節(jié)水灌溉技術的推廣與應用

王李輝

(陜西省白水縣防汛抗旱指揮部辦公室,陜西白水 715600)

1 發(fā)展節(jié)水灌溉的必要性

白水縣地處陜西省渭北黃土臺塬溝壑區(qū),東西長 45 km,南北寬43 km,總土地面積 986.6 km2,境內地貌形態(tài)明顯,地形破碎,溝壑縱橫,海拔高程在 446～1 548 m之間,平均為850m。地勢西北高,東南低,塬面從北向南傾斜,斜度為10～22%。

白水縣是一個山區(qū)農業(yè)縣,水資源緊缺,而目前農田灌溉中水資源浪費的現(xiàn)象極為嚴重。根據(jù)石堡川、林皋兩個中型灌區(qū)近三年的統(tǒng)計資料和調查分析,石堡川水庫白水灌區(qū)的渠系水利用系數(shù)為 0.5,林皋水庫灌區(qū)的渠系水利用系數(shù)更低,僅為 0.4,而真正被作物吸收利用的更少,僅為灌區(qū)水的三分之一。白水縣降雨時空分布極不均勻,水資源分布年際之間極不平衡,干旱缺水,已成為白水農業(yè)乃至整個經濟社會發(fā)展的主要制約因素。解決好這一突出矛盾有效途徑就是發(fā)展節(jié)水型農業(yè)、推廣節(jié)水灌溉技術。因此,切實改變農業(yè)灌溉模式,積極發(fā)展節(jié)水灌溉,已成為白水縣緩解水資源緊缺狀況,擴大農田灌溉面積,實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用和國民經濟發(fā)展的戰(zhàn)略措施。

2 白水縣水資源與工程現(xiàn)狀

白水縣地處渭北黃土臺塬和陜北黃土高原的過渡地帶,屬關中東部階地貧水區(qū),水資源總量 4 956.82萬 m3,其中可利用量 2676.9m3,僅占 54%,人均占有水資源量 177m3,只有全市平均水平的 40%,全省的 12%;畝均占有水資源量為69m3,僅占全市平均水平的 34%,占全省平均水平的 9%。地表水資源量 3539.23萬 m3,已利用量 2070.66萬 m3,占資源量的 58.5%;地下水資源量 3793.89萬 m3,可開采量606.7萬 m3,占資源量的 15.9%,目前已開發(fā)利用 108.75萬m3。

經過多年的努力,水利建設取得了顯著成績,累計建成石堡川水庫白水灌區(qū)、林皋水庫灌區(qū)兩個中型灌區(qū),鐵牛河水庫、故現(xiàn)水庫兩個小(Ⅰ)型灌區(qū)。建成水庫 7座,機井174眼,抽水站 72處,自流渠道 48條。設施灌溉面積 28萬畝。在興修水利工程的同時,致力于節(jié)水灌溉工程的發(fā)展,從早期的渠道防滲、暗管輸水,到現(xiàn)在的滲灌、噴灌、滴灌各種形式并舉,節(jié)水灌溉技術日益提高。這些水利工程為白水農村經濟特別是蘋果產業(yè)的發(fā)展和提升做出了巨大貢獻,已成為白水經濟發(fā)展和社會穩(wěn)定不可替代的重要基礎設施。

白水縣水利設施大多建于上世紀六七十年代,因多年來工程老化失修,灌溉效益衰退,據(jù)統(tǒng)計,林皋水庫、石堡川水庫及鐵牛河水庫、故現(xiàn)水庫灌區(qū)均超過折舊年限,40%的機電排灌設備老化失修,每年約 5%的機井報廢。供水能力大幅衰減,灌溉面積逐年減少,單位流量日澆地效率明顯下降。如林皋水庫設施面積 11.23萬畝,有效面積由 1995年的8.5萬畝下降到現(xiàn)在的 4.3萬畝。

3 白水縣節(jié)水灌溉現(xiàn)狀

根據(jù)統(tǒng)計資料,白水縣自 20世紀 90年代以來,節(jié)水灌溉工程發(fā)展很快,止 2009年底,全縣共發(fā)展節(jié)水灌溉面積 16.5萬畝,其中微噴灌面積 0.3萬畝,低壓暗管輸水面積3.3萬畝,“U”型渠道防滲襯砌灌溉面積 12.9萬畝,節(jié)水面積占耕地面積的 22.9%。通過多年來的節(jié)水措施,效果明顯,一是節(jié)水。實踐證明,滲灌果園比大水漫灌果園每次可節(jié)水 50～60m3,每年按灌溉兩次計算,每年畝可節(jié)水 100～120m3,以現(xiàn)有的灌溉面積 4.8萬畝全部可應用計算,一年就可節(jié)水480萬 ～576萬 m3,相當于修建 2座鐵牛河水庫。二是節(jié)約土地。傳統(tǒng)灌溉方式需要干、支、斗、農、毛等多級渠道,田間還需修大量的埂、畦、溝,占用土地較多,而真正有效的種植面積只有 70%～80%。采用噴灌、滴灌取消了大量的田間溝渠及大小畦埂,可增加實播面積 15%～20%。采用“U”型渠和暗管輸水措施,也可提高土地利用率 1%～5%。三是節(jié)約用工。滲灌不需疏松土壤,破除板結,且灌水和施肥可以同時進行,大大減輕了勞動強度,每畝年可節(jié)省 8個工日。四是節(jié)約化肥。節(jié)水灌溉可將化肥溶入水中,直接輸送到果園根部,既有利于根系吸收,又減少了地表施肥的揮發(fā)損失,可提高化肥利用率 20%～30%,年可節(jié)約化肥 20～30公斤。

4 節(jié)水灌溉技術的推廣和應用

根據(jù)我縣的實際情況,白水縣節(jié)水灌溉普及的類型大體分為三類,一是灌區(qū)普及混凝土渠道襯砌技術,大力推廣“U”型襯砌防滲,加大建筑物的維護和更新。二是機井、抽水灌區(qū)普及管道輸水技術,大力普及低壓暗輸水,實現(xiàn)安全輸水、減少損失。三是田間節(jié)水大力普及果園微噴灌技術,實現(xiàn)田間節(jié)水。

4.1 渠道防滲技術

渠道防滲技術是通過對渠床土壤進行處理或建立不易透水的保護層,如混凝土渠道襯砌、漿砌塊石襯砌、塑料薄膜防滲和混合材料防滲等工程措施,減少輸水滲漏損失,加快輸水速度,提高灌水效率。目前在我縣普遍采用的是混凝土U型渠道襯砌,渠灌溉面積 12.9萬畝,占節(jié)水灌溉面積78%。與土渠輸水相比,混凝土護面可減少滲漏損失 60%～80%,并加快了輸水速度。

4.2 低壓管道輸水技術

低壓管道輸水灌溉技術是機井、抽水站灌區(qū)發(fā)展較快的節(jié)水灌溉技術,它是利用機泵抽取井水,通過管道系統(tǒng)把水直接輸送到田間實施灌溉的技術。同其它節(jié)水灌溉工程型式比較,具有耗能少,運行管理方便的特點。低壓管道輸水的灌溉試驗取得了良好的節(jié)水增產效果。用塑料或混凝土等管道輸水代替土渠輸水過程中的滲漏和蒸發(fā)損失,輸配水的利用率可達到 95%。另外還能有效地提高輸水速度,減少渠道占地。結合采用“小白龍”管地面輸水灌溉,不僅能夠有效地控制灌溉水量,而且便于一家一戶管理在我縣得到了許迅猛的發(fā)展。

4.3 微灌技術

微灌技術包括微噴、滴灌和滲灌,是一種現(xiàn)代化、精細高效的節(jié)水灌溉技術,具有省水、節(jié)能、適應性強等特點,灌水同時可兼施肥,灌溉效率能夠達到 90%以上。微噴灌已由果樹、蔬菜等少數(shù)經濟作物向大田作物發(fā)展,與地面灌溉相比,微噴灌具有節(jié)水、增產、省工、提高耕地利用率和適應性強的優(yōu)點。

5 節(jié)水灌溉的效果及結論

通過實踐證明,灌區(qū)“U”型渠道防滲技術通過襯砌使渠系利用率提高,畝均可節(jié)水 50m3,暗管輸水技術渠系利用率提高,畝均節(jié)水 75m3,滲灌技術畝均可節(jié)水 100m3。按白水縣節(jié)水灌溉面積,“U”型渠道防滲 12.6萬畝,暗管輸水 3.3萬畝,田間滲灌技術 12萬畝,年可節(jié)水 2 000萬 m3以上。白水縣大力普及推廣節(jié)水灌溉是非常必要的,也是可行之,前景也是廣闊的。