節(jié)水灌溉技術(shù)在馮家山水庫灌區(qū)的應(yīng)用與發(fā)展思路

張 楠 王鳳玲 樊宏孝

（寶雞市馮家山水庫管理局 陜西 寶雞 721300）

農(nóng)業(yè)灌溉用水是用水大戶。節(jié)水灌溉是在充分利用天然降水滿足作物對水的需求，盡量少用或不用人工灌溉補水的前提下，優(yōu)化調(diào)配開發(fā)利用各種可利用于灌溉的水資源，減少田間輸水過程中損失和田間灌水過程中的損失，提高灌溉水效率。節(jié)水灌溉不僅是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化必不可少的組成部分，而且對緩解日益緊張的用水矛盾有著極其重要的戰(zhàn)略意義。

馮家山水庫地處陜西省關(guān)中西部，是一座以灌溉為主，兼作防洪、發(fā)電、供水、養(yǎng)殖等綜合利用的大（二）型水利工程。可灌溉寶雞、咸陽兩市八縣（區(qū)）9.07萬hm2農(nóng)田。年均灌溉用水近1億m3，灌區(qū)農(nóng)灌用水比重最大，因此發(fā)展節(jié)水灌溉是十分必要的。

1 常規(guī)節(jié)水灌溉方法

馮家山水庫灌區(qū)常規(guī)節(jié)水灌溉方法分畦灌與溝灌兩種。

1.1 畦灌

畦灌是小麥等密植作物的灌溉方法。灌區(qū)投灌開始，群眾沒有打畦子的習慣，只是大水漫灌。為了改變這種局面，馮家山水庫管理局在灌區(qū)設(shè)點進行了畦灌示范，講解畦灌的優(yōu)點，并印發(fā)了宣傳材料，要求村組組織群眾對麥田統(tǒng)一打畦，通過幾年宣傳示范，大部分灌區(qū)群眾逐步形成了麥田打畦的習慣。

經(jīng)灌區(qū)試驗研究，總結(jié)出的畦子規(guī)格一般是畦寬2m～2.5m，畦長視田面自然比降和土質(zhì)而異，地面坡降2‰～5‰，粘性土壤畦長30m～50m，最長不超過70m。沙質(zhì)土壤，畦子宜短。畦埂高0.25m～0.30m，底寬0.30m～0.40m。地邊埂和路邊埂高不小于0.30m，底寬0.40m～0.50m。

在畦田實行定額灌水，采取合理的單寬流量和改水成數(shù)。小畦灌溉，泡地單寬流量5 L／s～7L／s；生長期灌水一般為3 L／s～4L／s。畦長50m左右的采用8成改水，畦長30m左右的采用9成改水。

1.2 溝灌

溝灌是玉米、油菜、辣椒、果樹等寬行作物的灌水方法。在水源充足、農(nóng)田平整度好的地塊很適合溝灌。管理單位向灌區(qū)群眾推廣了“細流溝灌”方法，這種方法既便利管水，又節(jié)省時間，其適宜溝長50m，溝寬0.25m，溝深0.20m，腰渠內(nèi)一般引入流量為0.01m3/s。每次引水控制5個溝，單寬流量0.001m3/s～0.002m3/s。

在用水緊張時，還采用隔溝灌的方法，既縮短了灌溉時間，免除農(nóng)作物受旱，又照顧了大面積農(nóng)作物適時灌溉。

2 新型節(jié)水灌溉方法

馮家山水庫是一座以灌溉為主的大型水利工程。但是隨著水資源分配新格局的出現(xiàn)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，都迫切要求灌區(qū)實行節(jié)約用水，建立節(jié)水型灌溉農(nóng)業(yè)。節(jié)水灌溉分傳輸節(jié)水和灌溉節(jié)水兩個方面。傳輸節(jié)水方面，灌區(qū)主要采用了渠道襯砌的方法。經(jīng)過多年配套建設(shè)，灌區(qū)斗渠以上基本實現(xiàn)了混凝土襯砌，分、引渠襯砌也占較大的比例，渠道水利用系數(shù)有了較大提高。由于受經(jīng)濟條件等因素的制約，地面自流灌溉是馮家山灌區(qū)現(xiàn)在和今后一個相當長的時間內(nèi)最主要的灌水方式。為了克服舊的灌溉模式的不利因素，灌區(qū)相繼采取了一些節(jié)水灌溉技術(shù)，灌溉質(zhì)量好，節(jié)水效果顯著，方法簡單靈活，群眾容易掌握。

目前灌區(qū)主要采用節(jié)水灌溉措施有低壓管灌、波涌管、膜上灌、噴灌、微灌、滴灌、滲灌等，截止2009年底，可灌溉面積0.75萬hm2。

2.1 低壓管道輸水灌溉

1986年，陜西省水利廳、寶雞市水利局、馮家山水庫管理局和西北農(nóng)業(yè)科技大學聯(lián)合實施了“馮家山水庫北干11支14斗自壓式低壓管道輸水灌溉試驗工程”。工程于1986年5月動工，1990年完工，共完成斗分管道長6229m，建筑物100座。1987年7月15日夏灌投運后，田間平均灌水定額990m3/hm2，斗分兩級固定管道水利用系數(shù)為0.89。

1998年以后，隨著國家對小型水利設(shè)施投入力度的加大，機井群低壓暗管輸水灌溉工程在馮家山灌區(qū)扶風、岐山縣較多地推廣。截止2003年年底，灌區(qū)內(nèi)扶風縣低壓暗管灌溉面積總計0.187萬hm2；岐山縣暗管輸水工程灌溉面積總計0.072萬hm2，水源為機井灌或渠井雙灌，鋪設(shè)UPVC管道82km，運行情況良好。

2.2 波涌灌

波涌灌又稱間歇灌溉和涌流灌溉，它是按一定周期間歇地向溝（畦）供水，使水流推進到溝畦末端的一種節(jié)水型地面灌水新技術(shù)，具有灌水均勻、節(jié)水、節(jié)能、灌水效率高和保肥等特點。1996年初，由管理局科技辦牽頭，局灌溉科和法門、強家等灌溉管理處參加的地面灌水技術(shù)的應(yīng)用研究工作開始實施。研究分波涌灌、長畦段灌、小畦段灌等實驗小組。1996年初，法門灌溉管理處先后在扶風縣法門鎮(zhèn)、城關(guān)鎮(zhèn)部分村組，選擇不同地面坡度、畦田長寬度、不同耕作條件、不同引水流量的133.33多hm2夏玉米農(nóng)田，做了大量的測試工作，并在部分斗、分渠如11支8斗、14斗、26斗等渠道上指導群眾采用這種方法灌溉，得出了比較明確的研究結(jié)論，取得研究成果。

在實際應(yīng)用中，采用定流程—變時段法，主要為二灌一歇和三灌兩歇模式。對于150m左右的畦子，以兩灌一歇為宜，可節(jié)水15%～21%；200m以上的畦子，以三灌兩歇為宜，可節(jié)水25%，灌水平均度可提高15%以上。從灌溉效率看，波涌灌較大畦連續(xù)灌可提高灌水效率25%以上，年節(jié)約斗口水量1800萬m3，約占年平均用水量的20%，比連續(xù)灌產(chǎn)量高25%。

2.3 膜上灌

膜上灌是指灌溉水通過地膜表面的小孔或地膜旁側(cè)滲進入作物根區(qū)土壤的灌水方法。膜上灌的形式很多，主要有平鋪打埂膜上灌、開溝扶埂膜上灌、翹邊打埂膜上灌、溝內(nèi)膜上灌、膜縫灌、平鋪壓邊小塊田內(nèi)膜上灌等。它們都是利用薄膜灌溉，通過不同的鋪膜形式、孔徑和膜縫寬度來解決灌水強度及灌水均勻度的問題。用局部灌溉方法補給作物的根系吸水量，優(yōu)化調(diào)節(jié)灌溉作物生長要素，減少水的深層滲漏和無效消耗。1999年，灌區(qū)的午井管理處先后在扶風縣的午井鎮(zhèn)原子頭、南坡村等村組，選擇不同的田塊冬小麥30hm2，進行試驗工作；與此同時，鳳鳴、瓦崗寨管理在岐山縣、鳳翔縣平配合選擇一定數(shù)量冬小麥田塊，進行對比，取得了推廣成果。

3 節(jié)水灌溉措施的優(yōu)缺點

3.1 畦灌的優(yōu)缺點

畦灌優(yōu)點是技術(shù)簡單、投資較少。缺點是易土壤造成板結(jié)，引起沖刷，灌水不均勻，費水等。

3.2 溝灌的優(yōu)缺點

溝灌優(yōu)點是不易破壞作物根部附近的土壤結(jié)構(gòu)，減少了土壤蒸發(fā)損失。缺點是適應(yīng)性小，只適應(yīng)寬行距中耕作作物。

3.3 低壓管道輸水灌溉優(yōu)缺點

低壓管道輸水灌溉優(yōu)點為：①節(jié)水，比渠道節(jié)水30%左右；②省地，與渠灌相比節(jié)水耕地1%～2%；③節(jié)能，與噴灌微灌比，比較節(jié)能；④增產(chǎn)，由于灌水及時，均勻，增產(chǎn)15%；⑤省工省時，輸水快，供水及時，節(jié)水管理用工；⑥投資及運行費用低，投資遠低于噴灌和微灌。缺點是：①本質(zhì)上仍是地面灌溉；②單個工程控制范圍較小。

3.4 波涌灌優(yōu)缺點

波涌灌優(yōu)點為：節(jié)水、節(jié)能、保肥，水流推進速度快和灌水質(zhì)量高，并能解決長畦（長溝）灌難以解決的問題。缺點是比畦灌投資大，適用于溝畦長度大，地面坡度平坦，透水性較好且有一定粘粒的土質(zhì)。

3.5 膜上灌的優(yōu)缺點

膜上灌的優(yōu)越性很多，主要有：①節(jié)水效益顯著。該項技術(shù)一般節(jié)水在30%以上，每公頃節(jié)水約1250m3。②灌水質(zhì)量好。膜上灌由于避免了深層無效滲漏，灌水均勻度可達0.88～0.9。③增溫、調(diào)溫、保墑。由于地膜覆蓋，土壤可積蓄熱量，增加了積溫。同時，水分不易蒸發(fā)，保墑性好，延長了灌水周期。④保土、保肥效果好。它有效地減少了對土、肥的沖刷和流失，并能保持土壤疏松不板結(jié)，通氣性好。⑤可防止或減輕土壤的次生鹽漬化。⑥增產(chǎn)效益顯著。各地統(tǒng)計資料表明，膜上灌較一般灌溉增產(chǎn)幅度在15%～25%左右，最低也在10%以上。膜上灌的缺點是投入比較大，目前主要應(yīng)用于經(jīng)濟作物；需要管理非常精細。

4 發(fā)展節(jié)水灌溉的目標

馮家山水庫灌區(qū)發(fā)展節(jié)水灌溉的目標任務(wù)是：新增節(jié)水灌溉面積2.25萬hm2，累計達到3.00萬hm2，其中低壓管道輸水工程0.75萬hm2，波涌灌0.75萬 hm2，膜上灌1.00萬hm2，噴灌、微灌、滴灌、滲灌等0.5萬hm2，年均節(jié)水3000萬m3。為實現(xiàn)遞進目標，應(yīng)從以下工作抓起：①廣泛宣傳，爭取多方支持；②多渠道增加節(jié)水灌溉投入；③加強項目管理；④加大改革力度；⑤加大科研示范和培訓力度。

5 發(fā)展節(jié)水灌溉的思路

馮家山水庫灌區(qū)發(fā)展節(jié)水灌溉的總體思路為：以提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化裝備水平、促進農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整、發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)為目標，以提高灌溉水的利用率為中心，因地制宜確定節(jié)水灌溉工程模式和標準，努力開發(fā)利用雨洪水、再生水資源，科學合理配置灌溉用水，不斷提高工程管理水平，為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和建設(shè)節(jié)水型農(nóng)業(yè)提供水源保障。陜西水利