節(jié)水灌溉技術(shù)在生態(tài)防沙中的應(yīng)用與探索

摘 要：從國外和國內(nèi)各地的實踐經(jīng)驗看，凡采用先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)，都可獲得十分顯著的節(jié)水增產(chǎn)的效果。通過普及節(jié)水灌溉技術(shù)，提高灌溉水的利用率，無疑是緩解我國水資源供需的有效途徑。

關(guān)鍵詞：節(jié)水灌溉技術(shù)；生態(tài)防沙；應(yīng)用；探索

1 水資源背景

我國是一個水資源嚴(yán)重短缺的國家，人均水資源占有量排在世界第109位，僅為世界平均水平的1/4。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人口的增加，社會的進(jìn)步，工業(yè)和城市用水量的激增，農(nóng)業(yè)用水量的比重已從80年代的80%降到目前的70%左右。農(nóng)業(yè)用水供需矛盾日益突出，干旱缺水成為制約我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素之一。一方面農(nóng)業(yè)缺水，另一方面用水浪費現(xiàn)象又普遍存在。灌溉水的利用率只有30%-40%，而先進(jìn)國家達(dá)到70%-80%以上。我國目前采用噴灌、微灌等先進(jìn)節(jié)水措施的灌溉面積僅占總灌溉面積的2%。從國外和國內(nèi)各地的實踐經(jīng)驗看，凡采用先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)，都可獲得十分顯著的節(jié)水增產(chǎn)的效果。農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水潛力巨大，通過普及節(jié)水灌溉技術(shù)，提高灌溉水的利用率，無疑是解決農(nóng)業(yè)用水危機，緩解我國水資源供需的有效途徑。

鹽環(huán)定楊黃工程流經(jīng)毛烏素沙漠邊緣，多數(shù)泵站建在自然生態(tài)環(huán)境十分惡劣的山區(qū)，當(dāng)?shù)刂脖幌∩佟⑸鷳B(tài)脆弱，風(fēng)沙較為嚴(yán)重。加之過去沒有農(nóng)業(yè)灌溉支撐，飼草飼料嚴(yán)重不足，牲畜主要靠自然草場放牧，造成與草原畜牧業(yè)牲畜過往采食爭食，還致使周邊自然草場嚴(yán)重退化，生態(tài)環(huán)境日趨惡化，風(fēng)沙侵害嚴(yán)重。每年冬春季都會造成風(fēng)沙填渠，春灌前耗費大量人力、物力進(jìn)行清淤。為保證干渠行水安全，減少風(fēng)沙侵害，自2002年開始，管理單位每年度采取在渠道周邊種植防風(fēng)生態(tài)林、播撒草籽、種植檸條等沙生植物、鋪設(shè)草方格等措施防風(fēng)固沙，取得了明顯的治理效果，對控制渠道沿線的風(fēng)沙入渠、保障工程安全運行、降低運行管理費用都發(fā)揮了重要作用。但是，由于當(dāng)?shù)赝寥罓顩r差，多以沙地為主，灌水條件差，多以傳統(tǒng)拉水灌溉、畦田漫灌等方式，致使在防沙生態(tài)林工程管護(hù)中，人力、物力投入較大，植被恢復(fù)周期過程緩慢，存活率保存率較低，并造成水資源浪費現(xiàn)象嚴(yán)重等問題。2012年，該單位在五六干渠風(fēng)沙侵害最嚴(yán)重的渠段生態(tài)防護(hù)林采取了節(jié)水技術(shù)，大大提高了生態(tài)林成活率、保存率，并節(jié)省了人力，降低了成本，使該區(qū)域的自然植被的恢復(fù)和改善起到了一定積極作用。

2 節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用建設(shè)的內(nèi)容與效益

2.1 在現(xiàn)有已成規(guī)模的防沙生態(tài)林項目區(qū)采用噴灌節(jié)水灌溉技術(shù)。主要內(nèi)容有：建加壓泵站1座；鋪設(shè)φ200UPVC管道1.328km、φ220UPVC管道1.12km；安裝TX90-300噴灌機1臺，各類閘閥井18座，鎮(zhèn)墩5座，建專用噴灌機生產(chǎn)道路2.5km。同時，補載檸條16萬株，草籽209畝。項目共建成生態(tài)節(jié)水灌溉面積1020畝。

2.2 工程布局原則

2.2.1 噴灌工程規(guī)劃布置充分體現(xiàn)灌溉系統(tǒng)小流量、長時間、高頻率原則。

2.2.2 管道布置應(yīng)考慮與原有水利工程、道路、林帶及供電系統(tǒng)相結(jié)合，注重保護(hù)和改善項目區(qū)的生態(tài)環(huán)境。

2.2.3 根據(jù)項目區(qū)作物灌溉要求，選擇合理布局，實現(xiàn)最優(yōu)化的設(shè)計方案。進(jìn)行壓力輸水管道布置時，盡量使管線平行于等高線，從而使噴頭的工作壓力相近，達(dá)到噴頭流水量保持均勻。

2.2.4 管道設(shè)計應(yīng)符合低壓管道的要求，方便管理運行。

2.2.5 噴頭開始由后向前的順序進(jìn)行設(shè)計。干管接泵站沿項目區(qū)走向布置，在干管上按一字形布置。

2.3 灌水系統(tǒng)揚水管道設(shè)計

灌水系統(tǒng)從六泵站小泵房，通過加壓泵輸送至輸水管道，管道長2.5Km設(shè)計管徑為φ250-φ200，管道設(shè)計流量為308.9m3/h，設(shè)計泵站出水流量308.9m3/h。

2.3.1 管道管徑確定

2.4 主體工程施工要求

2.4.1 UPVC承插管安裝時應(yīng)注意讓相臨兩節(jié)管線保持一條直線，并將密封圈安裝到位，以保證管道安裝質(zhì)量，所有接頭和連接件均應(yīng)在保證工作壓力下不漏水。管道回填前，必須進(jìn)行打壓通水試驗，無漏水且符合設(shè)計要求時方可覆土回填夯實。

2.4.2 管道初期回填，應(yīng)均勻鋪在管道下面及沿管兩側(cè)，初始回填土料中不得含有直徑大于2.5cm的石塊或直徑大于6cm的土塊，初始回填應(yīng)分層鋪放，回填至管上15cm采用人工或機械夯實，為管道提供足夠的側(cè)向支撐，回填后的管線基面應(yīng)高于自然地面，以保證在沉陷穩(wěn)定后地面上不積水。

2.5 效益分析

2.5.1 直接經(jīng)濟(jì)效益

工程實施后作物灌溉效益表

工程改建后，節(jié)水灌溉年凈增凈效益為26.68萬元。

2.5.2 間接效益

項目實施后，大大降低了生態(tài)區(qū)用水量和用水成本，畝均用水量從以前的100立方降至20立方，人力從之前的4-6人減少至1-2人。同時，噴灌使項目區(qū)的水環(huán)境問題得以改善，更利于植被恢復(fù)，增加植被覆蓋面，減弱風(fēng)沙侵害，遏制水土流失，使空氣得到凈化。項目實施一年來，當(dāng)?shù)刂脖换謴?fù)進(jìn)度明顯加快，植物成活率和保存率達(dá)到90%以上，加之，在項目區(qū)周邊采取了圍欄隔離措施，減少了當(dāng)?shù)匮蛑磺趾Γ怪脖换謴?fù)得到了保障。

3 結(jié)束語

水資源短缺是一個全球問題，尤以中國為最。寧夏雖依黃河而居，但因水資源時空分布不均勻，北多南少、西豐東枯的水資源狀況，成為制約寧夏發(fā)展的瓶頸問題。為了合理利用水資源，寧夏以北部節(jié)水、南部開源、東部引黃等分區(qū)治水的方式，因地制宜開發(fā)利用水資源，推動節(jié)水型試點省的建設(shè)，取得了較為顯著的成效。節(jié)水技術(shù)應(yīng)用與推廣在寧夏地區(qū)已經(jīng)逐漸成為一件重要的水資源管理措施，也將成為今后寧夏水資源開發(fā)利用的重要內(nèi)容。

參考文獻(xiàn)

[1]《灌溉與排工程設(shè)計規(guī)范》（GB50288-99）.

[2]《低壓輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》（SL/T153-95）.

[3]《節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》（GB/T50363-2006）.

[4]《噴灌工程技術(shù)規(guī)范》（GB/T50085-2007）.