塘壩建設(shè)配套滴灌技術(shù)在高臺(tái)縣荒漠區(qū)造林中的應(yīng)用

許國(guó)才，邢志軍，鄭三軍

（甘肅省高臺(tái)縣林業(yè)調(diào)查規(guī)劃隊(duì)，甘肅高臺(tái)734300）

1 塘壩建設(shè)配套滴灌技術(shù)的應(yīng)用在河西走廊荒漠化地區(qū)造林中的現(xiàn)狀及重要意義

高臺(tái)縣屬大陸性干旱荒漠氣候，晝夜溫差大，年平均降水量103 mm，年蒸發(fā)量2 000 mm，大部分區(qū)域?qū)儆诨哪瘏^(qū)域，植被覆蓋度低。近幾年隨著造林區(qū)域從綠洲內(nèi)部向外圍拓展，荒漠化地區(qū)造林已經(jīng)是今后造林的主要區(qū)域，而荒漠化區(qū)域造林，灌水是最主要的制約因素，造林投入的人力、物力、財(cái)力成倍增加，造林難度不斷增大，而地下水的開采難度非常大，而且在夏季高溫期間，機(jī)井不能滿足灌水需求，所以塘壩建設(shè)配套滴灌技術(shù)在荒漠化區(qū)域造林中的應(yīng)用，解決了荒漠化地區(qū)造林的用水問(wèn)題，為今后河西走廊地區(qū)綠洲外圍造林提供了可行的技術(shù)措施和方法。

2 塘壩建設(shè)配套滴灌技術(shù)在河西走廊荒漠化地區(qū)造林中的技術(shù)應(yīng)用

2.1 滴灌設(shè)施總體布局

滴灌系統(tǒng)按照每個(gè)水源塘壩所控制面積作為一個(gè)獨(dú)立的灌水單元進(jìn)行布局。在水源塘壩接管處建20～30 m2設(shè)備房，并安裝首部過(guò)濾系統(tǒng)。滴灌工程管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)毛管、地面輔管、支管、干管4級(jí)管路。毛管沿樹木栽植行平行布置，地面輔管垂直毛管布置，二者長(zhǎng)度按滴灌均勻度要求而定。地面輔管垂直或平行于支管布置，支管垂直干管布置，以“線路短、經(jīng)濟(jì)”為原則。每條干管分干末端均設(shè)排水井。

節(jié)水灌溉制度：設(shè)計(jì)凈灌水定額為315 m3/hm2，設(shè)計(jì)取灌水周期為7～8 d。

2.2 塘壩選址及壩型選擇

2.2.1 塘壩選址 塘壩的選址要現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地勘察，盡量靠近用水區(qū)，以減少水量損失及供水成本，要遵循“取水便利、出水實(shí)現(xiàn)重力流輸水和施工便利”的原則。本區(qū)域的灌溉用水全部依靠黑河水系，依靠黑河西總干渠生態(tài)用水計(jì)劃可滿足灌溉用水需求。黑河北部的區(qū)域，依靠黑河沿岸的機(jī)井作為水源，埋壓管道，進(jìn)行蓄水，可以保證苗木整個(gè)生長(zhǎng)期的灌溉用水。

2.2.2 壩型選擇 壩型選擇碾壓式土石壩形式。塘壩設(shè)計(jì)采用半挖半填形式，開挖料為砂碎礫石，級(jí)配壩一般有均質(zhì)壩、土質(zhì)防滲體分區(qū)壩和非土質(zhì)材料防滲體壩3種，是良好的筑壩材料。土質(zhì)防滲分區(qū)壩的壩殼內(nèi)各土層間需滿足反濾要求，非土質(zhì)防滲體壩防滲材料可采用混凝土、鋼筋混凝土、瀝青混凝土等，本區(qū)域設(shè)計(jì)的塘壩均屬低壩，壩型擬選擇土工膜防滲體壩。

2.2.3 塘壩規(guī)模確定 塘壩規(guī)模的確定可根據(jù)栽植作物灌溉用水情況、作物區(qū)機(jī)井?dāng)?shù)量以及審批建設(shè)成本等因素綜合考慮。本區(qū)域所設(shè)計(jì)的塘壩庫(kù)容均小于10萬(wàn)m3，所有工程建筑物按5級(jí)建筑要求設(shè)計(jì)審批施工。

2.3 灌水器及毛管設(shè)計(jì)

根據(jù)作物種植形式，毛管布置形式與種植模式相同，即一管一行，沿果樹種植方向布置，灌水器間距為果樹株距。毛管長(zhǎng)度全部取50 m，一個(gè)出水栓控制左右2個(gè)灌水小區(qū)，1個(gè)灌水小區(qū)長(zhǎng)50 m、寬33 m，面積1 650 m2，小區(qū)平均面積16 hm2。

2.4 管徑確定

根據(jù)灌溉流量確定，各級(jí)管道材料和管徑如下：干管采用PVC-U管，外徑160 mm，壓力0.4 MPa，管壁厚度4.7 mm；支管采用PVC-U管，外徑125 mm，壓力0.6 MPa，管壁厚3.7 mm；地面輔管選擇PE管，外徑63 mm，壓力0.25 MPa，管壁厚2.0 mm。

2.5 造林樹種的選擇

根據(jù)立地條件、林種類別和生態(tài)需求確定具體的造林樹種。因塘壩和滴灌設(shè)施的應(yīng)用，保證了造林區(qū)域的灌溉用水，建議栽植以白榆、楊樹為主的防護(hù)林帶網(wǎng)，林網(wǎng)內(nèi)土質(zhì)條件較好區(qū)域可種植梨、紅棗、枸杞、杏等經(jīng)濟(jì)林樹種。從本區(qū)域的栽植效果來(lái)看，南部荒漠區(qū)域適宜栽植紅棗、葡萄等，北部荒漠區(qū)適宜栽植枸杞、紅棗，尤其是枸杞，長(zhǎng)勢(shì)和品質(zhì)都較好。

3 塘壩建設(shè)配套滴灌技術(shù)在造林技術(shù)應(yīng)用中存在的問(wèn)題

3.1 資金投入大，造林成本高

相較于綠洲區(qū)域造林，荒漠區(qū)造林難度更大，大部分區(qū)域立地條件較差，缺水嚴(yán)重，灌水無(wú)法保證，為保證成活率，克服灌水難題，只能采取滴灌節(jié)水措施，但相應(yīng)的造林成本也會(huì)成倍增加，資金缺乏是制約該技術(shù)大面積推廣的關(guān)鍵因素。

3.2 技術(shù)利用不夠熟練

塘壩建設(shè)配套滴灌技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中還存在很多問(wèn)題。造林區(qū)域地勢(shì)高低不平，部分區(qū)域由于地勢(shì)較高，毛管壓力過(guò)小，末端部分由于壓力過(guò)小，水無(wú)法到達(dá)，不能保證苗木的按時(shí)灌水，造林成活率不高。

3.3 滴灌設(shè)備產(chǎn)品性能較差

設(shè)備的可靠性、耐久性較差，設(shè)備老化快，使用2～3年后，毛管滴頭堵塞、毛管破損等問(wèn)題較多，維修頻繁。

3.4 智能化控制、自動(dòng)化管理方面亟待提高

目前本地區(qū)滴灌技術(shù)的應(yīng)用主要還是靠人工機(jī)械化控制，工人操作熟練度對(duì)灌水影響過(guò)大。計(jì)算機(jī)輔助應(yīng)用，遙感控制，智能化，現(xiàn)代化操作、管理，基于GPS、GIS、PS的精準(zhǔn)灌溉技術(shù)還十分欠缺[1]。

4 塘壩建設(shè)配套滴灌技術(shù)在河西走廊荒漠化地區(qū)造林中的技術(shù)應(yīng)用前景

隨著造林區(qū)域的不斷向外延伸和滴灌技術(shù)在造林中的普遍應(yīng)用，塘壩建設(shè)配套滴灌技術(shù)是以后西北荒漠地區(qū)造林的必然趨勢(shì)。在保證新造苗木按時(shí)灌水，提高成活率的同時(shí)，利用塘壩的蓄水功能，改變周邊小環(huán)境，補(bǔ)充地下水，真正改變西北地區(qū)的氣候環(huán)境，而“三北”六期規(guī)劃也會(huì)將這種模式進(jìn)行推廣。在造林中普及推廣節(jié)水滴灌設(shè)施勢(shì)在必行，是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的工作任務(wù)。隨著山水林田湖草等相關(guān)項(xiàng)目的規(guī)劃實(shí)施，新型節(jié)水灌溉技術(shù)在西北地區(qū)發(fā)展前景廣闊，但同時(shí)滴灌技術(shù)也暴露出很多問(wèn)題，西北地區(qū)地域遼闊，應(yīng)因地制宜的在造林中推廣新型節(jié)水灌溉技術(shù)，充分保障微灌、噴灌、管灌、滴灌等的發(fā)展，同時(shí)兼顧新的生物節(jié)水措施的研究推廣，令其相輔相成，并提高滴灌信息化水平，充分利用信息技術(shù)來(lái)提高灌溉工程的智能化和灌區(qū)行政管理的數(shù)字化程度，真正改變西北地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。