大型灌区高效用水技术选择探讨

大型灌区高效用水技术选择探讨

许强

许强

哈尔滨市阿城区西泉眼灌区管理局

摘要:灌区的用水技术的选择需要通过对灌区的情况进行分析后进行实施，灌区的工程需要的硬件设施和管理体系都需要进行考虑，将用水技术进行改善，结合实际情况来对灌区进行改善和加强，使灌区能够将用水达到较高的效率，从而使我国的灌溉质量提升，促进农业的发展。文章对大型灌区的高效用水技术进行了详细分析，并提出建议作为参考。

关键词:高效用水；技术选择；灌区

一、大型灌区的发展现状

大型灌区使我国的重要农业基地，种植有粮食等作物，对我国的粮食供应提供了很高的保障，所以对国家的发展有着重要的作用，大部分的灌区在50-70年代就已经建立。但是由于当时的技术火候，导致灌区的质量较低，设施不全面，进过长期的使用，灌溉的建筑以及设备等都出现了很多问题，从而导致大型灌区的工程质量较低，灌溉水的利用率不理想，使效益有所降低。为了改善这种情况，国家对大型灌溉区进行改建，并且进行节水工程的实施，这使灌区的质量得到提高，同时有了较好的效果，然而资金的投入不能满足实际需求，这使我国的大型灌区的续建和节水工程的实施面临着一定的困难，将大型灌区进行用水技术的使用和创新对提高资金的效益和节水的效果有着重要的作用，也是目前的重要任务。

二、灌区的用水技术和对策

灌区的续建配套和节水改造需要采取适当的有效措施来对灌区进行改善，使其能够使用较少水量来灌溉同样面积的区域，提高节水的性能，使灌溉水利用系数得到提升，并且使作物的产量有效提高，对渠道造成的损害减小，减少水资源的浪费，将工作人员的工作质量提升，使生态环境能够得到稳定和协调。一般采用灌溉水利用系数以及水分生产率这两种标准来进行判断，对灌区的效率和管理水平等有所分析，但是这两种标准不能提供解决的对策，对灌区的改善没有较大的帮助。需要通过有效的方式来对灌区进行用水技术的实施，使灌区的效率等得到提高。

硬件设施包括输配水系统和田间工程两大部分。对于输配水系统,通常通过衬砌渠道和在渠系上修建控制和量水建筑物来提高用水效率和输配水管理水平。这一方面提高了灌区管理单位对灌溉系统的运行管理能力,实现高效用水;另一方面也提高了为用水户提供输配水服务的水平,这包括水量测控、供水的灵活性、供水的可靠性、供水的公正性。从某种意义上讲,开展灌区续建配套与节水改造的主要任务就是缩小灌区实际服务水平与用水户需求的服务水平之间的差距,只有缩小这种差距才能实现节水的目标。因此,应该理解和接受“服务”这一理念,这也是“以人为本”在灌区建设和管理中的具体体现。如果缺乏这一理念,灌区续建配套与节水改造工作的目的就难以实现。这些都是实现灌区高效用水的必要条件,也是保障灌区工程在续建配套和节水改造完成后不被人为破坏和实现可持续利用的基本条件。

三、灌区灌溉用水的循环技术

在综合应用前面提到的高效用水技术和措施时,要注意分析应用这些技术所要付出的经济代价和可能出现的负面影响。灌区灌溉水利用率越高,进一步提高用水效率所要付出的经济代价就越大。要使灌区的灌溉水利用率达到100%是不可能的。通常,灌溉水利用率大于60%就要求有灌区内部水资源的循环利用或是地表水的循环利用,或是抽取地下水的循环利用,或是两者皆有。也就是说,可通过以下两种方式提高灌区灌溉用水利用率:

1.减少一次性消耗的水量

这部分损失主要发生在两个环节:(1)输水损失输水损失包括渠道或管道的溢流损失,渠道渗漏,水生植物的耗水。(2)田间损失田间损失包括一是田间渠道的输水损失,二是由以下因素引起的田间深层渗漏:稻田中的滞水,灌水不均匀,灌水时间过长。减少一次性损失水量意义重大,因为这将直接影响渠道的输水能力、肥料流失、农药流失以及局部涝渍等。

2.将一次性消耗的水量的循环使用

循环利用方式包括:(1)地表水的循环利用利用地面排水沟、小溪、河流等收集由以下方式引起的一次性损失水量:从水位高的地方流入小溪的渗漏或深层渗漏,田间的地表径流,渠道的外溢。(2)抽取地下水循环利用由以下方式引起的一次性损失水量:渗漏,田间深层渗漏。在很多情况下,水分循环利用的成本最低,是提高灌区灌溉用水利用率的最佳选择。在许多工程中,在一些关键位置配备地表水循环利用系统是非常简单地改善工程运行和供水服务的措施。在灌区节水改造过程中常犯的一个错误就是认为只要减少了一次性损失才可以提高灌区的灌溉用水效率,而不考虑一次性损失掉的水量在灌区内部是否被循环利用。但是,应该强调的是减少水的一次性损失还有如下益处:通过渠系衬砌使配水系统更易于管理运行,通过较好的水管理措施可获得较高的作物产量,可减少由于使用化肥和农药引起的水污染。因此,选择什么样的技术措施提高灌区的灌溉用水利用率需要进行系统地对比分析,要关注灌区内水资源的循环利用。

四、对田间灌溉水利用率有全面理解

通常,向用水户供水的时间和供水水量是由灌区工程管理部门决定的,农民在这些问题上几乎没有多少自主权。较低的田间水利用系数是供水系统不可靠、不公平和不灵活的反映。在提高田间水利用系数之前,必须改善输配水系统。也就是说,在不改善输配水系统的情况下可以立即采取的措施就是平整土地。大多数灌溉工程采用的都是地面灌溉,平整较好的土地可以保证田间灌水的均匀性。

灌区灌溉水利用率的计算方法是田间水利用率乘以渠系水利用率,结果是灌区灌溉水利用率永远小于田间水利用率。这种计算方法没有考虑灌区内部水资源循环利用的因素。如果考虑灌区内部水资源的循环利用情况,灌区灌溉水利用率可能会大于田间水利用率。

灌区灌溉水利用率是关系到工程是否有节水潜力的关键指标。田间水利用率本身不包含这方面的信息,因为大部分田间损失经常是可被循环利用的。只有在具备下列条件之一的情况下,才能实现灌区(水文区域)内的真正节水:①防止灌溉水流失到无法再被利用的区域(如海洋,地下咸水层);②减少无效腾发损失(减少杂草、水生植物及排水沟的腾发损失)。在有些情况下,采取节水技术或措施在流域内不能实现真正意义上的节水,但可以获得以下生态效益和经济效益:①改善下游水质;②改善用水的时间分布;③减少灌区需求的流量;④减少地下水提取量;⑤通过合理的用水时间调配和较少肥料流失增加作物产量。

五、结语

提高大型灌区的用水效率能够使灌区的水资源得到节省，还可以提高灌溉的质量，采取适当的方式来对灌区进行用水技术的应用，将灌区的用水方面进行改善，包括设备和工程等，都需要进行考虑分析，通过对大型灌区加强使其在灌溉上能够获得更好的效果，这样可以使作物的生长质量提高，使产量提升，对农业发展有着终于重要的作用。

参考文献:

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