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某节水灌溉项目中几种微灌技术的应用

2015-03-22伊佳倩赵岩松

黑龙江水利科技 2015年2期
关键词:金州微灌项目区

伊佳倩,赵岩松

(大连市水利规划设计院,辽宁 大连116021)

1 项目概述

水是一切生命过程中不可替代的基本要素,也是维系国民经济和社会发展的重要基础资源。受自然地理条件和人口影响,我国作为一个农业大国却是贫水国家,而且农业对灌溉的依赖性很强。党中央、国务院高度重视发展节水灌溉,党的十五届三中全会要求把推广节水灌溉作为一项革命性措施来抓,大幅度提高水的利用率,努力扩大农田有效灌溉面积[1]。应该说,发展农业灌溉对保障国家粮食安全、增加农民收入做出了重要贡献,发展节水灌溉对促进水资源可持续利用和经济社会可持续发展发挥了重要作用。

目前,金州新区经济总量排在东北县区首位,在全省14个市中排在大连、沈阳、鞍山之后列第4 位,排在全国140个国家级开发区前5 位。金州新区节水灌溉工程分别位于金州新区向应街道、大魏家街道、七顶山街道、得胜街道、华家街道、中长街道、登沙河街道及杏树街道,规划节水灌溉面积累计6 666.67 hm2。

金州新区节水灌溉工程的建设,符合国家发展城郊型农业的行业规划,符合大连市的发展规划,符合金州新区农业发展的规划要求。项目建成后,能够进一步加快农村二、三产业发展,促进小城镇建设和劳动力转移,全面提高农业和农村经济整体素质和效益[2]。

2 节水灌溉技术选择原则

项目首先确定了金州新区节水灌溉工程选择灌溉技术的原则,主要有以下7个方面:

1)灌水均匀:能保证将水按拟定的灌水定额灌到田间,而且使得每颗作物都可以得到相同的水量。

2)灌溉水的利用率高:应使灌溉水都保持在作物可以吸收到的土壤里,能尽量减少发生地面流失和深层渗漏,提高田间水利用系数(即灌溉效率)。

3)少破坏或不破坏土壤团粒结构:灌水后能使土壤保持土壤疏松状态,表土不形成结壳,以减少地表蒸发[3]。

4)便于和其他农业措施相结合:现代灌溉已发展到不仅应满足作物对水分的要求,而且还应满足作物对肥料及环境的要求。

5)应有较高的劳动生产率,使得一个灌水员管理的面积最大[4]

6)对地形的适应性强:应能适应各种地形坡度以及田间不很平坦的地块的灌溉。

7)田间占地少:有利于提高土地利用率使得有更多的土地用于作物的栽培[5]。

3 几种微灌技术在项目中的应用

金州新区节水灌溉项目采用的节水灌溉技术主要为微灌技术。

微灌是利用微灌设备组装成微灌系统,将有压水输送分配到田间,通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种灌水技术。

微灌按灌水器及出流形式的不同,主要有滴灌、微喷灌、低压管灌等形式。以下将结合这3 种微灌型式各自的特点介绍其在本工程中不同项目区的应用情况[6]。

3.1 滴灌技术的特点及应用

滴灌是将具有一定压力的水,经过滤后通过管道滴头均匀地灌入植物根部附近的土壤,其主要是借重力作用湿润土壤,所以不致破坏土壤结构,使土壤内部的水、气、肥、热经常保持适宜于作物生长的良好状况。

因此,滴灌是现代各种灌溉方法中最省水的一种先进灌水技术。滴灌适应性强,无论何种地形和土壤都可以使用,对于缺水的丘陵山区或沙漠绿洲尤为适用[7]。

通常将毛管和灌水器放在地面,也可以把毛管和灌水器埋入地面以下30 cm左右,前者称为地表滴灌,后者称为地下滴灌。滴灌灌水器的流量通常为1.14 ~10 L/h。

本工程大部分项目区都采用了地表滴灌的方法,主要集中在登沙河街道及杏树街道的项目区。登沙河街道及杏树街道的项目区主要以大樱桃、蓝莓及一些苗圃内的苗木等经济作物为主,水源相对较缺乏,地形起伏较大,抽水扬程较高,灌溉系统采用了滴灌系统较为合适[8-9]。

3.2 微喷灌技术的特点及应用

喷灌为喷洒灌溉的简称,微喷灌是利用直接安装在毛管上或与毛管连接的微喷头将压力水以喷洒状散成水滴降落田间,供给作物水分的一种先进的灌溉方法[10]。

喷灌的突出优点一是对地形适应性强,不要求地面平整,因而特别适宜在山坡丘陵地区、土壤透水性大、不宜于地面灌溉的地区应用;微喷头有固定式和旋转式两种。前者喷射范围小,水滴小;后者喷射范围较大,水滴也大些,故安装的间距也比较大。微喷头的流量通常为20 ~250L/h。另外还有微喷带也属于微喷灌系列,微喷带又称多孔管、喷水带,是在可压扁的塑料软管上采用机械或激光直接加工出水小孔,进行微喷灌的设备[11]。

根据微喷灌的特点,本工程中的向应街道的向应纪念园及一些苗圃内的草坪就采用了微喷灌技术。虽然工程造价稍高,但是考虑到项目区灌溉对象高度较低且成面状分布,设备对周围环境影响较小,且有助于除尘、净化空气,灌溉系统采用了微喷灌系统较为合适。

3.3 低压管灌技术的特点及应用

低压管道输水灌溉(简称“管灌”),是目前较为先进的以管道输水代替明渠输水的一种地面灌溉工程新技术,主要优点有4个方面:

1)节水,管道输水有效地防止了水的渗漏、蒸发损失,水有效利用率可达90%以上,比地面明渠输水灌溉可节水30% ~35%。

2)提高灌溉水和相应工程设施的利用率,同一水源管道输水灌地面积比土渠道输水灌溉增加0.5~1.0 倍。

3)输水快,省时省力,管道输水是在一定压力下进行的,因此,流速大,输水快,供水及时,有利于提高灌溉水效率,节约灌水劳力。

4)节约耕地,以管代渠,田间输水沟断面亦可大大减小,比渠道输水灌溉一般可省地2% ~3%。

除以上诸多优点外,低压管灌最大特点是采用低压输水系统(最大工作压力一般≤0.2 MPa),与喷微灌相比节能在50%以上,与滴灌相比需要水头要小的多。此外,由于水流速度快,灌水效率高,可进一步缩短了灌水周期[12]。

本工程中的七顶山街道、大魏家街道由于蔬菜大棚数量多,且种植品种及种植株距、行距不完全固定,蔬菜耗水量大,灌溉周期短,个别地块由于使用高位水池供水,高差不满足滴灌要求,所以采用低压管灌的灌溉方式。因此本项目区节水灌溉型式采用滴灌与低压管灌相结合的灌溉方式是较为合适的。

4 结 语

2011—2014年,本工程项目区连续4 a的节水灌溉工程建设,总计完成节水灌溉公顷数达4 666 多hm2,主要涉及对象有大樱桃种植、设施农业、花卉及保护地建设等。

通过采用高效节水灌溉技术,不仅达到了节水的目的,而且也达到带动当地居民增产增收、调动生产积极性的目的。

经过连续4 a对项目区的跟踪调查,项目实施后的各种作物都可以获得良好的经济效益和社会效益:粮食作物增产10% ~30%;经济作物增产20%~30%;同时节约用水30% ~50%。

在当今经济社会高速发展的今天,水作为生命之源尤为珍贵,中国自古以来就是农业大国,农业能否实现高效节水灌溉,关乎整个社会能否实现可持续发展,大力倡导农业的高效节水灌溉符合目前我国的基本国情,节约用水是每个人应尽的义务。

[1]周卫平. 微灌工程技术[M]. 北京:中国水利水电出版社出版,2000:17 -21.

[2]姚彬. 微灌工程技术[M]. 郑州:黄河水利出版社,2012:78 -83.

[3]齐学斌,庞鸿宾. 节水灌溉的环境效应研究现状及研究重点[J]. 农业工程学报,2000,16(04):37 -40.

[4]杨培岭,任树梅. 发展我国设施农业节水灌溉技术的对策研究[J]. 节水灌溉,2001(02):7 -10.

[5]李英能,吴景社. 西部地区节水灌溉发展的前景与展望[J]. 水利水电科技进展,2000,20(05):6 -9.

[6]史志刚. 安徽省节水灌溉与水资源优化利用分析[J]. 节水灌溉,2000(05):35.

[7]冯广志. 我国节水灌溉技术研究与推广[J]. 水利水电技术,1998,29(10):51 -56.

[8]汪志农,康绍忠,熊运章,王密侠. 灌溉预报与节水灌溉决策专家系统研究[J]. 节水灌溉,2001(01):4 -7.

[9]刘铭飞,路福荣. 保护地微灌技术的应用与推广[J]. 吉林水利,2003(02):32 -33.

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[11]白清俊,王礼让. 农村庭院经济上微灌技术的应用实践[J]. 南昌水专学报,2000,19(03):34 -38.

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