排灌工程管理如何提升农业灌溉效率与水资源利用率
在当前全球气候变化加剧、水资源日益紧张的背景下,排灌工程管理已成为保障农业可持续发展和粮食安全的关键环节。排灌工程不仅承担着农田排水防涝的任务,还直接关系到灌溉水的有效分配与利用效率。科学高效的排灌工程管理能够显著减少水资源浪费,提高作物产量,降低农业生产成本,并有助于生态环境保护。本文将深入探讨排灌工程管理的核心内容、实施策略、技术手段以及未来发展方向,旨在为农业管理者、水利工程师及相关政策制定者提供系统性参考。
一、排灌工程管理的基本概念与重要性
排灌工程是指通过人工设施对农田进行排水和灌溉的综合系统,包括渠道、泵站、闸门、管道网络、蓄水池及自动化控制系统等组成部分。其主要功能是调节田间水分状况,确保作物在适宜的湿度环境中生长。有效的排灌工程管理不仅是水利工程的重要分支,更是现代农业生产不可或缺的基础支撑。
首先,排灌工程管理直接影响农业生产效益。合理规划与运行可使灌溉水利用率从传统粗放模式下的30%-40%提升至70%以上,同时有效防止因积水导致的根系缺氧、病害蔓延等问题。其次,在极端气候频发的今天,如暴雨洪涝或干旱少雨,良好的排灌系统能快速响应,减轻灾害损失。此外,随着国家对“节水优先”战略的推进,高效排灌已成为实现农业绿色发展的重要抓手。
二、排灌工程管理的核心内容
1. 规划设计阶段
科学合理的规划设计是排灌工程成功的第一步。应结合区域自然条件(地形、土壤、降水)、作物类型、水源分布及未来用水需求进行综合分析。例如,在丘陵地区宜采用梯级提灌系统,在平原区则可建设大容量渠网。同时需考虑生态影响,避免过度开发地下水或破坏湿地生态系统。
2. 建设施工管理
施工质量决定工程寿命和运行效果。必须严格执行国家标准和规范,强化材料检验、工艺控制和现场监理。特别是在渠道衬砌、泵站设备安装、智能控制系统布线等方面,要杜绝偷工减料现象。引入BIM(建筑信息模型)技术有助于实现可视化管理和全过程质量追溯。
3. 运行维护机制
日常运行维护是保持工程效能的关键。建议建立“分级负责+专业运维”的管理体系:村级负责日常巡查,乡镇统筹调度,县级组织维修养护。定期开展清淤除草、设备检修、水位监测等工作,确保输水通畅、机电设备正常运转。推广“以奖代补”激励机制,鼓励农民参与管护,增强责任感。
4. 水资源优化配置
通过信息化手段实现精准配水。依托物联网传感器实时采集土壤墒情、气象数据、用水量等信息,结合AI算法动态调整灌溉计划,避免过量灌溉造成浪费。例如,江苏某示范区通过智慧灌溉系统,年均节水达25%,亩均增产10%。
三、关键技术手段的应用
1. 数字化与智能化技术
近年来,数字孪生、云计算、大数据分析等技术逐步应用于排灌工程管理。构建数字孪生平台,可模拟不同场景下的水流路径与效率,辅助决策优化。智能控制系统能自动启停水泵、调节流量,实现无人值守运行,极大降低人力成本。
2. 节水灌溉技术推广
滴灌、喷灌、微喷灌等现代节水灌溉方式正逐步替代传统漫灌。这些技术可根据作物需水规律精准供水,减少蒸发损失和深层渗漏。据农业农村部统计,全国已有超过1亿亩耕地应用节水灌溉技术,节水潜力巨大。
3. 生态友好型工程设计
倡导绿色设计理念,如采用生态护坡、雨水收集利用系统、生物滞留池等措施,减少对自然环境的影响。部分试点地区还将排灌渠改造为景观河道,兼具功能性与美观性,推动农旅融合发展。
四、典型成功案例分析
案例一:河南省信阳市高标准农田建设项目
该市整合财政资金超5亿元,新建排灌管网1200公里,配套智能控制系统30套,覆盖近30万亩农田。项目建成后,灌溉保证率由65%提升至90%,单位面积用水量下降30%,农民增收约15%。关键在于建立了“政府主导+企业运营+农户监督”的多元共治机制。
案例二:浙江省杭州市余杭区智慧农业示范区
示范区集成物联网感知终端、云平台和移动端APP,实现对农田水分状态的全天候监控。当土壤含水量低于设定阈值时,系统自动触发灌溉指令;同时根据天气预报预测降雨情况,提前关闭或延迟灌溉,避免无效作业。一年内节约用水约40万立方米,相当于节省电费12万元。
五、面临的挑战与对策建议
1. 管理体制不健全
部分地区仍存在权责不清、多头管理的问题,导致资源配置混乱。建议明确主管部门职责,推行“统一规划、集中建设、分级管理”模式,设立专职机构负责日常运行监管。
2. 技术人才短缺
基层管理人员普遍缺乏专业知识,难以应对复杂设备操作和数据分析任务。可通过“校地合作”培养本土技术骨干,开展定期培训,提升队伍整体素质。
3. 资金投入不足
许多老旧排灌设施亟需更新改造,但地方财政压力大。应探索多元化投融资机制,如PPP模式、绿色债券、社会资本参与等,形成可持续的资金保障体系。
4. 农民参与度低
部分农户认为排灌工程与己无关,不愿配合维护。可通过政策引导(如补贴发放绑定管护责任)、宣传教育等方式激发积极性,培育“谁受益、谁维护”的意识。
六、未来发展趋势展望
随着乡村振兴战略深入推进,排灌工程管理将朝着更智能、更绿色、更协同的方向发展。一是加快数字化转型,打造“空天地一体化”监测网络,实现全链条闭环管理;二是推动低碳排灌,利用太阳能、风能驱动水泵,减少碳排放;三是强化跨区域协作,建立流域级排灌联合调度机制,提升整体抗风险能力。
总之,排灌工程管理是一项系统工程,涉及规划、建设、运维、科技等多个维度。只有坚持问题导向、创新驱动、多方联动,才能真正实现农业用水的高效、公平与可持续,为新时代中国农业现代化注入强劲动能。





