水资源的合理高效利用

　　摘要：我国水资源总量不算太少，但按人口、耕地平均，占有水平很低。人均占有量只有世界平均水平的¼，农业利用水资源占到用水总量的80%，渠系水利用系数仅为0.4，水浪费相当严重。同时水资源污染问题，使得原本缺乏的水资源雪上加霜，1993年全国每年排废污水355亿m3。循环利用作为高效利用水资源的重要手段，其推广应用势在必行。现代设施农业生产过程中，合理的采用高效节水的工程技术，对实现高效设施生产具有重要作用。文章就节水改造工程中对水资源进行了探讨。
　　关键词：水资源；合理；灌溉；管理；利用
　　1原理
　　水循环利用指通过一些水处理工程技术和供水设施，将处理、净化后的废水重新使用。整个过程是一个利用物理、生物和化学方法将污染物从水体中除去的过程。在国外多数地区，废水一般进行两级处理，初级污水处理是指使用机械或物理的处理系统进行废水处理，二级处理指使用生物、化学过程进行的水处理；有时为满足更高水质标准的需要，要在二级处理的基础上进行第三级处理，其目的主要是除去残留在水体中的化学物质和溶解的固体物质，经过三级处理后的污水，基本上可以满足于非直接饮用水的所有目的，包括补充地表水库和地下水层等。设施水资源的循环利用主要包括供水、回收、过滤、消毒、加肥、检测、再供水的循环过程。集水池可建设在温室的角落，上面覆盖盖子后不影响盆栽种植，供水系统可用水泵产生稳定的输水压力，通过滴灌带、潮汐灌溉、喷头等方式到达植物根部，作物根部没有吸收的营养液等杂物就通过管路回收，经过三层过滤，根据需要进行臭氧、紫外等杀毒除菌和补充养分后，经检测合格重新进入管道进入集水池备用。基于无线控制技术的节水和循环系统为了解决设施环境下的布线和施工成本，可根据温室实际用水的具体需求，采用通讯协议，实现无线灌溉控制，满足节水和循环高效利用的需求。该系统实现了监控中心与采集控制节点的无线通信，监控中心工控机上运行的水资源控制系统软件对采集控制节点进行灌溉控制并实现现场传感器数据的采集。节水主要是基于土壤水分传感器实现动态控制调节用水。系统的循环主要是采用臭氧方式对回收循环的营养液进行消毒，避免水循环使用时的交叉感染。监控中心可采用Windows操作系统的工控机或计算机均可。采用串口连接一个具有RS232接口的无线模块，通过该模块与下层的采集控制节点（土壤水分传感器、臭氧空气量传感器、pH值传感器、EC值传感器、电子脉冲水表）进行无线通信。其上运行的灌溉自动化控制软件使用组态软件开发。组态软件的远程部署技术使开发大型工程变得容易，智能图形技术使开发出的图形操作界面更加直观友好。组态软件具有Modbus协议接口，可以方便与研究的抄表系统集成，完成系统的快速开发部署。灌溉自动化软件具有数据采集、数据处理、数据发布和设备控制的功能。系统主要通过四个功能模块实现水资源的高效利用。
　　2水资源的配置
　　灌区节水技术改造应本着“确保生活用水,满足工业生产,减少农业用水,兼顾生态环境需求”的原则,对水资源进行合理配置,在水资源严重不足的情况下,就根据社会经济效益最大的原则,制定用水指标,通过控制用水和限额供水,在各个部门之间进行水资源合理地分配。
　　3水资源的保护和涵养
　　灌区的水资源总量有限,要想提高水资源的可供应量,就必须在灌区节水技术改造中对水源的保护和涵养经予足够的重视。改革开放以来,随着区域经济的迅速发展,某些灌区水污染加剧,水质恶化,已不能满足部分特殊行业的需求。在一些为城市生活提供水源的灌区,在水质达不到要求时,就不得不停止供水。在一些经济比较发达、污水排放量较大的灌区,普遍存在着利用供水渠道排污的现象,造成灌溉水源的二次污染。还有一些灌区因水源遭受污染,导致作物减产、渔业受损、工业生产受到不良影响。因此,在灌区节水技术改造中,要注意通过工程技术和相应的管理措施防止灌区的水源遭受二次污染,使水资源在质的方面能够满足国民经济各部门的需求。我国灌区一般可分为汇、蓄、引、提四大类。对汇流和蓄水型灌区,主要措施是提高植被覆盖率、小流域综合治理以及降雨和洪水的拦蓄等;而对引水型灌区,则要处理好灌溉和补源的关系,可通过地下水的调蓄功能,实现年内或年际调节,做到以丰补歉;对提水型灌区,重点应放在减少地面径流、提高降雨利用率上。通过涵养水源,可相对提高水资源的供给总量,在一定程度上缓解灌区水资源的紧张局面。
　　4地下水地表水的统一管理
　　灌区实施节水技术改造后,各级渠道通过防渗处理,对地下水的补给会大幅度减少。这势必会对灌区的地下水造成影响,并且在一定程度上影响到以地下水为主要水源部门的水利用效率。此外,对一些在水量呈季节性变化或者年际变化很大的河流上引水的灌区,常常采用“井渠结合”灌溉模式,在其节水技术改造中应该特别注意采取适宜的渠道衬砌比例,保证对地下水的补给,做到既能使灌区地下水库调蓄作用得到充分发挥,又不至于严重影响灌区的节水技术改造指标。对于实施“井渠结合”的引水型灌区,要做到地表水和地下水的统一调度运用,就必须实现水资源的统一管理。
　　5水资源价值及合理水价
　　水资源的有偿使用与合理确定水价是减少水量浪费、缓解水资源紧张局面的关键。目前,我国大部分灌区现行水价偏低,远没有按成本计收水费,灌区节水的经济效益不明显,这对灌区的节水技术改造很不利。此外,在不少自流灌区,地下水资源还没有实现有偿使用。因此,在灌区节水技术改造中,要确定合理的供水价格,同时严格实行以量计费,避免“浇大锅水”现象。要制订限额供应、超量加价的水费计缴制度,充分发挥水费的杠杆作
　　用,提高灌区各类用水者的节水意识,减少直至杜绝人为浪费水资源的现象。灌区的节水改造是一项以水资源为中心的社会化系统工程,涉及国民经济的多个部门,需要全社会的积极参与:①国家应通过宏观政策调控,出台一系列鼓励发展节水农业的政策,确定合理的水资源价格,加快灌区管理体制改革和经营体制转型的步伐；②灌区内各级地方政府应重视灌区的运营和管理,理顺灌区水资源管理体制。适时调整灌区作物种植结构,使灌区的作物布局同水资源的配置相适应；③灌区管理部门应加大灌区管理力度,制定与节水改造相配套的供水、用水管理制度,落实节水的具体措施和实施办法；④要健全灌区基层水工程管理组织,促其有效运作,搞好田间灌水等环节落实节水管理措施。通过计量收费和相应的一系列措施,使用水户在节水改造中确确实实得到实惠,并由此调动群众积极参与灌区节水建设和用水管理,为节水改造总目标的实现打下坚实的群众基础。

《水资源的合理高效利用》

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文章名称： 水资源的合理高效利用

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