灌区水生态文明建设思考论文
灌区是指有可靠水源，输水系统和排水系统都相应比较完善的灌溉面积，它不仅充分利用了天然的光，热，土壤资源，还有人工安排的作物种植，在这里，作物有最利于生长的环境，是一个理想的粮食产区。自从党的十八大提出，大力提倡生态文明建设，灌区也一直在向着这个目标前进。但是，当前灌区存在一些生态与环境问题，本文结合多方经验，指出这些问题所在并且提供了一些解决措施，希望为灌区水生态文明建设提供帮助。
1灌区在我国国民经济发展中的重要作用
因为灌区有着作物生长的理想环境，阳光充足，水源便利，所以植株成活率和粮食的产出率都特别高。众所周知，中国作为一个农业大国，要用占世界百分之七的土地养活占世界百分之二十的人口，对粮食的需求很大。而且，从古至今，农业就是中国国民经济的基础。所以，国家着手于建立各种规模的灌区，以此来提高我国粮食产量。据统计，灌区已经以占全国耕地百分之四十的面积生产了占全国总产量百分之七十五的粮食和占比百分之九十五的经济作物。所以灌区在推进我国国民经济发展和保障民生中占有重要地位。
2生态型灌区模式
2．1定义
生态文明是人与自然，社会和谐发展的一种状态，建设生态文明是为了追求和谐共生，可持续发展以及良性循环。灌区是一个比较理想的生态系统，建设生态型灌区是指我们在追求粮食产量的同时还要追求人与自然和谐相处，把资源利用和资源保护达成协调，把现代科学技术成果和传统农业的有效经验结合，形成经济，生态，社会的效益统一。
2．2基本特点
生态型灌区可以概括为三个特点:现代性，协调性，发展性。现代性是指生态型灌区注重利用现代科技来提高灌区生态环境，提高耕作效率，增加粮食产量，完善生态系统，实现科技兴农。协调性是指生态型灌区要实现人，自然，社会的.和谐发展。既要提高粮食产量，又要节约人力，物力资源，使保护环境和社会经济协调发展。发展性是指随着社会的发展，生态文明的含义也一直在演化，逐渐丰富，被赋予新的含义，所以生态型灌区的定位和标准也不是一层不变的，会一直与时俱进的。
2．3实质
生态型灌区所要达到的状态是人与自然和谐相处，各种资源之间可以有效循环，协调配合，同时达到节能减排。灌区水生态文明建设要做到，实现节水节能的优化技术，以及污水废水的过滤再用，形成对水资源的高效利用。其次还要实现水保护与治理，水文化与人文景观，建立一个完善的灌区水生态文明系统。
3我国灌区水生态文明建设目前存在的生态与环境问题
3．1灌溉水利用率低下，可供水量减少
由于输水系统和引水系统基础设施的不完善，灌溉水利用率低下，我们所提供的用水量是需水量的数倍，严重造成了水资源的浪费。现在全球水资源紧缺已经是一个越来越严重的问题，可以引到灌区用作灌溉水的本来就少，加之灌溉水利用率如此低下，所以可供水量就随之减少了。
3．2生物多样性破坏，生态链失衡
因为灌区农作物居多，需要进行防水防洪等应急处理，所以采用混凝土，石灰等硬化材料进行修建堤坝，这样的工程导致靠近修建部分以及周围的土地变质，产生了硬化现象，无法进行植被种植。这样不仅减少了灌区可利用面积，而且这部分土地的质量也会影响周围植被的生长状况，所以破坏了生物多样性，导致了生态链失衡。
3．3污染物过量排放，灌区水体污染
灌区污染物的来源主要有两大方面:灌区农作物经常需要施肥，这些化肥通过施肥工具，或者残留在作物表面未被吸收，进而进入河流，引起灌区水体污染。另外一个严重的就是，在灌区附近有工厂，工厂排放的污水途径灌区水的输水和排水处，过量的废水废气则造成了灌区水体的严重化学污染。
3．4不合理的灌溉模式引起灌区土壤质量退化，生产力降低
不合理的灌溉模式有很多，比如灌溉采用的水是地表水而不是地下水，这样的话，地下水的供给量多于使用量就会导致地下水的水位持续上升。而土壤中的地下水的水分会被蒸发，但是水中的盐分却留在了土壤中，并且不断聚集，长此以往土壤中的盐分就会过高，从而导致土壤碱化，生产力降低。
4解决灌区水生态文明建设采取的技术措施
4．1推广节水灌溉技术，提高水资源利用效率
水资源是有限的，适合人类饮用、作物生长的淡水资源更是少的可怜，我们的生活片刻也不能离水，而为了避免“最后一滴水是人类的眼泪”这样的窘境，我们必须充分利用水资源，不浪费任何一滴水。从农业生产上来说我们要采用哲学上“系统优化”的方法原理，优化农业生产系统，第一，我们应该改变过去那种简单粗暴的灌溉方式，利用现代的科学技术，采用节水灌溉技术，如喷灌，微灌等;第二，我们要防止田地里水的下渗，对于这一点可以采用工程手段解决，塑料膜防渗等。推广节水灌溉技术，不仅可以提高水资源的利用效率，还可以节省农业生产的成本，提高产量，并推进农业生产的现代化建设。
4．2防治农田非点源污染
非点源污染是农业生产中的一个非常棘手的问题，比之点源污染，它更加难以防范，不可捉摸，但实践出真知，在长久的实践过程中，我们还是找出了防治非点源污染的办法。第一，我们需要合理安排耕作制度，科学使用化肥农药，控制化肥农药使用量，减少化肥农药对土地和水源造成污染的机会;第二，发挥湿地生态净化的作用。4．3合理使用农药，化肥农药和化肥是把双刃剑，一方面，它们的出现是为了铲除害虫，增加产量，可以说它们提高了农业生产的效率与质量，另一方面，化肥会严重影响土壤成分，污染土地，使土壤出现板结的状况，农药又可以通过水循环等途径在人畜体内积累，危急人类的健康，更有甚者会致人死亡。正是因为化肥农药的弊端而使绿色食品被卖出了“天价”但不可否认的是化肥农药确实对农业生产有巨大的帮助，因此，我们应该合理使用化肥农药，如使用高效低毒的激素类农药，在农业专家的指导下合理使用化肥等。
5结语
对灌区水生态的维护，从小的方面来说，是关系到灌区人民的利益，从大的方面来说，灌区作为国家的重要粮食基地，这也符合国家的利益。因此，对灌区水生态的保护，不止是国家应该考虑的事，也应该是所有的中国人民的责任，我们每一个人都应该为灌区水生态文明建设贡献自己的力量。
参考文献:
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（研究课题）:（1）人类活动对流域洪水预报的影响机理研究（项目负责人），国家自然科学基金（青年科学基金项目），09-11；（2）松辽流域水资源全口径评价及旱情预测关键技术研究（课题技术负责人之一，专题“人类活动干扰下大尺度流域水循环模拟”负责人），十一五国家科技支撑计划，08-10；（3）水库生态调度方法研究（项目负责人），辽宁省自然科学基金博士启动项目，08-09（4）基于多源信息分析的水库生态调度研究（项目负责人），大连市科技计划项目，09-11（5）碧流河水库汛限水位动态控制的下游河道风险分析研究（项目负责人），大连市科技计划项目，07-08；（6）组合水文预报技术的应用研究（项目负责人），大连理工大学青年教师培养基金，06-08年；（7）丰满流域小水库塘坝对水库来水的影响-分析研究（技术负责人），丰满发电厂，06-07年；（8）碧流河下游河道防洪能力及洪灾损失评估研究（技术负责人），大连市水务局，06-07年；（9）黑龙江省防汛指挥决策支持系统（主要参加者），黑龙江省防汛抗旱指挥部，01-05年。指导硕、博士生研究方向:（1）环境生态水文学研究（2）考虑人类活动影响及气候变化的水文预报模型研究（3）基于数据挖掘技术的水文预报与水库调度研究出版著作和论文:[1] 张弛，李伟. 基于贝叶斯分析的水文组合预报模型. 应用基础与工程科学学报. 2008，16（2）. （EI）[2] 张弛，周惠成，李伟. 基于模糊推理和关联分析的河道洪水预报模型. 大连理工大学学报. 2008，48(2):246-251.（EI）[3] 张弛，周惠成，王本德. 决策树技术在水库兴利调度中的应用研究.哈尔滨工业大学学报.2007，39(8):1314-1318. （EI）[4] 张弛，周惠成，李伟，唐国磊. 基于数据分析技术的水文组合预报应用研究. 大连理工大学学报. 2007，47(2).（EI）[5]张弛，周惠成，王本德，蒋云钟. 河道洪水演进的分类多模型组合预报方法，哈尔滨工业大学学报，2008,40(8): 1307-1310 （EI）.[6]张弛，王本德，李伟. 数据挖掘技术在水文预报中的应用及水文预报发展趋势研究. 水文. 2007，27(2).[7]张弛，宋绪美，李伟. 可变模糊评价法在洪涝灾害评价中的应用研究.自然灾害学报. 2008,17(5): 34-39[8] 张弛，宋绪美，李伟. 半结构多目标模糊优化模型在确定治涝标准中的应用. 水电能源科学. 2007，25(3).[9] 张弛，王本德，周惠成. 贝叶斯不确定性分析在水文预报中的应用研究. 水旱灾害风险管理，中国水利学会2005学术年会论文集：399-406[10] 张弛，郭瑜，李伟，宋绪美. 基于模糊可变集合理论的地下水质量综合评判. 水电能源科学. 2007，25(4).[11] 张弛，彭慧，周惠成，丛方杰. 河道内生态环境需水量研究. 水力发电. 2007，(5).[12] Chi Zhang, Wei Li, Xumei Song, Jianming Wang. A Supervised Algorithm for Fuzzy Multi-Criteria Decision Making. The 4th International Conference on Fuzzy Systems and Knowledge Discovery (FSKD’07), Haikou, China, August 2007.（EI、ISTP）[13]Chi Zhang, Zhaocheng Hou. The Integration of Web GIS-Based Flood-Control Information-Service System. Proceedings of International Conference of GIS and Remote Sensing in Hydrology, Water Resources and Environment. Sept. 16-19 2003, Yichang, China.[14] Chi Zhang, Xumei Song, Wei Li. A model combined fuzzy optimum theory with analytical hierarchy process for engineering design. The 4th International Conference on Fuzzy Systems and Knowledge Discovery (FSKD’07), Haikou, China, August 2007.（EI、ISTP）[15]Chi Zhang, Jianming Wang, Yawei Li. A Supervised Fuzzy Pattern Recognition Model for Group Decision Making Theory and Its Application on Determining the City Flood Control Standard. Proceedings of the 4th International Conference on Watershed Management and Urban Water Supply. 2004,549-555.[16]宋绪美，张弛，李伟. 水库汛限水位控制的风险效益综合分析研究. 辽宁工程技术大学学报. 2007，26(Suppl.Ⅰ):122-124.（EI）[17]曹明亮，张弛，周惠成，李慧赟. 丰满上游流域人类活动影响下的降雨径流变化趋势分析. 水文. 2008, 28(5): 86-89[18]周惠成，彭慧，张弛，肖建民.基于水资源合理利用的多目标农作物种植结构调整与评价. 农业工程学报,2007,23(9):45-49.（EI）[19]周惠成，李伟，张弛，高永敏，李绪生，王金芳. 碧流河水库下游河道的现状防洪能力. 辽宁工程技术大学学报. 2006，25(Suppl.Ⅱ).（EI）[20]周惠成，李伟，张弛，宋绪美. 基于可变模糊集理论的防洪减灾工程措施方案优选模型. 大连理工大学学报，录用待刊[21] 刘冀，李伟，张弛. 碧流河水库下游河道行洪能力及洪水淹没模拟研究. 中国农村水利水电，录用待刊[22] 刘兆坤，高永敏，李绪生，张弛，李伟. 碧流河水库下游河道洪水淹没损失计算与分析东北水利水电. 2007，25(5).[23] 刘东民，孙国敏，张弛，梁国华. 基于Web GIS 的黑龙江省防汛信息服务系统集成与实现. 华北水利水电学院学报，2006，27（3）.[24]侯召成，翟宜峰，周惠成，张弛，祝令亚. 基于Web GIS的防汛信息服务系统设计与实现. 水利水电技术，2003，33（5）.[25] Huicheng Zhou, Wei Li, Chi Zhang. Optimizing Schemas of Flood Control and Disaster Reduction Engineering Based on Variable Fuzzy Sets Theory. The 4th International Conference on Fuzzy Systems and Knowledge Discovery (FSKD’07), Haikou, China, August 2007.（EI、ISTP）[26] Huicheng Zhou, Hui Peng and Chi Zhang: The Interactive Fuzzy Multi-Objective Optimization Approach for Crop Planning and Water Resources Allocation. Lecture Notes in Computer Science.2007.（EI）.[27] Shouyu Chen, Yawei Li, Chi Zhang. Water Quality Evaluation Based on Fuzzy Artificial Neural Network. Proceedings of the 4th International Conference on Watershed Management and Urban Water Supply. 2004,878-884.
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申请发明专利26项，以第一发明人获授权20项。[1]李云开；周博；王天志；吴乃阳. 国家发明专利：滴灌灌水器附生生物膜模拟培养装置及其应用.2014.专利号:201410105514.3[2]李云开；刘秀娟；王克远；周云鹏；徐飞鹏. 国家发明专利：微纳米气泡加氧滴灌系统及方法.2014.专利号:201410089776.5[3]李云开；王天志；冯吉；裴旖婷.国家发明专利：滴灌系统管壁附生生物膜培养装置及其使用方法.专利号：201410076970.x[4]李云开；冯吉；宋鹏；裴旖婷；张志静.国家发明专利：防止滴灌灌水器堵塞的加酸氯控制方法及系统.2014.201410022695.3[5]李云开；刘秀娟；徐飞鹏；王昕然；张庆龙；贾瑞卿.国家发明专利：一种水肥气一体化滴灌系统及滴灌方法.2014.专利号：201310098954.6[6] 李云开，施泽，张庆龙，徐飞鹏. 国家发明专利：一种温室作物理想调控灌溉系统及灌溉方法. 2014. 专利号：ZL201210535166[7] 李云开，刘中伟，宁兹功，郎琪. 国家发明专利：一种再生水河道减渗的方法. 2014. 专利号：ZL201210477187[8] 李云开，冯吉. 国家发明专利：一种含沙水源滴灌用沉沙池及其优化方法. 2014. 专利号：ZL201210455280[9] 李云开，郎琪，樊晓璇，施泽，唐洋博. 国家发明专利：一种多孔介质生物堵塞模拟测试装置及模拟测试评估方法. 2014. 专利号：201210324287.4[10] 李云开，孙昊苏，冯吉，徐飞鹏. 国家发明专利：一种自清洗抗生物膜堵塞的地表滴灌专用灌水器. 2014. 专利号：ZL201210166732[11] 李云开，孙昊苏，杨培岭，徐飞鹏．国家发明专利：一种可降解型抗堵塞地下滴灌管及制造方法．2013．专利号：ZL201210014996.2[12] 李云开，冯吉．国家发明专利：一种自动反冲洗组合过滤器．2013．专利号：ZL201210001658.5[13] 李云开，吴丹，杨培岭，孙昊苏. 国家发明专利：一种引黄滴灌用片式灌水器．2013．专利号：ZL 201110273140.2[14] 李云开，杨培岭，刘澄澄，李鹏翔，梁名超，毛晓敏．国家发明专利：河湖包气带渗滤性能的模拟调控系统及其方法．2013．专利号：ZL201110216894.4[15] 李云开，张庆龙，徐飞鹏，贾瑞卿．国家发明专利：一种滴灌加氧方法及装置．2013．专利号：ZL201110411130.0[16] 李云开，孙昊苏，杨培岭，刘耀则，吴丹，徐飞鹏，杜少卿，郭文哲．国家发明专利：一种滴灌灌水器抗堵塞性能综合测试装置．2013．专利号：ZL201110121453.6[17] 李云开，刘海生，杨培岭，徐宏兵，刘洪禄，徐飞鹏．国家发明专利：一种滴灌灌水器迷宫流道内流动的全场测试方法．2012．专利号：ZL201010163676.4[18] 李云开；郎琪；杨培岭；任树梅；梁名超；路璐；张庆龙．国家发明专利：一种湿地水生态系统健康状况的模拟监测装置．2012．专利号：201210001634.x[19] 李云开；裴旖婷；吴丹；周博；施泽；杜少卿．国家发明专利：一种滴灌系统灌水器堵塞特性的综合评价方法及测试系统．2011．专利号：201110414418.3[20] 李云开；孙昊苏．国家发明专利：一种叠片式自适应滴灌灌水器及其使用方法．2011．专利号：201110327831.6 [1]“农业化学节水调控关键技术与系列新产品产业化开发及应用”获2010年度国家科技进步奖二等奖（第3名）[2]“京郊主要果蔬农业化控节水集成技术的试验研究与示范推广”获2007年度北京市科学技术奖一等奖（第6名）[3]“智能决策精量灌溉施肥系统研发与应用”获2008年度北京市科学技术奖二等奖（第3名）[4]“生态灌区建设的支撑技术体系与综合模式研究及应用”获2012年度北京市科学技术三等奖（第4名）[5]“《现代工程项目管理学》课程体系及教学模式的建设与实践”获2008年北京市教育教学成果奖二等奖（第4名）[6]“专业大类招生环境下学院创新型人才培养模式的研究与实践”获2011年度中国农业大学教学成果奖一等奖（第4名）[7]“现代工程项目管理学课程体系及教学模式的建设与实践”获2008年度学校教学成果一等奖（第5名）[8]“滴灌灌水器迷宫流道内流动特征的DPIV测试及CFD模拟”获第十届北京青年优秀科技论文一等奖（第1名）[9] 李云开，杨培岭，任树梅，杨玲，吴显斌．“重力滴灌灌水器水力性能及其流道内流体流动机理”一文获中国农业机械学会优秀学术论文二等奖．2006[10] 杨培岭，李云开，任树梅．“全紊流滴灌灌水器设计开发的思路与方法”一文被评为“中国水利学会2006学术年会优秀论文”．2006[11] 杨培岭，李云开．“北京市农村水管理发展战略研究”获“2006年度北京科协系统优秀调研成果奖三等奖”．2007[12] 李云开，杨培岭，任树梅．建设项目水资源论证中的生态环境需水理论与计算方法．第八届北京青年优秀科技论文一等奖．2005[13] 博士学位论文“滴头分形流道设计及其流动特性的试验研究与数值模拟”获“2005年度中国农业大学十篇优秀博士学位论文” [1] 2012年获“第五届全国优秀科技工作者”称号[2] 2012年获“第十四届茅以升北京青年科技奖”[3] 2012年获“中国农业工程学会第六届青年科技奖”[4] 2010年入选教育部新世纪优秀人才支持计划[5] 2009年入选北京市优秀人才资助计划[6] 2008年入选北京市科技新星计划[7] 2011年获“2010年北京市科学技术协会科技套餐工程突出贡献专家”称号[8] 2012年获“973计划‘海河流域水循环演变机理与水资源高效利用’项目优秀青年人才”称号
