年11月台湾农田水利会联合会赴大陆福建考察。以李总集会长为团长的台湾农田水利会联合会考察团一行23人对广东、福建两省的水利工程进行了考察并召开了座谈会。考察团先后考察了广东顺德北窖镇桂畔海水利排涝工程、堤防闸群自动化工程和福建泉州市的山美水库和金鸡拦河闸工程等。2003年2月大陆水利专家赴台交流考察。以水利部总工程师何文垣为顾问、中国水利学会农田水利专业委员会主任委员李代鑫为团长的农田水利考察团,考察团一行8人先后考察了台湾农田水利会联合会、桃园、新竹、嘉南、高雄、花莲、宜兰和台北瑠公、七星等8个农田水利会,听取了农田水利会的情况介绍,参观了水库、渠道、田间节水等设施。2005年1月大陆水利专家赴台交流考察。以水利部国科司高波司长为顾问,水利部农水司李仰斌副司长为团长,大陆水利专家考察团一行9人赴台湾交流访问。考察团先后拜访了新竹、台中、嘉南、台东、花莲、宜兰6个农田水利会以及台湾农田水利会联合会、农业工程研究中心,以及水利会下属的基层工作站;实地考察了渠道绿美化工程、雨水贮蓄设施、圳路(干渠)、抽水站、乌山头水库等灌溉工程、生态工程。2005年8月台湾农田水利会联合会赴大陆考察。台湾参访团一行16人对北京市、和山西省进行了为期11天的参访。考察大陆农田水利工程管理机制及营运,包括农田水利工程管理机制、工程建设与维护、灌区信息化、农民用水合作组织(农民用水者协会)的运行。拜访了中国灌溉排水发展中心、内蒙古河套灌区管理总局、山西省汾西灌区管理局以及夹马口引黄工程管理局等。2006年12月台湾农田水利会联合会赴大陆考察。台湾农田水利会联合会在张辉元团长的带领下,一行32人,对大川省、重庆市、湖北省和江西省进行了为期10天的交流、参访。在四川都江堰管理局的都江堰博物馆和水利调度中心,团员们听取了都江堰管理局的情况介绍并对都江堰水利工程进行了实地考察;在湖北宜昌参观了提供宜昌市城区生产、生活用水的东风渠灌区官庄水库和著名的长江三峡水利工程;在江西参访了赣抚平原灌区进行访问考察,就灌区管理、工程设施建设与维护、灌区信息化管理和农民用水管理组织等内容进行交流。2008年12月台湾农田水利会联合会参访团以嘉南农田水利会会长徐金锡为团长一行23人来大陆安徽、浙江两省考察农田水利工程建设、灌区管理和灌区信息化等情况,参访团访问安徽省淠史杭灌区管理总局、安徽省灌排总站、青弋江灌区管理局和浙江省灌溉试验站试验基地、中国水利博物馆,进行农田水利技术交流。2009年1月大陆农田水利信息化技术赴台交流考察团以部农水司李远华副司长为团长,部政法司赵伟司长为顾问的农田水利信息化技术交流考察团一行10人赴台湾交流访问。考察团先后拜访了宜兰、花莲、台东、屏东、嘉南、云林、新竹、桃园等8个农田水利会和台湾农田水利会联合会、农业工程研究中心,以及有关水利会下属的基层工作站;实地考察了信息化建设、渠道绿美化工程、农村生态工程、节水灌溉设施、圳路(干渠)生态建设、抽水站、沉沙池、水库等工程,重点考察了新竹农田水利会地理信息系统的建设和应用情况,并进行了交流和座谈。2009年12月台湾农田水利会联合会2009年大陆参访团一行18人来大陆北京、天津、山东进行为期10天的技术交流和参访,考察团就农田水利管理机制、工程设施建设与维护、灌区信息化管理、农民用水管理等内容进行了技术交流。2010年12月台湾农田水利会联合会2010年大陆参访团以农田水利会联合会林文瑞为团长的一行22人在北京市、重庆市和湖北省进行了为期9天的交流、参访。参访团一行围绕灌区管理体制和管理运行机制、灌区信息化建设和应用情况等内容进行了座谈,并结合座谈内容进行实地考察。2011年6月大陆水利专家赴台参访考察团以水利部总规划师周学文为团长,淮河水利委员会主任钱敏为副团长,一行9人组成的2011年中国水利学会水利专家参访团赴台湾考察。考察团先后拜访了新竹、南投、嘉南、台东、台北瑠公等5个农田水利会和台湾农田水利会联合会、农业工程研究中心,以及有关水利会下属的基层工作站。实地考察了水利会信息化建设、农村生态工程、节水灌溉设施、圳路(干渠)生态建设、水库等工程并进行了交流和座谈。2012年10月,以屏东农田水利会会长黄信茗为团长的台湾农田水利会联合会大陆参访团一行18人,对河南省、陕西省的有关水利工程进行参观考察。台湾考察团考察了小浪底水利枢纽工程、陕西省交口抽渭灌溉管理局及交口泵站、泾惠渠管理局、李仪祉纪念馆及历代渠首等水利工程。2014年11月,以屏东农田水利会会长黄信茗为团长的台湾农田水利会联合会大陆参访团一行17人,赴大川省,对都江堰管理局、青衣江乐山灌区管理局,以及绵阳地区的节水型社会建设、小型农田水利工程进行参访和实地考察。海峡两岸农田水利技术交流活动,为两岸农田水利工作者搭建了一个广泛接触、深入了解、沟通信息、共谋发展的平台,对于推进海峡两岸农田水利工作者的交流与合作,促进海峡两岸农田水利事业的共同发展与进步将起到积极的作用。

2海峡两岸农田水利技术交流成就

通过近20年的两岸技术交流活动,我们对台湾的自然环境、水土资源、农田水利工程现状、投入政策、法规保障、制度建设、工程建设体制与运行机制、信息化建设与运用等情况有了一定了解,尤其是台湾农田水利有效的组织管理方式、完备的农田水利工程体系、健全的法规制度体系、配套的政策支持体系、适用的信息管理系统、长效良性的运行机制等,都很值得我们认真学习和借鉴。

2.1深入了解两岸农田水利组织管理方式

台湾地区农田水利会是唯一具有“公法人”性质的地方农田水利事业管理组织,是农民参与灌溉排水工程的有效管理组织,属于农民自治的专业协作团体,民主选举及内部运行管理制度健全,农田水利工程建设与运行管护充分体现和表达了农民意愿,农民主体地位突出,农田水利会服务意识强,服务水平和质量高,工程运行维护好。虽然大陆目前正在加快探索和推进农田水利工程分级管理、分类管理、专业管理、群众管理模式及途径,但仍存在政府与农民责、权、利模糊,特别是农民直接受益的小型农田水利工程产权不清、建设管护主体缺位、管理薄弱等突出问题。建议借鉴台湾地区农田水利会组织管理方式与运行机制,主动适应农村经济社会结构的深刻变化,加快建立健全规划统筹、政府支持、民主决策、民办公助、社会参与的农田水利建设和管理新机制,明晰小型农田水利工程产权,落实管护主体、责任和经费;在足额落实灌区、泵站等公益性水利工程管理单位公益性人员基本支出和工程维修养护经费的同时,以乡镇(流域)水利站为主导、农民用水合作组织为基础、专业化服务队伍为支撑,加快建立健全职能明确、布局合理、队伍精干、服务到位的基层水利服务体系,提高农田水利工程建设水平和服务能力;加强用水计量设施建设,推进农业水价综合改革,积极探索建立水权有偿转换机制,切实落实财政对农业灌排工程运行管理费用补助政策,促进农业节约用水,降低农民水费支出,保障农田灌排工程良性运行。

2.2深入了解两岸农田水利工程投资政策

台湾地区对农田水利工程投入机制主要是“农民主体、公共财政支助、社会捐助、多种经营弥补”。台湾地区新建农田灌溉水源工程、农田灌排骨干工程等公益性工程投资全部由财政承担,且投资标准、补助比例以及地方配套资金到位率均高于大陆总体水平。其次,台湾地区节水灌溉、田间工程配套政府资金补助对象为非都市土地或都市土地农业区、保护区范围内,依法供农作使用土地的农户,农户可自愿申请,经审核列入计划后,所需经费49%由财政予以补助,另外51%由受益农户自筹,田间工程所有权归农民。再次台湾农田灌排工程运行维护费财政负担政策落实较好。出于保护弱势产业、减轻农民负担的考虑,20世纪90年代以后,财政单列预算代替农民缴纳农田水利会的会费,农业灌排工程设施运行维护费用基本上由政府财政负担。而大陆对农田水利工程投入机制主要是“公共财政投入主导、社会支持、农民参与”。建议大陆尽快建立健全以公共财政为主的多元化、化层次、多渠道的投入稳定增长机制;切实落实从土地出让收益中计提10%用于农田水利建设及中央和省级统筹政策;进一步扩大小型农田水利重点县建设范围,提高补助标准,依托县级农田水利建设规划,加大农田水利建设资金统筹整合力度;通过财政以奖代补及财政贴息、中长期政策贷款等方式,扩大农田水利使用金融资金规模;鼓励和引导民间资本投入农田水利建设。确保大中型灌区续建配套与节水改造以及新建、大型灌溉排水泵站更新改造和新增千亿斤粮食生产能力建设、节水灌溉、小型农田水利建设、牧区水利等规划实施资金需求,加快扭转农业靠天吃饭的不利局面。

2.3深入了解两岸农田水利相关法规制度体系

为了又好又快地推进农田水利事业发展,维系人与自然的生产、生活、生态和生存“四生”良好水环境,台湾地区先后出台了一系列从宏观管理到微观管理的法律法规及管理制度。继1942年公布《水利法》之后,陆续制定了《农业发展条例》、《农业发展条例施行细则》、《水利法实施细则》、《河川管理办法》、《水土保持法》、《水土保持法实施细则》、《地下水管制办法》、《排水管理办法》等法律和规章。同时,还建立健全了包括《农田水利会组织通则》、《农田水利会监督辅导办法》、《台湾省灌溉事业管理规则》、《推广省水管路灌溉执行作业要点》、《农田水利建设应用生态工法规划设计与监督管理作业要点》、《农田水利会灌溉排水管理要点》、《农田水利会灌溉水质监视作业规范》、《农田水利会联合会组织章程》、《农田水利会联合会办事细则》、《农田水利会组织规程》、《农田水利会人事管理规则》、《农田水利会会计制度》、《农田水利会财务处理办法》、《农田水利会统计规格》、《农田水利会会长遴选办法》、《农田水利会会务委员遴选办法》、《台湾省农田水利会会务委员会议事规则》、《农田水利会水利小组长选举办法》等在内的一系列管理制度,形成了涵盖农田水利事业发展、农田水利组织与管理、灌溉及排水管理、用水及水权登记管理、农田水利建筑物及设施管理、灾害应变处理、灌溉用水水污染防治、土壤与地下水污染防治等诸多方面的法律法规体系和管理制度框架。这就是台湾地区农田水利事业之所以能够可持续发展,特别是以农田水利会为桥梁和纽带,发动群众参与农业灌排工程的有效管理方式成为世界农田水利管理典范的一个重要原因。大陆仅停留在相关配套政策制定和具体项目建设管理制度建设层面,农田水利相关法律和规章尚处立法调研起草阶段。建议大陆借鉴台湾地区农田水利重视法规制度建设的经验,加快制订农田水利和节约用水方面的行政法规,逐步将农田水利建设与管理实践中行之有效的制度、做法和经验上升为法律制度。指导各地结合本地实际,在总结本地农田水利建设管理经验的基础上,制定地方性法规和规章。同时,健全适合农田水利工程特点的建设管理制度和技术标准体系,促进农田水利的法制化、规范化,切实做到有法可依、有章可循。

2.4深入了解两岸农田水利生态建设

台湾地区非常重视农田灌排设施建设管理与生态环境、社会生活、生产发展的有机结合,坚持共同发展、持续发展。一方面注重灌溉水水质监管。为保护农业及生态环境,防止工商业、都市化快速发展及畜牧业规模化生产等所排放废污水影响灌溉水水质,导致农产品达不到卫生安全标准以及土壤劣化和乡村水环境恶化。从1978年起,政府及其有关部门持续支助各农田水利会和农业工程研究中心开展灌溉水监测、污染防治工作,目前已建立了功能完善的灌溉水水质监测站网,设立各级监测站(点)3000多个,农田水利会和工作站严格按照《农业灌溉用水水质标准》,常态化开展灌溉水质监测工作,有效防治了废污水和重金属对灌溉水质的污染。另一方面,为维护农村居民生活和水田生态环境,在雨季积极利用水利设施,将多余河川径流引入灌溉田间,增加土壤渗透以补充地下水资源,据统计,每年通过灌溉补充地下水约20亿m3。同时,在引水、蓄水、渠道周边人性化地建设生态休闲场所,促进水土资源有效利用及人水和谐,确保水土资源可持续利用,维系农业可持续发展和生态环境良好。另外,台湾地区不仅基本实现了农田水利建设与管理、取用水情况、水污染防治等方面的信息化、自动化,特别是灌区管理具体到地块,实现了农田灌溉的精准化和实时化。同时,在农田水利实践中还妥善处理好与社会生活、生态环境、生产发展的关系,坚持走可持续之路。而大陆农村水系紊乱、河道堰塘淤积堵塞、水质污染恶化,以及地下水超采和生态用水被挤占等问题较为突出,直接威胁着广大农村居民的身体健康和生活质量,也制约了经济社会的可持续发展和生态文明建设。另外,大陆农田水利管理信息化、现代化尚处起步试点阶段。建议大力推进农田水利信息化和现代,特别是优先推进国家灌区监测系统和大中型灌区信息化和现代化建设,结合灌溉试验、推行灌溉用水总量控制和定额管理制度,提高灌区信息化、精准化管理水平和效益效率;将生态文明理念贯穿于灌区节水配套改造与新建的全过程,统筹做好水土资源开发利用和水生态保护与修复,水资源短缺和生态脆弱地区严禁超采地下水扩大灌溉面积,加强大规模渠道防渗及节水后区域生态环境影响、地膜覆盖薄膜回收和残留降解研究及监测工作,切实采取有效措施,切实将不利影响降到最低程度。依托农田水利建设,积极开展农村水环境综合整治,改善农村水环境和用水条件,建设美丽乡村。

3海峡两岸农田水利技术交流展望

回首过去,我们思绪纷飞,感慨万千。每一次相见后依依不舍的分离,我们深深感受到两岸同种同根的亲情,感受到了台湾同胞对两岸关系向纵深发展的期盼。立足今日,我们胸有成竹,信心百倍。2015年,我们补充完善并正式签订了《海峡两岸农田水利技术交流协议》,并积极拓展台湾农田水利联合会与大陆省级农村水利专业委员会之间的经常流与协作,我们坚信海峡两岸农田水利技术交流会越办越好。展望未来,我们引吭高歌,一路欢笑。我们将充分利用两岸农田水利交流平台,加大交流频次,进一步深化、拓展两岸农田水利交流的领域和内容,加强两岸水利科研与技术推广合作,加深相互了解,增进情谊,增强台湾同胞对祖国认同和自豪感,为推进祖国和平进程发挥新的更大作用。

作者:李娜 许建中 单位:中国灌溉排水发展中心

参考文献: