赵大伟
(伊通满族自治县水利勘测设计院,吉林伊通130700)
水资源是人类生存、发展所必需的最基本、最重要的自然资源。发展节水灌溉就成为我国农田水利建设的一项无可替代的重要战略措施。一个地区,采用何种节水灌溉措施,不仅关系到能否取得预期的节水增产效益,而且关系到能否维持和巩固已建的节水灌溉工程。因此必须对与节水灌溉有关的各种自然因素、技术因素和社会因素进行综合的分析论证,选择适用的节水灌溉技术措施,以指导本地区节水型农业发展。
伊通满族自治县位于吉林省东南部,地处饮马河与东辽河的分水岭,属于长白山区和松辽平原过渡地带的丘陵区。是个水资源并不丰富的地区。现代农业对水资源的需求,要求大规模发展节水灌溉技术,在中央财政小型农田水利重点县建设中各乡镇结合自身的特点均采用了不同的节水灌溉工程技术模式。为了使这些模式更加完善,下面对其中几种有代表性的节水灌溉工程技术模式的一些技术问题进行简单探讨。
地下水资源是本地区重要的灌溉水源,近年来井灌区,大多存在地下水位逐年下降,生态环境恶化的问题。在这类灌区,减少灌溉用水量的主要目的应是改善水环境,恢复生态平衡,维护农业生产的可持续发展。因此,在灌区内的作物灌溉用水量,应按生态要求可供给的地下水开采量来确定。在这种前提下,当前这类灌区大多数已不能对全部灌溉面积上的作物实行充分灌溉。要解决这个问题可采取,仍维持原来的灌溉面积,对作物灌溉则采取非充分灌溉方法,即在水分对作物产量形成的最敏感时期实行充分供水,而在其他时期实行少供水甚至不供水,不追求作物单产最高,而追求总产最高。在高效节水灌溉技术方面,本地区的井灌区一般以大田作物为主,可采用喷灌,水源井置于地块中央,干管固定与井相连,干管沿地块长边布设,支管与干管垂直,布设与干管两侧,支管采用移动式喷灌系统,两套同时工作,然后两套移动安装,的方式对作物进行灌溉。采用这种灌溉技术,比单纯的井水地面灌溉相比,大田作物一般可省水30%~50%,增产10%~30%。
在一些乡镇利用日光温室、塑料棚等保护设施,人为地创造适于作物生长发育的环境条件。从而达到优质、高产、高效。其生产对象是高附加值的供城市居民消费的蔬菜、花卉等价格高的作物。
日光温室、塑料棚等种植方式正是节水高效工程技术最理想的地区,在这些地区微灌技术为最常用的节水灌溉技术。微灌包括滴灌、微喷灌、等。它可根据作物需水要求,通过低压管道系统与安装在末级管道上的特制灌水器,将水和作物生长所需的养分以较小的流量(2~200 L/h)均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中。这种技术在北方地区有良好的发展前景。这种工程技术模式一般包括:水源工程、日光温室(或塑膜大棚)、灌溉首部枢纽(水泵、控制设备、施肥设备、过滤设备)、输水管道、灌水器。灌水器常用滴头、滴灌管(带)、涌水器,还可结合覆膜进行膜下灌溉。微灌一般可省水50%~80%,蔬菜可增加产量15%~30%,在瓜果的种植中增产幅度更大。
各乡镇水库周边灌溉水源紧缺地区,在这类灌区发展节水灌溉时,既可以采用渠道防渗技术减小渠床土壤的透水性或建立不易透水防护层而采用的各种技术措施。这种工程措施常用的有混凝土衬砌、浆砌块石衬砌、塑料薄膜防渗和混凝土材料防渗等。渠道经过防渗处理后,可大幅度提高水的利用率。
这种模式一般在有经济条件的地方使用,包括在大田作物灌溉上采用卷管式喷灌机。对于卷管式喷灌机,在喷灌作业时利用喷灌压力水驱动卷盘旋转,卷盘上卷绕软管,牵引装有一个高压喷头的小车或装有若干个固定式喷头的悬臂桁架,使其沿作业线自行移动并喷洒的喷灌机。这种喷灌机的优点是能够适应各种大小形状和地形起伏的地块,结构简单、规格多、机动性好、操作技术简单,可自动控制,使生产率大大提高,一台机器可由一个人管理,每天可喷灌1.33~4.0hm2。目前最大的问题是喷灌机水头损失达、耗能多,运行费高,而且要求较宽的机行道,占地较多。为此,应统筹考虑喷灌机的规格和田间规划,以尽可能减少占地。
实施节水灌溉技术后,生态环境将得到改善,水土流失基本得到控制,有效地节约水资源,提高灌溉用水效率,减少灌溉用水量,遏制地下水的进一步超采,防止大面积的土壤次生盐渍化,维护了生态环境,保护了生态系统,改善了水环境,防止土壤沙化,水土资源得到合理利用;减轻了自然灾害的发生,增加防洪安全;改善了农业生产条件,减少了环境污染,人居环境和生态环境得到有效改善。基本实现农业生态的良性循环,使农业生产步入可持续发展的轨道。
[1]李英能,黄修桥,吴景社,等.水土资源评价与节水灌溉规划[M].北京:中国水利水电出版社,2004.
[2]水利部农村水利司,中国灌溉排水发展中心.GB/T50363-2006节水灌溉工程技术规范[S].北京:中国计划出版社,2006.