【分享】目前农业水利事业的热点、问题及机遇
0 2849 楼主 发表于 2016-09-14 00:30:50
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本文讨论以下4个方面的内容:

一、全国农业水利事业持续的热点、关注点。

二、目前进行中农业水利项目的面临的问题及改进的空间。

三、农业水利相关先进技术带来的优势、机遇。

四、以山西省为例介绍农业水利事业的问题、机遇。

 

一、全国农业水利事业持续的热点、关注点


中央及全国各省份在农业水利方面目前都有哪些大动作?


1、《河北省出台节水压采高效节水灌溉发展总体方案》——中国政府网

2、《今年河北投入87.12亿治理地下水超采 实现主要漏斗区全覆盖》——河北新闻网

3、《北京市海淀区节水中心组织召开海淀区灌溉水有效利用系数监测体系建设样点灌区选取工作会》——北京市水务局

亮点:组织镇级领导参加会议

4、《北京市水科学技术研究院北京市灌溉水有效利用系数分区县监测体系建设(五期)材料设备采购及安装中标公告

亮点:北京市已经进展到第五期,投入420万元.

6、《北京:大力推进海绵城市发展》——中国水网

亮点:到2020年,实现园林绿化用水全部计量收费;建立用水户用水效率评价体系,定期公布用水效率领跑者.

7、《内蒙古自治区大力推进国家“节水增粮行动”》——中国政府网

8、《国家考核检查组对内蒙古2015年度落实最严格水资源管理制度进行考核检查》——新华网

9、《新疆兵团高效节水灌溉面积达到1560万亩》——中国新闻网


综上, 

2012 年水利部发布《关于做好农田灌溉水有效利用系数测算分析工作并及时报送 2011 年成果的通知》(办农水[2012]8 号),国家将对各省(自治区、直辖市)在“十二五”期间灌溉水有效利用系数提高情况进行考核。

2013 年 12 月,水利部正式发布了《全国灌溉水有效利用系数测算分析技术指导细则》,指导全国灌溉水有效利用系数的测算工作。

2015 年 9 月 21 日,水利部办公厅发布了“关于印发《农田灌溉水有效利用系数测算分析工作考评办法》的通知”(办农水[2015]196 号),加强农田灌溉水有效利用系数测算分析工作,促进最严格水资源管理制度的贯彻落实。

 

以北京市为例,

2012 年,北京市政府出台了《关于实行最严格水资源管理制度的意见》(京政发[2012]25 号),提出对农业灌溉用水效率实施区县考核工作。

2015 年 12 月 29 日,北京市人民政府办公厅关于印发《北京市实行最严格水资源管理制度考核办法》的通知(京政办发[2015]60 号),明确将农田灌溉水有效利用系数作为一项重要指标纳入政府考核项目。


因此,

灌溉水有效利用系数是决定农业用水效率的控制性指标,是对全国各省市、各区县考核的重要指标,开展分区县灌溉水有效利用系数监测体系建设是建立用水效率控制制度的重要基础性工作。

灌溉水有效利用系数测算工作的实施是落实中央和各级政府工作部署,是建立最严格的水资源管理制度的必然要求,完善灌溉水有效利用系数监测体系,是支撑灌溉水有效利用系数分区县测算工作开展的重要基础支撑,项目的实施非常紧迫且十分必要。


二、目前进行中农业水利项目的面临的问题及改进的空间


目前中央及各省市政府花大力气投资实施的农业水利项目,都以提高水资源的利用效率,节约用水,实现可持续发展为目标。但是,这些项目并没有建立一个与之相配套的、独立运行的、实时监控、客观的行之有效的监测系统。


中央到水利部力推的灌溉水有效利用系数测算工作就是为了监测水资源的利用效率,但是,目前大部分灌溉水有效利用系数的测算仍然以人工测算数据为基础,劳动强度大,且受人为影响因素较大,而且仅一年汇总一次数据,不能动态大监控到各个时期对水资源的利用效率,找出具体的提升空间所在。


另一方面,由于受技术的限制,传统的测量仪器或者笨重、使用寿命有限、故障率高、不具备无线传输性能,或者数据的稳定性、准确性达不到使用要求,没有能够很好的发挥出仪器的效果和价值。






三、农业水利相关先进技术带来的优势、机遇


近年来,物联网化、互联网化、智能的田间传感器得到快速发展,用户可以通过田间传感器无线实时自动上传的大量数据,远程掌握水资源的利用情况,即极大的降低了获得监测数据的劳动强度,又消除了人工测量数据引入的人为误差影响。

以北京东方润泽生态科技股份有限公司生产的智墒为例,智墒可以同时获得地表到地下1米深每隔10cm共10个深度土层的数据,智墒默认每间隔1个小时上传一次数据,一天上传24*10=240包数据,当降雨或灌溉发生,土壤水分发生剧烈变化的时候,智墒会立即加大数据的采集密度,这样一年下来,一台智墒传感器能采集发送到云端数据平台约10万包数据。




10万包数据经过云端平台大量人工智能模型的分析处理,一个监测点一年就将自动生成100万数量级的下列信息,比如:

1、农作物活动根系深度信息,如:5月份的第一周,活动根系到达40厘米深土层;

2、植物日耗水量信息,如:6月3日,如:6月1日一整天,植物蒸发蒸腾共消耗了土壤中6毫米的水分;

3、有效降雨量、有效灌溉量信息,如:6月4日,中雨,有效入渗到土壤中的雨量为13毫米;

4、当前土壤储水量信息。智墒根据对历史数据的分析,判断出当前各深度土层对应的缺水胁迫含水量,与当前各土层含水量的差值,为当前土壤有效存储的能够被植物吸收利用的含水量,如:6月4日,植物根系土层含有80mm水分,其中有60mm水分是土壤本身保持的作物不容易吸收的水分,当前的有效储水量是80-60=20mm。



四、以山西为例,发展智能农田水利监测项目的必要性,及由此带来的社会效益、经济效益


山西省是全国缺水比较严重的的省份,水资源时空分布不均,能实际利用的水资源量有限。人均拥有量 2010 年为180 立方米,在全国 31 个省级行政区里排名末位。山西省多年平均降水量520毫米,比全国各年份平均降水量低20%,水资源总量虽然高低互现,但总体多年平均下来,约占全国水资源总量的0.5%; 2009年人均水资源量不到全国人均水平的1/5,耕地面积平均水资源量不到全国水平的九分之一。在这种不利的先天白然条件下,各地区的用水规模持续增长,经济社会发展与资源环境的矛盾越来越尖锐,在相当长的一段时问里,总的趋势不会发生重大的变化,水资源的短缺的矛盾会长期存在。


通过部署智能无线田间监测系统可以不受人为干预的自动测算灌溉水利用系数,动态把握水资源利用效率水平。同时,可以完成山西全省覆盖的参考蒸发蒸腾量ET0,作物系数Kc的建立,结合ET0及降雨预测,实现政府为群众广播直接具有灌溉指导价值的信息,对帮助山西农业节水用水、科学灌溉、提高化肥利用效率、提高农作物产量都具有实质性、长期发挥指导价值的意义


在经济社会效益方面:

1)通过传感器把脉监测的科学灌溉模式优化减少了农作物的旱、涝等不舒服、抑制生长的状态,并在农作物的关键需水期进行密集监测,将是农作物的产量、品质均有提高。比如,对于水果类经济作物,控制适宜的土壤含水量会影响改变水果的口感。

2)通过有效降雨量测报、精准农业分钟级别天气预报的普遍使用,提高农业对自然降雨的利用效率,减少了人工灌溉,降低了水电资源消耗。比如,一场持续了1天的绵绵小雨,农作物及表层土壤都非常湿润,但通过管式多深度传感器监测,有效降雨量仅12mm,雨水仅渗透到了15cm深度土层,而作物的主要活动吸水根系在30-50cm深度土层,在这种情况系下,科学的做法是雨停后立即开始灌溉,由于浅层土壤已经湿润,新灌溉的水很容易下渗到作物根系。

(3)通过云智能物联网化多深度土壤水分传感器的使用,土壤水分、温度数据的采集显示均在网上、手机上方便的完成,减少了传感器农业墒情仪研究需要人力、物力到现场采集数据的问题,这种模式的示范、推广,将为山西地区广大做同类研究的科研工作者减少在人力、物力上的投入。



在环境效益方面:

将为山西地表、地下水资源的节约、高效利用增强了一道保障。


山西全省的盆地区域,由于工农业和人口的聚集,地下水资源的开发和利用规模和强度正在不断扩大和加强。早已超过了全国平均水平,超采地下水已经成为常态,而且朝加剧的方向发展。部分地市县工业企业高耗水产业发展对当地地下水资源严重超采,破坏了隔水层,形成了地下水降落漏斗,并有加剧的趋势,造成对地下水资源的根本性破坏,致使地面沉降严重,部分河湖断流或干涸,造成人类活动与资源环境的矛盾越来越紧张。

从上世纪七八九十年带开始,总量水资源每十年下降10%,人均水资源量下降严重,相应每亩水资源量也跟着下降。能源重化工基地产业规模的扩大和产出能力的加强,对地下水的依赖越来越严重。地下水开发利用的规模越来越大,导致地下水位不断下降,地面沉降,农业干旱加剧,地下水利用工程量增加,部分现有取水供水设施报废,农业和工业总成本投入上升。


综上,建立智能田间监测系统对促进山西社会可持续发展及提升山西省相关产业竞争力有重要意义。通过智能测算灌溉水有效利用系数项目的实施,将全面完成全山西省灌溉用水有效利用系数监测体系建设,为山西省建立农业用水效率红线制度提供支撑,促进节水设施建设和管理水平提升,支撑全省分区县测算工作落实。项目的实施是强化水务管理的重要举措,通过加强管理促进全山西农业用水效率提高,节约农业灌溉用水总量,缓解全省水资源紧缺形势,综合指导全省农业节水工作开展,支撑山西省农业用水保障体系建设,促进农业增产、农民增收,经济效益明显。智能田间监测系统是落实中央和本市水务重点工作中建立严格的水资源管理制度的重要举措,必将取得重要的社会效益。


本贴最后由 官方小马甲 于 2017-08-08 16:45:46 编辑
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