(商水縣水利局)
地面節(jié)水灌溉技術的推廣應用
□李兆林
(商水縣水利局)
商水縣境內應用廣泛的地面灌溉技術,通過平整土地、改進溝畦灌規(guī)格和技術要素來提高水利用效率,小畦灌是商水縣廣大農村地區(qū)一項行之有效的田間節(jié)水灌溉技術,在商水縣境內有相當規(guī)模的推廣和應用。水平畦灌是一種在短時間內供水給大塊水平畦田的地面灌水方法,隨著水資源短缺問題日益嚴重,對節(jié)水灌溉技術的研究也更加重要,相信隨著技術的進步和設備的完善商水縣節(jié)水灌溉農業(yè)會得到更長遠的發(fā)展。
灌水技術;平地技術;細流溝灌;隔溝灌溉;節(jié)水灌溉
目前商水縣大多數的灌溉面積采用地面灌溉方式,與其他灌水方法(如噴灌、微灌等)相比,該方法具有投資少、能耗低、運行費用小、使用管理方便等優(yōu)點而得以廣泛應用。但傳統(tǒng)的地面灌溉方法管理粗放,技術落后,溝畦規(guī)格不合理,田間水浪費嚴重。商水縣境內許多灌溉農田仍沿用大畦大水漫灌的舊習,浪費十分嚴重。因此,改進地面灌水技術,提高灌水效率,節(jié)約灌溉用水已成為商水縣農田灌溉工作的重要任務。改進地面灌水技術包括采用先進的平地技術和地面灌水技術,改進溝畦灌規(guī)格和技術要素等。
局部平整土地的目的就是要消除一些不利耕作和灌溉的坑穴、廢溝、廢堤和個別面積較小的高地或低地,使耕地基本滿足一般的耕作和灌水要求,以利于保水、保土、保肥,為農業(yè)高產穩(wěn)產創(chuàng)造條件。
1.1 平整土地的基本要求
第一,對旱作物區(qū),平整后的地面坡度要與所采用的灌水技術相適應。畦灌要求田面坡度為1/1 000~3/1 000,溝灌為5/ 1 000~2/100。第二,平整后的土地用畦灌時田面起伏一般<10 cm,溝灌≤20 cm。第三,平整后的土地應保持一定的肥力。應遵守“生土墊底,熟土鋪面”的原則。第四,平整土地挖填土方量應基本平衡,運距最近,總的平整土方工作量最小。
1.2 平整土地的方法
第一,結合耕作進行平整,以消除高低不平的局部地形。第二,結合修筑田間工程進行平整。在修筑田埂和田間農、毛渠時從高處取土,挖排水溝的土也可用來填平低地,也可結合打埂劃畦,在畦內進行平整。第三,大整大平,適應于一些淺丘區(qū)和地面坡度較大的地區(qū)。這種情況工作量較大,動土方量大,最好使用機械平整。
1.3 平整土地一般技術
第一,劃分方格網與打樁。在要平整的田塊上,劃分成邊長10~20 m的方格,方格的大小可根據地形的復雜程度來確定。在方格各頂點打木樁并統(tǒng)一編號最后畫出必要的草圖。第二,整樁測量。由于按方網格頂點所打木樁有時會處在局部凹下或凸起的位置,不能代表周圍地面高程,影響土方量的計算,因此要進行整樁,即對原樁地面高程通過適當挖填進行必要的調整,調整后即可用水準儀測量各樁點的高程。第三,計算樁點高程和工程量。測量結束后,即可計算出每個方格網點的相對高程、田塊平均高程、各樁點的設計高程、各樁點挖填深度和挖填總土方量。
2.1 小畦灌
小畦灌是商水縣廣大農村地區(qū)一項行之有效的田間節(jié)水灌溉技術,在商水縣境內有相當規(guī)模的推廣和應用。
小畦灌的特點是水流流程短,灌水均勻,只要管理好,可顯著減少深層滲漏,提高灌水均勻度和田間水利用率,減少灌水定額,達到節(jié)水和增產的目的。商水縣的試驗資料表明,當畦長30~50 m,畦寬2~3 m時,灌水定額一般可控制在700 m3/ hm2左右。
推廣小畦灌由于田塊面積不大,灌水前需要簡單整平即可,避免灌水不勻,形成浪費,達不到節(jié)水效果;同時減少了平地工程量,節(jié)約了農戶的勞力投入,省時省力。由于田塊預先整平,灌水均勻,滲透損失較小,比一般畦灌可節(jié)水20%左右,增產10%左右。
2.2 水平畦灌
水平畦灌是一種在短時間內供水給大塊水平畦田的地面灌水方法,是一種先進的節(jié)水灌溉技術。水經過進水口流入水平畦田時,先使灌水在短時間內布滿整個畦田,形成畦面水層,然后再緩慢入滲。由于水流在短時間內迅速布滿整個畦田,深層滲漏損失小,也不易產生地表徑流。對入滲率較低的土壤,灌水均勻度可達90%以上。
水平畦灌畦田面積一般為2~6.70 hm2。水平畦灌對土地平整要求較高。因此,推廣水平畦灌技術離不開現代化的土地平整技術。
2.3 隔溝灌溉
隔溝灌溉也是溝灌的一種節(jié)水形式,灌水時一條溝灌水,一條溝不灌水,即隔溝灌水。該方法灌水量小,灌水定額僅225~300 m3/hm2,可減輕灌后遇雨對作物的不利影響,適用于缺水地區(qū)或適宜采用小定額灌溉的作物生長階段,如棉花的幼苗期等。
2.4 長畦短灌
長畦短灌是把一條長畦劃分成若干沒有橫向畦梗的短畦,采用地面引水溝或塑料軟管將水引入畦田,是商水縣人民群眾在長期的灌水實踐中摸索出的一種節(jié)水灌溉方法。
長畦短灌的畦寬可以達到5~10 m,畦長有時可達到200 m以上,一般在300 m左右,但是其單寬流量沒有增加。長畦短灌的主要技術要求是:正確選擇合適的注入畦田水量,各短畦的開口間距和分段注水時間或注水次數。其優(yōu)點是:第一,節(jié)水省工,灌溉設施占地面積小,與其他畦灌法相比,灌溉水的利用率大大提高;第二,適用性強,可以靈活適應坡度變化,凸凹不平和農作物的變化,使用塑料軟管時,可避免土壤沖刷;第三,便于推廣和田間操作。灌水定額一般為525 m3/hm2左右,灌溉周期可縮短1/3以上,田間水利用率可達80%以上,不足之處就是灌溉過程相對較麻煩。
2.5 細流溝灌
細流溝灌用細小流量通過毛細管作用濕潤土壤的灌水方法,是用短管或從引水溝上開一小口引水,引水溝內水深大約為1/5~2/5溝深,溝內沒有蓄水階段;細流溝灌在引水過程中,水流在引水溝內,邊流動邊下滲,直至引入水量全部下滲到土壤的濕潤層內,主要借助于毛細管作用濕潤土壤,所以減少了對土壤結構的破壞。其優(yōu)點是:第一,由于溝內水淺,流動速度慢,借于毛細管作用濕潤土壤,水流受重力作用影響范圍小,對保持土壤結構有利;第二,可減少地面水分蒸發(fā)量,比傳統(tǒng)溝灌可減少蒸發(fā)損失2/3~3/4;第三,濕潤土層均勻,而且深度大,保墑時間長。這種方法適用于地面坡度大、透水性中等的農田。
2.6 溝、畦灌灌水技術要素
為了改進溝、畦灌灌水技術質量,提高節(jié)水效果,不僅要選用適宜的節(jié)水灌溉方法,更重要的是應根據當地條件合理地確定灌水技術要素。灌水技術要素間的優(yōu)化組合是保證灌水質量的必要條件。然而,各灌水技術要素又受土壤特性、地面平整程度和作物種植情況等因素的影響,在確定時應因地制宜,靈活調整。
以上介紹的幾種節(jié)水灌溉技術是建立在傳統(tǒng)的灌溉技術基礎之上,適合廣大農村地區(qū)推廣使用。隨著水資源短缺問題日益嚴重,對節(jié)水灌溉技術的研究也更加重要,相信隨著技術的進步和設備的完善商水縣節(jié)水灌溉農業(yè)會得到更長遠的發(fā)展。
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1673-8853(2017)04-0025-02
2017-1-5
編輯:劉長垠 韋詩佳
李兆林(1974-),男,工程師,從事水利工程施工與管理工作。