高效節(jié)水灌溉技術(shù)在莊浪縣山地果園中的應(yīng)用

程 鵬

（甘肅省莊浪縣水務(wù)局，甘肅莊浪744699）

莊浪縣是農(nóng)業(yè)大縣，但十年九旱，降雨分布不均，面臨著水資源嚴(yán)重短缺的局面，全縣水資源總量9 039.3萬(wàn)m3，人均水資源占有量204 m3，不到甘肅省人均水資源（1 100 m3）的1/5、全國(guó)人均水資源（2 200 m3）的1/10，屬水資源嚴(yán)重匱乏地區(qū)。水資源供需矛盾日益尖銳，農(nóng)業(yè)干旱缺水與水資源短缺已成為莊浪縣經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要制約因素，且加劇了生態(tài)環(huán)境的惡化，甚至影響到人們的基本生存條件。因此，莊浪縣大力推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)，改善了群眾生產(chǎn)生活條件。

1 項(xiàng)目實(shí)施背景

莊浪縣位于甘肅省東部，六盤山西麓，隴西黃土高原的東緣。全縣共有18個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、293個(gè)村、1 521個(gè)村民小組，總面積1 553.14 km2，共有人口44.38萬(wàn)人，其中農(nóng)業(yè)人口41.89萬(wàn)人。莊浪縣是全國(guó)第一個(gè)“中國(guó)梯田化模范縣”，現(xiàn)有耕地6.13萬(wàn)hm2，人均0.19 hm2。洛河兩岸土地肥沃，氣候濕潤(rùn)，光熱充足，是優(yōu)質(zhì)瓜果蔬菜的適生區(qū)，素有“瓜果之鄉(xiāng)”之美稱。

近年來(lái)，莊浪縣加大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐，大力栽植果樹(shù)，截至2018年底，全縣共栽植果園4萬(wàn)hm2，其中已掛果的2.67萬(wàn)hm2，幼園1.33萬(wàn)hm2。川地果園僅有0.67萬(wàn)hm2，其余3.33萬(wàn)hm2均為山地果園。由于干旱缺水導(dǎo)致果樹(shù)生長(zhǎng)緩慢，掛果數(shù)量少，果品質(zhì)量差。為了解決山地果園季節(jié)性缺水問(wèn)題，充分利用本縣3條河流淺層地下水及已建成的水土保持骨干壩和淤地壩水源，采用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，實(shí)施山地果園補(bǔ)灌措施，提高了受益區(qū)群眾產(chǎn)業(yè)收入水平，徹底改善群眾生產(chǎn)生活條件，推動(dòng)項(xiàng)目區(qū)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展。莊浪縣首先在基礎(chǔ)較好的萬(wàn)泉三萬(wàn)坪實(shí)施山地果園節(jié)水灌溉工程。

2 項(xiàng)目實(shí)施區(qū)域內(nèi)的基本概況

2.1 自然地理概況

工程區(qū)位于莊浪縣萬(wàn)泉鎮(zhèn)三萬(wàn)坪，距縣城25 km，地處秦隴公路沿線，是水洛河下游南岸面山，最低處高程1 430 m，最高處高程1 750 m，相差320 m。山地全部實(shí)現(xiàn)了梯田化。項(xiàng)目區(qū)共有823戶4 472人，耕地面積375.2 hm2，其中川地98.07 hm2，塬臺(tái)地277.13 hm2，共栽植山地果園20 hm2。該區(qū)氣候溫和，光照充足，無(wú)霜期長(zhǎng)，土壤肥沃，適宜果樹(shù)生長(zhǎng)，但由于干旱少雨，加之水利設(shè)施空白，季節(jié)性缺水成為項(xiàng)目區(qū)果園發(fā)展的主要瓶頸，導(dǎo)致果園產(chǎn)量低下。山下水洛河淺層地下水較為豐富，為建設(shè)項(xiàng)目區(qū)提供了必要的水資源條件。因此，在該地發(fā)展高效節(jié)水灌溉十分必要。

2.2 地形地貌

工程區(qū)地形地貌類型屬隴東黃土丘陵溝整區(qū)，萬(wàn)泉—蓮花山間河谷盆地，盆底呈狹長(zhǎng)形，寬約1200m，長(zhǎng)度大于5 km，盆地內(nèi)河流階地發(fā)育，現(xiàn)代河床，漫灘寬約100～200 m，平均高程1 430～1 443 m，左岸Ⅰ級(jí)階地缺失，左右岸Ⅱ級(jí)階地均發(fā)育，寬度約100～150 m，平均高程1 450～1455 m。盆地內(nèi)寬闊、肥沃的Ⅰ、Ⅱ級(jí)階地現(xiàn)已大部分開(kāi)發(fā)為果園基地。

2.3 工程地質(zhì)情況

工程區(qū)內(nèi)地質(zhì)類型有第四系河谷沖洪積扇潛水和南部山區(qū)潛水2種類型，萬(wàn)泉沖洪積扇潛水含水層滲透系數(shù)K=70～77 m/d，潛水含水層疏干給水度0.05，萬(wàn)泉南部黃土丘陵地區(qū)地下水徑流模數(shù)為0.6 L/s·km2，此類型水一部分在深切割地段溢出地表補(bǔ)給河溝水，另一部分則沿Ⅱ級(jí)階地后緣補(bǔ)給Ⅱ級(jí)階地潛水，微地貌單元屬水洛河南岸川臺(tái)地及Ⅲ級(jí)以上階地、新開(kāi)發(fā)的梯田地。水源地及開(kāi)采井位于水洛河谷主河槽旁側(cè)及左岸Ⅱ級(jí)階地后緣，工程所在地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值為90 kPa。

2.4 水資源情況

該工程水源地處于渭河3級(jí)支流水洛河，地質(zhì)勘探結(jié)果表明：該河段含水層厚，符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB5084-2005）的規(guī)定，工程實(shí)施范圍地質(zhì)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)為90 kPa，可滿足工程建設(shè)需要。

該工程灌溉用水主要通過(guò)上游河谷斷面地下徑流、南部山區(qū)側(cè)向徑流、大氣降水入滲及河流入滲等4種方式進(jìn)行補(bǔ)給，經(jīng)測(cè)算，地下水調(diào)節(jié)儲(chǔ)存量為50萬(wàn)m3，水源地上游河谷徑流年補(bǔ)給量為124.83萬(wàn)m3；南部丘陵區(qū)入滲潛水側(cè)向年補(bǔ)給量在P=75%時(shí)為23.60萬(wàn)m3，工程上游年開(kāi)采量為81.4萬(wàn)m3。據(jù)此得出，工程水源地地下水年允許開(kāi)采量為108.93萬(wàn)m3。

2.5 土地資源

該工程地處水洛河南岸丘陵地區(qū)，區(qū)內(nèi)耕地土壤是在黃土母系上發(fā)育而成的黑麻土，呈粉狀結(jié)構(gòu)，質(zhì)地重壤或中壤，土質(zhì)疏松，蓄水保肥性好，土壤pH值為7.5，含氮0.089%，含磷0.17%，含速效氮16.5 kg/hm2，速效磷14.25kg/hm2，速效鉀292.5 kg/hm2，肥力較高，適宜發(fā)展灌溉果樹(shù)。

3 項(xiàng)目實(shí)施內(nèi)容

3.1 工程等級(jí)

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014）、《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2017），設(shè)計(jì)洪水重現(xiàn)期為10年，建筑物按Ⅷ度設(shè)防，本工程為小(2)型工程。

3.2 灌溉制度

依據(jù)《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》（SL207-98）、《低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范（井灌區(qū)部分）》（SL/T153-95）、《微灌工程技術(shù)規(guī)范》（SL103-95）等技術(shù)法規(guī)，擬定三萬(wàn)坪節(jié)水灌溉工程灌溉制度。

3.3 全灌區(qū)設(shè)計(jì)流量

依據(jù)甘肅省行業(yè)用水定額（修訂本）和相關(guān)資料，蘋果樹(shù)灌水6次，灌水時(shí)期分別為冬灌和生長(zhǎng)期。根據(jù)《灌溉與排水工程設(shè)計(jì)規(guī)范》，管道水利用系數(shù)取0.98，田間水利用系數(shù)為0.92，則灌溉水利用系數(shù)為0.9，最大灌水率為0.399 m3/s（萬(wàn)畝），設(shè)計(jì)灌水率取最大灌水率0.399 m3/s（萬(wàn)畝），灌溉水利用系數(shù)0.882，采用下式計(jì)算流量：

3.4 田間工程

灌溉方式采用管灌、滴管、噴灌。

4 有效發(fā)展山地果園節(jié)水灌溉工程建議

4.1 資金管理

為管好、用好項(xiàng)目建設(shè)資金，本項(xiàng)目建設(shè)資金實(shí)行“專人、專戶、專賬”管理,嚴(yán)格執(zhí)行財(cái)經(jīng)紀(jì)律和財(cái)會(huì)制度，決不允許挪用建設(shè)資金。項(xiàng)目建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)組織紀(jì)檢、審計(jì)、監(jiān)察等部門人員隨時(shí)對(duì)項(xiàng)目資金使用情況進(jìn)行跟蹤檢查，并隨時(shí)接受財(cái)政、審計(jì)、監(jiān)察部門和上級(jí)主管部門的監(jiān)督檢查，確保工程建設(shè)資金全部用于工程。

4.2 農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整思路

按照“園地制宜、發(fā)揮優(yōu)勢(shì)、突出特色、分類指導(dǎo)”的原則，充分利用淺層地下水及已建成的水土保持骨干壩及淤地壩水源，建設(shè)節(jié)水灌溉工程，大力發(fā)展山區(qū)果樹(shù)種植，增加山區(qū)群眾經(jīng)濟(jì)收入。

5 項(xiàng)目實(shí)施成果

經(jīng)過(guò)多年的不懈努力，山地果園灌溉技術(shù)在莊浪縣已全面普及，并且產(chǎn)生了很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，為培育支柱產(chǎn)業(yè)，加快農(nóng)村小康建設(shè)步伐起到了帶動(dòng)和促進(jìn)作用，在廣大科技推廣人員和各級(jí)業(yè)務(wù)部門的共同努力下，萬(wàn)泉三萬(wàn)坪山地果園灌溉技術(shù)推廣在全縣范圍內(nèi)取得了較大突破。從2005年開(kāi)始大面積推廣，到2019年全縣已建成萬(wàn)泉霍李、柳粱川邊、趙墩富川、朱店毛柳、南湖石峽等高效節(jié)水灌溉工程40多處。截至“十三五”已累計(jì)發(fā)展果園灌溉面積0.16萬(wàn)hm2，經(jīng)過(guò)灌溉后的果樹(shù)長(zhǎng)勢(shì)好，已經(jīng)掛果的果實(shí)個(gè)大、色艷、硬度強(qiáng)、糖分高、品質(zhì)佳、耐儲(chǔ)存、貨架期長(zhǎng)，深受廣大客商和消費(fèi)者青睞。平均增產(chǎn)15 000 kg/hm2，增值按0.5元/kg計(jì)，項(xiàng)目實(shí)施可給全縣果業(yè)生產(chǎn)增值超過(guò)9 360萬(wàn)元，果品優(yōu)果率由2005年的20%提高到2019年的75%，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。