淺談新疆干旱地區(qū)節(jié)水灌溉經(jīng)驗(yàn)及發(fā)展方向

□方麗麗

新疆水資源極度貧乏，資源性缺水嚴(yán)重，要解決新疆未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)水資源的需求，除了要修建控制性水資源調(diào)節(jié)工程、合理配置水資源外，還必須大力進(jìn)行節(jié)水工程建設(shè)，從根本上解決資源性缺水問(wèn)題。近年來(lái)，新疆渠道防滲等常規(guī)節(jié)水工程建設(shè)力度加大，滴灌等高新節(jié)水工程也逐漸推廣，新疆水利系統(tǒng)節(jié)水工程建設(shè)中積累了不少成功的經(jīng)驗(yàn)，但也暴露出一些問(wèn)題。為此，研究出現(xiàn)的問(wèn)題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，探索出一條適合本地區(qū)節(jié)水工程建設(shè)的發(fā)展模式顯得尤為重要。

一、新疆干旱地區(qū)節(jié)水灌溉經(jīng)驗(yàn)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，新疆干旱地區(qū)水利建設(shè)事業(yè)亦長(zhǎng)足發(fā)展，新疆干旱地區(qū)水利系統(tǒng)在節(jié)水工程設(shè)計(jì)、建設(shè)及管理方面已取得了許多成功的經(jīng)驗(yàn)。主要有以下幾個(gè)方面：

(一)科學(xué)選用工程形式

渠道工程干、支渠采用不同的斷面和防滲形式。由于干渠一般位于山前沖積扇上，坡度大，輸水距離長(zhǎng)，而且渠水泥沙含量大，根據(jù)多年的運(yùn)行觀測(cè)，渠道斷面宜采用梯弧形，由于漿砌石抗泥沙沖刷能力比混凝土強(qiáng)，為減少渠道的磨損，延長(zhǎng)渠道壽命，干渠宜采用漿砌石襯砌。近年來(lái)在工程實(shí)踐中，渠道底部弧型段采用漿砌石護(hù)砌，梯形段采用混凝土護(hù)砌，工程運(yùn)行結(jié)果表明，這種襯砌形式造價(jià)低、防沖、防滲效果好；而支渠以下各級(jí)渠道均處于灌區(qū)內(nèi)部，坡度緩，泥沙含量小，根據(jù)多年的工程實(shí)踐，宜采用U型斷面。漿砌石或混凝土襯砌，其襯砌結(jié)構(gòu)整體性及抗外力性能好，防滲效果優(yōu)于其他各種形式，而且斷面小、工程量小，占地少，管理方便。

(二)突出發(fā)展滴灌

通過(guò)多年的工程實(shí)踐，新疆各縣市在發(fā)展和推廣高新節(jié)水灌溉工程技術(shù)方面，主要選擇節(jié)水效果明顯、節(jié)水量大的滴灌等節(jié)水灌溉形式。新疆多風(fēng)、氣溫高的氣候特點(diǎn)，使得噴灌不適合新疆。因而，新疆田間高新節(jié)水灌溉形式以滴灌為主。近年來(lái)，新疆滴灌工程主要應(yīng)用在葡萄和其他經(jīng)濟(jì)作物上，試驗(yàn)結(jié)果表明幼齡葡萄由于根系埋深淺，較易適應(yīng)滴灌，經(jīng)過(guò)一段時(shí)期的滴灌灌溉，根系水平生長(zhǎng)，畝灌溉定額為400～500m3，平均畝產(chǎn)葡萄3000kg以上，葡萄含糖量為17%以上，品質(zhì)高于常規(guī)地面灌溉的葡萄；而溫室、大棚作物，由于采用滴灌，更加省水、省電，再加上良好的施肥效能，使得經(jīng)濟(jì)效益更加突出，從而得以大面積推廣。長(zhǎng)期的工程建設(shè)實(shí)踐表明，對(duì)于幼齡葡萄，根據(jù)土壤質(zhì)地和氣象條件的不同，選用滴頭流量為1.5～3.0l/h，滴頭間距為0.4～0.8m的小流量、窄間距滴灌管，每溝單行布設(shè)，行間距4.0～6.0m，觀測(cè)結(jié)果表明，土壤濕潤(rùn)層深度一般為1.2m左右，濕潤(rùn)帶寬度1.2～1.4m，不易產(chǎn)生深層滲漏和形成地面徑流，而且滿足葡萄生長(zhǎng)需求，增產(chǎn)效果明顯；在葡萄成齡后，觀測(cè)葡萄主要根系均分布在1.2m土層內(nèi)且主要水平生長(zhǎng)，為此則采用相同規(guī)格的滴灌管單溝兩行布設(shè)，溝間距4.0～6.0m，滴灌管間距0.5～1.0m。觀測(cè)結(jié)果表明，土壤濕潤(rùn)層深度一般為1.2m左右，濕潤(rùn)帶寬度1.6～2.0m，不產(chǎn)生深層滲漏和形成地面徑流，滿足成齡葡萄生長(zhǎng)需求，而且比溝灌葡萄產(chǎn)量高；而對(duì)于老齡葡萄，由于長(zhǎng)期采用寬深溝灌，其主要根系垂直生長(zhǎng)，而且埋藏深，當(dāng)改用滴灌灌溉，由于灌水量的減少，使得土壤濕潤(rùn)層較淺，中、下層得不到維持正常生長(zhǎng)的水分條件，從而使葡萄減產(chǎn)。對(duì)于經(jīng)濟(jì)作物，為滿足不同作物的種植要求，則采用1.2～1.5l/h,滴頭間距為0.3～0.4m的小流量、窄間距滴灌管，滴灌管間距0.4～0.5m。觀測(cè)結(jié)果表明，土壤濕潤(rùn)層深度一般為0.4～0.6m左右，濕潤(rùn)比達(dá)到100%，這種布設(shè)不僅滿足作物生長(zhǎng)需求且不易產(chǎn)生深層滲漏和形成地面徑流。

(三)合理選擇設(shè)備與材料

新疆干旱地區(qū)滴灌工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)表明，在滴灌工程設(shè)備及材料選擇上，首部樞紐和滴頭、滴灌帶選用進(jìn)口材料及設(shè)備，而干、支、毛管等選用國(guó)產(chǎn)管材及管件，具有投資小，工程運(yùn)行良好的優(yōu)勢(shì)，兩者的結(jié)合，一方面降低了由于全部采用進(jìn)口設(shè)備而使畝投資增大，另一方面關(guān)鍵設(shè)備及部件采用進(jìn)口材料，提高了工程運(yùn)行的安全性、可靠性，降低了運(yùn)行和管理成本。

(四)加強(qiáng)工程管理

滴灌管理是滴灌成功與否的關(guān)鍵。滴灌工程投資大，運(yùn)行管理成本高，工程建成后，如果沒(méi)有較強(qiáng)的后備資金，運(yùn)行管理不到位，則極易形成建設(shè)一片失敗一片的局面。新疆鄯善縣金礦是本地區(qū)有實(shí)力的企業(yè)，資金條件好，在滴灌工程的后續(xù)運(yùn)行與管理上保證了足夠的資金，使得工程建成一片受益一片；而部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)滴灌工程為當(dāng)?shù)卣蜣r(nóng)民自籌資金建設(shè)，其運(yùn)行管理資金無(wú)法保證，從而導(dǎo)致失敗。另一方面，企業(yè)出資建設(shè)滴灌工程，必將投入足夠的人力與技術(shù)力量來(lái)管理工程，而由政府或農(nóng)民自籌資金建設(shè)的工程由于各方面條件的限制，尤其是無(wú)風(fēng)險(xiǎn)機(jī)制與自身利益的掛鉤，使得運(yùn)行管理流于形式。為使節(jié)水灌溉工程運(yùn)行良好，應(yīng)積極扶持資金雄厚的企業(yè)進(jìn)行滴灌工程投資建設(shè)。這樣，才能推動(dòng)節(jié)水灌溉事業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。

(五)創(chuàng)新管理模式

滴灌工程建設(shè)實(shí)踐表明，節(jié)水灌溉工程的建設(shè)與管理應(yīng)采用企業(yè)、公司或公司加農(nóng)戶的形式管理是最為可行的，因?yàn)橐话戕r(nóng)戶無(wú)力建設(shè)這種高技術(shù)灌溉系統(tǒng)，因此大面積推廣有一定難度。而企業(yè)或公司則無(wú)論從資金、管理還是技術(shù)上都具有優(yōu)勢(shì)，將有益于節(jié)水灌溉工程的大面積推廣。

二、新疆干旱地區(qū)節(jié)水灌溉發(fā)展模式探討

新疆干旱地區(qū)水利工程建設(shè)經(jīng)過(guò)五十多年的發(fā)展，在常規(guī)節(jié)水灌溉工程技術(shù)方面探索出許多適合于本地區(qū)的工程技術(shù)形式和建設(shè)、運(yùn)行管理模式。低壓管道、滴灌等高新節(jié)水灌溉技術(shù)形式在新疆逐漸推廣，也取得了一定的經(jīng)驗(yàn)，但由于受各種條件的制約，在高新節(jié)水工程建設(shè)和運(yùn)行管理方面也存在不少問(wèn)題。在今后節(jié)水灌溉工程的建設(shè)中，應(yīng)在已成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，認(rèn)真研究不同的節(jié)水工程建設(shè)和遠(yuǎn)行管理中出現(xiàn)的問(wèn)題，根據(jù)各區(qū)域自然條件和作物種植形式以及水源條件的不同，選擇不同的節(jié)水灌溉工程發(fā)展模式，使節(jié)水工程發(fā)揮最大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

(一)節(jié)水灌溉技術(shù)形式

1．輸水工程技術(shù)形式。根據(jù)新疆干旱地區(qū)在輸水工程建設(shè)方面的成功經(jīng)驗(yàn)和地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)、水利建設(shè)總體規(guī)劃，新疆干旱地區(qū)輸水工程技術(shù)形式在現(xiàn)階段和國(guó)民經(jīng)濟(jì)規(guī)劃近期水平年內(nèi)，應(yīng)以渠道防滲為主，并逐漸加大低壓管道的試驗(yàn)與推廣；輸水工程技術(shù)發(fā)展方向?yàn)楣艿垒斔?/p>

新疆干旱地區(qū)各縣市水資源和社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件不近相同，在輸水工程技術(shù)形式的選擇上，應(yīng)根據(jù)自然和經(jīng)濟(jì)條件在各個(gè)區(qū)域和不同的發(fā)展階段選擇合適的輸水工程形式。對(duì)于水資源短缺、社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件好、灌區(qū)渠系防滲率較高的地區(qū)，輸水工程形式在近期應(yīng)以渠道防滲為主，低壓管道為輔，其中干渠和部分坡度較大支渠應(yīng)采用梯弧型斷面，其中底部弧型段應(yīng)采用漿砌石護(hù)砌，梯形段采用混凝土護(hù)砌；支渠以下各級(jí)渠道應(yīng)采用U型斷面，混凝土襯砌；有條件的井灌區(qū)應(yīng)采用低壓管道。在水庫(kù)灌區(qū)和井灌區(qū)應(yīng)實(shí)現(xiàn)全部采用管道輸水。在近期，輸水工程形式為渠道防滲，其中干渠采用梯弧型斷面、漿砌石襯砌，支渠以下各級(jí)渠道采用U型斷面，其中地下水位高、有凍脹危害的區(qū)域采用漿砌石襯砌，其他區(qū)域采用混凝土襯砌；遠(yuǎn)期，在部分缺水和經(jīng)濟(jì)條件較好的水庫(kù)灌區(qū)和井灌區(qū)采用管道輸水。

2．田間節(jié)水工程技術(shù)形式。在近期，田間節(jié)水工程技術(shù)形式仍以膜上灌、小畦灌和細(xì)流溝灌等常規(guī)節(jié)水工程技術(shù)形式為主，但水資源的極為短缺決定了田間節(jié)水工程的發(fā)展方向?yàn)樽罱K在全地區(qū)實(shí)現(xiàn)滴灌等高新節(jié)水灌溉技術(shù)。

多年來(lái)的節(jié)水工程建設(shè)實(shí)踐表明，由于干旱地區(qū)特殊的氣候條件和葡萄等經(jīng)濟(jì)作物占較大比例的作物種植結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，田間節(jié)水工程的建設(shè)在葡萄、蔬菜、果樹(shù)等經(jīng)濟(jì)作物區(qū)，應(yīng)以滴灌作為優(yōu)先選擇的節(jié)水灌溉技術(shù)形式，在滴灌設(shè)備選擇上應(yīng)注意國(guó)產(chǎn)和進(jìn)口設(shè)備的有效結(jié)合，滴灌灌水器應(yīng)選擇流量小、小間距的進(jìn)口灌水器；而對(duì)于小麥、高粱等作物種植區(qū)仍應(yīng)以膜上灌、小畦灌和細(xì)流溝灌等常規(guī)節(jié)水灌溉技術(shù)形式為主。

不同區(qū)域田間節(jié)水工程技術(shù)形式各有不同。平原區(qū)各鄉(xiāng)鎮(zhèn)棉花種植區(qū)域以膜上灌為主，有條件的地區(qū)可發(fā)展滴灌；小麥等密植作物種植區(qū)應(yīng)采用小畦灌，高梁等寬行距中耕作物均應(yīng)采用細(xì)流溝灌；葡萄、果樹(shù)、蔬菜種植區(qū)域以滴灌、涌泉灌為主，其中新定植和幼齡葡萄、果樹(shù)、蔬菜等應(yīng)采用滴灌，而老齡葡萄以滴灌和涌泉灌為主。

(二)工程建設(shè)和運(yùn)行管理模式

根據(jù)地區(qū)節(jié)水工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，在節(jié)水灌溉工程的建設(shè)和運(yùn)行管理上，針對(duì)輸水工程和田間灌溉工程應(yīng)采用不同的模式。

1．輸水工程。新疆干旱地區(qū)河流均為獨(dú)立體系，各河的引水工程屬于其所屬縣、市水利局及水管所管理。其中干渠由水管總站負(fù)責(zé)管理，支渠以下由各流域管理站及各鄉(xiāng)水管所負(fù)責(zé)管理。

2．田間節(jié)水工程。田間節(jié)水工程由節(jié)水農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)及運(yùn)行管理，建立集體加農(nóng)戶的運(yùn)行管理機(jī)制，集體負(fù)責(zé)技術(shù)服務(wù)，農(nóng)戶進(jìn)行田間運(yùn)行管理，實(shí)行責(zé)、權(quán)、利相結(jié)合，激發(fā)農(nóng)民節(jié)水的積極性。各級(jí)管理機(jī)構(gòu)應(yīng)嚴(yán)格遵守滴灌管理制度進(jìn)行管理，滴灌設(shè)施的維修由節(jié)水農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司負(fù)責(zé)。