淺議阿凌達(dá)河節(jié)水增效示范區(qū)灌溉技術(shù)

□李敬

發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)是緩解我國水資源緊缺矛盾、提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力的戰(zhàn)略舉措。近年來，我國相繼實施了節(jié)水灌溉示范區(qū)建設(shè)、大型灌區(qū)續(xù)建配套與更新改造、節(jié)水農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)示范等一批節(jié)水農(nóng)業(yè)項目，因地制宜地推行了管灌、微滴灌、渠道防滲和噴灌等節(jié)水措施，推廣了一批農(nóng)作物節(jié)水品種和農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)。黑龍江省作為全國的重要商品糧生產(chǎn)基地，節(jié)水農(nóng)業(yè)建設(shè)投入正逐年加大，已建成的節(jié)水灌溉示范區(qū)也取得了顯著成效，鶴崗市阿凌達(dá)河灌區(qū)節(jié)水增效示范區(qū)就是其中之一。

一、灌區(qū)概況

阿凌達(dá)河灌區(qū)位于鶴崗市郊區(qū)南部，示范區(qū)位于阿凌達(dá)河下游，灌區(qū)總控制面積0.27×104hm2，其中水稻面積0.08×104hm2。示范區(qū)屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候，冬季寒冷，多西北風(fēng)；夏季溫暖多雨，多東南風(fēng)。年平均風(fēng)速3.7m/s，多年平均氣溫2.7℃，平均最高氣溫27℃，平均最低氣溫-26℃，土壤凍結(jié)深度在1.8m～2m，無霜期為131天，多年平均蒸發(fā)量1250mm，多年平均降水量473mm，平均日照為2535h/a，＞10℃以上的活動積溫在2550℃～2650℃之間，6月～8月降水占全年降水量的60%。

示范區(qū)內(nèi)的土壤主要為砂壤質(zhì)草甸土、暗棕壤土和草甸土，該區(qū)土質(zhì)肥沃，有機(jī)質(zhì)含量高，黑土層厚0.2m～0.5m，從土壤結(jié)構(gòu)及其理化性質(zhì)分析，該區(qū)土壤適合水稻生長。

灌區(qū)現(xiàn)有總干渠1條，支干2條，總長10km；支渠9條，長22km；渠系建筑物8座。由于灌區(qū)農(nóng)民節(jié)水意識淡薄，采取的灌溉模式多是傳統(tǒng)的漫灌、續(xù)灌等耗水量大的灌水模式，灌水毛定額達(dá)到1.45×104m3/hm2。水的損失較大，加之灌區(qū)建筑物不配套，難以有效控制灌溉用水，跑、冒、漏現(xiàn)象較為普遍。

二、節(jié)水技術(shù)措施

（一）工程措施

節(jié)水灌溉的主要途徑是減少各級渠道的輸水損失，提高渠道水的有效利用系數(shù)。經(jīng)對比研究我省其他地方的渠道防滲措施，在施工中，該示范區(qū)主要采用了以下兩種方法。

1.土工膜（復(fù)合土工膜）加現(xiàn)澆混凝土。土工膜和復(fù)合土工膜是最好的柔性防滲材料，在它上面加以4cm～8cm厚混凝土（少筋混凝土） 為剛性護(hù)面襯砌的結(jié)構(gòu)型式，適合大中型梯形渠道，特別是素混凝土防滲渠道以其造價低廉而被廣泛應(yīng)用?；炷恋脑O(shè)計等級應(yīng)根據(jù)氣候條件、渠道的設(shè)計流量、流速來確定，其最小允許值為：強度等級C15，抗凍等級F100，抗?jié)B等級W6。采用土工膜加混凝土板襯砌做渠道防滲處理，防滲效果最好，但工程造價也最高。阿凌達(dá)河示范區(qū)在2001年的施工中就是采用的此種施工方法。護(hù)砌長度1750m的干渠，渠道按設(shè)計斷面整形后，渠底鋪設(shè)一布一膜，上面平鋪50cm粘土。渠道側(cè)壁鋪復(fù)合土工膜（二布一膜），現(xiàn)澆C15素混凝土板，厚8cm，每2m設(shè)1道伸縮縫，固腳是截面尺寸為15cm×30cm的素混凝土。經(jīng)過兩年多的運行，陰面出現(xiàn)1條縱向裂縫。主要原因是土壤的含水量較大，冬季凍脹所致。

2.土工膜（復(fù)合土工膜）加混凝土預(yù)制板。一般擬建的防滲渠道，多為舊渠道改建工程，普遍存在施工與行水時間的矛盾，施工時采用預(yù)制混凝土板，這樣在停水期施工，就不會影響行水。同時，此種防滲結(jié)構(gòu)形式，基本上緩解或減輕了凍害，2003、2004年都是采用這種施工方法，效益顯著。干渠護(hù)砌長度為2700m，支渠為1500m。邊坡防滲采用土工膜（二布一膜400g/m2）上鋪10cm粗砂，最后鋪C15、F100的素混凝土（預(yù)制），規(guī)格為70cm×50cm×8cm，護(hù)頂板規(guī)格為30cm×50cm×8cm，固腳是截面尺寸為15cm×30cm的素混凝土。經(jīng)過近兩年的運行，效果良好。

在我國北方凍土區(qū)，渠道混凝土襯砌受凍融破壞十分普遍。阿凌達(dá)河示范區(qū)采用的是北京綠色北方節(jié)水技術(shù)研究中心研發(fā)的聚苯乙烯泡沫保溫板，效果較好。

具體施工方法是，在陽面渠道側(cè)壁采用土工膜上鋪10cm粗砂，最后鋪C15、F100的素混凝土（預(yù)制），在渠道的背陰側(cè)采用土工膜上鋪10cm聚苯乙烯泡沫板，最后鋪C15、F100的素混凝土（預(yù)制），詳見下圖。

（二）節(jié)水措施

1.經(jīng)濟(jì)節(jié)水措施。實行“計量供水”。即在分水口處設(shè)置分水閘，在防止跑水的同時，可有效控制用水量。把水尺設(shè)置在分水閘的閘墩上，再利用流速儀測出相應(yīng)水位的流速，根據(jù)相應(yīng)水位的斷面尺寸乘以流速計算出相應(yīng)的流量。通過這種方法最后計算出總的用水量，按方收費，促進(jìn)農(nóng)民節(jié)約用水。

2.技術(shù)節(jié)水措施。大力推廣“薄淺濕曬”節(jié)水灌溉模式，即薄水插秧、淺水返青、分蘗前期濕潤、分蘗后期曬田，拔節(jié)孕穗和抽穗開花期保持薄水、乳熟期濕潤、黃熟期濕潤落干，以此來全面提高灌溉水的利用系數(shù)，達(dá)到節(jié)水增效的目的。阿凌達(dá)河示范區(qū)的灌溉用水模式見表2。

三、節(jié)水灌溉的效益

通過實施節(jié)水灌溉，可達(dá)到節(jié)水增產(chǎn)的效果。渠道采用防滲措施后，可大幅度提高渠道水的利用率，降低灌溉定額，緩解農(nóng)業(yè)用水危機(jī)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。表2給出了示范區(qū)內(nèi)渠道采用防滲措施前后灌溉定額及水的利用系數(shù)的變化對比。

表1 鶴崗市阿凌達(dá)河灌區(qū)節(jié)水增效示范區(qū)灌溉模式

表2 灌溉定額及水利用系數(shù)變化對比表

由表2可知，渠道采取防滲措施后，用水定額減少了8736.0m3/hm2，示范區(qū)內(nèi)0.08×104hm2水田可節(jié)水699×104m3，可增加水田灌溉面積0.12×104hm2。按水稻4500元/hm2，整個示范區(qū)的年總收入增加540萬元，真正實現(xiàn)了節(jié)水增效的目的。