位山灌区农业节水技术综述

2011-08-15王怀国

地下水 2011年3期

王怀国

(山东省聊城市水利勘测设计院,山东聊城 252061)

位山灌区是全国六个特大型灌区之一,也是黄河中下游最大的引黄灌区。作为聊城市的重要基础设施,位山灌区在全市国民经济发展中处于举足轻重的地位,但随着经济的发展,农业用水量大幅增加,加剧了水资源的供需矛盾,同时灌区自身存在着诸多问题,严重制约着灌区的持续发展,进而影响着区域国民经济的健康发展。为解决灌区存在的主要问题,合理高效地利用水资源,必须对位山灌区进行续建配套与节水改造建设。

1 灌区农业节水目标

加大对位山灌区及重点分干渠灌区的续建配套与节水改造的工作力度,强化管理型节水,到 2015年农业灌溉水利用系数达到 0.65,争取实现农业用水总量负增长。

2 灌区农业节水方案及技术

农业用水水源包括引黄水、大气降水、地表水、地下水、土壤水以及经过处理符合水质标准的回归水、微咸水、再生水等。通过工程措施与非工程措施,优化配置多种水源,是实现计划用水、节约用水和提高农业用水效率的基本要求。

2.1 农业用水优化配置技术

1)积极发展多水源联合调度技术。大力推广各种农业用水工程设施控制与调度方法,高效使用地面水,合理开采地下水,在时间上和空间上合理分配与使用水资源,使有限的用水量取得最大效益;发展“长藤结瓜”灌溉系统及其灌溉水管理技术 ,实现 “大、中、小 ,蓄、引、提”联合调度,提高灌区内的调蓄能力和反调节能力;加强地面水、地下水、天然降水以及土壤水转化关系研究。

2)建立农业用水计量体系,为推行农业用水总量控制与定额管理创造条件。加速制定各地区不同水文年份农业用水总量指标和不同作物灌溉用水定额;合理调整农、林、牧、副、渔各业比例。

3)建立与水资源相适应的节水高效农作制度。提倡发展和应用适水种植技术,根据当地水、土、光、热资源条件,以高效、节水为原则,以水定作物,合理安排作物的种植结构以及灌溉规模,根据不同作物的需水规律进行作物合理搭配,错开用水高峰;限制和压缩高耗水、低产出作物的种植面积。

4)发展井渠结合灌溉技术。推广和应用地表水、地下水联合调控技术;提倡井渠双灌、渠水补源、井水保丰;重视地下水采补平衡技术研究。

5)发展土壤墒情、旱情监测预测技术。加强大尺度土壤水分时空变异规律研究和土壤墒情与旱情指标体系研究;积极研究和开发土壤墒情、旱情监测仪器设备。

2.2 高效输配水技术

灌区输配水过程中的水量损失所占比重最大,提高输水效率是农业节水的最主要内容。

1)因地制宜应用渠道防渗技术。对输水损失大、输水效率低的支渠及其以上渠道优先衬砌防渗;提倡井灌区无回灌补源任务的固定渠道全部防渗;鼓励提水灌区推广渠道防渗。

2)鼓励发展管道输水技术。改造较小流量渠道时优先采用低压管道输配水技术;在高扬程提水灌区和有发展自压管道输水条件的灌区,优先发展自压式管道输水系统。

3)推广采用经济适用的防渗材料。使用灰土、水泥土、砌石等当地材料;推广使用混凝土和沥青混凝土、塑料薄膜等成熟的渠道防渗工程常用材料;在试验研究的基础上,使用复合土工膜、改性沥青防水卷材等土工膜料以及聚合物纤维混凝土、土壤固化剂和土工合成材料膨润土垫等防渗材料;加强不同气候和土质条件下渠道防渗新材料、新工艺、新施工设备的研究;加强渠道防渗防冻胀技术的研究和产品开发。

4)发展防渗渠道断面尺寸和结构优化设计技术。大、中型防渗渠道宜采用坡脚或底面为弧形的非标准形断面,小型渠道宜采用 U形断面;中小型渠道采用混凝土防渗衬砌石,提倡采用标准化设计、工厂化预制、现场装配技术。

5)积极发展渠系动态配水技术。发展和应用实时灌溉预报技术;加强灌区用水管理技术的研究与运用,提倡动态计划用水管理。

6)加快发展灌区量测水技术。鼓励研究、开发与推广精度高、造价低、适用性强、操作简便、便于管理和维护的小型量水设备。

7)发展输水建筑物老化防治技术。积极研究输水建筑物老化防治技术、病害诊断技术和防腐蚀、修复、堵漏技术;加速发展输水建筑物加固技术和产品的开发。

2.3 田间灌水技术

田间灌水既是提高灌溉水利用率的最后环节,又是引水、输水和配水的基础,改进田间灌水技术是农业节水的最重要组成部分。

1)改进地面灌水技术。推广小畦灌溉、细流沟灌、波涌灌溉;合理确定沟畦规格和地面自然坡降,缩小地块;推广高精度平整土地技术,鼓励使用激光平整土地;科学控制入畦(沟)流量、水头、灌水定额、改水成数等灌水要素。淘汰无畦漫灌。

2)因地制宜发展和应用喷灌技术。积极鼓励在经济作物种植区、城郊农业区、集中连片规模经营的地区应用喷灌技术;优先推广轻小型成套喷灌技术与设备;在山丘区或有自压条件的地区,鼓励发展自压喷灌技术;积极研究和开发低成本、低能耗、使用方便的喷灌设备。

3)鼓励发展微灌技术。在果树种植、设施农业、高效农业、创汇农业中大力推广微喷灌与滴灌技术;提倡微灌技术与地膜覆盖、水肥同步供给等农艺技术有机结合;鼓励在山丘区利用地面自然坡降发展自压微喷灌、滴灌、小管出流等微灌技术;鼓励结合雨水集蓄利用工程,发展和应用低水头重力式微灌技术;积极研究和开发低成本、低能耗、多用途的微灌设备。

4)在春旱严重、后期天然降水基本可满足作物生长需要的地区,大力推广坐水种技术。鼓励研究和开发造价低、性能好、效率高的复式联合补水种植机具。

5)应用精准控制灌溉技术。提倡适时适量灌溉;加强农作物水分生理特性和需水规律研究;积极研究作物生长与土壤水分、土壤养分、空气湿度、大气温度等环境因素的关系。

6)缺水地区大力发展各种非充分灌溉技术,提倡在作物需水临界期及重要生长发育时期灌“关键水”。鼓励试验研究作物水分生产函数;研究作物的经济灌溉定额和最优灌溉制度;加强非充分灌溉和调亏灌溉节水增产机理研究;研究和运用控制性交替灌溉技术。

2.4 生物节水与农艺节水技术

生物措施和农艺措施可提高水分利用率和水分生产率,节约灌溉用水量,是农业节水的重要组成部分。

1)鼓励研究和应用水肥耦合技术。提倡灌溉与施肥在时间、数量和使用方式上合理配合,以水调肥、水肥共济,提高水分和肥料利用率。

2)推广生物养地技术。适当提高豆科作物种植比例,积极发展绿肥;应用合理轮作技术;增施有机肥料,改善土壤结构。

3)大力提倡深耕、深松等蓄水保墒技术。提高土壤的蓄水、保水、供水能力,增加自然降水的利用率,降低灌溉用水量;重视深耕机具的研究、开发和产业化。

4)在土质较轻、地面坡度较大或降水量较少的地区,积极推广保护性耕作技术。加强保护性耕作技术中秸秆残茬覆盖处理、机械化生物耕作、化学除草剂施用三个关键技术的研究;加强适用于不同地区的保护性耕作机具的研制与产业化。

5)推广田间增水技术。发展“W型”覆膜、双垄全覆膜集雨、行间覆膜和沟播技术等;加强低成本、完全可降解地膜研究;加强土壤表面保墒增温剂的研究与开发。

6)大力推广抗(耐)旱、高产、优质农作物品种。加速发展抗(耐)旱节水农作物品种选育的分子生物学技术,选育抗旱、耐旱、水分高效利用型新品种。

3 “十一五”期间位山灌区节水重点建设项目有关情况

3.1 位山灌区续建配套与节水改造工程

“十一五”期间,位山灌区完成一干渠 24.56 km和二干渠 45.75 km渠道衬砌、沿渠建筑物配套和地方道路建设;倪屯等分干渠渠首衬砌 175 km及沿渠建筑物建设;完成碱刘、七里河、茌新河、胡口 4座渡槽和高营、固堆王、马明智、二刘4座节制闸的改建;田间工程中自流引水渠道灌溉 5万亩,提水渠道灌溉 10万亩,提水加压管道灌溉 10万亩;灌区信息化建设。工程投资 3.05亿元。