山東省農村高效用水技術體系研究

呂寧江 ，張桂香 ，鄭 琪

（1.山東省水利科學研究院，山東 濟南 250014；2.德州市李家岸灌區管理局，山東 德州 253000；3.棗莊市水文局，山東 棗莊 277800）

“水多、水少、水渾、水臟”是制約國民經濟發展和影響生態的四大水問題，更是影響農村建設和發展的主要因素，針對山東省農村基礎設施落后，抗洪澇、旱災標準低，有些村莊甚至飲水困難，住居環境差、生活水平提高緩慢，城鄉差距大等現狀，通過對農村水系治理技術、高效灌溉技術、村居排水和污水處理技術以及供水和安全飲水技術等涉水問題進行系統的集成研究，形成了山東省平原區、引黃平原區、山丘區等三大類型區的農村建設高效用水技術體系，為鄉村振興戰略實施提供水利技術支撐。

1 村居排水與雨洪水綜合利用技術

從“開源”的角度出發，結合農村排水工程的治理和建設，通過對村居周邊小流域綜合治理、村居排水系統和農村河道排水溝、坑塘整治技術研究，增強農村水系防洪防災安全能力，提高農村雨洪水的攔蓄能力和利用效率，改善農村周邊自然生態環境。

1.1 農村村居排水技術

農村村居雨水排水系統一般分為干溝、分干溝、支溝和進戶溝。院落內的降雨排水從屋面、硬化地面匯集到排水口，經進戶溝匯集到雨水排水支溝；院落外的降雨排水從屋面硬化路面等處也匯集到雨水排水支溝。從支溝匯集到分干溝，從分干溝匯流進入排水干溝，然后排入下一級排水溝、村邊河流或池塘。

農村村居污水排水系統一般分為干溝、分干溝、支溝和進戶溝。院落內產生糞便直接排入沼氣池，廚房和浴室產生的污水匯集到污水排水支溝。從支溝匯集到分干溝，從分干溝匯流進入排水干溝，然后排入氧化塘，經過氧化處理，然后排入下一級排水溝、村邊河流或池塘。

1.2 農村水系整治與雨洪水、污水資源化技術

農村生存環境最大的問題是山丘區山洪、平原區洪澇災、農村污水和垃圾污染帶來的病菌隱患以及區域水源短缺問題，通過農村水系整治與雨洪水、污水資源化技術研究，提高農村水利工程的防洪排澇標準，增加農村用水保證能力，改善農村居住環境，對新農村建設至關重要。

1）丘陵山區農村水系整治。一是進行水土保持小流域生態綜合治理總體規劃，水平梯田建設，水土保持林建設，經果林和蓄水池、谷坊、塘壩等小型水源建設；二是對村居附近的河道進行生態景觀堤防加固，在河道內建設攔水壩，形成逐級擋水、水面相連的河面；對村外的河道進行堤防加固，滿足最低要求的灌溉、行洪等方面的要求。

2）平原區水系整治。村外溝渠和坑塘是平原區村居排水的傾泄區，由于平原區地勢平緩，村居排水一般是流于村外溝渠，經入滲或排入主干河溝，也有匯集入村頭坑塘進行入滲處理的。

3）農村雨洪水、污水資源化技術。一是采取雨污分流措施，雨水經匯流直接進入河道、塘壩；農村生活污水成分比較簡單，經柵格過濾后匯流進入污水處理坑塘，經過氧化塘處理后，水質污染物基本消除，再排入河道、坑塘；二是在養殖區附近建設淺水藕池，種植蓮藕，將養殖區污水匯集進入集液池發酵，發酵后的污水提入淺水藕池，為蓮藕提供有機肥料，根據試驗結果，藕池平均每天可處理1.86 t/hm2養殖污水。

2 農村生活用水安全與節水技術

2.1 農村飲水安全工程水源地選擇與保護

1）丘陵山區農村飲水安全工程水源地選擇：鎮供水一體化水源；水庫水源；機井水源；山前富水區機井；河道截潛水源（大口井、廊道井等）。

2）平原區農村飲水安全工程水源地選擇：鎮供水一體化水源；平原水庫水源；平原區機井；湖泊池塘水源。

3）飲水安全工程水源地保護技術與措施。

（1）地表水水源地保護。①以小型水庫、引黃平原水庫作為農村飲水安全工程水源地時，水源地保護要做到如下要求：水庫水面禁止人工養殖；不得作為旅游資源（游艇等項目污染）；上游不得規劃和建設工業項目；工業和生活污水不得流入水庫；水庫流域分水嶺內耕作種植不得使用化肥和農藥。②以大、中型水庫和湖泊作為農村飲水安全工程水源地時，由于水體較大、自身凈化能力較強，加之供水功能較多，水源地保護措施要做到如下要求：取水點周圍半徑100 m的水域內，嚴禁捕撈、停船、游泳和從事可能污染水源的任何活動，并設置明顯的范圍和嚴禁事項的告示牌；取水點上游1 000 m至下游100 m水域，不得排入工業廢水和生活污水，其沿岸防護范圍內不得堆放廢渣、垃圾，不得設有毒倉庫、糞便池，不得使用工業廢水或生活污水灌溉，不得施用持久性或劇毒農藥，不得從事放牧等有可能污染該段水域水質的活動。

（2）地下水水源地保護。①地下水水源工程大多為機井、大口井、廊道井等，井口要高于地面，設立保護區，單井保護半徑不小于50～100 m；在井的影響半徑范圍內，不應再打其他生產用水井，不得使用工業廢水或生活污水灌溉，不得施用持久性或劇毒的農藥，不得修建滲水廁所、滲水坑、堆放廢渣或鋪設污水管道，并不得從事破壞性深層土層的活動。②地下水匱乏的地區，深層地下水源井只能用于居民生活用水，不得用于農業灌溉和企業生產用水。

2.2 農村飲水安全工程供水模式與供水管網

1）供水模式。城鎮供水管網延伸供水；聯村集中規模化社會化供水；單村供水。

2）供水管網型式。根據供水區域的大小，可因地制宜的采取環狀網、樹狀網以及環狀網與樹狀網結合等供水管網型式：①對于小規模或單村供水模式，可以根據地形條件采取水塔（高位水池）或恒壓變頻控制供水，管網采取樹狀網。②對于城鎮供水管網延伸供水模式，由于城鎮供水一般采用環狀網，在管網延伸部分由于管網輸水距離一般較長，管網延伸部分采用樹狀網。③聯村集中規模化供水模式，一般采用環狀網與樹狀網結合的管網型式，以提高管網的供水保證能力。

3 現代農業農田節水技術

根據我省的區域特點，在農村建設中將我省的農業用水模式分為引黃平原區、平原井灌區和丘陵區等三個類型區進行分區研究。

3.1 平原井灌區農田高效用水技術體系

平原井灌區農業節水模式可概括為充分利用天然降水、地表水、土壤水，控制開采地下水，維持地下水平衡，變作物消耗灌溉水為主到消耗土壤水、降水為主；工程節水、農藝節水與管理節水緊密結合、實現水資源的優化配置。充分利用溝渠河塘攔截地表徑流、廣積雨洪水，供水和補源；科學增雨、巧用雨水、盡量減少地下水開采；深耕蓄雨，增加降雨入滲；減少灌溉水；冬小麥進行前控、中促、科學用水、充分開發利用地表以下2.0 m土層土壤水；精量勻播，控株高產栽培，防止小麥奢侈騰發；秸稈覆蓋還田，減少棵間蒸發，增加雨水滲入，增強土壤肥力；精耕細作、劃鋤保墑、抑制土壤水分蒸發；麥套秋作，節約灌水；選用耐旱品種，以種省水等。采用以低壓管道輸水灌溉與窄短小畦結合的田間節水工程為主，規模化經營大田作物以發展噴灌技術為主，經濟作物和溫室大棚以發展微灌技術為主等。

3.2 引黃灌區農田高效用水技術體系

引黃灌區上游控制引用黃河水，充分利用地下水；灌區中游適量開采地下水，適量引黃補源；灌區下游控制開采地下水，相機引黃補源，實現采補平衡。使灌區上、中、下游用水合理調配，黃河水高效利用，建立引黃補源、以井保豐的農田灌溉方式。因地制宜地發展以明渠自流灌溉、揚水站+低壓管道輸水灌溉為主的工程節水灌溉形式。重視農藝節水措施，實現工程節水與農藝節水的密切結合。形成引黃井渠結合灌區地表水、地下水聯合運用農業高效用水模式。

3.3 低山丘陵區農田高效用水技術體系

山丘區水源工程是高效用水技術體系的核心。在河道上修建水庫、梯級攔蓄工程，在河邊修建大口井，攔蓄、截滲上游來水；在山頂修建蓄水池等，利用揚水設備調水上山，進行補充灌溉；積極發展噴微灌（噴灌、微噴、滴灌、小管出流）等高效灌溉工程；發展保護地栽培，發展經濟作物種植，制定節水灌溉制度。重視農藝節水措施，實現工程節水與農藝節水的密切結合。

4 結語

本文針對農村不同地形地貌，不同供水水源，提出了農村雨水、污水的排放治理體系、農村生活用水、節水及水源地保護技術措施和現代農業農田節水技術，為振興鄉村發展與建設戰略提供了技術支撐。