節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣與應(yīng)用

王李輝

(陜西省白水縣防汛抗旱指揮部辦公室,陜西白水 715600)

1 發(fā)展節(jié)水灌溉的必要性

白水縣地處陜西省渭北黃土臺(tái)塬溝壑區(qū),東西長(zhǎng) 45 km,南北寬43 km,總土地面積 986.6 km2,境內(nèi)地貌形態(tài)明顯,地形破碎,溝壑縱橫,海拔高程在 446～1 548 m之間,平均為850m。地勢(shì)西北高,東南低,塬面從北向南傾斜,斜度為10～22%。

白水縣是一個(gè)山區(qū)農(nóng)業(yè)縣,水資源緊缺,而目前農(nóng)田灌溉中水資源浪費(fèi)的現(xiàn)象極為嚴(yán)重。根據(jù)石堡川、林皋兩個(gè)中型灌區(qū)近三年的統(tǒng)計(jì)資料和調(diào)查分析,石堡川水庫(kù)白水灌區(qū)的渠系水利用系數(shù)為 0.5,林皋水庫(kù)灌區(qū)的渠系水利用系數(shù)更低,僅為 0.4,而真正被作物吸收利用的更少,僅為灌區(qū)水的三分之一。白水縣降雨時(shí)空分布極不均勻,水資源分布年際之間極不平衡,干旱缺水,已成為白水農(nóng)業(yè)乃至整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的主要制約因素。解決好這一突出矛盾有效途徑就是發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)、推廣節(jié)水灌溉技術(shù)。因此,切實(shí)改變農(nóng)業(yè)灌溉模式,積極發(fā)展節(jié)水灌溉,已成為白水縣緩解水資源緊缺狀況,擴(kuò)大農(nóng)田灌溉面積,實(shí)現(xiàn)水資源可持續(xù)利用和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略措施。

2 白水縣水資源與工程現(xiàn)狀

白水縣地處渭北黃土臺(tái)塬和陜北黃土高原的過渡地帶,屬關(guān)中東部階地貧水區(qū),水資源總量 4 956.82萬(wàn) m3,其中可利用量 2676.9m3,僅占 54%,人均占有水資源量 177m3,只有全市平均水平的 40%,全省的 12%;畝均占有水資源量為69m3,僅占全市平均水平的 34%,占全省平均水平的 9%。地表水資源量 3539.23萬(wàn) m3,已利用量 2070.66萬(wàn) m3,占資源量的 58.5%;地下水資源量 3793.89萬(wàn) m3,可開采量606.7萬(wàn) m3,占資源量的 15.9%,目前已開發(fā)利用 108.75萬(wàn)m3。

經(jīng)過多年的努力,水利建設(shè)取得了顯著成績(jī),累計(jì)建成石堡川水庫(kù)白水灌區(qū)、林皋水庫(kù)灌區(qū)兩個(gè)中型灌區(qū),鐵牛河水庫(kù)、故現(xiàn)水庫(kù)兩個(gè)小(Ⅰ)型灌區(qū)。建成水庫(kù) 7座,機(jī)井174眼,抽水站 72處,自流渠道 48條。設(shè)施灌溉面積 28萬(wàn)畝。在興修水利工程的同時(shí),致力于節(jié)水灌溉工程的發(fā)展,從早期的渠道防滲、暗管輸水,到現(xiàn)在的滲灌、噴灌、滴灌各種形式并舉,節(jié)水灌溉技術(shù)日益提高。這些水利工程為白水農(nóng)村經(jīng)濟(jì)特別是蘋果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和提升做出了巨大貢獻(xiàn),已成為白水經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定不可替代的重要基礎(chǔ)設(shè)施。

白水縣水利設(shè)施大多建于上世紀(jì)六七十年代,因多年來工程老化失修,灌溉效益衰退,據(jù)統(tǒng)計(jì),林皋水庫(kù)、石堡川水庫(kù)及鐵牛河水庫(kù)、故現(xiàn)水庫(kù)灌區(qū)均超過折舊年限,40%的機(jī)電排灌設(shè)備老化失修,每年約 5%的機(jī)井報(bào)廢。供水能力大幅衰減,灌溉面積逐年減少,單位流量日澆地效率明顯下降。如林皋水庫(kù)設(shè)施面積 11.23萬(wàn)畝,有效面積由 1995年的8.5萬(wàn)畝下降到現(xiàn)在的 4.3萬(wàn)畝。

3 白水縣節(jié)水灌溉現(xiàn)狀

根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料,白水縣自 20世紀(jì) 90年代以來,節(jié)水灌溉工程發(fā)展很快,止 2009年底,全縣共發(fā)展節(jié)水灌溉面積 16.5萬(wàn)畝,其中微噴灌面積 0.3萬(wàn)畝,低壓暗管輸水面積3.3萬(wàn)畝,“U”型渠道防滲襯砌灌溉面積 12.9萬(wàn)畝,節(jié)水面積占耕地面積的 22.9%。通過多年來的節(jié)水措施,效果明顯,一是節(jié)水。實(shí)踐證明,滲灌果園比大水漫灌果園每次可節(jié)水 50～60m3,每年按灌溉兩次計(jì)算,每年畝可節(jié)水 100～120m3,以現(xiàn)有的灌溉面積 4.8萬(wàn)畝全部可應(yīng)用計(jì)算,一年就可節(jié)水480萬(wàn) ～576萬(wàn) m3,相當(dāng)于修建 2座鐵牛河水庫(kù)。二是節(jié)約土地。傳統(tǒng)灌溉方式需要干、支、斗、農(nóng)、毛等多級(jí)渠道,田間還需修大量的埂、畦、溝,占用土地較多,而真正有效的種植面積只有 70%～80%。采用噴灌、滴灌取消了大量的田間溝渠及大小畦埂,可增加實(shí)播面積 15%～20%。采用“U”型渠和暗管輸水措施,也可提高土地利用率 1%～5%。三是節(jié)約用工。滲灌不需疏松土壤,破除板結(jié),且灌水和施肥可以同時(shí)進(jìn)行,大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度,每畝年可節(jié)省 8個(gè)工日。四是節(jié)約化肥。節(jié)水灌溉可將化肥溶入水中,直接輸送到果園根部,既有利于根系吸收,又減少了地表施肥的揮發(fā)損失,可提高化肥利用率 20%～30%,年可節(jié)約化肥 20～30公斤。

4 節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣和應(yīng)用

根據(jù)我縣的實(shí)際情況,白水縣節(jié)水灌溉普及的類型大體分為三類,一是灌區(qū)普及混凝土渠道襯砌技術(shù),大力推廣“U”型襯砌防滲,加大建筑物的維護(hù)和更新。二是機(jī)井、抽水灌區(qū)普及管道輸水技術(shù),大力普及低壓暗輸水,實(shí)現(xiàn)安全輸水、減少損失。三是田間節(jié)水大力普及果園微噴灌技術(shù),實(shí)現(xiàn)田間節(jié)水。

4.1 渠道防滲技術(shù)

渠道防滲技術(shù)是通過對(duì)渠床土壤進(jìn)行處理或建立不易透水的保護(hù)層,如混凝土渠道襯砌、漿砌塊石襯砌、塑料薄膜防滲和混合材料防滲等工程措施,減少輸水滲漏損失,加快輸水速度,提高灌水效率。目前在我縣普遍采用的是混凝土U型渠道襯砌,渠灌溉面積 12.9萬(wàn)畝,占節(jié)水灌溉面積78%。與土渠輸水相比,混凝土護(hù)面可減少滲漏損失 60%～80%,并加快了輸水速度。

4.2 低壓管道輸水技術(shù)

低壓管道輸水灌溉技術(shù)是機(jī)井、抽水站灌區(qū)發(fā)展較快的節(jié)水灌溉技術(shù),它是利用機(jī)泵抽取井水,通過管道系統(tǒng)把水直接輸送到田間實(shí)施灌溉的技術(shù)。同其它節(jié)水灌溉工程型式比較,具有耗能少,運(yùn)行管理方便的特點(diǎn)。低壓管道輸水的灌溉試驗(yàn)取得了良好的節(jié)水增產(chǎn)效果。用塑料或混凝土等管道輸水代替土渠輸水過程中的滲漏和蒸發(fā)損失,輸配水的利用率可達(dá)到 95%。另外還能有效地提高輸水速度,減少渠道占地。結(jié)合采用“小白龍”管地面輸水灌溉,不僅能夠有效地控制灌溉水量,而且便于一家一戶管理在我縣得到了許迅猛的發(fā)展。

4.3 微灌技術(shù)

微灌技術(shù)包括微噴、滴灌和滲灌,是一種現(xiàn)代化、精細(xì)高效的節(jié)水灌溉技術(shù),具有省水、節(jié)能、適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),灌水同時(shí)可兼施肥,灌溉效率能夠達(dá)到 90%以上。微噴灌已由果樹、蔬菜等少數(shù)經(jīng)濟(jì)作物向大田作物發(fā)展,與地面灌溉相比,微噴灌具有節(jié)水、增產(chǎn)、省工、提高耕地利用率和適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

5 節(jié)水灌溉的效果及結(jié)論

通過實(shí)踐證明,灌區(qū)“U”型渠道防滲技術(shù)通過襯砌使渠系利用率提高,畝均可節(jié)水 50m3,暗管輸水技術(shù)渠系利用率提高,畝均節(jié)水 75m3,滲灌技術(shù)畝均可節(jié)水 100m3。按白水縣節(jié)水灌溉面積,“U”型渠道防滲 12.6萬(wàn)畝,暗管輸水 3.3萬(wàn)畝,田間滲灌技術(shù) 12萬(wàn)畝,年可節(jié)水 2 000萬(wàn) m3以上。白水縣大力普及推廣節(jié)水灌溉是非常必要的,也是可行之,前景也是廣闊的。