□黄 珂 □丁 艳(中牟县水务局)
中牟县地处河南省中部,东经113°46’~114°12’,北纬34°26’~34°56’,位于黄河下游冲击扇面南翼之首,全县水资源总量为6.80亿m3,人均拥有可利用水资源为1062m3,是一个水资源紧缺的县城。加之,中牟县是一个典型的农业大县,随着现代农业种植结构的不断调整,灌溉用水量也不断加大。农业是我国的用水大户(占总用水量74%左右),水资源浪费非常严重,农田灌溉水的利用率平均仅为45%左右,与发达国家还有很大的差距,在水资源紧缺与农业用水利用率低的情况下,发展农业节水势在必行。进行科学的水管理,推广节水技术,将为我国经济科持续发展做出重大贡献。
中牟县平均全县总用水量为5.06亿m3,其中农业灌溉用水为4.27亿m3(含林牧渔业用水1287.72万m3),占全县用水总量的84.39%。多年来中牟县在喷灌、微灌、管道输水、渠道防渗和节水灌溉制度等方面进行很多有益的探索,对发展农业节水灌溉有一定作用,但以前灌水具有盲目性,水分生产效率低,造成节水效果不明显,因此,大力推广农业节水增效技术是十分必要的。
农田灌溉首先从水源地取水,通过管道输水、配水等一系列的工程设施把水运送到所需灌溉的地块;其次是通过灌水技术(喷灌、微灌等)把水源来水转化为土壤水。农业节水的关键就是提高水的利用率,而提高水的利用率关键在于研究各个环节的节水途径、技术措施及其潜力,尽可能减少水的浪费和无效损耗。在农田灌溉着两个环节中都会有水的损失,这两个环节主要是靠管道输水及渠道防渗来减少输水损失和提高灌溉水均匀度,靠喷灌、微灌等措施来减小漫灌的盲目性,以及利用合理的节水灌溉制度等措施,设法提高土壤储水量与水源取水量的比值,作物耗水量与土壤储水量的比值,以提高水的利用率。这两个环节存在很大的节水潜力,通过采取工程措施和技术措施,以提高农田灌溉用水效率,这也是当前农业节水发展的主要方面。
渠道防渗,是减少输水损失、提高渠道水利用系数的有效工程措施,在农业节水中占有重要地位。防渗衬砌的材料主要有砌石、混凝土,沥青混凝土,复合土工膜等,混凝土材料占很大比重。按照《渠道防渗工程技术规范》,结合中牟县的灌区的实际情况,主要应用的是砌石防渗和混凝土防渗等工程技术。衬砌的形式可根据防渗材料选用而不同。如现浇混凝土U型防渗渠,由于抗冻胀变形的能力强,近几年在全省很多灌区的农业节水改造中得到了普遍应用。
灌溉输水管道化是农田灌溉输水方式的发展趋势。在输水过程中采用低压管道,可以大大减少输水过程中的蒸发损失和渗漏,低压管道输水灌溉技术是中牟县农田节水灌溉的应用推广技术之一,按照水利部《低压管道输水灌溉工程技术规范(SL/T153-95)》和《节水灌溉技术规范(SL207-98)》要求,结合中牟县的实际情况,低压管道输水灌溉的重点是管件的选择与连接及管网布置,机泵的选择等。
低压管道输水灌溉技术的改进主要是管网首部枢纽的下卧技术。在以前的管道工程中,管网首部枢纽多设在地面,需返回地下与地下管道连接,由于连接管件多,也就加大了水头损失,需建较大的机井房,投资大。技术改进就是将管网首部枢纽设置到地面以下与管道埋深平齐,机井房建成半地下式,这样一方面减少了水头损失,另一方面年运行费也相应减少了。
漫灌,是一种最古老的灌溉方式,但它目前仍是世界上特别是发展中国家最广泛采用的一种灌溉方式。考虑我国水资源的短缺,因此必须对灌溉方式进行改进。根据中牟县的实际情况,主要是对喷灌、微灌等灌水技术进行推广与应用。
喷灌属于先进的灌水技术,它具有省水、省工、不受地形限制、少占耕地和灌水均匀等优点。本县重点推广半固定和全移动管道式喷灌技术。喷灌管网布置形式一般采用“丰”字形或“梳子”形布置,当地块较大时采用“单环双丰”形布置。
微灌是一种高效用水灌溉技术,包括:滴灌、涌泉灌、微喷灌和地下渗灌。它通过管道系统与末级管道上的灌水器,将植物所需要的水分和养分以较小的流量均匀的直接送到植物根部附近。微灌属于局部灌溉,水的有效利用率最高,比喷灌省水15%~20%。但是微灌的投资也高,按照《微灌工程技术规范》主要推广果树、花卉微喷和温室蔬菜滴灌技术。由于中牟县农业中突出产业为蔬菜、大棚西瓜、大蒜、花生等,所以微灌技术在应用还是有广阔前景的,应大力推广。
在推广先进节水技术的同时,还要与节水灌溉制度相结合。节水灌溉制度的目标是把产量、水分利用率和经济效益三者有效的高水平的相统一。随着水资源的日趋紧缺,评价农业生产力水平时,不仅仅是看产量,更重要的是对灌溉水的有效利用率,即如何做到节约用水的同时实现高产。应根据作物的特性、土壤墒情和降雨情况,做好灌溉预报,保证作物适时、适量的灌溉,达到节约用水的同时还实现了高产。
一是不但使全县的农业基本生产条件有了显著地改善,而且还提高了水资源利用率和抗旱防灾的能力,进而减轻了因旱灾给农业生产造成的损失;二是不但使全县的水资源得到合理的利用,而且还随着农产品的品种及产量的增加,带动相关产业的发展,为调整农业结构,增加农民收入,发展农业和农村经济,发挥了重要的积极作用;三是通过采用喷灌、微灌、管道输水、渠道防渗等节水工程技术,既有效遏制了地下水位急剧下降的趋势,又减少了地表径流和水土流失,调节了土壤的温度、湿度和田间小区气候,优化了生态环境。
农业节水技术应用与推广实践表明,中牟县农业节水发展潜力巨大,只有加强农业用水政策的制定与管理,因地制宜地发展各项节水技术,最大限度地减少灌溉中水的损失,提高水资源利用率,促进水资源的合理利用,才能实现真正意义上的全方位节水,才能最终实现社会的全面可持续发展和新农村建设的宏伟目标。