對鐵嶺市發(fā)展節(jié)水灌溉的探討

宮麗芝

摘要分析了鐵嶺市發(fā)展節(jié)水灌溉的原因,并介紹了3種節(jié)水灌溉技術(shù),如噴灌、微灌和滴灌,以期為鐵嶺市的節(jié)水灌溉提供參考。

關(guān)鍵詞節(jié)水灌溉;噴灌;微灌;滴灌;遼寧鐵嶺

中圖分類號S275文獻標(biāo)識碼A文章編號 1007-5739(2009)22-0296-02

由于對水資源的管理利用不合理,水資源浪費、污染日益嚴重,水資源短缺已成為重大問題。在水資源的應(yīng)用中,農(nóng)業(yè)灌溉用水是主要部分,節(jié)水灌溉具有省水、節(jié)能、增產(chǎn)等作用?，F(xiàn)以鐵嶺市為例,就節(jié)水灌溉作以探討,以期促進農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

1鐵嶺市發(fā)展節(jié)水灌溉的原因

1.1水資源本身存在的問題

1.1.1水資源基礎(chǔ)工作薄弱,開發(fā)利用不盡合理。由于鐵嶺市水資源機構(gòu)成立較晚,缺乏全面系統(tǒng)的基礎(chǔ)工作,在水資源的開發(fā)布局上,部分地區(qū)開發(fā)不合理,片面強調(diào)開發(fā)地表水或地下水,尚未做到統(tǒng)籌兼顧、全面規(guī)劃,達到地表水、地下水的聯(lián)合運用,一些地區(qū)地下水的開采過于集中,有可能形成降落漏斗,如不及時采取措施,必將發(fā)展成公害。

1.1.2水污染日趨嚴重。全市排污口共有22個,每年接納污水6 601.78萬t,其中工業(yè)污水3萬t,生活污水3 442.67萬t。境內(nèi)遼河干流枯水期水質(zhì)為4、5級,豐水期較好(一般為3級),招蘇太河污染較重,常年為4、5級水質(zhì)。其次,污水灌溉和化肥、農(nóng)藥大量使用,造成土壤板結(jié)、硬化、有毒,肥料吸收率下降,肥力降低,作物生長受到抑制。有毒物質(zhì)隨灌溉和降雨徑流進入地表河流或滲入地下,危害農(nóng)業(yè)水環(huán)境。

1.1.3用水浪費現(xiàn)象嚴重。農(nóng)業(yè)是鐵嶺市的主要用水業(yè)。由于對部分水田井灌區(qū)疏于管理,沒有統(tǒng)一的計量設(shè)施,井泵隨時開閉,造成地下水資源的浪費。工業(yè)用水重復(fù)利用率偏低,全市平均只有60%左右,另外,城市自來水供水漏失率超過20%,超過國家規(guī)定節(jié)水標(biāo)準(zhǔn)。同時,公民節(jié)水意識淡薄,廉價水作為社會公共產(chǎn)品難以引起人們對節(jié)水的足夠重視,從而導(dǎo)致用水浪費現(xiàn)象十分嚴重。

1.2鐵嶺市自身農(nóng)業(yè)狀況

鐵嶺市地處遼寧省北部,土地面積12km2,人口290.3萬人,耕地面積為47.77萬km2,是遼寧省主要的商品糧基地和能源基地。鐵嶺素有“遼北糧倉”之稱,擁有4個全國商品糧基地縣,正常年景全市糧食總產(chǎn)量250萬t以上,其中玉米200萬t,出口量占全省的2/3。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展以及人口的增加。水資源供需矛盾已現(xiàn)端倪,個別地區(qū)由于供水不足嚴重制約了國民經(jīng)濟的發(fā)展,甚至危及到城鄉(xiāng)居民的生活用水。因此,正視水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀并制定相應(yīng)的對策,加強水資源管理是刻不容緩的當(dāng)務(wù)之急,發(fā)展農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉也成為鐵嶺農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

2節(jié)水灌溉技術(shù)

2.1噴灌

噴灌是利用專門設(shè)備將有壓水輸送、分配到灌溉農(nóng)田,再由噴頭噴射到空中散成細小的水滴,均勻地灑落在灌溉農(nóng)田上,以滿足作物生長對水分的需求。其特點是對地形適應(yīng)性強,機械化程度高,灌水均勻,灌溉水利用系數(shù)較高,尤其是適合于透水強的土壤,并可調(diào)節(jié)空氣濕度和溫度。但基礎(chǔ)建設(shè)投資較高,而且受風(fēng)的影響大。噴灌的優(yōu)點:一是可提高農(nóng)作物產(chǎn)量。噴灌以水滴形式灌溉,不破壞土壤結(jié)構(gòu),為作物生長創(chuàng)造良好的水分條件;由于灌溉水通過各種噴灌設(shè)備輸送分配到田間,都是在有控制的狀態(tài)下工作的,可以根據(jù)供水條件和作物需水量進行精確供水,此外,噴灌還能調(diào)節(jié)田間小氣候,增加空氣濕度,降低氣溫,可以收到良好的效果。實踐表明,噴灌比地面灌可提高產(chǎn)量15%~25%。二是噴灌可節(jié)約用水量。因為噴灌系統(tǒng)輸水損失很小,能夠很好地控制噴灌強度和灌水量,灌水均勻,水的利用率高。它是將壓力水通過噴頭像降雨一樣噴灑到地面,噴灌的灌水均勻度一般可達到80%~85%以上,水的有效利用率為80%,用水量比地面灌溉節(jié)省30%~50%。三是噴灌具有很強的適應(yīng)性,可用于各種類型土壤和作物,受地形條件的限制小。在砂土地或地形坡度達到5%等地面灌溉有困難的地方都可采用噴灌。在地下水位高的地區(qū),地面溉灌使土壤層過濕,易引起土壤鹽堿化,用噴灌來調(diào)節(jié)上層土壤水分狀況,可避免鹽堿化發(fā)生。由于噴灌對地形要求低,可以節(jié)省大量農(nóng)田地面平整的工程量。四是噴灌可節(jié)省勞動力。由于噴灌系統(tǒng)機械化程度高,可大大降低灌水勞動強度,節(jié)省大量勞動力。

雖然噴灌技術(shù)在應(yīng)用方面得到了很好的效果,但仍然存在一些問題:第一,規(guī)劃設(shè)計不合理。有些灌區(qū)發(fā)展噴灌根本沒有進行規(guī)劃設(shè)計,僅靠管道生產(chǎn)廠家畫個草圖,依此進行施工,致使漏噴現(xiàn)象很嚴重。有的灌區(qū)低壓管道輸水系統(tǒng)是在原有地面灌溉系統(tǒng)的前提下設(shè)計的,試壓時管道爆裂。噴頭搭配不合理是設(shè)計中的另一個問題,系統(tǒng)中所有噴頭全部采用全圓式噴頭,造成田邊地角水量和能源嚴重浪費,增加了運行費用。第二,噴灌系統(tǒng)的選擇問題。噴灌系統(tǒng)的選擇,必須依據(jù)因地制宜的原則,選擇適合當(dāng)?shù)睾拖鄳?yīng)農(nóng)作物或園藝的噴灌系統(tǒng)。第三,噴灌系統(tǒng)運行管理問題。地面灌溉系統(tǒng)給夏作物配水只有2~3次,輪期長達25~50d不等,但噴灌系統(tǒng)對大田作物的噴灌周期為7~10d。這對灌區(qū)管理部門來說是一個新課題。各噴灌系統(tǒng)建有蓄水池,其來水量與水泵出水量時有矛盾發(fā)生,加之水泵故障或停電等原因造成頻繁停機再開機,增加了運行費用。水源未經(jīng)過濾或沉淀,有時淤積于水泵或堵塞噴頭,造成系統(tǒng)無法運行。

2.2微灌

微灌技術(shù)是一種利用專門的設(shè)備,將有壓水流變成細小的水流或水滴,濕潤作物根部附近土壤的灌水方法。微噴灌是微灌的一種,又稱為微型或微噴灌溉,是一種用很小的微噴頭將水噴灑在土壤表面和植物葉面上進行灌溉的節(jié)水灌溉方式。微噴灌包括滴灌、小管涌泉灌、地表下微管滲灌、霧灌等,比噴灌節(jié)水30%,比地面漫灌節(jié)水60%以上,水利用率高達85%以上,主要用于棵栽作物如果樹、葡萄園、藥材種植、西瓜等,特別適合在丘陵山區(qū)土地起伏大的坡地上應(yīng)用。微噴灌的特點:一是省水。微噴灌采用管道輸水,減少了沿程滲漏和蒸發(fā)損失,并且只在根部均勻噴灑,灌水量小,與其他灌輸方法比較,水的利用率高。二是節(jié)能。微噴灌是在低壓力的狀態(tài)下進行的,降低了抽水揚程,需水量少,降低了抽水量,從而減少了抽水能耗。三是增產(chǎn)。微噴灌向作物根區(qū)供水,保證適時適量,使土壤保持最佳含水量,不會造成土壤板結(jié)。同時,此灌溉方法還能改變作物生長區(qū)的氣溫和地溫,有利于植物的光合作用。

2.3滴灌

滴灌是一種可控制的局部灌溉,它可根據(jù)作物的需要精確地進行灌溉。用管道輸水,非常省水,一般比地面灌省水35%～55%,有些作物可達85%左右,比噴灌省水15%～25%。其優(yōu)點:一是方便田間作業(yè)。滴灌田塊大部分地面是干燥的,便于在灌水的同時進行其他農(nóng)事操作。二是省工。滴灌便于自動控制,節(jié)省勞動力,滴灌還可以用來施肥和噴灑農(nóng)藥,既省肥,又省力,非常方便。三是噴水均勻。滴灌可有效控制每個滴頭的出水量,灌水均勻度高,一般可達80%～90%。四是適應(yīng)性強。滴灌幾乎可以適應(yīng)任何復(fù)雜的地形,甚至在亂石灘上種的樹也可滴灌。滴溉的灌水強度低,可以適應(yīng)滲入率低的粘性土壤,又由于灌水時間長,勤澆勤灌,即使在透水性強的砂性土壤也不會造成嚴重的深層滲漏。在一定條件下滴灌還可適應(yīng)微咸水灌溉。五是節(jié)能。滴灌工作壓力要比噴灌低得多,減少了抽水量,也相應(yīng)減少了抽水的能量,這在高揚程灌區(qū)效果更明顯,且滴灌的水利用率高。六是增產(chǎn)。滴灌能適時適量地向作物根區(qū)供水施肥,保持穩(wěn)定的土壤濕度,不會造成土壤板結(jié),為作物生長提供了良好的水分、養(yǎng)分條件,從而提高作物產(chǎn)量,同時可提高產(chǎn)品品質(zhì)。

由于滴灌技術(shù)在我國應(yīng)用起步較晚,技術(shù)還不完善,存在以下問題:一是設(shè)計的不完善造成工程維修費用的增加,且往往是組織臨時隊伍進行安裝,故很難保證質(zhì)量。二是設(shè)備管理問題。我國滴灌工程往往存在著一邊建一邊丟的現(xiàn)象,究其原因,關(guān)鍵在于管理不善。三是技術(shù)指導(dǎo)與相應(yīng)培訓(xùn)不到位。一方面,由于技術(shù)指導(dǎo)不到位,用戶不了解灌溉周期和灌溉量,不能根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蚝椭参锏牟煌L階段進行調(diào)整,始終采用同一灌溉制度;另一方面,技術(shù)培訓(xùn)不到位,用戶認識有限,對過濾器和安全閥等重要部件的作用認識不足,沒有按要求勤沖洗,且任意調(diào)節(jié)閥門,使系統(tǒng)壓力在低于設(shè)計要求的狀態(tài)下運行。

3結(jié)語

目前,在水資源和能源緊張的情況下,采用節(jié)水、節(jié)能灌溉技術(shù)已勢在必行,以上3種灌溉方法對節(jié)省水源與能源都能起到很好的作用。因此,應(yīng)該在農(nóng)業(yè)上大力推廣,根據(jù)鐵嶺市不同地區(qū)的地質(zhì)特點采取對其最有力的灌溉方法,使之能夠更好地為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

4參考文獻

[1] 雷志棟,胡和平,楊詩秀,等.落實十五屆三中全會決議明確推廣節(jié)水灌溉的主攻方向[J].中國農(nóng)村水利水電,1999(3):8-9.

[2] 段愛旺,白曉君.美國灌溉現(xiàn)狀分析[J].灌溉排水,1999,18(1):53-57.

[3] 張麗娟,韓江,王鐵生.美國節(jié)水灌溉的現(xiàn)狀[J].水土保持科技情報,2002(2):59-60.

[4] 張國祥.以色列節(jié)水灌溉考查報告[J].山西水利科技,1994(3):18-22.