高效節(jié)水灌溉在小型農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用研究

萬(wàn)吉偉

（甘肅省高臺(tái)縣大湖灣水管所，甘肅高臺(tái)734300）

高臺(tái)縣位于甘肅省河西走廊中部，是甘肅省重要產(chǎn)糧基地之一。自古以來(lái)，農(nóng)業(yè)種植主要引用黑河水進(jìn)行灌溉。近年來(lái)，受厄爾尼諾現(xiàn)象影響，高臺(tái)縣水資源日益緊缺，成為影響本地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素。為了有效緩解水資源短缺對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成的影響，2014年高臺(tái)縣在大湖灣灌區(qū)設(shè)立了高效節(jié)水灌溉示范區(qū)項(xiàng)目，積極在小型農(nóng)田水利工程中應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，從科學(xué)角度調(diào)動(dòng)多方面因素，大力發(fā)展高效節(jié)水灌溉技術(shù)，更科學(xué)地分配有限的水資源，提高農(nóng)田水資源的利用率，節(jié)約了水資源，實(shí)現(xiàn)了糧食生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，為本地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整起到了有效的推動(dòng)作用。

1 工程概況

大湖灣灌區(qū)位于甘肅省河西走廊中部的高臺(tái)縣境內(nèi)，成立于1964年。該灌區(qū)距離高臺(tái)縣城9 km，地處黑河兩岸，灌溉需從黑河引水。此外，大湖灣灌區(qū)還是一個(gè)集農(nóng)業(yè)灌溉、養(yǎng)殖和旅游于一體的灌區(qū)。該灌區(qū)下轄3個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)），18個(gè)村民委員會(huì)，灌溉耕地面積為0.34萬(wàn)hm2，林草地面積為0.06萬(wàn)hm2，總面積為0.4萬(wàn)hm2。

根據(jù)《甘肅省河西走廊國(guó)家級(jí)高效節(jié)水灌溉重點(diǎn)縣建設(shè)區(qū)項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模表》，高臺(tái)縣是甘肅省第六批重點(diǎn)縣。2014—2016年期間，根據(jù)高效節(jié)水項(xiàng)目的實(shí)施要求，遵循“區(qū)分輕重緩急、集中連片、因地制宜和突出重點(diǎn)、實(shí)事求是”的原則，高臺(tái)縣3年共規(guī)劃發(fā)展高效節(jié)水面積為0.34萬(wàn)hm2，其中：大田滴灌為0.2萬(wàn)hm2，管灌為0.14萬(wàn)hm2。在建設(shè)過(guò)程中，大湖灣灌區(qū)還遵循“統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施”和“建一片、成一片、發(fā)揮效益一片”的原則，促進(jìn)了該地區(qū)由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向節(jié)水農(nóng)業(yè)、設(shè)施農(nóng)業(yè)以及生態(tài)農(nóng)業(yè)方面的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)了該灌區(qū)農(nóng)、林、牧、副業(yè)的全面發(fā)展，為灌區(qū)實(shí)現(xiàn)節(jié)水增效、豐產(chǎn)增收奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 小型農(nóng)田水利工程灌溉過(guò)程中的節(jié)水措施

大湖灣灌區(qū)高效節(jié)水灌溉技術(shù)主要分為大田滴灌和管灌2種模式。其中，滴灌模式又分為地表水滴灌工程和地下水滴灌工程。

在地表水滴灌工程中，采用了蓄水池+首部過(guò)濾施肥系統(tǒng)+管網(wǎng)系統(tǒng)自壓供水方式。在實(shí)際操作中，根據(jù)灌區(qū)農(nóng)作物實(shí)際種植的情況，以蓄水池為單位進(jìn)行劃分，每個(gè)蓄水池實(shí)際控制灌溉面積都作為一個(gè)獨(dú)立的供水單元。而滴灌工程的供水管網(wǎng)則分為4級(jí)，由輸水干管、分干管、支管和滴灌帶（毛管）組成。其中，滴灌帶主要是沿著農(nóng)作物的行向進(jìn)行布置，而支管則垂直設(shè)置于毛管，分干管則垂直于支管進(jìn)行布置，干管則是垂直于分干管進(jìn)行布置。在布置的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員和施工人員還根據(jù)農(nóng)作物規(guī)劃片面積的大小、灌水器的流量以及滴灌均勻度的要求，設(shè)計(jì)了最短、最經(jīng)濟(jì)的線路。

在地下水滴灌工程建設(shè)過(guò)程中，大湖灣灌區(qū)主要采用了機(jī)井+水泵供水+首部過(guò)濾施肥系統(tǒng)+管網(wǎng)系統(tǒng)一次性增壓供水的方式。在設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，也是按照每眼機(jī)井所控制的面積作為一個(gè)獨(dú)立的灌水單元，且每眼機(jī)井旁還建有一座20 m2的設(shè)備房，用以安裝首部過(guò)濾系統(tǒng)。其管網(wǎng)系統(tǒng)和地表水灌溉系統(tǒng)一樣，也設(shè)為4級(jí)管路。但在每條分干的首端都設(shè)由閘閥井，在末端設(shè)有排水井。

除了滴灌工程以外，大湖灣灌區(qū)節(jié)水灌溉工程還建設(shè)有地下水管灌工程。這一工程主要采用了機(jī)井+水泵供水+管網(wǎng)系統(tǒng)一次性增壓供水的方式。其供水管網(wǎng)主要分為二級(jí)，由輸水干管和支管所構(gòu)成。其中，干管垂直于支管布置，在布置時(shí)還根據(jù)農(nóng)作物規(guī)劃片的面積大小，遵循線路最短、最經(jīng)濟(jì)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。

3 高臺(tái)縣小型農(nóng)田水利工程中應(yīng)用高效節(jié)水灌溉存在的問(wèn)題

高臺(tái)縣大湖灣灌區(qū)小型農(nóng)田水利工程中應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)主要存在以下問(wèn)題：一是小型農(nóng)田水利工程建成后，有少部分工程的配件出現(xiàn)了一定的破損，施工單位針對(duì)這一問(wèn)題，在維修過(guò)程中將破損的配件全部進(jìn)行了更換。截至目前，尚未發(fā)現(xiàn)有配件破損導(dǎo)致滲漏問(wèn)題的發(fā)生。二是部分灌區(qū)農(nóng)民不支持施肥罐。在實(shí)際運(yùn)行中，部分灌區(qū)的農(nóng)業(yè)種植戶受傳統(tǒng)思維的影響，不接受液體肥料，沒(méi)有采用水肥一體化管理，而大湖灣灌區(qū)在設(shè)計(jì)小型農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉模式時(shí)，也沒(méi)有考慮到當(dāng)?shù)厥褂玫姆柿喜灰兹芙庠谒羞@一情況，導(dǎo)致施肥罐出口易被堵塞，從而影響到施肥罐的效率。對(duì)于不合理的部分，應(yīng)由受益單位和受益?zhèn)€人進(jìn)行改裝，解決該問(wèn)題。三是部分小型農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉操作人員在進(jìn)行設(shè)備操作時(shí)，沒(méi)有嚴(yán)格按照操作的步驟進(jìn)行操作，影響到節(jié)水灌溉設(shè)備的使用效率。

4 提高小型農(nóng)田水利工程中高效節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的策略

4.1 進(jìn)一步加大支持力度

在小型農(nóng)田水利工程中應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，工程建設(shè)往往會(huì)涉及選址和技術(shù)應(yīng)用等諸多方面的內(nèi)容。為了使高效節(jié)水工程在大湖灣灌區(qū)得以推廣普及，上級(jí)部門(mén)應(yīng)增加對(duì)滴灌帶的投入力度，重視小型農(nóng)田水利工程的建設(shè)工作，重視管灌和滴灌工程的科學(xué)建設(shè)，以妥善解決高臺(tái)縣實(shí)際農(nóng)業(yè)用水問(wèn)題，保證該地區(qū)農(nóng)業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展[1]。

4.2 堅(jiān)持因地制宜原則

高臺(tái)縣位處甘肅省河西走廊中部，在氣候條件、土壤和空氣質(zhì)量等方面與甘肅省其他地區(qū)具有較大的差異，在小型農(nóng)田水利工程建設(shè)中應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，必須堅(jiān)持因地制宜的原則，重視技術(shù)的可行性，最大程度上發(fā)揮出小型農(nóng)田水利工程和高效節(jié)水灌溉技術(shù)的價(jià)值，促使本地區(qū)高效節(jié)水灌溉更有效地應(yīng)用到小型農(nóng)田水利工程中[2]。

4.3 合理配置農(nóng)業(yè)水資源

近年來(lái)，受厄爾尼諾現(xiàn)象影響，氣候變化無(wú)常，加之我國(guó)水資源分布不均，傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉模式對(duì)水資源的利用率較低，在小型農(nóng)田水利工程中應(yīng)用滴灌和管灌等高效節(jié)水灌溉模式，能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)大水漫灌模式造成的影響，節(jié)約水資源，為高臺(tái)縣農(nóng)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造出更加優(yōu)質(zhì)的條件。因此，在落實(shí)工程設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，要積極分析大湖灣灌區(qū)的現(xiàn)狀，進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，使其達(dá)到施工方便、經(jīng)久耐用的效果，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水資源的合理配置，更科學(xué)地進(jìn)行農(nóng)田灌溉，并實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)[3]。

4.4 提高操作人員綜合素質(zhì)

針對(duì)操作人員在進(jìn)行節(jié)水灌溉時(shí)不按照操作規(guī)范進(jìn)行，影響到節(jié)水灌溉設(shè)備的使用效率等問(wèn)題，大湖灣灌區(qū)應(yīng)加大宣傳教育力度，通過(guò)宣教和教育培訓(xùn)的方式，提高節(jié)水設(shè)施操作人員的綜合素質(zhì)，促使其樹(shù)立科學(xué)操作、節(jié)約用水的意識(shí)，在進(jìn)行高效節(jié)水灌溉操作時(shí)，能夠嚴(yán)格按照操作規(guī)范進(jìn)行，提高滴灌與管灌的效率，促進(jìn)大湖灣灌區(qū)節(jié)水工程的持續(xù)發(fā)展[4]。

5 結(jié)語(yǔ)

小型農(nóng)田水利工程應(yīng)積極應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，合理配置有限的農(nóng)業(yè)用水資源，提高農(nóng)業(yè)水資源的利用效率，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展。本文以甘肅省高臺(tái)縣大湖灣灌區(qū)小型農(nóng)田水利工程中高效節(jié)水灌溉的應(yīng)用為例進(jìn)行探討，旨在對(duì)相關(guān)地區(qū)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展提供參考，促進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)的快速、穩(wěn)定發(fā)展。