张掖市甘州区水资源节水潜力分析

张掖市甘州区水资源节水潜力分析

这不仅是人类生存的必要先决条件，也是农业和经济的生命线。随着人类社会经济的发展和人口的迅速增长，世界上人类使用的水资源严重不足。水资源缺乏是世界的主要危机之一。水资源的节约和限制以及水资源的持续增加是当前水资源保护领域的一个难题。张掖市甘州区灌溉用水量约占全区供水总量的90%以上,灌溉水有效利用率48%,近年来,随着经济发展、人口增加、社会进步、工业和城市用水量的激增,农业用水供需矛盾更加突出。因此采用先进的节水灌溉技术,提高灌溉水的有效利用率已成为实现我区水资源可持续利用的关键所在。高新节水技术是目前农业节水灌溉中公认的应用较广、效益较明显的节水技术之一,在农业节水乃至整个社会节水中均发挥了重要作用。一、喷灌技术的推广及成果张掖市甘州区位于河西走廊中部,地处黑河中游,总面积4240平方公里,人口51万人,设计灌溉面积9.133万公顷。全区农业灌溉用水占总用水量的90%以上,一直是全区的用水大户,其节水潜力巨大。1975在国家相关政策的引导下,甘州区开始有计划地试验、示范、推广喷滴灌等高新节水技术。概括其发展主要有以下几个阶段。第一阶段(上世纪70年代中期至80年代中期),试验示范阶段。主要以试验为主,推广为辅,在探索中取得一定的发展。这一阶段采用先试验后推广的方式,小面积试验,重点以经济作物喷滴灌为主。首次于1975年在新墩白塔村进行喷灌试验,取得了省水、省电、省地,增产的效果。经试验测定,喷灌比漫灌增加地表墒情,提高地温,有利于叶面光合作用,生长发育快,土壤不板结,作物不倒伏,冬小麦喷灌6次,漫灌1次,共用水146立方米,比漫灌地省水1455立方米/公顷,增产28.6%。春小麦喷灌7次,漫灌1次,省水8475立方米/公顷,增产14.2%,复种谷子喷灌7次,省水1962立方米/公顷,增产50.2%,白萝卜喷灌6次,省水1335立方米/公顷,增产26.5%。复种菠菜省水6975立方米/公顷,增产29%。第二阶段(上世纪80年代中期至90年代初期),徘徊质疑阶段。这一阶段喷滴灌技术推广速度放缓,面积甚至有些萎缩。主要原因:一是对喷滴灌技术灌溉认识上产生误区。人们对节水的必要性认识不足,对喷滴灌技术是否真节水以及喷灌受区域气候等条件的限制,是否适用等产生质疑,制约了喷滴灌技术的推广。二是投资的影响。在此期间国家投资少,地方农民自筹能力和经济承受能力十分有限,这从根本上限制了喷滴灌技术的发展。三是喷滴灌技术水平、设备及管理的影响。喷滴灌设备方面,设备生产原料供不应求,其设备的设计也跟不上实际需要,造成器材浪费,滴水不均,增加了运行成本;管理方面,由于没有实行统一种植,统一管理,喷滴灌工程很难充分发挥效益。第三阶段(上世纪90年代至今),喷滴灌技术的改进和提高阶段。这一阶段我区高新节水技术大致经过两部分:一是以300个节水增产重点县和节水灌溉示范项目为主,完成高新节水面积0.061万公顷,其中喷灌0.019万公顷,滴灌0.042万公顷。二是从2001年~2010年实施了黑河流域近期治理和日协贷款节水灌溉项目,完成喷灌0.1万公顷,滴灌0.567万公顷。期间就资金、工程布局、配套措施等方面做出了全面部署,大大推进了节水农业及高新节水技术的发展,将高新节水技术纳入年度规划计划。二、推广喷灌技术的必要性张掖市甘州区高新节水技术自引进至今已有30多年历史,虽然经历了摸索、徘徊、稳定发展及提高等阶段,但其发展速度及推广程度还相当有限。据统计,截至2011年底,全区累计发展高新节水技术面积0.729万公顷,能正常运行的仅0.273万公顷,其中喷灌0.014万公顷,滴灌0.259万公顷,仅占实灌面积3.7%,远远低于发达国家60%~100%的水平。究其原因,主要有以下几点。㈠投资短缺是喷滴灌技术推广较慢的根本原因甘州区有河灌区、井灌区、水库灌区,水源类型复杂,土地分散,主要农作物大多以带田玉米、经济作物为主,用水量大,且沿山灌区土地不平整,采用常规的地面灌溉方法效果较差。而喷滴灌技术能因地制宜地发挥其节水、保水、保肥、增效等作用,是解决全区农业灌溉缺水的重要途径之一。然而,因其直接经济效益不易较快显示,还本时间较长,近几年国家在高新节水技术推广方面投资较少,而区内用水户收入相对不高,筹资困难,从而限制了喷滴灌技术的推广。㈡小规模农村种植管理模式制约了喷滴灌发展及推广目前,甘州区喷滴灌溉用水户主要有三种类型,一是国有或集体农场;二是农村个体种植户;三是农村分散用户大田灌溉区。农场和个体种植户利于统一管理,轮灌制度有保障,喷滴灌效果较易突出,易于推广。然而,那些大量分散经营的种植户自身面积小,种植区域凌乱,种植作物不统一,相互不协调,喷滴灌技术推广使用困难较大。㈢喷滴灌理论及设备研制的瓶颈阻碍了其推广的进度近几十年来,随着国家对喷滴灌技术的重视,在节水灌溉示范项目、大型灌区节水改造的基础上,喷滴灌理论及其设备研究日渐深入,取得了一定的成果,但尚存在不少需要进一步研究的问题,如喷灌强度研究、管网优化设计、喷头堵塞、滴灌均匀度等,这些问题的存在一定程度上阻碍了喷滴灌技术的推广。㈣标准化、产业化、规模化节水灌溉设备生产企业的缺乏弱化了高新技术推广的力度甘州区以农业生产为主,工业起步晚,发展速度较慢,多以中小型企业居多,规模较小,资金较少,特别是生产节水灌溉设备的企业更少,难以在较快的时间内走向标准化、产业化和规模化,致使使用和生产节水灌溉设备成本居高不下,影响了以喷滴灌技术为代表的高新节水灌溉技术推广和良性发展。㈤系统中部分设备的维修、更换等二次投入也制约了高新节水技术的大面积推广喷滴灌部分设备使用年限在3年至8年,与种植作物模式、管护方法等息息相关,特别是滴灌管的投入,没有形成规范的投入机制,导致已建成的部分喷滴灌工程不能正常运行。三、提高相关管理人员的认识工程投入的运行,农作物长势普遍优于大田漫灌,折合灌水定额由1200立方米/公顷减少为450立方米/公顷,节水45%以上,节省肥料50%,节电40度~50度,增产18%~30%。总结甘州区在黑河节水工程项目实施中推广高新技术的成功经验,主要有以下几点:一是正确引导宣传喷滴灌技术的推广。黑河节水工程项目下达后,建管处及受益灌区紧紧围绕节水型社会建设“节水灌溉,合理用水”的要求,宣传喷滴灌技术节水、节肥、节能、增效、省工、省地等一系列好处,统一思想,提高认识,优化设计,降低成本,并在政策、资金、管理上对涉及节水灌溉的个人或单位予以倾斜。二是要使工程真正发挥经济效益。在满足作物需水量的前提下,达到节水、节能、节劳、增产的目的,成功的运行管理起决定性作用。系统运行初期,工程技术人员在负责运行管理的同时,积极培训、指导项目实施农场相关技术人员,使他们通过实际操作,熟悉系统工作原理、设备性能和工作状况并且能够按照拟定的灌溉制度定时、定量实行灌溉。三是喷滴灌工程的设施和设备是节水灌溉系统的物质基础,设施和设备的完好是实现灌溉目标的根本保证。管好设施是管理人员的主要工作任务之一,也是各级领导和全体职工的共同责任和义务。工程竣工验收后及时办理财产交接手续,建立设施、设备材料台账,表明所有者权属及价值量,并签订设施维护协议。四、建立高职节水灌溉水保高新节水技术是一项综合节水、节能、节劳、节地及增产等多功能于一体的高效农业节水技术,具有良好的市场潜质。结合当前高新节水技术所面临的主要问题,借鉴甘州区在黑节工程项目中实施的经验和做法,提出今后进一步推广的建议。㈠提高认识,加强领导大力推广高新节水灌溉技术是科技兴农、科技兴水的重要内容。要坚持以农田水利为重点的农业基础设施建设,增加有效灌溉面积,普及节水灌溉技术,促进稳产高产。水利部门要把发展高新节水灌溉技术作为水利建设的重要组成部分,作为增强农业后劲的重要措施来抓。在资金、原材料、能源、管理上实行倾斜、扶持政策,以现有示范点的成功经验为基础,扩大影响,推动全面发展。㈡高新节水技术的推广要与作物种植技术、高效农业技术融合应用并推广实践证明,滴灌在该区适用范围较广,经济效益显著,可因地制宜考虑大面积推广。㈢建立高新节水工程运行管理制度甘州区党寨镇陈寨村、张掖农场的滴灌工程实施规模大,管理上水平,工程效益好,其中管理发挥了主要作用。村社结合工程特点,制定了严格的管理制度,达到了种植、施肥、灌水、管理、收