位山灌區農業節水技術綜述

王懷國

(山東省聊城市水利勘測設計院,山東 聊城 252061)

位山灌區是全國六個特大型灌區之一,也是黃河中下游最大的引黃灌區。作為聊城市的重要基礎設施,位山灌區在全市國民經濟發展中處于舉足輕重的地位,但隨著經濟的發展,農業用水量大幅增加,加劇了水資源的供需矛盾,同時灌區自身存在著諸多問題,嚴重制約著灌區的持續發展,進而影響著區域國民經濟的健康發展。為解決灌區存在的主要問題,合理高效地利用水資源,必須對位山灌區進行續建配套與節水改造建設。

1 灌區農業節水目標

加大對位山灌區及重點分干渠灌區的續建配套與節水改造的工作力度,強化管理型節水,到 2015年農業灌溉水利用系數達到 0.65,爭取實現農業用水總量負增長。

2 灌區農業節水方案及技術

農業用水水源包括引黃水、大氣降水、地表水、地下水、土壤水以及經過處理符合水質標準的回歸水、微咸水、再生水等。通過工程措施與非工程措施,優化配置多種水源,是實現計劃用水、節約用水和提高農業用水效率的基本要求。

2.1 農業用水優化配置技術

1)積極發展多水源聯合調度技術。大力推廣各種農業用水工程設施控制與調度方法,高效使用地面水,合理開采地下水,在時間上和空間上合理分配與使用水資源,使有限的用水量取得最大效益;發展“長藤結瓜”灌溉系統及其灌溉水管理技術 ,實現 “大、中 、小 ,蓄、引 、提”聯合調度,提高灌區內的調蓄能力和反調節能力;加強地面水、地下水、天然降水以及土壤水轉化關系研究。

2)建立農業用水計量體系,為推行農業用水總量控制與定額管理創造條件。加速制定各地區不同水文年份農業用水總量指標和不同作物灌溉用水定額;合理調整農、林、牧、副、漁各業比例。

3)建立與水資源相適應的節水高效農作制度。提倡發展和應用適水種植技術,根據當地水、土、光、熱資源條件,以高效、節水為原則,以水定作物,合理安排作物的種植結構以及灌溉規模,根據不同作物的需水規律進行作物合理搭配,錯開用水高峰;限制和壓縮高耗水、低產出作物的種植面積。

4)發展井渠結合灌溉技術。推廣和應用地表水、地下水聯合調控技術;提倡井渠雙灌、渠水補源、井水保豐;重視地下水采補平衡技術研究。

5)發展土壤墑情、旱情監測預測技術。加強大尺度土壤水分時空變異規律研究和土壤墑情與旱情指標體系研究;積極研究和開發土壤墑情、旱情監測儀器設備。

2.2 高效輸配水技術

灌區輸配水過程中的水量損失所占比重最大,提高輸水效率是農業節水的最主要內容。

1)因地制宜應用渠道防滲技術。對輸水損失大、輸水效率低的支渠及其以上渠道優先襯砌防滲;提倡井灌區無回灌補源任務的固定渠道全部防滲;鼓勵提水灌區推廣渠道防滲。

2)鼓勵發展管道輸水技術。改造較小流量渠道時優先采用低壓管道輸配水技術;在高揚程提水灌區和有發展自壓管道輸水條件的灌區,優先發展自壓式管道輸水系統。

3)推廣采用經濟適用的防滲材料。使用灰土、水泥土、砌石等當地材料;推廣使用混凝土和瀝青混凝土、塑料薄膜等成熟的渠道防滲工程常用材料;在試驗研究的基礎上,使用復合土工膜、改性瀝青防水卷材等土工膜料以及聚合物纖維混凝土、土壤固化劑和土工合成材料膨潤土墊等防滲材料;加強不同氣候和土質條件下渠道防滲新材料、新工藝、新施工設備的研究;加強渠道防滲防凍脹技術的研究和產品開發。

4)發展防滲渠道斷面尺寸和結構優化設計技術。大、中型防滲渠道宜采用坡腳或底面為弧形的非標準形斷面,小型渠道宜采用 U形斷面;中小型渠道采用混凝土防滲襯砌石,提倡采用標準化設計、工廠化預制、現場裝配技術。

5)積極發展渠系動態配水技術。發展和應用實時灌溉預報技術;加強灌區用水管理技術的研究與運用,提倡動態計劃用水管理。

6)加快發展灌區量測水技術。鼓勵研究、開發與推廣精度高、造價低、適用性強、操作簡便、便于管理和維護的小型量水設備。

7)發展輸水建筑物老化防治技術。積極研究輸水建筑物老化防治技術、病害診斷技術和防腐蝕、修復、堵漏技術;加速發展輸水建筑物加固技術和產品的開發。

2.3 田間灌水技術

田間灌水既是提高灌溉水利用率的最后環節,又是引水、輸水和配水的基礎,改進田間灌水技術是農業節水的最重要組成部分。

1)改進地面灌水技術。推廣小畦灌溉、細流溝灌、波涌灌溉;合理確定溝畦規格和地面自然坡降,縮小地塊;推廣高精度平整土地技術,鼓勵使用激光平整土地;科學控制入畦(溝)流量、水頭、灌水定額、改水成數等灌水要素。淘汰無畦漫灌。

2)因地制宜發展和應用噴灌技術。積極鼓勵在經濟作物種植區、城郊農業區、集中連片規模經營的地區應用噴灌技術;優先推廣輕小型成套噴灌技術與設備;在山丘區或有自壓條件的地區,鼓勵發展自壓噴灌技術;積極研究和開發低成本、低能耗、使用方便的噴灌設備。

3)鼓勵發展微灌技術。在果樹種植、設施農業、高效農業、創匯農業中大力推廣微噴灌與滴灌技術;提倡微灌技術與地膜覆蓋、水肥同步供給等農藝技術有機結合;鼓勵在山丘區利用地面自然坡降發展自壓微噴灌、滴灌、小管出流等微灌技術;鼓勵結合雨水集蓄利用工程,發展和應用低水頭重力式微灌技術;積極研究和開發低成本、低能耗、多用途的微灌設備。

4)在春旱嚴重、后期天然降水基本可滿足作物生長需要的地區,大力推廣坐水種技術。鼓勵研究和開發造價低、性能好、效率高的復式聯合補水種植機具。

5)應用精準控制灌溉技術。提倡適時適量灌溉;加強農作物水分生理特性和需水規律研究;積極研究作物生長與土壤水分、土壤養分、空氣濕度、大氣溫度等環境因素的關系。

6)缺水地區大力發展各種非充分灌溉技術,提倡在作物需水臨界期及重要生長發育時期灌“關鍵水”。鼓勵試驗研究作物水分生產函數;研究作物的經濟灌溉定額和最優灌溉制度;加強非充分灌溉和調虧灌溉節水增產機理研究;研究和運用控制性交替灌溉技術。

2.4 生物節水與農藝節水技術

生物措施和農藝措施可提高水分利用率和水分生產率,節約灌溉用水量,是農業節水的重要組成部分。

1)鼓勵研究和應用水肥耦合技術。提倡灌溉與施肥在時間、數量和使用方式上合理配合,以水調肥、水肥共濟,提高水分和肥料利用率。

2)推廣生物養地技術。適當提高豆科作物種植比例,積極發展綠肥;應用合理輪作技術;增施有機肥料,改善土壤結構。

3)大力提倡深耕、深松等蓄水保墑技術。提高土壤的蓄水、保水、供水能力,增加自然降水的利用率,降低灌溉用水量;重視深耕機具的研究、開發和產業化。

4)在土質較輕、地面坡度較大或降水量較少的地區,積極推廣保護性耕作技術。加強保護性耕作技術中秸稈殘茬覆蓋處理、機械化生物耕作、化學除草劑施用三個關鍵技術的研究;加強適用于不同地區的保護性耕作機具的研制與產業化。

5)推廣田間增水技術。發展“W型”覆膜、雙壟全覆膜集雨、行間覆膜和溝播技術等;加強低成本、完全可降解地膜研究;加強土壤表面保墑增溫劑的研究與開發。

6)大力推廣抗(耐)旱、高產、優質農作物品種。加速發展抗(耐)旱節水農作物品種選育的分子生物學技術,選育抗旱、耐旱、水分高效利用型新品種。

3 “十一五”期間位山灌區節水重點建設項目有關情況

3.1 位山灌區續建配套與節水改造工程

“十一五”期間,位山灌區完成一干渠 24.56 km和二干渠 45.75 km渠道襯砌、沿渠建筑物配套和地方道路建設;倪屯等分干渠渠首襯砌 175 km及沿渠建筑物建設;完成堿劉、七里河、茌新河、胡口 4座渡槽和高營、固堆王、馬明智、二劉4座節制閘的改建;田間工程中自流引水渠道灌溉 5萬畝,提水渠道灌溉 10萬畝,提水加壓管道灌溉 10萬畝;灌區信息化建設。工程投資 3.05億元。

3.2 農田節水工程

“十一五”期間,結合農業結構調整,位山灌區發展節水灌溉面積 40萬畝,其中低壓管道灌溉 30萬畝,大田噴灌 2萬畝,微灌 3萬畝,發展節水措施面積 120萬畝,工程投資 7500萬元。

4 結語

位山灌區通過一系列節水措施,為高效、合理地利用水資源創造了條件,為當地農業乃至區域經濟的發展發揮了積極作用。

參考資料

[1]GB/T50363-2006.節水灌溉工程技術規范 .中國計劃出版社.2006.

[2]GB 50288-99.灌溉與排水工程設計規范.中國計劃出版社.1999.