張魯婧 ，李福軍 ，陳 鵬

（1.濟(jì)南市邢家渡引黃灌溉管理處，山東 濟(jì)南 250100；2.黃河水利委員會(huì)山東水文水資源局，山東 濟(jì)南 250100；3.濟(jì)南市臥虎山水庫管理處，山東 濟(jì)南 250115）

濟(jì)南市是水資源嚴(yán)重匱乏的城市之一，人均水資源量不足全國(guó)人均占有量的1/7。全市現(xiàn)有耕地面積36.07萬hm2，有效灌溉面積24.74萬hm2，節(jié)水灌溉面積10.9萬hm2，農(nóng)業(yè)用水量占用水總量的62%，農(nóng)田灌溉用水量占農(nóng)業(yè)用水量的78%。農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)低、配套差，節(jié)水灌溉工程較少、用水效率較低，嚴(yán)重制約農(nóng)業(yè)的發(fā)展。

2009年以來，濟(jì)南市先后開展了小農(nóng)水重點(diǎn)縣、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田、“五小水利”工程等農(nóng)田水利建設(shè)，已建成末級(jí)渠系改造工程8 666.67 hm2，高效節(jié)水灌溉工程3.18萬hm2。在工程建設(shè)中推廣應(yīng)用了射頻卡、恒壓變頻、噴灌、微灌、風(fēng)光電提水、土壤墑情雨情自動(dòng)監(jiān)測(cè)等新技術(shù)，建成了歷城區(qū)西營(yíng)風(fēng)光電提水節(jié)水灌溉工程、濟(jì)陽縣梨園微噴灌工程、平陰縣山丘區(qū)半固定式管道灌溉配套穴灌工程等一批“亮點(diǎn)”工程。

1 發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的意義

經(jīng)過多年的努力，濟(jì)南市農(nóng)田水利設(shè)施狀況不斷改善，農(nóng)田水利建設(shè)科技水平不斷提高，但與發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、建設(shè)水生態(tài)文明城市的要求相比還有一定差距。為了提高農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平、提高用水效率，推廣節(jié)水灌溉技術(shù)是十分必要的。

1.1 緩解水資源供需矛盾，提高用水效率

隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化的發(fā)展，用水需求大幅增加，水資源供需矛盾進(jìn)一步加劇，迫切需要轉(zhuǎn)變用水方式、調(diào)整用水結(jié)構(gòu)、提高用水效率。通過對(duì)水資源優(yōu)化配置、合理規(guī)劃，發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)，可以改善農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施條件，提高水資源利用效率，減少農(nóng)業(yè)用水量，節(jié)約水資源。

1.2 加快現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展，促進(jìn)水生態(tài)文明建設(shè)

1）現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)集約化水平的提高對(duì)農(nóng)業(yè)節(jié)水提出了更高、更迫切的要求。節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)施不僅可以減少農(nóng)業(yè)用水量、增加灌溉面積，而且可以改善灌溉水質(zhì)，提高作物產(chǎn)出量和品質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、農(nóng)民增收。

2）水系生態(tài)建設(shè)需要實(shí)現(xiàn)水資源時(shí)空合理布局，大氣水、地表水、地下水等的有序轉(zhuǎn)換。農(nóng)業(yè)用水是人類干預(yù)水資源時(shí)空轉(zhuǎn)換的重要用水方式，改進(jìn)落后的農(nóng)業(yè)灌溉模式，減少農(nóng)業(yè)面源污染，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉用水的合理配置，對(duì)促進(jìn)水環(huán)境改善有著重要意義。

2 節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用

2.1 合理選擇灌溉模式

農(nóng)田水利建設(shè)，要充分考慮水資源的分布情況和承載能力，對(duì)地表水、地下水、灌區(qū)回歸水、土壤水等進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和分配，發(fā)揮水資源的綜合效益。在充分調(diào)查、摸底的基礎(chǔ)上，充分進(jìn)行水資源平衡分析，通過截、蓄、引、提、保等措施，合理選擇灌溉水源，實(shí)現(xiàn)水資源的有效合理利用?？茖W(xué)論證建設(shè)思路和總體布局，優(yōu)化工程設(shè)計(jì)，按照水源類型、作物種植結(jié)構(gòu)等，確定適宜的灌溉模式，科學(xué)建設(shè)節(jié)水灌溉工程。引黃自流灌區(qū)適宜建設(shè)渠道襯砌工程，配套完善渠系建筑物；引河灌區(qū)、不能自流的引黃灌區(qū)采用泵站集中提水管道輸水灌溉；引庫灌區(qū)、小水源灌區(qū)推廣自壓高效節(jié)水灌溉；機(jī)井灌區(qū)發(fā)展無井房射頻卡控制管道輸水灌溉。

2.2 工程節(jié)水技術(shù)應(yīng)用

1）渠道防滲。渠道輸水是農(nóng)田灌溉的主要輸水方式，傳統(tǒng)的土渠輸水滲漏損失占水量的50%～60%，渠道防滲是為了減少土質(zhì)渠道的通透性而采取的各種節(jié)水技術(shù)措施。渠道防滲可減少滲漏損失70%～90%。主要有土料防滲、水泥土防滲、砌石防滲、混凝土防滲、膜料防滲等形式，其中混凝土防滲應(yīng)用較多。常用的渠道斷面有矩形、梯形、U形等。通過渠道防滲一方面可以提高渠系水利用率，減少渠道滲漏損失，提高渠道抗沖能力和輸水能力；另一方面可以降低地下水位、防止和改良鹽堿地，改善生態(tài)環(huán)境。

2）管道輸水灌溉。管道輸水灌溉是用管道代替水渠將灌溉水低壓輸送到田間的技術(shù)，具有輸水效率高、占地少、易管理等優(yōu)點(diǎn)，節(jié)水率較土渠灌溉節(jié)省30%～40%。灌溉渠道管道化已經(jīng)成為當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)，推廣應(yīng)用較快，主要有泵站提水管道輸水灌溉和機(jī)井提水管道輸水灌溉，管材多采用UPVC、PE、PP等塑料管材。近年來，隨著技術(shù)的完善，無井房射頻卡控制管道輸水灌溉在井灌區(qū)得到了推廣應(yīng)用。無井房射頻卡控制管道輸水灌溉是將管道、農(nóng)灌井、水泵及井口樞紐保護(hù)設(shè)施都埋在地面以下，地面只有出水口、射頻卡控制器和進(jìn)排氣閥，用戶澆水直接刷卡，使用操作簡(jiǎn)便，不僅提高了灌溉效率，有效解決了農(nóng)田灌溉粗放，計(jì)量、計(jì)費(fèi)不準(zhǔn)等問題，而且減少了管理人員，省去建設(shè)井房的費(fèi)用，節(jié)省耕地。

3）噴灌、微灌。管道輸水僅僅減少了輸水過程中的水量損失，而要真正做到高效用水，還應(yīng)結(jié)合作物種植，配套噴灌、滴灌等田間節(jié)水措施。

噴灌是利用管道、壓力設(shè)備和噴頭，將壓力水噴灑到空中，利用空氣阻力將水流粉碎成細(xì)小的水滴，模擬降雨將水滴灑落在地面的灌水方法。按照目前的農(nóng)村生產(chǎn)體制，噴灌較適用于規(guī)?；?、集約化經(jīng)營(yíng)的區(qū)域，可用于糧食及油料、棉花、花卉、蔬菜、苗木、茶葉等。噴灌適用性強(qiáng)，機(jī)械化程度高，灌溉均勻，可控制灌水量，節(jié)水率較土渠灌溉節(jié)省40%～50%。由于噴水強(qiáng)度小于灌溉土壤的入滲強(qiáng)度、霧化性好，噴灌能保持土壤不板結(jié)，不損壞作物，而且可以改善田間小氣候。

微灌是通過一套專門設(shè)備，將灌溉水加低壓或利用地形落差自壓、過濾，并通過管道系統(tǒng)輸水至末級(jí)管道上的特殊灌水器，使水和溶于水中的化肥以較小的流量均勻而又經(jīng)常地、緩慢地濕潤(rùn)作物根系區(qū)附近的土壤表面或地表下土壤。微灌是目前各種灌水方法中用水量最省，水的利用率最高的一種灌水方法，主要用于灌溉果樹、蔬菜、花卉以及設(shè)施園藝等經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的植物。微灌不但可以減少管道輸水損失和田間灌水損失，而且可以有效地控制作物灌水的強(qiáng)度和水量，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉，節(jié)水率較土渠灌溉節(jié)省50%～60%。

2.3 管理節(jié)水技術(shù)應(yīng)用

1）工程管護(hù)機(jī)制。在工程建設(shè)的同時(shí)，要建立以明晰工程產(chǎn)權(quán)為核心的農(nóng)民自主管理為主體的工程管護(hù)機(jī)制。隨著基層水利服務(wù)體系的健全，要不斷完善農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)建設(shè)，培育和提高農(nóng)民自主管理意識(shí)和水平，引導(dǎo)農(nóng)民全過程參與項(xiàng)目建設(shè)和管理，工程建成后及時(shí)進(jìn)行產(chǎn)權(quán)移交，明晰農(nóng)村水利設(shè)施所有權(quán)，落實(shí)管護(hù)責(zé)任。

2）量水技術(shù)與水費(fèi)計(jì)收。量水技術(shù)是合理調(diào)配灌溉水資源，正確執(zhí)行用水計(jì)劃，實(shí)行科學(xué)用水，加強(qiáng)灌溉用水管理的必要措施。在工程建設(shè)中配套量水設(shè)施，可以掌握水量供需情況，為按量收費(fèi)提供依據(jù)。在計(jì)量設(shè)施配套完善的基礎(chǔ)上，推進(jìn)農(nóng)業(yè)用水終端水價(jià)改革和農(nóng)業(yè)用水計(jì)量收費(fèi)，形成良性的、以水價(jià)為節(jié)水杠桿的運(yùn)行管理機(jī)制。

3）自動(dòng)化控制技術(shù)。自動(dòng)化控制技術(shù)可以為制定科學(xué)合理的節(jié)水灌溉制度提供依據(jù)，主要包括流量自動(dòng)采集系統(tǒng)，土壤墑情、雨情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和監(jiān)控中心等。通過建設(shè)地下水位、土壤墑情、溫度濕度、降雨量等信息采集、傳輸、分析系統(tǒng)，進(jìn)行灌溉預(yù)報(bào)和實(shí)施監(jiān)測(cè)，從而確定作物灌水時(shí)間和灌水量等，及時(shí)調(diào)整灌區(qū)的灌水計(jì)劃，提高用水效率。

3 結(jié)語

發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要從實(shí)際出發(fā)，充分考慮水源條件、作物種植結(jié)構(gòu)等，科學(xué)合理規(guī)劃、因地制宜地采用節(jié)水灌溉模式，同時(shí)配合科學(xué)管水、用水等措施。通過各項(xiàng)節(jié)水灌溉技術(shù)的綜合運(yùn)用，可全面提升農(nóng)田水利建設(shè)的科技水平，提高水資源的利用效率，為農(nóng)業(yè)發(fā)展提供保障。

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