塘壩建設配套滴灌技術在高臺縣荒漠區造林中的應用

許國才，邢志軍，鄭三軍

（甘肅省高臺縣林業調查規劃隊，甘肅高臺734300）

1 塘壩建設配套滴灌技術的應用在河西走廊荒漠化地區造林中的現狀及重要意義

高臺縣屬大陸性干旱荒漠氣候，晝夜溫差大，年平均降水量103 mm，年蒸發量2 000 mm，大部分區域屬于荒漠化區域，植被覆蓋度低。近幾年隨著造林區域從綠洲內部向外圍拓展，荒漠化地區造林已經是今后造林的主要區域，而荒漠化區域造林，灌水是最主要的制約因素，造林投入的人力、物力、財力成倍增加，造林難度不斷增大，而地下水的開采難度非常大，而且在夏季高溫期間，機井不能滿足灌水需求，所以塘壩建設配套滴灌技術在荒漠化區域造林中的應用，解決了荒漠化地區造林的用水問題，為今后河西走廊地區綠洲外圍造林提供了可行的技術措施和方法。

2 塘壩建設配套滴灌技術在河西走廊荒漠化地區造林中的技術應用

2.1 滴灌設施總體布局

滴灌系統按照每個水源塘壩所控制面積作為一個獨立的灌水單元進行布局。在水源塘壩接管處建20～30 m2設備房，并安裝首部過濾系統。滴灌工程管網系統設毛管、地面輔管、支管、干管4級管路。毛管沿樹木栽植行平行布置，地面輔管垂直毛管布置，二者長度按滴灌均勻度要求而定。地面輔管垂直或平行于支管布置，支管垂直干管布置，以“線路短、經濟”為原則。每條干管分干末端均設排水井。

節水灌溉制度：設計凈灌水定額為315 m3/hm2，設計取灌水周期為7～8 d。

2.2 塘壩選址及壩型選擇

2.2.1 塘壩選址 塘壩的選址要現場實地勘察，盡量靠近用水區，以減少水量損失及供水成本，要遵循“取水便利、出水實現重力流輸水和施工便利”的原則。本區域的灌溉用水全部依靠黑河水系，依靠黑河西總干渠生態用水計劃可滿足灌溉用水需求。黑河北部的區域，依靠黑河沿岸的機井作為水源，埋壓管道，進行蓄水，可以保證苗木整個生長期的灌溉用水。

2.2.2 壩型選擇 壩型選擇碾壓式土石壩形式。塘壩設計采用半挖半填形式，開挖料為砂碎礫石，級配壩一般有均質壩、土質防滲體分區壩和非土質材料防滲體壩3種，是良好的筑壩材料。土質防滲分區壩的壩殼內各土層間需滿足反濾要求，非土質防滲體壩防滲材料可采用混凝土、鋼筋混凝土、瀝青混凝土等，本區域設計的塘壩均屬低壩，壩型擬選擇土工膜防滲體壩。

2.2.3 塘壩規模確定 塘壩規模的確定可根據栽植作物灌溉用水情況、作物區機井數量以及審批建設成本等因素綜合考慮。本區域所設計的塘壩庫容均小于10萬m3，所有工程建筑物按5級建筑要求設計審批施工。

2.3 灌水器及毛管設計

根據作物種植形式，毛管布置形式與種植模式相同，即一管一行，沿果樹種植方向布置，灌水器間距為果樹株距。毛管長度全部取50 m，一個出水栓控制左右2個灌水小區，1個灌水小區長50 m、寬33 m，面積1 650 m2，小區平均面積16 hm2。

2.4 管徑確定

根據灌溉流量確定，各級管道材料和管徑如下：干管采用PVC-U管，外徑160 mm，壓力0.4 MPa，管壁厚度4.7 mm；支管采用PVC-U管，外徑125 mm，壓力0.6 MPa，管壁厚3.7 mm；地面輔管選擇PE管，外徑63 mm，壓力0.25 MPa，管壁厚2.0 mm。

2.5 造林樹種的選擇

根據立地條件、林種類別和生態需求確定具體的造林樹種。因塘壩和滴灌設施的應用，保證了造林區域的灌溉用水，建議栽植以白榆、楊樹為主的防護林帶網，林網內土質條件較好區域可種植梨、紅棗、枸杞、杏等經濟林樹種。從本區域的栽植效果來看，南部荒漠區域適宜栽植紅棗、葡萄等，北部荒漠區適宜栽植枸杞、紅棗，尤其是枸杞，長勢和品質都較好。

3 塘壩建設配套滴灌技術在造林技術應用中存在的問題

3.1 資金投入大，造林成本高

相較于綠洲區域造林，荒漠區造林難度更大，大部分區域立地條件較差，缺水嚴重，灌水無法保證，為保證成活率，克服灌水難題，只能采取滴灌節水措施，但相應的造林成本也會成倍增加，資金缺乏是制約該技術大面積推廣的關鍵因素。

3.2 技術利用不夠熟練

塘壩建設配套滴灌技術在實際應用過程中還存在很多問題。造林區域地勢高低不平，部分區域由于地勢較高，毛管壓力過小，末端部分由于壓力過小，水無法到達，不能保證苗木的按時灌水，造林成活率不高。

3.3 滴灌設備產品性能較差

設備的可靠性、耐久性較差，設備老化快，使用2～3年后，毛管滴頭堵塞、毛管破損等問題較多，維修頻繁。

3.4 智能化控制、自動化管理方面亟待提高

目前本地區滴灌技術的應用主要還是靠人工機械化控制，工人操作熟練度對灌水影響過大。計算機輔助應用，遙感控制，智能化，現代化操作、管理，基于GPS、GIS、PS的精準灌溉技術還十分欠缺[1]。

4 塘壩建設配套滴灌技術在河西走廊荒漠化地區造林中的技術應用前景

隨著造林區域的不斷向外延伸和滴灌技術在造林中的普遍應用，塘壩建設配套滴灌技術是以后西北荒漠地區造林的必然趨勢。在保證新造苗木按時灌水，提高成活率的同時，利用塘壩的蓄水功能，改變周邊小環境，補充地下水，真正改變西北地區的氣候環境，而“三北”六期規劃也會將這種模式進行推廣。在造林中普及推廣節水滴灌設施勢在必行，是一項長期而艱巨的工作任務。隨著山水林田湖草等相關項目的規劃實施，新型節水灌溉技術在西北地區發展前景廣闊，但同時滴灌技術也暴露出很多問題，西北地區地域遼闊，應因地制宜的在造林中推廣新型節水灌溉技術，充分保障微灌、噴灌、管灌、滴灌等的發展，同時兼顧新的生物節水措施的研究推廣，令其相輔相成，并提高滴灌信息化水平，充分利用信息技術來提高灌溉工程的智能化和灌區行政管理的數字化程度，真正改變西北地區的生態環境。