山丘区节水灌溉现状及发展模式

赵彦琳，张宇峰

（杨凌职业技术学院，陕西 杨凌 712100）

所谓节水灌溉即依靠最低的用水量实现最大面积农业灌溉，进而促进农业生产效率提升的一种现代化灌溉模式[1]。现阶段能够普及推广的节水灌溉技术较为多元化，比如说喷灌、滴灌等较为常见的模式，不但能够实现水资源利用效率的最大化，同时能够有效降低农业种植成本。目前山丘区灌溉过程中依旧存在很多突出问题需要处理，灌溉系统陈旧落后的问题在实际的农业生产活动中开始暴露出来。土壤在持续的种植活动中，其物理性状必然会出现改变，表现出土层变薄、土质降低等问题[2]。所以山丘区必须要结合自身实际情况，促进节水灌溉模式的推广应用，实现农业的持续健康发展。

1 节水灌溉发展现状和趋势

根据相关数据表明，近三十年来，国内农业生产灌溉年均用水量保持在3 400 亿m3左右，约为全社会用水总量的56%[3]。随着近年来农业灌溉面积增加、灌溉有效率不断提升，国内农业灌溉用水总量基本处于较为稳定的发展趋势，其中节水灌溉技术发挥出了很大作用。截至2020 年底，国内节水灌溉面积为5.67 亿亩（1 亩≈0.0667 hm2，下同），推广应用喷灌、微灌等现代节水灌溉技术的土地为3.5 亿亩[4]。

新时期下，社会经济的建设发展需要处理好人口、资源和环境3个问题，水资源属于一种不可取代的核心资源，近年来各行业领域对水资源的需求日益增加，水资源变得更加紧张。按照世界银行的统计数据表明，占世界人口总数40%的80个国家存在水资源危机。联合国预估到2025 年全球有接近50%的人口处于缺水地区[5]。为有效处理好上述问题，必须要积极推进节水技术的发展，节水灌溉属于未来农业生产灌溉的必然趋势，也是处理好水资源危机，推进农业持续健康发展的客观要求。

2 山丘区节水灌溉现状

2.1 面临的形势

山丘区水资源不足问题逐渐凸显，工农业生产、生活、生态“抢水”问题更加显著[6]。工业与生活用水在社会用水总量的占比虽然不高，但对用水保证率提出了更高的要求。如果遇到干旱季节，工业与生活用水往往会挤占农业灌溉用水，同时社会经济的建设发展在很大程度上提高了工业、生活以及生态用水的需求，截至到2020年，工业、生活和生态用水量已经占据了社会用水总量的37.9%。现阶段山丘区有超过50%的专供农业灌溉用水的水库逐渐转变成城市或工业供水，导致为农业灌溉提供供水的量不断降低。

当前山丘区面临的灌溉问题首先是水资源不足，其次是农业灌溉过程中表现出一定程度的浪费，水资源利用效率难以提升。山丘区当前灌溉水利用系数平均保持在0.45 左右，部分灌区灌水定额依旧在每亩200 m3，平均水分生产率始终处于1.13 kg/m3，对于新的农产品价值体制来说，农业供水收益与工业、生活供水比起来存在非常大的差距，需求多元化现象的加剧，山丘区农业灌溉缺水问题必然会更加严重[7]。同时近年来农村税费改革的贯彻落实，农民劳动积累工与义务工慢慢取消，村内劳务执行一事一议，节水灌溉发展资金通过地方筹集存在一定难度，也无法对当地农户进行硬性摊派，若依旧采取传统的节水灌溉发展模式，必然无法发挥出实际成效。

2.2 存在的突出问题

第一，没有积极推广普及现代化节水灌溉技术，各种节水设备应用率不高，滴灌及喷灌等技术只能运用在经济作物的种植过程中，很多属于示范工程项目。第二，山丘区灌区与节水灌溉工程表现出产权模糊、管理缺位、政企界定不明及管理制度不完善的突出问题。第三，由于经济利益的影响，水资源供应充足地区的农民群众对推广实施节水灌溉模式并不具有较高的积极性。第四，由于资金投入较少，部分已经投入运行的节水灌溉工程没有进行及时维护保养，导致其节水灌溉效益难以提升，对于新建的节水灌溉工程来说，无法进行科学组织规划，没有全面开展可行性调研，不能结合山丘区实际情况来进行设计施工。第五，山丘区开展节水灌溉技术推广工作时没有结合自身具体情况，节水灌溉技术难以真正发挥出实际成效。第六，节水灌溉工程涉及到的各种设备质量参差不齐，存在设备不匹配的问题，标准化、系列化程度不足，没有开展好维护保养服务[8]。一些节水灌溉工程由于自身设备没有及时更新维护，在很大程度上减少了节水灌溉工程的运行寿命，不利于节水灌溉技术的推广应用。

3 山丘区节水灌溉模式

3.1 “蓄水+管灌”模式

这一灌溉模式一般应用于山顶以及半山干旱且不存在水源的区域，将集雨小水窖当成是水源，借助能够移动的简易加压设备实施加压，通过管道把水输送到农作物根部[9]。在渠道落差较为集中的位置，将小塘坝或者小水库当成是水源，利用“管代渠”进行输水，有效依托地形优势来实现重力自压输水，水源途径引水管、灌区蓄水调节池和管网直接输送给农作物，结合管道灌溉技术实现水资源的高效利用。采取这一灌溉模式需要地形存在高差的半山区。

3.2 “蓄水+喷灌”模式

这一灌溉模式通常将小塘坝当成是水源，依靠山丘区自身地形地势来进行自压输水，借助管网把水源输送到调节池，结合喷灌系统对农作物实施灌溉。这一灌溉模式更加普遍地运用在地形高差在10~30 m 的半山干旱区域。

3.3 “蓄水+滴灌”模式

这一灌溉模式一般是将小塘坝、小水库或者小水池当成是灌溉水源，有效依托地形地势进行自压输水，通过管网将水源输送到相应的调节水池，结合滴灌灌溉技术，能够在大田作物灌溉作业中推广运用。这一灌溉模式的突出优势在于依靠系统化的输配管网，有效促进供水保证率不断提升，降低灌溉成本，确保灌溉效率的增加。

3.4 “蓄水+渠道防渗”模式

这一灌溉模式也是将小塘坝当成是水源，依托山丘区的地势高差，水源利用渠道输水系统直接输送给作物，对粮食或者经济作物实施渠道防渗灌溉。这一灌溉模式操作起来相对简便，投入成本不高，可以普遍应用在集蓄水源好，经济发展相对滞后的区域。

3.5 “引水+管灌”模式

这一灌溉模式通常将小型引水堰或者小型引水闸当成是水源，针对渠道落差较为集中同时可以符合灌溉水标准的位置，途径分水池、饮水管道、蓄水调节池以及管灌供水池等输送到农作物。在这一灌溉模式下包含了田间的支管网，干、支管道分组轮灌，主要适用于大田作物以及经济果林。在实际应用过程中要确保地形高差处于3~10 m，同时为半山干旱区域。

3.6 “引水+渠道防渗”模式

这一灌溉模式主要选择小型引水堰以及水闸当成是水源，依靠山丘区自身拥有的地势优势，通过蓄水池来对灌溉水量实施调节，借助于自然地势，利用渠道把水输送到田间各级渠道，该模式普遍运用于大田作物的栽培灌溉活动中。这一灌溉模式相对简单，投入成本不高，更加适合经济发展水平较低且具备水源的区域。

3.7 “提水+管灌”模式

这一灌溉模式主要选择小型灌溉泵站当成是水源，依靠水泵实施加压输水，能够利用完善的管网系统将水输送至田间，结合套管灌节水技术，对大田作物实施有效灌溉。这一灌溉技术应用之后可以有效防止中途二次加压供水导致的水资源浪费，同时节省灌溉成本，通常应用在水量相对充足且地下水位不深的地区。

3.8 “提水+喷灌”模式

这一灌溉模式一般选择小型灌溉泵站当成是水源，把水提升到高处之后通过高位蓄水池向下施加压力实现有效供水，该灌溉模式主要涉及到泵房、各类机电设备、管道、出水池和喷灌设备等，能够有效应用在大田灌溉作业中。其优势主要是发挥出地势落差的作用，有效避免了过去喷灌系统实施二次加压的问题。

3.9 “提水+滴灌”模式

这一灌溉模式同样使用小型泵站当成水源，把水提升到高处后通过高位蓄水池向下施加压力实现有效供水，对于渠道落差较为集中同时可以符合滴灌应用标准的地区，采取“管代渠”的方式进行输水。通过管网结合滴灌系统来实现科学高效灌溉，应用这一灌溉模式可以充分发挥出地势优势，处理好过去滴灌模式下必须进行提前蓄水或者二次加压的问题，同时也能够有效防止在二次蓄水与加压过程中的水源污染问题。

3.10 “机电井+管灌”模式

这一灌溉模式一般将机井当成是水源，把水提升到高处之后通过高位蓄水池向下施加压力实现有效供水，依靠山丘区自身地势优势进行自压水源输送，直接依靠管道把水源输送到农作物根部位置，从而提升灌溉的精准度和效率。这一灌溉技术多运用于水源相对有限且地势存在落差的半山区。

4 山丘区节水灌溉模式推广策略

4.1 节水灌溉符合农村实际

为促进山丘区节水灌溉模式的持续稳健发展，首先必须要强调科学规划布局，始终坚持因地制宜、分期推进、提升实效的基本要求，基于全局和长远的角度着手，合理决策、严格管控，确保节水灌溉模式能够全面推广落实。节水灌溉技术推广不单单涉及到工程建设、技术应用，同样属于社会和经济问题。节水灌溉技术若无法让农民群众获得实惠，就无法有效调动农民群众的积极性，无法大面积推广普及节水灌溉技术。根据山丘区的实际情况实施节水灌溉技术改造，根据山丘区社会经济发展实际来制定有针对性的发展模式。

4.2 提高节水灌溉认识

农业灌溉用水应当坚持落实节水型发展模式，对于生活日常用水以及工农业用水而言应当开展好相应的宣传教育活动，促进山丘区农民群众树立较强的节水意识，养成节约用水的良好习惯。可以借助于广播、电视、报刊、杂志、移动宣传点以及互联网平台进行大力宣传普及，转变传统粗放型的用水模式，慢慢向集约型的用水模式转变。推广应用现代化灌溉设备的同时给予更多政策优惠，积极鼓励节水行为。另外还应当推广应用现代化节水技术，对于农作物的生产栽培而言应当结合不同农作物的特征来制定有针对性的节水技术方案，这样才能够营造良好的节水灌溉环境。

4.3 灌溉系统多功能化

设施农业发展必须要遵循水资源科学利用、以优化配置为原则，尽可能促进节水灌溉设置运行效率不断提升。所以灌溉系统也应当朝着功能多元化的趋势迈进。现阶段需要处理好的突出问题集中在如下几个方面：开展好微灌模式下水、肥、药的高效利用技术研究，其中涉及到精量注肥技术和设备、水动精良注肥器、精密低成本流量计等；推进开发灌溉系统中所适合的液体肥料，结合各种农作物设计有针对性的专用肥料，促进其产量与质量提升，同时避免肥料对地下水造成污染。

5 结束语

总而言之，对于节水灌溉技术的推广和节水灌溉模式的发展而言，必须要充分联系山丘区的实际情况，从而制定有针对性的节水灌溉方案，不断增强山丘区蓄水供水能力，推进雨水集蓄利用项目建设，充分发挥出小型水利工程项目的优势。因此为真正处理好山丘区农业灌溉供需矛盾的问题，应引起充分重视，积极探索符合实际的节水灌溉模式。