某節(jié)水灌溉項(xiàng)目中幾種微灌技術(shù)的應(yīng)用

伊佳倩，趙巖松

(大連市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院，遼寧 大連116021)

1 項(xiàng)目概述

水是一切生命過程中不可替代的基本要素，也是維系國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)資源。受自然地理?xiàng)l件和人口影響，我國作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國卻是貧水國家，而且農(nóng)業(yè)對灌溉的依賴性很強(qiáng)。黨中央、國務(wù)院高度重視發(fā)展節(jié)水灌溉，黨的十五屆三中全會(huì)要求把推廣節(jié)水灌溉作為一項(xiàng)革命性措施來抓，大幅度提高水的利用率，努力擴(kuò)大農(nóng)田有效灌溉面積［1］。應(yīng)該說，發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉對保障國家糧食安全、增加農(nóng)民收入做出了重要貢獻(xiàn)，發(fā)展節(jié)水灌溉對促進(jìn)水資源可持續(xù)利用和經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。

目前，金州新區(qū)經(jīng)濟(jì)總量排在東北縣區(qū)首位，在全省14個(gè)市中排在大連、沈陽、鞍山之后列第4 位，排在全國140個(gè)國家級開發(fā)區(qū)前5 位。金州新區(qū)節(jié)水灌溉工程分別位于金州新區(qū)向應(yīng)街道、大魏家街道、七頂山街道、得勝街道、華家街道、中長街道、登沙河街道及杏樹街道，規(guī)劃節(jié)水灌溉面積累計(jì)6 666.67 hm2。

金州新區(qū)節(jié)水灌溉工程的建設(shè)，符合國家發(fā)展城郊型農(nóng)業(yè)的行業(yè)規(guī)劃，符合大連市的發(fā)展規(guī)劃，符合金州新區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃要求。項(xiàng)目建成后，能夠進(jìn)一步加快農(nóng)村二、三產(chǎn)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)小城鎮(zhèn)建設(shè)和勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，全面提高農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)整體素質(zhì)和效益［2］。

2 節(jié)水灌溉技術(shù)選擇原則

項(xiàng)目首先確定了金州新區(qū)節(jié)水灌溉工程選擇灌溉技術(shù)的原則，主要有以下7個(gè)方面:

1)灌水均勻:能保證將水按擬定的灌水定額灌到田間，而且使得每顆作物都可以得到相同的水量。

2)灌溉水的利用率高:應(yīng)使灌溉水都保持在作物可以吸收到的土壤里，能盡量減少發(fā)生地面流失和深層滲漏，提高田間水利用系數(shù)(即灌溉效率)。

3)少破壞或不破壞土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu):灌水后能使土壤保持土壤疏松狀態(tài)，表土不形成結(jié)殼，以減少地表蒸發(fā)［3］。

4)便于和其他農(nóng)業(yè)措施相結(jié)合:現(xiàn)代灌溉已發(fā)展到不僅應(yīng)滿足作物對水分的要求，而且還應(yīng)滿足作物對肥料及環(huán)境的要求。

5)應(yīng)有較高的勞動(dòng)生產(chǎn)率，使得一個(gè)灌水員管理的面積最大［4］

6)對地形的適應(yīng)性強(qiáng):應(yīng)能適應(yīng)各種地形坡度以及田間不很平坦的地塊的灌溉。

7)田間占地少:有利于提高土地利用率使得有更多的土地用于作物的栽培［5］。

3 幾種微灌技術(shù)在項(xiàng)目中的應(yīng)用

金州新區(qū)節(jié)水灌溉項(xiàng)目采用的節(jié)水灌溉技術(shù)主要為微灌技術(shù)。

微灌是利用微灌設(shè)備組裝成微灌系統(tǒng)，將有壓水輸送分配到田間，通過灌水器以微小的流量濕潤作物根部附近土壤的一種灌水技術(shù)。

微灌按灌水器及出流形式的不同，主要有滴灌、微噴灌、低壓管灌等形式。以下將結(jié)合這3 種微灌型式各自的特點(diǎn)介紹其在本工程中不同項(xiàng)目區(qū)的應(yīng)用情況［6］。

3.1 滴灌技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用

滴灌是將具有一定壓力的水，經(jīng)過濾后通過管道滴頭均勻地灌入植物根部附近的土壤，其主要是借重力作用濕潤土壤，所以不致破壞土壤結(jié)構(gòu)，使土壤內(nèi)部的水、氣、肥、熱經(jīng)常保持適宜于作物生長的良好狀況。

因此，滴灌是現(xiàn)代各種灌溉方法中最省水的一種先進(jìn)灌水技術(shù)。滴灌適應(yīng)性強(qiáng)，無論何種地形和土壤都可以使用，對于缺水的丘陵山區(qū)或沙漠綠洲尤為適用［7］。

通常將毛管和灌水器放在地面，也可以把毛管和灌水器埋入地面以下30 cm左右，前者稱為地表滴灌，后者稱為地下滴灌。滴灌灌水器的流量通常為1.14 ～10 L/h。

本工程大部分項(xiàng)目區(qū)都采用了地表滴灌的方法，主要集中在登沙河街道及杏樹街道的項(xiàng)目區(qū)。登沙河街道及杏樹街道的項(xiàng)目區(qū)主要以大櫻桃、藍(lán)莓及一些苗圃內(nèi)的苗木等經(jīng)濟(jì)作物為主，水源相對較缺乏，地形起伏較大，抽水揚(yáng)程較高，灌溉系統(tǒng)采用了滴灌系統(tǒng)較為合適［8－9］。

3.2 微噴灌技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用

噴灌為噴灑灌溉的簡稱，微噴灌是利用直接安裝在毛管上或與毛管連接的微噴頭將壓力水以噴灑狀散成水滴降落田間，供給作物水分的一種先進(jìn)的灌溉方法［10］。

噴灌的突出優(yōu)點(diǎn)一是對地形適應(yīng)性強(qiáng)，不要求地面平整，因而特別適宜在山坡丘陵地區(qū)、土壤透水性大、不宜于地面灌溉的地區(qū)應(yīng)用;微噴頭有固定式和旋轉(zhuǎn)式兩種。前者噴射范圍小，水滴小;后者噴射范圍較大，水滴也大些，故安裝的間距也比較大。微噴頭的流量通常為20 ～250L/h。另外還有微噴帶也屬于微噴灌系列，微噴帶又稱多孔管、噴水帶，是在可壓扁的塑料軟管上采用機(jī)械或激光直接加工出水小孔，進(jìn)行微噴灌的設(shè)備［11］。

根據(jù)微噴灌的特點(diǎn)，本工程中的向應(yīng)街道的向應(yīng)紀(jì)念園及一些苗圃內(nèi)的草坪就采用了微噴灌技術(shù)。雖然工程造價(jià)稍高，但是考慮到項(xiàng)目區(qū)灌溉對象高度較低且成面狀分布，設(shè)備對周圍環(huán)境影響較小，且有助于除塵、凈化空氣，灌溉系統(tǒng)采用了微噴灌系統(tǒng)較為合適。

3.3 低壓管灌技術(shù)的特點(diǎn)及應(yīng)用

低壓管道輸水灌溉(簡稱“管灌”)，是目前較為先進(jìn)的以管道輸水代替明渠輸水的一種地面灌溉工程新技術(shù)，主要優(yōu)點(diǎn)有4個(gè)方面:

1)節(jié)水，管道輸水有效地防止了水的滲漏、蒸發(fā)損失，水有效利用率可達(dá)90%以上，比地面明渠輸水灌溉可節(jié)水30% ～35%。

2)提高灌溉水和相應(yīng)工程設(shè)施的利用率，同一水源管道輸水灌地面積比土渠道輸水灌溉增加0.5～1.0 倍。

3)輸水快，省時(shí)省力，管道輸水是在一定壓力下進(jìn)行的，因此，流速大，輸水快，供水及時(shí)，有利于提高灌溉水效率，節(jié)約灌水勞力。

4)節(jié)約耕地，以管代渠，田間輸水溝斷面亦可大大減小，比渠道輸水灌溉一般可省地2% ～3%。

除以上諸多優(yōu)點(diǎn)外，低壓管灌最大特點(diǎn)是采用低壓輸水系統(tǒng)(最大工作壓力一般≤0.2 MPa)，與噴微灌相比節(jié)能在50%以上，與滴灌相比需要水頭要小的多。此外，由于水流速度快，灌水效率高，可進(jìn)一步縮短了灌水周期［12］。

本工程中的七頂山街道、大魏家街道由于蔬菜大棚數(shù)量多，且種植品種及種植株距、行距不完全固定，蔬菜耗水量大，灌溉周期短，個(gè)別地塊由于使用高位水池供水，高差不滿足滴灌要求，所以采用低壓管灌的灌溉方式。因此本項(xiàng)目區(qū)節(jié)水灌溉型式采用滴灌與低壓管灌相結(jié)合的灌溉方式是較為合適的。

4 結(jié) 語

2011—2014年，本工程項(xiàng)目區(qū)連續(xù)4 a的節(jié)水灌溉工程建設(shè)，總計(jì)完成節(jié)水灌溉公頃數(shù)達(dá)4 666 多hm2，主要涉及對象有大櫻桃種植、設(shè)施農(nóng)業(yè)、花卉及保護(hù)地建設(shè)等。

通過采用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，不僅達(dá)到了節(jié)水的目的，而且也達(dá)到帶動(dòng)當(dāng)?shù)鼐用裨霎a(chǎn)增收、調(diào)動(dòng)生產(chǎn)積極性的目的。

經(jīng)過連續(xù)4 a對項(xiàng)目區(qū)的跟蹤調(diào)查，項(xiàng)目實(shí)施后的各種作物都可以獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益:糧食作物增產(chǎn)10% ～30%;經(jīng)濟(jì)作物增產(chǎn)20%～30%;同時(shí)節(jié)約用水30% ～50%。

在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展的今天，水作為生命之源尤為珍貴，中國自古以來就是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)能否實(shí)現(xiàn)高效節(jié)水灌溉，關(guān)乎整個(gè)社會(huì)能否實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，大力倡導(dǎo)農(nóng)業(yè)的高效節(jié)水灌溉符合目前我國的基本國情，節(jié)約用水是每個(gè)人應(yīng)盡的義務(wù)。

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