浅议阿凌达河节水增效示范区灌溉技术

□李敬

发展节水农业是缓解我国水资源紧缺矛盾、提高农业综合生产能力的战略举措。近年来，我国相继实施了节水灌溉示范区建设、大型灌区续建配套与更新改造、节水农业综合技术示范等一批节水农业项目，因地制宜地推行了管灌、微滴灌、渠道防渗和喷灌等节水措施，推广了一批农作物节水品种和农艺节水技术。黑龙江省作为全国的重要商品粮生产基地，节水农业建设投入正逐年加大，已建成的节水灌溉示范区也取得了显著成效，鹤岗市阿凌达河灌区节水增效示范区就是其中之一。

一、灌区概况

阿凌达河灌区位于鹤岗市郊区南部，示范区位于阿凌达河下游，灌区总控制面积0.27×104hm2，其中水稻面积0.08×104hm2。示范区属于温带大陆性季风气候，冬季寒冷，多西北风；夏季温暖多雨，多东南风。年平均风速3.7m/s，多年平均气温2.7℃，平均最高气温27℃，平均最低气温-26℃，土壤冻结深度在1.8m～2m，无霜期为131天，多年平均蒸发量1250mm，多年平均降水量473mm，平均日照为2535h/a，＞10℃以上的活动积温在2550℃～2650℃之间，6月～8月降水占全年降水量的60%。

示范区内的土壤主要为砂壤质草甸土、暗棕壤土和草甸土，该区土质肥沃，有机质含量高，黑土层厚0.2m～0.5m，从土壤结构及其理化性质分析，该区土壤适合水稻生长。

灌区现有总干渠1条，支干2条，总长10km；支渠9条，长22km；渠系建筑物8座。由于灌区农民节水意识淡薄，采取的灌溉模式多是传统的漫灌、续灌等耗水量大的灌水模式，灌水毛定额达到1.45×104m3/hm2。水的损失较大，加之灌区建筑物不配套，难以有效控制灌溉用水，跑、冒、漏现象较为普遍。

二、节水技术措施

（一）工程措施

节水灌溉的主要途径是减少各级渠道的输水损失，提高渠道水的有效利用系数。经对比研究我省其他地方的渠道防渗措施，在施工中，该示范区主要采用了以下两种方法。

1.土工膜（复合土工膜）加现浇混凝土。土工膜和复合土工膜是最好的柔性防渗材料，在它上面加以4cm～8cm厚混凝土（少筋混凝土） 为刚性护面衬砌的结构型式，适合大中型梯形渠道，特别是素混凝土防渗渠道以其造价低廉而被广泛应用。混凝土的设计等级应根据气候条件、渠道的设计流量、流速来确定，其最小允许值为：强度等级C15，抗冻等级F100，抗渗等级W6。采用土工膜加混凝土板衬砌做渠道防渗处理，防渗效果最好，但工程造价也最高。阿凌达河示范区在2001年的施工中就是采用的此种施工方法。护砌长度1750m的干渠，渠道按设计断面整形后，渠底铺设一布一膜，上面平铺50cm粘土。渠道侧壁铺复合土工膜（二布一膜），现浇C15素混凝土板，厚8cm，每2m设1道伸缩缝，固脚是截面尺寸为15cm×30cm的素混凝土。经过两年多的运行，阴面出现1条纵向裂缝。主要原因是土壤的含水量较大，冬季冻胀所致。

2.土工膜（复合土工膜）加混凝土预制板。一般拟建的防渗渠道，多为旧渠道改建工程，普遍存在施工与行水时间的矛盾，施工时采用预制混凝土板，这样在停水期施工，就不会影响行水。同时，此种防渗结构形式，基本上缓解或减轻了冻害，2003、2004年都是采用这种施工方法，效益显著。干渠护砌长度为2700m，支渠为1500m。边坡防渗采用土工膜（二布一膜400g/m2）上铺10cm粗砂，最后铺C15、F100的素混凝土（预制），规格为70cm×50cm×8cm，护顶板规格为30cm×50cm×8cm，固脚是截面尺寸为15cm×30cm的素混凝土。经过近两年的运行，效果良好。

在我国北方冻土区，渠道混凝土衬砌受冻融破坏十分普遍。阿凌达河示范区采用的是北京绿色北方节水技术研究中心研发的聚苯乙烯泡沫保温板，效果较好。

具体施工方法是，在阳面渠道侧壁采用土工膜上铺10cm粗砂，最后铺C15、F100的素混凝土（预制），在渠道的背阴侧采用土工膜上铺10cm聚苯乙烯泡沫板，最后铺C15、F100的素混凝土（预制），详见下图。

（二）节水措施

1.经济节水措施。实行“计量供水”。即在分水口处设置分水闸，在防止跑水的同时，可有效控制用水量。把水尺设置在分水闸的闸墩上，再利用流速仪测出相应水位的流速，根据相应水位的断面尺寸乘以流速计算出相应的流量。通过这种方法最后计算出总的用水量，按方收费，促进农民节约用水。

2.技术节水措施。大力推广“薄浅湿晒”节水灌溉模式，即薄水插秧、浅水返青、分蘖前期湿润、分蘖后期晒田，拔节孕穗和抽穗开花期保持薄水、乳熟期湿润、黄熟期湿润落干，以此来全面提高灌溉水的利用系数，达到节水增效的目的。阿凌达河示范区的灌溉用水模式见表2。

三、节水灌溉的效益

通过实施节水灌溉，可达到节水增产的效果。渠道采用防渗措施后，可大幅度提高渠道水的利用率，降低灌溉定额，缓解农业用水危机，经济效益显著。表2给出了示范区内渠道采用防渗措施前后灌溉定额及水的利用系数的变化对比。

表1 鹤岗市阿凌达河灌区节水增效示范区灌溉模式

表2 灌溉定额及水利用系数变化对比表

由表2可知，渠道采取防渗措施后，用水定额减少了8736.0m3/hm2，示范区内0.08×104hm2水田可节水699×104m3，可增加水田灌溉面积0.12×104hm2。按水稻4500元/hm2，整个示范区的年总收入增加540万元，真正实现了节水增效的目的。