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浅议井灌区节水灌溉的几个问题

作者来源发布时间 2006-04-18 浏览次数字体大中小

内容摘要 节水灌溉的含意理解节水灌溉的含意，是正确指导节水灌溉工作的首要前提。节水灌溉就是要改变千百年来人们浇地的传统习惯，把浇地变为浇作物，按作物的最佳需水要求进行灌溉。节水灌溉是用尽可能少的水投入，取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式。节水农业措施和节水灌溉措施，充分利用天然降雨和地面、地下水资源，提高水的利用率和利用效率，用最少的耗水量获得最高的作物产量和产值。节水农业措施包括抗旱节水品种、秸杆覆盖、少耕免耕、抗旱剂、保水剂等。

节水灌溉的含意理解节水灌溉的含意，是正确指导节水灌溉工作的首要前提。节水灌溉就是要改变千百年来人们浇地的传统习惯，把浇地变为浇作物，按作物的最佳需水要求进行灌溉。节水灌溉是用尽可能少的水投入，取得尽可能多的农作物产出的一种灌溉模式。节水农业措施和节水灌溉措施，充分利用天然降雨和地面、地下水资源，提高水的利用率和利用效率，用最少的耗水量获得最高的作物产量和产值。节水农业措施包括抗旱节水品种、秸杆覆盖、少耕免耕、抗旱剂、保水剂等。在人们以往的印象中，节水灌溉就是发展低压管道输入、喷灌和微灌。由这些工程所控制的灌溉面积就是节水灌溉面积。其实这种看法是不够全面的，节水灌溉的目的在于减少灌溉水源从渠首到农田被作物吸收利用的全过程中的无效损失，提高水的利用率和水分生产率。它包括节水灌溉技术、节水灌溉制度以及区域水资源合理配置等方面的内容，既包含有工程措施，也包含有农业的管理措施。可以把节水灌溉措施分为以下四个方面： 1.1 减少从水源到田间系统的渗漏和蒸发损失输水系统的有效利用率用渠系水利用系数ηq 来表示，为各级固定渠道有效利用系数之积：ηq=η干·η支·η斗·η农为了提高灌溉水利用系数，在自流灌区和机电灌溉站的各级固定渠道中采用砌石、现浇混凝土或预制混凝土反加土工织物等进行防渗。漯河市固定渠道长　km，已衬砌　km，衬砌率　%。近年在井灌区已普遍采用低压兼管道输水。 1.2 减少田间储水损失主要是减少深层渗漏灌溉水进入田间以后的有效利用程度，用田间水利用系数ηt来表示： ηt= A ─ 末级固定渠道所控制的灌溉面积 M ─ 净灌水定额 W ─ 该末级渠道的实际引水量净灌溉定额即有效灌溉定额，指在该定额下不产生无法为作物利用的深层渗漏。计划湿润层深度按作物根系社会深度确定，如小麦40～80cm，棉花50～70cm等。但渗入到根系层以下水量仍可能向上转移后为作物利用。陕西关中地区测定，四种农作物利用深层水分的能力可以达到200cm以下；小麦、油菜利用100cm以下深层土壤储水量达需水量的1/10等。规范要求旱作物灌区田间水利用系数不宜低于0.9，而有效灌溉定额不但和土壤物理性质有关，而且随计划层深度在不断变化，准确确定田间水利用系数是比较困难的。漯河市旱作物净定额如不大于40～60m3/亩，应认为是有效的。减少田间储水损失的途径是适当控制灌水定额，如平整土地、划小畦块，采用短沟和细流沟灌等。采用喷灌、微灌等先进灌水技术，也能有效抑制田间储水损失。 1.3 采用先进灌溉技术减少作物棵间蒸发量农田水分消耗途径有三：作物蒸腾，棵间蒸发和深层渗漏。作物蒸腾量又包括作物蒸腾和棵间蒸发。棵间蒸发和作物蒸腾互相消长、互相关联，很难区分开来。近年来减少田面棵间蒸发已经越来越为人们所重视，“浇作物，而不是浇地”。应采取措施，减少棵间蒸发，如果树和棉花等大株距作物在耗水量中，株间蒸发比重较大，通常采用地下滴灌，让灌溉水直接作用在根系上，为作物所吸收。此外，地膜覆盖和膜上灌对于有效抑制田间蒸发也有明显节水效果。 1.4 优化作物灌溉制度减少作物的无效蒸腾这是指对灌溉用水采取优化调度，合理分配等管理措施，结合各种耕作栽培技术，尽量减少对农作物产量形成属非关键期的水分蒸腾，以提高农作物水分的利用效率。根据灌溉试验研究，一般作物在全生育期的不同生长阶段缺水，对产量影响是很不相同的。以冬小麦为例，播种到越冬前，如缺水50%，将减产28%。而越冬到返青，如缺水50%，只减产7%。在北方缺水地区研究限水灌溉，优化灌溉制度，不追求充分供水，使局部面积达到产量最高，而是设法满足作物关键时期的需水要求，使单方水获得最高产量和经济效益。通过以上对节水含意的理解，可以认为：节水灌溉的唯一要求是抑制作物的无效耗水量，而必须的生物耗水量仍必须得到满足，因而不能单纯追求亩次灌水越少越好。亩次灌水定额过小，必然使灌水次数过多，不但用工多、不经济，而且会产生无效灌水。其次，节水灌溉是是一项综合技术措施，既包括管灌、喷灌、微灌等先进灌溉技术，也包括渠道防渗，田面平整，划小畦块等常用技术。除工程措施以外，对区域水资源实行优化调度，寻求节水的优化灌溉制度也要认真研究，健全渠系建筑物，包括量水设施，合理配水等管理措施也是节水灌溉的重要方面。不宜把单一的技术措施当作节水的全部内容。 2 关于节水灌溉的主要技术原则发展节水灌溉的目的，是用最少的经济投入，使有限的灌溉水资源获得最高的农作物产量。和其他水利工程一样，要从当地的水源、土壤、作物类型等条件出发，做到因地制宜；又必须注意经济效果，满足投入产出的要求。在安排节水工程时，应遵循以下基本原则： (1)漯河市水资源相对紧缺，随着工业和农业用水矛盾日趋尖锐，现有水浇地供水量不足，保证程度偏低。在我市新增水地离不开节水灌溉；改善现有水浇地，提高供水程度依赖于节水灌溉；工业和城市供水也寄希望于节水灌溉。因此，必须在全市范围大力推行节水灌溉。 (2)漯河市降雨分布不均，土壤、地下水、气象、种植等自然条件差异较大，安排节水工程要注意因地制宜，分类指导。要优先安排灌溉水源严重不足的灌区，提高灌水次数，消灭名誉水浇地。节能、节水、降低成本，作为重点优先安排。通过节水灌溉可以增加工业和城市供水，或扩大水浇地的，要按照新的投资积极安排。 (3)节水灌溉规划和节水工程设计必须进行经济分析，注意投入产出，做到投资小，见效快，效益大。要讲求工程实效，充分考虑农民的承受能力。 (4)井灌区已经建成渠道防渗工程，且运行状态良好的，可继续巩固使用。新开发的井灌区和旧井区进行技术改造时，就以发展低压管道为主，同时为喷灌、滴灌创造条件。 (5)实行地面水灌溉的灌区，要认真进行土地平整，划小畦块，缩短沟长，采用各种先进地面灌水技术和。 (6)经济条件较好，高产、优质、高效的农业生产区和经济作物区，可适当推广喷灌和微灌，大田喷灌适用于集约化程度高的小麦、谷子、玉米等作物；滴灌适用于果树和果类蔬菜；微喷灌适用于瓜果、叶类菜、苗木、花卉等。 3 提倡节水技术措施多样化节水灌溉的技术各类很多，而每一种节水灌溉技术都有其各自的适用条件，在选择节水技术时，一定要注意和地形、土壤等条件结合，适应不同作物的生长特性，照顾农民的经济承受能力，防止不顾具体条件，笼统地推行一种节水灌溉技术。灌溉输水管道化已经是国际上灌溉系统田间输水的主要方向。近年来我市井灌区中也已经得到广泛应用。实践证明低压管道输水技术具有明显的节水、省地、节能、增产的效果，而且投入较低，技术简便。滴灌把水分直接送到作物根部，有效地减少棵间蒸发，对于行距较大，棵间蒸发量大的作物，如果树、谷子、玉米等行距小的作物，作物水分消耗以叶面蒸腾为主，采用滴灌就达不到预期效果。在推广喷灌、微灌等先进灌水技术的同时，也不要放松田面灌水技术的研究。根据漯河农村的经济实力，在相当一段时间里，在大面积上仍然要靠地面灌溉。不少灌区，仍然是大水漫灌，田面灌溉技术相当落后。平整土地，划小畦块，推广沟灌、细流沟灌技术的任务仍然十分繁重。波涌灌溉在汾河灌区进行过成功的试验，有条件的地方也可以进一步试验推广。 4 加强节水灌溉科学技术研究由于市委、市政府的高度重视，漯河市节水灌溉正在蓬勃开展。摆在我们面前的一个重要任务是提高节水工作的科技含量，做到合理规划、科学指导，保证节水灌溉快速、健康、稳步发展。 4.1 要有一个科学合理的节水规划一份合格的规划必须实事求是，经得起历史的考验。规划要在摸清当地水资源和农业资源的基础上，按照因地制宜的原则明确哪些地区要优先安排，哪些地方可以推后一些；确定渠道防渗、低压管灌、喷灌、微灌等各类技术措施的发展指标；还要合理的运营方式，集资办法等。 4.2 要加强节水技术的研究节水型农业是技术进步的产物，节水技术只能在现代科学技术的支持下逐步向高标准靠近。在传输系统中，井灌区低压管灌发展较快，技术日臻成熟，已经为群众所接受，但低压管灌只解决末有渠道的渗漏问题，它还必须与地面灌溉技术紧密结合，同时提高田间水的利用率，才能取得较好的节水效果。在渠道防渗方面，浆砌石、现浇混凝土、混凝土预制板加工织物。U形混凝土防渗渠等已经得到广泛利用，要进一步探讨抗冻胀措施。我市70年代用混凝土预制板进行渠道防渗，但后来大都损坏了，主要是对抗冻胀问题缺乏认识所致。喷灌在70年代曾经有过较大发展，但后来大起大落，对这一段经验要认真回顾总结，以免重蹈覆辙。随着喷灌理论的完善，喷灌机具、管材、管件和设备的完善，已经有条件在经济实力较强地区推广。喷灌要巩固下来，并得到更快的发展，还要研究新管材，进一步降低建设投资和运行成本。要不断完善小型喷灌机组，使其运行可靠；还要加强管理，防止丢失。在果园和蔬菜等经济作物地区，滴灌技术已经成功应用。我国在滴灌技术方面，针对滴头堵塞等技术问题和滴灌设备的制造工艺水平，研制了多种形式的价格低廉、构造简单的滴头进一步推动了微灌技术的发展。运城地区采用的“渗灌”，直接从细塑料管上打孔渗水，可以视作一种微灌形式，在经济困难、劳力相对较多的情况下具有廉价、实用、好操作的特点，在一定时间内，有其使用价值，今后要在孔眼大小、孔距、行距、填深等方面做进一步研究。节水灌溉制度在漯河已经有一定经验，在研究不同作物生育阶段的耗水规律，把有限的灌溉水用在作物耗水的关键时期，抑制水的无效消耗。同时要研究土壤水的运移规律，充分利用包括非生育期在内的天然降不和土壤调蓄能力，减少灌水次数。对于“浇关键水”的问题，农民通过多年的实践已经积累了不少成功经验，科研部门也做了有益的探索。希望能总结一些规律性的东西，指导缺水地区的灌溉。 4.3 要解决好运行机制问题从政策、法规、管理体制和服务体系等方面不断高速，不断完善，调动农民和社会各方面节水灌溉的积极性。 5 　几个需要进一步研究的问题 5.1 关于节水标准问题制定节水灌溉发展指标，首先要明确界定节水标准。生育节水的管理措施方面，由于问题比较复杂，目前尚未涉及到标准问题。传输节水的工程措施方面，目前既无国标，也没有行业规划可以遵循。水利部农水司节水灌溉发展规划提出了有关灌溉水利用系数、水分生产率等节水灌溉标准及其指标。在没有实测的渠系水利用系数时，允许用渠道衬砌率代替渠系利用系数，其要求指标如表1。水分生产率指标指的是单位面积平均产量与单位面积平均净灌溉水量与有效降雨量之和的比值，其指标要求是实现节水后与节水前的比值不小于1.2。输配水和灌水能全面达到上述要求的灌溉面积为节水面积，计算公式： Aj=0.7As+0.3At 规定：1)喷灌和微灌系统所控制的面积全部为节水灌溉面积Aj；2)田间地埋管道额度大于6m/亩的面积为节水灌溉面积，如不足6m/亩的，可按实有程度折算为Aj；3)渠系水利用系数有实测值，并达到要求的，按有效灌溉面积计算A，没有实测值的按衬砌率As;4)每亩畦数达到2-4个，以及覆膜灌溉面积为田间节水面积At。以上标准在节水规划中采用。制定节水标准的基本要求必须是清晰、明了，可操作性强。灌溉水利用系数是反映灌区节水程度的综合指标，但对于许多灌区来说，灌溉水利用系数很难具体计算，用它来作为节水标准，不易操作。管理工作的好坏是节水灌溉的一个侧面，但它具有很大的不确定性，很难用数字反映。因此，现阶段用输水系统和田面系统的工程状况作为节水灌溉的控制标准是适宜的。在确定节水标准时，常碰到一些具体问题，如有些灌区总体不达标，而局部已经达标，但有一部分地块却搞了高标准的喷灌、微灌。一些地块搞了管灌或防渗渠，但亩均长度不达标准，是不是应该折等问题也有待进一步研究。 5.2 关于节水工程的效益问题节水工程效益不能笼统地用节省出的水量来反映，建议区别不同情况分别处理： (1)节水的主要作用是提高灌区供水标准，改善灌溉条件，其效益以增加的灌溉亩次来衡量。 (2)节水灌溉后可以为工业和城市提供水量的，以提供的工业和城市用水量来衡量。 (3)节水的作用是为相邻地区扩浇提供水源的，用节约出的灌溉水量和扩浇面积来衡量。

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