1.4 西藏地区农田水利学的研究对象和基本内容
“农田水利学”是一门研究农田水分状况和有关地区水情的变化规律及其调节措施、消除水旱灾害和利用水资源为发展农业生产而服务的科学。农田水利学的研究对象主要包括调节农田水分状况和改变和调节地区水情两方面。
1.调节农田水分状况
农田水分状况一般是指农田土壤水、地面水和地下水的状况及其相关的养分,通气、热状况。农田水分的不足或过多,都会影响作物的正常生长和作物的产量。
(1)调节农田水分状况的水利措施如下:
1)灌溉措施。即按照作物的需要,通过灌溉系统有计划地将水量输送和分配到田间,以补充农田水分的不足。
2)排水措施。即通过修建排水系统将农田内多余的水分(包括地面水和地下水)排入容泄区(河流或湖泊等),使农田处于适宜的水分状况。
(2)在调节农田水分状况方面需要研究的问题如下:
1)研究西藏地区农田水、肥、气、热运动规律,西藏高原地区灌区普遍位于河谷阶地,田块面积很小,土壤层较薄(厚度普遍仅为40~60cm)且具有高渗透性,探求作物和土壤水肥气热之间的关系,促进和发展高产、优质、高效农业。
2)研究节水灌溉的技术和理论。灌溉节水是充分利用水资源、提高灌溉效益,促进农业进一步发展的重要措施,西藏水资源虽然很丰富,但水量浪费严重,部分地区也存在工农业争水、城乡争水的现象,节水灌溉逐步受到西藏各级政府的重视。由于西藏独特的自然条件和地理位置,其节水灌溉起步较晚,发展缓慢。“九五”以来,主要以渠道防渗为主,喷灌试点为辅。尽管渠道防渗技术的节水灌溉取得了一定的进步,衬砌渠道的灌溉水利用系数由以前的不足0.4提高到目前的0.55左右。然而由于管理跟不上和老百姓对新的先进技术接受能力有限以及工程建设、运行维护成本的制约,大部分节水灌溉技术,例如,喷灌技术难以推广。研究节水灌溉的技术和理论,通过发展节水灌溉,有力地促进和支持了农业种植结构调整,提高了农产品产量和质量,增加了农民收入势在必行[8]。
3)研究不同地区灌排系统的合理布置,做到山、水、田、林、路综合治理,既便于灌排和控制地下水位,又适应机耕。灌排工程是面广量大的水利工程,实现机械化施工,对加速灌排工程的兴建与配套具有重要的意义。研究发展适合于西藏地区农田水利工程建设的各种专用机械,逐步实现农田水利施工机械化,具有重要的意义。
4)提升灌区管理和规划水平。加强灌区管理工作是当前首要任务之一,管理好坏直接影响灌区工程效益的发挥,目前灌区管理体制改革滞后,缺乏良性运行机制。灌区管理方式责、权、利不分,产权主体缺位,运行成本高,缺乏维修费用,缺乏节水意识。西藏水利专业技术人员和项目管理人才等人力资源的储备不够,缺乏一大批水利高级技术人才和高级管理人才,急需引进和大力培养才能够满足未来西藏地区农村经济和农业综合开发发展规划要求的人才队伍。
2.改变和调节地区水情
随着农业生产的发展和需要,人类改造自然的范围越来越广,农田水利措施不仅限于改变和调节农田本身的水分状况,而且要求改变和调节更大范围的地区水情。
地区水情主要是指地区水资源的数量、分布情况及其动态。西藏地区幅员辽阔,水资源在不同地区以及不同年份和季节分配不均,供水与需水在时间和空间上也常不一致,这是影响农业高产稳产的一个重要原因,因此,发展农田水利,首先要根据水土资源条件,通过各种工程措施,改变和调节地区水情。
改变和调节地区水情的措施,一般可分为以下两种:
(1)蓄水保水措施。通过修建水库、河网和控制利用湖泊、地下水库以及大面积的水土保持和田间蓄水措施,拦蓄当地径流和河流来水,改变水量在时间上(季节或多年范围内)和地区上(河流上下游之间、高低地之间)的分布状况,通过蓄水措施可以减少汛期洪水流量,避免暴雨径流向低地汇集,可以增加枯水时期河水流量以及干旱年份地区水量储备。
(2)调水措施。主要是通过引水渠道,使地区之间或流域之间的水量互相调剂,从而改变水量在地区上的分布状况。用水时期借引水渠道及取水设备,自水源(河流、水库、河网、地下含水层等)引水,以供地区用水。
西藏地区已建工程可控制的地表水占地面水资源总量的比例很小,不少地区的地下水尚待开发,故水资源的潜力还很大。但是另一方面,灌溉、发电、航运、养殖、工矿企业等各部门所需要的工农业用水以及生活用水量也日益增长,因此,研究最有效地利用水资源的科学理论,合理调配水资源,最大限度地保证各部门用水要求,同时解决好洪涝等灾害,便成为我国水资源工程现代化的一个重要内容。在这方面需要研究以下一些问题:
1)在深入调查水量供、需情况的基础上,研究制定地区长远的水资源规划及水土资源平衡措施。
2)研究当地地面水、地下水和外来水的统一开发及联合运用,应用系统工程的理论与方法,寻求水资源系统的最优规划、扩建和运行方案。
3)研究水资源开发、利用和保护等方面的经济效益、生态环境和社会福利问题,探求符合农业水资源系统规划、管理的经济论证方法。
总之,无论是调节农田水分状况或是地区水情,都要认识自然规律,总结西藏地区水利建设的经验,坚持科学态度,讲究经济效益并从理论和技术上解决农田水利现代化中出现的新问题,把西藏地区农田水利科学技术不断推向前进。
[1] 1亩=666.m2。