時間:2022-07-01 01:38:51
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇節水灌溉技術論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
節水灌溉技術的發展不僅是節水的需要,也是農業現展的需要。發展節水灌溉技術對于推進現代農業、建設節約型社會有十分重要的意義。為此,筆者就我國節水灌溉技術及發展趨勢作一探討。
1.節水灌溉技術含義及體系
節水灌溉技術是比傳統的灌溉技術明顯節約用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的總稱。灌溉用水從水源到田間,到被作物吸收、形成產量,主要包括水資源調配、輸配水、田間灌水和作物吸收等四個環節。在各個環節采取相應的節水措施,組成一個完整的節水灌溉技術體系,包括水資源優化調配技術、節水灌溉工程技術、農藝及生物節水技術和節水管理技術。
節水灌溉技術體系主要包括以下幾個方面:(1)灌溉水資源優化調配技術。主要包括地表水與地下水聯合調度技術、灌溉回歸水利用技術、多水源綜合利用技術、雨洪利用技術。(2)節水灌溉工程技術。主要包括渠道防滲技術、管道輸水技術、噴灌技術、微灌技術、改進地面灌溉技術、水稻節水灌溉技術及抗旱點澆技術。直接目的是減少輸配水過程的跑漏損失和田間灌水過程的深層滲漏損失,提高灌溉效率。(3)農藝及生物節水技術。包括耕作保墑技術、覆蓋保墑技術、優選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調控技術。(4)節水灌溉管理技術。包括灌溉用水管理自動信息系統、輸配水自動量測及監控技術,土壤墑情自動監測技術、節水灌溉制度等。
2.節水灌溉新技術
目前,比較有發展潛力的節水灌溉新技術是:(1)與生物技術相結合的作物調控灌溉技術。就是從作物生理角度出發,在一定時期主動施加一定程度有益的虧水度,使作物經歷有益的虧水鍛煉,改善品質,控制上部旺長,實現矮化密植,到達節水增產的目的。(2)應用3S技術的精細灌溉技術。就是運用全球衛星定位系統(GPS)和地理信息系統(GIS),遙感技術(RS)和計算機控制系統,實時獲取農用小區作物生長實際需求的信息,通過信息處理與分析,按需給作物進行施水的技術,可以最大限度提高水資源的利用率和土地的產業率。T是農田灌溉學科發展的熱點和農業新技術革命的重要內容。(3)智能化節水灌溉裝備技術。就是把生物學、自動控制、微電子、人工智能、信息科學等高新技術集成節水灌溉機械與設備,適時地檢測土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求來實施變量施水,達到最優的節水增產效果。
3.節水灌溉技術發展趨勢
我國的節水灌溉技術發展呈現以下趨勢:(1)噴灌技術仍為大田農作物機械化節水灌溉的主要技術,其研究方向是進一步節能及綜合利用。不同噴灌機型有各自的優缺點,要因地制宜綜合考慮。軟管卷盤式噴灌機及人工移動式噴灌機比較適合我國國情。(2)地下灌溉已被世人公認是一種最有發展前景的高效節水灌溉技術。盡管目前還存在一些問題,應用推廣速度較慢,但隨著關鍵技術的解決,今后將會得到一定的發展。(3)地面灌溉仍是當今世界占主導地位的灌水技術。隨著高效田間灌水技術的成熟,輸配水有低壓管道化方向發展的趨勢。(4)農業高效節水灌溉技術管理水平越來越高。應用專家系統、計算機網絡技術、控制技術資源數據庫、模擬模型等技術的集成,達到時,空、量、質上的精確灌水,是今后攻關的重點。(5)節水綜合技術的開發利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑,也是今后節水灌溉發展的方向。
4.發展節水灌溉技術的政策建議
(1)提高發展節水灌溉技術的認識。我國是一個水資源短缺的國家,隨著人口增加、經濟發展、社會進步,農業灌溉用水要在用水總量基本不增加的情況下保障我國糧食安全,只能走內涵式發展的道路,灌溉必須走節水型的發展道路。因此,我們應加大對發發展節水灌溉技術的宣傳教育力度,使全社會都來關心節水灌溉技術,形成一個較好的節水灌溉技術發展環境。
(2)形成發展節水灌溉技術內在機制。通過制定和運用好水價、水權這些經濟手段,對農業用水需求進行有效調控,削弱低效益膨脹型的用水需求,杜絕無效益浪費型的用水需求,促進節約農業用水的需求,從而推進節約灌溉技術發展。
關鍵詞:節水灌溉;技術,趨勢,建議
節水灌溉技術的發展不僅是節水的需要,也是農業現展的需要。發展節水灌溉技術對于推進現代農業、建設節約型社會有十分重要的意義。為此,筆者就我國節水灌溉技術及發展趨勢作一探討。
一、節水灌溉技術含義及體系
節水灌溉技術是比傳統的灌溉技術明顯節約用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的總稱。灌溉用水從水源到田間,到被作物吸收、形成產量,主要包括水資源調配、輸配水、田間灌水和作物吸收等四個環節。在各個環節采取相應的節水措施,組成一個完整的節水灌溉技術體系,包括水資源優化調配技術、節水灌溉工程技術、農藝及生物節水技術和節水管理技術。
節水灌溉技術體系主要包括以下幾個方面:(1)灌溉水資源優化調配技術。主要包括地表水與地下水聯合調度技術、灌溉回歸水利用技術、多水源綜合利用技術、雨洪利用技術。(2)節水灌溉工程技術。主要包括渠道防滲技術、管道輸水技術、噴灌技術、微灌技術、改進地面灌溉技術、水稻節水灌溉技術及抗旱點澆技術。直接目的是減少輸配水過程的跑漏損失和田間灌水過程的深層滲漏損失,提高灌溉效率。(3)農藝及生物節水技術。包括耕作保墑技術、覆蓋保墑技術、優選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調控技術。(4)節水灌溉管理技術。包括灌溉用水管理自動信息系統、輸配水自動量測及監控技術,土壤墑情自動監測技術、節水灌溉制度等。
二、節水灌溉新技術
目前,比較有發展潛力的節水灌溉新技術是:(1)與生物技術相結合的作物調控灌溉技術。就是從作物生理角度出發,在一定時期主動施加一定程度有益的虧水度,使作物經歷有益的虧水鍛煉,改善品質,控制上部旺長,實現矮化密植,到達節水增產的目的。(2)應用3S技術的精細灌溉技術。就是運用全球衛星定位系統(GPS)和地理信息系統(GIS),遙感技術(RS)和計算機控制系統,實時獲取農用小區作物生長實際需求的信息,通過信息處理與分析,按需給作物進行施水的技術,可以最大限度提高水資源的利用率和土地的產業率。T是農田灌溉學科發展的熱點和農業新技術革命的重要內容。(3)智能化節水灌溉裝備技術。就是把生物學、自動控制、微電子、人工智能、信息科學等高新技術集成節水灌溉機械與設備,適時地檢測土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求來實施變量施水,達到最優的節水增產效果。
三、節水灌溉技術發展趨勢
我國的節水灌溉技術發展呈現以下趨勢:(1)噴灌技術仍為大田農作物機械化節水灌溉的主要技術,其研究方向是進一步節能及綜合利用。不同噴灌機型有各自的優缺點,要因地制宜綜合考慮。軟管卷盤式噴灌機及人工移動式噴灌機比較適合我國國情。(2)地下灌溉已被世人公認是一種最有發展前景的高效節水灌溉技術。盡管目前還存在一些問題,應用推廣速度較慢,但隨著關鍵技術的解決,今后將會得到一定的發展。(3)地面灌溉仍是當今世界占主導地位的灌水技術。隨著高效田間灌水技術的成熟,輸配水有低壓管道化方向發展的趨勢。(4)農業高效節水灌溉技術管理水平越來越高。應用專家系統、計算機網絡技術、控制技術資源數據庫、模擬模型等技術的集成,達到時,空、量、質上的精確灌水,是今后攻關的重點。(5)節水綜合技術的開發利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑,也是今后節水灌溉發展的方向。
四、發展節水灌溉技術的政策建議
(1)提高發展節水灌溉技術的認識。我國是一個水資源短缺的國家,隨著人口增加、經濟發展、社會進步,農業灌溉用水要在用水總量基本不增加的情況下保障我國糧食安全,只能走內涵式發展的道路,灌溉必須走節水型的發展道路。因此,我們應加大對發發展節水灌溉技術的宣傳教育力度,使全社會都來關心節水灌溉技術,形成一個較好的節水灌溉技術發展環境。
(2)形成發展節水灌溉技術內在機制。通過制定和運用好水價、水權這些經濟手段,對農業用水需求進行有效調控,削弱低效益膨脹型的用水需求,杜絕無效益浪費型的用水需求,促進節約農業用水的需求,從而推進節約灌溉技術發展。
【論文關鍵詞】農業;水資源;高效用水;節水措施
按
2現代農業的主要節水措施
2.1節水技術措施
節水技術措施主要包括輸水工程和灌溉技術。在輸水方面,以山東省為例,全省平均渠灌區輸水損失量在50%左右,而以色列小于10%,美國小于22%。因此,輸水工程中的節水潛力巨大,可以進行渠系配套、渠道防滲、低壓管道輸水等工程。節水灌溉技術如“小白龍”、滴灌、滲灌等,用水量僅為常規灌溉用水量的30%~50%,節水效果明顯。
2.2節水農業措施
通過田間節水,抑制土壤蒸發和作物蒸騰,提高農田水分利用效率,是發展節水農業的主要措施之一,主要包括適水生產、抗旱育種、節水高效灌溉制度、農田保墑技術、培肥地力等[3]。根據有關研究成果,通過上述措施,可提高水分利用率30%左右。
2.3節水管理措施
節水潛力的40%在于管理,只有科學的管理,才能使其他節水措施發揮應用作用,建立完善的管理機構,健全規章制度與法規,大力推廣現有的科技成果和先進技術,管好水、用好水,使水資源發揮其最大效益。
3農業高效用水技術
農田節水灌溉技術內容很廣泛,主要可分為工程節水和農藝節水。農藝節水包括制定各種農業節水灌溉制度及農田灌溉管理技術[4]。由于各種作物對水分的敏感期、需水耗水規律均不同,各自的灌溉制度及管理措施也不同。灌溉制度包括作物播種前以及全生育期內的灌水次數、每次灌水的日期與灌水定額、灌溉總定額3方面,這些方面的研究已趨于成熟。節水型農田灌溉技術主要有:小畦灌、長畦分段短灌、寬淺式畦溝結合灌等優化畦灌技術;節水型溝灌技術,如封閉式直形溝、方形溝、鎖鏈溝、八字溝、細流溝、溝壟灌水、溝畦灌等;地膜覆蓋灌水技術,如膜上灌等。此外,田間管理方面,可通過平整土地,秸稈覆蓋,地膜覆蓋,少耕免耕技術,灌溉水全面規劃、合理調蓄、綜合利用、定量調配,因地因水(狀況)制定適宜的水價及電費政策,對浪費實行罰款等措施,以實現農業水資源的可持續利用。此外,還可利用各種化學制劑調控土壤表面及作物葉面蒸發,以達到節水的目的,如土面增溫保濕劑、抗旱劑、保水劑、種子包衣劑等;利用植物基因工程手段培養高效節水品種,如農大146等小麥品種。隨著信息技術的發展,通過遙感(rs)、地理信息系統(gis)、全球定位系統(gps)及計算機網絡獲取、處理、傳送各類農業節水信息,實現高效節水的現代化技術已日趨成熟,今后將被廣泛推廣應用[-
論文摘要 七臺河市新興區紅旗鎮的水資源現狀急需發展節水灌溉,通過多年來的實踐,總結出了適合當地特色的、不同類型區的節水灌溉工程技術模式,如果能在生產生活中得到推廣和應用,將會取得顯著的節水、增產、增效的效果。同時提出了推廣這些節水灌溉模式過程中存在的一些問題及對策。
水利是農業的命脈,糧食的增產往往是通過灌溉面積的增加來實現的,然而灌溉面積的增加已受到水資源總量和用水結構變化的雙重制約。因此,發展農業的根本出路在于節水。推廣節水灌溉技術模式能更好地使用節水灌溉技術,發展節水農業,提高水資源的利用效率,這是加強農業基礎設施建設、加快農業科技進步、提高農業綜合生產能力的一種有效措施。紅旗鎮是七臺河市新興區唯一的鄉鎮,地處城郊,總面積130km2。全鎮轄12個行政村,2個直屬場,耕地面積1 950hm2,總戶數5 576戶,總人口約2.38萬人,其中農業人口約1.86萬人。由于歷史原因,紅旗鎮與新興區城區沒有明顯的地域界限,有6個村屬城中村,城鄉混居。農業用水主要依靠由桃山水庫調劑的倭肯河水和地下水。而七臺河市又是一座水資源匱乏、缺水比較嚴重的煤炭工業城市。多年平均水資源量8.36億立方米,人均占有水資源量948 m3,是全國人均水平的1/2、全省人均水平的2/5。七臺河市區多年平均水資源量2.38億立方米,人均占有水資源量466 m3;均低于全省水平。桃山水庫擔負著全市城區居民的飲用水、工業用水,包括紅旗鎮在內的下游多個城、鎮的農業用水。遇到干旱年份,城區居民的飲用水及工業用水都不能完全保證,農業用水更是無從談起。新興區是七臺河老區,是七臺河市四大國有煤礦所在地。全區142km2的土地,大部分都是地下采空區,地下水流失嚴重,干旱季節,水量遠遠不能滿足小井灌溉需要。
1紅旗鎮不同類型節水灌溉的工程技術模式
1.1新建井灌區節水增效灌溉工程技術模式
按照“以水定井,統一規劃,合理開采,嚴格管理”的原則,在新建的井灌區發展節水增效灌溉。以開采有穩定可靠補給來源的淺層地下水為主,將井灌建設和節水灌溉結合起來,建設成節水型井灌區,做到既促進農業的發展,又防止地下水超采、環境惡化的結果。這種模式是:合理布井,采用先進的成井工藝提高機井質量,配套小型移動式噴滴灌機等節水灌溉設施。紅旗鎮按照這種模式可建成中心灌區26.7hm2,輻射區80hm2,項目區建成后灌水定額將會明顯下降,年節水預計10萬立方米,在全部農田實現全生育期灌溉的同時,地下水將得到有效控制,灌溉期間地下水位將基本保持不變,可有效提高農業抗災能力。由于取消了田間輸水土渠,還可節省渠道占用耕地面積。
1.2灌區田間工程節水改造模式
由于紅旗鎮原輸水渠道防滲襯砌率低,田間工程不配套,灌水方法落后,是發展節水灌溉的重點區域,特別是田間工程部分,由于以群眾投入為主,是當前節水灌溉最薄弱的環節。因此,這類灌區在對干、支渠等輸水工程進行防滲的同時,對田間工程進行節水改造。改造的模式是:對斗、農渠進行防滲襯砌,平整土地,重新確定溝渠規格,采用小畦灌、溝灌、長畦短灌和波涌灌等先進的地面灌水技術,并通過開展非充分灌溉、水稻控制灌溉、降低土壤計劃濕潤層深度和采用覆蓋保墑等農業綜合節水技術,實現渠灌區全方位節水。
1.3節水抗旱灌溉工程技術模式
由于七臺河市處在十年九春旱的季節性缺水地區,這類地區在農作物播種季節經常性地發生干旱,而在其他生長季節或生育階段降雨可滿足需水要求,如不采取抗旱灌溉輕者減產,重者絕收。對這類地區,采取的節水灌溉工程技術模式為:選用適宜當地的各種節水灌溉技術,如坐水種、軟管灌溉、輕小型移動式噴灌機組等和植樹種草培肥土壤、覆蓋保墑、合理耕作、采取節水灌溉制度相結合。紅旗鎮可采用坐水種節水抗旱灌溉模式,利用行走式注水點播機,將開溝、注水、點種、施肥、覆土一次作業完成,主要用于玉米、大豆的抗旱點灌。
2推廣對策
2.1加強宣傳,提高群眾的節水意識
發展節水灌溉必須要加強對節水灌溉技術的宣傳普及,實現干部群眾觀念上的變革。由單純的澆地向澆作物、科學節水轉變,用科學技術手段武裝農業。同時,做好節水灌溉的科技交流,讓群眾認識到農業節水的必要性和重要性,采用先進的取水、輸水設施,先進的微灌、噴灌機械,先進的滴灌、滲灌、微灌方法,提高水的有效利用率。
2.2政策配套,提高灌溉用水管理水平
由于節水法規制度建設相對滯后,尤其是灌溉用水的市場機制不鍵全,農用水價偏低,不利于節水灌溉工作的開展。在推行節水灌溉中,管理是最重要的環節,也是目前最不為人們重視的環節,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。據有關部門統計,目前在水、種、肥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%。在一些引河灌區,水費支出僅占平均純收入的2.1%。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,反而鼓勵農民多用水;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。1998年中央水利工程供水出庫價或河道取水的渠首價平均1.3分/m3;地方水利工程的平均供水價格(批發價)為2.9分/m3;農業用水零售價5分/m3,適當提高水價,逐步達到成本水價,是水價改革的方向。目前不少灌區已開始適度提高灌溉用水的水價,但達到成本水價還很困難。為避免因水價上提,引起農業生產成本輪番上漲,應實行鼓勵節約用水的科學水價制度,如容量和計量兩部制水價和累進制水價,對于浪費水資源的行為,實行懲罰性水價。此外,在水資源的合理調配和灌溉服務體系的建設方面,也還遠不能適應當地經濟和社會發展的需要。因此,要根據不同的生產條件對不同類型,特別是小型水利工程因地制宜地實行股份制改造、承包經營、股份合作制、租賃拍賣等多種形式的產權制度改革。大中型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。要加強灌區內部管理,精簡機構,分流冗員,落實多種形式的經營管理責任制,降低成本,提高經濟效益。
2.3進一步強調因地制宜,克服推廣中的盲目性
目前可供選擇的節水灌溉技術有很多種,但都有一定的適宜范圍,必須因地制宜,做好調查研究,進行充分論證和多方案比較,特別要考慮當地的實情,選擇最適合本地區發展的節水灌溉技術措施。盡管在發展節水灌溉的過程中,主管部門一再強調要堅持因地制宜的原則,但是當前各地在推廣應用節水灌溉技術中,仍然出現一些不恰當的做法。如:不按規律辦事,行政干預較多,不根據需要和可能,不充分征求農民群眾的意見,沿國道成線、成片修建僅為供參觀用的所謂樣板工程或旅游農業;有的農業節水灌溉工程本已有比較完整的低壓管道輸水灌溉系統,又在上面重復修建噴灌工程,上級參觀時開噴灌,實際生產時用管灌;有的井灌區已嚴重超采地下水,形成地下水降落漏斗,本應通過修建節水工程減少地下水用量,改善和恢復生態平衡,但卻繼續擴大灌溉面積,地下水開采量不但不減少反而增加等。造成投入大量資金建成的節水灌溉工程不但不能發揮應有的效益,而且還挫傷了農民發展農業節水的積極性或帶來負面的社會效應。
3結語
由于紅旗鎮地域廣闊,各村經濟條件不同,作物類型有別,氣候差異較大。因此,發展節水灌溉要從各地的實際出發,在充分考慮當地自然條件和農村社會經濟水平的基礎上,因地制宜地選取各種適宜的節水灌溉技術和模式。發展節水灌溉是一項系統工程,要將農業措施與水利措施相結合、工程措施與非工程措施相結合、軟件建設與硬件建設相結合,形成各種節水技術的組裝、配套與集成。發展節水灌溉還應以經濟效益為中心,以提高水、土資源利用率和增產、增收為目標,通過發展節水技術促進農業結構的調整、促進各種先進適用技術的應用、促進農業質量和效益的提高,推進農業現代化和產業化進程,實現農業增產、增收,使農民得到更多實惠,用顯著的經濟效益引導廣大農民群眾發展節水灌溉。
參考文獻
[1] 吳景社,李英能,黃修橋,等.推廣節水灌溉是中國現階段先進生產力的發展要求[J].節水灌溉,2001(2):19-21.
關鍵詞:農業節水 節水灌溉技術 存在問題 對策建議
中圖分類號:F323.213
文獻標識碼:A
文章編號:1004-4914(2012)11-175-02
寧波市是一個水資源相對短缺的城市,據計算,寧波市水資源總量75.3億立方米,人均水資源占有量僅為浙江省平均水平的57%,全國平均水平的50%左右。加上城市和經濟的飛速發展,水資源供需矛盾和環境問題已成為制約寧波市經濟發展的一個重要因素。而農業歷來是用水大戶,由于全市農田水利基礎設施仍較薄弱,灌溉水的利用率和利用效率不夠高,灌溉水利用系數僅為0.55,,節水潛力巨大,因此農業發展走節水之路是社會經濟發展的必然趨勢。
一、寧波市農業用水和農業節水現狀
1.全市農業用水狀況。農業用水主要包括農田作物(種植業)灌溉用水、林業(茶、桑、果等)用水、畜牧業(豬牛羊及家禽等)用水。農作物灌溉是指在作物生長過程中,除了天然降水還不能夠滿足正常需要而進行補給的灌溉用水量。其大小不僅受氣候的影響,而且還受作物種類、土壤種類及管理水平等多種因素的影響,在國民經濟各部門中是用水大戶。1980年全市農田灌溉用水量為12.02億立方米,占全市年用水總量13.96億立方米的86%,20世紀90年代之后,隨著城市化進程的加快,種植結構的調整,節水技術的推廣,農田灌溉用水量在社會總用水量中所占比例逐年下降。盡管農業用水量逐年減少,占總用水總量的比重逐年下降,但工業用水量、城鄉生活用水量卻快速增長,而水資源承載能力是有限的,限制了農業用水量的進一步增加,這也決定了農業發展必須走節水、高效之路。
2.全市節水灌溉設施現狀。目前,全市水利工程供水能力已由解放初期的3億立方米,增加到23.7億立方米(含河道),農田有效灌溉面積已達到269.4萬畝,占農田總面積的93%;旱澇保收農田達到177.8萬畝,占農田總面積的61.1%。各縣(市)區在低產田改造、商品糧基地建設、農業綜合開發等農田建設項目資金的支持下,建設了一大批農業節水灌溉工程,重點開發并推廣應用了管道灌溉、渠道防滲、灌溉用節水閥門、泵站節能改造、排水降漬、噴灌、滴灌等節水增效工程技術。到2010年底,全市節水灌溉總面積已達249萬畝,其中渠道防滲面積187.6萬畝,低壓管灌面積5.7萬畝,噴微灌面積23.4萬畝。
3.全市農業節水技術主要應用模式。(1)節水灌溉工程性技術。渠道防滲。其糙率小、流速快,可使渠系水利用系數提高到0.6~0.85,比原來的土渠提高50%~70%。低壓管道輸水灌溉。輸水管道常用的管材有混凝土管、塑料管等,雖一次性投入較高,但綜合經濟性能仍優于明渠。噴灌。噴灌是利用管道將有壓水送到灌溉地段,通過噴頭分散成細小水滴,以均勻地噴灑方式對作物進行灌溉,水的利用率可達80%以上。至2010年底寧波全市噴微灌累計受益面積已達到23.4萬畝。微灌。微灌是比噴灌更省水的灌水技術,到2006年末,全市噴微灌設施累計受益面積已達10萬畝。(2)節水灌溉非工程性技術。水稻薄露灌溉技術。簡單說就是“薄灌水,常露田”。這種方法,使水稻田有一半時間濕潤而無水層,使水稻根系既有水分,又有氧氣,促進水稻生長,并在增產前提下實現節水、節能。水稻無水層灌溉技術。1998年開始,全市進行水稻無水層灌溉技術試驗示范。根據水源和地形條件不同,形成水種濕管、直播濕管和旱種旱管三種方法。調整農業種植結構。進入21世紀,各地圍繞農業增效、農民增收,結合寧波實際調整農業產業結構,發展高效農業,推廣高效新型種植模式,把大面積高耗水農作物退出種植結構。而以蔬菜、瓜果、豆類等耗水較少、高效經濟作物取代。早、晚稻由1990年的448.1萬畝穩定調減到目前的180萬畝左右。而耗水量較少的經濟作物面積有較大幅度增長,節水增收明顯。
二、高效農業節水技術推廣發展中存在的問題
1.高效農業節水技術基礎研究滯后。高效農業節水是一項復雜的系統工程,需要綜合利用各種農業節水措施的技術集成。寧波市過去對單項節水工程技術研究、應用較多,對農業工程節水與非工程技術(農藝生物節水技術、節水管理技術等)相結合的綜合集成技術研究欠缺,難以形成高度集成的綜合農業節水技術體系。特別是至今缺少適合寧波市特點的規范標準、衡量和度量節水效益的評價標準和指標體系。雖然結合本地特點提出了幾種農業節水的模式,并在前幾年進行了試驗,但面對農業結構多樣性的特點,尚難提出全面規范的技術標準,導致技術指導的針對性和有效性不夠;節水灌溉設備的生產和產品質量還不能完全滿足節水灌溉的發展需要,節水灌溉管理的信息化、自動化水平不高,節水灌溉設備的技術監督和質量檢測工作亟待加強。
2.高效農業節水技術投資力度不足。目前,節水推廣的資金由國家和地方政府補助外,農戶自己要負擔三分之一,負擔較重。近幾年寧波市雖然非常重視高效農業節水工程建設,資金投入逐年加大,但地方配套資金往往不到位,由于投入不足,一些灌溉工程設施老化失修、在一定程度上影響了節水灌溉的推廣。
3.小規模種植管理模式制約噴微灌發展,先進灌溉設施建設速度偏慢。寧波市以往建設的農業節水工程主要以渠道防滲為主,與效益農業、設施農業相配套的先進農業節水灌溉設施較為缺乏,現有噴、滴灌等高效、先進節水設施灌溉面積僅占節水灌溉面積的8%。分析其原因,主要是土地規模經營的比例還不高,全市尚有近40%的農田由大量農戶分散經營,面積小而不成片,節水產生的經濟效益較小,相互制約,噴微灌推廣使用面臨較大困難。
4.推進高效農業節水政策不完善。各地對農業節水的配套扶持政策研究不夠,如節水灌溉方面的政策、法規和規章制度不健全不配套;農業節水灌溉用水管理體制不適應發展要求;如何用經濟政策鼓勵和調動農民的節水積極性,政府對發展節水農業和推廣節水灌溉應采取哪些保護扶持政策,以及對粗放用水應實施怎樣的約束機制等方面都缺乏有效措施,在一定程度上妨礙了節水灌溉的推廣發展。
三、加快節水高效農業發展的建議
1.加強領導,建立健全高效農業節水灌溉技術支撐體系。各級政府要加強領導,把推廣農業節水工作納入到農村經濟工作的重要日程,要堅持開展以農田水利為重點的農業基礎設施建設,增加有效灌溉面積,擴大旱澇保收、穩產高產農田。并實行目標管理責任制,以農業生產節水、增產、增收為總目標,建設持續、高產、高效相結合的現代節水型農業,建立健全節水高效農業可持續發展的支撐體系,包括技術推廣應用體系,技術與信息服務體系及高效用水管理體系。各地要堅持試點先行、示范引導、以點帶面的工作方法,建設一批區域性農田水利示范鎮(鄉)和一批生態觀光農業、高效特色農業,以推進高效農業節水發展上規模、上水平。
2.因地制宜,突出重點,積極推行高效農業節水灌溉技術。(1)針對灌區工程老化失修嚴重、灌溉水利用率低等問題,要加大灌區節水技術改造力度,以渠道防滲、管道輸水、田間配套、更新改造為重點,完善農田灌排體系,提高灌溉水利用率。(2)加快高效節水設施灌溉工程建設,以高新節水技術推廣為重點,因地制宜開展噴、微灌等工程建設,把高新節水技術推廣應用作為引領節水農業發展,提升傳統農業檔次,適應節水農業發展要求的重要舉措來抓,因地制宜發展露地固定噴灌、露地(設施)滴灌、露地(設施)微噴灌、設施微灌、低壓管道輸水灌溉等高新節水技術工程建設。(3)大力推廣農藝、生物節水技術,以高效、高產、節水為目標,以調整優化農業種植結構為重點,積極調整節水高效型作物種植結構,優化種植模式、種植技術及配套技術,探索作物水肥高效利用的聯合調控技術,加快節水農作物優良品種推廣,加快建立低耗水、高效益的節水型農業結構,推廣應用節水灌溉新方法、新技術。
3.研究制定扶持高效農業節水灌溉工程建設的優惠政策。要從政策和資金上給予扶持或實行低息、無息、貼息貸款金融政策和經濟補貼,按照“誰投資,誰所有,誰管理,誰受益”的原則,引導農民群眾投資興辦節水灌溉工程。同時要充分調動社會辦水利的積極性,多渠道、多層次地籌集建設節水灌溉工程資金,逐步形成國家支持、地方政府引導、農民為主體、社會廣泛參與的高效農田節水多元化投入機制。各級政府要完善配套政策,將推廣高效農業節水作為水利基礎設施建設的一項重要內容納入建設計劃,保障地方配套資金落實,使節水灌溉走上良性循環、滾動發展的軌道。
4.開展高效農業節水新技術、新材料的研究,提高農業節水科技含量。科技創新是高效農業節水快速發展的重要保障條件,各級政府要高度重視農業節水科技創新,要認真總結寧波市和國內外高效節水灌溉工程建設的成功經驗,分析存在的問題,研究加快節水灌溉發展的對策和措施。要進一步發揮大專院校、科研院所和節水灌溉設備生產企業的設備優勢、技術優勢和人才優勢,積極進行節水灌溉新技術、新材料的研究、引進、試驗與推廣,為農業節水科技創新提供人才、技術、資金等支持,科技部門要加強高新節水技術的研發,研究、生產符合寧波市農業節水實際需要的技術、產品,提升農業節水水平。
5.建立完善高效農業節水技術推廣的保障機制和激勵機制。隨著高效農業節水灌溉的發展,農業節水灌溉工程的管理任務也越來越重,對其建設和管理的要求也越來越高,因此要做到建設與管理并重,加強工程質量管理,確保工程質量,使節水灌溉工程充分發揮效益。要建立有效的管理機制,加強技術培訓,制定有關的技術標準、技術規范和管理規程,做好節水灌溉工程的運行管護工作。新建的高效農業節水灌溉工程,都要明晰所有權、使用權和管理權,按照職能清晰、權責明確原則建立水利工程管理體制,制定各項規章制度,將責任落實到人。要建立市場化、專業化和社會化的水利工程維修養護體系,深化小型農田水利工程管理與運行機制改革,因地制宜建立專管與用水戶組織相結合的水管理隊伍,建立行之有效的水管單位運行機制管理運行機制,提高工程管理水平,保證工程長期發揮效益。
參考文獻:
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論文摘要:立足甘肅干旱缺水、農業水資源利用率較低的實際,提出了發展節水農業的目標任務、措施設計要點和完善對策。
干旱缺水是21世紀面臨的全球性環境生態問題。甘肅地處中國西北內陸,屬典型干旱半、干旱氣候區,省內大部分區域降水稀少,且季節分配不均,干旱缺水問題則更為突出和嚴重,農業生產經常面臨春旱、秋旱和伏旱的威脅。解決甘肅的干旱缺水問題,改善生態環境,涵養水源是根本出路。目前,應立足農業灌溉用水量大、浪費嚴重,自然降水攔蓄不充分,水資源總體利用效率較低的實際,將節水的重點放置到農業、農村,積極發展節水農業,提高農業灌溉用水利用率和農村田野天然降水攔蓄能力,這既能有效實現節水目標,也是促進農業農村可持續發展的重要保障。
1節水農業的目標和任務
節水農業是灌溉農業和旱作農業的有機結合,是節水與蓄水并舉,變被動抗旱為主動防旱的農業管理體制的創新和節水技術措施的整合。發展節水農業的總體目標是逐步建立節水型高效農業水資源開發利用體系,實現水資源可持續利用、農業可持續發展、農民可持續增收。當前發展節水農業的基本思路和主要任務是以合理開發、優化配置、高效利用、有效保護現有水資源為出發點,整合和推廣應用各種節水農業工程措施與技術手段,建立并不斷完善節水農業措施和制度,切實解決農業灌溉用水和自然降水利用率低的問題。
2節水農業措施的設計
根據當前節水農業發展的總體目標和農業與水利管理部門分家體制的現狀,結合農業發展的需要,農業部門在節水農業措施的設計中,可從以下幾個方面入手:
2.1土地整理設計根據田面的平整度、地面坡度、土壤類型和農作物種植情況,以及不同灌溉方式和耕作方式的要求進行土地整理設計,可整平的田面盡量要求整平,地面坡度較大的規劃后修成水平梯田、隔坡梯田,面積較大的地塊應合理規劃溝畦,開溝起壟分畦,以增加入滲,減少流失損耗,提高灌溉均勻度和效率。
2.2深耕與深松設計根據不同土壤質地與土地構型、原有耕作基礎,設計節水農業所要求的耕層厚度和有效土層厚度,通過逐年深耕改土,加深耕層,加厚土層達到設計要求,改善土壤的透水性,增加入滲深度,提高蓄水能力,減少流失和蒸發。同時可以促進作物根系發育,擴大根系的吸肥吸水范圍,增強植物抗旱、耐肥、抗倒伏能力。設計中一般要求活土層應保持在30~45cm之間,深耕次數一年一次或隔年一次,深耕時間由冬閑前移至晚秋或后移到早春,深耕后當即耙耱、鎮壓,保護墑情。
2.3淺耕與覆蓋保墑設計通過地表淺耕、降低土壤毛細管作用、控制田間雜草,或覆蓋塑料薄膜、秸稈等,抑制土壤蒸發,減少地表徑流,保持土壤水分,提高水資源利用率。干旱山區尤其應大力推廣全膜覆蓋雙壟溝播技術,并注意盡可能在秋季雨后田間墑情最好時立即覆膜。
2.4化控抗旱劑的推廣使用設計目前我國已成功研制出抗旱保水劑、土壤蒸發抑制劑和植物抗蒸騰劑等三大類化控抗旱劑,并在較大區域、多種作物上推廣應用。各地應根據當地土質和作物種植情況大力推廣選用。拌種包衣選用適合的抗旱保水劑,地表噴施土壤蒸發抑制劑,作物葉面噴灑植物抗蒸騰劑。
2.5節水種植制度的設計在注重市場與效益原則下,根據當地降水分布、干旱發生規律,選擇設計優質、高效、節水的種植制度和作物結構。重點應因地制宜調整種植結構,大力發展節水作物,將過去糧經二元種植結構調整為糧經飼(草)三元種植模式,擴大種草面積,減少灌溉次數,降低用水量。實行間作、套種、寬窄帶狀種植,減輕單位面積土壤水分供需不足的矛盾和壓力。
2.6節水栽培技術的設計包括抗旱節水優質高效作物品種的選擇,機械或人工精量播種、溝播、膜側播等播種技術的推廣,不同作物或同一作物不同生長期需水、供水的控制等。
2.7節水灌溉制度的設計節水灌溉制度既是農業節水措施綜合效果的體現,也是農業節水、工程節水和管理節水三部分的結合點,所有節水效果都要落實到灌溉制度的擬定量化指標上來。節水灌溉制度的設計,首要任務就是應通過對不同區域、不同作物品種需水量科學分析,確定出最佳灌溉用水定額與產量之間的關系,以此作為衡量節水效益的量化標準,指導和規范節水灌溉工作;其次,在灌溉方式上應做到“五改”,即改大水漫灌為壟畦溝灌、改大畦灌溉為小畦灌溉、改長溝灌溉為短溝灌溉、改冬灌為春灌,有條件的地方應積極實施噴灌、滴灌和隔行交替灌溉。
3節水農業措施的完善
3.1注重農業與水利部門的相互協調與配合發展節水農業,應努力克服目前農業、水利兩家一定程度上的脫節,把旱作農業節約天然降水與灌溉農業節約灌溉用水統一到同一個節水農業的系統之中,形成具有完整意義上的節水農業體系。
【關鍵詞】天業節水公司;差異化;競爭戰略
1 企業背景介紹
新疆天業節水灌溉股份有限公司(下稱“天業節水公司”),位于新疆維吾爾自治區石河子市。公司創立于1999年12月,是新疆天業集團生產節水器材的核心企業。 天業節水公司主要從事農用塑料節水器材、塑料管材的開發、加工、生產、銷售和節水灌溉施工安裝。主要產品為:一次性可回收滴灌帶、內鑲式滴灌帶、壓力補償式滴灌管、給排水及農用硬 PVC 管、給水、農用PE軟管以及與節水系統配套的各類管件等。
天業節水公司大田膜下滴灌技術的推廣應用,為農業栽培技術搭建了科技平臺,引發了我國農業生產的一場大變革 , 從根本上改變了傳統的用水方式,提高了水資源的利用率;從根本上改變了農業生產力。石河子墾區推廣應用大田膜下滴灌技術后,將節約的水資源用于種植芨芨草、苜蓿、干草、防風林和灌木叢,促進了生態環境的保護、改善和建設。
2 天業節水公司的內外部環境現狀
2.1天業節水公司的內部環境
新疆天業節水公司已經擁有350條膜下滴灌生產線,每年的生產能力能充分滿足當地對膜下滴灌產品的需求。天業節水已累計推廣面積4000余萬畝,成為國內外規模最大的節水產品生產企業,也是世界上最大的農業節水器材生產和推廣企業。在推廣大田膜下滴灌技術的同時,公司加強科技創新,2008年,節水灌溉技術在水稻種植上的應用獲得成功,實現了水稻旱鐘,這對節水灌溉技術的更廣泛的應用具有突破性的意義。
在百萬畝棉田使用的膜下滴灌全部設備,初始一次性投入已降到 400 元 / 畝左右,是國外同類產品投資的 1/8 。天業節水的膜下滴灌完全可媲美節水最佳國家以色列,甚至并在多方面遠超后者,在世界節水灌溉領域,創造了農田應用上的最大規模及高效節水器材的最低價格,并成為滴灌設備和滴灌產品的最大供應商。
天業節水公司在多年的產品推廣中,形成一套完整的滴灌系統服務模式。公司提出了“與用戶共同發展”的服務理念,加強對基層技術人員和管理人員的培訓,采取各種方式,建設高素質的節水灌溉技術服務隊伍,建立健全了以企業為主體的節水灌溉技術服務體系,實行規劃設計、設備供應、 施工組織、技術指導和人員培訓的全套服務,為用戶提供售前、售中、售后全程服務,一直服務至秋收側產完畢。通過全程服務,使天業節水公司滴灌系統的整體作用得到了充分體現,最終確保了擁護的增產效益,帶動了天業節水滴灌系統市場的快速增長。
2.2天業節水公司的外部環境
2.2.1.一般環境
水資源是不可再生資源,國家已經出臺相關的政策來號召節水行為,并且對節水行業提供資金支持,嚴格限制假冒偽劣的節水產品進入市場。新疆籌備成立了農業節水領導小組,以水資源高效利用為核心,發展節水灌溉。新疆是全國棉花種植的主要產地,棉花生產總值占新疆GDP的1/4,對于嚴重缺水的新疆來說,節水是眾人所盼。目前,膜下滴灌技術由新疆向全國干旱,半干旱地區迅速推廣。
2.2.2行業環境
(1)現有行業內的競爭者
天業節水憑借兵團行政能力、整合兵團客戶資源,客戶群體穩定,設備開機率高,實現規模效益;方興塑化公司與農六師各團場組建股份制公司,產品實行團場內部統購,服務成本低,客戶以及市場穩定,設備開機率高,占據農六師市場;甘肅大禹利用自身資金優勢,在地方市場實施低成本+全程服務戰略,占據新疆部分區域市場,并通過與政府合作,在疆內投資建廠,以投資來置換節水灌溉工程市場,大舉進入區域市場。
(2)購買者
當地政府和兵團通過統一招標的方式,來選擇價格低,質量有保障,服務到供應商,首先考慮兵團內部工程商、供應商,其他為與各師團關系較好且有墊資實力公司。家庭農場客戶,主動選擇成本低、售后服務和信譽好工程商。
(3)供應商
新疆天業化工和中泰公司是天業節水公司生產所需原料的供應商,目前擁有絕對的價格控制權,價值鏈的下游企業完全沒有議價的機會,完全處于一種被動的狀態。天業節水公司的工程配件供應商在市場上較多,競爭比較激烈,議價能力較強,還可以大批量委托其加工。
(4)潛在入侵者
生產PVC管材、邊縫式滴管帶進入門檻低,大量小型加工企業進入市場,PVC管材、邊縫式滴管帶市場處于極度混亂狀態,進入市場風險較大。但對于內鑲式滴管帶和林果用滴灌管由于設備一次性投入較大、技術含量高,技術人員素質要求高,新進入者必須具備相當資金、人力和技術實力,相對競爭較小,利潤空間大。
(5)替代產品
目前,還沒有節水替代產品。
3 天業節水公司競爭戰略的制定
天業節水公司利用外部機會,發揮天業優勢,回避外部威脅,彌補內部弱點,確立針對節水行業發展的專業化經營思路,集中優勢資源以差異化戰略超越行業競爭。
差異化戰略的目標是創造產品和服務的獨特性,要保證差異化的有效性,就必須注意兩個方面:第一是企業必須了解自己擁有的資源和能力,及其是否能創造出獨特的產品;第二,從需求的角度看,必須深入了解顧客的需求和選擇偏好。
天業節水公司具備采取差異化競爭戰略的條件:
1、走自主創新的道路,率先研發相關關鍵技術,實現核心技術的自主突破。
2、生產的節水產品質量好、性能佳,價格有競爭力。
2、客戶對產品的需求不同。
3、針對不同客戶,提供不同的全套服務。
4、實施差異化戰略的競爭對手少。由于國內節水行業的發展水平普遍較低,能采取差異化競爭戰略的企業并不多,因此競爭對手數量要少。
4 天業節水公司競爭戰略的實施
4.1營銷戰略
天業集團形成了自己獨特的技術服務體系和規范。天業集團公司的技術人員通過設計、指導施工、講授膜下滴灌知識、開展技術培訓等,使用戶了解、掌握膜下滴灌技術,并且贏得了用戶的尊重和支持。技術服務不僅為天業集團公司贏得了贊譽,也為公司開創了廣闊的發展空間和機遇,客觀上加速了膜下滴灌市場的成長和走向成熟的進程。作為膜下滴灌技術的首創者,天業集團公司利用技術服務,完成了節水灌溉技術和產品的銷售,成功地創造了大批忠實的顧客。
4.2商業模式創新戰略
關于未來天業集團的商業模式,可從以下兩個方面進行創新:一是在膜下滴灌技術的上游,可采用BOT模式、技術入股等多種合作方式。二是向節水灌溉的下游環節延伸,可以技術承包等方式與農場主合作,從而在產業價值鏈的下游環節實現增值。
4.3技術創新戰略
天業集團針對膜下滴灌方面進行自主創新,堅持走技術集成與技術整合的思路。以逐步改進和完善膜下滴灌系統的性能,降低成本,為農業的豐產、高產提供技術支持。
1997年至今,天業集團用于膜下滴灌研究和開發的投入總額已高達人民幣4億元之多,遠遠高于國內同類企業的投入水平。天業集團每年從銷售收入中提取3%用于科研,這個比例在國內企業中是比較高的。
天業在科研方面投資非常慷慨大方,圍繞節水器材研究與開發,不惜花費巨資建立了專業實驗室和模具中心等。為節水技術研究和產品研發奠定了堅實的基礎。目前,全公司科研機構固定資產總值達6000萬元。
除了擁有自己的技術隊伍之外,新疆天業集團公司還建有兩個國家級研究中心。這些機構保證了公司技術研究和開發的高起點和高水平。此外,公司還設置了塑料研究所、節水技術研究所、機械研究所、農業研究所、化工研究所和質量檢測中心等下屬機構,從而在企業內部形成了完整的技術開發和產品研制體系。
4.4人力資源戰略
面對企業的快速發展和天業化工園區項目的超常規、高速度的建設,天業實施“1355”人才培養規劃。即每年拿出100萬元獎勵做出突出貢獻的人員,每年拿出300萬元落實人才培訓工程,通過有效的培養手段和方式,使年輕員工能夠在相對短的時間內承擔更重要的工作;每年拿出500萬元,加強校企協作,依托石河子大學的全國招收屯墾戌邊本科生,每年還拿出5000萬元左右,為天業大學生建造食堂、活動室、宿舍和住宅,每年要解決近2000名大學生的住宿。構建出適合人才成長的內部環境。天業將以人力資源總量充沛,結構合理,主營產業專業技術力量厚實的人才隊伍,作為企業發展的有力保障。
4.5財務成本管理戰略
4.5.1采購成本控制。采購供應管理按質、按量、按品種規格及時供應生產所需物資和備品備件,保證庫存資金最小,達到數量控制、質量控制和成本控制的目的。
4.5.2生產成本的控制。通過不斷的引進先進的技術和設備,提高生產率,優化產品結構,樹立系統成本理念,狠抓降本增效,降低系統成本為目標,開展全方位對標挖潛工作,最終實現成本下降和整體效益的提高,增強企業的盈利能力。
4.5.3庫存和物流成本的控制。合理的設置庫存,有計劃地消耗庫存,形成集團“一個庫房”的理念,按照物資的“物有所值,物盡其用”的消耗定額和配置原則,壓縮庫存,優化庫存結構,盤活存量物資。
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工程教育專業認證有利于構建我國工程教育質量監控體系,推進工程教育改革,進一步提高工程教育質量;農業水利工程專業結合培養目標、畢業要求,從課程設置、實踐環節、實踐平臺、教學管理和質量保障體系等四個方面,結合專業認證要求,進一步完善專業教學體系。
【關鍵詞】
工程教育專業認證;教育質量;農業水利工程;教學體系
【基金項目】
本文系石河子大學校級教學項目“農業水利工程特色專業建設”的研究成果。
目前石河子大學農業水利工程專業的辦學條件、師資隊伍、教學水平和科研實力得到了整合和提高,整體實力顯著增強;形成了以博士研究生教育、碩士研究生教育、本科教育和成人教育多層次、多渠道、多形式的辦學模式;形成了一支專業水平較高、師資結構合理、發展趨勢良好的教師隊伍;人才培養理念先進、目標明確、規范合理、操作性強;辦學特色鮮明,優勢明顯,專業建設與教學改革成績顯著。為專業的可持續發展奠定堅實基礎,同時也為培養高素質專業性新型人才提供了平臺。結合教育部工程教育認證標準,農業水利工程專業教學體系也進一步完善。
一、農業水利工程專業認證培養目標
按照石河子大學要求,每四年一次進行培養目標的達成度評價,同時對培養目標進行全面修訂,在四年的實施過程中可進行微調,評價與修訂過程由學院、大學兩級機構組織專家評審,同時著重邀請行業和企業專家參與。經對照工程教育認證標準,農業水利工程專業學生主要學習農業水利工程基本理論和基本技能,掌握水利工程設計方法、科學研究方法及施工管理的基本能力,具備農業水利工程的勘測、規劃、設計、施工、管理等基本技能。
二、結合認證標準,完善專業課程體系
1.課程設置
農業水利工程專業課程由學校根據培養目標與辦學特色自主設置,能支持培養目標的達成,課程體系設計由農業水利工程專業資深教師完成,有企業和行業專家參與,包括人文社會科學類課程、數學與自然科學類課程、工程基礎類課程、專業基礎類課程、專業類課程等課程計60余門課。其中,人文社會科學類通識教育課程占總學分的16.7%,學生在從事農業水利工程設計時能夠考慮法律、倫理、經濟、環境等各種制約因素;符合本專業培養目標的工程基礎類課程、專業基礎類課程與專業類課程占總學分的29.8%,工程基礎類課程和專業基礎類課程應能體現數學和自然科學在本專業應用能力培養,專業類課程應能體現系統設計和實現能力的培養。
2.實踐環節
實踐環節包括課程實驗與實習、課程設計、專業認識實習、專業生產實習、畢業設計(論文)及其他實踐環節等,其中畢業設計(論文)不少于12周,課程實驗8~16學時,課程設計一般安排1~2周。實踐教學體系結構包含課程實踐教學、專業實踐教學和畢業實踐教學三部分。課程實驗包括物理實驗、水力學實驗、土力學實驗、測量學實驗、電工學實驗、材料力學實驗、建筑材料實驗、灌溉排水工程學實驗、水工模型實驗、節水灌溉實驗、水工鋼筋混凝土結構實驗等;課程實習包括測量實習、水文實習、水文地質實習;課程設計包括水文學及水利計算課程設計、灌溉排水工程學課程設計、水工混凝土結構課程設計、水土保持學課程設計、節水灌溉技術課程設計、水工建筑物課程設計等;專業實習包括認識實習、生產實習。還包括其他實踐環節,如:工程技能訓練、科技方法訓練、科技創新活動、公益勞動、社會實踐,結構模型制作大賽、全國周培源大學生力學競賽、大學生創新創業實驗計劃等。
3.畢業設計(論文)
工程實踐與畢業設計(論文)占總學分的16.7%,畢業設計(論文)選題90%以上結合本專業的工程實際問題,培養學生的工程意識、協作精神以及綜合應用所學知識解決實際問題的能力。
(1)選題。
畢業設計或畢業論文題目以所學農業水利工程知識為基礎,同時結合生產科研項目開展,進行綜合訓練;也進行涉及本專業的有關研究熱點進行專題研究,主要分為5個方向:農業水利工程規劃與設計、節水灌溉技術設計、灌區水利工程設計、灌區水利工程管理與施工組織設計、專業相關熱點問題研究(論文)。
(2)內容。
由水利工程系負責組織畢業設計的選題論證、文獻調查、技術調查、設計或實驗、結果分析、寫作、繪圖、結題答辯等,使學生各方面得到全面鍛煉,并培養學生的工程意識和創新意識。
(3)指導與評價。
畢業設計(論文)的相關材料,包括設計選題指南、設計任務書、設計開題報告,反映指導教師指導與管理過程的材料:指導教師、評閱教師、答辯記錄等齊全。結合生產項目進行的畢業設計(論文),由教師與新疆天業節水有限公司、兵團設計院一分院、石河子市天興設計院等企業專家共同指導,答辯時有兵團設計院一分院、石河子市天興設計院、新疆天業節水有限公司等企業專家參加。
三、農業水利工程專業實踐平臺建設
為了滿足農業水利工程專業實踐教學的需要,學院在校內及校外相關企業建立了專門的專業教學實習、實踐教學基地,先后與新疆天業節水灌溉股份有限公司、中國長江三峽集團公司三峽培訓中心、新疆生產建設兵團勘測規劃設計研究院、新疆兵團建設工程(集團)有限責任公司等設計、施工、監理單位簽訂了長期的合作協議。目前形成了灌溉工程實習基地、水文實習教學基地、蓄水引水工程實習基地、科研試驗實習基地、水管單位實習基地、設計單位實習基地等10多個實習基地,每年可容納200人左右學生進行課程實習、認識實習、生產實習、畢業實習等。
四、教學管理和質量保障體系
按照“以人為本、全程保障、以評促建、提升內涵”的原則,農業水利工程專業建立教學過程質量監控機制,學院主管教學領導負責,由水利工程系進行課程的教學大綱、考試大綱、教材、教案、講稿審定,同時對課堂理論教學、課程實驗、實踐等環節進行質量考核。農業水利工程專業課程體系設置每4年進行一次調整,每年進行微調;教學質量評價由大學教務處和學院組織實施,分為學生評教、大學督導評教和教師同行評教,每學期評教1次。統籌協調教學管理,抓標準、抓評估、抓建設,構建了教學評價與管理并行的質量保障運行機制。
1.教學質量體系
科學構建了目標與過程并重的本科教學質量監控體系,該體系由目標、組織、管理、評價反饋、保障五個子系統組成閉環,通過校院兩級管理、兩級督導、校院系三級保障模式有效運行,形成良性循環,對各教學環節提供了全面質量監控和質量保障。建立年度考核制度,形成保障本科教學質量的長效機制。學校實行二級教學管理模式以來,堅持對各院系本科教學工作實施年度考評,形成了保障本科教學質量的長效機制。
2.教學評估體系
學校和學院構建了學生、教師、領導、督導“四位一體”的教師教學評價體系,實施常態化教學質量評估。采用督導專家、領導聽課檢查、教師互評、學生評教、學生座談會、問卷調查等多種手段和途徑,及時廣泛地收集教學質量信息,實施公開、公平、公正的教學評估,全面監控教學質量狀況。農業水利工程專業在對教學質量有重要影響的一些關鍵點上給予了重點監控。例如,在嚴把教師教學關方面,嚴格執行教師開新課和新開課的試講制度,始終堅持對青年教師實行助課、聽課和試講制度,有效促進了新教師教學水平的提高。在課堂授課方面,建立了學院領導、專業帶頭人、督導組成員聽課制度,嚴格規范教師的課堂授課行為,并利用課堂教學檢查、專家聽課、學生評教等手段及時監控教師的授課情況。
作者:呂廷波 李明思 何新林 單位:石河子大學水利建筑工程學院
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關鍵詞:水生態安全;耕地保有量;石羊河流域
中圖分類號:F323.213 文獻標識碼:A 文章編號:1003-4161(2012)01-0105-04
耕地保護是我國的基本國策,加強多方面的耕地保護研究也已經是一種必然。現階段基于糧食安全的耕地保護研究已經相對成熟,且研究結果的區域可參照性強;而基于生態安全的耕地保有量研究還相對缺乏。水量安全、水質安全、水生態環境安全和與水有關的經濟安全為水生態安全主要考察水資源的四個方面[1]。本文從水量安全的角度,根據區域生態、生產、生活用水的需求與供給情況,分析在有限供水條件下,按不同灌溉定額下的耕地保有量,以確保區域水資源的供需平衡,保證區域生態安全和區域發展為原則,依靠水生態安全來確定區域耕地保有量。
一、研究區概況與研究方法
(一)研究區概況
武威市地處甘肅省河西走廊東端,位于東經101°49′~104°16′,北緯36°29′~39°27′之間。從水資源狀況來看,全區多年平均自產水資源總量為14.937億m3,其中黃河流域3.725億m3,利用率僅9%,大部分流出區境:石羊河流域11.212億m3,利用率已高達89.6%。根據2005年土地利用更新數據,武威市耕地面積359 563.53hm2。2005年水澆地226 162.8hm2,占耕地總量的62.90%;由于干旱缺水,武威市土地資源得不到充分利用,已利用的農地總體質量較差。一是農用土地比重低,全區農、林、牧總用地僅占轄區面積的49.25%;二是墾殖率低,僅有11.22%,區內僅石羊河流域就有宜農荒地約13. 393萬hm2,因無水而難以開墾;三是耕地利用率低,全區耕地保灌面積僅占耕地總面積的59%左右,多年來包括復種面積
在內,全區總播種面積只占總耕地的92%左右;四是林牧業用地質量較差,林地中有林地面積僅39.44%,現有森林維持生態平衡的功能脆弱,草地中干早半干旱和荒漠草場約64.05萬hm2,比重高達64.42%,草地的綜合生產力水平低下。
(二)研究方法
研究以武威市土地利用總體規劃修編前期研究專題為背景,以石羊河流域水危機和生態危機為研究對象,選取2003 年為現狀水平年,2010 年和2020 年為規劃水平年,根據預測的農業用水量和農田灌溉配水定額計算出武威市基于水生態安全的耕地保有量。具體測算步驟為:
(1) 水資源供給分析。
(2) 水資源需求預測。包括:生活用水預測、工業用水預測、農業用水預測、生態環境用水需水量預測。
(3) 耕地保有量測算。
通過擬定田間節水灌溉模式,擬定各灌溉模式灌溉定額,確定農田灌溉配水定額,根據節水灌溉調整后得到的規劃水平年農田配水面積和綜合灌溉凈定額確定各個縣區規劃水平年的農業用水量,根據確定的農業用水量和農田灌溉配水定額可計算出基于農田灌溉配水確定的耕地面積。在研究區域耕地類型單一的情況下,即可得到規劃水平年基于生態安全的耕地保有量。考慮部分區域耕地資源分布特點和經濟發展情況,需要再加上旱地面積來確定規劃水平年基于生態安全的耕地保有量。具體計算公式如下:
S為耕地保有量;S1為水澆地耕地保有量;S2為旱地面積;
Q為農業生產用水量;V為農田灌溉配水定額。
二、結果與分析
(一)武威市供水量計算
石羊河流域水資源總量為16.59億m3,包括地表天然水資源量和與地表水不重復的地下水資源量。其中地表天然水資源量為15.6億m3, 與地表水不重復的地下水資源量0.99億m3。
按水系分,西大河水系水資源總量2.02億m3,其中地表水資源量為1.91億m3,與地表水不重復的地下水資源量0.11億m3;六河水系水資源總量14.45億m3,其中地表水資源量為13.57億m3, 與地表水不重復的地下水資源量0.88億m3;大靖河水系水資源總量0.13億m3,其中地表水資源量為0.13億m3,與地表水不重復的地下水資源量20萬m3。武威市供水量可按石羊河流域水資源總量扣除西大河水系水資源總量后計算[2-4]。
(二)武威市需水量預測
根據分析預測的各水平年社會經濟發展指標和需水定額,預測各水平年需水量。
在分別預測農田灌溉需水、生活用水、工業用水、基本生態需水的基礎上,可加總得出,不同水平年流域總需水量。
(三)水資源配置
12010水平年流域水資源配置
根據民勤盆地和六河中游的水資源供需平衡結果,綜合分析,2010水平年,推薦的田間節水措施,即六河中游戶均1座日光溫室和1畝大田滴灌,高效節灌面積達到24.73萬畝,占中游總配水面積的11.64%;民勤盆地戶均1座日光溫室和人均1畝大田滴灌,高效節灌面積達到27.46萬畝,占民勤盆地總配水面積的48.81%。
規劃范圍武威金昌兩市出庫斷面可分配水資源量15.31億m3(包括與地表水不重復的地下水資源量0.99億m3和淺山區小溝小河可利用資源量0.64億m3),水資源配置方案為:涼州區7.30億m3,民勤縣2.66億m3,古浪縣0.70億m3,金昌市4.65億m3。
此方案下,全流域用水結構(生活∶生態∶工業∶農業)由現狀的3.7∶4.5∶5.4∶86.4,調整為4.6∶6.1∶12.0∶77.3,農業用水比例大幅下降,用水效率明顯提高;各盆地地下水采補基本平衡。
22020水平年流域水資源配置
在2010水平年治理措施的基礎上,為了實現民勤盆地地下水正均衡,使地下水淺埋區(埋深小于3米)范圍逐步擴大,需進一步在六河中游的黃羊、古浪、東河、清河灌區進行節水改造,節余水量通過東大河至蔡旗專用輸水渠輸向民勤。基本實現全流域社會經濟與生態環境的可持續發展。
2020水平年水資源配置方案:
規劃范圍武威金昌兩市出庫斷面可分配水資源量15.31億m3(包括與地表水不重復的地下水資源量0.99億m3和淺山區小溝小河可利用資源量0.64億m3),水資源配置方案為:涼州區7.30億m3,民勤縣2.96億m3,古浪縣0.7億m3,金昌市4.35億m3。
此方案下,全流域地下水采補實現正均衡0.94億m3,其中六河水系中游武威南盆地地下水采補持續保持2010水平年基本平衡狀態,下游民勤盆地實現正均衡0.26億m3;西河水系正均衡0.65億m3。到2020年,全流域用水結構(生活∶生態∶工業∶農業)由2010年的4.6∶6.1∶12.0∶77.3,調整為6.6∶6.9∶16.4∶70.1,農業用水比例進一步下降,用水結構更趨合理。
(四)流域水量分配方案
根據水資源基本規定和定額指標體系,提出多年平均情況下的流域水資源分配方案,見
在多年平均水量方案的基礎上,對不同來水頻率(P=90%、P=75%、P=50%、P=25%、P=10%)按照優先順序進行分配,即:枯水年:按照優先保證生活用水、其次保證重點工業和基本生態用水、剩余水量滿足農業和其他用水的配水原則進行分配;豐水年:按照配水優先序不變、水量不再增加、富余水量全部沿河道下泄。
在空間上表2的水量界定的是分配給各縣區的凈水資源量,在類別上界定的是分配給各行業的凈耗水量。各縣區各部門的水量總和,即為該縣區在來水多年平均狀況下的最大的可耗水量。各縣區可在此框架下,通過節約、調整、處理、利用等措施,挖潛改造,最大限度地提高水資源對國民經濟各部門的滿足程度。
(五)灌溉定額
武威市現狀灌溉模式主要為常規灌溉,田塊大、平整度差,灌溉粗放,用水浪費,此部分灌溉面積約占總面積的92%,高效節水灌溉比例不到1%。
根據石羊河流域的自然條件,通過節灌模式的適應性分析論證,適宜發展的節灌模式主要有:渠灌、管灌、大田滴灌和日光溫室等。渠灌就是對斗農渠實施硬化襯砌,田間采用小于0.5畝的小畦灌溉;管灌就是對斗農渠采用管道輸水,田間采用小于0.5畝的小畦灌溉。
灌溉定額綜合考慮氣候、高程、土壤、種植結構等因素[5],結合灌溉試驗資料,對比新疆、甘肅黑河流域等自然條件類似地區的節水灌溉制度以及本流域的灌溉試驗資料,分西大河片、六河中游片、六河下游片,擬定各灌溉模式灌溉定額。對應不同的田間節灌模式,按灌溉模式面積比例分片綜合出不同水平年的凈灌溉定額。詳見表3。
(六)基于水生態安全的耕地保有量測算
石羊河流域現狀產業結構布局與流域水資源承載力極不匹配。第一產業規模偏大,用水量過多,水資源利用效率和效益不高。為此,必須通過優化農業種植結構,控制農業灌溉規模,加大節水型經濟作物種植比例,減少農業用水總量,把擠占的生態用水退出來。加快流域的城鎮化建設、產業結構調整和農業內部結構調整步伐,減輕水土資源的承載壓力,是流域治理最直接有效的措施[6-10]。
農田灌溉規模調整后,石羊河流域要以糧食自給自足為條件,大面積推廣高效節水模式,因地制宜的推進產業化的高效種植業發展之路,其已經不再適宜作為甘肅省的商品糧基地。在種植結構調整方面,六河中游適宜發展以外銷為主的日光溫室蔬菜基地[11];對于六河中游井灌區,可以以葡萄酒業為支撐,發展釀酒葡萄基地;依托下游民勤盆地獨特的自然地理條件,實施經濟作物的規模化種植,可選擇棉花、瓜類、鹽地藥材等,目標是帶動武威市逐步走上農業產業化、工業化發展之路。同時,為了確保產業結構調整的順利實施、地區各類產業的持續發展,政府在高效節灌模式的實施過程中,應當積極做好市場引導、技術指導、水資源管理等各項工作[11]。
以上述確定的農業用水量和農田灌溉配水定額為依據,可計算得出2020年基于農田灌溉配水確定的耕為21.61萬hm2。
三、討論與結論
武威市土地利用總體規劃中,確定的耕地保有量目標,2020年,為35.72萬hm2,完全保證較高復種指數下的武威糧食的完全自給以及較低復種指數下至少120%的糧食自給。該規劃目標與武威市現狀耕地面積接近。武威市現狀耕地中,水澆地占62.9%,即水澆地面積約為22.05萬hm2,與基于水生態安全測算值基本接近,即現狀水澆地面積已是水生態安全的臨界值。根據測算結果可考慮武威市是否適合作為糧食基地,其耕地保有量測算方法有必要根據區域實際進行更新研究。
石羊河流域位于甘肅省中西部,屬于典型的灌溉綠洲農業。但由于綠洲農業被沙漠戈壁包圍著,氣候惡劣,流域內水資源過度開發利用,綠洲用水供需矛盾非常突出[12],區域生態系統異常敏感和脆弱。尤其是下游民勤地區生態已十分脆弱,隨著人口的持續增加,在50年綠洲氣候不明顯的情況下,由于人們不合理的開發,導致地下水開采過度,造成綠洲面臨退化消亡威脅,嚴重危及當地居民的生存[13]。傳統農業規模一直處于擴張狀態才維持了現有人口的溫飽生活水平[14]。一方面為確保糧食安全而擴張綠洲農業,人工綠洲不斷擴大,另一方面這種傳統粗放的農業擴張又會直接導致生態環境的惡化,天然綠洲則不斷萎縮,致使石羊河流域農業發展陷入一種惡性循環。因此,耕地保護納入生態系統是生態保護的必然,也是保持區域水土平衡的需要。
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衡水市地處嚴重干旱缺水的華北平原中心地帶,多年平均降雨量518.9 mm,水面蒸發量卻高達1 300 mm,全市人均148 m3,低于全省人均386 m3的水平,僅為全國人均水平的5.5%。衡水市平均用水量1 600 m3/hm2,均遠低于全省和全國平均水平。由此可見,衡水市水資源已達相當匱乏的程度。由于缺水,工業及居民用水全部要依靠深層地下水。據資料分析,每年深層地下水允許開采量2.43億 m3,而實際全市每年開采量都在8.20億 m3以上,年超采量在6億m3左右。深層地下水埋深大幅下降,2003年漏斗中心埋深100.02 m(冀州市劉豐備、7月11日),漏斗面積(0 m等水位線)為8 442 km2,在河北東部平原形成了世界上最大、最深的淡水“漏斗”,其中以我市的冀棗衡和滄州漏斗這兩個深層地下水漏斗為最,已成為國內乃至國際關注的生態問題。隨著地下水位的不斷下降,造成機井報廢,機泵多次更新換代,提水能耗增加,農田灌溉成本加大,農民負擔加重,農業抗災能力降低,對農業特別是小麥生產的可持續性帶來嚴重威脅,對全市經濟社會發展的瓶頸制約日益突出,地下水超采治理已經到了刻不容緩的地步。
二 研究總結農田水利高效節水經驗
衡水市桃城區水務局提出“一提一補”節水機制中的“一提”就是根據各種水源的重要程度將水價提高;“一補”就是將水價提高的部分按用水單位進行平均補貼。這一制度變革的關鍵是經濟杠桿撬動了農民的切身利益,節水觀念有了根本性轉變,實現了由“要我節水”到“我要節水”的嬗變。
三 研究新的農田水利高效節水理念和措施
主要治理舉措針對地表水匱乏、產業結構遠超水資源承載能力、種植結構不可能大規模調整的實際,在保障糧食安全和人民群眾收入不降低的前提下,地下水超采綜合治理須以節水為核心,不單是地下水,地表水也要節水,發展從渠首到田間、從生產到生活的全方位節水體系。按照強化自身、深度挖潛、力爭外援、優化配置的思路,治理和保護好當地地表水、地下水、過境水、引黃引江外調水、非常規水等五大水源,實現“五水同治”。采取水、林、田、湖系統治理,實施“引、蓄、灌、節”水利工程措施、農藝生物節水措施、管理節水措施以及人工增雨措施,著力做好工程建設硬措施,還要創新體制機制軟措施,努力改善地下水生態環境。
(1)做好“節”字文章,著力轉變粗放的用水方式。
農業上,把節水灌溉作為發展現代農業的一項根本措施,實施渠道防滲、管道輸水、咸淡混澆等節水工程建設;特別是在土地流轉、設施蔬菜種植、農業產業規模化的井灌區,集中建設微噴、滴灌等高效節水灌溉工程,著力轉變農業灌溉粗放用水方式。工業上,嚴格落實最嚴格的水資源管理制度,大力推行節水技改和節水產品,加強用水定額和計劃管理,加快實施污水處理廠改擴建工程,推廣一水多用、循環利用。生活上,改革完善水價管理機制,提高全民節水意識,搞好節水型社會建設。
(2)做好“引”字文章,著力開展引蓄水灌區建設。
一是加快南水北調配套工程建設,確保如期竣工投用。二是實施連通蓄水工程,包括衡水湖調蓄綜合治理、坑塘河渠連通蓄水及雨水收集等,實現雨水洪水資源化,增強區域水網調蓄能力。三是實施引水灌區建設,圍繞石津干渠引崗黃水庫、位山引黃、濮陽引黃、引衛南運河、潴龍河引王快水庫等可利用水源,建設灌區配套工程,恢復和發展地表水灌區面積。四是實施人工增雨工程,建設標準化人工增雨作業點,增強火箭發射裝備,擴大人影作業面積,增加雨洪資源量。
(3)做好“調”字文章,著力推進農藝生物節水措施。
首先要調結構。在保障國家糧食安全和農民收益的前提下,依靠政策扶持引導和典型示范帶動,在深層地下水嚴重超采且無地表水替代的區域,鼓勵改種青貯玉米、苜蓿等飼草作物。同時以衡水湖周邊地區為重點,實施還林還濕。其次要調方法。改變過去傳統播種、澆水方法,采用現代化的農機具及新工藝,推廣小麥保護性耕作和水肥一體化節水技術。再次要調品種。深入研究并嘗試種植抗旱品種小麥,選擇蓄水保墑能力較好的麥田,推廣實行春灌一水穩產配套技術。
四、創新體制機制
1、農業水價及農田水利設施運行管護機制創新
(1)建立合理的農業水價形成機制
區分地表水灌溉、地下水灌溉和其它水源灌溉方式,按照滿足
排水工程正常運行的需要核定農業供水成本。落實灌排工程運行維護費財政補貼政策,原則上灌區骨干工程運行維護費由省內各級財政補助,末級渠系運行維護費由受益主體承擔、財政適當獎補。從成本中扣除財政補助部分確定最終水價,在此基礎上定額內用水實行優惠水價、超定額用水累進加價。井灌區適當拉開各級次用水量的價格差距,利用提價收入和財政補助資金設立節水獎勵基金,用于高效節水新技術示范推廣,節水技術創新等。
(2)結合水權制度建設嚴格用水總量控制
根據試點區水量減退目標,科學核定農業灌溉用水總量,將用水權逐級分解到縣、鄉鎮、村、農戶,地表水取水量分解到取水口門、地下水取水量分解到井。加強灌溉試驗和成果推廣應用,指導地方不同作物灌溉定額,建立科學的灌溉制度。對于節約的用水量指表鼓勵用戶自行流轉。
(3)推進農田水利設施運行管護機制創新
按照“產權有歸屬,管理有主體,運行有機制,工程有實效”的工作思路,堅持“政府引導、市場驅動、分類指導、逐步推進”的原則,探索建立“投資主體多元、產權制度清晰、養護責任明確、使用效益顯著”的小型農田水利工程建、管、養、用一體化的新機制,構建新型的農田水利社會化服務體系。小型農田水利工程改革范圍主要包括:中小河流及其堤防,小型水閘,農村飲水安全,灌、排、蓄、等小型農田水利工程。針對不同類型工程特點,因地制宜采取專業化集中管理及社會化管理等多種管護方式。 建立財政獎補機制,強化績效評價, 按照“獎優罰劣”的原則,根據管護實效進行補助。積極探索成立專業化養護公司,負責國有公益性水利工程的維修養護,由政府購買服務。
五 結論
除了充分利用以上等方式節水,衡水市還提出相關安排,包括推進南水北調配套工程,建設水廠以上輸水管道工程和各縣、市、區地表水廠及配水管網工程,以及石津灌區恢復,引黃、引衛、衡水湖灌區工程和引王快水庫灌區工程等。另外,衡水還提出建設衡水湖調蓄綜合治理工程,除有效保障周邊地區生態、生活用水外,還可以調蓄農業灌溉用水1-1.5億立方米治理地下水超采的過程,其實是建立更有效的水資源分配機制的過程,而其背后所涉及的不只是生態本身,還關系到經濟發展和人們生活等諸多層面。這需要地方政府在生態治理中跳出單純的生態層面,從戰略視角去謀劃部署,作出系統性安排。如此才能把解決生態問題的過程,切實變為轉變經濟發展方式改變人們生活方式的過程。
推廣農田節水灌溉技術的過程中,最關鍵的是樹立起全民的節水觀念,大家對節水都重視起來,大家都想辦法節水,辦法是很多的。有領導的重視,有群眾的支持,又能采用正確的科學的技術.我們相信我市的節水灌溉事業定會取得更大的成效。
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關鍵詞:農業灌溉;節水技術;低壓管道
中圖分類號:TV21 文獻標識碼:A
1概述
我國的水資源嚴重短缺, 農業用水占我國每年用水總量的70%左右,且浪費現象非常嚴重。目前我國的灌溉面積大約為5330hm2,比起灌溉水利用系數達到0.8以上的先進國家而言,我國灌溉水的利用系數只有0.4左右,60%的水在輸水、配水和田間灌水等環節中被浪費掉。若采用先進的節水灌溉技術,將全國的灌區灌溉水利用系數提高0.1,則每年可節約水400億立方米。因此,提高水資源的利用率,節約用水和科學用水是解決水資源問題的核心任務。
2管道輸水灌溉的特點
管道輸水是指用管道替代明渠的一種輸水工程措施,它將灌溉水由分水設施通過一定的壓力輸送到田間。管道輸水既可由管道分水口分水進入田間溝、畦,也可在分水口處連接軟管輸水進入溝、畦。管道輸水灌溉具有節水、省地、省工、低能耗等特點,成為節水灌溉技術中的常用措施。
2.1節水
管道輸水通常都采用地埋式,故基本上消除了水的蒸發和滲漏損失。測試顯示,在輕壤土中采用管道輸水灌溉,水的利用系數為95~97%,比土渠、混凝土渠分別提高30%和10%。此外,用軟管灌溉可順畦埂從遠到近分段澆地,常畦短灌,均勻灌水,灌水定額為600立方米/公頃。管道灌溉較土渠灌溉可節約用水40%左右,較混凝土板襯砌渠道節約用水8%,較石砌防滲渠道節約用水16%左右。
2.2耕地占用少,方便機械耕作
井灌區土渠一般占耕地面積的1~2%左右。管道埋入地下替代土渠后,可使耕地面積增加1~2%。雖然渠灌區輸水流量大,但存在渠道占用耕地面積大的問題,故在渠灌區實現管道灌溉后,減少渠道占用耕地的優點十分明顯,具有顯著的經濟和社會效益。此外, 管道埋入地下替代土渠后,有利于機械耕作,提高勞動效率。
2.3適量適時灌溉,灌溉周期縮短
輸水快、及時供水、縮短輪灌周期是管道輸水灌溉較土渠灌溉的優勢,既改善了田間灌水的條件,又利于適量適時灌溉,進而充分有效地滿足作物生長期,尤其是作物需水關鍵期的需水要求。土渠灌溉因輪灌周期長,灌水不及時而影響作物生長,造成減產。管道輸水灌溉較好地克服了這一缺點,起到了增產增收的效果。又避免了跑水漏水,節省了管理用工,提高了管理效率。
2.4 應用范圍廣、經濟合理、效益好
據研究調查表明,在提水站或機井供水的前提下,管道灌溉比渠道灌溉能夠節省30%左右的能耗。管道輸水灌溉使用的是有壓供水,所以管道輸水灌溉適用于各種地形,且對土渠難以灌溉的耕地也可進行有效的灌溉。不僅擴大了灌溉的面積,也提高了灌溉的經濟效益。
管道灌溉技術簡單易學,可輕松掌握管道灌溉設備的運用。地面軟管可跨溝、越溝、拐彎和爬坡,可塑性好,埋在地下的硬塑料管具有防凍裂、壽命長的特點,水泥管方便就地取材。因此,不同的作物、土壤、水源、及流量均能適應于管道灌溉。
3在單井管道灌溉中安全閥的使用情況
在低壓管道灌溉中,為了保證管道在開機和突然停電時避免遭受停泵水擊的破壞,可在管網首部安裝安全閥和排氣閥裝置。由實踐調查可知,對接式、水塔式、三通式、井管式幾種安全閥或排氣裝置效果好,可大力推廣。
3.1對接式
對接式即在接頭上部安裝鑄鐵安全閥,接頭下部與PVC地下管道相接,鑄鐵管或鋼管接頭與水泵出水管直接聯接。具有運行效率高,安全性能良好的特點。
3.2水塔式
水塔式即水塔底部與地下PVC管相接,水泵出水管進入磚砌的水塔式水池(池高2~3m,內徑0.4~0.5m,呈方形),水塔可將水壓入地下管道進行灌溉。與對接式相比,該形式前期設備成本較低,但后期運行成本較高。
3.3三通式
三通式即PVC三通管件其中一通向上安裝2~3m與之同徑的PVC管,一通與地下PVC管道相接,一通與水泵出水管相連。與其他形式相比,三通式具有效率高、安裝方便、經濟實用、投資低等優點。
3.4井管式
井管式即水泵出水管的底部與地下的PVC管網相接,另一端進入混凝土井管,需2~3節(2~3m),內徑Ф200~400mm的井管。
4低壓式管道灌溉的管理規范與技術要求
在水利工程中,正確處理協調好建、管、用三者的關系十分重要,低壓管道灌溉工程也是如此。為了實現利用低壓管道灌溉增產的目標,管道是其中的關鍵,而建好管道是根本。要想充分發揮其效益,必須保證管道系統建設的質量,并且管好用好。
4.1管理規范
為了保證低壓管道灌溉系統的正常運行,需要建立一套與低壓管道灌溉系統相適應的、較完善的管理規范。可以從依法管水、實施承包經營責任制、完善組織管理、建立相應的標準等方面改善管理規范。
4.2低壓管道灌溉系統運行時的技術要求
灌溉前管道的檢修工作十分必要,首先打開應澆地塊的給水栓,且每條管道上至少打開三個;接著開進水閘。進水閘開啟時,要注意壓力池水位和堰頂齊平,且水位穩定,能夠滿足管道用水量;最后,結束灌溉時操作次序相反,即先關閉進水閘,然后再關閉給水栓。在冬天灌溉結束時,還應排進管道內殘留的水。否則,易凍壞管道。
5國內低壓管道輸水灌溉技術存在的不足
5.1管道輸水灌溉工程的標準低。數千萬畝管道輸水工程是在20世紀80年代初期邊研究邊實踐中其發展規模才逐漸壯大起來的。因此,管道輸水灌溉工程的標準跟不上管道輸水灌溉在實踐中的設計、施工、使用的步伐。
5.2缺少大口徑管材、系列配套管件及附屬設備。管道輸水灌溉技術的發展速度和工程質量仍不能滿足管道灌溉的實際需求。影響這一現狀的原因主要是,專門生產農用管道系列管件、管材及附屬設備的廠家還未產生,而生產適合大型灌區發展管道輸水灌溉技術的大口徑管材廠家尤其缺乏,即使井灌區用的管材、管件也沒有形成系列化、規格化、標準化和產業化生產。
5.3工程規劃設計水平尚需提高。在整個管道輸水系統投資中,管網系統的投資是最大的。為了提高灌溉效益,降低工程投資成本,可對管網進行整體的優化設計。然而,由于我國當前的管網工程規劃設計水平,對官網的優化難以實現。
5.4田間工程的標準和配套程度有待提高。目前,無法未形成標準化、系列化的定型產品和技術主要是由于給水拴或出水口向田間輸水壟溝灌水的配水裝置及配水技術還不完善。
5.5投資少。在國外發達國家中,管道輸水已經達到90%以,而在我國管道輸水由于其投資較少,其覆蓋率遠不如國外。因此,有關部門應加大在管道灌溉上的投資。
5.6設備利用率低。大口徑低壓管道輸水在很多灌區代替明渠輸水已經成為未來發展的趨勢,但是,目前許多設備利用率較低。主要原因是運行管理以及推廣的不到位,造成了不必要的資源浪費。
結語
由于水資源的短缺,農業節水已成為節水的重點,而渠灌區節水則是重中之重。隨著我國井灌區低壓管道輸水灌溉技術的成熟,低壓管道輸水灌溉面積約占井灌區總面積的1/4,但目前尚有約933公頃的耕地面積還未推廣低壓管道輸水。考慮到農村城鎮化、農業產業化的發展程度,目前我國主要是利用先進的科學技術和現代設施來提高灌水效率與農田自動控制程度從而達到農業節水的目的。據實踐表明,灌溉輸水管道化的適用性強,能夠實現合理控制輸配水、減少耕地占用、降低灌溉用時,經濟效益高。因此,灌溉輸水管道化應是農業灌溉節水的主要措施。為了節約灌溉用水,促進低壓管道輸水灌溉技術的發展,急需迫切展開開農業高效用水投入機制、政策、法規及管理服務體系的研究。
參考文獻
[1]吳普特,牛文全,郝宏科.現代高效節水灌溉設施[M].北京:化學工業出版社,2002.
關鍵詞:黃河 經濟
論文正文:
黃河枯水對經濟創建的影響
一、黃河現狀分析
1.1996年黃河利津站首次斷流是3月峨日,而實際利津縣付窩鄉自2月20日開始就已斷流,王莊閘2月24日便不能引水,3月6日全且境內斷流,成為歷史上斷流時間較早的一年。1996年黃河首次斷流之時,正值需水高峰,致使大部分麥田得不到春灌,進人4月份后,由于各級治黃部門組織協調,限制上游引水,加上沿黃上游人民能力合作,4月10日,黃河水又終于到達利津縣境,一時緩解了旱情。
但好景不長,5月3日,黃河再次斷流,致使全縣60萬畝土地受旱,十幾萬人吃水困難。一直到7月23日進人主汛期后,黃河才恢復過流。黃河第二次斷流持續82天,兩次斷流總計達120天,成為有史以來年內斷流時間最長的年份。根據利津水文站提供的資料,50、60年代黃河平均年徑流量為480億m3,70年代為313億m,,80年代為284億m,,近5年平均為187億m3。自1991年至今5年來,利津河段累計斷流18次,斷流時間累計已達343天,僅1992年黃河就有5次斷流長達81天,1996年兩次斷流12。天,創歷史最長記錄。由此可見,黃河來水年徑流量逐年減少,黃河斷流相當頻繁,累計斷流天數也呈增長趨勢。
2.造成黃河枯水及斷流的原因:一是近年來黃河流域一直干旱少雨,鋒面雨帶長期停滯在秦嶺淮河以南,又一次處于枯水期,歷史上1921年至1931年黃河曾出現11年的枯水年,從1986年到現在,又是一個連續枯水期。
進入90年代,黃河幾乎年年出現斷流,1991年至1995年平均每年斷流69天;二是黃河水資源開發利用率越來越高,引黃工程增多,隨著工農業生產發展,人口增加,黃河流域農田灌溉面積增多,耗水量增加,但是黃河全流域年均來水量逐年減少,黃河水人不敷出。同時上游地區現已建成大小型水庫155座,其容量相當于年徑流量的84%。在山東省境內已建成和正建設的遠程送水工程就有引黃濟青、引黃濟煙、引黃濟淄、引黃濟津、引黃保泉、引黃入淀等,全省引黃能力已達2100m丫s,年引水量100多億m3。很顯然,由于今后水資源的貧乏和上游引水日益增多,必然導致黃河最下游地區水資源緊張,從而制約下游地區經濟特別是農業的發展。
二、黃河枯水的啟示
過去,黃河水一直是利津縣的發展之水,生命之水,生存之水。如今,這一可靠的水資源已不再可靠。利津縣屬典型的大陸季風氣候,氣候條件極不穩定,非澇即旱,旱澇交替。一般年景,具有春旱、夏澇、晚秋又旱的特點,農業發展一靠老天,二靠黃河。目前用水狀況是,一方面,旱季用水嚴重不足,特別是用水旺季的春天,各地出現了爭、搶黃河水的局面;另一方面,秋冬季節大量黃河水付諸東流,一年白白浪費掉上百億m3的水資源。鑒于這種引黃形勢,特別是在黃河枯水季節,就給人們提出了一個嚴肅的問題:如何開發利用黃河水資源,保證下游地區工農業生產和人民生活用水,確保地方經濟的穩定發展,這一問題已經引起下游沿黃各縣區的高度重視。
三、應采取的對策及建議
1.興建平原水庫和蓄水工程是解決水源問題的根本措施。
通過多渠道集資興建平原水庫,將豐水時期的黃河水蓄存起來,做到豐存枯用,冬存春用,以補來年春天用水之不足。利津境內除前劉水庫(屬油田專用)外,沒有一座較大型水庫,蓄水、抗旱能力很低,因此必須興建平原水庫,同時積極鼓勵引導地方鄉鎮村莊充分利用溝渠坑塘、低洼地勢,開挖臨時水庫。建設這樣的水庫具有投資少、占地小、利用率高等特點,還可搞水產養殖增加收人。如1996年店子、利津等鄉鎮利用水塘、池塘、廢棄溝渠做臨時水庫,春季及時育秧育苗,待黃河來水后很快便插上了晚稻,保證了年內收成。
2.開發利用地下水資源。各級政府部門要大力支持農民打手壓井、機井,以解春天缺水燃眉之急。
據檢測考證,下游沿黃兩岸地區地下水資源豐富,地下水位高,開發潛力大,但地下水層復雜。在黃河灘區和黃河故道,一般打淺機并,深度在6~30m;深機井靠電測地下水資料定位,深度在300一45Om之間。手壓井打法簡單,費用低,可用于人畜吃水和澆灌菜園等,深機井可配套機械提水設備,大面積澆灌農田。同時在開采地下水時,可降低地下水位,涵養土地,防止土地鹽潰化。