陕西省泾惠渠试验站节水改造措施探讨

查苏丽

（陕西省泾惠渠管理局 陕西 三原 713800）

1 试验站高效节水灌溉项目区概况

泾惠渠灌溉试验站成立于1953年，是我国最早建设的试验单位，2003年被水利部列为陕西省重点试验站（编码：38221410314）。该站具备优良的试验资源，拥有国有土地142亩，地界产权明晰，拥有常规实验室60m2，分析化验室 60m2，气象观测场 625m2，有效雨量观测场625m2，设施农业试验场2000m2，标准旱作测坑24个（其中无底6个，有底18个），总面积413.28m2。试验站与陕西省仪祉农校、西北农林科技大学近临，在新技术、学术上经常开展试验合作与指导。建站五十多年来，在气象观测、科学试验、灌水技术、节水措施等方面发挥了积极的作用。另外，该试验站还是长安大学教学实验基地之一，在配合开展课题研究的同时，也可以作为技术人员教育培训基地。

2 试验站目前存在主要问题

通过对该站高效节水灌溉项目区的现场调查，目前项目区及周边主要存在以下问题：

2.1 试验站试验设施落后、老旧、破损严重

原有的灌溉试验监测系统、仪器设备老化、破损严重。随着灌区农业种植结构的调整、耕作条件的变化及灌溉技术的不断发展，原有的灌溉模式已无法保证农作物的优质优产。同时试验场地和房屋等基础设施因长时间无力维护，已无法满足高标准、高精度试验的要求。

2.2 试验站缺乏新型节水灌溉设施，不能满足新型节水灌溉试验的要求

随着灌区农业种植结构的调整，机械化耕作普遍存在，灌区农田灌溉对水的需求高度集中，现在的灌溉模式和技术基本上还是应用上世纪八十年代的成果，已无法适应新形势下农业生产的要求，急需开展各项农业、农作技术的实验研究来指导灌区农业生产。随着项目的改造实施，将逐步实现节水灌溉，逐步使农业耕作方式、种植结构、农业技术等由粗放型向集约型转变，由传统农业向现代农业转变。近几年随着农业产业结构调整，当地发展了大棚蔬菜，苗圃业等新型产业，而水利设施跟不上，造成了经济作物产量低而不稳。为了更好地发展、鼓励新型农产业，现急需进行水利设施配套。

3 试验站节水改造的必要性和迫切性

3.1 试验站节水改造项目的必要性

近年来，随着农村产业结构的调整，新型农产业已成为农民收入的主导，农业对水资源的依赖程度也越来越高。尤其是近年来发生的多年不遇的连续干旱，凸显出农业灌溉设施在抗旱减灾、保证农业生产和促进社会经济发展中的重要地位和作用。因此，应在泾惠渠试验站项目区实施高效节水改造工程。试验站将成为农业灌溉试验研究和现代化高标准节水灌溉的示范点，对推行新型节水灌溉形式起到示范带头作用。

3.2 试验站节水改造项目的迫切性

泾惠渠灌区位于关中平原中部，是陕西省著名的商品粮供应基地。灌区耕地面积虽小，但粮食的高产稳产却为陕西省粮食安全起到了关键的支撑作用。然而，灌区经过多年运行，水利工程基础设施普遍老化失修、破损严重，制约灌区粮食生产持续发展。同时，试验站也由于经费不足，仪器老化，无法进行灌溉试验工作，更失去了指导灌区农业生产的积极作用。因此，改造灌区灌溉试验站试验设施，恢复各项灌溉试验工作，以实验研究成果指导灌区乃至全省粮食生产，建设一个高标准现代化节水灌溉示范点，以点带面，必将对灌区农业生产起到巨大的促进作用。因此试验站高效节水项目区的改造工程迫在眉睫。

4 试验站高效节水工程改造总体方案

泾惠渠试验站高效节水项目区计划打造一个集农作试验、节水灌溉、技术研究于一体的高标准节水示范区。改造后的节水示范区内田方、地平、渠端、路直、树成行，田间配套工程设施齐全。能更好更科学的进行农业灌溉试验研究和现代化的节水灌溉试验，同时对推行新型节水灌溉起到示范带头作用。本次试验站高效节水改造方案主要包括：增加新型节水灌溉试验形式，以及新增试验站配套设备等内容。

本次改造涉及四种节水灌溉形式：①低压管道灌溉，主要灌溉对象包括大田作物、小麦、玉米等；②喷灌灌溉，灌溉对象包括油松、白菜等大田经济作物；③大棚蔬菜滴灌；④树苗培育小管出流灌溉。四种灌水方式节水灌溉面积共计592亩，其中发展大田低压管道灌溉364亩，苗木喷灌101亩，大棚滴灌44亩，树木小管出流灌溉83亩。同时，在新增配套设施方面，新打200m深机井2眼，配套维修机井2眼。新建井房21m2，维修井房55.5m2；配套机电设备2台套，更换机电设备1台套，总装机75kW；更换低压配电柜2台套。对有条件的田间道路进行绿化，对凹凸不平、影响农民耕作的田间道路进行平整维修。

5 试验站高效节水改造工程布局及工程设计

5.1 高效节水灌溉工程布局

本次项目全部为井灌区，灌溉水源为机井，管网布置以单个井控制的灌溉面积为一个独立的灌溉系统。共分为4个灌溉系统，其中试验站院内井1灌溉系统工程布局为深井—高位水塔—施肥罐—过滤器—排气阀—配水管网。其它井2、井3、井4灌溉系统工程布局为深井—排气阀—施肥罐—过滤器—配水管网。管网根据等级一般分为干管、分干管、支管。干管、分干管一般沿田间道路埋设，支管一般垂直于作物种植方向埋设。

5.2 高效节水灌溉工程设计

5.2.1 低压管道灌溉

低压管道灌溉简称管道输水灌溉，它是以管道代替明渠输水灌溉系统的一种工程形式。这种灌溉方式较明渠灌溉具有节水、省地、省工、低成本、效益高等优点。而且，如果可以实现供水平衡网络系统，可以根据需要输水、供水，避免在输水过程中因蒸发和渗漏而引起的损失，也能够加快实现引、输、灌水的自动化。这种灌水方式适合大田粮食灌溉。本次试验站低压管道灌溉面积共计364亩，主要包括小麦和玉米等的大田粮食灌溉。由于灌区试验田都比较平整，所以主要采用在支管上布置给水栓，给水栓选用DN90型玻璃钢给水栓。支管间距按40m布置，遇到地形复杂处，间距可适当的拉大或者缩小，给水栓上接PE管进行垅沟灌溉。

5.2.2 喷灌灌溉

喷灌是利用喷头等专用设备把有压水喷洒到空中，形成水滴落到喷灌面和作物表面的灌水方法，由于喷灌可以控制喷水量和均匀性，避免产生地面径流和深层渗漏，能够省水且节省成本。同时喷灌便于实现自动化、机械化，能节省劳动力，也能够提高土地的利用率。所以试验站结合喷灌的特点，选择油松和白菜作为喷灌实验的对象。喷灌灌溉试验面积101亩。试验站喷灌主要采用分干管上接轮灌组阀井，阀后接辅助支管，再接毛管，所有管道均为地埋固定式；喷头装置由三通与毛管连接。根据灌水器的种类和水力性能，拟选用ZY-1型金属摇臂式喷头，射程14.9m，喷嘴直径5.5mm，工作压力 0.2MPa，出水流量1.62m3/h。喷头选择全圆喷洒，组合形式选用正方形组合。布置间距为12m×12m。

5.2.3 滴管灌溉

滴灌是利用塑料管道将水通过直径为10mm毛管上的孔口或者滴头送到作物根部进行局部灌溉。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，所以根据滴灌的自身特点，试验站项目区滴灌工程主要应用于大棚蔬菜的灌溉，共有大棚滴灌44亩。温室大棚内部净尺寸为长×宽=55m×8m，作物行距×株距=0.5m×0.3m，种植方向为南北向，即沿温室大棚短边方向种植。每个大棚内部配备一套首部枢纽，即设计一套施肥装置，包括1个球阀，1个水表，1个10L的施肥罐和2个1寸的施肥副阀，1个过滤器等。进棚支管采用φ32UPVC管，温室大棚内的管道系统包括两级，即棚内支管和毛管（滴灌管）。棚内支管选用φ32PE管。滴灌管选用内镶式滴灌管，公称直径16mm，壁厚0.2mm。额定流量1.2L/h，滴头间距0.3m。间距0.5m，即一行作物铺设一条滴灌管。温室大棚内沿长边有一条1m宽的过道，所以每条滴灌带的长度按7m计算。

5.2.4 小管出流

小管出流是指在支管上打孔安装紊流器以后，在紊流器的另一端安装一截毛管，直达作物根部的灌溉方式。在试验站项目区小管出流灌溉共83亩。小管出流主要应用于树苗灌溉，种植株行距1.5m×1.5m。每两行树布置一条毛管左右同时灌溉，即毛管间距3.0m，毛管采用φ25PE管，辅助支管采用φ50PE管。沿毛管在每棵树根部附近布置一个灌水器，灌水器间距1.5m，出水量34L/h，每个灌水器安装40L/h的稳流器一个。考虑运行、检修方便，分干管、支管进口或有利于检修的地方设置阀井；为了方便群众耕作和管理，每条支管设置n个给水栓。地势低洼处或管道末端设置泄水闸阀，为放空管道；在管道首段、凸点设置排气阀。

6 结语

本项目实施后经济效益、社会效益和环境效益显著。通过工程设施和试验设施的更新改造，加上合理的科学引导，泾惠渠试验站高效节水灌溉示范项目区将成为一个集农业灌溉试验研究于一体的高标准现代化节水灌溉示范点。同时，在灌溉试验站试验研究的技术指导下，项目区一定能够取得较好的示范效应和科学的灌溉生产技术，并且以点带面，必将对灌区农业生产起到巨大的促进作用。

开展高效节水改造项目，不只限于项目自身的现实效益，更重要的是通过示范区的探索、试验、研究，探索出更符合灌区现代新型农业发展的灌溉生产模式，以获得社会效益和经济效益双丰收。在国家强调粮食生产安全的今天，尽快实施泾惠渠高效节水灌溉示范项目区建设，以项目区的示范效应和科学的灌溉生产技术带动灌区农业生产，对保障国家粮食安全意义重大。陕西水利