济南市推广节水灌溉技术的经验做法

2013-04-09张鲁婧李福军

山东水利 2013年11期

张鲁婧，李福军，陈鹏

（1.济南市邢家渡引黄灌溉管理处，山东济南 250100；2.黄河水利委员会山东水文水资源局，山东济南 250100；3.济南市卧虎山水库管理处，山东济南 250115）

济南市是水资源严重匮乏的城市之一，人均水资源量不足全国人均占有量的1/7。全市现有耕地面积36.07万hm2，有效灌溉面积24.74万hm2，节水灌溉面积10.9万hm2，农业用水量占用水总量的62%，农田灌溉用水量占农业用水量的78%。农田水利基础设施标准低、配套差，节水灌溉工程较少、用水效率较低，严重制约农业的发展。

2009年以来，济南市先后开展了小农水重点县、高标准农田、“五小水利”工程等农田水利建设，已建成末级渠系改造工程8 666.67 hm2，高效节水灌溉工程3.18万hm2。在工程建设中推广应用了射频卡、恒压变频、喷灌、微灌、风光电提水、土壤墒情雨情自动监测等新技术，建成了历城区西营风光电提水节水灌溉工程、济阳县梨园微喷灌工程、平阴县山丘区半固定式管道灌溉配套穴灌工程等一批“亮点”工程。

1 发展节水灌溉技术的意义

经过多年的努力，济南市农田水利设施状况不断改善，农田水利建设科技水平不断提高，但与发展现代农业、建设水生态文明城市的要求相比还有一定差距。为了提高农田水利基础设施建设水平、提高用水效率，推广节水灌溉技术是十分必要的。

1.1 缓解水资源供需矛盾，提高用水效率

随着工业化、城镇化的发展，用水需求大幅增加，水资源供需矛盾进一步加剧，迫切需要转变用水方式、调整用水结构、提高用水效率。通过对水资源优化配置、合理规划，发展节水灌溉技术，可以改善农田水利基础设施条件，提高水资源利用效率，减少农业用水量，节约水资源。

1.2 加快现代农业发展，促进水生态文明建设

1）现代农业的快速发展，农业生产集约化水平的提高对农业节水提出了更高、更迫切的要求。节水灌溉技术的实施不仅可以减少农业用水量、增加灌溉面积，而且可以改善灌溉水质，提高作物产出量和品质，促进农业增产、农民增收。

2）水系生态建设需要实现水资源时空合理布局，大气水、地表水、地下水等的有序转换。农业用水是人类干预水资源时空转换的重要用水方式，改进落后的农业灌溉模式，减少农业面源污染，实现农业灌溉用水的合理配置，对促进水环境改善有着重要意义。

2 节水灌溉技术的推广应用

2.1 合理选择灌溉模式

农田水利建设，要充分考虑水资源的分布情况和承载能力，对地表水、地下水、灌区回归水、土壤水等进行统一调度和分配，发挥水资源的综合效益。在充分调查、摸底的基础上，充分进行水资源平衡分析，通过截、蓄、引、提、保等措施，合理选择灌溉水源，实现水资源的有效合理利用。科学论证建设思路和总体布局，优化工程设计，按照水源类型、作物种植结构等，确定适宜的灌溉模式，科学建设节水灌溉工程。引黄自流灌区适宜建设渠道衬砌工程，配套完善渠系建筑物；引河灌区、不能自流的引黄灌区采用泵站集中提水管道输水灌溉；引库灌区、小水源灌区推广自压高效节水灌溉；机井灌区发展无井房射频卡控制管道输水灌溉。

2.2 工程节水技术应用

1）渠道防渗。渠道输水是农田灌溉的主要输水方式，传统的土渠输水渗漏损失占水量的50%～60%，渠道防渗是为了减少土质渠道的通透性而采取的各种节水技术措施。渠道防渗可减少渗漏损失70%～90%。主要有土料防渗、水泥土防渗、砌石防渗、混凝土防渗、膜料防渗等形式，其中混凝土防渗应用较多。常用的渠道断面有矩形、梯形、U形等。通过渠道防渗一方面可以提高渠系水利用率，减少渠道渗漏损失，提高渠道抗冲能力和输水能力；另一方面可以降低地下水位、防止和改良盐碱地，改善生态环境。

2）管道输水灌溉。管道输水灌溉是用管道代替水渠将灌溉水低压输送到田间的技术，具有输水效率高、占地少、易管理等优点，节水率较土渠灌溉节省30%～40%。灌溉渠道管道化已经成为当前的发展趋势，推广应用较快，主要有泵站提水管道输水灌溉和机井提水管道输水灌溉，管材多采用UPVC、PE、PP等塑料管材。近年来，随着技术的完善，无井房射频卡控制管道输水灌溉在井灌区得到了推广应用。无井房射频卡控制管道输水灌溉是将管道、农灌井、水泵及井口枢纽保护设施都埋在地面以下，地面只有出水口、射频卡控制器和进排气阀，用户浇水直接刷卡，使用操作简便，不仅提高了灌溉效率，有效解决了农田灌溉粗放，计量、计费不准等问题，而且减少了管理人员，省去建设井房的费用，节省耕地。

3）喷灌、微灌。管道输水仅仅减少了输水过程中的水量损失，而要真正做到高效用水，还应结合作物种植，配套喷灌、滴灌等田间节水措施。

喷灌是利用管道、压力设备和喷头，将压力水喷洒到空中，利用空气阻力将水流粉碎成细小的水滴，模拟降雨将水滴洒落在地面的灌水方法。按照目前的农村生产体制，喷灌较适用于规模化、集约化经营的区域，可用于粮食及油料、棉花、花卉、蔬菜、苗木、茶叶等。喷灌适用性强，机械化程度高，灌溉均匀，可控制灌水量，节水率较土渠灌溉节省40%～50%。由于喷水强度小于灌溉土壤的入渗强度、雾化性好，喷灌能保持土壤不板结，不损坏作物，而且可以改善田间小气候。

微灌是通过一套专门设备，将灌溉水加低压或利用地形落差自压、过滤，并通过管道系统输水至末级管道上的特殊灌水器，使水和溶于水中的化肥以较小的流量均匀而又经常地、缓慢地湿润作物根系区附近的土壤表面或地表下土壤。微灌是目前各种灌水方法中用水量最省，水的利用率最高的一种灌水方法，主要用于灌溉果树、蔬菜、花卉以及设施园艺等经济价值较高的植物。微灌不但可以减少管道输水损失和田间灌水损失，而且可以有效地控制作物灌水的强度和水量，实现精准灌溉，节水率较土渠灌溉节省50%～60%。

2.3 管理节水技术应用

1）工程管护机制。在工程建设的同时，要建立以明晰工程产权为核心的农民自主管理为主体的工程管护机制。随着基层水利服务体系的健全，要不断完善农民用水者协会建设，培育和提高农民自主管理意识和水平，引导农民全过程参与项目建设和管理，工程建成后及时进行产权移交，明晰农村水利设施所有权，落实管护责任。

2）量水技术与水费计收。量水技术是合理调配灌溉水资源，正确执行用水计划，实行科学用水，加强灌溉用水管理的必要措施。在工程建设中配套量水设施，可以掌握水量供需情况，为按量收费提供依据。在计量设施配套完善的基础上，推进农业用水终端水价改革和农业用水计量收费，形成良性的、以水价为节水杠杆的运行管理机制。

3）自动化控制技术。自动化控制技术可以为制定科学合理的节水灌溉制度提供依据，主要包括流量自动采集系统，土壤墒情、雨情监测系统和监控中心等。通过建设地下水位、土壤墒情、温度湿度、降雨量等信息采集、传输、分析系统，进行灌溉预报和实施监测，从而确定作物灌水时间和灌水量等，及时调整灌区的灌水计划，提高用水效率。