摘要:本文論述了目前新疆農業主要采取的節水灌溉技術及其成果,并將農業節水與工程節水技術相結合,利用先進的灌溉管理體制來實現新疆農業節水的高效快速發展。
關鍵詞:節水灌溉;節水技術;節水灌溉。
我國是一個農業大國,引水灌溉歷史悠久。近年來,隨著灌區更新改造、農業綜合開發、世界銀行貸款以及扶貧等多個項目的實施,灌區加大渠道防滲工程建設,以緩解農業灌溉用水的供需矛盾。
1. 節水灌溉的社會背景
我國水資源總量為2.8×"10"rn3,占全球總量的"6%,但人均占有量僅為世界平均水平的1/4,是全世界"13個人均水資源最匱乏的國家之一。新疆作為全國面積最大的省區,土地面積達165萬km2,占全國土地面積的1/6,而水資源總量則為882億m3,僅占全國水資源的3%。由于經濟生活的迅猛發展,水污染問題越來越嚴重,不僅降低了水的使用功能,進一步加劇了水資源的短缺。
統計資料表明,新疆農業用水80%以上是靠灌溉完成的,灌溉水源主要來自高山冰川雪水,部分來自地下水開采。而令人可惜的是,這部分水源決大多數流失于盆地沙漠或積水成為咸水湖,使得水資源利用和開發效率低下。
2010~2020年期間,新疆維吾爾自治區財政將每年拿出6億元的補助資金來發展3000萬畝高效節水灌溉工程,其中近5年實施1800萬畝,力爭到2020年基本完成規劃內大型灌區續建配套和節水改造任務,降低農業用水比例,既為農業可持續發展打下基礎,也為其他產業發展預留空間。于此同時,80%的地州出臺了促進節水建設的優惠政策,形成了多渠道投入機制。
2.節水灌溉新技術
節水技術,簡單的來講就是指采用先進的農業節水技術,提高灌溉水的利用率和水的生產率。它是比傳統的灌溉技術明顯節約用水和高效用水的灌水方法、措施和制度等的總稱。農業節水技術主要有5個發展方面,包括工程技術、生物技術、農藝技術、化學技術和管理技術及其5種技術的綜合技術集成,其中每一類節水技術又包括許多方面。
近幾年,新疆加快了節水灌溉技術的發展,各地結合實際,因地制宜地總結和推廣了以下幾種節水技術:
(1)渠道防滲技術
渠道防滲技術是杜絕或減少由渠道滲入渠床流失水量的工程節水技術和方法,新疆大部分農灌輸水手段是渠道。常用混凝土、土料、水泥土、漿砌石、瀝青混凝土等剛性材料及PE、PVC 及其改性薄膜材料建渠道防滲層,當流量較小的渠道可以采用U型混凝土進行防滲,可以減小過水斷面,提高輸水流量,同時還省地、省料。渠道防滲襯砌是以提高渠系水利用率為主要措施,采取渠道防滲措施以后,可以減少滲漏損失70%~90%。渠道防滲效果在很大程度上取決于襯砌材料,目前普遍采用的材料為剛性材料、土料和膜料三種。
(2)低壓管道輸水技術
低壓管道輸水灌溉技術是利用塑料或混凝土等低壓輸水管道代替輸水土渠將水直接送到田間灌溉作物,以減少水在輸送過程中的滲漏和蒸發損失的技術措施。低壓管道輸水灌溉系統有移動式、固定式和半固定式三種,管道輸水具有節水、輸水效率高、省地、省時和增產等優點,與土渠相比較,利用管道輸水水的利用系數可提高到0.95,節電20%~30%,省地2%~5%,增產幅度10%左右。用管道輸水則可基本避免水面蒸發與渠床上雜草的蒸騰等輸水損失。
(3)畦灌、溝灌技術
畦灌是耕地經平整后,利用畦埂將田塊劃分成小塊進行灌溉;溝灌是耕地經平整后,以一定距離開成一道道輸水溝,灌溉水通過水溝進行灌溉。畦灌、溝灌都是對大水漫灌方式的一種改進,以達到節約灌溉用水的目的。灌水時將水引進田后,在畦面上形成薄水層,沿畦長方向流動,借重力作用邊流動邊濕潤土壤,一般畦田大小為寬2-4米,長30-60米,如地面坡降大,土壤透水性弱,畦子可長些,反之則短些。
(4)噴灌技術
噴灌是一種機械化高效節水灌溉技術,它是利用專門的設備把水加壓,或利用水的自然落差將水壓送到灌溉地帶,通過噴頭噴射到空中散成細小的水滴以達到均勻灌溉的目的。噴灌的灌水均勻度可達80%~85%,水的利用率達80%,噴灌可節水50%,用水量較地面灌溉省水30%~50%;此外,可提高作物產量,比地面灌溉可提高產量增產10%~30%;不需平整耕地、修建田間農毛渠和打埂等工作。根據噴灌在新疆的應用狀況看,采用半固定式或全移動式噴灌系統較好,運行操作較方便,設備投資適中。機組式噴灌系統目前較少,但由于新疆田地寬廣,農業機械化程度較高,一旦經濟條件達到要求,使用機組式噴灌系統勢在必行。
3節水灌溉技術在新疆應用成果
據統計,目前新疆節水灌溉面積已達2500萬畝,占全國的70%以上,為鼓勵農民采用節水灌溉,新疆政府采取了給施行節水灌溉的農民每畝補貼200元的鼓勵政策,試圖借此幫助實現農業生產方式的轉變。
截止2008年底,新疆通過對渠道進行防滲襯砌、利用管道輸水減少輸水過程的滲漏和蒸發損失、大力發展噴灌、滴灌、微噴灌等高效節水灌溉技術,農作物灌溉方式已從以往的澆地逐漸轉向澆作物,大幅度提高了輸水效率和水的利用率。新疆灌溉渠道總長25萬km,已防滲10.23萬km,防滲率達到40.3%。其中,干、支、斗三級渠道總長13.8萬km,已防滲8.5萬km,防滲率達到62%;灌溉水利用系數為0.466,毛灌溉定額為700m3/畝。工程節水灌溉面積達到2497萬畝;田間高效節水灌溉面積達到614萬畝,其中噴灌面積60萬畝,微灌面積514萬畝,低壓管道灌面積40萬畝。
目前,新疆農業節水型灌溉面積占總灌面積46.5%,高出全國平均水平8.4%。在高效節水面積中,微灌比重65.73%,高出全國56.8%;渠道防滲面積比重48.1%,高出全國30.2%。節水灌溉的快速發展,為極為干旱的新疆水資源可持續利用,優化配置經濟用水結構調整目標發揮著重要作用。結果表明,微灌和低壓管灌是農業高效節水發展主體,與目前推廣微灌等高效節水現狀相吻合。
總之,新疆大型灌區的田間灌溉,在相當長的時期內,仍然會以地面灌溉為主。現階段地面灌溉方式依舊以渠道防滲、標準溝、畦灌溉為重點的常規節水措施為主,以加快地下水開發、治理鹽堿地為突破口,把設施農業、高效林果業基地建設作為重點,積極做好滴灌、低壓管灌等田間高效節水。隨著高效田間灌水技術的成熟,輸配水有低壓管道化方向發展的趨勢。
參考文獻:
1、創新機制以高效節水建設為重點全面推進新疆農村水利工作,新疆自治區水利廳,2011.3.28;
2、楊麗豐,何宏謀,梁志勇".西北內陸河灌區節水灌溉模式及節水效果分析[J].人民黃河,2007,29(11):66—67.70.