交口抽渭灌區(qū)灌溉節(jié)水技術(shù)應(yīng)用探究

蘇衛(wèi)鋒（陜西省交口抽渭灌溉管理局　陜西　渭南　714000）

交口抽渭灌區(qū)灌溉節(jié)水技術(shù)應(yīng)用探究

蘇衛(wèi)鋒
（陜西省交口抽渭灌溉管理局陜西渭南714000）

水資源是當(dāng)代社會(huì)最為缺乏的資源。在用水結(jié)構(gòu)中，農(nóng)業(yè)用水占社會(huì)總用水量比例最大。在水資源危機(jī)的當(dāng)下，做好農(nóng)田節(jié)水灌溉工作，提升水資源使用效率，緩解水資源灌溉矛盾，是全球化問題。本文針對(duì)交口灌區(qū)實(shí)際，分析了適合推廣使用的多種節(jié)水措施，對(duì)做好交口灌區(qū)節(jié)水灌溉工作有著重要意義。

農(nóng)田灌溉；節(jié)水措施；資源利用率

1　前言

目前我國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉與國(guó)外存在較大差距，先進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)占有面積、節(jié)水灌溉技術(shù)的現(xiàn)代化程度均落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，甚至與部分發(fā)展中國(guó)家相比也存在較大差距，技術(shù)體系建設(shè)、推廣方式均存在較大挑戰(zhàn)。同時(shí)，在農(nóng)戶自身經(jīng)濟(jì)能力有限前提下，中央投入及地方配套資金均有不足，重視供配水而對(duì)節(jié)水不夠重視，節(jié)水設(shè)備技術(shù)落后，缺乏系統(tǒng)有效的農(nóng)業(yè)用水管理網(wǎng)絡(luò)等。因此，研究分析適合灌溉采用的高效節(jié)水灌溉方式并積極推廣，是水行政管理單位義不容辭的任務(wù)。

2　交口灌區(qū)水源狀況及節(jié)水措施現(xiàn)狀

陜西省交口抽渭灌區(qū)位于關(guān)中東部，屬灌排結(jié)合的電力提灌灌區(qū)，是陜西五大灌區(qū)之一。設(shè)計(jì)抽水流量41m3/s，承擔(dān)著西安市臨潼區(qū)及渭南市臨渭區(qū)，富平縣、蒲城縣、大荔縣126萬(wàn)畝農(nóng)田的抗旱灌溉任務(wù)。灌區(qū)自上世紀(jì)70年代初投入運(yùn)行以來(lái)，充分發(fā)揮了省級(jí)骨干灌排工程設(shè)施的作用，為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，有效保障了農(nóng)業(yè)豐收、農(nóng)民豐產(chǎn)，保障了國(guó)家糧食安全。由于灌區(qū)屬暖濕帶半干旱季風(fēng)區(qū)，夏季高溫炎熱，常常會(huì)出現(xiàn)夏伏旱及局部暴雨現(xiàn)象，呈現(xiàn)旱澇交替、旱澇相間的時(shí)空與地域特點(diǎn)。民間素有“十年九旱”之說，灌溉是當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)豐收必不可少的保障措施。近年來(lái)，隨著灌區(qū)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整，灌溉用水矛盾日浙突出，特別是隨著經(jīng)濟(jì)作物面積的擴(kuò)大，夏灌期間群眾用水供需矛盾更加明顯，經(jīng)常出現(xiàn)渠首滿負(fù)荷運(yùn)行仍然不能滿足抗旱用水需求的現(xiàn)象，灌區(qū)部分作物因無(wú)法及時(shí)灌溉減產(chǎn)甚至絕收。作為灌區(qū)水行政管理單位，交口抽渭管理局在設(shè)法維護(hù)好灌溉秩序的同時(shí)，采取各種管理和工程措施，不斷更新改造供水設(shè)施，提高供水能力，起到了一定的效果。如何有效提高灌區(qū)灌溉效率，研究采取各種節(jié)水措施，大幅度降低畝均需水量，從而有效緩解灌區(qū)灌溉用水供需矛盾是管理局的當(dāng)務(wù)之急。

目前交口灌區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉大部分停留在渠道輸水，依然是新中國(guó)成立后第一次水利大建設(shè)時(shí)的灌溉管理模式，長(zhǎng)距離的渠道灌溉加上大水漫灌造成滲漏和蒸發(fā)損失過大，是渠道灌溉最大的缺點(diǎn)，嚴(yán)重影響了農(nóng)田灌溉用水效率，也成為目前水資源浪費(fèi)最大的因素。近年來(lái)，在國(guó)家的大力投資下，全國(guó)性地進(jìn)行了農(nóng)業(yè)灌溉渠道設(shè)施更新改造，交口抽渭灌區(qū)借此東風(fēng)，采用混凝土和漿砌石方法對(duì)灌區(qū)渠道全面進(jìn)行了更新改造，這一措施有效防止了輸水過程中的滲漏問題，在一定程度上提高了用水效率，但是，長(zhǎng)距離的渠道灌溉加大水漫灌造成的蒸發(fā)量大的問題依然沒有解決。新型的節(jié)水措施—渠道防滲、滴灌、噴灌措施成為灌區(qū)節(jié)水必不可少的選擇。

3　適用節(jié)水灌溉技術(shù)分析

水資源的高效使用是當(dāng)前農(nóng)田灌溉重任，也是解決農(nóng)田灌溉的有效手段。目前，適合交口灌區(qū)的高效節(jié)水有以下方式。

3.1渠道防滲

渠道防滲，通常指的是要采取技術(shù)措施，防止渠道的滲水損失和漏水損失。灌溉渠道在輸水過程中，由于渠道滲漏、水面蒸發(fā)等原因，有部分水量在沿途損失掉了，這部分水不能為作物所利用。渠道的這種輸水損失，主要包括渠道的滲水損失、漏水損失和水面蒸發(fā)損失三大部分。水面蒸發(fā)的量甚微，僅占滲水、漏水損失的5%以下。而渠道的主要輸水損失是渠道漏水和渠道滲漏。但是，它可以在施工和管理中采取必要的技術(shù)措施予以避免或防止。

3.1.1防滲技術(shù)在交口灌區(qū)及全國(guó)灌區(qū)起到了不小的作用，得到了廣泛的推廣。其具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）節(jié)水潛力大。沒有襯砌的土質(zhì)渠道，其滲漏損失量一般占到總灌溉引水量的一半。滲漏嚴(yán)重的地區(qū)損失更高。例如，陜西省涇惠、洛惠、交口抽渭三個(gè)灌區(qū)在干渠上實(shí)測(cè)，未防滲前每公里滲漏損失一般均為0.4%～0.5%。每年滲漏損失相當(dāng)于一個(gè)大型水庫(kù)的水量。陜西省寶雞峽塬邊干渠滲漏損失可達(dá)19m3/秒，相當(dāng)于一個(gè)50余萬(wàn)畝的灌區(qū)的干渠引水流量。因此，進(jìn)行渠道防滲能充分發(fā)揮水資源的效益，挖掘灌區(qū)已有水源的節(jié)水潛力，并可擴(kuò)大灌溉面積。對(duì)于機(jī)電提水灌區(qū)和井灌區(qū)，灌道防滲更能節(jié)約大量電力或者燃料的消耗，降低灌溉成本。

（2）提高輸水能力。渠道防滲后，渠床光滑，渠中流速加大，輸水能力明顯提高。一般防滲后的渠道都比防滲前提高輸水能力30%以上。同時(shí)渠道斷面和建筑物尺寸相對(duì)可以縮小，減少了工程量，節(jié)約了投資，還提高了渠道的防沖能力，減少了渠道淤積。

（3）可以降低地下水位，有利于改良鹽堿地。渠道長(zhǎng)期大量滲漏，會(huì)引起灌區(qū)地下水位上升。例如，陜西省寶雞峽塬上灌區(qū)，自1971年開灌以來(lái)，地下水位逐年上升。平均每年上升0.97m。尤以塬間洼地上升較快，年上升1.2m～1.8m，個(gè)別達(dá)3m之多，致使局部地區(qū)地面出現(xiàn)明水，明水面積逐年增加。1982年5月明水面積已達(dá)4025畝，現(xiàn)在已達(dá)1.37萬(wàn)畝，有7561戶群眾搬遷。內(nèi)蒙古河套灌區(qū)，水澆地灌成了鹽堿地，面積也在逐年增加。1955年～1958年次生鹽堿土面積占全灌區(qū)面積的13.2%，到1965年～1974年就上升為58%。而渠道防滲后，則可使灌區(qū)地下水位，特別是沿渠兩側(cè)的地下水位顯著降低，有利于改良鹽堿地和沼澤地。交口抽渭灌區(qū)自開灌以來(lái)，鹵泊灘隨著渠道襯砌，地下水位有所下降，鹽堿化逐年減輕，鹽堿地作物種植面積不斷的擴(kuò)大，作物畝均產(chǎn)量在逐年提高。例如交口灌區(qū)蒲城縣荊姚鎮(zhèn)董樓村以前鹽堿地以種植高粱和棉花為主，近年來(lái)，隨著鹽堿化的減輕逐漸轉(zhuǎn)化為種植小麥和玉米為主。

各種常用渠道防滲工程措施的技術(shù)指標(biāo)和適用條件表

（4）有利于渠道的安全運(yùn)用。防滲后，可以提高渠床的穩(wěn)定性，防止渠道滑坡和塌陷變形，以致潰決等事故發(fā)生。防滲還可以防止渠床長(zhǎng)草，減少?zèng)_刷和淤積，因而可以減少大量的離險(xiǎn)、清淤、除草等養(yǎng)護(hù)、維修的工作量。

3.1.2道防滲工程措施

渠道防滲工程措施種類很多，但就其防滲特點(diǎn)而言，可以分為三大類：

（1）在渠床上加做防滲層（襯砌護(hù)面）；

（2）改變渠床土壤的滲漏性能；

（3）新的防滲渠槽結(jié)構(gòu)形式。

前兩類常用的渠道防滲工程措施以及其技術(shù)指標(biāo)和適用條件列入下表。選用渠道防滲工程措施時(shí)，應(yīng)在保證一定防滲效果和維持一定使用年限的前提下，根據(jù)渠道大小、水源水量和經(jīng)濟(jì)條件，因地制宜，就地取材，合理確定，并應(yīng)注意施工簡(jiǎn)易，造價(jià)低廉，便于管理，養(yǎng)護(hù)、維修費(fèi)用低等條件。

3.2滴灌措施

滴灌技術(shù)是使用塑料材質(zhì)作為管道，通過安裝在毛管上的滴頭或滴灌帶等灌水器使水流成水滴狀滴入作物根區(qū)土壤，水直接輸送到植物的根系。完成整個(gè)灌溉作業(yè)使用時(shí)間較短，水源使用率高。該節(jié)水技術(shù)在缺水嚴(yán)重的北方地區(qū)備受青睞，有著重要的優(yōu)勢(shì)，發(fā)揮出不可替代的作用。它的優(yōu)勢(shì)是在灌溉過程中，能同施肥一同進(jìn)行，節(jié)省了勞動(dòng)時(shí)間，即節(jié)約了水源，又能滿足作物增產(chǎn)對(duì)水的要求。該灌溉形式緩慢作用在農(nóng)作物根部，能更充分的吸收，提高土壤儲(chǔ)水性能，對(duì)經(jīng)濟(jì)作物、果樹以及蔬菜等有突出成效，最合適使用。同時(shí)，采用滴灌的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對(duì)地形適應(yīng)能力強(qiáng)。在坡度為50%到60%的陡坡地上，也可以采用滴灌系統(tǒng)進(jìn)行灌溉。在很大壓差變化范圍內(nèi)能可靠地進(jìn)行工作，特別適用于山丘坡。交口灌區(qū)的“大棚蔬菜”“大棚瓜果”近兩年來(lái)都已采用滴灌節(jié)水技術(shù)。

3.3噴灌措施

噴灌是將灌溉水通過水泵加壓形成具有一定壓力的水，經(jīng)管道流到噴頭再由噴頭的噴嘴射到空中，形成水滴，灑落在土壤表面，為作物生長(zhǎng)提供必要的水分的一種高效節(jié)水灌水技術(shù)。

該技術(shù)有移動(dòng)式和固定式主動(dòng)噴灌裝置，采取時(shí)間節(jié)制閥或流量節(jié)制閥調(diào)節(jié)灌水量，用壓力調(diào)節(jié)器維持恒定的壓力，將灌溉水經(jīng)過田間管道和噴頭噴向空中，噴射水珠均勻地散布田間。這種灌溉方法具備省水、省工、省地和保土、保肥的優(yōu)點(diǎn)。通常比地面灌溉節(jié)水效果顯著，水的利用率可達(dá)80%，能夠很好地控制噴灌強(qiáng)度和灌水量，灌水均勻。同時(shí)提高農(nóng)作物產(chǎn)量，一般可達(dá)20%～40%。其原因是取消了農(nóng)渠、毛渠、田間灌水溝及畦埂，增加了15%～20%的播種面積；噴灌時(shí)灌溉水以水滴的形式，像降雨一樣濕潤(rùn)土壤，不破壞土壤結(jié)構(gòu)，有利于作物生長(zhǎng)，可以根據(jù)供水條件和作物需水規(guī)律進(jìn)行精確供水。此外，噴灌還能夠調(diào)節(jié)田間小氣候，在干熱風(fēng)季節(jié)用噴灌增加空氣濕度，降低氣溫，可以收到良好效果；在早春可以用噴灌防霜，在井灌區(qū)是最具推廣價(jià)值的節(jié)水技術(shù)之一。但此技術(shù)對(duì)水中含雜物有所限制，使用井水灌溉較為實(shí)用，由于渭河水含沙量及雜物較大，使用此技術(shù)在灌區(qū)推廣有一定的局限性。

3.4地膜覆蓋保水措施

該措施主要針對(duì)作物面積較大而使用，是在地膜覆蓋栽培技術(shù)基礎(chǔ)上，結(jié)合傳統(tǒng)地面溝、畦灌溉所發(fā)展的新型節(jié)水型灌水方法。它是在地面上覆膜，通過放苗孔、專用膜孔、膜縫等滲水，濕潤(rùn)土壤的局部灌水技術(shù)，適宜在干旱半干旱地區(qū)透水性強(qiáng)的沙性土壤中應(yīng)用，適宜的作物有玉米、瓜菜、甜菜、小麥、高梁和葡萄等。這些作物一般選擇膜上灌溉技術(shù)，該技術(shù)的使用增加了土壤溫度，減少了作物棵間土壤蒸發(fā)和深層滲漏，土壤不板結(jié)、不沖刷，可以大大提高灌水的均勻度和田間水有效利用率，有利于作物節(jié)水增產(chǎn)和品質(zhì)提高。隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，很多地區(qū)開始推行該保水技術(shù)應(yīng)用。經(jīng)過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用該技術(shù)，執(zhí)行作物施肥、耕種以及管理時(shí)，每一畝節(jié)約了成本為60元到80元之間；田間的苗木成長(zhǎng)質(zhì)量好，密集度高。具備節(jié)水、節(jié)種以及節(jié)工優(yōu)勢(shì)。該方法在交口抽渭灌區(qū)及周邊干旱地區(qū)被廣泛推廣使用。

4　結(jié)束語(yǔ)

隨著工業(yè)、農(nóng)業(yè)發(fā)展水平不斷提高，用水需量求越來(lái)越大，天氣因素的影響，夏季渭河水源的不斷減少，交口抽渭農(nóng)田灌溉夏季用水高峰矛盾日益突出，水資源消耗問題越來(lái)越嚴(yán)重。農(nóng)田灌溉用水如果不能實(shí)行節(jié)約用水，將影響到灌區(qū)農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)及產(chǎn)量，影響灌區(qū)群眾的生活品質(zhì)。在水資源日益緊張的當(dāng)下，灌區(qū)節(jié)約執(zhí)行用水顯得至關(guān)重要。這是一項(xiàng)長(zhǎng)期且系統(tǒng)的工作，在推廣過程中，會(huì)面對(duì)諸多困擾，要不斷創(chuàng)新，克服困難，提升水資源使用效率。當(dāng)水資源被充分使用之后，農(nóng)作物產(chǎn)量提高，既實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，又提升了農(nóng)村農(nóng)戶經(jīng)濟(jì)收入。陜西水利

［1］張義強(qiáng).河套灌區(qū)適宜地下水控制深度與秋澆覆膜節(jié)水灌溉技術(shù)研究［J］.2013-內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)：農(nóng)業(yè)水土工程-2010年2期

［2］孫亞興.基于農(nóng)業(yè)高效節(jié)水的區(qū)域水資源合理配置研究——以軍塘湖流域?yàn)槔?［J］.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)：水文學(xué)與水資源-2013年5期

［3］佟長(zhǎng)福，郭克貞，佘國(guó)英，暢利毛，丁邵宇.西北干旱地區(qū)人工牧草合理灌溉定額與節(jié)水灌溉制度優(yōu)化研究 ［J］.中國(guó)水論壇第四屆學(xué)術(shù)研討會(huì)-2012年7期

［4］李紹飛，唐宗，王仰仁，孫書洪.突變?cè)u(píng)價(jià)法的改進(jìn)及其在節(jié)水型社會(huì)評(píng)價(jià)中的應(yīng)用［J］.《水力發(fā)電學(xué)報(bào)》ISTICEIPKU-2012年5期

［5］胡泊.江蘇省節(jié)水型生態(tài)灌區(qū)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究與軟件開發(fā)［J］.揚(yáng)州大學(xué)：農(nóng)業(yè)水土工程-2012年2期

（責(zé)任編輯：李蕊）

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