农业节水灌溉技术在景电灌区水资源高效利用中的运用

崔 燕

（甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心，甘肃 白银 730400）

景电灌区工程作为一项重大的引黄灌溉工程，不但能有效推动灌区的农业发展，对改善周围的生态环境以及有效提升人民生活水平也发挥了重要作用。随着我国水资源的日益紧缺，景电灌区的农业水资源存在着很大的供需压力，这就要求积极运用农业节水灌溉技术，通过保证水资源的高效利用逐渐实现供需平衡，并大力开展节水农业，充分发挥景电灌区的最大价值。

1 景电灌区的用水现状分析

1.1 农业用水分析

景电灌区灌溉面积有100多万亩（1亩≈667 m2），其中夏季主要种植小麦及大麦，占所有耕地的50%以上，秋季主要种植玉米，占所有耕地的30%以上。根据不同作物在播种之前以及生长周期内的灌水次数以及灌水时间进行分析，对不同作物需水规律、降雨时间分布、地下水的利用情况进行充分考虑，就可以得出景电灌区农业一年所需用水大概4.64 亿m3，具体数据如表1所示。

表1 景电灌区农业用水需求表 单位：亿m3

1.2 生活用水以及其他用水分析

与此同时，景电灌区还承担着红水、漫水滩等21个城乡的供水任务，其中，城镇的生活用水主要包括城镇居民生活用水、公共用水以及城镇河湖环境补水等等。近年来，随着城镇人口的增加以及生活水平的不断提升，城镇生活用水量也在逐年递增。为了保证灌溉区的生态系统稳定以及生态环境能实现良性动态平衡，每年还需要运用部分水资源作为生态用水。

1.3 水资源的供需平衡分析

通过对灌区供水量以及用水量进行计算就可以得出灌区的水资源供需平衡关系。近年来虽然灌区对节水灌溉技术进行了改造，有效提高了水资源的利用系数，但是随着城镇人口的不断增加以及水资源的紧张，灌区的水资源供需平衡依然存在很大不足，并且有逐年加剧的趋势，具体数据如表2 所示。所以需要积极运用节水灌溉技术，实现水资源的高效利用。

表2 景电灌区水量供需平衡表 单位：亿m3

2 农业节水灌溉技术对景电灌区的意义

景电灌区在实际的灌溉过程中，采用景电工程的泵站从黄河提水进行灌溉，整体的供水成本较大，在国家的调控下水价一直保持在相对稳定的状态，但是随着灌区经济的不断发展，人口数量的不断增加，调水任务的压力也在逐渐增大。同时景电灌区灌溉面积逐渐扩大，这就要求必须加强对水资源的管理，从而对水资源利用和水资源保护进行有效结合。所以在景电灌区持续发展过程中，采用农业节水灌溉技术对实现水资源的高效利用有着重要作用。对景电灌区的水资源运用现状进行研究，可以发现，景电灌区的供水能力很难得到有效提升，特别是在提水量受限以及供水能力严重不足的情况下。因此，景电灌区必须应用农业节水灌溉技术，采用有效的节水措施以保证水资源能实现高效利用，从而建立节水型社会，保证景电灌区和谐健康发展。在景电灌区应用农业节水灌溉技术，发展节水农业，这对景电灌区的农业可持续发展有着重要意义，并且能为我国社会的持续稳定发展奠定良好基础。

3 农业节水灌溉技术的优缺点分析

3.1 地面灌溉法

地面灌溉法主要通过田间渠道或者管道将水资源输入田间，在灌溉过程中水流呈连续薄水层或者小水流进行灌溉。这种灌溉方式主要借助重力作用以及土壤毛细血管作用对土壤进行浸润，通常这种方式也被称为重力灌溉法，这种灌溉方式主要可以细分为以下几种。

1）畦灌法。这种方式是在实际应用过程中通过修筑的土埂将灌溉土块分成一系列的长方形田块，在进行灌溉时，灌溉水进入田间后会在田间形成一个很薄的水层，然后随着重力作用在田间均匀流动，借助重力作用以及土壤毛细血管作用，以垂直的方式对土壤进行浸润，从而达到灌溉的目的。这种方式主要适用于灌溉窄行距密植作物或撒播作物。

2）沟灌法。这种方式是先在作物的种植行间挖掘灌水沟，灌溉用水从输水沟进入灌水沟后，在重力作用下流动，同时借助土壤毛细血管作用从沟底和沟壁向周围渗透，从而达到湿润土壤以及灌溉的目的。灌溉过程中，在沟底也有重力作用对土壤进行浸润。所以将其和畦灌法进行比较就会发现，这种方式的节水效果要优于畦灌法。

3）涌流灌溉法。这种方式是在实际应用过程中断续性地按照一定周期向灌水沟、畦内供水，在达到一定水量后停止供水，过一段时间后再继续供水，通过反复向灌水沟、畦内供水，达到节约用水的目的。

4）地膜覆盖节水灌溉。膜畦灌：这种方法在实际应用过程中先将塑料薄膜平铺在畦面上，然后将作物种植在塑料薄膜的畦面以下，这样灌溉用水在引入畦田后，就可以直接在薄膜上流动，水通过放苗孔或者人工打的补水口渗入土中，达到灌溉的目的。膜沟灌：这种方法指实际应用过程中在沟底和沟坡甚至一部分沟背上铺塑料薄膜，在沟坡或沟背上种植作物，水流通过沟内地膜上专门打的孔渗入土壤，完成浇灌过程。膜下滴灌：这种方法指实际应用过程中先在土壤表面覆膜，然后在地膜下设置滴灌带进行灌溉，这种方式比较适用于干旱缺水地区，其在我国西北地区得到了广泛应用[1]。将膜畦灌、膜沟灌、膜下滴灌这三种方法与传统的畦灌法及沟灌法进行比较就会发现，前者蒸发量小、深层渗漏少，同时在灌溉过程中不会冲刷沟、畦，不会造成土壤板结。在应用过程中，还能做到保温、保墒，保证田间的灌水均匀等，能实现对水资源的高效利用。

3.2 喷灌法

喷灌法是运用专门的设备将灌溉水加压或者利用地形落差形成自压，然后通过管道系统运输进行灌溉的一种技术。这项技术在实际应用过程中通过压力将水运送至喷头，以喷射形式在空气中形成分散的细小水滴，水滴像天然降雨一样降落到地面，并在土壤毛细血管作用下渗透到土壤内部进行灌溉。喷灌法具有省水、增产、省工、省地以及适合机械化灌溉等优点。喷灌法也有一些缺点，例如在应用中需要一定量的压力管道以及动力机械装备，在应用中会消耗较多的能源，前期投资较大，需要较高的维护保养费用以及很强的管理技术，而且在实际应用过程中易受到风力影响，假如风速大于三级时不宜使用喷灌法[2]。

3.3 微灌法

微灌法是通过一套专门的设备对水资源加压或者利用地形落差进行灌溉的一种技术，这项技术在实际应用过程中能够使水或者溶于水的化肥以较小的流量均匀、缓慢地对作物根系周围的土壤进行浸润。微灌法在实际应用过程中主要借助土壤的毛细血管作用，对作物周围的土壤进行浸润，所以这项技术也被称为局部灌溉法。根据细小水流由灌水器流出方式的不同，微灌法又可以分为微喷灌法和涌泉灌法等。微灌法具有节能、省水等优点，对于环境适应性较强，可以有效增加作物的产量。但是微灌法也存在一些缺点，例如这项技术投资成本较高，在应用过程中对水质的要求较高，可能会影响到根系发育，在应用过程中存在盐碱化威胁[3-4]。

3.4 渗灌法

渗灌法是利用建筑在地下的专门设施将灌溉用水引入田间耕作层，借助土壤毛细血管作用自下而上地对土壤进行浸润，从而达到灌溉的目的。渗灌法在实际应用过程中，利用地下管道将灌溉用水输入田间，埋于地下一定深度的渗水管道，然后通过渗透作用进行灌溉，这项技术在应用中能保证土壤依然保持疏松状态，不会对土壤结构造成破坏，不会造成土壤表面板结，能为作物提供良好的土壤以及水分条件。由于地表土壤湿度低，所以可以有效减少地面的水分蒸发，输水管道埋于地下，可以有效减少灌溉所占面积，保证田间作业以及交通能变得更加方便，保证在灌溉的同时能进行农事活动。灌水效率较高，可以有效节约用水量，还能有效减少杂草的生长以及病虫害的发生，在实际灌溉过程中由于压力较低，可以有效减少能耗，对能源节约也有着重要作用[5-6]。

这项技术也存在一些缺点，例如由于表层土壤湿度较差，会不利于作物种子的发芽以及幼苗的生长，同时不利于浅根系作物的生长。该技术投资成本较高，具体施工过程比较复杂，同时在管理和维修中也存在很大困难。在应用过程中一旦出现管道堵塞或破坏的情况，检查和修理工作的难度很大，而且应用过程中容易发生深层渗漏问题，特别是在透水性较强的轻质土壤中应用时很容易产生渗漏损失[7-8]。

4 景电灌区农业节水灌溉技术的应用分析

景电灌区的气温变化较大，日常降雨量稀少，蒸发量较大，每日日照时间较长，无霜期较短，同时还存在着风沙天气，在春季特别明显，属于典型的大陆性气候。因此，理论上选择渗灌法以及微灌法的节水效果更好，但是在实际应用过程中，由于这两种方法整体的投资成本较高，会导致受益单位难以接受，从而影响到景电灌区整体发展。喷灌法在实际使用过程中由于受到自然因素的影响严重，特别是容易受到大风天气影响，故很难在景电灌区进行有效应用，使用喷灌难以保证景电灌区作物的正常生长。所以经过研究，在景电灌区的节水灌溉技术的选择过程中，笔者认为地面灌溉技术是最合适的选择。在实际应用畦灌法及沟灌法等灌溉技术的过程中，为了有效节约水资源，需要利用平地仪器整平土地，在应用中可以改长畦为短畦，同时有效缩短畦宽及其大小，从而有效减少水分在田间的蒸发量以及深层渗漏量。通过采用这种节水灌溉方法，保证受益单位能够更好地接受以及理解，达到应用节水灌溉技术保证水资源的高效利用的目的。

地膜覆盖节水灌溉技术是在畦灌法及沟灌法的基础上进行研究得出的灌溉技术，在实际应用中通过覆盖地膜可以有效减少田间水分蒸发量及深层渗漏量，而且具有对土壤结构破坏小以及保墒、保温等优点，同时灌溉需水量得到有效降低，充分提高了水资源的利用效率。覆膜节水灌溉技术又分为膜上滴灌以及膜下滴灌，在景电灌区有效应用膜上滴灌技术，能够极大程度地节约水资源。与膜下滴灌技术相比，膜上滴灌技术在实际应用过程维修更加方便，从而更能被受益单位接受，所以这项技术推广起来更加容易方便。

无论采用哪种节水灌溉方式，都必须要以节约水资源、提高经济效益为根本目标，这样才能保证采用合理的灌溉方式，逐渐提高水资源的利用效率，有效保证景电灌区能实现水资源的供需平衡，为灌区的持续发展奠定良好基础[9-10]。

5 结束语

综上所述，景电灌区面积较大、受益单位较多，且目前各受益单位对于农业节水灌溉技术认识不尽相同，这对农业节水灌溉技术在景电灌区的高效应用造成了一定影响。这就要求在国家政策的大力支持下，景电灌区各受益单位充分认识到农业节水灌溉技术的重要意义，通过大力发展节水农业，有效实现增产、节水、增效的目标，通过采用科学合理的农业节水灌溉技术保证水资源的高效利用，推动景电灌区农业可持续发展。