所屬欄目:水力論文 發布日期:2016-12-05 14:01 熱度:
水資源是有限的資源,需要合理規劃利用,尤其田間灌溉的時候,本文以阿勒泰為例,分析了當地的田間灌溉節水技術應用現狀,并提出了適宜的幾種技術要點。
《節水灌溉》先后多次獲得中國水利部、湖北省優秀期刊獎,多位編輯也多次獲得中國水利部、湖北省優秀編輯獎。在該刊發行100期之際,國際灌排委員會主席B.Schultz教授特致函祝賀,這也是對該刊的鼓勵和期望。在21世紀來臨之際,在中國改革開放和西部大開發的歷史機遇中,《節水灌溉》雜志必將辦得更好,為促進和推動中國節水灌溉事業的發展作出更大的貢獻。
田間灌溉技術是提高灌溉水利用率的最后環節,也是農業節水的重點環節。大力發展田間節水灌溉技術是提高農業用水效率,維持農業可持續發展的重要措施。本文從水分利用效率及灌溉水利用效率的角度對不同田間灌水技術的節水效果進行了分析,并結合阿勒泰地區的實際情況,總結了幾點比較適宜本地區的灌溉技術。
引言
阿勒泰地區作為一個新興灌溉農牧區,灌溉歷史很短,大規模的種植業出現的時間不足50年,節水灌溉的歷史更短,其歷史不過20年時間。上世紀90年代,我區的節水主要是向兵團學習先進經驗,以干渠防滲為主。襯砌料材主要為砼板,卵石、片石襯砌,六縣一市都在迅速推廣。
2000年以來,隨著哈巴河、布爾津等4個大型灌區續建配套與節水改造被國家批準,地區農業發展進入一個新的階段。特別是從2004年開始的吉木乃全縣高效節水項目的建設,使耕地面積從6萬畝增加到14.5萬畝,產量大幅增加。隨后,各縣根據自身現實情況,發展了噴灌、低壓管灌、滴灌等先進節水形式。
一、田間灌溉技術節水效果的評價指標
田間灌溉工程技術通過田間工程措施改變作物的供水方式,其節水效果主要體現在以下兩個方面:①通過減少田間灌水過程的深層滲漏、田間泄水以及減少田間的蒸騰蒸發量,以減少作物毛灌溉需水量,從而提高灌溉用水效率。②通過作物高效用水生理調控等措施以較少的水分消耗量去獲取相同或更高的農作物產量,提高作物水分利用效率。其主要評價指標有作物水分利用效率和灌溉水利用率。
(一)作物水分利用效率
水分利用效率(WUE)又稱水分生產效率,指在一定的耕作和栽培條件下,一定的作物品種消耗單位的田間水資源量所獲得農作物產量。其值等于作物單位面積平均產量與單位面積平均消耗水資源量的比值,單位一般用kg/m3。水分利用效率反映了作物對田間水分的利用效率,是衡量作物田間水分利用情況的重要指標,是評價田間灌溉技術節水效果好壞的重要指標。
(二)灌溉水利用率
灌溉水利用率是指從水庫、河流引取或提取的地表水,或用水泵從井內提取的地下水,通過必要的工程技術措施引水到田間,被作物吸收利用的程度。亦指在某一時段內田間灌水被作物利用的凈水量與水源引水處總引水量的比值。灌溉水利用率反映灌區從水源取水到田間作物吸收利用過程中灌溉水的利用程度,是反映灌區渠系輸水損失和田間用水狀況的綜合指標。
二、地面灌水技術
阿勒泰地區北屯灌區,土壤最大的特點是顆粒粗,土層薄(僅20~ 30cm) 肥力低,易漏水漏肥。地下水位偏高,次生鹽漬化較嚴重,農業生產水平低。灌區限于經濟條件,難以大面積采用噴滴灌技術,若干年內,常規地面灌水技術仍是主要的灌水方法。與其他灌溉方法相比,地面灌溉投資少、田間工程簡單、易行。但田間水的浪費和滲漏損失嚴重。因此,節水農業的發展在很大程度上取決于地面灌溉技術的改進與提高。
地面灌水技術是主要圍繞傳統地面灌水技術存在的灌水均勻度差、灌水定額大等缺點進行的技術改進,包括改進溝畦規格,如長畦改短畦,寬畦改窄畦,短溝灌和細流溝灌等。使作物生育期灌水量降低20%一30%左右,或采用其他先進的地面灌水技術(如波涌灌、隔溝灌、膜上灌、細索灌、水平畦灌等)也可達到明顯的節水效果。地面灌溉采用這一改進技術,對提高灌水均勻度,節省灌溉用水具有十分重要的意義。目前,在我國最具推廣價值的改進地面灌水技術有波涌灌和膜上灌兩項。
(一)波涌灌是通過改進放水方式,把傳統的溝、畦一次放水改為間歇放水,進行間歇灌形成波涌,是20世紀80年代地面灌水技術的一大突破。間歇放水使水流呈波涌狀推進,由于土壤孔隙會自動封閉,在土壤表層形成一薄封閉層,水流推進速度快。在用相同水量灌水時,間歇灌水流前進距離為連續灌的1—3倍,從而大大減少了深層滲漏,提高了灌水均勻度,田間水利用系數可達0.8~0.9。目前,在理論上還需進一步研究水波涌灌問題,開發出適合本地區實際情況的波涌灌灌水設備,這是擴大應用波涌灌技術的關鍵。
(二)膜上灌是在地膜栽培的基礎上,把膜側水流改為膜上流,利用地膜輸水,通過膜孔和膜邊側滲給作物進行灌溉,這項技術目前在新疆取得了較高的增產節水效果,新疆采用膜上灌的農田已達23.33萬hm2,甘肅、河南等省也開始推廣。膜上灌形式有開溝扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌、溝內膜上灌、膜縫灌、格田膜上畦灌、膜側膜上灌等多種。膜上灌作物有蔬菜、玉米、小麥等。地膜栽培和膜上灌結合后具有節水、保肥、提高地溫、抑制雜草生長和促進作物高產、優質、早熟等特點。由于膜上灌是一種新的灌水技術,還有許多不成熟和不完善的地方,對其技術機制、技術要素及其設計方法都需要進一步研究。
三、膜下滴灌技術
阿勒泰地區氣候干熱少雨,蒸發量大,是典型的灌溉農業區,其土壤為風沙土,滲漏嚴重,耕地中鹽漬化面積占30.58%,非常適合發展膜下滴灌。2007年福海縣的打瓜高產機械化示范基地采用膜下滴灌技術,使得打瓜667平米產量達到了135千克,投入資金50萬元,實施面積35.3公頃。采用小型移動式膜下滴灌設備,投入成本低。每臺機具約l 200元左右,投入管道、地膜等成本3-5年就可收回投資成本,一次性投資可受益10年。應用機械化膜下滴灌技術作業與常規作業比較,節水可達62.5%。由于少用水且集中在作物根部,使耕作地土壤變得松散,改善了土壤,利于作物生長。
滴灌是通過安裝在毛管上的滴頭、孔口或滴灌帶等灌水器,將水一滴一滴、均勻而又緩慢地滴入作物根區附近土壤中的灌水方法,膜下滴灌則是將地膜栽培技術與滴灌技術有機結合,即在滴灌帶或滴灌毛管上覆蓋一層地膜,是一項節水增效農田灌溉新技術。吉木乃縣是全疆的干旱貧水縣,地表年徑流量僅為0.74億立方米。滴灌技術的運用,使全縣地表水利用率達到了80%,還可以把農作物所需的化肥、農藥的需求量加入到罐中,實現“水中帶肥、滴滴帶藥”的灌溉模式。”小麥畝產量也大幅增加。
四、管理節水
建立和形成與先進工程措施和農藝措施相配套的管理和運行機制,對發展農業高效節水有重要意義。管理措施節水主要包括以下幾個方面:(1)加強節水宣傳,樹立節水意識。(2)加強以流域為基礎的水資源統一管理。(3)加強工程和灌溉管理,提高科學用水水平。(4)加快管理體制改革,創新管理模式。(5)建立健全節水法律法規,加大執法力度。(6)積極調整禮儀分配關系,加快節水農業體制創新。(7)加快建立節水投入新機制,加大節水農業投入力度。(8)建立水資源高效利用水監控與評估體系。(9)建立和完善節水農業技術支持體系。
結束語
節水灌溉工程無論是從經濟效益、生態效益,還是從社會效益上講都是一項具有重要意義的工作。現代化的節水灌溉技術有滴灌、微噴、滲灌、噴灌等,節水灌溉技術的有效運行,需要全區群眾和當地政府的共同努力。只有具備堅決的態度和科學的管理方法,才能將節水灌溉效果提升到一定高度,并長期保持下去。
參考文獻:
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文章標題:高效節水技術在阿勒泰地區的應用
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