節水灌溉技術在生態防沙中的應用與探索

摘 要：從國外和國內各地的實踐經驗看，凡采用先進的節水灌溉技術，都可獲得十分顯著的節水增產的效果。通過普及節水灌溉技術，提高灌溉水的利用率，無疑是緩解我國水資源供需的有效途徑。

關鍵詞：節水灌溉技術；生態防沙；應用；探索

1 水資源背景

我國是一個水資源嚴重短缺的國家，人均水資源占有量排在世界第109位，僅為世界平均水平的1/4。隨著我國經濟的發展，人口的增加，社會的進步，工業和城市用水量的激增，農業用水量的比重已從80年代的80%降到目前的70%左右。農業用水供需矛盾日益突出，干旱缺水成為制約我國農業發展的主要因素之一。一方面農業缺水，另一方面用水浪費現象又普遍存在。灌溉水的利用率只有30%-40%，而先進國家達到70%-80%以上。我國目前采用噴灌、微灌等先進節水措施的灌溉面積僅占總灌溉面積的2%。從國外和國內各地的實踐經驗看，凡采用先進的節水灌溉技術，都可獲得十分顯著的節水增產的效果。農業灌溉節水潛力巨大，通過普及節水灌溉技術，提高灌溉水的利用率，無疑是解決農業用水危機，緩解我國水資源供需的有效途徑。

鹽環定楊黃工程流經毛烏素沙漠邊緣，多數泵站建在自然生態環境十分惡劣的山區，當地植被稀少、生態脆弱，風沙較為嚴重。加之過去沒有農業灌溉支撐，飼草飼料嚴重不足，牲畜主要靠自然草場放牧，造成與草原畜牧業牲畜過往采食爭食，還致使周邊自然草場嚴重退化，生態環境日趨惡化，風沙侵害嚴重。每年冬春季都會造成風沙填渠，春灌前耗費大量人力、物力進行清淤。為保證干渠行水安全，減少風沙侵害，自2002年開始，管理單位每年度采取在渠道周邊種植防風生態林、播撒草籽、種植檸條等沙生植物、鋪設草方格等措施防風固沙，取得了明顯的治理效果，對控制渠道沿線的風沙入渠、保障工程安全運行、降低運行管理費用都發揮了重要作用。但是，由于當地土壤狀況差，多以沙地為主，灌水條件差，多以傳統拉水灌溉、畦田漫灌等方式，致使在防沙生態林工程管護中，人力、物力投入較大，植被恢復周期過程緩慢，存活率保存率較低，并造成水資源浪費現象嚴重等問題。2012年，該單位在五六干渠風沙侵害最嚴重的渠段生態防護林采取了節水技術，大大提高了生態林成活率、保存率，并節省了人力，降低了成本，使該區域的自然植被的恢復和改善起到了一定積極作用。

2 節水灌溉技術應用建設的內容與效益

2.1 在現有已成規模的防沙生態林項目區采用噴灌節水灌溉技術。主要內容有：建加壓泵站1座；鋪設φ200UPVC管道1.328km、φ220UPVC管道1.12km；安裝TX90-300噴灌機1臺，各類閘閥井18座，鎮墩5座，建專用噴灌機生產道路2.5km。同時，補載檸條16萬株，草籽209畝。項目共建成生態節水灌溉面積1020畝。

2.2 工程布局原則

2.2.1 噴灌工程規劃布置充分體現灌溉系統小流量、長時間、高頻率原則。

2.2.2 管道布置應考慮與原有水利工程、道路、林帶及供電系統相結合，注重保護和改善項目區的生態環境。

2.2.3 根據項目區作物灌溉要求，選擇合理布局，實現最優化的設計方案。進行壓力輸水管道布置時，盡量使管線平行于等高線，從而使噴頭的工作壓力相近，達到噴頭流水量保持均勻。

2.2.4 管道設計應符合低壓管道的要求，方便管理運行。

2.2.5 噴頭開始由后向前的順序進行設計。干管接泵站沿項目區走向布置，在干管上按一字形布置。

2.3 灌水系統揚水管道設計

灌水系統從六泵站小泵房，通過加壓泵輸送至輸水管道，管道長2.5Km設計管徑為φ250-φ200，管道設計流量為308.9m3/h，設計泵站出水流量308.9m3/h。

2.3.1 管道管徑確定

2.4 主體工程施工要求

2.4.1 UPVC承插管安裝時應注意讓相臨兩節管線保持一條直線，并將密封圈安裝到位，以保證管道安裝質量，所有接頭和連接件均應在保證工作壓力下不漏水。管道回填前，必須進行打壓通水試驗，無漏水且符合設計要求時方可覆土回填夯實。

2.4.2 管道初期回填，應均勻鋪在管道下面及沿管兩側，初始回填土料中不得含有直徑大于2.5cm的石塊或直徑大于6cm的土塊，初始回填應分層鋪放，回填至管上15cm采用人工或機械夯實，為管道提供足夠的側向支撐，回填后的管線基面應高于自然地面，以保證在沉陷穩定后地面上不積水。

2.5 效益分析

2.5.1 直接經濟效益

工程實施后作物灌溉效益表

工程改建后，節水灌溉年凈增凈效益為26.68萬元。

2.5.2 間接效益

項目實施后，大大降低了生態區用水量和用水成本，畝均用水量從以前的100立方降至20立方，人力從之前的4-6人減少至1-2人。同時，噴灌使項目區的水環境問題得以改善，更利于植被恢復，增加植被覆蓋面，減弱風沙侵害，遏制水土流失，使空氣得到凈化。項目實施一年來，當地植被恢復進度明顯加快，植物成活率和保存率達到90%以上，加之，在項目區周邊采取了圍欄隔離措施，減少了當地羊只侵害，使植被恢復得到了保障。

3 結束語

水資源短缺是一個全球問題，尤以中國為最。寧夏雖依黃河而居，但因水資源時空分布不均勻，北多南少、西豐東枯的水資源狀況，成為制約寧夏發展的瓶頸問題。為了合理利用水資源，寧夏以北部節水、南部開源、東部引黃等分區治水的方式，因地制宜開發利用水資源，推動節水型試點省的建設，取得了較為顯著的成效。節水技術應用與推廣在寧夏地區已經逐漸成為一件重要的水資源管理措施，也將成為今后寧夏水資源開發利用的重要內容。

參考文獻

[1]《灌溉與排工程設計規范》（GB50288-99）.

[2]《低壓輸水灌溉工程技術規范》（SL/T153-95）.

[3]《節水灌溉工程技術規范》（GB/T50363-2006）.

[4]《噴灌工程技術規范》（GB/T50085-2007）.