塘坝建设配套滴灌技术在高台县荒漠区造林中的应用

许国才，邢志军，郑三军

（甘肃省高台县林业调查规划队，甘肃高台734300）

1 塘坝建设配套滴灌技术的应用在河西走廊荒漠化地区造林中的现状及重要意义

高台县属大陆性干旱荒漠气候，昼夜温差大，年平均降水量103 mm，年蒸发量2 000 mm，大部分区域属于荒漠化区域，植被覆盖度低。近几年随着造林区域从绿洲内部向外围拓展，荒漠化地区造林已经是今后造林的主要区域，而荒漠化区域造林，灌水是最主要的制约因素，造林投入的人力、物力、财力成倍增加，造林难度不断增大，而地下水的开采难度非常大，而且在夏季高温期间，机井不能满足灌水需求，所以塘坝建设配套滴灌技术在荒漠化区域造林中的应用，解决了荒漠化地区造林的用水问题，为今后河西走廊地区绿洲外围造林提供了可行的技术措施和方法。

2 塘坝建设配套滴灌技术在河西走廊荒漠化地区造林中的技术应用

2.1 滴灌设施总体布局

滴灌系统按照每个水源塘坝所控制面积作为一个独立的灌水单元进行布局。在水源塘坝接管处建20～30 m2设备房，并安装首部过滤系统。滴灌工程管网系统设毛管、地面辅管、支管、干管4级管路。毛管沿树木栽植行平行布置，地面辅管垂直毛管布置，二者长度按滴灌均匀度要求而定。地面辅管垂直或平行于支管布置，支管垂直干管布置，以“线路短、经济”为原则。每条干管分干末端均设排水井。

节水灌溉制度：设计净灌水定额为315 m3/hm2，设计取灌水周期为7～8 d。

2.2 塘坝选址及坝型选择

2.2.1 塘坝选址 塘坝的选址要现场实地勘察，尽量靠近用水区，以减少水量损失及供水成本，要遵循“取水便利、出水实现重力流输水和施工便利”的原则。本区域的灌溉用水全部依靠黑河水系，依靠黑河西总干渠生态用水计划可满足灌溉用水需求。黑河北部的区域，依靠黑河沿岸的机井作为水源，埋压管道，进行蓄水，可以保证苗木整个生长期的灌溉用水。

2.2.2 坝型选择 坝型选择碾压式土石坝形式。塘坝设计采用半挖半填形式，开挖料为砂碎砾石，级配坝一般有均质坝、土质防渗体分区坝和非土质材料防渗体坝3种，是良好的筑坝材料。土质防渗分区坝的坝壳内各土层间需满足反滤要求，非土质防渗体坝防渗材料可采用混凝土、钢筋混凝土、沥青混凝土等，本区域设计的塘坝均属低坝，坝型拟选择土工膜防渗体坝。

2.2.3 塘坝规模确定 塘坝规模的确定可根据栽植作物灌溉用水情况、作物区机井数量以及审批建设成本等因素综合考虑。本区域所设计的塘坝库容均小于10万m3，所有工程建筑物按5级建筑要求设计审批施工。

2.3 灌水器及毛管设计

根据作物种植形式，毛管布置形式与种植模式相同，即一管一行，沿果树种植方向布置，灌水器间距为果树株距。毛管长度全部取50 m，一个出水栓控制左右2个灌水小区，1个灌水小区长50 m、宽33 m，面积1 650 m2，小区平均面积16 hm2。

2.4 管径确定

根据灌溉流量确定，各级管道材料和管径如下：干管采用PVC-U管，外径160 mm，压力0.4 MPa，管壁厚度4.7 mm；支管采用PVC-U管，外径125 mm，压力0.6 MPa，管壁厚3.7 mm；地面辅管选择PE管，外径63 mm，压力0.25 MPa，管壁厚2.0 mm。

2.5 造林树种的选择

根据立地条件、林种类别和生态需求确定具体的造林树种。因塘坝和滴灌设施的应用，保证了造林区域的灌溉用水，建议栽植以白榆、杨树为主的防护林带网，林网内土质条件较好区域可种植梨、红枣、枸杞、杏等经济林树种。从本区域的栽植效果来看，南部荒漠区域适宜栽植红枣、葡萄等，北部荒漠区适宜栽植枸杞、红枣，尤其是枸杞，长势和品质都较好。

3 塘坝建设配套滴灌技术在造林技术应用中存在的问题

3.1 资金投入大，造林成本高

相较于绿洲区域造林，荒漠区造林难度更大，大部分区域立地条件较差，缺水严重，灌水无法保证，为保证成活率，克服灌水难题，只能采取滴灌节水措施，但相应的造林成本也会成倍增加，资金缺乏是制约该技术大面积推广的关键因素。

3.2 技术利用不够熟练

塘坝建设配套滴灌技术在实际应用过程中还存在很多问题。造林区域地势高低不平，部分区域由于地势较高，毛管压力过小，末端部分由于压力过小，水无法到达，不能保证苗木的按时灌水，造林成活率不高。

3.3 滴灌设备产品性能较差

设备的可靠性、耐久性较差，设备老化快，使用2～3年后，毛管滴头堵塞、毛管破损等问题较多，维修频繁。

3.4 智能化控制、自动化管理方面亟待提高

目前本地区滴灌技术的应用主要还是靠人工机械化控制，工人操作熟练度对灌水影响过大。计算机辅助应用，遥感控制，智能化，现代化操作、管理，基于GPS、GIS、PS的精准灌溉技术还十分欠缺[1]。

4 塘坝建设配套滴灌技术在河西走廊荒漠化地区造林中的技术应用前景

随着造林区域的不断向外延伸和滴灌技术在造林中的普遍应用，塘坝建设配套滴灌技术是以后西北荒漠地区造林的必然趋势。在保证新造苗木按时灌水，提高成活率的同时，利用塘坝的蓄水功能，改变周边小环境，补充地下水，真正改变西北地区的气候环境，而“三北”六期规划也会将这种模式进行推广。在造林中普及推广节水滴灌设施势在必行，是一项长期而艰巨的工作任务。随着山水林田湖草等相关项目的规划实施，新型节水灌溉技术在西北地区发展前景广阔，但同时滴灌技术也暴露出很多问题，西北地区地域辽阔，应因地制宜的在造林中推广新型节水灌溉技术，充分保障微灌、喷灌、管灌、滴灌等的发展，同时兼顾新的生物节水措施的研究推广，令其相辅相成，并提高滴灌信息化水平，充分利用信息技术来提高灌溉工程的智能化和灌区行政管理的数字化程度，真正改变西北地区的生态环境。