董 武，岳春芳

(1.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，新疆烏魯木齊830000；2.新疆額爾齊斯河流域開發(fā)工程建設(shè)管理局，新疆烏魯木齊830000)

1 研究區(qū)概況

霍什拉甫鄉(xiāng)坐落于新疆喀什地區(qū)莎車縣境內(nèi)南部山區(qū)，地處葉爾羌河上游下端，氣候條件極端惡劣?；羰怖︵l(xiāng)農(nóng)業(yè)總灌溉面積2.08萬畝，其中耕地面積1.58萬畝，防護(hù)林面積0.5萬畝，灌區(qū)自然地勢前段較陡，土層薄，保水、保肥一般。其灌溉用地表水主要是從葉爾羌河引水，其次是艾亞河。為緩解研究區(qū)水資源緊缺的矛盾，改善灌區(qū)生產(chǎn)條件，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、增收，該地區(qū)增加298畝金銀花試驗(yàn)田進(jìn)行作物種植推廣。

2 研究區(qū)農(nóng)田水利現(xiàn)狀及存在問題

2.1 農(nóng)田水利現(xiàn)狀

霍什拉甫鄉(xiāng)地處莎車縣南部山區(qū)，灌溉面積分散，地形高低起伏變化大。多年來，霍什拉甫鄉(xiāng)水利工程建設(shè)投資基本為零，未進(jìn)行灌溉水源工程和渠道工程建設(shè)，沒有形成完善的灌溉系統(tǒng)。

霍什拉甫鄉(xiāng)灌區(qū)極端干旱少雨，耕地土壤肥力低，滲透系數(shù)大，無效蒸發(fā)和滲漏損失嚴(yán)重，使灌區(qū)灌溉定額偏高，中下游灌區(qū)地下水位居高不下，土壤鹽漬化程度日趨加重，農(nóng)業(yè)單產(chǎn)較低，水資源利用率低，造成灌區(qū)中低產(chǎn)田面積逐年加大，生態(tài)環(huán)境脆弱，自然災(zāi)害頻繁已影響到灌區(qū)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 農(nóng)田水利發(fā)展存在的主要問題

項目區(qū)缺乏控制性永久水利工程，引水率偏低，水資源得不到充分利用；霍什拉甫鄉(xiāng)水利管理機(jī)制尚不完善，水利信息化程度低，灌區(qū)管理設(shè)施陳舊、管理手段落后，綜合管理能力薄弱，未形成統(tǒng)一的灌溉系統(tǒng)，灌溉方式為大水漫灌，灌溉方式單一且落后，土渠淤積和沖刷現(xiàn)象嚴(yán)重，滲漏損失嚴(yán)重，水資源有效利用率低，浪費(fèi)極其嚴(yán)重。

3 農(nóng)田水利灌溉技術(shù)

節(jié)水灌溉是指根據(jù)農(nóng)作物不同生長階段的需水規(guī)律以及當(dāng)?shù)刈匀粭l件、供水能力，為了有效利用天然降水和灌溉水達(dá)到最佳增產(chǎn)效果和經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)而采取的技術(shù)措施。目前，常見灌溉技術(shù)有常規(guī)地面灌、滴灌、噴灌、低壓管道灌等綜合灌溉技術(shù)。

3.1 常規(guī)地面灌

優(yōu)點(diǎn)：地面灌作為一種傳統(tǒng)灌溉方式管理方便，投資較省，適應(yīng)性強(qiáng)。

缺點(diǎn)：對地面平整度的要求高，且灌溉水利用率低，在項目區(qū)坡地的情況下，平整土地的工程量大；項目區(qū)人工草場地面縱坡大，地面灌易產(chǎn)生地表徑流，沖刷田間表層土壤，造成水土流失；渠道和畦埂等占地較多；灌水定額大，灌水均勻性較差。

3.2 滴灌技術(shù)

優(yōu)點(diǎn)：目前是最先進(jìn)的灌水技術(shù)之一。主要優(yōu)點(diǎn)：造價低，控制性好，運(yùn)行管理方便，操作簡單。其節(jié)水50%以上，作物增產(chǎn)率30%左右，省地、省工、省水、省藥效益明顯，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化鋪設(shè)滴灌帶工作。

缺點(diǎn)：對水質(zhì)要求高，投資較高。

3.3 噴灌技術(shù)

優(yōu)點(diǎn)：可利用項目區(qū)有利地形形成自壓噴灌，能耗小，運(yùn)行成本低；適應(yīng)性較強(qiáng)，適用于大多數(shù)作物，對地面平整度要求較低；灌水較均勻，均勻度可達(dá)80%左右；灌水定額小，一般不會產(chǎn)生地表徑流而造成水土流失，也可避免深層滲漏，不會引起地下水位上升；與地面渠灌相比，可節(jié)水30%左右，毛需水量400 m3/畝左右；可減少溝、渠、埂占地，節(jié)省5%左右的土地用于種植。缺點(diǎn)：噴灌受風(fēng)的影響較大，風(fēng)力超過3級不宜進(jìn)行噴灑作業(yè)；采用半固定系統(tǒng)時，搬移管道的勞動強(qiáng)度大；固定資產(chǎn)投資較高。

3.4 低壓管道灌

優(yōu)點(diǎn)：以管道代替明渠輸水，可減少輸水過程的滲漏蒸發(fā)損失，與地面渠灌相比，節(jié)水10%～20%；適應(yīng)性較強(qiáng)，不受風(fēng)的影響；自壓輸水，能耗少；可減少輸水渠道占地，節(jié)省土地3%左右。缺點(diǎn)：管道灌對地面平整度有一定要求，灌水均勻度受田間平整程度影響較大；灌水定額比噴灌大，可能產(chǎn)生一定的深層滲漏和一定的水土流失。

4 工程規(guī)劃設(shè)計

4.1 灌溉方案比選

由于研究區(qū)地面坡降總體相對較緩，地勢北高南低，西高東低，土地為鹽堿地，地下水埋深較淺，農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施不完善，灌溉保證率低，水資源利用率低。針對上述影響因素以及研究區(qū)農(nóng)民經(jīng)濟(jì)狀況、管理水平及作物種植情況等因素考慮，本次針對金銀花試驗(yàn)田灌溉方式擬選了四個方案進(jìn)行比選。其中方案一：滴灌方式；方案二：噴灌方式；方案三：低壓管道灌溉方式；方案四：常規(guī)地面灌方式，見表1。

表1 灌水方式比選表

綜合考慮研究區(qū)金銀花作物的種植特點(diǎn)、自然地形坡度情況、水源保證情況，灌溉的技術(shù)水平、管理水平等方面，最終選用滴灌的灌溉方式。

4.2 設(shè)計方案

研究區(qū)計劃種植金銀花298畝，布置1個灌溉系統(tǒng)；建立泵房1座，沉淀池1座，閘閥井6座，排水閥井6座；鋪設(shè)DE160干、支管共計3.52 km；DE90 PE地面支管1.85 km；DE20壓力補(bǔ)償式滴灌管132 km。

具體設(shè)計方案：

(1)首部設(shè)計

1)過濾器與施肥罐

研究區(qū)水源為地表水，采用砂石濾器+疊片過濾器可滿足滴灌要求，施肥罐其型號選擇根據(jù)其過流量(系統(tǒng)的設(shè)計流量)確定，過濾器裝置水頭損失本次設(shè)計取12 m。

2)控制量測設(shè)施與保護(hù)裝置

本系統(tǒng)在過濾器前設(shè)計施肥罐，在過濾器后設(shè)置水表，過濾器進(jìn)出口設(shè)置壓力表，首部聯(lián)結(jié)管最高處設(shè)置排氣閥。

3)水泵選型

根據(jù)工程實(shí)際需求，考慮到首部過濾施肥裝置水損，本次首部選用單級單吸直連臥式離心泵(KQW80/250-22/2)，電機(jī)功率22 kW，揚(yáng)程72 m，流量60 m3/h。

(2)管理站房設(shè)計

1)項目新建管理站房一座，管理房設(shè)計面積58.58 m2，尺寸：長×寬為9.00 m×6.10 m；首部管理房墻體為M10砂漿砌筑M7.5磚砌體，屋面為100 mm厚夾芯苯板彩鋼輕型屋面，管理房進(jìn)戶安裝防盜門、窗；管理房使用年限50 a，管理房頂部和基礎(chǔ)設(shè)鋼筋砼頂圈梁和底圈梁，四周設(shè)鋼筋砼立柱。

2)本次改建沉淀池2座。研究區(qū)滴灌水源都是地表水，洪水期含泥沙量較大(1.2 kg/m3)，沉淀池的主要目的是去除水中大量的泥沙，是節(jié)水工程常用的設(shè)施，沉淀池由進(jìn)水閘、沉淀池、吸水池等組成。

(3)沉淀池設(shè)計

沉淀池的斷面結(jié)構(gòu)為梯形斷面結(jié)構(gòu)。池長46 m，池深1.8 m，底寬為3.0 m，邊坡為1∶1.5，沉沙池底板、邊板及壓頂板均采用現(xiàn)澆混凝土，底板每2 m設(shè)一道橫向伸縮縫、邊板每3 m設(shè)一道橫向伸縮縫，縫寬2 cm，用高壓閉孔板+聚氨酯密封膏填充。壓頂板每1.5 m設(shè)一道橫向伸縮縫，縫寬1 cm，用高壓閉孔板填充，沉淀池底部設(shè)置兩個DE300PE放空管，配兩座排水閥井，沉淀池設(shè)計流量為所控制系統(tǒng)正常工作時的系統(tǒng)流量。

(4)排水工程

經(jīng)分析明排系統(tǒng)不需要特殊設(shè)備，施工技術(shù)簡單，基建投資少；能自流排水，可排澇、防漬相結(jié)合。采用明溝排水與原灌區(qū)規(guī)劃實(shí)施情況比較一致，易于與灌區(qū)現(xiàn)狀結(jié)合，可以加速灌區(qū)治理速度，減少工程投資，因此排水工程采用明渠排水方式。

根據(jù)研究區(qū)現(xiàn)在條田規(guī)劃布置，設(shè)計布置排水支溝1條，沿WN-ES布置，全長2.85 km，排水支溝為土渠，底寬1.5 m，渠深2.5 m，內(nèi)外邊坡系數(shù)均為1∶2.5；排水斗溝8條，垂直支溝布置，全長3.98 km，排水斗溝為土渠，底寬1.5 m，渠深

2.2 m，內(nèi)外邊坡系數(shù)均為1∶2.5。

5 結(jié)論

節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用示范種植作物金銀花298畝，節(jié)水效果明顯，土地種植經(jīng)濟(jì)效益，運(yùn)行方式智能化簡單易操作。該節(jié)水工程和種植高經(jīng)濟(jì)作物實(shí)現(xiàn)了較高的經(jīng)濟(jì)效益，起到了較強(qiáng)的示范作用，展示了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向，具有較大的引領(lǐng)作用，為本地的脫貧攻堅夯實(shí)基礎(chǔ)。為南疆地區(qū)脫貧致富提供了成功實(shí)例及借鑒作用。