□黃 珂 □丁 艷(中牟縣水務局)
中牟縣地處河南省中部,東經113°46’~114°12’,北緯34°26’~34°56’,位于黃河下游沖擊扇面南翼之首,全縣水資源總量為6.80億m3,人均擁有可利用水資源為1062m3,是一個水資源緊缺的縣城。加之,中牟縣是一個典型的農業大縣,隨著現代農業種植結構的不斷調整,灌溉用水量也不斷加大。農業是我國的用水大戶(占總用水量74%左右),水資源浪費非常嚴重,農田灌溉水的利用率平均僅為45%左右,與發達國家還有很大的差距,在水資源緊缺與農業用水利用率低的情況下,發展農業節水勢在必行。進行科學的水管理,推廣節水技術,將為我國經濟科持續發展做出重大貢獻。
中牟縣平均全縣總用水量為5.06億m3,其中農業灌溉用水為4.27億m3(含林牧漁業用水1287.72萬m3),占全縣用水總量的84.39%。多年來中牟縣在噴灌、微灌、管道輸水、渠道防滲和節水灌溉制度等方面進行很多有益的探索,對發展農業節水灌溉有一定作用,但以前灌水具有盲目性,水分生產效率低,造成節水效果不明顯,因此,大力推廣農業節水增效技術是十分必要的。
農田灌溉首先從水源地取水,通過管道輸水、配水等一系列的工程設施把水運送到所需灌溉的地塊;其次是通過灌水技術(噴灌、微灌等)把水源來水轉化為土壤水。農業節水的關鍵就是提高水的利用率,而提高水的利用率關鍵在于研究各個環節的節水途徑、技術措施及其潛力,盡可能減少水的浪費和無效損耗。在農田灌溉著兩個環節中都會有水的損失,這兩個環節主要是靠管道輸水及渠道防滲來減少輸水損失和提高灌溉水均勻度,靠噴灌、微灌等措施來減小漫灌的盲目性,以及利用合理的節水灌溉制度等措施,設法提高土壤儲水量與水源取水量的比值,作物耗水量與土壤儲水量的比值,以提高水的利用率。這兩個環節存在很大的節水潛力,通過采取工程措施和技術措施,以提高農田灌溉用水效率,這也是當前農業節水發展的主要方面。
渠道防滲,是減少輸水損失、提高渠道水利用系數的有效工程措施,在農業節水中占有重要地位。防滲襯砌的材料主要有砌石、混凝土,瀝青混凝土,復合土工膜等,混凝土材料占很大比重。按照《渠道防滲工程技術規范》,結合中牟縣的灌區的實際情況,主要應用的是砌石防滲和混凝土防滲等工程技術。襯砌的形式可根據防滲材料選用而不同。如現澆混凝土U型防滲渠,由于抗凍脹變形的能力強,近幾年在全省很多灌區的農業節水改造中得到了普遍應用。
灌溉輸水管道化是農田灌溉輸水方式的發展趨勢。在輸水過程中采用低壓管道,可以大大減少輸水過程中的蒸發損失和滲漏,低壓管道輸水灌溉技術是中牟縣農田節水灌溉的應用推廣技術之一,按照水利部《低壓管道輸水灌溉工程技術規范(SL/T153-95)》和《節水灌溉技術規范(SL207-98)》要求,結合中牟縣的實際情況,低壓管道輸水灌溉的重點是管件的選擇與連接及管網布置,機泵的選擇等。
低壓管道輸水灌溉技術的改進主要是管網首部樞紐的下臥技術。在以前的管道工程中,管網首部樞紐多設在地面,需返回地下與地下管道連接,由于連接管件多,也就加大了水頭損失,需建較大的機井房,投資大。技術改進就是將管網首部樞紐設置到地面以下與管道埋深平齊,機井房建成半地下式,這樣一方面減少了水頭損失,另一方面年運行費也相應減少了。
漫灌,是一種最古老的灌溉方式,但它目前仍是世界上特別是發展中國家最廣泛采用的一種灌溉方式。考慮我國水資源的短缺,因此必須對灌溉方式進行改進。根據中牟縣的實際情況,主要是對噴灌、微灌等灌水技術進行推廣與應用。
噴灌屬于先進的灌水技術,它具有省水、省工、不受地形限制、少占耕地和灌水均勻等優點。本縣重點推廣半固定和全移動管道式噴灌技術。噴灌管網布置形式一般采用“豐”字形或“梳子”形布置,當地塊較大時采用“單環雙豐”形布置。
微灌是一種高效用水灌溉技術,包括:滴灌、涌泉灌、微噴灌和地下滲灌。它通過管道系統與末級管道上的灌水器,將植物所需要的水分和養分以較小的流量均勻的直接送到植物根部附近。微灌屬于局部灌溉,水的有效利用率最高,比噴灌省水15%~20%。但是微灌的投資也高,按照《微灌工程技術規范》主要推廣果樹、花卉微噴和溫室蔬菜滴灌技術。由于中牟縣農業中突出產業為蔬菜、大棚西瓜、大蒜、花生等,所以微灌技術在應用還是有廣闊前景的,應大力推廣。
在推廣先進節水技術的同時,還要與節水灌溉制度相結合。節水灌溉制度的目標是把產量、水分利用率和經濟效益三者有效的高水平的相統一。隨著水資源的日趨緊缺,評價農業生產力水平時,不僅僅是看產量,更重要的是對灌溉水的有效利用率,即如何做到節約用水的同時實現高產。應根據作物的特性、土壤墑情和降雨情況,做好灌溉預報,保證作物適時、適量的灌溉,達到節約用水的同時還實現了高產。
一是不但使全縣的農業基本生產條件有了顯著地改善,而且還提高了水資源利用率和抗旱防災的能力,進而減輕了因旱災給農業生產造成的損失;二是不但使全縣的水資源得到合理的利用,而且還隨著農產品的品種及產量的增加,帶動相關產業的發展,為調整農業結構,增加農民收入,發展農業和農村經濟,發揮了重要的積極作用;三是通過采用噴灌、微灌、管道輸水、渠道防滲等節水工程技術,既有效遏制了地下水位急劇下降的趨勢,又減少了地表徑流和水土流失,調節了土壤的溫度、濕度和田間小區氣候,優化了生態環境。
農業節水技術應用與推廣實踐表明,中牟縣農業節水發展潛力巨大,只有加強農業用水政策的制定與管理,因地制宜地發展各項節水技術,最大限度地減少灌溉中水的損失,提高水資源利用率,促進水資源的合理利用,才能實現真正意義上的全方位節水,才能最終實現社會的全面可持續發展和新農村建設的宏偉目標。