節水灌溉技術在馮家山水庫灌區的應用與發展思路

張 楠 王鳳玲 樊宏孝

（寶雞市馮家山水庫管理局 陜西 寶雞 721300）

農業灌溉用水是用水大戶。節水灌溉是在充分利用天然降水滿足作物對水的需求，盡量少用或不用人工灌溉補水的前提下，優化調配開發利用各種可利用于灌溉的水資源，減少田間輸水過程中損失和田間灌水過程中的損失，提高灌溉水效率。節水灌溉不僅是農業現代化必不可少的組成部分，而且對緩解日益緊張的用水矛盾有著極其重要的戰略意義。

馮家山水庫地處陜西省關中西部，是一座以灌溉為主，兼作防洪、發電、供水、養殖等綜合利用的大（二）型水利工程。可灌溉寶雞、咸陽兩市八縣（區）9.07萬hm2農田。年均灌溉用水近1億m3，灌區農灌用水比重最大，因此發展節水灌溉是十分必要的。

1 常規節水灌溉方法

馮家山水庫灌區常規節水灌溉方法分畦灌與溝灌兩種。

1.1 畦灌

畦灌是小麥等密植作物的灌溉方法。灌區投灌開始，群眾沒有打畦子的習慣，只是大水漫灌。為了改變這種局面，馮家山水庫管理局在灌區設點進行了畦灌示范，講解畦灌的優點，并印發了宣傳材料，要求村組組織群眾對麥田統一打畦，通過幾年宣傳示范，大部分灌區群眾逐步形成了麥田打畦的習慣。

經灌區試驗研究，總結出的畦子規格一般是畦寬2m～2.5m，畦長視田面自然比降和土質而異，地面坡降2‰～5‰，粘性土壤畦長30m～50m，最長不超過70m。沙質土壤，畦子宜短。畦埂高0.25m～0.30m，底寬0.30m～0.40m。地邊埂和路邊埂高不小于0.30m，底寬0.40m～0.50m。

在畦田實行定額灌水，采取合理的單寬流量和改水成數。小畦灌溉，泡地單寬流量5 L／s～7L／s；生長期灌水一般為3 L／s～4L／s。畦長50m左右的采用8成改水，畦長30m左右的采用9成改水。

1.2 溝灌

溝灌是玉米、油菜、辣椒、果樹等寬行作物的灌水方法。在水源充足、農田平整度好的地塊很適合溝灌。管理單位向灌區群眾推廣了“細流溝灌”方法，這種方法既便利管水，又節省時間，其適宜溝長50m，溝寬0.25m，溝深0.20m，腰渠內一般引入流量為0.01m3/s。每次引水控制5個溝，單寬流量0.001m3/s～0.002m3/s。

在用水緊張時，還采用隔溝灌的方法，既縮短了灌溉時間，免除農作物受旱，又照顧了大面積農作物適時灌溉。

2 新型節水灌溉方法

馮家山水庫是一座以灌溉為主的大型水利工程。但是隨著水資源分配新格局的出現及農業生產的發展，都迫切要求灌區實行節約用水，建立節水型灌溉農業。節水灌溉分傳輸節水和灌溉節水兩個方面。傳輸節水方面，灌區主要采用了渠道襯砌的方法。經過多年配套建設，灌區斗渠以上基本實現了混凝土襯砌，分、引渠襯砌也占較大的比例，渠道水利用系數有了較大提高。由于受經濟條件等因素的制約，地面自流灌溉是馮家山灌區現在和今后一個相當長的時間內最主要的灌水方式。為了克服舊的灌溉模式的不利因素，灌區相繼采取了一些節水灌溉技術，灌溉質量好，節水效果顯著，方法簡單靈活，群眾容易掌握。

目前灌區主要采用節水灌溉措施有低壓管灌、波涌管、膜上灌、噴灌、微灌、滴灌、滲灌等，截止2009年底，可灌溉面積0.75萬hm2。

2.1 低壓管道輸水灌溉

1986年，陜西省水利廳、寶雞市水利局、馮家山水庫管理局和西北農業科技大學聯合實施了“馮家山水庫北干11支14斗自壓式低壓管道輸水灌溉試驗工程”。工程于1986年5月動工，1990年完工，共完成斗分管道長6229m，建筑物100座。1987年7月15日夏灌投運后，田間平均灌水定額990m3/hm2，斗分兩級固定管道水利用系數為0.89。

1998年以后，隨著國家對小型水利設施投入力度的加大，機井群低壓暗管輸水灌溉工程在馮家山灌區扶風、岐山縣較多地推廣。截止2003年年底，灌區內扶風縣低壓暗管灌溉面積總計0.187萬hm2；岐山縣暗管輸水工程灌溉面積總計0.072萬hm2，水源為機井灌或渠井雙灌，鋪設UPVC管道82km，運行情況良好。

2.2 波涌灌

波涌灌又稱間歇灌溉和涌流灌溉，它是按一定周期間歇地向溝（畦）供水，使水流推進到溝畦末端的一種節水型地面灌水新技術，具有灌水均勻、節水、節能、灌水效率高和保肥等特點。1996年初，由管理局科技辦牽頭，局灌溉科和法門、強家等灌溉管理處參加的地面灌水技術的應用研究工作開始實施。研究分波涌灌、長畦段灌、小畦段灌等實驗小組。1996年初，法門灌溉管理處先后在扶風縣法門鎮、城關鎮部分村組，選擇不同地面坡度、畦田長寬度、不同耕作條件、不同引水流量的133.33多hm2夏玉米農田，做了大量的測試工作，并在部分斗、分渠如11支8斗、14斗、26斗等渠道上指導群眾采用這種方法灌溉，得出了比較明確的研究結論，取得研究成果。

在實際應用中，采用定流程—變時段法，主要為二灌一歇和三灌兩歇模式。對于150m左右的畦子，以兩灌一歇為宜，可節水15%～21%；200m以上的畦子，以三灌兩歇為宜，可節水25%，灌水平均度可提高15%以上。從灌溉效率看，波涌灌較大畦連續灌可提高灌水效率25%以上，年節約斗口水量1800萬m3，約占年平均用水量的20%，比連續灌產量高25%。

2.3 膜上灌

膜上灌是指灌溉水通過地膜表面的小孔或地膜旁側滲進入作物根區土壤的灌水方法。膜上灌的形式很多，主要有平鋪打埂膜上灌、開溝扶埂膜上灌、翹邊打埂膜上灌、溝內膜上灌、膜縫灌、平鋪壓邊小塊田內膜上灌等。它們都是利用薄膜灌溉，通過不同的鋪膜形式、孔徑和膜縫寬度來解決灌水強度及灌水均勻度的問題。用局部灌溉方法補給作物的根系吸水量，優化調節灌溉作物生長要素，減少水的深層滲漏和無效消耗。1999年，灌區的午井管理處先后在扶風縣的午井鎮原子頭、南坡村等村組，選擇不同的田塊冬小麥30hm2，進行試驗工作；與此同時，鳳鳴、瓦崗寨管理在岐山縣、鳳翔縣平配合選擇一定數量冬小麥田塊，進行對比，取得了推廣成果。

3 節水灌溉措施的優缺點

3.1 畦灌的優缺點

畦灌優點是技術簡單、投資較少。缺點是易土壤造成板結，引起沖刷，灌水不均勻，費水等。

3.2 溝灌的優缺點

溝灌優點是不易破壞作物根部附近的土壤結構，減少了土壤蒸發損失。缺點是適應性小，只適應寬行距中耕作作物。

3.3 低壓管道輸水灌溉優缺點

低壓管道輸水灌溉優點為：①節水，比渠道節水30%左右；②省地，與渠灌相比節水耕地1%～2%；③節能，與噴灌微灌比，比較節能；④增產，由于灌水及時，均勻，增產15%；⑤省工省時，輸水快，供水及時，節水管理用工；⑥投資及運行費用低，投資遠低于噴灌和微灌。缺點是：①本質上仍是地面灌溉；②單個工程控制范圍較小。

3.4 波涌灌優缺點

波涌灌優點為：節水、節能、保肥，水流推進速度快和灌水質量高，并能解決長畦（長溝）灌難以解決的問題。缺點是比畦灌投資大，適用于溝畦長度大，地面坡度平坦，透水性較好且有一定粘粒的土質。

3.5 膜上灌的優缺點

膜上灌的優越性很多，主要有：①節水效益顯著。該項技術一般節水在30%以上，每公頃節水約1250m3。②灌水質量好。膜上灌由于避免了深層無效滲漏，灌水均勻度可達0.88～0.9。③增溫、調溫、保墑。由于地膜覆蓋，土壤可積蓄熱量，增加了積溫。同時，水分不易蒸發，保墑性好，延長了灌水周期。④保土、保肥效果好。它有效地減少了對土、肥的沖刷和流失，并能保持土壤疏松不板結，通氣性好。⑤可防止或減輕土壤的次生鹽漬化。⑥增產效益顯著。各地統計資料表明，膜上灌較一般灌溉增產幅度在15%～25%左右，最低也在10%以上。膜上灌的缺點是投入比較大，目前主要應用于經濟作物；需要管理非常精細。

4 發展節水灌溉的目標

馮家山水庫灌區發展節水灌溉的目標任務是：新增節水灌溉面積2.25萬hm2，累計達到3.00萬hm2，其中低壓管道輸水工程0.75萬hm2，波涌灌0.75萬 hm2，膜上灌1.00萬hm2，噴灌、微灌、滴灌、滲灌等0.5萬hm2，年均節水3000萬m3。為實現遞進目標，應從以下工作抓起：①廣泛宣傳，爭取多方支持；②多渠道增加節水灌溉投入；③加強項目管理；④加大改革力度；⑤加大科研示范和培訓力度。

5 發展節水灌溉的思路

馮家山水庫灌區發展節水灌溉的總體思路為：以提高農業綜合生產能力和農業現代化裝備水平、促進農業種植結構調整、發展農業生產為目標，以提高灌溉水的利用率為中心，因地制宜確定節水灌溉工程模式和標準，努力開發利用雨洪水、再生水資源，科學合理配置灌溉用水，不斷提高工程管理水平，為實現農業可持續發展和建設節水型農業提供水源保障。陜西水利