張學榮 盛巖
節水建設與渠道防滲措施關系分析
張學榮1盛巖2
(1.阿克蘇地區水利局 新疆阿克蘇 843000 2.新疆水利水電學校 新疆烏魯木齊 830013)
農業高效節水灌溉技術和灌區的渠道防滲是建設節水型農業的主要工程類節水措施,在干旱區,如何統籌安排農業高效節水灌溉和渠道防滲建設,本文通過對二者相關關系及對地下水位影響的簡要分析,提出幾點初步的想法,為今后地區節水建設提供參考。
農業高效節水 渠道防滲 關系分析
水是生命之源、生產之要、生態之基。水利是現代農業不可或缺的首要條件,是經濟社會發展不可替代的基礎支撐,是生態環境改善不可分割的保障系統;而建設節水型農業,是提高水資源利用效率的重要措施,是優化農業結構調整,合理配置農業、工業、城市、生態環境等各業用水結構的基礎。推廣農業高效節水灌溉技術和灌區的渠道防滲是建設節水型農業的主要工程類節水措施,也是建設節水型農業的基礎。根據《阿克蘇地區水利發展“十二五”規劃》,到2015年農業高效節水面積達到2.33 ×105hm2(350萬畝)以上,灌溉水利用系數達到0.52;2020年農業高效節水面積達到3.0× 105hm2(450萬畝)以上,灌溉水利用系數要達到0.57。在同一個地區,農業高效節水灌溉建設和渠道防滲建設在不斷往前推進,如何統籌安排農業高效節水灌溉和渠道防滲建設,有很多問題值得我們研究和思考。
節水農業是提高用水有效性的根本途徑,是涉及水、土、作物資源綜合開發利用的系統工程。衡量節水農業的標準是作物的產量及品質、用水的利用率及其生產率。節水農業包括節水灌溉農業和旱地農業。節水灌溉農業是指合理開發利用水資源,用工程技術、農業技術及管理技術達到提高農業用水效益的目的;旱地農業是指降水偏少而灌溉條件有限地區從事的農業生產。
節水農業是隨著近年來節水觀念的加強和具體實踐而逐漸形成的。它包括三個方面的內容:一是農學范疇的節水,如調整農業結構、作物結構,改進作物布局,改善耕作制度(調整熟制、發展間套作等),改進耕作技術(整地、覆蓋等),培育耐旱品種等;二是農業管理范疇的節水,包括管理措施、體制與機構,水價與水費政策,配水的控制與調節,節水措施的推廣應用等;三是灌溉范疇的節水,包括灌溉工程的節水措施和節水灌溉技術,如噴灌、滴灌等。
農業高效節水灌溉建設主要是田間節水灌溉技術,在阿克蘇地區主要采用的是膜下滴灌和小管出流,以滴灌系統的管網代替了渠道末端的農渠、毛渠;而渠道防滲是對從引水口到田間輸水的干、支、斗、農渠防滲的工程節水措施。
2.1農業高效節水灌溉技術的三個轉變9
實踐證明,推行農業高效節水灌溉技術已實現了三個轉變:一是由過去“灌地”轉變為“灌作物”;二是由淹灌轉變為浸潤式灌溉;三是由灌水轉變為灌營養液。其中:
(1)以地表水為水源的滴灌工程,節水主要體現在3個方面:一是減少了農渠、毛渠的滲漏損失;二是減少了田間蒸發和滲漏損失;三是降低了農作物的灌溉定額。全生育期可節水約為1500m3/hm2左右。
(2)以地下水為水源的滴灌工程,節水主要體現在3個方面:一是減少了輸水渠系的滲漏損失;二是減少了田間蒸發和滲漏損失;三是降低了農作物的灌溉定額。全生育期可以置換地表水7500m3/hm2以上。
2.2渠道防滲節水效果顯著
渠道防滲節水主要是減少了輸水環節的滲漏損失,渠道防滲后可提高渠系水利用效率。其中:干渠防滲后渠道水利用系數可以由0.8提高到0.95;支渠防滲后渠道水利用系數可以由0.8提高到0.94;斗渠防滲后渠道水利用系數可以由0.8提高到0.92;農渠防滲后渠道水利用系數可以由0.88提高到0.92;取得的節水效果也非常顯著。
2.3渠道防滲和節水建設的水量再利用
近些年阿克蘇地區大規模推行渠道防滲建設和農業高效節水建設,節約的水量主要用于以下4個方面:
(1)調劑一部分水量用于發展林果業,為農民增收創造條件。
(2)緩解灌區農業供需矛盾,促進農作物適時適量灌溉。
(3)調劑一部分水量支持新型工業化的發展。(4)為生態提供用水量,改善了生態環境。
根據阿克蘇地區地下水開發利用實踐可以看出,隨著渠道防滲建設和農業高效節水建設持續開展,排渠的水量在逐漸減少,灌區的地下水位在逐步降低,減輕了灌區的排水壓力。同時,由于本地區特殊的自然條件,降雨稀少,蒸發強烈,農作物主要是靠引水灌溉,地下水的補給主要是靠田間入滲和灌溉渠道入滲,而采取了渠道防滲建設和農業高效節水建設,減少地表水對地下水的補給量,也會減弱地下水毛細管水上升對灌區土壤保墑作用。
從60年代末起,國內外學者先后研究了不同埋深地下水對谷子、高粱、苜蓿、小麥、玉米、大豆等作物蒸發和水分利用的作用,研究表明,在有利條件下,農作物能夠從埋深2m或更深的地下水獲取水分。地下水位過淺時,會降低土壤的通氣度和抑制作物的根系生長;地下水位過深時,地下水對土壤水的補給減少,如果不增加灌溉,作物產量也很降低。用滲蒸儀研究棉花用水發現在地下水埋深0.91m、1.83m、2.74m時,所利用的地下水分別占農作物總用水的54%、26%、17%,對于根系下2-4m埋深的地下水,其向上運動速率為2-6mm/d。
因此,在嚴格執行滴灌灌溉制度的同時,在阿克蘇地區,每年的冬春季節必須增加1次赤地地面灌溉,達到田間土地儲墑、洗鹽、保持地下水位的作用。
4.1做好農業節水灌溉規劃
全地區或縣(市)應做一個完整的農業節水灌溉規劃,進行扎實的基礎資料收集和全面科學的規劃,并做典型區灌排關系、地下水位與作物生長關系研究,作為區域進行渠道防滲建設規模和農業高效節水建設規模發展的科學依據。
4.2合理確定建設規模
在確定農業高效節水建設規模時,要堅持“以灌區供水工程可供水能力”來合理確定建設規模,同時要依據實施項目區效益發揮情況來穩步推進。
4.3各項節水技術并舉
渠道防滲可以減少輸水過程當中的水量損失,而滴灌工程可以減少田間蒸發滲漏損失、降低作物灌水定額。因此,渠道防滲等常規節水技術和農業高效節水灌溉技術應該同時并舉。在推行農業高效節水的灌區應加快干、支渠防滲建設,提高輸水效率,為滴灌系統適時適量的灌溉創造條件。而斗農渠由于是輪灌渠道,輸水時間短,節水效益不是很顯著,渠道防滲應優先開展干、支渠的防滲建設,適當控制斗農渠防滲建設。
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10.3969/j.issn.1672-2469.2014.03.009
TV93
B
1672-2469(2014)03-0024-02
張學榮(1970年—),女,高級工程師。