喷灌技术的利用及发展方向

喷灌既是一种省水、增产、高效的灌溉方式，又是一种高能耗的灌水方式。由于诸多因素的影响，其发展势头近几年在我县有所减缓。在我国，喷灌事业的发展也经历了一段曲折的道路，如何从喷灌的特点出发，搞好经营管理，提高经济效益，探索适合我国条件的喷灌发展道路，是广大水利工作者共同关心的重要课题。一、喷灌经营的特点1、投资大、折旧、大修费用高。喷灌投资高于其他地面灌溉工程，且主要是设备现金投资。设备的损耗主要是锈蚀、老化等自然损耗，与设备的使用关系不大。按现在已成工程计算：机压全固定喷灌工程为900元/亩，半固定为300元/亩，流动喷灌为110元/亩。按固定设备经济使用期为20年，流动设备10年，大修理费为折旧费的30%计算，则每亩折旧大修理费为：全固定式60元；半固定式20元；流动喷灌15元；在设备质量不稳定的情况下费用将更高。设备利用率低。喷灌设备利用率一般随固定程度的提高而降低。按中压喷头每亩年灌水300m3计算，土地年喷水时间仅为40小时，固定支管年工作时间不到200小时，干管机泵年工作时间不到1000小时。湿润地区灌水量随降雨情况变化很大，有时甚至是备而不用。设备利用潜力很大。3、能耗大，动力燃料费用高。机压喷灌较其他灌溉方式能耗均高，中压喷灌比地面自流灌溉需要额外增加约50m的扬程。这不仅增大了灌溉成本，能源供应情况成为喷灌发展的制约因素。4、增产效益。喷灌对不同作物都有一定的增产效果，但增产的经济价值差别则很大。茶园、果园、蔬菜等经济作物年增益亩平可在1500元以上，粮食作物则只有60元左右。5、省水、节劳效益。由于喷灌用管道代替了田间渠，灌水均匀深层渗漏小，故可较地面灌溉节水30-50%。这既可以节约水源工程投资，又有利于零星分散水源的利用，对提水水源也有降低能耗的作用。但目前水源水价偏低，节水直接经济效益不够显著，喷灌也有节省劳力的作用，但在工业、第三产业不发达的地区，农村劳动力有较多富余，其效果不明显。二、提高设备利用率的途径喷灌设备投资大，折旧大修费用高，而设备利用率又很低，这是喷灌经营中的一大矛盾。提高设备利用率，降低折旧大修成本，是提高喷灌经济效益的关键。设备利用率的提高应作重处理好以下关系：1、设备固定程度、自动化程度和设备利用率的关系。设备固定程度建成高、自动化程度建成高，则喷灌劳动生产率越高，但投资也越高，设备利用率越低。劳动生产率提高的经济效益超出劳动量和劳动工资的节约，工程项目不经济，只有当增加的折旧大修理费低于节约的工资支出时，提高设备的固定程度和自动化程度才是经济的。工资节约量的多少，和喷灌作业量的大小、劳动价值的高低有关。经济作物灌水次数多，劳动价值高，适宜用固定喷灌；粮食作物则适宜流动喷灌。目前，从农村的生产条件和经济条件来看，还不宜采用较多的自动化设备。2、设备利用率和工程规模的关系。对固定半固定喷灌系统来说，灌区大，便于合理组织轮灌，机泵和干管的利用率较高，机泵效率随规模的增大也有所提高，故规模不宜过小，当然过大的规模，也会因管道投资的增加而变得不经济。从现有工程的经验看，单站规模以1000亩为宜。工程规模还同当时灌区作物组成情况有关，在同一轮灌片内作物的需水量和需水时间应基本一致。这一点在分散承包情况下有一定矛盾，但随着农村产业结构的调整，情况将有所转变。3、设备利用率与作业量的关系。设备利用率随着喷灌设备服务业项目和作业量的增加而提高，因此增加作业内容是提高设备利用率的关键。如利用喷灌设备施化肥、杀虫剂、除草剂；利用喷灌设备供生活用水、消防用水、高台地喷灌水源、鱼池供水供氧、抽水灌溉等，都对提高设备利用率有积极的作用。4、设备利用率和设备质量的关系。设备质量是提高设备利用率的根本保证。目前，喷灌设备质量低，事故多，运行可靠性差，是设备利用率不高的重要原因。产品质量差原因是多方面的，一段时间内喷灌发展速度过快，设备生产跟不上需要；支农产品利润低；产品独家经营且供货往往和投资补助、贷款挂钩等，都是造成质量差的重要原因，因此必须从管理体制上进行改革，才能从根本上解决产品质量问题。三、降低能耗的办法能源费用的大小和管径、压力等级、喷水量以及能源单价等因素有关，因此能耗的降低可以通过以下途径来达到。1、采用经济管径。喷灌管道长，管道沿程水头损失是重要的能源消耗。增大管径可以降低能耗，但同时也增加了投资费用，可按年费用支出最小的原则确定系统的经济管径。在经济管径分析时，能耗单价是一个重要因素，目前分析多采用支农电价，这不利于能?的节约，因此宜采用平均电价计算。2、降低压力等级。喷灌能耗的主要部分是用于保持喷头的正常工作压力，可将常用的中压喷头改为低压喷头，则能耗可降低50%以上；进一步改用徽喷，则能耗可节约70%以上，因此，降低喷头工作压力，是节约能耗的重要措施。但随着喷头压力降低，射程缩小，喷头和支管数将大大增加，对固定喷灌会使投资费用增加。但对半固定式和流动喷灌，则只是喷灌劳动消耗有所增加。目前农村劳动力尚有一定富余，降低喷灌压力等级，在经济上是可取的。3、充分利用自然水头。在山丘地区发展喷灌，自然水头的充分利用是节约能耗的重要措施。在有条件的地区利用工作之便自然水头可进行自压喷灌，即便在需要机压的地方，利用自然坡度分级确定压力等级，对降低能耗节约投资，都具有重要意义。4、节力节能。对耗能的供水，节水就是节能，加强喷灌的科学管理，严格控制喷水时机和喷水量，对增产节水都有重要意义。适当增加喷水次数，降低喷水的喷水量，注意天气预报，看天喷水，以充分利用天然降雨，也可收到节水节能的效果。对高能耗可以通过节水以降低系统能耗。按喷灌较地面灌溉节水30-50%计算，采用中压喷头提水总扬程在100-167M以上，采用低压喷头提水总扬程在40-70M以上，都可以收到降低总能耗的效果。因此，在高扬程提水灌区发展喷灌在经济上是可取的。5、利用低谷电能，降低能源成本。农村电网径流式电站很多。利用小水电站负荷低谷部分的多余电能发展喷灌，对提高小水电经济效益非常有利。故可用合同形式规定供用电时间，电站则应在电价或输配电投资上给以一定的照顾。6、提高供水效益，增加单位能耗的经济价值。喷灌的经济效益是由灌区的作物情况决定的，在农村调整产业结构时，合理成片安排一批经济作物专业生产，对提高喷灌效益有着十分重要的单日意义，也是发展喷灌的必要条件。四、建立健全经济责任制建立健全经济责任制是加强经营管理提高经济效益的有效途径。现有喷灌工程一般规模较小，以专业户或专业组承包为主的经济责任制，是提高喷灌经营水平和科学管理水平的关键。1、积极扶持发展流动喷灌专业户，喷灌专业户即将现有设备全部折价交个人经营，或个人贷款购置设备个人经营，专业户除归还贷款外全部收益归个人所有。实践表明，专业户经营积极性高，服务态度好，有一定技术水平和管理经验，加之旧设备折价较低，新设备维修费用小，故有可保持较高的收益。但要能长期巩固发展，还须从多方面加以扶持，如制定各种合理的收费标准，保护专业户的正当权益；保证燃料和零配件的供应，提高专业户设备维修管理能力。适当划分经营范畴，控制机具密度，防止盲目竞争，实行财产保险和安全监督，防止意外事故等等。2、对固定或半固定式喷灌，由于投资大经营范围受到一定限制，则宜采用以专业承包为主的形式经营。条件好的站，可实行独立核算自负盈亏，水费由站自收，除定额上交折旧费外全部由站独立支配，设备更新则由原所有单位负责。对茶场、果园的喷灌则宜采用内部经济承包，如实行运行小时能耗、工资、维修费用包干制，在保证设备正常工作的前提下，维修费节约归己，能耗费节约有奖。或实行定灌面、定灌水质量、定人员、定维修质量、定单位能耗，超产节约有奖，减产浪费受罚的“五定一奖罚”责任制，设备更新、能源费用则则集体负责。3、建立设备包修包换责任制。设备质量差，对喷灌效益影响大，也给承包单位带来不必要的风险。为了确保设备质量，建设备生产和销售商要逐步建立设备长期包修责任制，设备损坏属质量问题的，免费维修或更换，属使用不当的，则适当收费，并负责易损零部件的供应和科技服务，以提高喷灌的信誉。4、保证喷灌的自我完善能力，是建立承包责任制的核心。自我完善包括管理的不断完善和工程技术的不断完善，在完善的的过程中不断提高经济效益。保证更新改造的资金来源，是自我完善的必要前提条件应按照喷灌作业成本，适当考虑扩大再生产要求确定收费标准，并保证资金不被挪用，集体经济内部承包，也要明确规定更新改造资金的来源、数额和期限，以保证喷灌事业的巩固和发展。