位山灌區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)綜述

王懷國

(山東省聊城市水利勘測設(shè)計院,山東 聊城 252061)

位山灌區(qū)是全國六個特大型灌區(qū)之一,也是黃河中下游最大的引黃灌區(qū)。作為聊城市的重要基礎(chǔ)設(shè)施,位山灌區(qū)在全市國民經(jīng)濟發(fā)展中處于舉足輕重的地位,但隨著經(jīng)濟的發(fā)展,農(nóng)業(yè)用水量大幅增加,加劇了水資源的供需矛盾,同時灌區(qū)自身存在著諸多問題,嚴重制約著灌區(qū)的持續(xù)發(fā)展,進而影響著區(qū)域國民經(jīng)濟的健康發(fā)展。為解決灌區(qū)存在的主要問題,合理高效地利用水資源,必須對位山灌區(qū)進行續(xù)建配套與節(jié)水改造建設(shè)。

1 灌區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水目標

加大對位山灌區(qū)及重點分干渠灌區(qū)的續(xù)建配套與節(jié)水改造的工作力度,強化管理型節(jié)水,到 2015年農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)達到 0.65,爭取實現(xiàn)農(nóng)業(yè)用水總量負增長。

2 灌區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水方案及技術(shù)

農(nóng)業(yè)用水水源包括引黃水、大氣降水、地表水、地下水、土壤水以及經(jīng)過處理符合水質(zhì)標準的回歸水、微咸水、再生水等。通過工程措施與非工程措施,優(yōu)化配置多種水源,是實現(xiàn)計劃用水、節(jié)約用水和提高農(nóng)業(yè)用水效率的基本要求。

2.1 農(nóng)業(yè)用水優(yōu)化配置技術(shù)

1)積極發(fā)展多水源聯(lián)合調(diào)度技術(shù)。大力推廣各種農(nóng)業(yè)用水工程設(shè)施控制與調(diào)度方法,高效使用地面水,合理開采地下水,在時間上和空間上合理分配與使用水資源,使有限的用水量取得最大效益;發(fā)展“長藤結(jié)瓜”灌溉系統(tǒng)及其灌溉水管理技術(shù) ,實現(xiàn) “大、中 、小 ,蓄、引 、提”聯(lián)合調(diào)度,提高灌區(qū)內(nèi)的調(diào)蓄能力和反調(diào)節(jié)能力;加強地面水、地下水、天然降水以及土壤水轉(zhuǎn)化關(guān)系研究。

2)建立農(nóng)業(yè)用水計量體系,為推行農(nóng)業(yè)用水總量控制與定額管理創(chuàng)造條件。加速制定各地區(qū)不同水文年份農(nóng)業(yè)用水總量指標和不同作物灌溉用水定額;合理調(diào)整農(nóng)、林、牧、副、漁各業(yè)比例。

3)建立與水資源相適應(yīng)的節(jié)水高效農(nóng)作制度。提倡發(fā)展和應(yīng)用適水種植技術(shù),根據(jù)當?shù)厮⑼?、光、熱資源條件,以高效、節(jié)水為原則,以水定作物,合理安排作物的種植結(jié)構(gòu)以及灌溉規(guī)模,根據(jù)不同作物的需水規(guī)律進行作物合理搭配,錯開用水高峰;限制和壓縮高耗水、低產(chǎn)出作物的種植面積。

4)發(fā)展井渠結(jié)合灌溉技術(shù)。推廣和應(yīng)用地表水、地下水聯(lián)合調(diào)控技術(shù);提倡井渠雙灌、渠水補源、井水保豐;重視地下水采補平衡技術(shù)研究。

5)發(fā)展土壤墑情、旱情監(jiān)測預(yù)測技術(shù)。加強大尺度土壤水分時空變異規(guī)律研究和土壤墑情與旱情指標體系研究;積極研究和開發(fā)土壤墑情、旱情監(jiān)測儀器設(shè)備。

2.2 高效輸配水技術(shù)

灌區(qū)輸配水過程中的水量損失所占比重最大,提高輸水效率是農(nóng)業(yè)節(jié)水的最主要內(nèi)容。

1)因地制宜應(yīng)用渠道防滲技術(shù)。對輸水損失大、輸水效率低的支渠及其以上渠道優(yōu)先襯砌防滲;提倡井灌區(qū)無回灌補源任務(wù)的固定渠道全部防滲;鼓勵提水灌區(qū)推廣渠道防滲。

2)鼓勵發(fā)展管道輸水技術(shù)。改造較小流量渠道時優(yōu)先采用低壓管道輸配水技術(shù);在高揚程提水灌區(qū)和有發(fā)展自壓管道輸水條件的灌區(qū),優(yōu)先發(fā)展自壓式管道輸水系統(tǒng)。

3)推廣采用經(jīng)濟適用的防滲材料。使用灰土、水泥土、砌石等當?shù)夭牧?推廣使用混凝土和瀝青混凝土、塑料薄膜等成熟的渠道防滲工程常用材料;在試驗研究的基礎(chǔ)上,使用復(fù)合土工膜、改性瀝青防水卷材等土工膜料以及聚合物纖維混凝土、土壤固化劑和土工合成材料膨潤土墊等防滲材料;加強不同氣候和土質(zhì)條件下渠道防滲新材料、新工藝、新施工設(shè)備的研究;加強渠道防滲防凍脹技術(shù)的研究和產(chǎn)品開發(fā)。

4)發(fā)展防滲渠道斷面尺寸和結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計技術(shù)。大、中型防滲渠道宜采用坡腳或底面為弧形的非標準形斷面,小型渠道宜采用 U形斷面;中小型渠道采用混凝土防滲襯砌石,提倡采用標準化設(shè)計、工廠化預(yù)制、現(xiàn)場裝配技術(shù)。

5)積極發(fā)展渠系動態(tài)配水技術(shù)。發(fā)展和應(yīng)用實時灌溉預(yù)報技術(shù);加強灌區(qū)用水管理技術(shù)的研究與運用,提倡動態(tài)計劃用水管理。

6)加快發(fā)展灌區(qū)量測水技術(shù)。鼓勵研究、開發(fā)與推廣精度高、造價低、適用性強、操作簡便、便于管理和維護的小型量水設(shè)備。

7)發(fā)展輸水建筑物老化防治技術(shù)。積極研究輸水建筑物老化防治技術(shù)、病害診斷技術(shù)和防腐蝕、修復(fù)、堵漏技術(shù);加速發(fā)展輸水建筑物加固技術(shù)和產(chǎn)品的開發(fā)。

2.3 田間灌水技術(shù)

田間灌水既是提高灌溉水利用率的最后環(huán)節(jié),又是引水、輸水和配水的基礎(chǔ),改進田間灌水技術(shù)是農(nóng)業(yè)節(jié)水的最重要組成部分。

1)改進地面灌水技術(shù)。推廣小畦灌溉、細流溝灌、波涌灌溉;合理確定溝畦規(guī)格和地面自然坡降,縮小地塊;推廣高精度平整土地技術(shù),鼓勵使用激光平整土地;科學(xué)控制入畦(溝)流量、水頭、灌水定額、改水成數(shù)等灌水要素。淘汰無畦漫灌。

2)因地制宜發(fā)展和應(yīng)用噴灌技術(shù)。積極鼓勵在經(jīng)濟作物種植區(qū)、城郊農(nóng)業(yè)區(qū)、集中連片規(guī)模經(jīng)營的地區(qū)應(yīng)用噴灌技術(shù);優(yōu)先推廣輕小型成套噴灌技術(shù)與設(shè)備;在山丘區(qū)或有自壓條件的地區(qū),鼓勵發(fā)展自壓噴灌技術(shù);積極研究和開發(fā)低成本、低能耗、使用方便的噴灌設(shè)備。

3)鼓勵發(fā)展微灌技術(shù)。在果樹種植、設(shè)施農(nóng)業(yè)、高效農(nóng)業(yè)、創(chuàng)匯農(nóng)業(yè)中大力推廣微噴灌與滴灌技術(shù);提倡微灌技術(shù)與地膜覆蓋、水肥同步供給等農(nóng)藝技術(shù)有機結(jié)合;鼓勵在山丘區(qū)利用地面自然坡降發(fā)展自壓微噴灌、滴灌、小管出流等微灌技術(shù);鼓勵結(jié)合雨水集蓄利用工程,發(fā)展和應(yīng)用低水頭重力式微灌技術(shù);積極研究和開發(fā)低成本、低能耗、多用途的微灌設(shè)備。

4)在春旱嚴重、后期天然降水基本可滿足作物生長需要的地區(qū),大力推廣坐水種技術(shù)。鼓勵研究和開發(fā)造價低、性能好、效率高的復(fù)式聯(lián)合補水種植機具。

5)應(yīng)用精準控制灌溉技術(shù)。提倡適時適量灌溉;加強農(nóng)作物水分生理特性和需水規(guī)律研究;積極研究作物生長與土壤水分、土壤養(yǎng)分、空氣濕度、大氣溫度等環(huán)境因素的關(guān)系。

6)缺水地區(qū)大力發(fā)展各種非充分灌溉技術(shù),提倡在作物需水臨界期及重要生長發(fā)育時期灌“關(guān)鍵水”。鼓勵試驗研究作物水分生產(chǎn)函數(shù);研究作物的經(jīng)濟灌溉定額和最優(yōu)灌溉制度;加強非充分灌溉和調(diào)虧灌溉節(jié)水增產(chǎn)機理研究;研究和運用控制性交替灌溉技術(shù)。

2.4 生物節(jié)水與農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)

生物措施和農(nóng)藝措施可提高水分利用率和水分生產(chǎn)率,節(jié)約灌溉用水量,是農(nóng)業(yè)節(jié)水的重要組成部分。

1)鼓勵研究和應(yīng)用水肥耦合技術(shù)。提倡灌溉與施肥在時間、數(shù)量和使用方式上合理配合,以水調(diào)肥、水肥共濟,提高水分和肥料利用率。

2)推廣生物養(yǎng)地技術(shù)。適當提高豆科作物種植比例,積極發(fā)展綠肥;應(yīng)用合理輪作技術(shù);增施有機肥料,改善土壤結(jié)構(gòu)。

3)大力提倡深耕、深松等蓄水保墑技術(shù)。提高土壤的蓄水、保水、供水能力,增加自然降水的利用率,降低灌溉用水量;重視深耕機具的研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

4)在土質(zhì)較輕、地面坡度較大或降水量較少的地區(qū),積極推廣保護性耕作技術(shù)。加強保護性耕作技術(shù)中秸稈殘茬覆蓋處理、機械化生物耕作、化學(xué)除草劑施用三個關(guān)鍵技術(shù)的研究;加強適用于不同地區(qū)的保護性耕作機具的研制與產(chǎn)業(yè)化。

5)推廣田間增水技術(shù)。發(fā)展“W型”覆膜、雙壟全覆膜集雨、行間覆膜和溝播技術(shù)等;加強低成本、完全可降解地膜研究;加強土壤表面保墑增溫劑的研究與開發(fā)。

6)大力推廣抗(耐)旱、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物品種。加速發(fā)展抗(耐)旱節(jié)水農(nóng)作物品種選育的分子生物學(xué)技術(shù),選育抗旱、耐旱、水分高效利用型新品種。

3 “十一五”期間位山灌區(qū)節(jié)水重點建設(shè)項目有關(guān)情況

3.1 位山灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造工程

“十一五”期間,位山灌區(qū)完成一干渠 24.56 km和二干渠 45.75 km渠道襯砌、沿渠建筑物配套和地方道路建設(shè);倪屯等分干渠渠首襯砌 175 km及沿渠建筑物建設(shè);完成堿劉、七里河、茌新河、胡口 4座渡槽和高營、固堆王、馬明智、二劉4座節(jié)制閘的改建;田間工程中自流引水渠道灌溉 5萬畝,提水渠道灌溉 10萬畝,提水加壓管道灌溉 10萬畝;灌區(qū)信息化建設(shè)。工程投資 3.05億元。

3.2 農(nóng)田節(jié)水工程

“十一五”期間,結(jié)合農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,位山灌區(qū)發(fā)展節(jié)水灌溉面積 40萬畝,其中低壓管道灌溉 30萬畝,大田噴灌 2萬畝,微灌 3萬畝,發(fā)展節(jié)水措施面積 120萬畝,工程投資 7500萬元。

4 結(jié)語

位山灌區(qū)通過一系列節(jié)水措施,為高效、合理地利用水資源創(chuàng)造了條件,為當?shù)剞r(nóng)業(yè)乃至區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展發(fā)揮了積極作用。

參考資料

[1]GB/T50363-2006.節(jié)水灌溉工程技術(shù)規(guī)范 .中國計劃出版社.2006.

[2]GB 50288-99.灌溉與排水工程設(shè)計規(guī)范.中國計劃出版社.1999.