精河縣高效節(jié)水灌溉方式探究

高喜琴

新疆精河縣水利局 833300

摘要：西北地區(qū)的水資源包括地表水、地下水和土壤水，主要靠降水、高山冰雪融水補(bǔ)給，地區(qū)降水量較少，多年平均降水深201 mm，降水總量6934億m3。隨著西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施，西北地區(qū)工、農(nóng)、林、牧業(yè)及城市用水還將大幅度增加，但是，在南水北調(diào)西線(xiàn)工程建成之前，西北地區(qū)農(nóng)業(yè)用水總量不但不會(huì)增加，反而只會(huì)減少，其將制約著西北地區(qū)在工業(yè)和城市發(fā)展中的步伐。因此，西北地區(qū)農(nóng)業(yè)要發(fā)展，要滿(mǎn)足未來(lái)人口的增長(zhǎng)對(duì)糧食的需求，高效節(jié)水灌溉將是緩解現(xiàn)有水資源緊缺的有效途徑。本文就從精河縣農(nóng)業(yè)用水發(fā)展現(xiàn)狀簡(jiǎn)述了高效節(jié)水灌溉方式，旨在促進(jìn)精河縣農(nóng)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)人民生活水平提高。

關(guān)鍵詞：精河縣；高效節(jié)水；灌溉；干旱

“十二五”期間，節(jié)水灌溉工程將在有效灌溉面積內(nèi)推廣渠道防滲控制、低壓管道輸水及噴灌微灌等高效節(jié)水技術(shù)。其中，在大中型灌區(qū)（主要分布在全國(guó)13個(gè)糧食主產(chǎn)區(qū)和缺水嚴(yán)重的北方特別是西部地區(qū)），主要是推進(jìn)輸配水渠道及管網(wǎng)續(xù)建配套與節(jié)水改造工作；而在農(nóng)田水利重點(diǎn)縣，北方地區(qū)要把節(jié)水灌溉作為重點(diǎn)，要在西北地區(qū)大力發(fā)展噴灌、微灌等高效節(jié)水灌溉。新疆是干旱地區(qū)，全新疆的年平均降水量只有146mm，為我國(guó)降水量平均值的1/4，由此可見(jiàn)，新疆地區(qū)水資源稀少，為了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，精河縣農(nóng)業(yè)走高效節(jié)水灌溉之路勢(shì)在必行。

一、精河縣情況概述

精河縣位于新疆維吾爾自治區(qū)西北部，準(zhǔn)噶爾盆地西南邊緣，天山支脈婆羅科努山北麓。南部為天山山區(qū)，中部為博爾塔拉河沖積平原，北部為艾比湖區(qū)。有精河、大河沿子河、托托河、阿恰勒河等四條較大河流及艾比湖等水系，屬典型的北溫帶大陸性干旱氣候，光照充足，冬夏冷熱懸殊，干燥少雨，多大風(fēng)。1998年，精河縣被國(guó)家農(nóng)業(yè)部正式命名為“中國(guó)枸杞之鄉(xiāng)”。若以天山脊為界，將新疆劃分為南北兩區(qū)，北疆面積占全疆面積27%，平均降水深度255mm，南疆面積占全疆的73%，平均降水深度106mm，即北疆平均降水深度為南疆2倍多。南北疆平原區(qū)相比較，北疆伊犁河谷、塔城盆地年降水量250～350mm，準(zhǔn)噶爾盆地降水量150～200mm，降水少的地區(qū)為三塘湖、天山尾閭淖毛湖一帶約10～30mm。精河縣降水在整個(gè)新疆區(qū)內(nèi)不算最少，可相對(duì)于“枸杞之鄉(xiāng)”，大量的用水需求來(lái)說(shuō)，用水量嚴(yán)重不足，用水現(xiàn)狀不容樂(lè)觀。

二、高效節(jié)水灌溉現(xiàn)狀

據(jù)統(tǒng)計(jì)，西北地區(qū)有效灌溉面積約585.3萬(wàn)m3，占總耕地面積的48.8%，全區(qū)2/3的糧食是由只占耕地1/2的水澆地生產(chǎn)的，在干旱缺水、蒸發(fā)強(qiáng)烈的新疆，農(nóng)業(yè)的發(fā)展全依賴(lài)于灌溉，有水便有綠洲，無(wú)水則為荒漠，沒(méi)有灌溉就沒(méi)有農(nóng)林牧業(yè)，灌溉在西北地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著命脈的作用。而目前國(guó)家對(duì)新疆農(nóng)業(yè)投入資金不足，地方配套資金有限，對(duì)以農(nóng)藝、農(nóng)機(jī)措施為主的田間節(jié)水措施則重視不夠，投資安排很少，農(nóng)民自籌能力又較低，構(gòu)成了全區(qū)節(jié)水資金投入的不足，不能滿(mǎn)足地區(qū)節(jié)水灌溉的發(fā)展需要；精河縣節(jié)水灌溉技術(shù)整體上技術(shù)水平尚處于較低層次，節(jié)水灌溉面積不到有效灌溉面積的1/3，渠道防滲和管道輸水、地面灌溉方式仍占主導(dǎo)地位，噴灌和微灌等節(jié)水灌溉方式僅占灌溉面積的4.3%左右，節(jié)水灌溉設(shè)備品種和質(zhì)量還不能滿(mǎn)足節(jié)水灌溉的發(fā)展需要；灌區(qū)管理機(jī)構(gòu)臃腫，人員過(guò)多增加了農(nóng)民負(fù)擔(dān)，專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員明顯不足，直接影響了灌區(qū)管理水平和服務(wù)質(zhì)量。由此可見(jiàn)，改善精河縣灌溉方式，迫不容緩。

三、主要高效節(jié)水灌溉方式

1.噴灌。噴灌利用噴頭等專(zhuān)用設(shè)備把有壓水噴灑到空中，形成水滴落到地面和作物表面的灌水方法，噴灌具有省水、省工、省地、保土、保肥等優(yōu)點(diǎn)，便于實(shí)現(xiàn)灌溉機(jī)械化和自動(dòng)化，還可以噴灑化肥、農(nóng)藥等。噴灌對(duì)土地平整要求不嚴(yán)格，特別適用于地形復(fù)雜，推行溝畦灌比較困難的地區(qū)，但耗能較高，且在四級(jí)風(fēng)以上時(shí)，難以噴灑均勻。噴灌系統(tǒng)由水源、水泵機(jī)組、管道系統(tǒng)（干管、支管、豎管）及噴頭組成。噴灌系統(tǒng)從獲得壓力的方式可分為機(jī)械加壓的機(jī)壓噴灌系統(tǒng)和利用地形自然落差的自壓式噴灌系統(tǒng)。噴頭通過(guò)收縮管嘴或孔口將有壓水噴射到空中，形成細(xì)小水滴進(jìn)行灌溉的噴灑器，噴頭按工作壓力高低可分為高壓（大于500kPa）、中壓（200～500kPa）和低壓（小于200kPa）三種。按噴灑特征及結(jié)構(gòu)形式分為固定式和旋轉(zhuǎn)式，固定式噴頭又分為折射式、縫隙式及離心式三種，這類(lèi)噴頭無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠，工作壓力低、霧化好，但噴灑范圍小、噴灌雨強(qiáng)高、多用于溫室、園藝、苗圃或裝在行走噴灑的噴灌機(jī)上使用。旋轉(zhuǎn)式噴頭主要由旋轉(zhuǎn)密封機(jī)構(gòu)、流道和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，按驅(qū)動(dòng)噴體方式又分為反作用式、搖臂式和葉輪式三種，這類(lèi)噴頭噴灑半徑大，噴灌強(qiáng)度低，噴灑圖形為圓形及扇形，是應(yīng)用最廣的一種噴頭。

2.微灌。微灌是按照作物需求，通過(guò)管道系統(tǒng)與安裝在末級(jí)管道上的灌水器，將水和作物生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分以較小的流量，均勻、準(zhǔn)確地直接輸送到作物根部附近土壤的一種灌水方法，與傳統(tǒng)的全面積濕潤(rùn)的地面灌和噴灌相比，微灌只以較小的流量濕潤(rùn)作物根區(qū)附近的部分土壤，因此，又稱(chēng)為局部灌溉技術(shù)。典型的微灌系統(tǒng)通常由水源工程、首部樞紐、輸配水管網(wǎng)和灌水器四部分組成。江河、渠道、湖泊、水庫(kù)、井、泉等均可作為微灌水源，但其水質(zhì)需符合微灌要求；首部樞紐包括水泵、動(dòng)力機(jī)、肥料和化學(xué)藥品注入設(shè)備、過(guò)濾設(shè)備、控制器、控制閥、進(jìn)排氣閥、壓力流量量測(cè)儀表等；輸配水管網(wǎng)的作用是將首部樞紐處理過(guò)的水按照要求輸送分配到每個(gè)灌水單元和灌水器，輸配水管網(wǎng)包括干、支管和毛管三級(jí)管道，毛管是微灌系統(tǒng)的最末一級(jí)管道，其上安裝或連接灌水器；灌水器是直接施水的設(shè)備，其作用是消減壓力，將水流變?yōu)樗位蚣?xì)流或噴灑狀施入土壤。微灌是管網(wǎng)供水，操作方便，勞動(dòng)效率高，而且便于自動(dòng)控制，因而可明顯節(jié)省勞力；同時(shí)微灌是局部灌溉，大部分地表保持干燥，減少了雜草的生長(zhǎng)，也就減少了用于除草的勞力和除草劑費(fèi)用；肥料和藥劑可通過(guò)微灌系統(tǒng)與灌溉水一起直接施到根系附近的土壤中，不需人工作業(yè)。

3.地下灌溉。地下灌溉是將灌溉水引入田面以下一定深度，通過(guò)土壤毛細(xì)管作用，濕潤(rùn)根區(qū)土壤，以供作物生長(zhǎng)需要，這種灌溉方式亦稱(chēng)滲灌，適用于上層土壤具有良好毛細(xì)管特性，而下層土壤透水性弱的地區(qū)，但不適用于土壤鹽堿化的地區(qū)。地下灌溉系統(tǒng)一般由輸水部分和田間灌水部分組成，輸水部分可采用渠道或管道與水源連接，田間灌水部分為埋設(shè)于田面以下的滲水管網(wǎng)，灌溉時(shí)水沿管壁的孔眼滲出，經(jīng)土壤滲吸擴(kuò)散，進(jìn)入根層。暗管的滲水強(qiáng)度應(yīng)和土壤滲吸性能相適應(yīng)，一般為每米管長(zhǎng)每小時(shí)滲出水量5～20L，強(qiáng)度過(guò)小則灌水慢，過(guò)大則增加向深層的滲漏，浪費(fèi)水量。常用瓦管、礫石混凝土管、塑料管和鼠道（土洞）等作為滲水暗管，其中塑料管容易控制灌水強(qiáng)度，便于埋設(shè)施工。

四、結(jié)語(yǔ)

科學(xué)灌溉可有效保持土壤中水、肥、氣、熱等各項(xiàng)的良好狀態(tài)，具有省水、省工、節(jié)能、節(jié)肥、增產(chǎn)增收等諸多優(yōu)點(diǎn)，正逐步被大家認(rèn)可和使用，但由于資金和認(rèn)識(shí)上的欠缺，還有很多工作需要業(yè)內(nèi)同行努力去做。精河縣應(yīng)抓住國(guó)家注重農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉的政策，通過(guò)推廣噴灌、滴灌和地下灌溉來(lái)發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，以促進(jìn)精河縣農(nóng)業(yè)健康長(zhǎng)久發(fā)展。

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