中圖分類號：S274 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.13.032

疏勒河是甘肅省三大內(nèi)陸河之一，干流全長 670km 多年平均徑流量10.31億 m^3[1] 。疏勒河流域處于極度干旱地區(qū)，年平均降水量小于 70mm ，年平均蒸發(fā)量卻大于 2500mm ，降水量與蒸發(fā)量之間存在巨大差距，水資源匱乏嚴(yán)重制約了流域內(nèi)農(nóng)業(yè)發(fā)展。疏勒河灌區(qū)作為甘肅省最大的自流灌區(qū)，疏勒河為流域內(nèi)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了至關(guān)重要的水源。昌馬灌區(qū)位于疏勒河干流中游的“玉門-踏實(shí)盆地”，是疏勒河灌區(qū)最大的子灌區(qū)，承擔(dān)著玉門市、瓜州縣12個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）、4個(gè)國營農(nóng)場共4.65萬 hm² 農(nóng)田的灌溉任務(wù)2。在這樣的背景下，深入研究灌區(qū)節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用情況并提出發(fā)展策略，有助于提高水資源的利用效率，對推動(dòng)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展和保障區(qū)域糧食安全具有現(xiàn)實(shí)意義。

1昌馬灌區(qū)節(jié)水技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

昌馬灌區(qū)的主要農(nóng)作物種類較多，包括小麥、玉來等糧食作物，洋蔥、枸杞、茴香等經(jīng)濟(jì)作物。其中，小麥、玉米對水資源的需求量較大，枸杞等對灌溉精準(zhǔn)度要求較高。因此，灌區(qū)需要合理規(guī)劃灌溉方式，采用多種形式的節(jié)水技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用，滿足不同作物的生長需求。

1.1工程節(jié)水技術(shù)

1.1.1升級改造輸水渠道

昌馬灌區(qū)部分干渠、支渠采用混凝土澆筑、混凝土預(yù)制板襯砌工藝，經(jīng)過多年使用后，存在老化、磨損、膨脹變形等問題；部分末端渠道為塑膜土渠或利用河道輸水，存在滲漏、淤積等問題。以上問題均進(jìn)一步導(dǎo)致渠道滲漏嚴(yán)重，解決水資源的浪費(fèi)問題迫在眉睫3。為減少輸水過程中的浪費(fèi)，提高水資源利用效率，昌馬灌區(qū)實(shí)施灌區(qū)配套設(shè)施節(jié)水改造：2021—2022年，昌馬灌區(qū)共完成渠道改造16條，總長79.437km ；2023年，完成對昌馬渠首、總一支干渠、北一支干渠、西干渠、北干三支、北干五支、北干七支渠共6條渠道的維修改造，總長 42.43km^[4-5] 。2024年，昌馬灌區(qū)繼續(xù)實(shí)施甘肅省昌馬大型灌區(qū)“十四五”續(xù)建配套與現(xiàn)代化改造項(xiàng)目，對東干渠、東干五支、東干六支、西干渠進(jìn)行改造。在改造工程中，灌區(qū)創(chuàng)新采取混凝土矩形渠道、鋼筋混凝土排水管（ReinforcedConcretePipe，RCP）無壓管渠道、格賓網(wǎng)塊石渠道等施工工藝，有效減少了渠道輸水滲漏、大量蒸發(fā)等問題。

1.1.2渠道防滲襯砌

渠道防滲襯砌是減少渠道輸水過程中水資源滲漏的關(guān)鍵措施。近年來，昌馬灌區(qū)在渠道改造、建設(shè)中，采用了多種材料和結(jié)構(gòu)形式，以提高渠道防滲效果。1）混凝土襯砌。在玉門市柳河鎮(zhèn)等地，灌區(qū)在渠道改造中，使用了混凝土襯砌工藝，借助混凝土預(yù)制板強(qiáng)度高、耐久性好的特點(diǎn)，有效抵抗水流沖刷和侵蝕，減少渠道滲漏。2）磚石襯砌。在瓜州縣河?xùn)|鎮(zhèn)等地，灌區(qū)利用磚石襯砌施工工藝簡單、取材方便的特點(diǎn)，有效克服地形復(fù)雜等不利因素，降低渠道的滲漏損失。3）復(fù)合式襯砌。在渠道襯砌中，采用聚氨酯泡沫材料、聚乙烯材料、新型混凝土等材料，配合傳統(tǒng)材料進(jìn)行施工，有效適應(yīng)了不同渠道的工程要求，進(jìn)一步提高了渠道的輸水效果。目前，昌馬灌區(qū)骨干輸水渠道襯砌率達(dá) 94% ，渠道滲漏損失可降低80% 以上[2]。

1.1.3 管道輸水

管道輸水是地形復(fù)雜、渠道輸水困難區(qū)域的重要輸水方式，既能有效減少水資源在輸送過程中的蒸發(fā)和滲漏損失，又有利于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉和高效用水。在瓜州縣雙塔鎮(zhèn)等水利基礎(chǔ)設(shè)施薄弱區(qū)域，灌區(qū)廣泛采用管徑 1.0m 、 1.2m 、 1.5m 的預(yù)制水泥管、RCP無壓管修建管道輸水系統(tǒng)。相比于傳統(tǒng)的明渠輸水，管道輸水可減少蒸發(fā)損失 90% 以上，灌溉水利用效率提高20%～30% 。

1.1.4大力推進(jìn)水資源管理信息化建設(shè)

2023年，昌馬灌區(qū)在南干渠片區(qū)建成了 33hm² 數(shù)字李生灌區(qū)示范區(qū)，實(shí)現(xiàn)了田間用水精準(zhǔn)化、灌溉過程可視化，并輻射帶動(dòng)灌區(qū)的高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田進(jìn)行精準(zhǔn)灌溉。灌區(qū)利用75套測控一體化閘門遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)和智能測控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)毫米級精準(zhǔn)計(jì)量，并借助土壤情傳感器和田間微型氣象站、灌區(qū)用水管理模型、灌溉需水預(yù)測模型等工具，為灌溉決策提供科學(xué)依據(jù)。經(jīng)過一年多的實(shí)踐，單位面積耕地用水量比普通高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田用水量節(jié)省 10% 。

1.2農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)

1.2.1滴灌、微灌技術(shù)

目前，昌馬灌區(qū)的滴灌技術(shù)應(yīng)用面積逐年增加，主要用于油料作物、蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物灌溉。滴灌技術(shù)通過輸水管道直接將水輸送到作物根部，大大減少了水資源的浪費(fèi)。尤其是在推廣水肥一體化的種植區(qū)，水肥同時(shí)輸送，既減少了撫育作業(yè)量，又提高了肥料的利用率和作物對水肥的吸收能力，從而實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)。而微灌技術(shù)主要應(yīng)用于水果種植，通過霧化噴頭將水分均勻地噴灑在果樹的枝葉和果實(shí)上，不僅滿足了果樹生長對水分的需求，還能調(diào)節(jié)果園的小氣候，減少病蟲害的發(fā)生。

1.2.2 噴灌技術(shù)

目前，昌馬灌區(qū)的噴灌技術(shù)主要應(yīng)用于糧食作物大田生產(chǎn)，有力提高了糧食產(chǎn)量，有力保障了地區(qū)糧食安全。噴灌技術(shù)通過輸水管道和噴頭，將水均勻地噴灑到農(nóng)田，可根據(jù)作物需水要求和土壤情，靈活調(diào)整噴水時(shí)間、強(qiáng)度、角度等，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉。與傳統(tǒng)的地面漫灌方式相比，噴灌技術(shù)可節(jié)水 30%～40%

1.2.3農(nóng)藝節(jié)水措施

為切實(shí)提高水資源利用效率，昌馬灌區(qū)積極創(chuàng)建“百畝實(shí)測、千畝示范、萬畝推廣”節(jié)水示范區(qū)，大力推廣農(nóng)藝節(jié)水措施。1）昌馬灌區(qū)推廣應(yīng)用激光平地技術(shù)，使田面平整度控制在 ±2cm ，減少灌溉水在田間流動(dòng)的阻力，使灌溉水得以均勻分布。2）推廣“大地”改“小地”，即把大塊農(nóng)田分割成小塊，便于農(nóng)民準(zhǔn)確控制灌溉水量和灌溉時(shí)間，使田間灌溉水的均勻度得到顯著提高，平均可節(jié)水 10%^[7] 。3）昌馬灌區(qū)根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、水資源情況等，減少高耗水作物種植面積，擴(kuò)大低耗水耐旱作物種植面積，如枸杞、孜然等耐旱作物的種植面積逐漸擴(kuò)大。通過合理優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對水資源的總體需求，實(shí)現(xiàn)了節(jié)水目標(biāo)。

1.3 管理節(jié)水措施

昌馬灌區(qū)主動(dòng)加強(qiáng)與鄉(xiāng)鎮(zhèn)、用水協(xié)會(huì)、灌區(qū)農(nóng)戶的溝通交流，并指導(dǎo)、支持農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)的相關(guān)工作，形成管理合力。在節(jié)水宣傳方面，協(xié)會(huì)通過組織節(jié)水知識(shí)講座、發(fā)放宣傳資料等形式，向灌區(qū)農(nóng)戶宣傳節(jié)水技術(shù)、方法和意義等，提高民眾的節(jié)水意識(shí)和技能。在灌溉管理上，協(xié)會(huì)合理調(diào)配灌溉用水資源，組織農(nóng)戶有序進(jìn)行灌溉。同時(shí)，協(xié)會(huì)還推廣先進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)，引導(dǎo)農(nóng)戶積極采用滴灌、噴灌等灌溉方式，有效減少了水資源的浪費(fèi)。

2 發(fā)展策略

昌馬灌區(qū)通過實(shí)施綜合性節(jié)水措施，實(shí)現(xiàn)了灌溉水資源利用效率提升、單位面積灌溉用水量下降、農(nóng)作物品質(zhì)與產(chǎn)量提高、種植結(jié)構(gòu)優(yōu)化的目標(biāo)，也減少了從疏勒河干渠的引水量，緩解了過度灌溉引發(fā)的土壤鹽堿化風(fēng)險(xiǎn)，對保護(hù)灌區(qū)生態(tài)環(huán)境具有重要意義。今后，昌馬灌區(qū)需要全面落實(shí)“四水四定”原則，以“節(jié)水增效”為關(guān)鍵抓手，通過工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水和管理節(jié)水，全面提高水資源利用率。

2.1進(jìn)一步推進(jìn)工程節(jié)水

1）繼續(xù)實(shí)施灌區(qū)配套設(shè)施建設(shè)和現(xiàn)代化改造。當(dāng)前，昌馬灌區(qū)輸水干渠、支渠、斗渠和毛渠大多仍為混凝土梯形明渠、混凝土預(yù)制板梯形明渠、塑膜土渠，存在滲漏跑水問題。還有部分渠道防滲襯砌面年久失修或遭到破壞，影響輸水效率。灌區(qū)需要持續(xù)實(shí)施渠道改造，減少渠道滲漏損失。2）加快高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)。重點(diǎn)推行“大地改小”“分散變集中”、輸水末端渠道管道化改造等措施；落實(shí)高效節(jié)水灌溉模式，如膜下滴灌、水肥一體化、壟膜溝灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，提高水資源利用效率。3）改進(jìn)渠道防滲襯砌技術(shù)。加強(qiáng)對新型防滲材料的研發(fā)和應(yīng)用。如高性能土工合成材料，具有防滲性能好、抗老化、耐腐蝕、施工方便等優(yōu)點(diǎn)，能夠有效提高渠道的防滲效果和延長工程使用壽命。推廣應(yīng)用渠道防滲襯砌機(jī)械化施工技術(shù)，提高施工效率和質(zhì)量，提高渠道的輸水能力和穩(wěn)定性。4）持續(xù)推進(jìn)數(shù)字孿生試點(diǎn)建設(shè)。依托南干渠試點(diǎn)片區(qū)的成功經(jīng)驗(yàn)，開展智慧水資源管理調(diào)配、水利工程智能管控、智能化水利公共服務(wù)建設(shè)，進(jìn)一步提高灌區(qū)信息化管理水平，借助人工智能算法，自動(dòng)調(diào)整灌溉參數(shù)，實(shí)現(xiàn)灌溉的智能化決策和精準(zhǔn)控制。

2.2加強(qiáng)節(jié)水技術(shù)創(chuàng)新與優(yōu)化

1）加大生物節(jié)水技術(shù)研發(fā)。依托作物抗旱生理機(jī)制，選育抗旱能力強(qiáng)的作物品種，在提升作物水肥吸收能力的同時(shí)減少灌溉用水需求。加強(qiáng)新型植物生長調(diào)節(jié)劑的研發(fā)，利用調(diào)節(jié)劑誘導(dǎo)作物抗旱反應(yīng)的作用，減少作物蒸騰失水，提高作物對水分的利用效率。2）加強(qiáng)現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)化。針對滴灌、噴灌、微灌輸水管道和噴（滴）頭易堵塞的問題，研發(fā)具有防堵塞功能的噴（滴）頭，減少灌溉系統(tǒng)堵塞概率。加強(qiáng)對滴灌和噴灌系統(tǒng)的自動(dòng)化控制技術(shù)研究，實(shí)現(xiàn)灌溉時(shí)間、水量、壓力等參數(shù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和自動(dòng)調(diào)節(jié)，提高灌溉系統(tǒng)的智能化水平。3）因地制宜推廣應(yīng)用高效節(jié)水技術(shù)。針對糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物的不同種類，結(jié)合目前實(shí)施的測土配方施肥、保護(hù)性耕作、抗旱品種推廣、病蟲害綜合防治等技術(shù)模式，確定不同區(qū)域的高效節(jié)水技術(shù)。如針對高附加值經(jīng)濟(jì)作物，可以建設(shè)地表水微灌水肥一體化示范區(qū)，以點(diǎn)帶面，推動(dòng)高效節(jié)水技術(shù)推廣。

2.3 強(qiáng)化管理節(jié)水

1）加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)與推廣。灌區(qū)要建立農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)指導(dǎo)專家組，形成科研合力，開展節(jié)水技術(shù)、種植模式、節(jié)水設(shè)備等技術(shù)研發(fā)。加強(qiáng)與科研院校、企業(yè)的合作，通過舉辦技術(shù)交流會(huì)、現(xiàn)場演示會(huì)、培訓(xùn)班等形式，向灌區(qū)農(nóng)戶推廣先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)。利用現(xiàn)代信息技術(shù)，如網(wǎng)絡(luò)直播、短視頻等，制作節(jié)水技術(shù)科普宣傳資料，拓寬技術(shù)推廣渠道，擴(kuò)大技術(shù)推廣的覆蓋面。2）強(qiáng)化多部門協(xié)同合作機(jī)制。灌區(qū)要加強(qiáng)與水利、農(nóng)業(yè)、科技等部門的協(xié)同合作，建立定期溝通協(xié)調(diào)機(jī)制，共同研究解決節(jié)水工作中的問題。加強(qiáng)農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)規(guī)范化建設(shè)，把農(nóng)民用水者協(xié)會(huì)建設(shè)成為節(jié)水工作的重要主體，充分發(fā)揮協(xié)會(huì)在節(jié)水工作方面的作用。3）推進(jìn)精準(zhǔn)計(jì)量。嚴(yán)格落實(shí)計(jì)劃用水和定額配水制度，引進(jìn)超聲波流量計(jì)量水、雷達(dá)水位計(jì)量水等先進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)用水精細(xì)化管理，最大限度減少水資源浪費(fèi)。

3結(jié)語

昌馬灌區(qū)節(jié)水技術(shù)應(yīng)用是疏勒河灌區(qū)建設(shè)節(jié)水型社會(huì)的縮影。面對節(jié)水農(nóng)業(yè)建設(shè)和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的新要求，疏勒河灌區(qū)要繼續(xù)秉持節(jié)水優(yōu)先的理念，不斷探索和創(chuàng)新節(jié)水技術(shù)與管理模式。通過加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與推廣、完善管理機(jī)制、強(qiáng)化政策支持，在保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水需求的前提下，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用和可持續(xù)發(fā)展，不斷提升灌區(qū)管理能力和服務(wù)水平，充分發(fā)揮灌區(qū)工程效益，助力農(nóng)民增產(chǎn)增收。

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（責(zé)任編輯：劉寧寧）