淺議阿凌達河節水增效示范區灌溉技術

□李敬

發展節水農業是緩解我國水資源緊缺矛盾、提高農業綜合生產能力的戰略舉措。近年來，我國相繼實施了節水灌溉示范區建設、大型灌區續建配套與更新改造、節水農業綜合技術示范等一批節水農業項目，因地制宜地推行了管灌、微滴灌、渠道防滲和噴灌等節水措施，推廣了一批農作物節水品種和農藝節水技術。黑龍江省作為全國的重要商品糧生產基地，節水農業建設投入正逐年加大，已建成的節水灌溉示范區也取得了顯著成效，鶴崗市阿凌達河灌區節水增效示范區就是其中之一。

一、灌區概況

阿凌達河灌區位于鶴崗市郊區南部，示范區位于阿凌達河下游，灌區總控制面積0.27×104hm2，其中水稻面積0.08×104hm2。示范區屬于溫帶大陸性季風氣候，冬季寒冷，多西北風；夏季溫暖多雨，多東南風。年平均風速3.7m/s，多年平均氣溫2.7℃，平均最高氣溫27℃，平均最低氣溫-26℃，土壤凍結深度在1.8m～2m，無霜期為131天，多年平均蒸發量1250mm，多年平均降水量473mm，平均日照為2535h/a，＞10℃以上的活動積溫在2550℃～2650℃之間，6月～8月降水占全年降水量的60%。

示范區內的土壤主要為砂壤質草甸土、暗棕壤土和草甸土，該區土質肥沃，有機質含量高，黑土層厚0.2m～0.5m，從土壤結構及其理化性質分析，該區土壤適合水稻生長。

灌區現有總干渠1條，支干2條，總長10km；支渠9條，長22km；渠系建筑物8座。由于灌區農民節水意識淡薄，采取的灌溉模式多是傳統的漫灌、續灌等耗水量大的灌水模式，灌水毛定額達到1.45×104m3/hm2。水的損失較大，加之灌區建筑物不配套，難以有效控制灌溉用水，跑、冒、漏現象較為普遍。

二、節水技術措施

（一）工程措施

節水灌溉的主要途徑是減少各級渠道的輸水損失，提高渠道水的有效利用系數。經對比研究我省其他地方的渠道防滲措施，在施工中，該示范區主要采用了以下兩種方法。

1.土工膜（復合土工膜）加現澆混凝土。土工膜和復合土工膜是最好的柔性防滲材料，在它上面加以4cm～8cm厚混凝土（少筋混凝土） 為剛性護面襯砌的結構型式，適合大中型梯形渠道，特別是素混凝土防滲渠道以其造價低廉而被廣泛應用。混凝土的設計等級應根據氣候條件、渠道的設計流量、流速來確定，其最小允許值為：強度等級C15，抗凍等級F100，抗滲等級W6。采用土工膜加混凝土板襯砌做渠道防滲處理，防滲效果最好，但工程造價也最高。阿凌達河示范區在2001年的施工中就是采用的此種施工方法。護砌長度1750m的干渠，渠道按設計斷面整形后，渠底鋪設一布一膜，上面平鋪50cm粘土。渠道側壁鋪復合土工膜（二布一膜），現澆C15素混凝土板，厚8cm，每2m設1道伸縮縫，固腳是截面尺寸為15cm×30cm的素混凝土。經過兩年多的運行，陰面出現1條縱向裂縫。主要原因是土壤的含水量較大，冬季凍脹所致。

2.土工膜（復合土工膜）加混凝土預制板。一般擬建的防滲渠道，多為舊渠道改建工程，普遍存在施工與行水時間的矛盾，施工時采用預制混凝土板，這樣在停水期施工，就不會影響行水。同時，此種防滲結構形式，基本上緩解或減輕了凍害，2003、2004年都是采用這種施工方法，效益顯著。干渠護砌長度為2700m，支渠為1500m。邊坡防滲采用土工膜（二布一膜400g/m2）上鋪10cm粗砂，最后鋪C15、F100的素混凝土（預制），規格為70cm×50cm×8cm，護頂板規格為30cm×50cm×8cm，固腳是截面尺寸為15cm×30cm的素混凝土。經過近兩年的運行，效果良好。

在我國北方凍土區，渠道混凝土襯砌受凍融破壞十分普遍。阿凌達河示范區采用的是北京綠色北方節水技術研究中心研發的聚苯乙烯泡沫保溫板，效果較好。

具體施工方法是，在陽面渠道側壁采用土工膜上鋪10cm粗砂，最后鋪C15、F100的素混凝土（預制），在渠道的背陰側采用土工膜上鋪10cm聚苯乙烯泡沫板，最后鋪C15、F100的素混凝土（預制），詳見下圖。

（二）節水措施

1.經濟節水措施。實行“計量供水”。即在分水口處設置分水閘，在防止跑水的同時，可有效控制用水量。把水尺設置在分水閘的閘墩上，再利用流速儀測出相應水位的流速，根據相應水位的斷面尺寸乘以流速計算出相應的流量。通過這種方法最后計算出總的用水量，按方收費，促進農民節約用水。

2.技術節水措施。大力推廣“薄淺濕曬”節水灌溉模式，即薄水插秧、淺水返青、分蘗前期濕潤、分蘗后期曬田，拔節孕穗和抽穗開花期保持薄水、乳熟期濕潤、黃熟期濕潤落干，以此來全面提高灌溉水的利用系數，達到節水增效的目的。阿凌達河示范區的灌溉用水模式見表2。

三、節水灌溉的效益

通過實施節水灌溉，可達到節水增產的效果。渠道采用防滲措施后，可大幅度提高渠道水的利用率，降低灌溉定額，緩解農業用水危機，經濟效益顯著。表2給出了示范區內渠道采用防滲措施前后灌溉定額及水的利用系數的變化對比。

表1 鶴崗市阿凌達河灌區節水增效示范區灌溉模式

表2 灌溉定額及水利用系數變化對比表

由表2可知，渠道采取防滲措施后，用水定額減少了8736.0m3/hm2，示范區內0.08×104hm2水田可節水699×104m3，可增加水田灌溉面積0.12×104hm2。按水稻4500元/hm2，整個示范區的年總收入增加540萬元，真正實現了節水增效的目的。