节水灌溉技术在冯家山水库灌区的应用与发展思路

张 楠 王凤玲 樊宏孝

（宝鸡市冯家山水库管理局 陕西 宝鸡 721300）

农业灌溉用水是用水大户。节水灌溉是在充分利用天然降水满足作物对水的需求，尽量少用或不用人工灌溉补水的前提下，优化调配开发利用各种可利用于灌溉的水资源，减少田间输水过程中损失和田间灌水过程中的损失，提高灌溉水效率。节水灌溉不仅是农业现代化必不可少的组成部分，而且对缓解日益紧张的用水矛盾有着极其重要的战略意义。

冯家山水库地处陕西省关中西部，是一座以灌溉为主，兼作防洪、发电、供水、养殖等综合利用的大（二）型水利工程。可灌溉宝鸡、咸阳两市八县（区）9.07万hm2农田。年均灌溉用水近1亿m3，灌区农灌用水比重最大，因此发展节水灌溉是十分必要的。

1 常规节水灌溉方法

冯家山水库灌区常规节水灌溉方法分畦灌与沟灌两种。

1.1 畦灌

畦灌是小麦等密植作物的灌溉方法。灌区投灌开始，群众没有打畦子的习惯，只是大水漫灌。为了改变这种局面，冯家山水库管理局在灌区设点进行了畦灌示范，讲解畦灌的优点，并印发了宣传材料，要求村组组织群众对麦田统一打畦，通过几年宣传示范，大部分灌区群众逐步形成了麦田打畦的习惯。

经灌区试验研究，总结出的畦子规格一般是畦宽2m～2.5m，畦长视田面自然比降和土质而异，地面坡降2‰～5‰，粘性土壤畦长30m～50m，最长不超过70m。沙质土壤，畦子宜短。畦埂高0.25m～0.30m，底宽0.30m～0.40m。地边埂和路边埂高不小于0.30m，底宽0.40m～0.50m。

在畦田实行定额灌水，采取合理的单宽流量和改水成数。小畦灌溉，泡地单宽流量5 L／s～7L／s；生长期灌水一般为3 L／s～4L／s。畦长50m左右的采用8成改水，畦长30m左右的采用9成改水。

1.2 沟灌

沟灌是玉米、油菜、辣椒、果树等宽行作物的灌水方法。在水源充足、农田平整度好的地块很适合沟灌。管理单位向灌区群众推广了“细流沟灌”方法，这种方法既便利管水，又节省时间，其适宜沟长50m，沟宽0.25m，沟深0.20m，腰渠内一般引入流量为0.01m3/s。每次引水控制5个沟，单宽流量0.001m3/s～0.002m3/s。

在用水紧张时，还采用隔沟灌的方法，既缩短了灌溉时间，免除农作物受旱，又照顾了大面积农作物适时灌溉。

2 新型节水灌溉方法

冯家山水库是一座以灌溉为主的大型水利工程。但是随着水资源分配新格局的出现及农业生产的发展，都迫切要求灌区实行节约用水，建立节水型灌溉农业。节水灌溉分传输节水和灌溉节水两个方面。传输节水方面，灌区主要采用了渠道衬砌的方法。经过多年配套建设，灌区斗渠以上基本实现了混凝土衬砌，分、引渠衬砌也占较大的比例，渠道水利用系数有了较大提高。由于受经济条件等因素的制约，地面自流灌溉是冯家山灌区现在和今后一个相当长的时间内最主要的灌水方式。为了克服旧的灌溉模式的不利因素，灌区相继采取了一些节水灌溉技术，灌溉质量好，节水效果显著，方法简单灵活，群众容易掌握。

目前灌区主要采用节水灌溉措施有低压管灌、波涌管、膜上灌、喷灌、微灌、滴灌、渗灌等，截止2009年底，可灌溉面积0.75万hm2。

2.1 低压管道输水灌溉

1986年，陕西省水利厅、宝鸡市水利局、冯家山水库管理局和西北农业科技大学联合实施了“冯家山水库北干11支14斗自压式低压管道输水灌溉试验工程”。工程于1986年5月动工，1990年完工，共完成斗分管道长6229m，建筑物100座。1987年7月15日夏灌投运后，田间平均灌水定额990m3/hm2，斗分两级固定管道水利用系数为0.89。

1998年以后，随着国家对小型水利设施投入力度的加大，机井群低压暗管输水灌溉工程在冯家山灌区扶风、岐山县较多地推广。截止2003年年底，灌区内扶风县低压暗管灌溉面积总计0.187万hm2；岐山县暗管输水工程灌溉面积总计0.072万hm2，水源为机井灌或渠井双灌，铺设UPVC管道82km，运行情况良好。

2.2 波涌灌

波涌灌又称间歇灌溉和涌流灌溉，它是按一定周期间歇地向沟（畦）供水，使水流推进到沟畦末端的一种节水型地面灌水新技术，具有灌水均匀、节水、节能、灌水效率高和保肥等特点。1996年初，由管理局科技办牵头，局灌溉科和法门、强家等灌溉管理处参加的地面灌水技术的应用研究工作开始实施。研究分波涌灌、长畦段灌、小畦段灌等实验小组。1996年初，法门灌溉管理处先后在扶风县法门镇、城关镇部分村组，选择不同地面坡度、畦田长宽度、不同耕作条件、不同引水流量的133.33多hm2夏玉米农田，做了大量的测试工作，并在部分斗、分渠如11支8斗、14斗、26斗等渠道上指导群众采用这种方法灌溉，得出了比较明确的研究结论，取得研究成果。

在实际应用中，采用定流程—变时段法，主要为二灌一歇和三灌两歇模式。对于150m左右的畦子，以两灌一歇为宜，可节水15%～21%；200m以上的畦子，以三灌两歇为宜，可节水25%，灌水平均度可提高15%以上。从灌溉效率看，波涌灌较大畦连续灌可提高灌水效率25%以上，年节约斗口水量1800万m3，约占年平均用水量的20%，比连续灌产量高25%。

2.3 膜上灌

膜上灌是指灌溉水通过地膜表面的小孔或地膜旁侧渗进入作物根区土壤的灌水方法。膜上灌的形式很多，主要有平铺打埂膜上灌、开沟扶埂膜上灌、翘边打埂膜上灌、沟内膜上灌、膜缝灌、平铺压边小块田内膜上灌等。它们都是利用薄膜灌溉，通过不同的铺膜形式、孔径和膜缝宽度来解决灌水强度及灌水均匀度的问题。用局部灌溉方法补给作物的根系吸水量，优化调节灌溉作物生长要素，减少水的深层渗漏和无效消耗。1999年，灌区的午井管理处先后在扶风县的午井镇原子头、南坡村等村组，选择不同的田块冬小麦30hm2，进行试验工作；与此同时，凤鸣、瓦岗寨管理在岐山县、凤翔县平配合选择一定数量冬小麦田块，进行对比，取得了推广成果。

3 节水灌溉措施的优缺点

3.1 畦灌的优缺点

畦灌优点是技术简单、投资较少。缺点是易土壤造成板结，引起冲刷，灌水不均匀，费水等。

3.2 沟灌的优缺点

沟灌优点是不易破坏作物根部附近的土壤结构，减少了土壤蒸发损失。缺点是适应性小，只适应宽行距中耕作作物。

3.3 低压管道输水灌溉优缺点

低压管道输水灌溉优点为：①节水，比渠道节水30%左右；②省地，与渠灌相比节水耕地1%～2%；③节能，与喷灌微灌比，比较节能；④增产，由于灌水及时，均匀，增产15%；⑤省工省时，输水快，供水及时，节水管理用工；⑥投资及运行费用低，投资远低于喷灌和微灌。缺点是：①本质上仍是地面灌溉；②单个工程控制范围较小。

3.4 波涌灌优缺点

波涌灌优点为：节水、节能、保肥，水流推进速度快和灌水质量高，并能解决长畦（长沟）灌难以解决的问题。缺点是比畦灌投资大，适用于沟畦长度大，地面坡度平坦，透水性较好且有一定粘粒的土质。

3.5 膜上灌的优缺点

膜上灌的优越性很多，主要有：①节水效益显著。该项技术一般节水在30%以上，每公顷节水约1250m3。②灌水质量好。膜上灌由于避免了深层无效渗漏，灌水均匀度可达0.88～0.9。③增温、调温、保墒。由于地膜覆盖，土壤可积蓄热量，增加了积温。同时，水分不易蒸发，保墒性好，延长了灌水周期。④保土、保肥效果好。它有效地减少了对土、肥的冲刷和流失，并能保持土壤疏松不板结，通气性好。⑤可防止或减轻土壤的次生盐渍化。⑥增产效益显著。各地统计资料表明，膜上灌较一般灌溉增产幅度在15%～25%左右，最低也在10%以上。膜上灌的缺点是投入比较大，目前主要应用于经济作物；需要管理非常精细。

4 发展节水灌溉的目标

冯家山水库灌区发展节水灌溉的目标任务是：新增节水灌溉面积2.25万hm2，累计达到3.00万hm2，其中低压管道输水工程0.75万hm2，波涌灌0.75万 hm2，膜上灌1.00万hm2，喷灌、微灌、滴灌、渗灌等0.5万hm2，年均节水3000万m3。为实现递进目标，应从以下工作抓起：①广泛宣传，争取多方支持；②多渠道增加节水灌溉投入；③加强项目管理；④加大改革力度；⑤加大科研示范和培训力度。

5 发展节水灌溉的思路

冯家山水库灌区发展节水灌溉的总体思路为：以提高农业综合生产能力和农业现代化装备水平、促进农业种植结构调整、发展农业生产为目标，以提高灌溉水的利用率为中心，因地制宜确定节水灌溉工程模式和标准，努力开发利用雨洪水、再生水资源，科学合理配置灌溉用水，不断提高工程管理水平，为实现农业可持续发展和建设节水型农业提供水源保障。陕西水利