徐穎

【摘 要】高效節(jié)灌技術(shù)在莊浪縣山地果園季節(jié)性缺水問題中本著“實用、經(jīng)濟、高效、創(chuàng)新”的原則，充分利用本縣三條河流淺層地下水及已建成的水保骨干壩及淤地壩為水源，修建節(jié)水灌溉工程，有效解決了莊浪縣山地果園季節(jié)性缺水的問題，取得了顯著經(jīng)濟效益和社會效益。

【關(guān)鍵詞】節(jié)水灌溉；山地果園；應(yīng)用

引言

莊浪縣是一個農(nóng)業(yè)大縣，但十年九旱，降雨分布不均，面臨著水資源嚴(yán)重短缺的局面，全縣水資源總量9039.3萬m3，人均水資源占有量204m3，不到全省人均水資源的（1100 m3）1/5，僅為全國人均水資源的（2200 m3）1/10，屬水資源嚴(yán)重匱乏地區(qū)。對于一個農(nóng)業(yè)大縣來說，水資源供需矛盾日益尖銳，農(nóng)業(yè)干旱缺水與水資源短缺已成為莊浪縣經(jīng)濟和社會發(fā)展的重要制約因素，而且加劇了生態(tài)環(huán)境的惡化，甚至影響到人們的基本生存條件。

1.項目實施背景

莊浪縣位于甘肅省東部，六盤山西麓，隴西黃土高原的東緣。地處東經(jīng)105°46′15″—106°23′45″，北緯35°03′23″—35°28′26″，北連寧夏回族自治區(qū)隆德、涇源兩縣，東接華亭，西靠靜寧，南與天水市張川、秦安兩縣毗鄰。

全縣共有18個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，293個村，1521個村民小組，總面積1553.14km2。共有人口44.38萬人，其中農(nóng)業(yè)人口41.89萬。是國家扶貧開發(fā)工作重點縣之一。

近年來，莊浪縣加大了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐，大力栽植果樹，至2014年底，全縣共栽植果園60萬畝，其中已掛果的20萬畝，幼園40萬畝。

在這60萬畝果園中，川地果園僅有10萬畝，其余50萬畝均為山地果園。由于干旱缺水導(dǎo)致果樹生長緩慢，掛果數(shù)量少，果品質(zhì)量差。

為了解決山地果園季節(jié)性缺水問題，充分利用本縣三條河流淺層地下水及已建成的水保骨干壩和淤地壩水源，采用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，實施山地果園補灌措施。

緩解經(jīng)濟發(fā)展和人口增長所帶來的需水量增加的壓力，緩解項目區(qū)水資源供需矛盾。莊浪縣首先在基礎(chǔ)較好的萬泉鎮(zhèn)三萬坪實施山地果園節(jié)灌工程。

2項目實施區(qū)域內(nèi)的基本概況

2.1自然地理概況

工程區(qū)位于莊浪縣萬泉鎮(zhèn)三萬坪，西距縣城25km，地處秦隴公路沿線，是水洛河下游南岸面山，最低處高程1430m，最高處高程1750m，相差325m。山地全部實現(xiàn)了梯田化。項目區(qū)內(nèi)共有823戶4472人，耕地面積5628畝，其中川地1471畝，塬臺地4157畝，共栽植山地果園3600畝。該區(qū)氣候溫和，光照充足，無霜期長、土質(zhì)疏松，性涼口緊，土壤肥沃，適宜果樹生長。但由于干旱少雨，加之水利設(shè)施空白，季節(jié)性缺水成為項目區(qū)果園發(fā)展的主要瓶頸。導(dǎo)致果園產(chǎn)量低下，但山下水洛河淺層地下水較為豐富，為建設(shè)項目區(qū)提供了必要的水資源條件。因此，在該地發(fā)展高效節(jié)水灌溉，確實是十分必要的，非常及時的。

2.2地形地貌

工程區(qū)地形地貌類型屬隴東黃土丘陵溝壑區(qū)，萬泉-蓮花山間河谷盆地，盆底呈狹長形，寬約1200m，長度大于5km，盆地內(nèi)河流階地發(fā)育，現(xiàn)代河床、漫灘寬約100-200m，平均高程1430-1443m，左岸Ⅰ級階地缺失，左右岸Ⅱ級階地均發(fā)育，寬度約100-150m，平均高程1450-1455m，盆地內(nèi)寬闊、肥沃的Ⅰ、Ⅱ級階地，現(xiàn)已大部分開發(fā)為果園基地。

2.3工程地質(zhì)情況

工程區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)類型有第四系河谷沖洪積扇潛水和南部山區(qū)潛水兩種類型。萬泉沖洪積扇潛水含水層滲透系數(shù)K=70-77m/d，最大值116m/d，潛水含水層疏干給水度0.05，萬泉南部黃土丘陵地區(qū)地下水徑流模數(shù)為0.6L/skm2，此類型水一部分在深切割地段溢出地表補給河溝水，另一部分則沿Ⅱ級階地后緣補給Ⅱ級階地潛水。微地貌單元屬水洛河南岸川臺地及Ⅲ級以上階地、塬地及新開發(fā)的梯田地；水源地及開采井位于水洛河谷主河槽旁側(cè)及左岸Ⅱ級階地后緣。工程所在地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造相對簡單，地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)值為90Kpa。

2.4水資源情況

該工程水源地處于渭河三級支流水洛河，地質(zhì)勘探結(jié)果表明，該河段含水層厚2-5m，據(jù)根莊浪縣衛(wèi)生防疫站水質(zhì)化驗分析資料，地下水的色、味及透明度等指標(biāo)良好，ph值在7-8之間，略呈堿性；水化學(xué)特性為HCO3-—SO42-—Na+Ca2+Mg2+型，礦化度為1.0-1.5g/L，符合《農(nóng)田灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB5084-92）的規(guī)定。工程實施范圍地質(zhì)構(gòu)造相對簡單，地基土承載力標(biāo)準(zhǔn)為90kpa，可滿足工程建設(shè)需要。

該工程灌溉用水，主要通過上游河谷斷面地下徑流、南部山區(qū)側(cè)向徑流、大氣降水入滲及河流入滲等四種方式進行補給。經(jīng)測算，地下水調(diào)節(jié)儲存量為50萬m3，水源地上游河谷徑流年補給量為124.83萬m3/a；南部丘陵區(qū)入滲潛水側(cè)向補給量在P=75%時為23.60萬m3/a。工程上游年開采量為81.4 m+/a。據(jù)此得出，工程水源地地下水年允許開采量為108.93萬m3/ a。

2.5土地資源

該工程地處水洛河南岸丘陵地區(qū)，區(qū)內(nèi)耕地土壤是在黃土母系上發(fā)育而成的黑麻土，呈粉狀結(jié)構(gòu)，質(zhì)地重壤或中壤，土質(zhì)疏松，性涼口緊，蓄水保肥性好，土壤PH值為7.5，有機質(zhì)含量0.919，其含氮0.089%，含磷0.17%，每畝地含速效氮1.1kg，速效磷0.95kg，速效鉀19.5kg，肥力較高適宜發(fā)展灌溉果樹。

3.項目實施內(nèi)容

3.1工程等級及標(biāo)準(zhǔn)

3.1.1工程等級

根據(jù)水利部2000年7月頒發(fā)的SL252—2000《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》，設(shè)計洪水重現(xiàn)期為10年，建筑物按Ⅷ度設(shè)防，本工程為?。?）型工程。

3.2灌溉制度

依據(jù)《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》（SL20·7-98）、《低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范（井灌區(qū)部分）》（SL/T153-95）、《微灌工程技術(shù)規(guī)范》（SL103-95）等技術(shù)法規(guī)，擬定三萬坪節(jié)水灌溉工程灌溉制度為：

m=10γhβ（β1-β2）p/η溝

按照管道輸水灌溉技術(shù)規(guī)范，經(jīng)計算擬定果樹生長期灌水4次，每次灌水定額30m3/畝，周期10天；冬灌1次，灌水定額46m3/畝，周期15天；全年灌溉定額為166m3/畝。

3.3全灌區(qū)設(shè)計流量

從灌水率圖上可以看出，最大灌水率為0.399m3/s/萬畝，設(shè)計灌水率取最大灌水率0.399m3/s/萬畝，灌溉水利用系數(shù)0.882，采用下式計算流量：

Q=q·A/η灌

3.4田間工程

灌溉方式采用管灌、滴管、噴灌。

4.如何有效發(fā)展山地果園節(jié)灌工程

4.1技術(shù)措施

管灌：也稱低壓管道輸水灌溉技術(shù)，主要是利用低壓輸水管道，將水輸送到農(nóng)田實施灌溉，這樣，可以有效減少水在輸送過程中的滲漏和蒸發(fā)損失，從而實現(xiàn)節(jié)水灌溉。與渠道輸水相比，這種灌溉方式可以將輸水過程中的損失降至最低，而且不受固定渠道的限制，可以對灌溉點進行變換，灌溉效果更好，但是相對而言，管道需要定期維護和更換，成本較高。

噴灌：噴灌指利用專門的設(shè)備，如水泵、動力機等，對水進行加壓，或者利用地形地勢的自然落差，將水輸送到灌溉地段，通過噴灑器，將水噴射到空中，散成細(xì)小的水滴，對灌溉段進行均勻灌溉。噴灌系統(tǒng)通常需要包括水源工程、動力機、管道、水泵、噴頭等設(shè)備，可以分為固定式、半固定式以及移動式。固定式只有噴頭可以移動和旋轉(zhuǎn)，其他部分固定不動，半固定式的噴頭以及相應(yīng)的支管可以自由移動，而移動式則除水源固定外，其他設(shè)備都可以進行移動。噴灌技術(shù)可以根據(jù)作物的實際生長狀況，對灌溉水量進行精確計算，從而減少水資源的浪費，同時也可以保證灌溉的均勻性，確保農(nóng)作物的順利生長。

滴灌：通過安裝在毛管上的滴頭、孔口或滴灌帶等灌水器將水一滴一滴地、均勻而又緩慢地滴入作物根區(qū)附近土壤中的灌水形式。由于滴水量小，水滴緩慢入土，因而在滴灌條件下除僅靠滴頭下面的土壤水分處于飽和狀態(tài)外，其他部位的土壤水分均處于非飽和狀態(tài)，土壤水分主要借助毛管張力作用入滲和擴散。滴灌的適應(yīng)性強，使用范圍較廣， 其不足之處是滴頭易結(jié)垢和堵塞，因此應(yīng)對水源進行嚴(yán)格的過濾處理。

4.2資金管理

通過多方籌措，確保對于山地果園灌溉工程的資金投入，第一，首先應(yīng)當(dāng)完成各地區(qū)的主干水利工程，避免出現(xiàn)全面開花后的資金不足問題，集中資金完成一項工程。第二，根據(jù)小型水利工程的性質(zhì)和效益分別制定運行維護管理及資金籌措方案。對于那些資金回籠速度慢的工程，需要通過各級政府落實專項資金和各水管單位的維修養(yǎng)護資金，確保資金的使用，對于那些有一定回報率的水利工程，可以通過進行市場招標(biāo)，吸引社會資金的進入，加強對于資金使用的監(jiān)管，減少政府的資金壓力。第三，可以通過建立運行維護補償基金的形式調(diào)動管理單位的積極性。為避免工程建成后因維護管理不到位而造成工程損毀，避免因工程損毀需要重復(fù)、反復(fù)建設(shè)形成的投入浪費，可以在工程建設(shè)資金中設(shè)立工程維護基金，以補償和獎勵形式促進管理單位加強工程運行維護管理工作。第四，通過建立完善的運行管理制度，保障水利工程管理的正常運行，水利工程運行管理反映出了水利事業(yè)的發(fā)展水平。

4.3綜合管理

走綜合節(jié)水、系統(tǒng)節(jié)水、高效灌溉之路。把追求綜合效益，即經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益最大化作為今后建設(shè)發(fā)展山地果園節(jié)水灌溉工程的出發(fā)點和立足點。堅持適用、方便、高效的原則，積極探索、研究并建設(shè)與生產(chǎn)關(guān)系相適應(yīng)的果園節(jié)水灌溉工程，走綜合節(jié)水、系統(tǒng)節(jié)水的路子，使山地果園節(jié)水灌溉工程得到健康、有序、合理、高效的發(fā)展。

4.4農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整思路

從總體上看，莊浪縣自然條件比較惡劣，水利基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，發(fā)展農(nóng)業(yè)的制約因素比較多，但發(fā)展特色農(nóng)業(yè)的潛力較大。農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整不僅能解決當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品賣難和農(nóng)民增收困難的問題，而且對農(nóng)村經(jīng)濟的長遠(yuǎn)發(fā)展和加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的步伐有著重要的意義。在保證糧食穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，堅持以經(jīng)濟效益為目標(biāo)，對農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)進行調(diào)整研究。按照“因地制宜、發(fā)揮優(yōu)勢、突出特色、分類指導(dǎo)”的原則，充分利用本縣三條河流淺層地下水及已建成的水保骨干壩及淤地壩為水源，建設(shè)節(jié)水灌溉工程，大力發(fā)展山區(qū)果樹種植是增加山區(qū)群眾經(jīng)濟收入的有效途徑。

5.項目實施成果

經(jīng)過多年的不懈努力，山地果園灌溉技術(shù)在莊浪縣已全面普及，并且產(chǎn)生了很大的經(jīng)濟效益和社會效益，為培育支柱產(chǎn)業(yè)，加快農(nóng)村小康建設(shè)步伐起到了帶動和促進作用，在廣大科技推廣人員和各級業(yè)務(wù)部門的共同努力下，萬泉三萬坪山地果園灌溉技術(shù)推廣在全縣范圍內(nèi)取得了較大突破。從2005年開始大面積推廣，到2014年，全縣修建萬泉霍李、柳梁川邊、趙墩富川、南湖石峽等高效節(jié)灌工程12處。累計發(fā)展果園灌溉面積15700畝，經(jīng)過灌溉后的果樹長勢好，已經(jīng)掛果的果實個大、色艷、硬度強、糖份高、品質(zhì)佳、耐儲存、貨架期長，深受廣大客商和消費者青睞。

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