对铁岭市发展节水灌溉的探讨

宫丽芝

摘要分析了铁岭市发展节水灌溉的原因,并介绍了3种节水灌溉技术,如喷灌、微灌和滴灌,以期为铁岭市的节水灌溉提供参考。

关键词节水灌溉;喷灌;微灌;滴灌;辽宁铁岭

中图分类号S275文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)22-0296-02

由于对水资源的管理利用不合理,水资源浪费、污染日益严重,水资源短缺已成为重大问题。在水资源的应用中,农业灌溉用水是主要部分,节水灌溉具有省水、节能、增产等作用。现以铁岭市为例,就节水灌溉作以探讨,以期促进农业的持续发展。

1铁岭市发展节水灌溉的原因

1.1水资源本身存在的问题

1.1.1水资源基础工作薄弱,开发利用不尽合理。由于铁岭市水资源机构成立较晚,缺乏全面系统的基础工作,在水资源的开发布局上,部分地区开发不合理,片面强调开发地表水或地下水,尚未做到统筹兼顾、全面规划,达到地表水、地下水的联合运用,一些地区地下水的开采过于集中,有可能形成降落漏斗,如不及时采取措施,必将发展成公害。

1.1.2水污染日趋严重。全市排污口共有22个,每年接纳污水6 601.78万t,其中工业污水3万t,生活污水3 442.67万t。境内辽河干流枯水期水质为4、5级,丰水期较好(一般为3级),招苏太河污染较重,常年为4、5级水质。其次,污水灌溉和化肥、农药大量使用,造成土壤板结、硬化、有毒,肥料吸收率下降,肥力降低,作物生长受到抑制。有毒物质随灌溉和降雨径流进入地表河流或渗入地下,危害农业水环境。

1.1.3用水浪费现象严重。农业是铁岭市的主要用水业。由于对部分水田井灌区疏于管理,没有统一的计量设施,井泵随时开闭,造成地下水资源的浪费。工业用水重复利用率偏低,全市平均只有60%左右,另外,城市自来水供水漏失率超过20%,超过国家规定节水标准。同时,公民节水意识淡薄,廉价水作为社会公共产品难以引起人们对节水的足够重视,从而导致用水浪费现象十分严重。

1.2铁岭市自身农业状况

铁岭市地处辽宁省北部,土地面积12km2,人口290.3万人,耕地面积为47.77万km2,是辽宁省主要的商品粮基地和能源基地。铁岭素有“辽北粮仓”之称,拥有4个全国商品粮基地县,正常年景全市粮食总产量250万t以上,其中玉米200万t,出口量占全省的2/3。随着工农业生产的发展以及人口的增加。水资源供需矛盾已现端倪,个别地区由于供水不足严重制约了国民经济的发展,甚至危及到城乡居民的生活用水。因此,正视水资源开发利用现状并制定相应的对策,加强水资源管理是刻不容缓的当务之急,发展农业节水灌溉也成为铁岭农业发展的必然趋势。

2节水灌溉技术

2.1喷灌

喷灌是利用专门设备将有压水输送、分配到灌溉农田,再由喷头喷射到空中散成细小的水滴,均匀地洒落在灌溉农田上,以满足作物生长对水分的需求。其特点是对地形适应性强,机械化程度高,灌水均匀,灌溉水利用系数较高,尤其是适合于透水强的土壤,并可调节空气湿度和温度。但基础建设投资较高,而且受风的影响大。喷灌的优点:一是可提高农作物产量。喷灌以水滴形式灌溉,不破坏土壤结构,为作物生长创造良好的水分条件;由于灌溉水通过各种喷灌设备输送分配到田间,都是在有控制的状态下工作的,可以根据供水条件和作物需水量进行精确供水,此外,喷灌还能调节田间小气候,增加空气湿度,降低气温,可以收到良好的效果。实践表明,喷灌比地面灌可提高产量15%~25%。二是喷灌可节约用水量。因为喷灌系统输水损失很小,能够很好地控制喷灌强度和灌水量,灌水均匀,水的利用率高。它是将压力水通过喷头像降雨一样喷洒到地面,喷灌的灌水均匀度一般可达到80%~85%以上,水的有效利用率为80%,用水量比地面灌溉节省30%~50%。三是喷灌具有很强的适应性,可用于各种类型土壤和作物,受地形条件的限制小。在砂土地或地形坡度达到5%等地面灌溉有困难的地方都可采用喷灌。在地下水位高的地区,地面溉灌使土壤层过湿,易引起土壤盐碱化,用喷灌来调节上层土壤水分状况,可避免盐碱化发生。由于喷灌对地形要求低,可以节省大量农田地面平整的工程量。四是喷灌可节省劳动力。由于喷灌系统机械化程度高,可大大降低灌水劳动强度,节省大量劳动力。

虽然喷灌技术在应用方面得到了很好的效果,但仍然存在一些问题:第一,规划设计不合理。有些灌区发展喷灌根本没有进行规划设计,仅靠管道生产厂家画个草图,依此进行施工,致使漏喷现象很严重。有的灌区低压管道输水系统是在原有地面灌溉系统的前提下设计的,试压时管道爆裂。喷头搭配不合理是设计中的另一个问题,系统中所有喷头全部采用全圆式喷头,造成田边地角水量和能源严重浪费,增加了运行费用。第二,喷灌系统的选择问题。喷灌系统的选择,必须依据因地制宜的原则,选择适合当地和相应农作物或园艺的喷灌系统。第三,喷灌系统运行管理问题。地面灌溉系统给夏作物配水只有2~3次,轮期长达25~50d不等,但喷灌系统对大田作物的喷灌周期为7~10d。这对灌区管理部门来说是一个新课题。各喷灌系统建有蓄水池,其来水量与水泵出水量时有矛盾发生,加之水泵故障或停电等原因造成频繁停机再开机,增加了运行费用。水源未经过滤或沉淀,有时淤积于水泵或堵塞喷头,造成系统无法运行。

2.2微灌

微灌技术是一种利用专门的设备,将有压水流变成细小的水流或水滴,湿润作物根部附近土壤的灌水方法。微喷灌是微灌的一种,又称为微型或微喷灌溉,是一种用很小的微喷头将水喷洒在土壤表面和植物叶面上进行灌溉的节水灌溉方式。微喷灌包括滴灌、小管涌泉灌、地表下微管渗灌、雾灌等,比喷灌节水30%,比地面漫灌节水60%以上,水利用率高达85%以上,主要用于棵栽作物如果树、葡萄园、药材种植、西瓜等,特别适合在丘陵山区土地起伏大的坡地上应用。微喷灌的特点:一是省水。微喷灌采用管道输水,减少了沿程渗漏和蒸发损失,并且只在根部均匀喷洒,灌水量小,与其他灌输方法比较,水的利用率高。二是节能。微喷灌是在低压力的状态下进行的,降低了抽水扬程,需水量少,降低了抽水量,从而减少了抽水能耗。三是增产。微喷灌向作物根区供水,保证适时适量,使土壤保持最佳含水量,不会造成土壤板结。同时,此灌溉方法还能改变作物生长区的气温和地温,有利于植物的光合作用。

2.3滴灌

滴灌是一种可控制的局部灌溉,它可根据作物的需要精确地进行灌溉。用管道输水,非常省水,一般比地面灌省水35%～55%,有些作物可达85%左右,比喷灌省水15%～25%。其优点:一是方便田间作业。滴灌田块大部分地面是干燥的,便于在灌水的同时进行其他农事操作。二是省工。滴灌便于自动控制,节省劳动力,滴灌还可以用来施肥和喷洒农药,既省肥,又省力,非常方便。三是喷水均匀。滴灌可有效控制每个滴头的出水量,灌水均匀度高,一般可达80%～90%。四是适应性强。滴灌几乎可以适应任何复杂的地形,甚至在乱石滩上种的树也可滴灌。滴溉的灌水强度低,可以适应渗入率低的粘性土壤,又由于灌水时间长,勤浇勤灌,即使在透水性强的砂性土壤也不会造成严重的深层渗漏。在一定条件下滴灌还可适应微咸水灌溉。五是节能。滴灌工作压力要比喷灌低得多,减少了抽水量,也相应减少了抽水的能量,这在高扬程灌区效果更明显,且滴灌的水利用率高。六是增产。滴灌能适时适量地向作物根区供水施肥,保持稳定的土壤湿度,不会造成土壤板结,为作物生长提供了良好的水分、养分条件,从而提高作物产量,同时可提高产品品质。

由于滴灌技术在我国应用起步较晚,技术还不完善,存在以下问题:一是设计的不完善造成工程维修费用的增加,且往往是组织临时队伍进行安装,故很难保证质量。二是设备管理问题。我国滴灌工程往往存在着一边建一边丢的现象,究其原因,关键在于管理不善。三是技术指导与相应培训不到位。一方面,由于技术指导不到位,用户不了解灌溉周期和灌溉量,不能根据当地的气候和植物的不同生长阶段进行调整,始终采用同一灌溉制度;另一方面,技术培训不到位,用户认识有限,对过滤器和安全阀等重要部件的作用认识不足,没有按要求勤冲洗,且任意调节阀门,使系统压力在低于设计要求的状态下运行。

3结语

目前,在水资源和能源紧张的情况下,采用节水、节能灌溉技术已势在必行,以上3种灌溉方法对节省水源与能源都能起到很好的作用。因此,应该在农业上大力推广,根据铁岭市不同地区的地质特点采取对其最有力的灌溉方法,使之能够更好地为农业生产服务。

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