中國節(jié)水灌溉裝備與技術(shù)發(fā)展展望.pdf

排灌機械工程學(xué)報 Journal of Drainage and Irrigation Machinery Engineering ISSN 1674 8530 CN 32 1814 TH 排灌機械工程學(xué)報 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)論文 題目 中國節(jié)水灌溉裝備與技術(shù)發(fā)展展望 作者 李仰斌 劉俊萍 收稿日期 2020 04 09 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)日期 2020 06 08 引用格式 李仰斌 劉俊萍 中國節(jié)水灌溉裝備與技術(shù)發(fā)展展望 J OL 排灌機械工程學(xué) 報 網(wǎng)絡(luò)首發(fā) 在編輯部工作流程中 稿件從錄用到出版要經(jīng)歷錄用定稿 排版定稿 整期匯編定稿等階 段 錄用定稿指內(nèi)容已經(jīng)確定 且通過同行評議 主編終審?fù)饪玫母寮?排版定稿指錄用定稿按照期 刊特定版式 包括網(wǎng)絡(luò)呈現(xiàn)版式 排版后的稿件 可暫不確定出版年 卷 期和頁碼 整期匯編定稿指出 版年 卷 期 頁碼均已確定的印刷或數(shù)字出版的整期匯編稿件 錄用定稿網(wǎng)絡(luò)首發(fā)稿件內(nèi)容必須符合 出 版管理條例 和 期刊出版管理規(guī)定 的有關(guān)規(guī)定 學(xué)術(shù)研究成果具有創(chuàng)新性 科學(xué)性和先進性 符合編 輯部對刊文的錄用要求 不存在學(xué)術(shù)不端行為及其他侵權(quán)行為 稿件內(nèi)容應(yīng)基本符合國家有關(guān)書刊編輯 出版的技術(shù)標準 正確使用和統(tǒng)一規(guī)范語言文字 符號 數(shù)字 外文字母 法定計量單位及地圖標注等 為確保錄用定稿網(wǎng)絡(luò)首發(fā)的嚴肅性 錄用定稿一經(jīng)發(fā)布 不得修改論文題目 作者 機構(gòu)名稱和學(xué)術(shù)內(nèi)容 只可基于編輯規(guī)范進行少量文字的修改 出版確認 紙質(zhì)期刊編輯部通過與 中國學(xué)術(shù)期刊 光盤版 電子雜志社有限公司簽約 在 中國 學(xué)術(shù)期刊 網(wǎng)絡(luò)版 出版?zhèn)鞑テ脚_上創(chuàng)辦與紙質(zhì)期刊內(nèi)容一致的網(wǎng)絡(luò)版 以單篇或整期出版形式 在印刷 出版之前刊發(fā)論文的錄用定稿 排版定稿 整期匯編定稿 因為 中國學(xué)術(shù)期刊 網(wǎng)絡(luò)版 是國家新聞出 版廣電總局批準的網(wǎng)絡(luò)連續(xù)型出版物 ISSN 2096 4188 CN 11 6037 Z 所以簽約期刊的網(wǎng)絡(luò)版上網(wǎng)絡(luò)首 發(fā)論文視為正式出版 年 月 第 卷 第 期 李仰斌 中國節(jié)水灌溉裝備與技術(shù)發(fā)展展望 李仰斌 劉俊萍 中國灌區(qū)協(xié)會 北京 江蘇大學(xué)國家水泵及系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心 江蘇鎮(zhèn) 江 收稿日期 修回日期 網(wǎng)絡(luò)出版時間 網(wǎng)絡(luò)出版地址 基金項目 國家重點研發(fā)計劃項目 第一作者簡介 李仰斌 男 山西萬榮人 教授級高工 通信作者 主要從事農(nóng)村水利技術(shù)研究 第二作者簡介 劉俊萍 女 遼寧海城人 副研究員 博士 主要從事節(jié)水灌溉裝備理論與技術(shù)研究 摘要 分別從灌排設(shè)施 灌排管理體制和投資政策 個方面 回顧了中國灌溉排水 以來所取 得的成就 隨著灌溉面積增大 灌排設(shè)施極大提高了中國糧食產(chǎn)量和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力 灌排管理體 制發(fā)生巨大變化 由農(nóng)民集體管理為主轉(zhuǎn)化為骨干工程國家事業(yè)單位管理為主 促進了灌排工 程快速發(fā)展和良性運行 投資政策有效地服務(wù)了水利基本建設(shè) 但目前中國依舊存在灌溉用水利 用率較低 水肥一體化灌溉農(nóng)田占比較低和灌溉系統(tǒng)信息化程度較低等問題 與高質(zhì)量的農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)發(fā)展還有很大的距離 結(jié)合國家糧食與生態(tài)保障的戰(zhàn)略需求 分別從大中型灌區(qū)節(jié)水改造 水肥一體化節(jié)水灌溉裝備與技術(shù)和噴滴灌 管道輸水灌溉和泵站改造方面 提出了中國節(jié)水灌 溉裝備與技術(shù)的未來機遇和挑戰(zhàn) 為了促進中國節(jié)水灌溉行業(yè)發(fā)展 加強灌排裝備的理論研究和 自主創(chuàng)新 發(fā)展高效 節(jié)能和環(huán)保的技術(shù)和產(chǎn)品 提高產(chǎn)業(yè)信息化 智能化和網(wǎng)絡(luò)化 是實現(xiàn)農(nóng)業(yè) 現(xiàn)代化生產(chǎn)建設(shè)的必然趨勢 關(guān)鍵詞 節(jié)水灌溉 裝備 發(fā)展成就 問題 機遇 中圖分類號 文獻標志碼 文章編號 李仰斌 劉俊萍 中國節(jié)水灌溉裝備與技術(shù)發(fā)展展望 排灌機械工程學(xué)報 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)時間 2020 06 08 16 41 29 網(wǎng)絡(luò)首發(fā)地址 第 期李仰斌 等 中國節(jié)水灌溉裝備與技術(shù)發(fā)展展望 中國水資源嚴重短缺 耕地水資源短缺指數(shù)的 年均值約為 并且分布嚴重不均 總體上處于 水資源高度壓力狀態(tài) 并且呈隨時間加劇的趨勢 農(nóng)業(yè)是用水大戶 中國存在不同省級行政區(qū)之間的 糧食生產(chǎn)用水效率差異大 糧食生產(chǎn)用水投入要素 配置不合理 糧食生產(chǎn)灌溉用水和糧食生產(chǎn)有效降 水均存在投入冗余或投入不足等現(xiàn)象 大力發(fā)展 農(nóng)業(yè)節(jié)水和高效灌排裝備 是緩解水資源供需矛盾 的必然選擇 也是促進水資源可持續(xù)利用的重要舉 措 中國現(xiàn)有的 億 耕地中 有 億 是 沒有灌溉條件的 望天田 耕作條件處于 亞健康 狀況 表現(xiàn)為耕地破碎化嚴重以及農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施不 完善 已建成的 億 灌溉耕地 農(nóng)田灌溉水 有效利用系數(shù)也只有 遠低于世界先進水平 作物全生育期耕地利用水土資源匹配程度總體較 低 其指數(shù)主要分布在 以下 但呈現(xiàn)出升高趨 勢且差異化增強 發(fā)展灌溉排水是保障國家糧食 安全的戰(zhàn)略選擇 世紀以來 連續(xù) 個中央 一 號文件 都把發(fā)展節(jié)水灌溉作為經(jīng)濟社會可持續(xù) 發(fā)展的一項戰(zhàn)略任務(wù) 全球氣候異常 旱災(zāi)和洪澇頻發(fā) 迫切需要研 制大型移動泵站 節(jié)水灌溉設(shè)備以提高防災(zāi)減災(zāi)的 能力 排灌機械是大型水利樞紐和區(qū)域調(diào)水工程的 關(guān)鍵設(shè)施 也是農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的裝備保證 對建設(shè) 節(jié)水型社會 增加農(nóng)民收入 推動農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟 可持續(xù)發(fā)展具有重要作用 袁壽其等 建議加強丘 陵灌溉裝備 智能精確噴灌機組 微噴灌與水藥肥 協(xié)同精準控制技術(shù)裝備和清潔能源節(jié)水灌溉裝備 等方面的研究工作 王少麗等 分析了農(nóng)田澇災(zāi)并 提出發(fā)展評估技術(shù) 建立評估標準 提高水肥資源 利用和提升除澇技術(shù)的建議 在節(jié)水灌溉模型方面 陳凱文等 對水稻節(jié)水 灌溉技術(shù)方案進行評價優(yōu)選 表明了在保證產(chǎn)量的 前提下控制灌排模式具有穩(wěn)健的節(jié)水省工效果 近年來 在滴灌 噴灌 水肥一體化等方面也有 大量的研究成果 例如劉林等 對大田移動式精量 配肥灌溉施肥一體機進行了研究開發(fā) 中國的節(jié)水灌溉裝備及技術(shù)已具有一定的水 平 但中國幅員遼闊 各地地形條件 環(huán)境因素 人 力因素和發(fā)展水平等并不相同 因此 文中分別從灌 排設(shè)施 灌排管理體制和投資政策等方面分析中國 來節(jié)水灌溉發(fā)展所取得的成就 結(jié)合國家糧食 與生態(tài)保障的戰(zhàn)略需求 提出中國節(jié)水灌溉裝備與 技術(shù)的未來機遇和發(fā)展趨勢 這對中國節(jié)水灌溉事 業(yè)的發(fā)展具有指導(dǎo)意義 灌溉排水的發(fā)展成就 新中國成立 來 灌溉排水事業(yè)取得了舉世 矚目的巨大成就 建成了較為完善的農(nóng)業(yè)灌排工程 體系和管理體制與機制 為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和保障 國家糧食安全做出了重大貢獻 在灌排設(shè)施 灌排管 理體制和投資政策等方面的綜合措施 使農(nóng)田水利 工程等基礎(chǔ)設(shè)施得到了快速鞏固和發(fā)展 糧食產(chǎn)量 連續(xù) 達到 億 以上 新增加了千億 糧 食生產(chǎn)能力 糧食安全保障上了一個大臺階 灌排設(shè)施 到 年底 農(nóng)田灌溉面積由解放初的 億 發(fā)展到 億 高效節(jié)水灌溉面積為 億 排澇面積發(fā)展到 億 灌溉面積 位居世界第一 其中 全國固定機電排灌泵站 萬處 總裝機容量為 萬 大型泵站 處 裝機 多萬 中型泵站 多處 裝機 多萬 小型泵站 萬多處 裝機 萬 除 此之外 農(nóng)用機電井 萬眼 裝機 萬 機 電提水灌溉面積占到總灌溉面積的近 這些重 排灌機械工程學(xué)報第 卷 要的農(nóng)業(yè)灌溉裝備和設(shè)施 大大提高了農(nóng)業(yè)綜合生 產(chǎn)能力 使中國糧食總產(chǎn)量達到 億 穩(wěn)定解 決了近 億人的吃飯問題 人均糧食達 肉 蛋 蔬菜 水果等都高于世界平均水平 灌排管理體制 灌排工程管理體制由農(nóng)民集體管理為主 轉(zhuǎn)化 為骨干工程國家事業(yè)單位管理為主 田間工程農(nóng)民 用水合作組織管理 改革開放前后有 多 時間 灌排管理體制以農(nóng)民集體管理為主 世紀 年 代灌區(qū)還有一大批 亦工亦農(nóng) 的水管員 采取水費 征收 多種經(jīng)營和承包責(zé)任制的管理辦法 簡稱 二 個支柱一把鑰匙 到 年以后 國家出臺了 水 利工程管理體制改革實施意見 和 小型農(nóng)村水 利工程管理體制改革實施意見 大中型灌區(qū)及 泵站管理單位定性為公益性或準公益性事業(yè)單位 全國灌區(qū)及泵站管理機構(gòu)有 萬處 管理人員 萬多人 這些管理機構(gòu)中 以國家事業(yè)單位管理 為主的 占總數(shù)的 集體性質(zhì)的占 企業(yè)性 質(zhì)的占 管理體制的巨大變化 促進了灌排工程 快速發(fā)展和良性運行 投資政策 年后有 多 時間 灌排工程建設(shè)采取 群眾自力更生 農(nóng)業(yè)學(xué)大寨 勞動積累工制度 等 自籌為主 國家補助為輔的政策開展農(nóng)田水利基本 建設(shè) 年之后 國家出臺了 關(guān)于建立農(nóng)田水利 建設(shè)新機制的意見 和 農(nóng)田水利條例 工程 建設(shè)以國家財政投入為主 社會資本和受益農(nóng)民多 渠道籌措資金的辦法開展農(nóng)田水利基本建設(shè) 在運 行管理上開展農(nóng)業(yè)水價綜合改革 使農(nóng)業(yè)水價總體 上達到運行維護成本 實現(xiàn)了工程良性運行 目前 大中型灌區(qū) 泵站更新改造 高效節(jié)水灌溉 小農(nóng)水 和農(nóng)村飲水安全等項目都是國家財政投入為主 在 工程管理方面 有 的管理單位進入各級財政補 助體系 完善了 萬個基層水利服務(wù)站 萬個農(nóng) 民用水合作組織和 多個水利專業(yè)化服務(wù)隊 節(jié)水灌溉裝備與技術(shù)的未來機遇 國家糧食與生態(tài)保障的戰(zhàn)略需求 國家發(fā)展進入新時代 中國特色社會主義將進 一步引領(lǐng)中國灌排事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展 黨的十九大提 出要實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略 加快推進農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化 習(xí)近 平總書記對水利工作提出 節(jié)水優(yōu)先 空間均衡 系 統(tǒng)治理 兩手發(fā)力 的 字方針 水利部積極踐行 水利工程補短板 水利行業(yè)強監(jiān)管 的水利改革發(fā) 展總基調(diào) 國家發(fā)展改革委員會和水利部出臺了 國家節(jié)水行動方案 提出要實施重大農(nóng)業(yè)節(jié) 水工程建設(shè) 開展大中型灌區(qū)續(xù)建配套與現(xiàn)代化改 造 建設(shè)節(jié)水型 生態(tài)型 智慧型灌區(qū) 推動智能化 和自動化建設(shè) 特別是習(xí)總書記在考察黃河后提出 了黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展的新要求 因 此 節(jié)水灌溉裝備與技術(shù)要適應(yīng)新形勢 新要求 為 灌溉現(xiàn)代化高質(zhì)量發(fā)展做出新的貢獻 根據(jù)發(fā)展預(yù) 測 到 年國家糧食需求要達到 億 這 與現(xiàn)狀生產(chǎn)能力比較還差近 億 缺口 水利是農(nóng)業(yè)的命脈 灌排工程現(xiàn)代化改造是提高糧 食生產(chǎn)能力的主要途徑 發(fā)展中存在的問題與機遇 大中型灌區(qū)節(jié)水改造 目前灌排技術(shù)方面的 最大短板是節(jié)水和節(jié)肥 灌溉水利用系數(shù)很低 僅 為 左右 肥料利用率更低 僅為 左右 大型 灌區(qū)水利用系數(shù)為 平均為 左右 中 型灌區(qū)水利用系數(shù)為 平均為 左 右 所以 大 中型灌區(qū)節(jié)水改造將是下一步高質(zhì) 量發(fā)展的重中之重 水肥一體化節(jié)水灌溉裝備與技術(shù) 全國 億 灌溉面積中 高效節(jié)水的噴滴灌面積僅為 多億 還有 多的灌溉面積采用大水 漫灌 今后 節(jié)水灌溉裝備與技術(shù)如何保證實現(xiàn) 水肥一體化 促進農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展 是灌排裝備行 業(yè)急需解決的大問題 噴滴灌 管道輸水灌溉和泵站改造 根據(jù)發(fā) 展預(yù)測 到 年還需要發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積 多億 每年平均要新增 萬 高效 節(jié)水灌溉面積和 多億元投資 中央 一號文 件 提出的中型泵站更新改造任務(wù)還沒有開始 中 型泵站有 多處裝機為 萬 按 元 估算 還需要 多億元投資 大 中型 灌區(qū)現(xiàn)代化改造中有條件的地方要大力推廣 骨干 渠道 一體化智能泵站 管道輸水 模式 中國灌區(qū) 協(xié)會已經(jīng)頒布了一體化智能泵站的團體標準 灌 區(qū)信息化建設(shè)要推廣 信息技術(shù) 測控一體化閘 門 配合農(nóng)業(yè)水價綜合改革 實現(xiàn)全渠道監(jiān)測控 制 除此之外 國家還明確到 年要建成 億 旱澇保收的高標準農(nóng)田 這些噴滴灌 管道輸 水灌溉和泵站改造等灌排設(shè)施都需要大量的機電 水泵等新裝備支撐 從國家 十四五計劃 到 十五五計劃 這 第 期李仰斌 等 中國節(jié)水灌溉裝備與技術(shù)發(fā)展展望 期間 應(yīng)該是節(jié)水灌溉裝備與技術(shù)大發(fā)展的機遇期 相信在新時代大中型灌區(qū)將會得到更高水平發(fā)展 在節(jié)水型 生態(tài)型和智慧型灌區(qū)建設(shè)方面跨上一個 新臺階 發(fā)展趨勢 隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展 中國農(nóng)業(yè)排灌事業(yè)已經(jīng) 進入一個新的發(fā)展階段 排灌設(shè)備發(fā)展?jié)摿薮?關(guān) 鍵技術(shù)環(huán)節(jié)仍需突破 例如實現(xiàn)排灌泵站節(jié)能技術(shù) 改造 推廣以小水源開發(fā)利用 風(fēng)光互補提水設(shè)備 高效蓄水和引水為主的農(nóng)牧區(qū)節(jié)水灌溉技術(shù) 大 中型灌區(qū)全渠道控制技術(shù)研發(fā) 實現(xiàn)精準控制灌 溉 發(fā)展高效的噴 微灌機械和自動化技術(shù)與設(shè)備 等 智能化與信息化是排灌機械行業(yè)全面提高發(fā)展 質(zhì)量和核心競爭力的關(guān)鍵環(huán)節(jié) 將互聯(lián)網(wǎng)平臺和信 息通信技術(shù)融合到產(chǎn)品全生命周期 實現(xiàn)生產(chǎn)過程 數(shù)字化 網(wǎng)絡(luò)化和智能化 形成 互聯(lián)網(wǎng) 排灌機械 標準件 是未來的一個發(fā)展模式 因此 加強灌排裝 備的理論研究和自主創(chuàng)新 發(fā)展高效 節(jié)能和環(huán)保 的技術(shù)和產(chǎn)品 提高產(chǎn)業(yè)信息化 智能化和網(wǎng)絡(luò)化 加大節(jié)水灌溉的推廣力度 是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn) 建設(shè)的必然趨勢 結(jié)束語 節(jié)水灌溉裝備的研發(fā)升級和節(jié)水灌溉技術(shù)的 進步是提高農(nóng)業(yè)水資源利用率的基礎(chǔ) 也是農(nóng)產(chǎn)品 增產(chǎn)增收的重要保障 根據(jù)國家糧食與生態(tài)保障的 戰(zhàn)略需求 排灌設(shè)備具有巨大的發(fā)展?jié)摿?是經(jīng)濟 社會可持續(xù)發(fā)展的一項戰(zhàn)略任務(wù) 因此 應(yīng)加強對節(jié) 水灌溉裝備與技術(shù)的研究力度 使節(jié)水灌溉更加標 準化 精確化 信息化 多樣化 智能化 滿足農(nóng)業(yè)生 產(chǎn)建設(shè)的現(xiàn)代化需求 促進農(nóng)業(yè)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展 參考文獻 操信春 劉 吳夢洋 等 水足跡分析中國耕地水資 源短缺時空格局及驅(qū)動機制 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 譚忠昕 郭翔宇 基于超效率 模型的中國糧食生 產(chǎn)用水效率評價 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 葉思菁 宋長青 程鋒 等 中國耕地健康產(chǎn)能綜合評 價與試點評估研究 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 張瑩 雷國平 張弘強 等 微觀尺度分析撓力河流域 耕地利用水土資源匹配時空動態(tài) 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報 年中央一號文件 中共中央國務(wù)院關(guān)于抓好 三農(nóng) 領(lǐng)域重點工作確保如期實現(xiàn)全面小康的意見 袁壽其 李紅 王新坤 中國節(jié)水灌溉裝備發(fā)展現(xiàn)狀 問題 趨勢與建議 排灌機械工程學(xué)報 王少麗 許迪 陳皓銳 等 農(nóng)田除澇排水技術(shù)研究綜 述 排灌機械工程學(xué)報 陳凱文 俞雙恩 李倩倩 等 不同水文年型下水稻節(jié) 水灌溉技術(shù)方案模擬與評價 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 排灌機械工程學(xué)報第 卷 劉林 李揚 楊坤 等 大田移動式精量配肥灌溉施肥 一體機設(shè)計與試驗 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報 國家統(tǒng)計局 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)躍上新臺階 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)擘畫 新藍圖 新中國成立 周年經(jīng)濟社會發(fā)展成就系 列報告之十二 國務(wù)院體改辦 水利工程管理體制改革實施意見 水利部 小型農(nóng)村水利工程管理體制改革實施意見 韓振中 我國灌區(qū)發(fā)展展望與科技創(chuàng)新驅(qū)動 中 國農(nóng)村水利水電 發(fā)展改革委 財政部 水利部 農(nóng)業(yè)部 國土資源部 關(guān)于建立農(nóng)田水利建設(shè)新機制的意見 國務(wù)院 農(nóng)田水利條例 水利部 全國基層水利服務(wù)機構(gòu)建設(shè)情況通報 國家發(fā)改委 水利部 國家節(jié)水行動方案 國家發(fā)改委 國家糧食安全中長期規(guī)劃綱要 張晶 年中國人糧關(guān)系情景分析 中國農(nóng)業(yè) 資源與區(qū)劃 水利部網(wǎng)站 國新辦舉辦中國節(jié)水灌溉發(fā)展狀況新 聞發(fā)布會 李國英介紹有關(guān)情況并答記者問 農(nóng)業(yè)部 全國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃 年 責(zé)任編輯 張文濤