安定區規模化節水在高標準農田中應用及思考

冉淑琴

（甘肅利原水利工程質量檢測有限公司 甘肅定西 743000）

作為農業命脈的水利，在高標準農田的建設發展中有著十分重要的地位。定西市安定區農業灌溉經歷了大水漫灌到小畦灌溉的演變，一部分渠道已經被管道代替。近年來，雖然也嘗試了噴灌和滴灌技術，但受種植模式制約，在大田灌溉中還沒有大面積應用。

1 農業措施

農業措施就是將現有的一家一戶種植模式向集約化生產轉變，以利于機械化生產和先進的灌溉技術的應用。

高標準農田就是在現有的農業模式下，通過工程措施和灌溉設施的配套，為農業生產模式轉變奠定基礎。

這個轉變過程需要時間。農業生產合作社的出現，就能夠解決這個問題。

2 水利工程措施

水利工程措施由水源、灌溉管網、控制設施、灌溉設施和中央遠程控制設備組成。只有做到水源、管網、控制設施、灌溉設施和中央控制設施的有機結合，做到及時配水、精準計量和水量嚴格控制，才能達到適時灌溉和節約用水的目的。

2.1 制定嚴密的灌溉制度

灌溉制度的確定，涉及作物灌溉和節約用水兩方面。具體實施時，要按照不同地域和不同作物確定灌溉時間、灌溉次數和灌溉定額，以此作為灌溉水量控制的依據[1]。

安定區水利規劃被劃分為三個大的區域。南部山區為水資源涵養區，降水量較大，蒸發量少；中部半干旱區降水量屬中等，蒸發量中等；北部干旱少雨區，降水量小，蒸發量大。這可以作為確定灌溉制度的參考依據，但具體實施過程還需要詳細的測定[2]。

作物種植要按照不同品種確定相應的用水量。糧食作物類包括夏糧和秋糧，經濟作物包括蔬菜和藥材。

2.2 灌溉制度的擬定

安定區南北氣候差異大，在此僅取中部經濟作物種植區域為典型區域進行論述[3]。

2.2.1 灌溉設計參數選擇

根據相關規范、國內外高效節水灌溉技術發展積累的多年的經驗以及灌區自然條件和經濟條件，合理確定灌溉系統設計參數如下。

（1）設計保證率：75%。

（2）灌溉水利用系數：根據規范，高效節水灌溉微灌取0.91。

（3）土壤計劃濕潤層深度：與作物的根系活動層深度相一致，芹菜取0.15 m，包菜取0.25 m，玉米取0.50 m。

（4）作物日耗水強度：根據當地氣象條件、作物類型和種植方式的不同，耗水強度依據溫室大棚、地膜種植、膜下灌溉等因素考慮為2 mm/d～3 mm/d。

（5）土壤適宜含水量：依據有關規定，在田間持水率的60%～95%選取。

（6）灌溉系統日和時間：t=24 h。

2.2.2 灌溉制度的確定

（1）凈灌水定額。

依據《管道輸水灌溉工程技術規范》，凈灌水定額根據當地試驗資料確定，無資料地區可參考鄰近地區試驗資料確定，也可按下式計算：

式中：m為設計凈灌水定額，m3/hm2；γs為計劃濕潤層土壤干容重kN/m3，項目區土壤容重1.5g/cm3，即14.7 kN/m3。

h為土壤計劃濕潤層深度，m。

β1為土壤適宜含水量（重量含水量）上限，取田間持水量（25%）的0.95，β1=0.237 5。

β2為土壤適宜含水量（重量含水量）下限，取田間持水量的0.60，β3=0.15。

將數據代入上式計算，得：

m芹菜=157.5 m3/hm2=10.5 m3/畝=15.8 mm

m包菜=262.5 m3/hm2=17.5 m3/畝=26.3 mm

m玉米=525.0 m3/hm2=35.0 m3/畝=52.5 mm

（2）灌水周期。

式中：Tmax為最大灌水周期，d。

M為設計凈灌水定額，mm。

Ia為設計灌溉補充強度，mm/d。

計算得最大灌水周期Tmax：芹菜6.3 d，包菜13.13 d，玉米18.75 d。設計灌水周期T≤Tmax，因此，T芹菜取6 d，T包菜取12 d，T玉米取18 d。

（3）灌溉制度。

安定區中部半干旱灌區作物種植主要為芹菜、包菜和玉米，根據以上計算結果，并參照現有灌溉制度，擬制定以下灌溉制度。

根據以上計算結果，設計灌水周期為芹菜6 d，包菜12 d，玉米18 d。芹菜設計凈灌水額11 m3/畝，玉米設計凈灌水額35 m3/畝。根據當地生活經驗，本次設計芹菜在一個生育周期內共需灌水13 次，一次水灌水定額為11 m3/畝，每年可種植兩茬，凈灌溉定額為208 m3/畝；包菜在一個生育周期內需灌水6～7次，一次水灌水定額為18 m3/畝，每年可種植兩茬，凈灌溉定額為235 m3/畝；玉米在一個生育周期內需灌水7次，一次水灌水定額為35 m3/畝，全生育期內凈灌溉定額為245 m3/畝。作物生育期綜合凈灌額為229.5 m3/畝，綜合毛灌溉定額為255 m3/畝。

設計灌溉制度如表1所示。

表1 設計灌溉制度

一個好的灌溉制度，能夠在滿足作物生長需求用水的同時，最大限度地節約用水。

2.3 科學地做好灌溉規劃

自動化管理，可杜絕以往水資源管理的弊病，讓用水戶嚴格執行按需供水制度，做到水資源的有償合理使用和管理成本的降低[4]。

2.4 做好先進灌溉技術示范推廣

我們的農業尚處在轉軌階段，一蹴而就是不可能的。工程措施已經考慮到將來高效節水的應用，雖然暫時還沿用畦灌模式，但在現有灌溉模式下，規模化節水工程的設計和施工已經把管道配合渠道的畦灌模式改為移動軟管灌溉，田間水利用系數有了較大提高。

農業合作社已經逐步推開示范，規模化節水必須同步跟進。哪里完成了農業合作社的改制，哪里的節水設施就必須及時跟進[5]。一點、一片到全部完成，最終形成無死角的節水型社會。

3 管理措施

在現代農業中，水利工程是舉足輕重的，已經越來越被政府部門和更多的人重視，需要做好以下幾個方面的工作。

3.1 大力宣傳

節約用水是一項長期的戰略任務。各級水利管理部門，要通過各種途徑大力宣傳節約用水的重要性，讓大家了解我國水資源現狀以及水資源可持續發展的重要性，讓大家自覺養成節約用水的習慣。特別是高效農業區域，必須按照規模化節水模式運行[6]。

3.2 強化管理隊伍，及時培訓管理人員

基層管理人員普遍專業知識差，因此，要通過各種渠道，培訓能夠熟練操作管理設備的專業人員，培訓能夠準確核定用水量的專業人員。確保這些管理人員在確定用水量時，數量核定準確無誤[7]，具有說服力和可操作性。既要保證農作物的灌溉需求，也要達到節約用水的目的。

3.3 利用先進設備，強制節約用水

規模化節水是按照單個片區獨立工作的，每一個片區都有一套自動化控制系統。在單個片區內，每一條支管的用水量都要反映在中央控制系統中。中央控制系統可自動配水和控制用水量，并反饋給用水者，讓用水者隨時核算用水是否合理，并及時做出調整[8]。做到供需的有機結合，地塊灌水不落一塊，灌溉用水不超一方。

3.4 灌溉設施管護

一直以來，灌溉設施主要依靠管理單位管護。由于單個管理單位管理范圍廣，一些工程設施布局分散，極易遭到破壞或損毀，故會造成水資源浪費或灌溉不及時。

鑒于這種情況，除了加大對破壞水利設施行為的打擊力度外，還應該建立“誰使用誰管理維護”的管理機制，以確保灌溉設施的完好。

4 規模化節水前景展望

在現有小畦灌溉模式下，渠系水利用系數維持在0.85以下。隨著規模化節水的實施和滴灌技術的使用，渠系水利用系數可達到0.91。若按每畝農田用水230 m3計算，一畝農田每年就可節約用水18 m3。

根據資料顯示，滴灌比畦灌節水81.6%，若按畦灌用水量230 m3/畝計算，滴灌節水可達187 m3/畝，具有非常可觀的節水前景。

水資源是有限的，應該從掠奪性使用的現狀中盡快走出來，通過規模化節水，確保水資源的可持續利用。