摘要：传统的水利灌溉技术采用粗放式管理方式，不仅水资源利用率低，而且灌溉时水资源会出现蒸发、渗漏等现象，造成严重的资源浪费。随着世界水资源危机的加剧，节水改造技术应用而生，将其应用在生态水利灌溉，能够提高农作物对水资源的利用率，避免水资源的浪费。本文以桃花江灌区为例，简单介绍灌区的基本情况和现有问题，从节水改造管理制度和节水改造技术进行了简单的探讨，希望提高灌区水资源的利用率。
关键词：桃花江灌区；灌溉现状；节水改进技术
桃花江灌区水源主要为桃花江水库，位于资江中下游右岸的桃江县境内，是资江南岸一级支流桃花江中上游的一座中型水利工程，采用蓄引结合方式取水。是一个以灌溉为主，兼有防洪、发电、养鱼等综合效益的工程。水库集雨面积128.03 km2，总库容为7530万m3。坝后电站安装有3*630kw水轮发电机组，设计年发电量500万度。工程始建于1966年5月，1967年4月大坝关闸蓄水投入运行，目前形成了以桃花江水库为龙头，渠道为网络，中小型水库、塘堰、小型提水泵站为基础的“长藤结瓜”式灌溉网络体系。灌区范围为桃花江流域和沾溪流域的丘陵地区，地形为南高北低，上游向下游倾斜，渠系沿雪峰山余脉的浮邱山麓蜿延北去，地面高程一般在40～112m（吴淞高程）。桃花江水库（大坝枢纽工程）地理坐标为东径112°07′，北纬28°20，库区平均年蒸发量767.1～1272.5mm，多年平均雨量1645mm，库内多年平均水量1.37亿m。
桃花江灌区灌溉面积主要分布在桃江县11个乡镇，141个行政村，受益人口45.3万人。灌区南北长约30公里，东西宽约15.6公里,灌区总面积468km2。总耕地面积41.43万亩，设计灌溉面积30.7万亩；种植作物有水稻、玉米、棉花、花生、油菜、红薯等，复种指数为2.09。
一、节水灌溉的意义
我国是一个水资源严重匮乏的国家，人均水资源占有量比较低。长期以来，由于水利工程建设和技术等因素，导致灌区水资源利用率十分低。因此，为了提高灌区水资源的利用率，促进灌区良性发展，必须对灌区进行节水灌溉改造。从字面上的理解节水灌溉就是节约灌溉用水，主要是对传统的灌溉方法进行改进，采用现代化的灌溉技术和方法：比如滴灌、喷灌和地漏等先进灌溉技术，代替过去的漫灌技术，这样能有效提高水资源的利用率，尽量减少灌溉过程中浪费现象。通过推广和应用节水灌溉技术，降低能源消耗，提高水资源的利用率，缓解当前农业用水紧张的局面，促进农产品高产和提高农民增收具有重要意义。
二、桃花江灌区灌溉现状
桃花江灌区灌溉水源工程主要由两部分组成。一是蓄水工程｛工程数量4824个、蓄水容积12617.8万m3、主要工程为桃花江水库、小（一）（二）型水库52座、塘坝4771座｝；二是引水工程（取水水源为河坝、水闸，渠首引水流量3.3m3/s,主要引水工程有河坝292处、水闸87处）。
桃花江灌区渠系有五级，分干、支、斗、农、毛渠。干渠总长度144.455km，其中:总干渠1条,长度1.644 km ;东干渠1条,长度47.986 km ;西干渠1条,长度63.780 km ; 沾溪干渠1条,长度31.045 km 。主要骨干支渠18条，长度213.462 Km。灌区末级渠系控制灌溉面积30.6935万亩。
2000年4月由湖南省水利水电勘测设计院作了整体规划，该规划2001年得到国家水利部批准，对灌区渠系及建筑物作出了全面、系统的续建配套、节水改造的规划。该项目总体规划投资2.1亿元，其中主体工程总投资为1.6亿元，田间工程投资0.5亿元。2005-2015年, 国家下达的投资计划共计10批次，累计下达投资计划1.54亿元，其中国家资金0.87亿元，地方配套资金0.67亿元。主要建设内容为；渠道防渗衬砌，渠道除险加固改造，渠道建筑物加固改造，以及环境保护与水土保持等项目。由于地方配套资金到位率为12.4% ，导致项目只能完成部分渠系及建筑物的改造，还有部分渠系没有进行衬砌，且没有进行信息化建设。
三、灌区节水改造技术
3.1灌区节水改造的管理制度
桃花江灌区工程管理为分级管理，灌区管理局负责渠首（枢纽）和干渠渠系及建筑物的管理；支渠渠系及建筑物按行政区规划归所属乡镇政府负责管理；支渠以下工程为所属当地村、组负责管理。根据用水情况灌区制订调度方案实行统一调度，确保农作物生长和发育期间所需水分。但是这种灌溉方法在实施过程中，是经过明渠一级一级往下分流，会造成蒸发、渗透等浪费现象，这种用水管理制度还存在不少问题。所以想要实现节水的目标，首先要建立健全灌区管理制度，改变过去水费收费方式，采用科学的灌溉定额用水机制，改善灌区灌溉设备，对灌区进行节水改造。同时加强对灌区水权的监督和管理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在用水方面既要保证农业生产、生活用水，又要注重保护自然生态环境。水资源比较丰富的地方，可以通过调度措施将水调至缺水的地区。比如国家的南水北调工程，就是将长江流水的水资源调至华北、淮海平原和西北地区水资源相对短缺的地区。西方发达国家，如英国、澳大利亚等国家在灌区节水方面拥有丰富的经验和技术，提高节水灌溉技术的信息化以及灌区管理的科学化、规范化，从而提高我国节水效率。所以，当下我们桃花江灌区也要积极引进信息技术、网络技术、自动化技术提高灌区的现代化水平。从而发挥灌区节水的目标，保证灌区既能满足农业生产需求，又能促进自然与人和谐发展。
3.2现代生态水利工程灌区节水技术改造
3.2.1高标准田间高效节水技术
利用田间水盐循环系统和灌区生态系统，得出灌区植物高效用水理论，并积极推广植物高效用水生理调控技术、信息采集和精量灌溉技术，提高灌溉水的管理效率，并积极推广喷灌、微灌等节水灌溉技术，提高水的利用率，从而形成生态水利工程灌区标准农田高效节水技术系统。
3.2.2生态水利工程灌溉渠道水源联合配置技术
生态水利工程灌溉水资源比较丰富，包括地表水、地下水等供水系统，渠道和管道等输水系统，还有生活用水、农业灌溉和工业生产等用水系统，乡村生活垃圾污染和企业污水排放等排水系统，所有这个水资源的系统具有多层次、多阶段、多用户和多水源等特点。根据现代生态水利工程灌溉系统的特点，制定灌溉渠内部水资源、生态水资源、社会经济等综合系统，从而有效改进水资源浪费现象。
3.2.3灌区引进自动监控技术
当前桃花江灌区还是依靠人力这种传统的管理模式，自动化控制设备和技术引入不多，无法对灌区用水情况进行调节和管理，造成严重的水资源浪费。因此可以在灌区的泵站、渠系闸门安装自动监控技术，对其进行改造，实现泵站、闸门的实时监控和管理。灌区监控中心显示屏上能够及时显示各个闸门的流量，并对数据信息进行分析、处理，对各个泵站和闸门用水进行调配，从而提高灌区控制中心对泵站和闸门的自动化水平。
3.2.4管道输送灌溉
管道输送方式省时省力，节水效果显著，而且便于维修管理。利用管道对灌区进行节水改造，前期需要投入一定的成本在管道建造方面，同时还要确保管道改建的施工技术和质量，避免管道输送过程中出现渗透或者蒸发的问题，导致水资源的浪费。管道灌溉工程主要有地上灌溉工程和地下灌溉工程。地上灌溉工程通过进气阀水泵控制水量，地下灌溉工程则由混凝土管道或者硬塑料管进行输送。灌区管道输送技术，一般是将井作为单位进行输送，根据井深确定灌区面积。
3.2.5再生水、微咸水安全控制技术
不同的农作物、不同的土质对再生水、微咸水中的有害物质、有机物、盐分含量的安全承载力也不同。所以在利用再生水、微咸水的时候，要制定最佳灌溉定额和灌溉时间，并创建一套安全的灌溉技术体系。同时在改进的时候，还要研发地下水的盐分监控技术和预测技术，对地下水进行监控。制定符合水利系统的最佳咸淡轮灌制度，并制定城乡废污水和养殖再生水灌溉对农产品质量、土壤肥力和地下水的影响技术。
3.2.6以井保丰、井渠结合、井库联合调度
随着工业用水和生活用水量的增长，可用的淡水资源逐渐减少。所以要提高水资源的利用率，对水资源进行科学规划。灌区节水改造过程中，要根据区域内水域资源的实际情况，坚持“宜井则井”、“宜渠则渠”的原则，合理开发区域水资源，优化灌区水资源配置。特别是一些使用时间比较长的水利工程设施，不少渠道已经出现了老化现象，比如渠道淤泥堆积，则会影响水流速度，渠道流经途径和角度也会影响到灌区节水改造工程能够顺利进行，所以对这部分水利工程要进行修理，确保其能够完成灌溉任务。在改造过程中，要结合水渠的实际情况，走以井保丰 井渠结合、井库联合调度的道路。
3.2.7调整灌区渠系
农村地区，村民为了方便用水，在各个乡镇、村口的干渠上开口建闸分水。一个乡镇少则十几个村，多则几十个。数量众多的分水口给资源的分配、调度和管理带来了一定的难度，不仅造成水费征收困难，而且还会影响下游居民的用水。所以要加强对干渠的管理，扩大灌溉面积，对渠系进行调整，改善灌区渠系设置情况，最大限度开发和利用水资源。
结语：
随着全球水资源危机的加剧，水利工程灌区节水技术改造势在必行。以上结合桃花江灌区的灌溉现状作出节水改造技术的探讨，以达到完善灌区节水改造技术、提高灌溉效率、促进农民增收的目的。
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论文作者:邹孟辉
论文发表刊物:《科技中国》2017年3期
论文发表时间:2017/5/31
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