武嘉灌区冬季灌溉中需要注意的几个问题

□郭正林 □王秋旺（河南省人民胜利渠管理局）

□赵明正（河南省获嘉县水利局）

武嘉灌区冬季灌溉中需要注意的几个问题

□郭正林 □王秋旺（河南省人民胜利渠管理局）

□赵明正（河南省获嘉县水利局）

冬季灌溉是一年中对武嘉灌区内农作物进行的几次灌溉中最需要引起重视的一次，若盲目灌溉，非但不能起到提高农作物产量的目的，反而会造成减产，并可能对渠道、建筑物造成较为严重的破坏。根据黄河来水情况，实时科学地把握灌溉时机和灌溉量，能有效提高农作物产量，最大限度减少对渠道、建筑物的损坏。文章就武嘉灌区冬季灌溉中需要注意的几个问题进行了深入分析，并就解决办法进行了初步探讨。

武嘉灌区；冬季灌溉；问题

0 引言

武嘉灌区地处中纬度地带，属温带大陆性季风气候，日照充足，冬冷夏热、春暖秋凉，四季分明，年平均气温14.20～14.80℃，日照2200-2400h，无霜期216-240d。7月最热，月均气温为27～8℃，1月最冷，月均气温为-3～1℃，最低气温：-14℃，且冬季干旱少雨，一般年份需要灌溉2～3次。

1 冬灌的作用

冬灌能防寒保苗，其作用在于：水的比热大，可以缓和地温的剧烈变化，防止冻害和死苗，保证麦苗安全越冬；使分蘖节处在湿土里，免受生理干旱；为返青期生长提供充足的水分，做到冬水春用；增加冬季分蘖和次生根数量，避免返青水造成春孽滋生过多，争取管理主动；可以塌实土壤，使表土疏松粉碎土块，防止冷风侵袭，杀死越冬害虫。

冬灌具有明显的增产作用，一般可增产10%～20%。除多雨年份，土壤湿度较大以外，一般都要冬灌。

2 冬季灌溉中存在的问题

2.1 冬季灌溉对作物的影响

冬灌对作物的影响必须考虑以下三方面的因素，即温度、土壤水分和苗情。

冬灌的适宜温度要求在日平均气温3℃左右。冬灌过早，气温尚高，蒸发量大，起不到灌水、增墒的作用，同时还会引起麦苗徒长，不抗冻；冬灌过晚，气温偏低，土壤冻结，水分不能下渗，常发生凌台，使麦苗根部被冰抬起而造成死亡，冰凌长期不消融也会造成麦苗受冻或窒息死亡。凡是冬灌时的日平均气温在0℃以下或接近0℃时，灌后都有不同程度的冻害。冬灌后，寒流来到，气温下降到0℃以下时，冬灌的则比未冬灌的地温高，对保证麦苗安全越冬大有好处。

从土壤水分方面考虑，如果低于田间持水量的70%时，就要冬灌；如果高于70%时，可适当推迟冬灌或不冬灌。

冬灌水量不可过大，以免地面积水，遇低温而形成冰壳，致使植株地上部受冻，根系窒息，分蘖死亡而减产。

冬灌时的苗情也是考虑是否进行冬灌的重要条件。旺苗一般不缺水肥，不必冬灌。弱苗（尤其是晚播麦、单根独苗）也不宜冬灌，以防止淤苗、凌台、受冻伤害麦苗，甚至死苗。“下湿地”麦田，土壤透气性差，冬灌后麦苗易发红、发黄，甚至窒息而死，这类麦田就不必考虑冬灌。

2.2 冬季灌溉对渠道的影响

灌区原硬化渠道，损坏严重，除了结构设计不合理，在水重及水压压力等荷载的作用下，在混凝土预制板内部引起应力及应变外，还因衬砌混凝土强度低，致使出现裂缝，变形过大，引起混凝土预制板失去稳定，管理不善，维修不够，运行不合理，灌溉渠道出现冰冻融解造成地基及两岸土体的渗透变形。

灌区土质大多为粘土、壤土和粉砂土类，存在严重冻害破坏的自然条件。冬灌时土壤中的水分在负重条件下结成冰晶，使土体膨胀，含水率增高，因混凝土预制板约束了土体的冻胀而产生巨大的推力，使混凝土预制板隆起、脱落，时间长了就会越来越严重。

土渠渠道也会因冬季灌溉时，土坡在冻融的作用下，使土体的含水率加大，土体之间的摩擦系数减小，造成土体滑落，使渠道於塞，影响输水。

2.3 冬季灌溉对建筑物的影响

武嘉灌区建筑物多以小型为主，基础底厚度不大，一般基础未伸入冻结层之下，基础冻结后会向上抬升，由于冻结的不均匀会导致地板裂缝或建筑物整体倾斜，且冻胀破坏逐年增大，大大缩短了建筑物的使用寿命。

建筑物混凝土内部存在空隙，冬季灌溉时空隙进水，这些水冻结时体积膨胀产生胀力，导致混凝土表面疏松，层状剥落，强度降低，影响建筑物使用寿命。

建筑物上下连接段砌石扭坡因断面不同、方向不同而受到冻胀力不一样，导致出现纵横向裂缝，影响建筑物的使用。

3 冬季灌溉中宜采取的措施

3.1 冬灌灌溉时间安排

群众经验是不冻不消，冬灌过早;只冻不消，冬灌晚了；夜冻昼消，冬灌正好。冬灌要适时，适宜武嘉灌区的冬灌时间应该在“大雪”过后开始到“冬至”前后结束，时间一般在12月初到元旦之间这段时间。这时平均气温在8～5℃之间，白天温度在15～6℃,晚上温度在6～5℃,能满足夜冻昼消的要求,具体时间还要看当年的气候条件和土壤的湿度等灵活掌握。由于夜冻昼消时间较短，且近几年黄河水情较差，在麦田面积较大的情况下全部适时冬灌很难做到，因此要全面安排，适当提前，浇后及时松土保墒。地势较高的先浇；粘土地或土块较多的适时浇灌，冻融交替，有利粉碎土块，疏松土壤；低洼地为防春季返浆严重，影响麦苗生长，可提前冬灌。干旱年份宜最后安排灌溉沙性强的麦田。冬灌水量不宜过大，以当天能渗完地面不积水结冰为宜。冬灌后要适时锄划和压麦，破除板结，弥合裂缝，防止伤根。如果耕层土壤含水量沙土在16%以上，壤土地18%以上，粘土地20%以上的可以不冬灌。播种晚底墒足的麦田，一般不强调冬灌。

3.2 加强灌溉管理，科学调配水量

为了降低渠道遭受冻胀破坏的程度减少水工建筑经受冻融的次数，加强冬季灌溉管理，科学调配各级渠道的水量显得尤为关键。

为此要及时掌握灌区的灌溉时间、灌溉面积、黄河水情、渠首闸引水流量、温度变化情况等因素，根据以上情况随时调整灌溉时间，科学调配各级渠道流量。使各级渠道最大限度地做到短时间大流量进行灌溉，尽可能缩短灌溉时间，减少冻胀时间。如水流量不大时，可以集中水量，重点供应一条渠道或几条支渠，使其在短时间内灌溉完毕，减少渠道过水时间，从而减少冻胀破坏几率。

3.3 工程上采取的措施

3.3.1 工程管理措施

冬季灌溉时，合理安排水量，使渠道中的水位保证在一定范围内，不要使渠道水位频繁地剧烈地波动，各级水闸节制和开启要缓慢运行，使水工建筑物和下游渠道的混凝土板突然产生应力变化，发生滑坡和冻胀效应的增强。尽量缩短灌溉时间，减少渠道和水工建筑物在水中的冻融时间，这就要求灌溉前要周密部署，科学合理安排灌溉。

3.3.2 工程质量措施

渠道硬化和水工建筑物施工时，严把质量关。混凝土骨料要干净，级配要合理，水灰比严格控制，拌和要均匀、浇筑时间要连续、振捣要均匀、养护时间要保证。只有这样才能提高混凝土强度和混凝土的抗渗性，从而有效抵抗冻胀对工程的破坏。

3.3.3 工程技术措施

渠道硬化时铺设土工膜，加强渠道的防渗性，在水工建筑物底部采取砂砾层铺垫，合理设置排水孔，都能有利于降低土体的含水率，从而有效防止冻胀危害。

3.3.4 工程设计

渠道硬化断面采取整体设计，可以减少单位面积上的缝隙面积，减少渗水率，提高防渗性能。弧形底面或弧形底脚的设计，能提高渠道输水系数和流速，减小渗漏。这些设计都能提高渠道的防渗性，减少冬灌时冻融对工程的损害，提高工程的运行寿命。

4 结语

总之，适时有效的冬季灌溉可以使冬作物增产增收，对灌区水量的科学调配可以尽可能使农作物达到有效灌溉，并能避免灌溉渠道及建筑物受到冻融破坏。通过技术措施可以提高渠道及建筑物的抗冻破坏能力，延长灌区渠道及建筑物使用寿命。

[1]冯有亭.宁夏灌区渠道衬砌工程防冻胀实验研究[D].西安理工大学硕士论文，2003（9）.

[2]杨华,刘芳.浅谈严寒地区渠道冻害成因及防治对策[J].灌溉排水学报,2008.

S275

A

1673-8853-(2014)07-0053-02

郭正林（1965-），男，工程师，主要从事引黄水利工程及灌溉管理工作。

2014-03-11

刘 青）