浅论节水灌溉工程技术模式及其推广中的问题与对策

一、适合我国不同类型区发展节水灌溉的工程技术模式
节水灌溉是充分合理利用各种水资源，采取水利、农业、管理等技术措施，使区域内有限的水资源总体利用率最高及其效益最佳。由于实施节水增效灌溉的地区自然、经济、社会条件千差万别，灌溉的对象也多种多样，不可能用一种固定的模式放之四海皆适用。必须遵循因地制宜的原则，依据不同地区、不同作物的不同要求，建立不同的节水工程技术模式来予以实施。我国从20世纪70年代开始发展节水灌溉，经过30多年的实践，特别是通过300个节水增产重点县建设，形成了适合我国不同类型区发展节水灌溉的工程技术模式，并已大面积推广应用。
（一）新建井灌区节水增效灌溉工程技术模式
按照“以水定井，统一规划，合理开采，严格管理”的原则，在新建的井灌区发展节水增效灌溉。以开采有稳定可靠补给来源的浅层地下水为主，将井灌建设和节水灌溉结合起来，建设成节水型井灌区，做到既促进农业的发展，又防止地下水超采、环境恶化的结果。这种模式是：合理布井，采用先进的成井工艺提高机井质量，配套小型移动式喷灌机等节水灌溉设施。
吉林省洮南县按照这种模式建成中心灌区1014.6亩，辐射区4050亩，项目区建成后灌水定额明显下降，年节水30.67万m3，在全部农田实现全生育期灌溉的同时，地下水得到有效控制，灌溉期间地下水位基本保持不变，而非项目区同期地下水位普遍下降2m，有效的提高了农业抗灾能力。由于取消了田间输水土渠，项目区还节省渠道占用耕地149亩。项目区的玉米、绿豆、小麦单产分别比建成前提高41%、38%和36%，品质也增加1至2个等级。这种工程技术模式已在吉林，黑龙江、河南等省的新建井灌区大面积推广应用。
（二）华北井灌区节水改造模式
我国井灌区面积约为2亿亩，占全国灌溉面积的四分之一左右，大部分分布在华北地区。华北的井灌区大多处于缺水地区，建成后由于灌水技术落后，经过多年运行，地下水超采严重，生态环境日益恶化，灌溉保证率下降，危及当地的农业持续发展。因此，必须对已建成井灌区进行节水改造。改造的模式为：采用低压管道输水（对于蔬菜、果园、经济作物、极度缺水地区的粮食作物也可采用喷、微灌）、田间平地， 划小畦块实行小畦灌溉，并与非充灌溉及覆盖保墒等农艺节水措施结合，在维持地下水采补平衡的基础上，以水定面积发展灌溉。
山东省桓台县是我国北方第一个粮县，但井灌区由于水资源不足，加之传统农业用水浪费现象严重，致使地下水位连续下降，井泵多次更新。为此，通过研究，实施了以充分利用降水、开发利用土壤水，合理调控地下水为主的节水改造，普遍采用低压管道输水，田间实行小畦灌溉，并与节水高效的农业增产措施密切结合的工程技术模式。实施后，比传统地面灌溉节水29.8%，节能28.8%，省工33.2%，省化肥34.6%，增产46.7%，纯收益增加247.3元/亩。年减少地下水开采量30亿立方米。从而不但有效控制了地下水位下降，而且还有所回升。此外，也大大缓解了水资源供需矛盾，促进了高产、优质、高效农业的发展。这种模式已在河北、山东、河南、山西、北京、天津等省市的井灌区大面积推广应用。
（三）北方渠灌区田间工程节水改造模式
我国北方渠灌区输水渠道防渗衬砌率低，田间工程不配套，灌水方法落后，是发展节水灌溉的重点区域，特别是田间工程部分，由于以群众投入为主，是当前节水灌溉最薄弱的环节。因此，这类灌区在对干、支渠等输水工程进行防渗的同时，对田间工程进行节水改造。改造的模式是：对斗、农渠进行防渗衬砌，平整土地，重新确定沟渠规格，采用小畦灌、沟灌、长畦短灌和波涌灌等先进的地面灌水技术，并通过开展非充分灌溉、水稻控制灌溉、降低土壤计划湿润层深度和采用覆盖保墒等农业综合节水技术，实现渠灌区全方位节水。
甘肃省武威市在节水增产县建设中，新建衬砌斗、农渠道4859.4km，配套田间节水灌溉面积64.85万亩，基本实现了耕地面积无土渠；完成平整土地面积38.64万亩，基本实现了条田化，极大的改善了农业生产基本条件，使全市的农业生产效益得到显著提高。在完成田间工程改造的64.86万亩后，增加有效灌溉面积1.15万亩，提高作物灌溉保证率5.8%，增加作物复种指数0.3，提高灌溉水分生产率14%。据测定，山水灌区渠系水利用率达59.2%,田间水利用率达90%，灌溉水利用率达53.3%；井泉灌区渠系水利用率达82%，田间水利用率达95.1%，灌溉水利用率达78%。作物的灌溉净定额由400m3/亩降低到365m3/亩，亩节水达35m3。5年来累计节水3.2亿m3，节地4285亩，增加粮食1.55亿kg，综合效益近3亿元。这种模式已在我国北方广大的渠灌区推广应用。
（四）北方井渠结合灌区节水灌溉工程技术模式
我国井渠结合型灌区面积约有2亿亩这类灌区的特点是单一依靠渠灌还是单一依靠井灌都存在水资源不足，或引起其他生态问题，必须实行井渠结合灌溉。这类灌区的节水灌溉工程技术模式为：开展地面水与地下水在时间上及空间上的联合调度。渠灌部分进行适度防渗输水渠道，井灌部分采用管道输水；田间采取长畦改短实施小畦灌溉及覆盖、化学节水、节水灌溉制度等农艺和管理节水措施，实现水资源的优化调度和农业高效用水。
河南省清丰县历史上旱涝洪碱灾害俱全，自20世纪70年代以来，由于农业的发展，大量开采地下水，地下水位大幅度下降，干旱缺水成为当地农业发展的主要制约因素。在建设节水增产县中采取了引黄河水与地下水联合运用，咸水与淡水联合运用，建设适合地表水与地下水联合运用的节水工程、节水高效模式化栽培技术组成的节水灌溉模式。实施结果节水率达30.4%，水分生产率提高63.3%，小麦和玉米的综合水分生产率达到1.96kg/m3，地下水位有所回升。这种模式已在山东、河北、河南、山西等省的井渠结合灌区大面积推广应用。
（五）水利富民集雨节灌模式
据调查，我国适宜开展集雨节灌的地区包括西南、西北、华北的14个省（区），有耕地面积4.1亿亩，人口2.86亿人。这些地区的相当一部分，由于地形和经济条件的限制，兴建骨干水利工程难度很大，而且带来的生态环境问题多。因此，农业生产主要“靠天吃饭”，生产条件落后，农民收入低，是我国主要的扶贫地区。如何充分利用当地唯一有潜力的降雨资源，发展有限灌溉（灌关键水），提高作物产量，促进农民脱贫致富，不但是当地迫切需要解决的问题，也是我国农业生产一个带战略性的问题。水利富民集雨节灌工程技术模式的特点是：节灌工程与农业节水措施的紧密结合，即建设雨水集流工程[包括集流面、水窖（池）、输水管（沟）]和等高耕种开挖鱼鳞坑拦蓄雨水、深耕蓄水保墒、覆盖抑制蒸腾保蓄、调整农作物布局的适水种植、增施肥料提高水肥利用率、坡地粮草轮作、粮草带状间作和草（灌木）间作减少雨水径流等农业蓄雨利用技术措施相结合，田间采用小畦灌、点灌或滴灌。
甘肃实施雨水集流节灌工程模式是：每户建100m2左右的集流场，打两眼水窖，发展1亩左右的庭院经济。广西河池地区发展水柜灌溉，改过去只能种一茬玉米为一茬玉米加一茬中（晚）稻，亩产由150kg增长到700～800kg，实现了温饱有余。内蒙古自治区实施了一户建一眼旱井或水窖，采用坐水种和滴灌技术，发展2亩抗旱保收田的集雨节灌模式。还有陕西的“甘露工程”以及山西、河南、河北等省雨水集蓄工程都对解决农民温饱、农民增收、脱贫致富发挥了巨大作用。