李曉麗

(烏魯木齊市達坂城區(qū)河湖管理中心(水利管理站)，烏魯木齊，830039)

1 灌區(qū)基本情況

柴窩堡灌區(qū)為一般中型灌區(qū)，現(xiàn)有耕地1381.73hm2，屬重干旱地區(qū)，灌溉地表水源主要有白楊溝及三個山河水，不足水量抽取地下水。通過白楊溝渠首、三個山引水渠首引水，經(jīng)干渠、支渠、農(nóng)渠進入灌區(qū)進行灌溉，歷年灌溉方式為漫灌，水資源利用系數(shù)僅為0.45。

柴窩堡灌區(qū)位于柴窩堡湖周邊，由于近年城市用水不斷增加、氣候變暖、農(nóng)牧灌溉等原因，柴窩堡湖湖水面積由多年前近30km2急劇萎縮至2014年的0.18km2，幾近干涸。針對柴窩堡湖面萎縮、水位下降等問題，柴窩堡片區(qū)全面實行“休耕補湖”、“限采地下水”、“關(guān)停農(nóng)用機井”等生態(tài)修復(fù)措施，減少用水全部補入柴窩堡湖內(nèi)，2020年湖面面積已從0.18 km2恢復(fù)至20.92km2，標志著烏魯木齊市最大的天然淡水湖、重要的生態(tài)屏障和水源地的生態(tài)環(huán)境惡化趨勢得到有效遏制[1]。7年時間里，灌區(qū)耕地全部休耕，停止三個山、白楊溝河農(nóng)業(yè)灌溉用水，關(guān)停24眼農(nóng)用機井，周邊農(nóng)田、草場灌溉可用水量幾乎為零，植被枯死，土地裸露，養(yǎng)分流失，受干旱、大風、缺水等不利因素影響，部分耕地不同程度地出現(xiàn)了鹽漬化、沙漠化，風沙天氣明顯增多，次生生態(tài)問題開始凸顯。在保證柴窩堡湖最小生態(tài)需水基礎(chǔ)上，充分利用農(nóng)田水利高效節(jié)水灌溉技術(shù)對柴窩堡灌區(qū)進行復(fù)耕顯得尤為重要。

2 節(jié)水灌溉方式選擇

目前，我國高效節(jié)水灌溉技術(shù)主要包括低壓管道灌溉、滴灌、噴灌三種。應(yīng)結(jié)合灌區(qū)的水利、土壤、農(nóng)作物、天氣等各種基本條件，因地制宜地選擇合適的節(jié)水灌溉方式。柴窩堡灌區(qū)處于重干旱區(qū)，降雨量少，蒸發(fā)量大，且年平均8級大風149天，是新疆有名的“百里風區(qū)”之一，加之休耕太久，農(nóng)田水利設(shè)施基本損壞，故不適合推廣管道灌溉、噴灌等高效節(jié)水灌溉技術(shù)。而滴灌技術(shù)廣泛適用于果樹、蔬菜、經(jīng)濟作物等灌溉，節(jié)水效果明顯，地形適應(yīng)能力強，灌溉均勻度高，還能有效解決低處積水、高處積鹽形成的鹽漬化問題，滿足柴窩堡灌區(qū)復(fù)耕實際需求。本文就加壓滴灌、自壓滴灌兩種節(jié)水灌溉方式進行分析研究。

根據(jù)新疆自治區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局《農(nóng)業(yè)灌溉用水定額》(DB65/T 3611-2014)，達坂城區(qū)常規(guī)灌溉方式平均灌溉定額為350m3/畝，水資源利用系數(shù)0.45，節(jié)水灌溉方式平均灌溉定額為220m3/畝。

2.1 加壓滴灌方式

利用現(xiàn)有渠道輸水系統(tǒng)，在田間地頭布設(shè)加壓系統(tǒng)進行滴灌。滴灌首部至渠首渠系水資源利用系數(shù)為0.81，節(jié)水灌溉首部至田間灌溉水資源利用系數(shù)為0.9，節(jié)水灌溉毛定額302m3/畝，灌區(qū)節(jié)水灌溉需水量626萬m3，與常規(guī)灌溉方式相比，年節(jié)水總量為987萬m3。實施節(jié)水加壓灌溉畝投資1850元，總投資3834萬元，年運行電費545萬元，后期運行管理技術(shù)性要求高，投入大。

2.2 自壓滴灌方式

從干渠合適位置取水建自壓首部，布設(shè)輸水管網(wǎng)，充分利用柴窩堡灌區(qū)明顯地形高差進行自壓滴灌，節(jié)水灌溉首部至田間灌溉水資源利用系數(shù)為0.85，節(jié)水灌溉毛定額為259m3/畝，節(jié)水灌溉需水量537萬m3，與常規(guī)灌溉方式相比，年節(jié)水總量為1076萬m3。實施自壓滴灌畝投資2700元，總投資為5596萬元，無運行電費，后期運行管理技術(shù)要求低，投入小。

通過綜合比較分析加壓滴灌與自壓滴灌可知，自壓滴灌一次性投資大，但能借助于柴窩堡灌區(qū)的天然地形差，運行管理技術(shù)要求較為簡單，便于操作，節(jié)水量大，運行費用低等；而加壓滴灌后期運行持續(xù)投入大，管理技術(shù)要求高，且需專業(yè)技術(shù)人員進行管理，運行電費高。兩者相比，柴窩堡灌區(qū)推薦使用自壓滴灌，每年需水量為537萬m3，僅占柴窩堡湖水資源可利用量7754萬m3的6.92%。

3 灌區(qū)高效節(jié)水灌溉發(fā)展思路

3.1 推進灌區(qū)規(guī)?；c集約化發(fā)展

通過承包、土地流轉(zhuǎn)等方式，改變現(xiàn)有的分散式農(nóng)業(yè)種植模式，推進適度規(guī)?；N植、統(tǒng)一化管理。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植統(tǒng)籌安排規(guī)劃，機械化對大塊農(nóng)田進行平整、修復(fù)，促進標準化農(nóng)田建設(shè)，逐步由分散式低效種植向集約化高效經(jīng)營轉(zhuǎn)變，形成農(nóng)田水利高效節(jié)水灌溉工程的統(tǒng)一布網(wǎng)管理和使用。不僅可大幅度降低滴灌系統(tǒng)建設(shè)管理成本，還能增加節(jié)水灌溉效益，達到水資源利用率最大化，促進灌區(qū)灌溉節(jié)水工作取得實效。

3.2 實現(xiàn)水資源配置最優(yōu)化

在高效節(jié)水灌溉布網(wǎng)工程具體規(guī)劃設(shè)計前，必須對灌區(qū)的土壤、氣候、水文、水資源量及地理位置等因素進行現(xiàn)場實地考察，全面系統(tǒng)地分析研究，準確掌握農(nóng)業(yè)灌溉可用水總量及來源，對灌區(qū)灌溉所需最大用水量及最小用水量進行科學(xué)預(yù)估，避免產(chǎn)生投入性資本浪費。把水資源的優(yōu)化配置滲透到農(nóng)作物生產(chǎn)過程中，如在生長期間的灌溉次數(shù)、灌溉周期、灌溉定額等，對灌區(qū)的用水情況隨時調(diào)節(jié)，使灌區(qū)的發(fā)展和水資源的最優(yōu)化配置能夠科學(xué)融合到一起[2]。

3.3 合理規(guī)劃節(jié)水布局

不斷優(yōu)化設(shè)計方案，避免節(jié)水灌溉工程與灌區(qū)農(nóng)業(yè)種植方案不匹配，設(shè)計方案與農(nóng)田基本情況不相符，使節(jié)水灌溉工程建設(shè)流于形式，無法發(fā)揮預(yù)期效果。設(shè)計人員應(yīng)熟悉滴灌相關(guān)設(shè)備及材料的基本性能，在設(shè)計節(jié)水滴灌工程時，注重對首部樞紐系統(tǒng)的優(yōu)化，特別是滴灌管網(wǎng)的布置，應(yīng)對農(nóng)作物種植方向進行科學(xué)定位。在設(shè)計輸配水管道時，要合理預(yù)判管道流量大小，保證使用過程中的輸水安全；要優(yōu)化首部過濾結(jié)構(gòu)，根據(jù)灌溉用水水質(zhì)情況，確定合適的過濾方式，柴窩堡灌區(qū)建議選擇網(wǎng)式過濾。同時還需考慮管材材質(zhì)的抗氧化性、抗老化、滴灌器的灌水均勻度、滴灌管的行距、滴頭的抗堵塞性能等能否達到灌溉實際需求，切實保障管網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計的科學(xué)性、合理性，達到理想節(jié)水效果。

3.4 確保灌溉技術(shù)和種植作物相匹配

針對灌區(qū)已出現(xiàn)的鹽漬化、沙漠化，宜采用種植技術(shù)對灌區(qū)因休耕出現(xiàn)鹽漬化的農(nóng)田進行生態(tài)整治，減輕鹽漬化的形成。種植作物應(yīng)優(yōu)先選擇苜蓿、紫菀等耐旱、耐堿、抗沙、適應(yīng)性強的牧草品種，還可以選擇種植一些根系較為發(fā)達的耐旱性、耐貧瘠、易生長的樹木等，紅柳可作為鹽堿地樹木種植的首選樹種。在種植種類確定后，優(yōu)化灌溉技術(shù)方案設(shè)計，使其在灌溉過程中能夠與實際生產(chǎn)中作物種植結(jié)構(gòu)科學(xué)合理的相匹配，如滴管間距等，避免發(fā)生所種植物屬于生長密集的作物，而灌溉技術(shù)卻采用了適合于生長疏松作物的技術(shù)等問題。

3.5 重視節(jié)水灌溉工程的管理

由于灌溉工程普遍存在“重建設(shè)、輕管理”問題，投入運行后，將節(jié)水設(shè)備及操作規(guī)范移交于種植管理單位，明確責任，落實管護要求及運行方式，簽訂節(jié)水灌溉工程后期管護責任書，確保節(jié)水工程建設(shè)與管護責任有機結(jié)合，促進節(jié)水灌溉工程能夠長期有效運行。同時設(shè)立一定的管護資金和提供人才技術(shù)支持，由專門的技術(shù)服務(wù)機構(gòu)定期對節(jié)水工程進行技術(shù)性指導(dǎo)、維護和處理，灌溉管理者準確掌握節(jié)水灌溉運行操作基本要求，避免建設(shè)和使用嚴重脫節(jié)。

4 結(jié)語

實現(xiàn)柴窩堡灌區(qū)高效節(jié)水灌溉，合理利用有限水資源，不僅可推動柴窩堡地區(qū)的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展，關(guān)鍵還能緩解柴窩堡湖生態(tài)環(huán)境修復(fù)治理引起的次生生態(tài)問題，因此，加快柴窩堡灌區(qū)農(nóng)田水利高效節(jié)水灌溉的建設(shè)步伐迫在眉睫。除了選擇合適的節(jié)水灌溉技術(shù)，還應(yīng)在技術(shù)實際運用過程中，加強節(jié)水灌溉管理技術(shù)相關(guān)知識的專業(yè)學(xué)習和培訓(xùn)，加大運行管護力度，保證節(jié)水灌溉技術(shù)在實際運用中達到應(yīng)有的效果，實現(xiàn)農(nóng)田水利工程的節(jié)水型發(fā)展[3]。