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康绍忠院士:加快灌区现代化改造与节水技术应

作者:手机凤凰网电脑版日期:2021-10-04 22:18

  2019年9月18日,习总书记正在黄河道域生态珍惜和高质地进展闲讲会发言中提出,促进水资源俭省集约操纵,要保持以水定地、以水定产,大举促进农业节水。2020年6月10日,习总书记正在宁夏考查时再次提出农业要节水化,要调节种植组织,主动进展节水型农业。大中型灌区是我国农业分娩的主力军和保证国度粮食安笑的紧要根底,为中国人把饭碗牢牢端方在本技艺里作出了紧要奉献。同时,大中型灌区也是要紧的用水和耗水部分,约占寰宇农业灌溉用水总量的65%。

  针对灌区新颖化改造和黄河道域生态珍惜与高质地进展的相闭,以及若何通过加疾灌区新颖化改造与节水技能操纵,鞭策黄河道域生态珍惜和高质地进展的题目,即日本刊专访了中国工程院院士、中国农业大学教诲康绍忠。

  中国水利:“十四五”筹备和2035年前景宗旨纲目提出“促进大中型灌区节水改造和工致化管束”,把灌区节水放正在了一个极端紧要的地点。请您讲讲灌区节水与新颖化改造对鞭策黄河道域生态珍惜和高质地进展有什么紧要事理?

  康绍忠:黄河是中华民族的母亲河,负责着寰宇12%的人丁、15%的耕地和沿河50多座大中都市的供水使命。同时还担负着引黄济青、引黄入冀补淀、甘肃景泰民调等向流域表调水的使命。然则,黄河道域水资源紧缺,且时空漫衍重要不均,2019年降水量496.9mm,水资源总量797.5亿m3,多年人均和耕地亩均水资源据有量诀别为905m3和381m3,仅为寰宇均匀水准的39%和20%。黄河道域地表水开采操纵率和消费率已达86%和71%,远远赶过国际公认的40%的水资源开采生态防备线。

  出格是近年来人类行径和天色转变对黄河径流形成了宏大影响,如上中游的梯田、淤地坝、退耕还林还草等举措使得黄河径流量明显裁减。据相闭讨论表白,黄土高原大领域的植被收复,相应的植被耗水增添31亿m3/a。拟订黄河道域“八七”分水计划时的基准径流量为580亿m3,而正在1956—2000年光阴的均匀径流量消重到535亿m3,1956—2016年光阴的均匀径流量仅490亿m3。

  黄河可分拨操纵的水资源量越来越少,而流域内工农业进展和情况转变对水量分拨提出了新的请求,水资源保证景色苛苛。据水利部黄河水利委员会测度,2050年黄河道域正在充实裂采节水潜力的处境下,寻终年份的水资源缺口仍将正在130亿m3把握。进一步节水是黄河道域管理和珍惜的紧要偏向,对待促进流域生态文雅征战和高质地进展拥有紧要事理。

  黄河道域现有耕地面积1193.33 万hm2,占寰宇耕地 面积的12.4%;2018年农田有用灌溉面积631.62万hm2,耕地灌溉率为52.93%。黄河道域的农业分娩正在保证国度粮食安笑和农产物有用提供中拥有极端紧要的名望,是我国紧要的幼麦、玉米、马铃薯、杂粮和苹果等的上风分娩区,其粮食总产量占寰宇的13.4%,苹果产量达3576万t,占寰宇的84.3%。农业是黄河道域的用水大户,2019年农业用水量为267.4亿m3,占用水总量的比例为66.82%,赶过寰宇均匀水准,青海、甘肃、宁夏、内蒙古等上游区域农业用水占比更大。

  农业用水的90%以上是灌溉用水。黄河道域大于100万亩的灌区有16处,30万~100万亩的灌区有34处,10万~30万亩的灌区有37处。目前,流域灌溉用水效用总体不高,2019年山西、青海、内蒙古、宁夏四省(自治区)灌溉水有用操纵系数诀别为0.546、0.500、0.547、0.543,低于寰宇0.559的均匀水准,与焕发国度0.7的水准比拟差异更大;单方灌溉水的产粮数约莫为1.5kg,与焕发国度比拟也偏低,节水和高效用水的潜力较大。以是,大举促进以节水为中央的灌区新颖化改造,大领域扩张操纵优秀节水技能,升高灌溉用水效用,是完成黄河道域水安笑与粮食安笑的紧要保证。

  党核心、国务院从来高度珍惜灌区征战与进展,近年核心一号文献和《墟落强盛战术筹备(2018—2022年)》昭着请求把施行大中型灌区续修配套与新颖化改造行为一项紧要使命;“十四五”筹备和2035年前景宗旨纲目也提出“促进大中型灌区节水改造和工致化管束”。黄河道域水资源紧缺,水土资源不适配,“水缺”比“地少”更为重要。干旱缺水已成为黄河道域农业可不断进展的刚性管造,挑拨日益苛苛,灌区节水与新颖化改造对鞭策黄河道域生态珍惜和高质地进展事理宏大。

  中国水利:正在您看来,目前黄河道域灌区进展存正在哪些题目?灌区以节水为中央的续修配套和新颖化改造难点正在哪里?

  康绍忠:灌区是我国最紧要的公益性根底办法,是国度粮食安笑与农产物有用提供的命根子,也是山川林田湖草沙体系管理和墟落强盛的紧要支持。黄河道域的灌分辨布较广,目前少许灌区根底办法老化失修,出格是灌溉“最终一公里”题目了得;灌区新颖化管束水准不高,可不断进展的水准还较低。存正在的题目和难点要紧有以下几方面:

  一是征战与改造参加永远不敷,无法餍足灌区工程征战与运转管束的须要。灌区工程需不断陆续举行参加征战和庇护管束。近年来,核心当局对水利参加逐年加大,但参加中心多人正在大江大河、中心工程上,对灌区续修配套和新颖化改造的参加相对较少。正在近年核心一号文献和《墟落强盛战术筹备(2018—2022年)》昭着请求把施行大中型灌区续修配套与新颖化改造行为一项紧要使命的景色下,“十四五”寰宇460多个大型灌区也仅支配了120多个举行续修配套与新颖化改造,仍有近3/4未获得经费维持,并且即使纳入“十四五”筹备的灌区,其参加的资金和需求比拟也尚有较大差异。受资金、管束、装备原料等身分影响,少许灌区的灌溉办法配套差,渠道防渗才力和工程配套水准低,已衬砌的渠道年久失修,老化率高,斗渠、农渠等末级渠道根本无防渗举措,输水进程中跑冒滴漏和蒸发损耗较大。例如,河南群多笑成渠灌区各级渠道总长1923km,总干渠自渠首闸滥觞衬砌率为38%,6条干渠的衬砌率为45%,64条支渠的衬砌率为21.5%。内蒙古河套灌区各级灌溉渠道共5.03万km,衬砌仅1.15万km,衬砌率为22.8%;水肥一体化滴灌、喷灌面积仅13.33万hm2,高效节水灌溉扩张面积不敷20%。因为参加不敷,灌区工程征战规范低,重数目、轻质地,应用寿命短,影响效益表现。同时,人为、原料价钱逐年上涨,手机凤凰网电脑版。但工程概算定额多年未举行大的调节,职责促进中过分重视面积、数目,对证地和后评估珍惜不足。正在高效节水工程征战中,装备原料质地良莠不齐,工程不行寻常运转,影响农人主动性,导致可不断性差,应用成果大打扣头。

  二是重修轻管导致片面灌溉工程运转进程中管束缺失,限造灌区高质地进展。总体来看,黄河道域灌区用水总量和用水强度刚性管造的配套轨造和措施还没有确立,灌区节水计量监测办法滞后、囚禁技能本事脆弱,很难餍足水资源刚性管造的深刻展开和节水管束的新请求。黄河道域灌区高效用水管束水准还不高,存正在灌溉轨造不科学、分歧理局面;灌区管束音讯化本事有限,作物需水与灌溉配水重要离开。其余,灌区管束职员中技能职员比例普通低于50%,新颖化管束常识缺乏,远未到达新颖农业对灌区谋划管束的请求。灌区工程重修轻管存正在的来由,一方面是工程征战看得见摸得着,属于硬性、阶段性、可定量观察的目标,拥有立竿见影的成果;而管束的成果并不那么“可视化”,所以往往不行惹起足够的珍惜。另一方面,固然正在产权局面上昭着斗渠及以下根本由墟落团体经济机闭或村委会管束,但因为直接经济效益低、涉及户数稠密,农家不肯配合管,村委会或村级团体经济机闭没钱管,主体负担方缺失导致用而不管、庇护不力、难于奏效,变成浩瀚滥用。灌区用水管束存正在的题目直接导致了灌溉效益不行寻常表现,与新颖农业和绿色进展请求不相适当。

  三是墟市效用表现不足,灌区管束体系变更未总共到位,长效机造尚不健康。假使近年来片面区域试验引入墟市机造,由第三方举行征战和运转灌区水利办法,当局采办任事,但受造于农家分别谋划形式及农业比拟效益低等身分,得到清楚成果及成熟的形式不多。因为水价晋升与农业比拟效益低的抵触,使得水价无法充实表现其墟市治疗效用。其余,参加渠道分别,参加对象、征战规范难以联合妥洽,资金难以变成协力,应用效益低;同时,因为管束形式掉队,导致我国的人均灌区管束面积唯有焕发国度的1/8~1/10,效用较低。固然沿黄各省(自治区)确定了用水总量和用水强度的“双控”宗旨,但与“双控”举措配套的墟市机造尚未健康。近年来,甘肃、宁夏、内蒙古已展开灌区水权往还试点,但黄河道域其他省份及通盘黄河道域区别灌区间的水权往还轨造尚未构修。

  除此以表,科技立异支持灌区高质地进展的才力不敷,农人人均耕地少、农业机闭化水平低、技能掉队,也正在必定水平上限造着黄河道域灌区新颖化的促进和高质地进展。

  中国水利:灌区续修配套与新颖化改造及节水技能大领域扩张操纵对鞭策黄河道域生态情况珍惜和高质地进展拥有宏大效用,对待这项职责您有什么发起?

  一是把以水定需和黄河道域内确保粮食安笑与农产物有用提供的水资源保证红线有机联合起来,进展高水效农业。施行全流域蓝绿水联合摆设,由用水管束改变为耗水管束,科学确定区别省(自治区)、市、县和区别灌区的刚性耗水目标,完成流域耗水总量和区域耗水强度双管造,通过耗水强度(ET)或者水分娩力与水效益管造倒逼灌区节水技能操纵,调节农作物种植组织,进展高水效农业。灌区新颖化改造应适合天然纪律,遵循水资源禀赋,科学确定灌区面积领域,做到适水进展和量水分娩,完成水土资源空间适配,鞭策水资源可不断操纵。黄河道域大中型灌区新颖化改造要分类施策:中游宁蒙河套灌区,节水改造要适度,须要充实研讨大领域节水对宁夏沙湖、内蒙古乌梁素海等湿地生态情况的影响,出格是对湿地补水和区域泥土水盐均衡的影响;下游引黄灌区应充实闭切泥土盐碱化和水沙均衡题目;上游高扬程提水灌区是我国大型灌区中较为奇特的一品种型,提水扬程高、水价本钱高、种植业产出低、农人水脚承袭才力差,拥有其奇特性,要深度节水、极限节水,确立深度节水和极限节水的规范编造,大领域升高灌溉用水效用;汾渭平原灌区应以完成多灌区联网和水资源结合更动为中心,升高区域整个应对奇特干旱的才力。

  二是加大灌区新颖化改造和高效节水技能扩张的参加,搞好以完整工程配套和水量监控汇集征战为中央的灌区新颖化改造和高规范农田征战及节水技能的扩张操纵。加紧现有大中型灌区骨干工程续修配套与节水改造、大中型灌排泵站更新改造,促进征战灌区水量监控汇集。加紧田间节水根底办法征战,征战旱涝保收高规范农田,巩固农业抗旱才力和归纳分娩才力。除了内蒙古河套灌区续修配套和新颖化改造项目表,发起把河套灌区32.27万hm2盐碱地改进和高规范农田征战工程列入国度专项征战筹备。河套灌区奇特的速即前提使高规范农田征战改造难度增大,须要一体化施行土地整顿、灌排配套、节水灌溉、盐碱地改进等,才智得到好的成果,但目前国度高规范农田征战规范仅为每亩1200元,不行餍足需求。发起国度加大对河套灌区高规范农田征战维持力度,并把现有1200元/亩的规范升高到3500元/亩,完成一步到位、旱涝保收、高产稳产、持久受益。

  三是加紧体系机造征战,健康黄河道域灌区节水积累机造和水权往还墟市。尽疾出台黄河道域灌区节水向导偏见,拓展黄河道域现有灌区水权往还试点界限,搭修灌区水权往还平台,追求构修黄河道域区别灌区间的水权往还机造。施行黄河道域灌区引退水的正在线监测,确立流域内灌区用水监测预警机造,展开灌区节水动作,激发空阔公共介入到灌区用水、管水、节水中来。

  四是大举扩张与农艺农机技能配套的优秀适用节水技能,出格是能让农人受益的节水增效技能。分区域领域化促进高效节水灌溉进展,加疾粮食主产区、重要缺水区和生态亏弱区高效节水灌溉工程征战,修正灌溉格式,扩张管道输水、喷微灌等高效节水灌溉技能,确立与高效节水灌溉优秀办法相适当的节灌高效种植形式。确立健康灌区泥土墒情监测汇集,把握作物需水纪律和泥土墒情转变,施行测墒节灌。大举扩张作物调亏灌溉、非充实灌溉、根系分区瓜代灌溉等技能,大幅度升高灌溉水的分娩效用。大举进展作物水肥一体化技能,鞭策节水减肥提质增效和绿色进展。正在果树、蔬菜和经济作物中大举扩张节水调质高效灌溉技能和形式。

  五是正在充实裂采节水潜力的条件下,进一步开采新水源。正在环球天色转变导致水文形势变更、另日仍有较大不确定性的配景下,保卫黄河道域农业用水保证才力,景色已经苛苛,须要正在充实节水的条件下闭切流域内万分规水源的开采与安笑操纵,适度增添跨流域调水,升高农业用水保证才力。黄河道域苦咸地下水正在宁夏、内蒙古、陕西、山西、山东、河南等地有大片漫衍,应鞭策黄河道域苦咸水等万分规水源的安笑高效操纵。从深入看,黄河道域还须要通过开源、跨流域调水,才智办理继续干旱年份的缺水题目,从根底上办理流域灌区水资源欠缺的题目。

  加紧根底表面讨论,完成闭节科常识题和中心闭节技能的立异与打破,总共晋升灌区新颖化和节水化水准

  中国水利:您正在《中国水利》2020年第9期《加疾促进灌区新颖化改造补齐国度粮食安笑短板》一文中提出,要加强立异驱动灌区进展才力征战,鞭策灌区新颖化改造与高质地进展,并从宏观层面提出了少许须要讨论的题目。请您再全体讲讲我国大中型灌区新颖化改造和节水技能讨论及操纵中有哪些宏大科学技能题目?讨论这些题目对灌区新颖化和节水技能操纵将形成什么效用?

  康绍忠:假使从更全体、更根底的角度来看,另日该当缠绕农业需耗水对转变情况的呼应纪律解析、万分规水源开采和农业水网安笑与节能本领立异、面向生态矫健的高水效农业形式创修等闭节科常识题和中心闭节技能,中心打破作物性命需水进程与多因素协同调控、新颖农业绿色高效用水技能与配备、农业水网体系聪颖管控、万分规水源开采与安笑高效操纵、区域水土资源适配与高水效农业等范围的根底表面与闭节中心技能,鞭策农业高效用水宏大科常识题与闭节技能的立异和打破,总共晋升灌区新颖化和节水化水准。

  一是聚焦作物性命需水心理机造与高通量表型诊断技能讨论。以大中型灌区为中心,讨论基于电磁学与光谱学的作物样子、心理与生化表型参数无损原位监测本领,搭修基于遥感、高光谱、大数据与人为智能的多标准作物水分音讯高通量表型诊断技能与呆板人平台,打破协调遥感、高光谱、大数据与人为智能的作物水分高通量表型技能瓶颈;讨论基于区别生育期冗余-积累效应表面的作物高效用水多宗旨最优调控本领,开采面向另日区别天色景象和种植形式的作物水碳氮代谢与品格定向调控技能,开采有利于改观作物根域微生境与升高资源操纵效用的归纳调控技能和靶向立体调控新产物,引颈作物性命需水与节水调质表面进展,任事灌区节水高效优质绿色进展的宏大需求。

  二是聚焦新颖农业绿色高效节水灌溉新配备、新原料、新造剂等展开宏大闭节中心技能与产物研发。脱离我国压力治疗原料、大口径管材、压力积累灌水器、高含沙前提大功率高扬程水泵、比例精准施肥泵、电磁阀和低耗电动阀等装备及其迅速安排本领和创设工艺等农业节水闭节装备开采涉及的中心技能和原料要紧依赖进口的情况,整个晋升我国农业绿色高效用水配备、原料与造剂企业的自帮研发水准和国际影响力。黄河水滴灌技能对办理黄河道域水资源欠缺有宏大效用和操纵潜力,但还须要进一步规范化和形式化。我国灌区泥土水、热、盐原位同步监测技能与装备也须要进一步升高精度和不乱性;灌区输配水全程量-测-控技能及装备中,目前国内输配水模仿仿真软件均为表洋垄断,渠道测流管造技能(超声波测流技能、水流音讯视频解译本领、全渠道管造体系等)依然有不少技能瓶颈,难以有用办理灌区水量量测和监控履行中灌溉渠道组织多样、漂浮物较多、多泥沙淤泥阻水等题目。这些题宗旨办理对总共晋升灌区新颖化和节水技能操纵水准拥有极端紧要的事理。

  三是聚焦农业水网聪颖修造与管控。农业水网是国度水网的紧要构成片面,而灌区灌溉渠(管)网则是农业水网的要紧载体。发起正在缺水区域和有前提的灌区,试点灌溉渠网改管网,完成灌溉供水自来水管网化。农业水网体系管控渐渐向音讯化与聪颖化偏向进展,基于天—空—地一体化的水音讯和作物表型同步监测技能是农业水网聪颖管控的紧要根底,大标准农业遥感技能的迅速进展以及渠道输配水进程的自愿监测与管造技能的打破加快了聪颖灌溉水网构修的经过。须要进一步体系讨论农业水网庞杂水动力学活动与精准模仿模子体系,农业水网聪颖管控决定平台;立异面向多水源、多用户、多宗旨的农业水网输配水运转优化模子与庞杂动态配水群决定表面,确立农业水音讯互联互通与灌溉动态调配决定编造,以及农业水网体系及时感知-智能认知-聪颖决定归纳平台。

  四是聚焦万分规水源开采与安笑高效操纵。须要进一步讨论万分规水源时空漫衍与操纵潜力,确立研讨地下水补给和生态基流需求的漫衍式雨水资源化潜力模子,昭着雨水资源化潜力空间漫衍格式;讨论缺水区域墟落废污水、微咸水、海水、灌区退水等万分规水源的量质时空漫衍特色,追求表率区域万分规水源操纵的情况效应与动态互馈机造;开采出万分规水源农业安笑操纵技能与灌排协同调控工程形式。

  五是聚焦灌区水土资源适配与高水效农业组织。追求水资源刚性管造下的水土资源适配表面和水-土-气-生态体系耦合机造与组织解析本领,追求基于水资源禀赋和天色转变特色的高水效农业组织优化表面和本领编造,鞭策区别区域高水效农业的进展。

  针对黄河道域灌区新颖化改造和节水技能操纵,须要讨论流域农业水资源承载力和水土资源适配性,另日天色转变和社会经济进展景象下保证流域粮食安笑和紧要农产物有用提供的农业用水安笑红线,构修农业分娩产前、产中、产后全进程节水潜力评判模子,为水资源刚性管造下完成以水定产、以水定地、适水进展和科学调控供应凭借;构修食品、能源、水、生态体系动态模仿与优化模子,提出黄河道域区别灌区间整个用水效用晋升的农业节水化兼顾优化调控计划;创修流域上、中、下游区别类型灌区的高质地进展样板区;以大型灌区为中心,以升高有限水资源正在区域物业间摆设效用和效益为宗旨,立异区别灌区间水权往还的新机造,鞭策黄河道域灌区新颖化和高质地进展。

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