灌区农业灌溉用水管理及效率提高措施探究

李德金

（甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心，甘肃 白银 730400）

农业发展是国家和社会发展的基础，我国是传统农业大国，农业发展一直都受到高度重视，尤其是在国家整体经济进步的背景下，国家对于农业的重视程度逐渐提高。从我国当前农业发展现状来看，现代化、智能化农业正在快速发展，促进了农业生产力的进步，并且在农业发展的同时，依然存在水资源利用率不高的问题。例如，部分灌区用水管理效果差，水资源浪费严重，并且水资源不足问题依然是我国农业发展面临的严峻问题。因此，结合农业发展水资源浪费问题和水资源紧张现状，建议我国灌区农业发展应该以用水管理提升为主要的工作目标，尽快解决以上问题，促进灌区农业发展。

1 影响我国灌区农业灌溉用水管理效率的突出问题

目前，我国农业灌溉用水现状主要表现为水资源分布不均匀和缺乏，而在此现状下，部分灌区还存在节水意识落后的问题，灌区用水管理效率较低，造成了更为严重的水资源紧张问题[1]。因此，对当前我国灌区农业灌溉用水管理的突出问题进行探究，分析问题现状及产生原因，根据问题实施针对性的管理策略，才能有效提升灌区用水管理效率。

1.1 节水灌溉缺乏科学规划

1.1.1 存在的主要问题

灌区农业灌溉节水是用水管理的关键环节，从现状来看，我国灌区节水灌溉的常见问题便是节水灌溉缺乏科学规划。节水灌溉缺乏规划主要体现为节水灌溉规划未按照标准制度、标准要求实施；节水灌溉规划未进行精准的分析和计算；节水灌溉规划时，经常“照搬照用”其他地区的节水模式，与本地区农业发展不匹配，节水灌溉成本较高，节能和节水效果较差。总而言之，节水灌溉缺乏规划，主要是指部分灌区虽然实施节水灌溉，但是方式、模式较为粗放，难以形成有效的作用[2]。

1.1.2 产生的原因及影响

经调查分析，导致节水灌溉缺乏科学规划的原因主要为地区缺乏重视、灌溉用水管理节能设计规划不严谨、规划设计人员经验不足、知识技能基础较差、对规划制度不够明确和对新技术掌握不全。节水灌溉缺乏规划的影响十分长远，主要体现为已经建成的灌区节水灌溉管理设置效率不足，设备经常出现故障，不仅未形成良好的用水管理效率，甚至可能造成水资源浪费问题，并且长时间使用缺乏规划的节水管理模式，也会增加无用成本。

1.2 灌溉方式落后

1.2.1 存在的主要问题

灌溉区农业灌溉用水管理存在灌溉方式落后的问题，灌溉方式方法是决定用水量的主要因素，如果灌溉方式方法落后，将会严重影响到灌区用水，造成大量水资源浪费以及水资源消耗等问题，主要表现为部分地区依然使用传统的大田灌溉以及大水渠灌溉方式，灌溉过程中严重消耗水资源，并且也造成了水资源浪费[3]。例如，大田灌溉经常是过量用水，超量的用水经常是直接渗透入地下，部分蒸发，水资源浪费现象严重，用水管理方式比较落后，几乎无用水管理，导致整个用水环节无人监督、无人管理，并且对于灌区实施的节水措施缺乏评价。

1.2.2 产生的原因及影响

灌溉方式落后的产生原因比较多，其中主要包括传统灌溉理念影响，灌区内缺乏资金、技术、人才，延误灌区节水管理升级。灌区节能用水管理缺乏重视，未开展节水管理工作，灌溉方式落后，将会直接导致用水管理效率下降、水资源浪费严重、用水管理方式不科学等问题，造成的影响也比较严重，继而影响到灌区生产。

1.3 灌区水资源浪费严重

1.3.1 存在的主要问题

灌区水资源浪费比较严重也是用水管理效率较低表现的突出问题，水资源浪费问题在我国灌区比较明显，对于灌区水资源管理造成的影响极大。该问题突出表现为：灌区内农业发展中灌溉方式落后，造成水资源使用超量，灌溉中不节制用水，用水管理体系不足，难以形成有效的管理，农户自身的节水意识差，对于水资源使用浪费问题毫不在意[4]。

1.3.2 产生的原因及影响

通过探究发现，造成水资源浪费问题的主要因素包括技术、意识以及管理等。例如，灌区水资源使用以及管理技术落后，灌区内农户以及管理人员的节水意识差，灌区内节水管理协调效果较差等。水资源是灌区农业发展的关键资源，对于整个灌区实施灌溉有重要的影响。基于我国水资源现状，加上灌区用水量较大的问题，水资源紧张现象将会日益严重。水资源紧缺，农业灌溉用水匮乏，最终将会影响到农业生产。因此，从问题分析中可以明确，水资源浪费造成的影响会导致农业发展恶性循环，影响长远。

2 灌区农业灌溉用水管理效率提高的措施

2.1 科学规划灌区节水管理模式

为提升灌区农业灌溉用水管理效率，首先需要构建科学合理的灌区用水管理模式，通过灌区用水管理模式的优化升级，实现高效节水。从上述问题中发现，部分灌区节水管理模式规划不够科学，因此完成科学规划需要从问题入手，以下是针对灌区农业灌溉节水管理模式科学规划提出的建议。

1）灌区节水管理模式科学规划需要按照标准制度实施，根据国家要求的节水管理标准，根据灌区农田建设标准完成科学规划，保证灌区节水管理模式符合灌区实际情况。灌区用水建设可以采用GB/T 30600—2022《高标准农田建设 通则》（以下简称《通则》）作为主要标准，该标准提出补齐农田质量建设技术指引短板、贯彻落实绿色发展理念是现代农田建设的根本措施。同时，该标准也针对灌溉用水管理提出了具体的要求。《通则》中有灌溉设计保证率理论，灌溉设计保证率=设计灌溉用水量全部获得满足的年数/计算总年数×100%，要求地区内的节水灌溉措施符合灌溉设计保证率要求，才可以保证后续各项灌溉用水管理良好完成[5]。不同灌区的节水方法以及灌溉设计保证率统计，如表1所示，在实际的节水规划中，按照表1要求完成规划非常有必要。

表1 灌溉设计保证率

2）农田灌溉用水管理的精细化计算。实施灌区灌溉节水管理时，还需要实施精细化的计算，要求做到精细化的农田灌溉，确保各项灌溉实施良好。在用水管理计算时，需要综合多项因素，考虑到最小流量、最大流量、渠道水量损失、渠道宽度比等影响因素，进行科学精准计算，为后续的灌溉计算打好基础。

2.2 使用先进的灌溉用水方式

灌溉用水方式落后，造成水资源浪费。因此，灌区农业用水管理效率提升，还需要从灌溉用水方式入手，升级灌溉方式，促进区域内灌溉用水效率提升[6]。

1）采用节能灌溉方式。传统大田灌溉方式不仅水资源消耗量较大，同时也造成了严重的水资源浪费问题。因此，改进灌溉方式可以有效提升灌溉效率。现代农业灌溉开始使用微灌及喷灌方式，出水量小，灌溉面积饱和，同时也能够实现植物本体的全面灌溉，真正意义上实现了节能环保[7]。

案例一：某茶油种植基地为了实现灌溉优化，提升用水管理效率，实施灌区微灌改造工程。蓄喷微灌工程将在距离茶油基地2 km处开展，新建取水点引水至蓄水池，由蓄水池向灌区提供13.79 m3/h和19.7 m3/h灌溉水量。传统灌区依靠水渠、水管大田灌溉，水资源浪费严重，造成区域农业经济成本增加；而在灌溉用水管理升级后，采用微灌模式实现了快速高效灌溉。灌溉用水改造工程由中央财政出钱，完成了技术资金扶持。项目批复总投资3 028.27万元，实际合同金额为2 118.91万元。该项目建成后，恢复灌溉面积221亩，改善灌溉面积1 024亩，改善排涝面积2 451亩，提高粮食综合生产能力23.97万kg，新增经济作物产值78.06万元，新增高效节水灌溉面积2 211亩，受益人口达3 523人[8]。

2）应用智能灌溉系统。智能灌溉系统是现代灌区用水效率优化应用的关键系统，该系统具有良好的灌区优化作用，对于灌区的建设和发展有重要的意义，更能够提升灌区优化建设策略，保证灌区建设合理完成[9]。采用智能灌溉系统，各项工作智能化完成，节省人力资源。

案例二：某灌区在提升用水管理效率的过程中，开始应用LoRa无线农业灌溉系统。该系统以LoRa无线传输技术为核心，能够在3 km范围之内控制该系统。同时，系统运行功耗较低，实现成本控制。整个灌溉系统应用过程中，能够实时监测农田信息，了解农田土壤环境情况、农田定制化措施、农田因子情况等，可以实现对农田的综合管理控制，确保各项管理工作有序执行。整个系统应用过程中，主要包括蓄水单元、监控单元以及自动气象站。自动气象站应用雨量传感器、温度传感器、风速传感器以及大气传感器，将搜集完成的信息回传到监控单元和灌溉单元，灌溉单元根据信息设计灌溉参数，并且控制灌溉系统完成灌溉。智能化灌溉具有精准灌溉的优势，可以根据天气情况以及农业需求实施灌溉，继而做到了节水管理[10]。

2.3 解决水资源浪费问题

水资源浪费严重也会造成用水管理效率下降，直接影响到用水管理效果。以下是针对灌区水资源浪费问题提出的具体建议。

1）加强灌区的节水宣传。部分农户的节水意识较差，在实施灌溉过程中，经常出现水资源浪费问题，随意使用灌区水，节水意识不强。所以，针对此问题，可以通过微信、微博、抖音等新媒体平台开展节水宣传，提高灌区农户的节水意识，这对于未来灌区发展有非常重要的意义。

2）强化灌区节水监督管理。采用监督管理方式，强制实现节水，这对控制浪费问题也非常有效。水利部门应加强监督排查，对于不节制的用水行为采取必要的方式处理，以较为强制性的监督管理手段提升农户以及农场的节水意识，减少水资源浪费[11]。

3 国外灌区农业灌溉用水管理新方式探究

我国农业发展相较于西方发达国家而言，灌溉节水方式相对比较落后，影响到了具体的灌溉节水效果。因此，为提升灌区农业灌溉用水管理效率，也可以借鉴发达农业大国的成功经验。例如，以色列是严重缺水国家，但是农业发展良好，正是因为其独特的灌溉用水管理措施。为了提高灌溉用水效率，采取的措施主要为水量计量、水价政策、灌溉过程的计算机管理和遥控、水肥同步施用等，这些措施使水资源的有效利用率大大提高，在单位面积的平均灌溉水量不增加的情况下，农业产出增长了12倍。

4 小结

灌区农业灌溉用水管理效率的提高可以从灌溉方式、精细科学规划以及水资源浪费管理等入手，也可以借鉴农业发达国家的经验，建立水肥同步模式以及新型水价政策，促进灌溉用水管理升级，助推农业农村现代化。