井灌与渠灌
2011-04-25张桂芳姚章村
□ 张桂芳 姚章村
渠灌,系指利用沟渠引地表水进行灌溉,一般要建有引提库灌区。参考“世行贷款节水灌溉项目成果”资料得出以下数据:渠灌用水过程中一般会产生35%的输水损失、18%的田间渗漏损失、15%的输水蒸发、7%的田间蒸发、25%的田间叶面蒸腾,实际仅有32%的作物腾发量为有效用水,其它68%的用水均在灌溉过程中损失浪费,且其中渗漏部分会抬高地下水位,需要排除,否则可能引起涝渍灾害。渠灌提引100m3的水量分配如图1所示。变为4m3),减少31%的蒸发蒸腾 (由7+25=32m3变为5+17=22m3),同时可减少22%的田间渗漏(由18m3变为4m3)且可回归。我省庆安和平灌区水稻控灌试验水资源耗用仅有312.5mm,而采取水层灌则需456mm,节水30%,这个试验成果与此吻合。也就是说渠灌提引100m3灌溉用水,这时井灌只要提水26m3,水资源耗用(ET)仅需22m3(26-4=22)。这样,井灌与渠灌比,1m3井水相当近5m3渠水用(22/100)。可见井灌是节水技术与节水途径的最优选择,节水潜力巨大。井灌与
图1 渠灌水量分配图
井灌,系指通过打井开采地下水进行灌溉。一般井打在地中,可直接进行灌溉,几乎取消地上输水系统,消除了渠灌过程中的输水损失。也就是说渠灌提引100m3灌溉用水,井灌只需提水50m3,且田间渗漏可回归利用,即相当于真正消耗的水资源仅有32m3,灌溉水利用率提高3倍多(1m3井水相当于3m3渠水用)。井灌易实现科学水管理与节水,再与农业措施相结合,可实现节水与真实节水,能减少78%的田间渗漏(由18m3渠灌进行同作物节水前后灌溉水量分配如图2所示。
井灌与渠灌相比,除具有如上所述高效节水优点外,还有工程少、投资少、占地少、有利于民办水利、有利于提高土地利用率等明显的优点。井灌除了这些优点外,还有许多不太被人注意与认知的优势与作用:
一、井灌降低地下水位,可减轻或消除洪、涝、渍、盐碱等灾害(而渠灌一般会加重洪、涝、渍、盐碱等灾害)。
图2 井灌与渠灌进行同作物节水前后灌溉水量分配图
二、井灌降低地下水位,形成地下水库,可接纳更多的降水和其它地表水资源,调节与增加当地水资源(而渠灌容易抬高地下水位,减少地下水库库容,增加降水等当地水资源的流失)。
三、井灌保证率高,运行灵活方便,利于科学管理和节水。而渠灌保证率低,且很难科学地进行水管理,更不能节水。井灌区在农业产量与经济收益方面均好于渠灌区,可实现稳产高产。笔者在我省进行的大量调研证实了这个客观事实。
四、井水温度虽低,但只要采取“快、少、巧”灌溉,还会比渠水灌高产,甚至可防害、健体,使作物病害少、倒伏少。
五、井灌降低地下水,产生粘性土壤干裂,可极大提高粘性土的渗透性,改良土壤,改善作物生态和生产条件,在井灌区水改旱可实现稳产乃至优质高产(2009年黑龙江省东部地区降水偏多,呈涝象,而低洼易涝的建三江地区,由于井灌降低了地下水位,改善了农业生态条件,水改旱种大豆亩产400多斤,实现了优质高产)。而渠灌区地下水位高,土壤粘朽,过湿低温,水改旱往往会使旱作物瞎一半。
六、井灌以井为一个灌溉单元,与经营者对接,不仅便于水管理,可形成自觉节水机制,且可减少矛盾与纠纷。
七、井灌可产生地区范围地下水位下降,可以改善低湿地区生态、生产、生活条件,甚至可实现不良湿地的优化重建与人造湿地(水田)。而渠灌易产生次生沼泽化、盐渍化,是世界性通病,很难避免。由于地表水灌溉为主的不合理灌溉,使世界每年有1500万公顷耕地丧失生产能力。
八、江河两岸井灌,可以缓解江河枯水期和干旱年季供水负担,有利江河健康,提高江河承载力,可把水让给沿江河两岸没有井灌条件的地区用,减少用水矛盾。且由于旱季井灌降低地下水位,腾出地下贮水空间,可以接纳汛期雨季江河洪涝水,使雨洪水资源化,增加当地水资源,减少当地与下游洪涝渍碱灾害,趋利避害,变害为利。所以,我们应提倡沿江区域发展井灌,甚至渠灌改井灌——哈尔滨市郊区的万家灌区就是良好的示范。
有鉴于此,我们提倡在有条件井灌的地方一定要实行井灌,甚至应把渠灌改为井灌,把井灌作为节水技术途径与工程的首选,把井灌作为生态水利建设的关键技术与基础工程(尤其适合黑龙江省的三江平原与松嫩低平原)。对我省井灌现象不加科学分析,片面提出“今后要逐步由渠灌替代井灌”,对井灌在我省发展灌溉增加粮食生产中的巨大贡献(井灌稻是黑龙江垦区粮食生产登上新台阶的主要贡献者)和在改善我省低平原区生态环境、合理利用水资源上产生的巨大作用避而不谈,这不符合科学发展观的理念。我们认为,应尽快扭转这种偏见,把井灌作为我省最关键的水利工程和最根本的节水与生态水利措施给予极大重视,以科学发展观的理念来研究与实践我省以发展水稻为主的井灌工程建设新技术。