汾河三壩灌區(qū)棄水資源利用探析

梁曙光

（山西省汾河二庫管理局，山西 太原 030012）

汾河三壩灌區(qū)棄水資源利用探析

梁曙光

（山西省汾河二庫管理局，山西 太原 030012）

汾河三壩灌區(qū)是北方典型的利用棄水資源自流灌區(qū)，從試驗到推廣，充分證明了棄水的可利用性。棄水資源蓄水灌溉不僅可以改善土壤墑情，滿足作物需水，還可以補充地下水，改善生態(tài)，促進當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。

棄水資源；蓄水灌溉；地下水庫

1 水資源概況

汾河三壩灌區(qū)水資源為當?shù)氐叵滤瓦^境地面水。據(jù)有關資料分析，三壩灌區(qū)年可開采地下水資源量為2 804萬m3，淺層水占到90%，而且大部分礦化度在3～10 g/L，不宜灌溉使用。過境地面水包括汾河水庫配額水、汾河一壩至三壩引水樞紐區(qū)間水和太原市的部分城市污水。

汾河干流三壩以上流域面積16 430 hm2，多年平均徑流量9.77億m3，最小值為3.17億m3。多年平均下泄水量1.375億m3，最大年下泄水量9.62億m3，最小年下泄水量0.117億m3。6—10月的多年平均泄水量為1.18億m3，占年均泄水量的86.6%。由此可見，汾河三壩在6—10月間有水可引，具備反季節(jié)利用水資源條件。

2 棄水資源調蓄試驗

根據(jù)地形條件好、群眾積極性高、接受強的特點，選取平遙縣寧固村和凈化村作為試驗區(qū)。

寧固試區(qū)安排在西八支的3斗、4斗，西九支渠的北二斗，凈化試區(qū)安排在西十支二斗干二號閘和四號閘受益的地段，水源均為汾河水。

2.1 試驗方法

采用不同灌水定額進行比較，在項目區(qū)內采用了4種淡水定額方案，分別為干地2 250 m3/hm3，3 000m3/hm3，3 750m3/hm3，用水時間從9月下旬開始，在開始兩年，此時正是棉花開滿地、高梁七成熟、蔬菜遍地長、大秋作物幾乎未收割的時候，此時推廣困難重重。如果緩后灌溉，將錯過利用棄水的良機，因此先灌溉，待水全部入滲后再收割。由于秋灌比春灌地耕作層早干，農(nóng)民從秋灌中得到實惠，自發(fā)將播種時間提前10～15 d，并用塑料薄膜覆蓋保地溫，使莊稼早出苗早收割，為秋季搶收后蓄灌提供了條件。

2.2 棄水蓄灌對作物水分供給作用分析

為滿足作物正常生長水分的需求，作物主要根系土壤的含水量應保持在適宜的范圍內。正常情況下，土壤水分不斷消耗和被蒸發(fā)，補給主要靠降水和灌水等措施。試驗區(qū)補給經(jīng)常不到位，造成地下水位逐年下降。

2.2.1 棄水蓄灌對地下水的補給量

地下水位的大幅度下降，導致了一系列問題，如影響作物正常生長、破壞原有的生態(tài)系統(tǒng)，水源枯竭，建筑物下沉開裂，地下管網(wǎng)斷裂等，因此，補充地下水，成為水利工作的當務之急。

根據(jù)土壤水分分布規(guī)律，地面以下2m土層含水量為土壤容重、土層厚度和土層含水百分率的乘積。三壩灌區(qū)面積3.33萬hm2，2m以內土體形成了1.1億萬m3的有效庫容；2m以下—5m以上形成重力庫容為16 808萬m3，涵養(yǎng)地下水，改善地下水質。同時利用現(xiàn)有排退水渠、灌溉渠、村內坑槽，可蓄水736萬m3，用以補充地下水。

2.2.2 蓄灌對鹽分的減小性

三壩灌區(qū)位于汾河沖積平原，土壤鹽化較為嚴重。通過幾年秋灌及鹽分調查發(fā)現(xiàn)，鹽分下移，堿地減少。大定額秋灌形成的重力水溶解土壤中的鹽分并下滲，使原來的鹽堿地越來越少。

3 棄水資源推廣應用

項目區(qū)的試驗充分說明了合理利用棄水，能夠增加土壤含水量，改良鹽堿地，補給地下水，達到作物增產(chǎn)增收的目的。但棄水蓄灌推廣能否成功的關鍵在于水源是否充足，工程設施是否完備，灌溉技術指導是否合理，經(jīng)濟支撐能否可以達到。

3.1 水源充足

根據(jù)汾河三壩歷年的泄水資料，每年6—10月最大泄水量可達9.16億m3，占全年總水量的86.6%。據(jù)記載，1985年以前，多年平均泄水量為3.8億m3，說明有充足的水源，可以滿足該項目的利用。

3.2 工程完備

汾河三壩可隨時攔蓄汾河來水，庫容200多萬m3。灌溉系統(tǒng)有總干、西干各一條、支渠5條，全長81 km，斗渠72條；排水系統(tǒng)有紅心渠、團結渠2條干排，7條支排，全長87 km，斗排7條，長度28 km，同時汾河穿灌區(qū)中間而過，長度為40 km；磁窯河從灌區(qū)西面南北直穿，全長35 km。因此工程具備引水送水條件，可以進行灌溉。

3.3 經(jīng)濟可行

試區(qū)處于平遙縣經(jīng)濟條件普通、人均收入理想的地區(qū)，完全可以承擔任務。關鍵是當?shù)貒乐厝彼?，農(nóng)民澆地積極性較高，加之采用生產(chǎn)與試驗相結合的方法，在財政資金投入有限的情況下，依靠鄉(xiāng)鎮(zhèn)和各村，邊灌溉、邊試驗，群眾損失由各村自行解決，大大促進了試驗的開展。

3.4 推廣思路與區(qū)域

在試點取得成功、糧食獲得增產(chǎn)、群眾有了實惠的基礎上，灌水定額、灌水時間等灌溉技術問題需進一步驗證，一些與蓄水灌溉相關的課題，需進一步探討。

以支所為單位，在各受益村中選取工程條件好、干部支持、群眾擁護、田面工程條件較好的村莊，有利于開展推廣工作。經(jīng)過推廣應用，對蓄水灌溉與降水、春澆、井灌、土壤灌水定額、經(jīng)濟效益等方面之間的關系有了新的認識和提高。

4 推廣應用效果分析

4.1 利用棄水與降水的關系

以降水量作為可灌不可灌的依據(jù)，南方降水超過800 mm不需要灌，800～650 mm可灌可不灌，降水650mm以下需要灌。而三壩灌區(qū)多年平均降水量為438.7mm，且分布不勻，因此，需要直接灌溉。

蓄水灌溉指通過汛期蓄水，納雨造墑和灌溉補充的方法，使0～200 cm土層的土壤含水量達到田間含水量。降水是云中的水分以液態(tài)或固態(tài)的形式降落到地面的現(xiàn)象，當水降到地面后，若降水量小于5mm時，水分由于蒸發(fā)作用，滲入到土壤中的水量為0；若降水量大于土壤的入滲量時，雨水會形成徑流流走。但不管是蓄水灌溉還是雨水下滲都是外界水給土壤供水，達到供作物吸收的目的。

根據(jù)作物可吸收水分程度，以2m土體達田間持水率為標準，如果灌水和降水結合起來，超過此標準，就會造成重力下滲，成為地下水。

4.2 利用棄水與春澆的關系

利用棄水在秋冬作物不需要水分時反季節(jié)灌溉，實際上是秋冬水蓄儲在地內，春天或夏天時供作物吸收。春澆為適時灌溉，為習慣性灌溉。

4.2.1 避免了用水矛盾

利用棄水淡季用水，大河有水可以隨時澆灌農(nóng)田，使棄水充分利用。春灌水少時，解決了爭水、水資源緊缺的矛盾，更解決了給下游送水損失大和上游村用水不出水費的惡習，突出了經(jīng)濟效益。

4.2.2 增加了土壤含水率

利用棄水用水比春灌用水大一倍。通過土壤含水量測定，在同樣土質情況下0～100mm要多出5%。在生育期，春澆地干，秋澆地濕，因此在伏天時，秋澆地作物不旱；春澆地夏天中午作物半卷葉，無澆地半干葉。

4.2.3 提前了播種時間

利用棄水土地，如果春季遇上干熱風，也能保證出苗率，根據(jù)實際觀測，蓄灌土地出苗率要高于春澆地10%，高于旱地80%。

蓄灌土地種植時間在清明時就可以下種，比春澆地提前10～15 d，這是因為它可以充分地利用光熱，使作物生長期提前，而且能錯開農(nóng)時勞動力緊張時間。4.2.4 提高了出苗率

出苗率順序依次為：棄水秋澆＞春澆＞旱地。

4.2.5 改善了土壤墑情

棄水秋澆＞春澆＞旱地。從苗情看：棄水秋灌不旱，春灌小旱，旱地大旱。

5 結語

汾河三壩灌區(qū)利用棄水的探索，關鍵是大田的推廣運用。不但使淡季棄水得到利用，更重要的是使農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，單位面積增值提高，促進了當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。

TV213.9

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1004-7042（2017）03-0009-02

梁曙光（1984-），男，2011年畢業(yè)于河海大學水利水電工程專業(yè)，助理工程師。

2017-01-03；

2017-02-15