节水灌溉和水土保持的相关问题浅析
2010-04-15王艳娇李智慧袁常华
□ 王艳娇 李智慧 袁常华
为了防止水土流失,从20世纪50年代以来,我国的水土保持由试验、示范、推广到全面发展,取得了显著的成绩。现在,水土保持改革日渐深入,全社会开展水土保持的新机制逐步形成。
一、提高灌溉水利用率,减少水土流失
节水灌溉主要通过3种途径来实现,其中第l种途径是尽量减少从水源到输水、配水和灌水等过程的水量损失,目的在于提高灌溉水利用率,这一过程主要包括降低渠道水量损失措施和各种节水型灌水方法。
降低渠道水量损失,最根本和最有效的措施是采取渠道防渗措施,另外还可以采取管道输水措施。渠道防渗措施不但可以节省沟渠占地,而且还可以防止土壤盐碱化及沼泽化,防止渠道冲刷、淤积和坍塌。在同一流量条件下,对于防渗渠道,由于其流速可以大一些而使其过水断面变小,所以可以节省大量的占地面积。据实践经验,混凝土防渗渠道较土渠可减少渗漏损失80%~90%,少占地40%,可以减少因修建渠道而产生的土石弃方,起到水土保持的作用。用塑料或混凝土等管道代替土渠输水,可以显著减少渗漏、蒸发损失,水的有效利用率超过95%,同时也可减少渠道占地。没采取防渗措施的渠道因渗漏而提高了地下水位,导致灌区盐碱化。而由于盐碱地恶劣的环境不适于植物生长,就成了水土流失的重灾之地,而渠道防渗可以使土壤盐碱化得到制止和改善。渠道防渗还有防冲、防淤、防坍塌、稳定渠道的作用。比如在北方引黄浑水灌区,因水的含沙量大、比降小、流速小,一般的土渠容易被冲刷,在某些地方淤积,造成水土流失,而采用了混凝土等材料防渗后,提高了流速,不仅不再淤积,还有利于引浑水灌溉,防止了水土流失。
二、节水耕作栽培措施,减少水土流失
节水灌溉的第2种途径是通过各种耕作、栽培措施,提高作物对水分的利用效率。这类措施包括坡改梯、保土耕作、耕作及覆盖保墒、施用化学制剂节水、坐水种、水稻“薄、浅、湿、晒”等。坡改梯措施是将坡度较陡而不适于耕作的坡地,通过人工或机械平整为坡度较缓的田地,它可以改变地形坡度,拦蓄雨水,增加土壤水分,防治水土流失,将“跑水、跑土、跑肥”的“三跑田”变成“保水、保土、保肥”的“三保田”。显然,该措施是通过减小径流因子R、地形因子LS和水土保持措施,从而达到水土保持目的的。根据实地观测资料,坡耕地改水平梯田和坡耕地改梯田后,每年径流量可分别减少原径流流量的92%和70.6%~83.4%,泥沙可减少原泥沙流失量的94.9%和86%~90.2%。可见,坡改梯后其减蚀减沙的效果是很明显的。
施用化学制剂措施可以提高土壤保水能力,比如由具有强吸水性能的高分子材料制成土壤保水剂,能使土壤在降雨或灌水后吸收相当于自身重量上千倍的水分,膨胀形成不易离析的凝胶,在干旱时将水释放出来供作物吸收利用,再遇降雨时可重复吸水利用,减少了地面径流的形成,起到了保持水土的作用。
坐水种措施是在播下种子的土坑内浇少量水,然后覆上土,现在可由抗旱喷洒淋水机操作,由于不易形成地面径流而保持了水土。
三、开源节流措施,减少水土流失
节水灌溉的第3种途径是通过一些开源节流工程拦蓄当地径流,充分开发利用现有水资源,以缓解旱情,解决当地灌溉需水的问题。这类措施包括雨水蓄积、劣质水利用技术、灌溉回归水利用技术、井渠结合互补技术等。
雨水积蓄工程由集流面、输水渠(管、沟)、沉沙池、拦污栅、水池以及灌水部分的首部枢纽组成,其特点是既开源又节流,是干旱、半干旱地区以及其他缺水山丘区解决农田灌溉的一种有效方法,其节水效果是十分显著的。
劣质水利用技术包括污水灌溉和咸水灌溉,污水灌溉是将污水处理与农业用水结合起来的一种灌溉方式,咸水灌溉是将海水或者地下咸水经脱盐处理后用于灌溉的一种灌溉技术,这两种技术都是开源节流的灌溉方式,对保持水土、改善生态环境有较大的作用。
灌溉回归水利用技术是将一些灌区渠系和田间渗漏水、退水、跑水产生的回归水收集起来作为下游的灌溉水源,由于拦截了回归水和其挟带的泥沙颗粒,减小了回归水径流量。因此,它也能起到保持水土的作用。
井(地下水) 渠(地表水) 结合互补技术用于干旱季节地表水缺乏时,打机井提取地下水补充地表水的不足。地下水位降低还可腾空地下库容,增加雨季降水及灌溉水入渗,补充地下水,减少地表径流的形成,起到保持水土的作用。