李思峰
惠民縣水利安裝工程公司 山東濱州 256600
水利工程規(guī)劃中灌溉技術(shù)的設(shè)計(jì)主要以農(nóng)田灌溉保證率、抗旱天數(shù)和灌溉工程的取水方式為指標(biāo),其指標(biāo)分類如圖1所示。
圖1 灌溉技術(shù)的指標(biāo)分類
灌溉保證率綜合反映灌區(qū)用水和水源供水兩方面情況,可以較好地表達(dá)灌溉工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)階段,灌溉工程保證率的計(jì)算需要結(jié)合作物的需水量、當(dāng)?shù)氐乃臈l件進(jìn)行分析。當(dāng)?shù)刈匀唤邓吭蕉?,則灌溉保證率越高;作物在生長(zhǎng)時(shí)期的需水量是由種植作物的土壤水分和肥力決定的,作物的需水量越低,則灌溉保證率越高。作物需水量采用氣象因子間接計(jì)算參考作物的蒸發(fā)量,計(jì)算公式如下:
ETm=KcET0(1)
式中,ETm-作物在生長(zhǎng)時(shí)期的需水量,mm;ET0-參考作物的蒸發(fā)量,mm;Kc-常數(shù),作物的生長(zhǎng)系數(shù)。
根據(jù)式(1),計(jì)算作物的灌溉供水量為:
M=ETm-βL(2)
式中,M-作物在生長(zhǎng)時(shí)期的灌溉供水量,mm;L-這一時(shí)期的自然降水量,mm;β-常數(shù),作物的降水利用系數(shù)。
灌溉保證率是指在作物生長(zhǎng)期間,灌溉水量能夠滿足作物用水需求量的比率,公式如下:
式中,P-灌溉保證率;N-滿足作物生長(zhǎng)需求的灌溉水量,mm。
經(jīng)過上述計(jì)算,可以分析出近年來我國(guó)某地區(qū)不同灌溉保證率下的灌溉用水供應(yīng)量,見表1。
表1 不同灌溉保證率下的灌溉供水量
對(duì)表1數(shù)據(jù)分析可知,在農(nóng)作物需水量一定的情況下,灌溉保證率越高,灌溉供水量就會(huì)越多;相反灌溉保證率越低,灌溉供水量就會(huì)越少。因此在水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中,要首先考慮當(dāng)?shù)刈匀唤邓康淖兓俑鶕?jù)灌溉供水量準(zhǔn)確計(jì)算該地區(qū)作物的灌溉保證率。
抗旱天數(shù)是水利工程規(guī)劃中灌溉技術(shù)設(shè)計(jì)的指標(biāo)之一,是指在作物生長(zhǎng)時(shí)期內(nèi),遇到干旱的自然條件時(shí),灌溉工程進(jìn)行一次人工澆灌行為后作物所保持的用水天數(shù)。由于無自然降水持續(xù)時(shí)間無法精確統(tǒng)計(jì),加之不便于與其他用水部門的灌溉保證率進(jìn)行比較,因此抗旱天數(shù)的實(shí)際計(jì)算值也比較難實(shí)現(xiàn),故在大中型灌溉工程中較少采用。
道防滲漏技術(shù)指的是在傳統(tǒng)灌溉技術(shù)的基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn),減少水資源的浪費(fèi),提高水的利用效率。人工開挖在農(nóng)田灌溉中比較常見,但同時(shí)伴隨著水資源滲漏的現(xiàn)象,不僅造成水資源的浪費(fèi),還會(huì)降低灌溉的效率,最終增加灌溉成本。具體來說,渠道防滲漏技術(shù)指的是在鋪墊渠道的時(shí)候,以石塊、混凝土作為主要材料,結(jié)合磚襯砌、塑料薄膜以及瀝青護(hù)面等手段,不斷改進(jìn)渠道,有效解決滲漏問題。
管道輸水技術(shù)在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用的非常廣泛,指的是將管道作為明渠的一種節(jié)水灌溉技術(shù)。管道輸水技術(shù)可以在農(nóng)田位置直接埋設(shè)輸水管道,在管道的連接和疏通作用下,使水資源流向田間,使灌溉工作能夠順利進(jìn)行。在這種方式下,水源是一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容,水庫、池塘、溝渠、湖泊、水井等都是其主要來源,經(jīng)過沉淀和過濾,去除多余的雜草和淤泥,使水資源的質(zhì)量滿足灌溉的標(biāo)準(zhǔn)。
噴灌技術(shù)指的是借助輸水管道,將水資源輸送到田間,經(jīng)過小口徑噴頭,使水資源在壓力作用下,均勻噴掃到農(nóng)田作物上的一種技術(shù)。這種技術(shù)具有良好的節(jié)水效果,能夠在加快灌溉速度、充分利用水資源的同時(shí),增加灌溉面積,使灌溉能夠順利進(jìn)行。
微灌技術(shù)與噴灌技術(shù)的原理具有一定的相似性,通過輸水管道,將水輸送到田間,在微小孔徑下進(jìn)行灌溉。但是,兩者之間存在一定的區(qū)別,微灌技術(shù)噴頭的口徑更小,需要在小管涌流、滲灌滴灌等的輔助作用下,才能進(jìn)行順利灌溉。微灌技術(shù)的特點(diǎn)是單次灌溉水量少、灌溉時(shí)間長(zhǎng)等,可以在節(jié)約水資源的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)良好的灌溉效果。
步行式噴灌技術(shù)指的是將農(nóng)用機(jī)械與噴灌設(shè)施有效結(jié)合,在運(yùn)載噴灌設(shè)備的輔助作用下,實(shí)現(xiàn)田間的移動(dòng)式噴灌,在水資源比較缺乏的地區(qū),這種技術(shù)應(yīng)用的較為廣泛。步行式噴灌技術(shù)在應(yīng)用農(nóng)用機(jī)械設(shè)備的同時(shí),使節(jié)水理念得到良好的滲透,促在專業(yè)配套的農(nóng)業(yè)設(shè)施下,促進(jìn)節(jié)水灌溉措施的順利推行。
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)微灌技術(shù)已得到了一定程度的發(fā)展,結(jié)合脈沖灌溉、微噴霧和滴灌等相關(guān)技術(shù),微灌節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用愈來愈成熟,其最大特點(diǎn)在于“嚴(yán)格控制了灌溉水量的損耗,微灌里包括的水過濾系統(tǒng)、管道控制系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)能在最大程度上節(jié)約用水”,這對(duì)于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展來說至關(guān)重要。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的推動(dòng)下,農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)的改造與實(shí)踐也得以不斷突破,滴灌、滲灌、噴灌等灌溉技術(shù)都在繼承傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上有了新的發(fā)展,為農(nóng)田水利節(jié)水灌溉的發(fā)展注入了無限活力。
總之,發(fā)展農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)是發(fā)展農(nóng)業(yè)的重要內(nèi)容之一,高效的水利灌溉不僅能夠大大促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高產(chǎn),而且對(duì)于全面提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)品質(zhì)具有重要意義。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段的不斷發(fā)展,在水利節(jié)水灌溉方面的路徑也越來越寬,農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)的改造與實(shí)踐一方面需要理念創(chuàng)新、方式創(chuàng)新,更重要的是大膽探索,將現(xiàn)代信息技術(shù)、新研發(fā)材料等也融合到節(jié)水灌溉發(fā)展中去,從而推動(dòng)我國(guó)農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)更好、更快地發(fā)展。