段美娟

（哈密托實水利水電勘測設(shè)計有限責(zé)任公司，新疆 哈密 839000）

0 前言

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟的急速發(fā)展和人口數(shù)量增長，水資源短缺問題日益嚴重，尤其表現(xiàn)為農(nóng)業(yè)灌溉用水[1]。為解決這一矛盾，高效節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)運而生，灌溉水利用效率和效益得到了較大提升。因此，國家大力倡導(dǎo)采用并推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)，建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)，促進現(xiàn)代農(nóng)業(yè)健康發(fā)展。

高效節(jié)水技術(shù)具有節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)地、省工、提高勞動生產(chǎn)率、增產(chǎn)增效及防治土壤次生鹽漬化等諸多優(yōu)點，主要分為噴灌、微灌和滴灌。我國各地區(qū)氣候條件、水文條件、水資源分布情況不同，受環(huán)境條件限制，采用的節(jié)水灌溉措施也不盡相同。本文對英吉沙縣地區(qū)的高效節(jié)水灌溉工程建設(shè)進行分析。

1 工程區(qū)概況

英吉沙縣耕地面積大，主要種植棉花、小麥及經(jīng)濟林。灌溉面積10.2 km2，其中地下水灌溉面積5.93 km2，地表水灌溉面積2.3 km2。工程區(qū)自然環(huán)境惡劣，土壤鹽漬化、土地沙化、干旱缺水是制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素。農(nóng)業(yè)用水一直靠現(xiàn)有河流供給，由于河流（渠系）流程長，加之水利設(shè)施落后、渠系水利用率低、季節(jié)供水不平衡，導(dǎo)致灌區(qū)不能充分有效利用地表水。為改變這種現(xiàn)象，英吉沙縣多年來大搞水利工程建設(shè)，已建成了大批水利工程。目前渠系、水庫、農(nóng)用機井構(gòu)成基本水利工程格局，灌溉系統(tǒng)已形成覆蓋全縣的灌溉網(wǎng)絡(luò)，多種水源已經(jīng)貫通，河、渠與水庫之間亦能互相調(diào)節(jié)，骨干渠道的布局及主要引水口位置的選擇基本上能夠保證農(nóng)田的灌溉用水。

2 農(nóng)業(yè)灌溉現(xiàn)狀分析

根據(jù)英吉沙縣得的社會及經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r分析，該縣農(nóng)業(yè)灌溉還存在很多問題，主要表現(xiàn)為:①河道來水受季節(jié)影響較大，作物需水量大，供需不平衡，導(dǎo)致水旱災(zāi)害時有發(fā)生，嚴重制約了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展；②由于自然條件及資金有限等原因，水利工程建設(shè)未能完全配套，部分骨干工程設(shè)計標準偏低，而且局部區(qū)域還存在老化失修、設(shè)施破損、缺失等問題。部分灌區(qū)田間工程配套低，滲漏嚴重，灌溉方式較為落后，灌水定額高，致使水的利用率低。針對這種現(xiàn)象，需要通過續(xù)建配套和節(jié)水改造予以逐步完善解決。

3 項目區(qū)選擇

3.1 選擇原則

高效節(jié)水灌溉技術(shù)對項目區(qū)選擇的要求一般有:水源有保障，干支渠系骨干工程及電力設(shè)施基本配套，群眾積極性高，有開展高效節(jié)水灌溉工程的基礎(chǔ)，實施項目區(qū)能取得效益，以農(nóng)田區(qū)為主，盡量集中連片。

（1）符合土地利用規(guī)劃，有明確的區(qū)域范圍，按流域或灌區(qū)統(tǒng)一規(guī)劃；主要安排在基本農(nóng)田范圍內(nèi)，盡量集中連片[2]。

（2）項目區(qū)水資源、防洪有保障，排水有出路，灌排骨干工程基本具備。

（3）治理地塊要集中連片，具有較大的增產(chǎn)潛力。

（4）電力設(shè)施基本配套。

（5）群眾積極性高，有開展高效節(jié)水灌溉工作的基礎(chǔ)。

3.2 范圍確定

根據(jù)項目區(qū)選擇的原則，結(jié)合英吉沙縣節(jié)水灌溉現(xiàn)狀，確定項目區(qū)范圍包括托普魯克鄉(xiāng)、克孜勒鄉(xiāng)、龍甫鄉(xiāng)和英也爾鄉(xiāng)。灌溉水源為地下水和地表水，水資源有保障，渠、林、路等配套也比較完善，灌排骨干工程基本具備。各鄉(xiāng)選擇實施的地塊機井及電力設(shè)施等也已基本配套。此外，英吉沙縣已實施的管道灌或滴灌工程取得了非常大的成功，管理經(jīng)驗豐富，技術(shù)成熟，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的積極性較高。

4 項目區(qū)高效節(jié)水灌溉建設(shè)

4.1 節(jié)水方案

（1）棉花罐區(qū)

棉花罐區(qū)常采用兩種節(jié)水灌溉方式，分別為地面滴灌和地下滴灌。

地面滴灌:應(yīng)用較多的是膜下滴灌，由于滴灌帶覆于膜下，具有較強的保墑、保水作用，因而有顯著的節(jié)水、增產(chǎn)效益。缺點主要是殘膜回收困難，滴灌帶每年收、鋪工作量大，滴灌帶年更新費用高。

地下滴灌:是將灌溉水通過埋于地面下的地埋毛管上的灌水器緩慢出流，滲入附近土壤，再借助毛細管作用或重力作用將水分擴散到整個根層供棉花吸收利用。地下滴灌可減少土面的蒸發(fā)損失；此外，田間輸水系統(tǒng)地埋后便于農(nóng)田耕作和作物栽培管理，可解決殘膜回收困難的問題；也可使地埋后管材抗老化性能增強，不易丟失或人為損壞。缺點主要包括:①系統(tǒng)埋于地下，運行操作全部依靠自動化設(shè)備控制，設(shè)備投入較大；②系統(tǒng)埋于地下，不能直接觀測灌水器出流狀況和灌水效果，檢修系統(tǒng)時，較地面滴灌系統(tǒng)耗費時間、人力和物力更多，管理費用高；③為防止滴頭負壓堵塞問題，必須增加沖洗閥及進排氣閥設(shè)備，相應(yīng)增加了系統(tǒng)造價和運行費用；④棉花苗期根系淺，吸水范圍有限，為保證苗期土壤墑情，在此期間要使用其他灌溉方法，使灌溉成本增加。

根據(jù)以往工程實踐經(jīng)驗，純棉花灌區(qū)已經(jīng)實施高效節(jié)水技術(shù)方案大多以滴灌為主，加上英吉沙縣的經(jīng)濟狀況和灌溉管理水平，最終確定棉花高效節(jié)水灌溉工程采用膜下滴灌技術(shù)。

（2）果樹罐區(qū)

果樹灌區(qū)常采用的灌溉方法有漫灌、畦灌、管道灌?？紤]項目區(qū)春季大風(fēng)天氣頻繁，不適宜采用噴灌?，F(xiàn)狀果樹灌區(qū)高效節(jié)水大部分采用管道灌，且棗樹、核桃樹等具有好水強度大的特點，項目區(qū)地表水果樹灌區(qū)田間節(jié)水技術(shù)方案采用管道灌，既有成熟的技術(shù)條件，更符合項目區(qū)現(xiàn)狀特點。

因此，果樹罐區(qū)采用管道灌節(jié)水灌溉措施。

4.2 水源選擇

高效節(jié)水灌溉在水源選擇上應(yīng)充分利用當(dāng)?shù)厮?，既?jié)約用水、減少土壤沖刷，同時可以節(jié)省勞動力，效果好。根據(jù)項目區(qū)現(xiàn)狀，本次以滴灌和管道灌為主，水源選擇地下水和地表水，其中地下水采用井灌為節(jié)水工程的水源方案。根據(jù)井灌罐區(qū)現(xiàn)有機井資料，考慮不同機井流量、揚程不同，從經(jīng)濟、運行管理等因素，最終確定項目區(qū)地下水水源方案為更換水泵的井灌方案。

4.3 節(jié)水工程建設(shè)

（1）地下水灌區(qū)

工程共設(shè)計11個地塊，27個地下水加壓系統(tǒng)，主要包括首部系統(tǒng)和管網(wǎng)系統(tǒng)兩部分。①水源:項目區(qū)水源主要為地下水，首部11座，設(shè)計單井出水量為40 m3/h～200 m3/h，現(xiàn)有機井水質(zhì)及水量均可滿足要求；②首部系統(tǒng)設(shè)計:首部采用旋流水砂分流器+網(wǎng)式過濾器；施肥罐按各系統(tǒng)流量分別選取有SFG-150L、SFG-200L。③管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計:輸水管網(wǎng)為干管、分干管、支管和毛管。干管與分干管采用PVC管，埋設(shè)于地面下1 m，低處設(shè)排水井和滲水井；支管選用PE管，鋪設(shè)于地表；棉花滴灌系統(tǒng)毛管選用φ16單翼迷宮式滴灌帶，滴孔間距0.3 m，滴頭流量2.4 L/h。西梅滴灌系統(tǒng)毛管選用φ16壓力補償式滴灌管，滴孔間距4 m，滴頭流量24 L/h（一棵樹3個滴頭，1個滴頭流量8 L/h）。

（2）地表水灌區(qū)

工程設(shè)計2個地塊，主要包括首部系統(tǒng)和管網(wǎng)系統(tǒng)兩部分。①水源:項目區(qū)水源主要為地表水，首部2個，2個沉砂池，2個加壓滴灌系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計水量為150 m3/h～250 m3/h，水質(zhì)及水量均可滿足要求。②首部系統(tǒng)設(shè)計:首部采用旋流水砂分流器+砂過濾器+篩網(wǎng)式過濾器；施肥罐為SFG-300L。③管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計:輸水管網(wǎng)為干管、分干管、支管和毛管。干管與分干管采用PVC管，埋設(shè)于地面下1 m，低處設(shè)排水井和滲水井；支管選用PE管，鋪設(shè)于地表；棉花滴灌系統(tǒng)毛管選用φ16單翼迷宮式滴灌帶，滴孔間距0.3 m，滴頭流量2.4 L/h。西梅滴灌系統(tǒng)毛管選用φ16壓力補償式滴灌管，滴孔間距4 m，滴頭流量24 L/h（一棵樹3個滴頭，1個滴頭流量8 L/h）。

4.4 效益分析

高效節(jié)水灌溉措施實施后，實現(xiàn)了英吉沙縣地區(qū)灌溉面積10.2 km2，其中地下水高效節(jié)水面積5.93 km2，地表水高效節(jié)水面積2.3 km2，粗估項目區(qū)灌溉節(jié)約水量592萬m3，效益顯著。

5 結(jié)語

我國水資源緊缺，在農(nóng)業(yè)用水供需失衡與用水矛盾日益突出的今天，大力推廣高效節(jié)水灌溉技術(shù)是必要的，是對目前農(nóng)業(yè)用水緊張行之有效的緩解手段，科學(xué)運用高效節(jié)水灌溉技術(shù)建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。