民乐县绿化景观节水灌溉技术应用现状及对策

朱玉春

（民乐县洪水河管理处，甘肃民乐 734500）

民乐县位于甘肃省张掖市东南部，地处河西走廊中段，地理坐标为东经100°22′59″～101°13′9″、北纬37°56′19″～38°48′17″，总面积为3 687 m2，海拔1 589～5 027 m[1]。境内地势东南高、西北低，属大陆性荒漠草原气候区，年平均气温3.2 ℃，年降水量246.2～530.7 mm，年日照时间2 666.1～3 248.7 h，是典型的内陆干旱区[2]。绿化景观生态治理是提高民乐县生态环境质量、促进其可持续发展的重要手段[3]。近年来，受气候变化和人类活动的影响，民乐县水资源短缺问题日益凸显，绿化景观生态治理中缺水现象严重，导致植被生长受限，生态环境恶化[4]。因此，研究民乐县绿化景观生态治理节水灌溉问题具有重要意义。推广和应用节水灌溉技术可以降低绿化景观灌溉用水量，提高水资源利用效率和绿化植物成活率[5-6]。笔者介绍了民乐县基于绿化景观进行生态治理的基本情况，总结了绿化景观常用的节水灌溉方法，并分析了节水灌溉中存在的问题和对策。研究结果可以为政府和企业制订绿化景观生态治理节水灌溉策略提供参考和技术指导，促进节水灌溉技术在民乐县的普及和应用。

1 绿化景观和生态治理概况

近年来，民乐县将祁连山国家公园体制试点建设、山水林田湖草生态保护修复试点工程建设等项目与西区滨河景观带治理、高铁大道绿化、张扁高速民乐出入口绿化等工程相结合，实现了城区绿化量与质的全面提升。目前，民乐县已建成“五大公园”及文化广场、小游园等10 余处公共绿地，并通过拆墙透绿、腾地造绿的方式实现了城区庭院和住宅小区的绿化提升改造工作，栽植各类苗木5 700 株、花卉10 万多株；建成世纪大道、祁连山路等多个道路绿化亮点，形成了四季常青、两季有花、色相丰富的城市绿化新景观。截至2023 年，城区绿化树种有40 多种，已建成区的绿地总面积达到389.97 hm2，绿地率在41.48%以上，绿化覆盖率达到42.54%，人均公园绿地面积在22.25 m2以上，城市公园绿地服务半径覆盖率在90%以上。在绿化景观建设和生态治理过程中，水分管理至关重要，尤其是像民乐县这样的西北干旱地区，采用节水灌溉可适时、适量地进行灌溉，既可以提高绿化质量，又可以节约水资源。

2 绿化景观中常用节水灌溉措施

2.1 灌溉系统优化

在绿化景观中，采用高效节水灌溉系统进行灌溉可以有效减少水分的蒸发和流失，提高水资源利用效率。常用的节水灌溉系统有滴灌系统、喷灌系统、微喷灌系统和渗灌系统（见表1）。滴灌系统是一种通过管道，利用水泵或地形形成的自然落差将水直接输送到植物根部的灌溉方法，水流速度慢、蒸发损失小，可有效减少水资源的浪费。喷灌系统是一种借助动力机、水泵、管道和喷头等设备，将灌溉用水通过压力管道运输，并通过喷头将水以雾状分散到灌溉区的一种灌溉方法。相较于传统灌溉技术，该技术更加节水，灌溉范围更广。微喷灌系统是喷灌系统的改进，喷水量较小，通过管道末端的灌水器喷施细小水滴或水雾至植物根系附近，既能节约用水，又能保证作物的水分需求，同时可以避免地表径流和深层渗漏损失。渗灌系统是由水源、水泵、输配水管网、渗水管和控制设备等形成的一种地下灌溉形式，主要是通过地下的渗水管和土壤的毛细作用将灌溉水输送给土壤，可有效减少灌溉水分蒸发和地表径流损失。

表1 不同高效节水灌溉系统

2.2 灌溉调度管理

应用节水灌溉时需要合理安排灌溉时间和水量，避免过量灌溉导致资源浪费。灌溉前需要根据植被类型和灌溉期的气候、土壤条件确定灌溉方案，避免浪费水资源。条件允许时，可利用数字化技术和物联网技术辅助节水灌溉。具体而言，可在绿化景观中布设传感器、控制器，应用智能化算法，计算植物最小需水量，并确保水分在适当的时间和位置供给，实现定时、定量、定次的科学灌溉，保证灌溉的均匀度。

2.3 雨水收集和利用

在绿化景观设计中，设置雨水收集系统，将自然降水收集起来，经过处理后用于绿化灌溉，既可以减少水资源浪费，又可以降低城市排水压力，减轻环境污染。1）在屋顶或其他表面安装雨水收集装置，如屋顶排水系统、雨水收集槽等，用于收集和储存雨水。2）采用截污挂篮装置和弃流过滤装置等初期过滤设备过滤掉落在屋面、路面或地面的雨水中的较大垃圾、悬浮物、树叶及其他杂质。3）安装紫外线消毒器、氯气消毒器、沉淀池、过滤器等后期消毒过滤设备，避免灌溉用水携带病原体使园林植物感染病虫害，同时避免土石等堵住输水管。还可以在园林景观附近开设蓄水池，用于储存收集到的雨水，并通过输水管道与灌溉系统连接，用于节水灌溉。此外，可安装反冲洗装置，通过喷水、振动等方式清除过滤器、输水管道内的杂质，确保雨水收集系统正常运行。

2.4 再生水利用

再生水是指经过处理能够重新利用的工业废水或生活污水。相较于人类生活用水，园林灌溉用水的水质要求更低，将工业废水或生活污水进行适当处理后既可以满足绿化景观的灌溉需求，又可以减少污水排放量，减少排污水体压力。先建立再生水收集系统，将经过处理后的再生水收集起来；将收集到的再生水储存在蓄水池、水箱等储存设施中，根据灌溉需求和水质情况，对再生水进行进一步处理（见图1）。处理方法以生物处理、理化处理和膜处理为主，生物处理主要针对有机物浓度高的污水，主要方法有接触氧化法、活性污泥法等；理化处理是物理方法和化学方法的结合，如活性炭吸附、混凝沉淀等；膜处理则是采用膜技术，如反渗透技术等，对再生水进行深度处理。随后即可将处理后的再生水分配到各灌溉区域用于灌溉。

图1 再生水处理基本流程

2.5 土壤改良

土壤改良可通过一系列的措施和方法，改善土壤的结构和性质，从而提高土壤的持水能力，减少灌溉用水，节约水资源。1）在栽植植物时，可将腐熟的有机肥、粪肥等富含有机质的基肥施入土壤，可以改善土壤的结构，增加土壤孔隙度，提高土壤的保水性能。2）在高温干旱的天气条件下，可以在灌溉后将枯枝落叶、稻草等覆盖在土壤表面，可以减少水分蒸发，保持土壤湿润。3）定期进行深翻和松土处理，可以改善土壤的通气性和渗透性，增加土壤孔隙度，有利于土壤吸收和储存水分。4）向土壤中添加珍珠岩、蛭石等多孔质材料，增加土壤的孔隙度，提高土壤的持水能力；还可以通过施用保水剂等手段，改善土壤结构，提高土壤持水能力，减少灌溉次数和灌溉水量，提高植被的抗旱性。

3 存在的问题

3.1 应用范围较小

虽然目前民乐县已经逐步推广节水灌溉，但仍有部分区域采用漫灌、洒水车浇灌等灌溉方式，造成水资源的严重浪费。此外，民乐县对绿化景观节水灌溉的普及力度不足，许多园林绿化从业者和相关企业对节水灌溉的重要性认识不足，节水意识也较为淡薄，因此对节水灌溉的应用较少。

3.2 施工、管理队伍缺乏专业性

民乐县的园林绿化节水灌溉施工、管理队伍的专业性不强，制约了节水灌溉的发展。部分施工队伍专业素质不高，导致节水灌溉工程的质量难以得到保障，进而影响节水灌溉的效果。

3.3 自动化程度不高

目前，民乐县绿化景观节水灌溉的自动化程度普遍较低，多采用人工操作。土壤墒情调查工作也多通过人工进行，整体工作效率不高。

3.4 设备维护不到位

在民乐县绿化景观节水灌溉过程中，部分地区存在设备维护不到位的问题，导致灌溉设备运行效率降低，甚至出现故障，从而影响节水灌溉效果。

4 对策建议

4.1 扩大应用范围

民乐县应进一步推广滴灌、喷灌、微喷灌、渗灌等节水灌溉系统，建设雨水、生活污水、工业废水再利用系统；制定相应的政策法规，鼓励和支持采用节水灌溉技术，促进节水灌溉设施的安装和使用，提高节水灌溉的应用程度。同时，应加大节水灌溉的宣传普及力度，通过电视、报纸、广播、新媒体平台等各种渠道和形式，提高园林绿化从业者和公众的节水意识，形成全社会共同参与园林绿化节水灌溉的良好氛围。

4.2 提高团队水平

1）民乐县应加强对施工队伍的专业培训，提高从业人员的技术水平和综合素质，确保节水灌溉工程的施工质量。2）建立节水灌溉技术示范基地，展示先进的节水灌溉技术和设备，向相关从业者示范推广，并定期提供相关技术咨询和支持。3）开展有关节水灌溉技术和方法的宣传教育活动，向相关从业者普及节水灌溉的知识和技能，提高其专业性。

4.3 提高自动化程度

民乐县应增加绿化景观节水灌溉的自动化设备投入，通过土壤湿度传感器、温湿度传感器等设备，实时监测土壤水分含量、气温、湿度等环境参数，为灌溉系统提供准确的数据。根据传感器获取的数据，控制器可以智能地计算出植物的需水量，并通过执行器控制灌溉设备的开关，完成自动化的灌溉操作，达到省工、节水的目的。灌溉结束后，还可以通过对传感器数据的分析和处理，结合植物生长模型和水分需求模型，自动进行决策和调整，实现灌溉方案的优化。

4.4 加强设备维护

针对设备维护不到位这一问题，民乐县应定期进行检查、维修和更换零部件，加强对灌溉设备的维护保养，确保设备的正常运行。同时，应提高维护人员的专业素质，确保其能够正确、及时地处理设备故障。

5 结语

受全球气候变化和人类活动的影响，水资源短缺和生态环境恶化已成为我国乃至全球面临的重要问题。节水灌溉是节约水资源、提高绿化景观质量的重要手段，通过对民乐县绿化景观生态治理节水灌溉现状、问题及对策进行深入分析，为民乐县园林绿化水分管理工作提供参考。然而，此次研究仍具有一定的局限性。研究范围集中在民乐县，研究空间尺度较小，缺少多地的对比分析。对节水灌溉问题的分析侧重于技术和管理层面，对政策、经济等方面因素涉及不深。在今后的研究中，将扩大研究范围，对其他地区进行对比分析，以提高成果的普适性；同时从更多维度（政策、经济等）探讨节水灌溉问题的成因和解决途径，为民乐县乃至全国绿化景观生态治理节水灌溉提供更为全面的理论支持。此外，将考虑分析无人机喷灌等新型节水灌溉系统的应用在民乐县的可行性，为民乐县节水灌溉工作提供更多创新思路。