段美娟

（哈密托實(shí)水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司，新疆 哈密 839000）

0 前言

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的急速發(fā)展和人口數(shù)量增長(zhǎng)，水資源短缺問(wèn)題日益嚴(yán)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(yùn)而生，灌溉水利用效率和效益得到了較大提升。因此，國(guó)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(jìn)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(dòng)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(diǎn)，主要分為噴灌、微灌和滴灌。我國(guó)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(duì)英吉沙縣地區(qū)的高效節(jié)水灌溉工程建設(shè)進(jìn)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(jì)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(zhǎng)，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(lái)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(kù)、農(nóng)用機(jī)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(kù)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(huì)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r分析，該縣農(nóng)業(yè)灌溉還存在很多問(wèn)題，主要表現(xiàn)為:①河道來(lái)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(shí)有發(fā)生，嚴(yán)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(jì)標(biāo)準(zhǔn)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(wèn)題。部分灌區(qū)田間工程配套低，滲漏嚴(yán)重，灌溉方式較為落后，灌水定額高，致使水的利用率低。針對(duì)這種現(xiàn)象，需要通過(guò)續(xù)建配套和節(jié)水改造予以逐步完善解決。

3 項(xiàng)目區(qū)選擇

3.1 選擇原則

高效節(jié)水灌溉技術(shù)對(duì)項(xiàng)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(kāi)展高效節(jié)水灌溉工程的基礎(chǔ)，實(shí)施項(xiàng)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(xiàng)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(kāi)展高效節(jié)水灌溉工作的基礎(chǔ)。

3.2 范圍確定

根據(jù)項(xiàng)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(xiàng)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(shí)施的地塊機(jī)井及電力設(shè)施等也已基本配套。此外，英吉沙縣已實(shí)施的管道灌或滴灌工程取得了非常大的成功，管理經(jīng)驗(yàn)豐富，技術(shù)成熟，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的積極性較高。

4 項(xiàng)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(qiáng)的保墑、保水作用，因而有顯著的節(jié)水、增產(chǎn)效益。缺點(diǎn)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(fèi)用高。

地下滴灌:是將灌溉水通過(guò)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(xì)管作用或重力作用將水分?jǐn)U散到整個(gè)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(wèn)題；也可使地埋后管材抗老化性能增強(qiáng)，不易丟失或人為損壞。缺點(diǎn)主要包括:①系統(tǒng)埋于地下，運(yùn)行操作全部依靠自動(dòng)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(guān)測(cè)灌水器出流狀況和灌水效果，檢修系統(tǒng)時(shí)，較地面滴灌系統(tǒng)耗費(fèi)時(shí)間、人力和物力更多，管理費(fèi)用高；③為防止滴頭負(fù)壓堵塞問(wèn)題，必須增加沖洗閥及進(jìn)排氣閥設(shè)備，相應(yīng)增加了系統(tǒng)造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，純棉花灌區(qū)已經(jīng)實(shí)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(jì)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(shù)罐區(qū)

果樹(shù)灌區(qū)常采用的灌溉方法有漫灌、畦灌、管道灌?？紤]項(xiàng)目區(qū)春季大風(fēng)天氣頻繁，不適宜采用噴灌?，F(xiàn)狀果樹(shù)灌區(qū)高效節(jié)水大部分采用管道灌，且棗樹(shù)、核桃樹(shù)等具有好水強(qiáng)度大的特點(diǎn)，項(xiàng)目區(qū)地表水果樹(shù)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(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀特點(diǎn)。

因此，果樹(shù)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(shí)可以節(jié)省勞動(dòng)力，效果好。根據(jù)項(xiàng)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(jī)井資料，考慮不同機(jī)井流量、揚(yáng)程不同，從經(jīng)濟(jì)、運(yùn)行管理等因素，最終確定項(xiàng)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(jì)11個(gè)地塊，27個(gè)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(xiàng)目區(qū)水源主要為地下水，首部11座，設(shè)計(jì)單井出水量為40 m3/h～200 m3/h，現(xiàn)有機(jī)井水質(zhì)及水量均可滿(mǎn)足要求；②首部系統(tǒng)設(shè)計(jì):首部采用旋流水砂分流器+網(wǎng)式過(guò)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(jì):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(bǔ)償式滴灌管，滴孔間距4 m，滴頭流量24 L/h（一棵樹(shù)3個(gè)滴頭，1個(gè)滴頭流量8 L/h）。

（2）地表水灌區(qū)

工程設(shè)計(jì)2個(gè)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(xiàng)目區(qū)水源主要為地表水，首部2個(gè)，2個(gè)沉砂池，2個(gè)加壓滴灌系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)水量為150 m3/h～250 m3/h，水質(zhì)及水量均可滿(mǎn)足要求。②首部系統(tǒng)設(shè)計(jì):首部采用旋流水砂分流器+砂過(guò)濾器+篩網(wǎng)式過(guò)濾器；施肥罐為SFG-300L。③管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計(jì):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(bǔ)償式滴灌管，滴孔間距4 m，滴頭流量24 L/h（一棵樹(shù)3個(gè)滴頭，1個(gè)滴頭流量8 L/h）。

4.4 效益分析

高效節(jié)水灌溉措施實(shí)施后，實(shí)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(xiàng)目區(qū)灌溉節(jié)約水量592萬(wàn)m3，效益顯著。

5 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)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(duì)目前農(nóng)業(yè)用水緊張行之有效的緩解手段，科學(xué)運(yùn)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)是我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。