陜西省涇惠渠試驗站節水改造措施探討

查蘇麗

（陜西省涇惠渠管理局 陜西 三原 713800）

1 試驗站高效節水灌溉項目區概況

涇惠渠灌溉試驗站成立于1953年，是我國最早建設的試驗單位，2003年被水利部列為陜西省重點試驗站（編碼：38221410314）。該站具備優良的試驗資源，擁有國有土地142畝，地界產權明晰，擁有常規實驗室60m2，分析化驗室 60m2，氣象觀測場 625m2，有效雨量觀測場625m2，設施農業試驗場2000m2，標準旱作測坑24個（其中無底6個，有底18個），總面積413.28m2。試驗站與陜西省儀祉農校、西北農林科技大學近臨，在新技術、學術上經常開展試驗合作與指導。建站五十多年來，在氣象觀測、科學試驗、灌水技術、節水措施等方面發揮了積極的作用。另外，該試驗站還是長安大學教學實驗基地之一，在配合開展課題研究的同時，也可以作為技術人員教育培訓基地。

2 試驗站目前存在主要問題

通過對該站高效節水灌溉項目區的現場調查，目前項目區及周邊主要存在以下問題：

2.1 試驗站試驗設施落后、老舊、破損嚴重

原有的灌溉試驗監測系統、儀器設備老化、破損嚴重。隨著灌區農業種植結構的調整、耕作條件的變化及灌溉技術的不斷發展，原有的灌溉模式已無法保證農作物的優質優產。同時試驗場地和房屋等基礎設施因長時間無力維護，已無法滿足高標準、高精度試驗的要求。

2.2 試驗站缺乏新型節水灌溉設施，不能滿足新型節水灌溉試驗的要求

隨著灌區農業種植結構的調整，機械化耕作普遍存在，灌區農田灌溉對水的需求高度集中，現在的灌溉模式和技術基本上還是應用上世紀八十年代的成果，已無法適應新形勢下農業生產的要求，急需開展各項農業、農作技術的實驗研究來指導灌區農業生產。隨著項目的改造實施，將逐步實現節水灌溉，逐步使農業耕作方式、種植結構、農業技術等由粗放型向集約型轉變，由傳統農業向現代農業轉變。近幾年隨著農業產業結構調整，當地發展了大棚蔬菜，苗圃業等新型產業，而水利設施跟不上，造成了經濟作物產量低而不穩。為了更好地發展、鼓勵新型農產業，現急需進行水利設施配套。

3 試驗站節水改造的必要性和迫切性

3.1 試驗站節水改造項目的必要性

近年來，隨著農村產業結構的調整，新型農產業已成為農民收入的主導，農業對水資源的依賴程度也越來越高。尤其是近年來發生的多年不遇的連續干旱，凸顯出農業灌溉設施在抗旱減災、保證農業生產和促進社會經濟發展中的重要地位和作用。因此，應在涇惠渠試驗站項目區實施高效節水改造工程。試驗站將成為農業灌溉試驗研究和現代化高標準節水灌溉的示范點，對推行新型節水灌溉形式起到示范帶頭作用。

3.2 試驗站節水改造項目的迫切性

涇惠渠灌區位于關中平原中部，是陜西省著名的商品糧供應基地。灌區耕地面積雖小，但糧食的高產穩產卻為陜西省糧食安全起到了關鍵的支撐作用。然而，灌區經過多年運行，水利工程基礎設施普遍老化失修、破損嚴重，制約灌區糧食生產持續發展。同時，試驗站也由于經費不足，儀器老化，無法進行灌溉試驗工作，更失去了指導灌區農業生產的積極作用。因此，改造灌區灌溉試驗站試驗設施，恢復各項灌溉試驗工作，以實驗研究成果指導灌區乃至全省糧食生產，建設一個高標準現代化節水灌溉示范點，以點帶面，必將對灌區農業生產起到巨大的促進作用。因此試驗站高效節水項目區的改造工程迫在眉睫。

4 試驗站高效節水工程改造總體方案

涇惠渠試驗站高效節水項目區計劃打造一個集農作試驗、節水灌溉、技術研究于一體的高標準節水示范區。改造后的節水示范區內田方、地平、渠端、路直、樹成行，田間配套工程設施齊全。能更好更科學的進行農業灌溉試驗研究和現代化的節水灌溉試驗，同時對推行新型節水灌溉起到示范帶頭作用。本次試驗站高效節水改造方案主要包括：增加新型節水灌溉試驗形式，以及新增試驗站配套設備等內容。

本次改造涉及四種節水灌溉形式：①低壓管道灌溉，主要灌溉對象包括大田作物、小麥、玉米等；②噴灌灌溉，灌溉對象包括油松、白菜等大田經濟作物；③大棚蔬菜滴灌；④樹苗培育小管出流灌溉。四種灌水方式節水灌溉面積共計592畝，其中發展大田低壓管道灌溉364畝，苗木噴灌101畝，大棚滴灌44畝，樹木小管出流灌溉83畝。同時，在新增配套設施方面，新打200m深機井2眼，配套維修機井2眼。新建井房21m2，維修井房55.5m2；配套機電設備2臺套，更換機電設備1臺套，總裝機75kW；更換低壓配電柜2臺套。對有條件的田間道路進行綠化，對凹凸不平、影響農民耕作的田間道路進行平整維修。

5 試驗站高效節水改造工程布局及工程設計

5.1 高效節水灌溉工程布局

本次項目全部為井灌區，灌溉水源為機井，管網布置以單個井控制的灌溉面積為一個獨立的灌溉系統。共分為4個灌溉系統，其中試驗站院內井1灌溉系統工程布局為深井—高位水塔—施肥罐—過濾器—排氣閥—配水管網。其它井2、井3、井4灌溉系統工程布局為深井—排氣閥—施肥罐—過濾器—配水管網。管網根據等級一般分為干管、分干管、支管。干管、分干管一般沿田間道路埋設，支管一般垂直于作物種植方向埋設。

5.2 高效節水灌溉工程設計

5.2.1 低壓管道灌溉

低壓管道灌溉簡稱管道輸水灌溉，它是以管道代替明渠輸水灌溉系統的一種工程形式。這種灌溉方式較明渠灌溉具有節水、省地、省工、低成本、效益高等優點。而且，如果可以實現供水平衡網絡系統，可以根據需要輸水、供水，避免在輸水過程中因蒸發和滲漏而引起的損失，也能夠加快實現引、輸、灌水的自動化。這種灌水方式適合大田糧食灌溉。本次試驗站低壓管道灌溉面積共計364畝，主要包括小麥和玉米等的大田糧食灌溉。由于灌區試驗田都比較平整，所以主要采用在支管上布置給水栓，給水栓選用DN90型玻璃鋼給水栓。支管間距按40m布置，遇到地形復雜處，間距可適當的拉大或者縮小，給水栓上接PE管進行垅溝灌溉。

5.2.2 噴灌灌溉

噴灌是利用噴頭等專用設備把有壓水噴灑到空中，形成水滴落到噴灌面和作物表面的灌水方法，由于噴灌可以控制噴水量和均勻性，避免產生地面徑流和深層滲漏，能夠省水且節省成本。同時噴灌便于實現自動化、機械化，能節省勞動力，也能夠提高土地的利用率。所以試驗站結合噴灌的特點，選擇油松和白菜作為噴灌實驗的對象。噴灌灌溉試驗面積101畝。試驗站噴灌主要采用分干管上接輪灌組閥井，閥后接輔助支管，再接毛管，所有管道均為地埋固定式；噴頭裝置由三通與毛管連接。根據灌水器的種類和水力性能，擬選用ZY-1型金屬搖臂式噴頭，射程14.9m，噴嘴直徑5.5mm，工作壓力 0.2MPa，出水流量1.62m3/h。噴頭選擇全圓噴灑，組合形式選用正方形組合。布置間距為12m×12m。

5.2.3 滴管灌溉

滴灌是利用塑料管道將水通過直徑為10mm毛管上的孔口或者滴頭送到作物根部進行局部灌溉。滴灌較噴灌具有更高的節水增產效果，所以根據滴灌的自身特點，試驗站項目區滴灌工程主要應用于大棚蔬菜的灌溉，共有大棚滴灌44畝。溫室大棚內部凈尺寸為長×寬=55m×8m，作物行距×株距=0.5m×0.3m，種植方向為南北向，即沿溫室大棚短邊方向種植。每個大棚內部配備一套首部樞紐，即設計一套施肥裝置，包括1個球閥，1個水表，1個10L的施肥罐和2個1寸的施肥副閥，1個過濾器等。進棚支管采用φ32UPVC管，溫室大棚內的管道系統包括兩級，即棚內支管和毛管（滴灌管）。棚內支管選用φ32PE管。滴灌管選用內鑲式滴灌管，公稱直徑16mm，壁厚0.2mm。額定流量1.2L/h，滴頭間距0.3m。間距0.5m，即一行作物鋪設一條滴灌管。溫室大棚內沿長邊有一條1m寬的過道，所以每條滴灌帶的長度按7m計算。

5.2.4 小管出流

小管出流是指在支管上打孔安裝紊流器以后，在紊流器的另一端安裝一截毛管，直達作物根部的灌溉方式。在試驗站項目區小管出流灌溉共83畝。小管出流主要應用于樹苗灌溉，種植株行距1.5m×1.5m。每兩行樹布置一條毛管左右同時灌溉，即毛管間距3.0m，毛管采用φ25PE管，輔助支管采用φ50PE管。沿毛管在每棵樹根部附近布置一個灌水器，灌水器間距1.5m，出水量34L/h，每個灌水器安裝40L/h的穩流器一個。考慮運行、檢修方便，分干管、支管進口或有利于檢修的地方設置閥井；為了方便群眾耕作和管理，每條支管設置n個給水栓。地勢低洼處或管道末端設置泄水閘閥，為放空管道；在管道首段、凸點設置排氣閥。

6 結語

本項目實施后經濟效益、社會效益和環境效益顯著。通過工程設施和試驗設施的更新改造，加上合理的科學引導，涇惠渠試驗站高效節水灌溉示范項目區將成為一個集農業灌溉試驗研究于一體的高標準現代化節水灌溉示范點。同時，在灌溉試驗站試驗研究的技術指導下，項目區一定能夠取得較好的示范效應和科學的灌溉生產技術，并且以點帶面，必將對灌區農業生產起到巨大的促進作用。

開展高效節水改造項目，不只限于項目自身的現實效益，更重要的是通過示范區的探索、試驗、研究，探索出更符合灌區現代新型農業發展的灌溉生產模式，以獲得社會效益和經濟效益雙豐收。在國家強調糧食生產安全的今天，盡快實施涇惠渠高效節水灌溉示范項目區建設，以項目區的示范效應和科學的灌溉生產技術帶動灌區農業生產，對保障國家糧食安全意義重大。陜西水利