衡阳市农田水利工程建设现状与优化策略
作者: 吴弦谦摘 要:随着人口增长和经济发展,全球面临粮食安全和可持续发展双重挑战。农田水利工程作为提升农业生产效率和质量的基础设施,其重要性日益凸显。以湖南省衡阳市为例,围绕农田水利工程在农业高质量发展中的功能定位,深入分析当地农田水利工程建设现状与存在问题,并提出针对性优化策略,为构建农业高质量发展保障体系提供科学依据和实践指导。
关键词:农业可持续发展;农田水利工程;衡阳市;水资源;农业高质量发展
中图分类号:S279.2 文献标志码:A 文章编号:1674-7909(2024)15-151-3
DOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.15.032
0 引言
农田水利工程是指为了改善农业生态环境、提高农业生产力而采取的一系列水资源开发、利用和保护措施,包括建设灌溉系统、排水工程及相关的管理和技术支持系统,既能有效地防治洪水,又能保障农田灌溉[1],并防止水土流失和土地盐碱化,增强农业生产的可持续性。衡阳市作为湖南省重要的农业生产基地,全市耕地面积约35.46万hm2(第三次全国国土调查结果),其农田水利状况直接影响区域农业发展水平和农民生活水平。因此,深入研究衡阳市农田水利工程建设情况,不仅有助于提升当地农业生产能力,也对实现农业高质量发展具有重要参考价值。
1 衡阳市农田水利工程建设现状
农田水利工程建设一直是衡阳市政府水利相关部门关注的重点。近年来,通过实施一系列水利工程项目,衡阳市在农田水利建设方面取得了显著进展。目前,衡阳市已经建成了由大型水库、中小型蓄水池、农用灌溉渠道构成的较为完善的农田灌溉系统。其中,大型水库、中小型蓄水池总数超1 500座。这些水库和蓄水池能够储存大量的雨水和河水,在干旱季节为农田提供稳定的水源,确保农作物的正常生长,在调节水资源、保障农业用水方面发挥了重要作用。衡阳市农用灌溉渠道总长度达到3 299 km,密度大约为1.8 km/km2,形成了一个遍布全市的农田灌溉网络。通过农田灌溉网络,水可以迅速、高效地输送到农田,满足不同作物的灌溉需求。同时,这一灌溉网络还具有一定的排水功能,能够在雨季及时排出农田积水,防止农作物受灾。通过大力开展农田水利工程建设,衡阳市新增和改善灌溉面积及排水面积大大增加。同时,衡阳市大力推广滴灌、喷灌等节水灌溉技术,高效节水灌溉面积达20.53 km2,有效提高了水资源利用效率,减少了水资源浪费。总之,衡阳市在农田水利建设方面取得了显著的成绩,但仍存在部分问题亟须完善。
2 衡阳市农田水利建设面临的问题
2.1 水资源时空分布不均
衡阳市位于湖南省中部偏南,地处湘江中游,属于亚热带季风气候区[2],年降水量为1 300~1 700 mm,降水多集中于春夏之交,容易形成洪涝灾害。衡阳市水资源分布存在明显的地域性和季节性差异,特别是在秋冬季节,降水量减少导致部分地区出现季节性干旱,影响了农业生产的稳定性。
2.2 水利设施老化与管理不善
目前,衡阳市大型水库、中小型蓄水池共有1 500余座,主要承担着灌溉、供水和防洪等多重功能。灌溉系统主要包括渠道、泵站和管道等设施,能够覆盖大部分农田区域。然而,由于资金和技术限制,再加上部分农田水利设施已运行多年,存在老化和损坏问题,灌溉系统的运行效率和安全性得不到保障。据统计,大中型灌区渠道衬砌率仅52%,灌溉水利用系数仅为0.56[3]。同时,由于管理体系不够完善,部分水利设施维护不到位,导致资源浪费严重,无法充分发挥其应有的效益。此外,由于缺乏有效的管理措施,一些农田水利工程存在过度开发和滥用的情况,导致水库和渠道渗漏等问题,引起周围地区的土壤盐碱化。
2.3 农业用水效率低下
近年来,尽管衡阳市农田水利工程建设及农业用水方式有所改善,但农田水利设施仍然相对落后,传统的漫灌方式仍占主导地位,导致用水效率整体仍然偏低。传统的漫灌方式会导致大量水资源在灌溉过程中损失,无法满足现代农业对高效、节水灌溉的需求。此外,部分农民对节水的重要性认识不足,缺乏节水意识和相关技能,导致大量水资源被浪费。
2.4 自然灾害与气候变化的双重压力
衡阳市位于湖南省中部,属于亚热带湿润气候区,年降水量丰富,受东亚季风影响显著。这种气候特点使得该地区经常遭受洪水的侵袭,尤其是在夏季。近年来,全球气候变化导致的极端天气现象日益增多,包括突发的暴雨和持续的干旱等。这些极端天气事件对当地农业生产构成了巨大挑战,增加了种植业的不确定性和风险。
3 衡阳市农田水利工程建设优化对策
3.1 加强水源保护
为了提高农业用水效率,衡阳市应建立和完善水源保护区制度,加强对水源地的保护和管理,防止水源污染,遏制可能对水质造成不良影响的活动,如工业排放、农业用药和居民生活污水排放等[4]。同时,加强对水源地的巡查和管理,确保保护区相关各项规定得到有效执行;建立一套完善的水质监测体系,包括在水源地设置监测点、定期采集水样进行检测、建立水质数据库、对水质指标进行实时监控和分析等措施。当地水利相关部门通过分析水质监测数据,可以及时发现水质问题,采取相应的治理措施。此外,衡阳市还需要加强对农业用水的管理。例如,在农业灌溉过程中,要合理调配水资源;要推广节水灌溉技术,提高用水效率。对于农业用药和化肥的使用,也要进行严格监管,确保其在合理范围内使用,减少对水源地的污染。
3.2 优化灌溉系统
衡阳市应根据各地区水资源禀赋和灌溉需求,因地制宜编制节水灌溉发展规划,科学确定灌溉用水量和灌溉用水效率控制目标,合理谋划节水灌溉项目。滴灌、喷灌等高效节水灌溉技术能够实现精准灌溉,显著减少水资源浪费。在作物根部附近安装滴头,将水直接输送到作物根部,可大幅度减少水分蒸发和渗漏损失,提高水资源利用率。同时,利用滴灌系统,技术人员可以根据作物需水量和土壤湿度精确控制灌水量,实现精准灌溉,避免过量灌溉造成的水资源浪费。喷灌系统可以将水喷洒到作物叶面和土壤表面,满足作物对水分的需求;可以根据作物种植密度和需水量进行灵活调节,实现精准灌溉。此外,技术人员还可以利用喷罐系统进行施肥,提高水肥利用效率,促进作物生长。但为了充分发挥先进灌溉技术和设备的优势,需定期检查灌溉设备的工作状态,及时发现并修复故障;保持灌溉设备清洁,防止堵塞和漏水;合理规划灌溉时间和水量,避免过量灌溉或不足灌溉;培训操作人员,提高其技术水平和责任意识。最后,还可以结合现代信息技术,如物联网、大数据和人工智能等,对灌溉系统进行智能化管理,通过实时监测土壤湿度、气象条件和作物需水量等信息,动态调整灌溉策略,以实现更加精准和高效的灌溉[5]。
3.3 推进农田水利工程设施现代化
针对水利设施老化和管理不善的问题,衡阳市应加大对农田水利设施建设的投入力度,提高农田水利设施的自动化和智能化水平。例如,通过新建和扩建水利工程、对现有设施进行改造和升级等措施,提高农田水利设施的运行效率和可靠性;推广新型节水灌溉技术,重点是水肥一体化和智能灌溉技术,提高农田水利设施的自动化和智能化水平,推进农田水利设施现代化,从而降低人工操作的成本和错误率;加强农田水利设施的维修和更新工作,定期检查,及时修复损坏部分,确保设施正常运行。工程硬件是农田水利工程得以平稳运行的基础[6],对于老化严重的设施,需要进行更新或替换,以提高工程整体的稳定性和可靠性。只有保持农田水利设施状态良好,才能确保其长期稳定运行,为农业高质量发展提供持续的支持。
3.4 强化农田水利工程规划和管理
衡阳市农业部门应根据农田水利设施与农业生产的关系制订科学合理的农田水利规划,合理布局农田水利设施[7]。在制订农田水利规划时,需要先对直接影响农田水利设施设计和布局的农田地形、地貌、土壤类型、气候条件等因素进行全面的调查和分析。对于地势较低的农田,需要设计排水系统,以防止水浸;对于干旱地区,需要设计灌溉系统,以保证农田的水分供应。农田水利设施的布局应满足农业生产需求,提高农业生产效率。在确定农田水利设施建设位置时,除了应选择便于管理和使用的地方外,同时也要考虑设施之间的相互影响。例如,排水系统和灌溉系统应能相互配合,避免出现排水和灌溉的冲突。
3.5 加强农田水利科技创新和人才培养
衡阳市应加强农田水利领域的科研工作,研究适合当地地理气候特点的水利技术和管理方法;同时,建立健全技术服务支持体系,为农田水利工程的建设和管理提供技术咨询和服务保障[8]。这不仅包括直接的资金投入,还涉及为农田水利科技创新提供良好的环境和条件,如建设高水平的科研平台、实验室和试验基地等。衡阳市可通过设立专项基金、完善奖励机制和制订优惠政策等方式,激励科研机构、高校、企业等创新主体积极参与农田水利领域科技创新。农田水利领域的科学研究不仅应关注基础理论的突破,更要着眼于实际应用,以提高灌溉效率、防治水土流失、优化水资源分配等为重点目标。此外,衡阳市应着力提高农田水利专业人才的素质和能力水平,不仅需要注重专业知识和技能的培训,还要强化跨学科知识的融合与应用[9],将信息技术、生物技术等前沿科技与农田水利相结合,推动传统农田水利向智能化、精准化方向发展。
4 结束语
目前,衡阳市农田水利建设面临的主要问题包括水资源时空分布不均、设施老化、用水效率低和受自然灾害影响等。因此,建议衡阳市加强水源保护,优化灌溉系统,推进农田水利设施现代化,强化农田水利建设规划,加强农田水利科技创新和人才培养。未来,衡阳市应继续深化水利改革,确保水资源的可持续利用,助力农业高质量发展。
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