北安管理局节水灌溉发展模式剖析
2012-06-08陈国
陈 国
(黑龙江省农垦北安管理局水务局,黑龙江北安 164099)
北安管理局节水灌溉发展模式剖析
陈 国
(黑龙江省农垦北安管理局水务局,黑龙江北安 164099)
通过实践北安管理局形成了喷灌、微喷、滴灌、管道输水和渠道混凝土板衬砌,5种节水灌溉技术模式,并初步形成自己的管理运行体制,从中也发现了问题,并提出了改进建议。
节水灌溉;技术模式;管理运行;问题;建议
北安管理局多年平均降水量为549.0 mm,多年平均水面蒸发量为665 mm,天然地表水资源量为13.36亿m3,虽然水资源量较多,但因水资源区分布不均,适宜灌溉的土地较少。地下水资源量为2.54亿m3,人均水资源量低于全国程度,是水资源相对缺少的地区。然而,随着经济的发展,人口的增长,农业和生活用水量的迅速增长,用水供需不平衡的矛盾日益突出。因此,大力推广节水灌溉技术,提高灌水资源利用率,是现有水资源利益最大化,实现北安管理局农业可持续发展的必由之路。
1 形成了几种适宜的节水灌溉技术模式
北安管理局经过多年节水灌溉的发展建设,现有喷灌、微喷、滴灌、管道输水和渠道混凝土板衬砌,5种节水技术模式。
1.1 喷灌
喷灌是利用管道将有压水送到灌溉地段,并通过喷头分散成细小水滴,均匀地喷洒到田间,对作物进行灌溉。喷灌受地形条件的限制小,在砂土地和地形破度达到5%以上的地面灌溉有困难的地方都可以采用,一般能增产15%,节水40%,提高工效20~30倍、提高耕地利用率7%。但喷灌受风力影响大,且容易产生蒸发损失,不适宜空气特别干旱、风力较大的地区。目前北安管理局常用的喷灌设备有卷盘式和移动管道式,卷盘式喷灌机适用于苗前作业,人工移管式喷灌机适用于井灌区。红色边疆农场在2009年新建灌溉面积200 hm2喷灌区。打机电井22眼,购移管式喷灌机22台套,进行浇灌玉米、西瓜、红栗南瓜、马铃薯、苗木、白瓜子等作物,特别是苗前灌溉,成效显著。相邻地块对比显示:节水效果显著;灌水均匀,有利于抢季节、保全苗,改善了田间小气候和农业生态环境,节水90 m3/666.7 m2。作物增长幅度大,平均增产(经济作物)950 kg/666.7 m2,其原因是取消了农渠、毛渠、田间灌水沟及畦埂,增加了播种面积。增收240元/666.7 m2,大大减少了田间渠系建设及管理维护和平整土地等的工作量,减少了农户用于灌水的费用和投劳。
1.2 微喷
微喷是新发展起来的一种微型喷灌形式。这是利用塑料管道输水,通过微喷头喷洒进行局部灌溉。主要应用于果树、经济作物、花卉、草坪、温室大棚等灌溉。红星农场133.3 hm2节水灌溉园区,朽备31眼水源井,31套微喷设备种植有机蔬菜,相邻地块对比显示:它比一般喷灌更省水,喷洒均匀,土壤不板节,有利于作物吸收,可增产30%以上,能改善田间小气候,可结合施用化肥,提高肥效。
1.3 滴灌
滴灌是利用滴头(滴灌带)将压力水以水滴状或连续细流状湿润土壤进行灌溉的方法。常见滴头有孔口滴头、发丝管滴头、内镶式滴灌管、双上孔滴灌带、迷宫式滴灌带等。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式,可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉。按管道的固定程度我局多采用半固定式和移动式,多用于棚区高效经济作物灌溉,锦河农场第三管理区120 hm2节水灌溉园区,配备7眼水源井,142套微喷和滴灌设备,种植有机蔬菜取得了良好的效果,相邻地块对比显示:滴灌具有更高的节水增产效果,其水的利用率可达95%,同时可以结合施肥,提高肥效一倍以上,其不足之处是滴头易结垢和堵塞,因此应对水源进行严格的过滤处理。
1.4 管道输水
管道输水是利用管道将水直接送到田间灌溉,常用的管材有混凝土管、塑料硬(软)管及金属管等。管道输水与渠道输水相比,具有输水迅速、节水、省地、增产等优点。管道输水避免了输水过程中水的蒸发和渗漏损失,节省了渠道占地,尤其在万亩以下的小型水田提水灌区效果较明显。龙镇农场西大洼灌区,原设计1.8 km提水主干渠采用传统土方渠道,渠内底宽6 m,填方量20万m3,工程占地较大,后经多次对比研究,最后采用压力管道输水,是通过机泵(或利用天然水头)和管道系统直接将低压水引入田间进行灌溉的方法。这种利用管道代替渠道进行输水灌溉的技术能克服地形变化的不利影响,省工省力,一般水的利用系数可提高到0.95,增长10%以上,省地3%,且投资不大。
1.5 渠道防渗
传统的土渠输水渠系水利用系数一般为0.4~0.5,渠道渗漏是农田灌溉用水损失的主要方面。采用渠道防渗技术后,一般可使渠系水利用系数提高到0.6~0.85,比原来的土渠提高50%~70%。渠道防渗还具有输水快、有利于农业生产抢季节、节省土地等优点,我局渠道防渗采用的是渠道混凝土板衬砌:主要用于灌区干支斗渠防渗上,干渠采用预制混凝土板衬砌防渗膜,支斗渠采用预制混凝土U型槽等方式,渠道水有效利用率提高到80%以上。二龙山农场从2006年的渠道防渗到2007年的大面积喷灌,从2008年的滴管到2009年的系统化的喷灌站,无不显示了日新月异的技术革新。从灌溉的源头水源到灌溉形式,每一项改变都悄无声息的推进着农业高产高效的新革命。
2 节水灌溉效益对比分析
2006年龙镇农场又投资150万元,完成干渠防渗护砌1.52 km,工程从水源着手,提高渠系水源利用率为目标,较好的达到了预期目标。渠道护砌能够提高渠系利用率接近10%,有效的节约了水源,同时提高了供水速度,但还无法提高田间灌溉水的利用率,节水技术比较单一。2008年农场自购了40 hm2滴灌设备,通过实践对比灌溉节水十分明显,可以按照作物的不同生长期的需水量定时定量给作物供水,经过实验观测灌溉可提高水源利用率30%以上,同时作物的增产效益较喷灌可提高2~3倍,具体效益对比见表1。
表1 节水灌溉对比表
从表1可见,科学技术含量越高,节水效果越好,增加的经济效益越多,但是由于滴灌技术要求较高,在高纬度大面积实施存在失败的风险,一是对水源要求极高,一般水库水很难满足灌溉要求,水中的微小杂物就能使滴灌首部系统很快瘫痪停止工作;二是土壤结构很容易板结对管网起到阻碍作用,提高了系统的压力及局部渗漏的风险,相比较微喷更适合农场节水灌溉水的发展。
3 节水灌溉工程管理体制与运行机制现状
北安管理局已经初步形成了适合自己的节水灌溉工程管理体制与运行机制。
1)按照“谁投资、谁建设、谁管理、谁受益”的原则明晰产权。采取多层次、多种形式的管理体制,水务局负责宏观调控,实行奖惩机制。节水灌溉区实行使用有偿化、管理民营化,最终目的收益分红。实行股份合作制相配套的收益分红方式为:以水为商品,按亩次、每立方米为单位,经有关部门确定合理收费价格标准,并以主要设备的资产按投入数额的比例,做为收益分红的依据,首先明确股东各方的产权数额,在明晰产权的基础上签好合同,实行股东利润分成,从而真正实现风险与效益,责任与义务的高度统一。具体作法是把节水灌溉工程设备连同土地承包给职工。66.67 hm2一块地承包给一个有管理能力的职工,进行合同约定,工程所用设施供其使用,所发生的电费、人工及其它费用由其自行负担,经过两年的运行,设备管理及运行良好,取得了良好的效果。
2)灌区建成后,由水务局喷灌服务中心实施管理,在管理和运行中,首先完善了各项规章制度。其次,加强了对喷灌机及配套工程的管理和调度使用。具体作法是对现有喷灌机、喷灌井建立技术档案,每套喷灌机建一套档案,每眼机电井建一份成井和运行档案,绘制一份成井图,以备考察和管理。喷灌服务中心每年春季分别对现有喷灌井进行全面检查,确保全部机电井运行良好。对喷灌设备进行检查、保养,达到喷灌准备状态。节水灌溉实施过程中,喷灌服务中心全程指导、指挥作业,确保节水灌溉工程设施在农业生产中发挥极大的经济效益。
S274
C
1007-7596(2012)07-0273-02
2012-02-16
陈国(1979-),男,黑龙江七台河人,工程师。