農(nóng)田管道輸水灌溉工程創(chuàng)新探索
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摘要:江西省結(jié)合自身?xiàng)l件，探索適合該省的高效節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式和管護(hù)模式。分析江西農(nóng)田管道輸水灌溉存在的問題和原因，創(chuàng)新提出山塘水庫(kù)自流管灌工程建設(shè)模式、提水管灌模式、“管灌+智慧灌溉”一體化模式三種技術(shù)模式技術(shù)特點(diǎn)及適宜條件，以及水管單位管護(hù)模式、政府購(gòu)買服務(wù)管護(hù)模式、種植專業(yè)合作社管護(hù)模式的適用條件，為江西農(nóng)田管道輸水灌溉工程的高效、穩(wěn)定運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:農(nóng)田管道輸水灌溉;探索;技術(shù)模式;管護(hù)模式
1概述
農(nóng)田管道輸水灌溉是利用水庫(kù)、山塘天然水頭(或通過(guò)機(jī)泵)和管道系統(tǒng)直接將低壓水引入田間進(jìn)行灌溉的方法。江西省作為農(nóng)業(yè)大省，灌溉用水量大，發(fā)展農(nóng)田管道輸水灌溉具有十分重要的意義。2003年全省農(nóng)田管道輸水灌溉不到1.0萬(wàn)畝，自2006年后，隨著國(guó)家高效節(jié)水灌溉投入的不斷加大，江西省積極爭(zhēng)取國(guó)家政策和資金扶持，大力開展節(jié)水灌溉工程建設(shè)，因地制宜地加大低壓輸水管道等先進(jìn)的節(jié)水灌溉新技術(shù)推廣力度，江西省節(jié)水灌溉工程建設(shè)的步伐也明顯加快，2010年，全省農(nóng)田管道輸水灌溉面積達(dá)到4.20萬(wàn)畝。截止2015年年底，全省高效節(jié)水灌溉面積達(dá)到122.37萬(wàn)畝，占全省有效灌溉面積為3027.60萬(wàn)畝的3.46%，其中，低壓管道灌溉面積40.80萬(wàn)畝。2016年，水利部組織編制了“十三五”全國(guó)新增1億畝高效節(jié)水灌溉面積規(guī)劃，“十三五”期間下達(dá)江西省高效節(jié)水灌溉目標(biāo)任務(wù)為100萬(wàn)畝。江西省從改變?cè)O(shè)施、改變灌水方式、改變節(jié)水思路為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合已完成整治的山塘及已完成加固的中小型水庫(kù)灌區(qū)，以此類水源的灌區(qū)作為推行高效節(jié)水灌溉工程的突破點(diǎn)，啟動(dòng)高效節(jié)水灌溉示范縣工作，大力發(fā)展農(nóng)田管道輸水灌溉工程，重點(diǎn)解決水源地輸水至田間地頭的沿程滲漏損失和輸水效率問題，探索形成適應(yīng)江西省的農(nóng)田管道輸水灌溉模式。2016年，和2017年，全省發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積達(dá)到40.41萬(wàn)畝，其中低壓管道輸水灌溉面積達(dá)到22.67萬(wàn)畝，占比56.10%。
2傳統(tǒng)農(nóng)田水利灌溉技術(shù)存在的問題
一是習(xí)慣性思維設(shè)計(jì)。灌溉大多采取明渠斷面設(shè)計(jì);江西省灌區(qū)的骨干渠道大多為傍山渠道或填方渠道，渠道沿線水量滲漏嚴(yán)重，易淤積堵塞產(chǎn)生阻水，尤其是水土流失嚴(yán)重的地區(qū)，造成輸水效率低下，運(yùn)行維護(hù)難度增加。二是對(duì)泵站提水通過(guò)渠道輸水的灌區(qū)，由于灌溉水利用系數(shù)低下，毛灌水定額較大，灌區(qū)運(yùn)行要消耗大量電能，造成工程耗水耗能、長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用高昂。三是長(zhǎng)距離輸水渠道末端常年見不到水，水沿程損失高達(dá)50%～60%，常常導(dǎo)致錢花了但沒起到應(yīng)有的效益。四是渠道不能隨意走線，占用農(nóng)地面積大，對(duì)田塊的高程、平整度要求高，給項(xiàng)目實(shí)施帶來(lái)很大的障礙，當(dāng)事農(nóng)民阻撓施工的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，成為項(xiàng)目實(shí)施的難點(diǎn)問題。
3農(nóng)田管道輸水灌溉工程創(chuàng)新模式探索
江西結(jié)合不同作物的需水規(guī)律及灌溉需求，不同灌溉方式對(duì)地形條件、土壤地質(zhì)的技術(shù)要求、智能化灌溉技術(shù)等特點(diǎn)，探索形成了適宜江西高效節(jié)水灌溉發(fā)展的農(nóng)田管道輸水灌溉技術(shù)模式，以及工程管理方便、權(quán)責(zé)明確、管護(hù)主體和使用主體接受程度高的管道輸水灌溉工程管護(hù)模式［1］。3.1農(nóng)田管道輸水灌溉技術(shù)模式。(1)山塘水庫(kù)自流管灌模式山塘水庫(kù)自流管灌模式是指利用山塘水庫(kù)壩下涵管，充分利用壩前水頭勢(shì)能，在涵管進(jìn)口處連接輸水管道，并依據(jù)水源位置、控制范圍及種植作物等確定管網(wǎng)的布置形式和適宜的管材管徑的技術(shù)模式，合理布置相關(guān)閥和給水栓。這種技術(shù)模式適宜于糧食作物種植區(qū)和各種農(nóng)業(yè)種植區(qū)。具有代表性的縣(市、區(qū))有瑞昌市高豐鎮(zhèn)大壤灌區(qū)高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目，南康區(qū)龍回鎮(zhèn)梅源水庫(kù)灌區(qū)高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目［2］。如圖1所示。(2)提水管灌模式提水灌溉模式主要利用河流、渠道水源，修建提水泵站，將低處水提至高出，以達(dá)到作物灌溉的要求。依據(jù)水源位置、控制范圍、地形條件及種植作物等確定管網(wǎng)的布置形式和適宜的管材管徑及灌水器，合理布置相關(guān)閥門和給水栓。這種模式適合于各類作物種植區(qū)，尤其是在蔬菜大棚、花卉苗木種植基地、設(shè)施農(nóng)業(yè)區(qū)應(yīng)用的比較廣泛。具有代表性的有進(jìn)賢縣鐘陵鄉(xiāng)低壓管道輸水灌溉項(xiàng)目區(qū)、安義縣的石鼻鎮(zhèn)瓜果蔬菜種植基地、樟樹市的吳城鄉(xiāng)藥材種植基地、寧都縣森旺臍橙基地高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目區(qū)。如圖2所示。(3)“管灌+智慧灌溉”一體化模式該模式主要依靠自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、通訊技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等方面，通過(guò)安裝相應(yīng)的儀器設(shè)備，對(duì)管灌系統(tǒng)中的干、支管進(jìn)行控制，達(dá)到智能化遠(yuǎn)程節(jié)水灌溉控制和管理。這種模式取代了傳統(tǒng)的放水員管理方式，實(shí)現(xiàn)了用水計(jì)量、閘門啟閉與控制的自動(dòng)化和智能化。它適用于設(shè)施農(nóng)業(yè)種植區(qū)域和有專門管理機(jī)構(gòu)的大中型灌區(qū)。全省具有代表性的是新干縣黃泥埠中型灌區(qū)。3.2管道輸水灌溉工程管護(hù)模式。(1)水管單位管護(hù)模式水管單位管護(hù)模式是指水管單位作為主體負(fù)責(zé)監(jiān)督檢查管道輸水灌溉工程的管理、運(yùn)行和維護(hù)，保證工程安全和發(fā)揮效益的管護(hù)模式。新干縣黃泥埠水庫(kù)采取“水管單位+協(xié)會(huì)+供水合作社”管護(hù)模式，由新干縣黃泥埠水庫(kù)管理局具體負(fù)責(zé)操作遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，右支渠管道移交至黃泥埠灌區(qū)用水協(xié)會(huì)進(jìn)行管護(hù)，將斗渠管道及其附屬設(shè)施、田間農(nóng)田水利設(shè)施移交至新干縣流陂農(nóng)村公共供水服務(wù)專業(yè)合作社進(jìn)行管護(hù)。(2)政府購(gòu)買服務(wù)管護(hù)模式政府購(gòu)買服務(wù)管護(hù)模式是指通過(guò)發(fā)揮市場(chǎng)機(jī)制作用，把管道輸水灌溉工程所需服務(wù)事項(xiàng)，按照一定的方式和程序，交由具備條件的社會(huì)力量(如:專業(yè)化服務(wù)隊(duì)伍、物業(yè)化管理公司、具備相關(guān)資質(zhì)的企業(yè))和事業(yè)單位承擔(dān)，并由政府根據(jù)合同約定向其支付費(fèi)用的管護(hù)模式。南豐縣2017年度高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目維修養(yǎng)護(hù)工作由縣水利局通過(guò)政府采購(gòu)，將高效節(jié)水灌溉工程的維修養(yǎng)護(hù)委托給南豐縣豐匯水利工程管理服務(wù)有限公司，對(duì)全縣蜜桔的高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目中33.327km的低壓輸水管道、水表、水泵、開關(guān)等零部件進(jìn)行了專業(yè)化維修養(yǎng)護(hù)，較好地解決了高效節(jié)水灌溉工程多年維養(yǎng)不到位的問題。(3)種植專業(yè)合作社管護(hù)模式種植專業(yè)合作社管護(hù)模式是指依靠以種植業(yè)為主的農(nóng)戶組成的經(jīng)濟(jì)體對(duì)其種植區(qū)域內(nèi)的管道輸水灌溉設(shè)施、設(shè)備進(jìn)行管護(hù)的模式。樟樹市高效節(jié)水灌溉工程建成后，財(cái)政補(bǔ)助建設(shè)的骨干工程明確產(chǎn)權(quán)為項(xiàng)目區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)人民政府，及時(shí)辦理移交，管護(hù)主體為項(xiàng)目區(qū)所在的鄉(xiāng)鎮(zhèn)人民政府。鄉(xiāng)鎮(zhèn)人民政府與各種植基地的種植企業(yè)、合作社簽訂管護(hù)協(xié)議，明確管護(hù)職責(zé)。屬合作社的由合作社管護(hù)，如吳城鄉(xiāng)塘下枳殼基地。
4農(nóng)田管道輸水灌溉工程建后成效
(1)高效節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目能加速農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。瑞昌市南陽(yáng)中型灌區(qū)低壓管道輸水灌溉項(xiàng)目實(shí)施后，項(xiàng)目區(qū)灌溉條件明顯改善，引來(lái)了多個(gè)承包大戶進(jìn)行流轉(zhuǎn)，流轉(zhuǎn)費(fèi)達(dá)到每畝300～400元，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，奠定促進(jìn)了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化規(guī)?；l(fā)展。(2)高效節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目可以提高水資源的利用率保障率。信州區(qū)高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目實(shí)施后，解決了灌水用水矛盾，改變了灌水方式，連夜守水，打架搶水，蹲守分水口的情況不復(fù)存在了，灌水更加方便，可直接在田頭開閥放水。以前放水需到水庫(kù)引水，中途看護(hù)，等田間灌到水需要1個(gè)小時(shí)以上?，F(xiàn)在只要打開閘閥，十幾分鐘就可通水，大大節(jié)約了灌水時(shí)間，節(jié)水效果明顯。(3)高效節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目能有效降低農(nóng)業(yè)面源污染。高效節(jié)水灌溉工程實(shí)施后，靖安縣高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目區(qū)建設(shè)有機(jī)結(jié)合田間節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水等節(jié)水措施，改變?cè)笏?、串灌、串排的現(xiàn)象，形成田園化生產(chǎn)格局，有效降低了農(nóng)業(yè)面源污染，改善了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，改善了人居環(huán)境，使整個(gè)農(nóng)業(yè)生態(tài)處于良性循環(huán)狀態(tài)，農(nóng)田生態(tài)園區(qū)初步形成，具有較好的生態(tài)效益。(4)高效節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目可減少工程后期管護(hù)成本。瑞昌市高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目區(qū)實(shí)施后，原有渠道每年1km要2～3人進(jìn)行清淤和維修，現(xiàn)在1～2人就可以維護(hù)好10km管道工程維修管護(hù)成本和人力成本極大減少，緩解了工程后期運(yùn)行管護(hù)費(fèi)用。
5結(jié)語(yǔ)
農(nóng)田管道輸水灌溉工程創(chuàng)新模式探索與實(shí)施，提高了農(nóng)田灌溉的保證率及水資源的利用率，大大節(jié)約農(nóng)業(yè)用水總量，節(jié)約灌水時(shí)間，節(jié)省土地，減少農(nóng)業(yè)面源污染排放。隨著高標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化規(guī)?；l(fā)展，農(nóng)田管道輸水灌溉工程的應(yīng)用將越來(lái)越多，優(yōu)越性將更加明顯，具有較好的適用性和廣泛的發(fā)展前景。
作者:鄧海龍 龔來(lái)紅 謝亨旺 靳偉榮 單位:1.江西省灌溉試驗(yàn)中心站 2.江西省農(nóng)業(yè)高效節(jié)水與面源污染防治重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)