农田灌溉水利工程方式选择

贺国旗

摘要：水是决定农业生产的先决条件，而农田灌溉工程建设是农业生产发展的基础，水资源的紧缺与浪费是制约农业经济增长的瓶颈。山丹马场近年来通过对田间节水灌溉工程各种形式的实践，及成功和失败经验的总结，结合当地自然环境、气候条件，初步探索出适合马场的节水灌溉方式。

关键词：农田水利工程；灌溉方式；选择

前言

山丹马场四场位于河西走廊中部祁连山北麓，地理位置介于北纬38°02-38。17，东经101°17-101°29，海拔高程2400--3373m之间，地处高海拔，高纬度区，气温偏低、气候干燥，雨量稀少，蒸发量大而强烈，多风沙，属典型的大陆性寒温带气候。多年平均降水量230毫米，蒸发量2058毫米，降水量的70%主要在7、8、9月份。自然灾害主要有干旱、霜冻、低温冷害、冰雹和秋季连阴雨等，6-7月常出现干热风。由于气温较低，属一年一熟的旱作冷凉场区，主要农作物种类有大麦、青稞、马铃薯、中药材等。

场区大部属于Ⅱ～Ⅲ级阶地，地层结构以两层为主，上部细颗粒地层厚约2～6m，为粉土，表层砂壤土平均厚度1.5米左右；下部为粗颗粒地层，为巨厚的砂卵砾石层。耕地大部为山前坡耕地，少量为滩地，地形由西南向东北方向倾斜，海拔2400-2600米，其南北坡度较大，自然地面纵坡2.5%，沿等高线方向平均每公里1条自然沟，地形起伏，相对高差值大。

场区水资源严重短缺，主要来源于祁连山部分小沟小河长年汇聚起来的泉水、冰雪融水、大气降水等。农田依赖于大气降水和西大河干渠河水灌溉，由于缺水嚴重，每年分配的西大河水量只能用于泡地保墒，而现状渠道破损严重，基本为土渠运行，在输水过程中渗漏损失大，灌水模式为大水漫灌，灌溉水利用率只有40%。作物生长期需水则完全依靠大气降水补给。

1骨干工程渠道和管道输水方式的选择

我场水资源紧缺，农业供水不足，缺水日益突出，短缺与浪费并存，灌溉水资源浪费严重，发展以节水和提高水分利用率为中心的节水型农业，将是改善我场农业缺水现状的根本途径。

灌溉工程人工输水道有各种不同的形式，按构筑物类型分有地面渠道、高架渠道（包括渡槽）、管道和隧洞等。灌区输水系统往往是多种形式的组合，系统主体可分为输水管网和输水渠系。

渠道与管道的比较：（1）管道对输送水质有一定要求，须过滤、清淤，防止堵塞，运行费用比渠道高出一倍。（2）渠道易于维修，管道出现问题后维修困难，影响输水。（3）工程造价，流量一定时，渠道（干渠）每公里约130万元，管道每公里约180万元。（4）渠道用于重力流水道，不能满流以防溢水。管道既可用于重力流水道，亦可用于压力流水道，但要增加调压设施。（5）渠道蒸发损失比管道大。

场区现有渠系灌溉工程，只是因年久失修而破损严重，可在原有基础上改建，且渠系每年只运行2次，利用率较低。自流灌区不考虑水压问题，渠道防渗是减少输水损失的重要措施，防渗渠道可使渠系水的利用率由40%提高到70%。从工程造价效益方面比较，建议骨干输水工程以高标准防渗衬砌渠道建设为主。

2田间配套工程喷灌与滴灌的选择

传统地面灌溉，灌溉效率低、灌水质量差、劳动强度大，灌溉用水实际到达作物的量不足50%。因而对水资源比较缺乏地区，必须采用节水灌水方法，即喷灌、滴灌、渗灌等，以节约灌溉水量，增加保灌面积。

滴灌是将一定低压的灌溉水，通过低压输、配水管道，输送到设施内最末级管道以及安装在其上的滴头，以较小的流量一滴滴均匀而准确地滴入作物根区附近的土壤表面或作物根系所在的土壤层中的灌溉方法，与传统的地面灌和喷灌相比，滴灌只以较小的流量湿润作物根区附近的部分土壤，可使水的利用率达到90%。滴灌属局部灌溉法。喷灌借助于输、配水管道将灌溉水输送到设施内最末级管道以及其上安装的喷头，均匀而准确地喷洒在作物的枝叶上和作物根系周围土壤表面的灌溉方法。喷灌是进行全面灌溉。

喷灌与滴灌的比较：（1）建设费用，喷灌每亩约1300元，滴灌每亩约1350元。（2）喷灌与地面灌溉相比，一般可省水30%～50%，但在多风、蒸发强烈地区容易受气候条件的影响，出现喷洒不均匀，蒸发损失增大的问题，有时难以发挥其优越性。（3）滴灌比喷灌省水，因为灌溉时，水不在空中运动，不打湿叶面，也没有有效湿润面积以外的土壤表面蒸发，空中飘逸，故直接损耗于蒸发的水量最少；容易控制水量，不致产生地面泾流和土壤深层渗漏。故可以比喷灌节省水35-75%。（4）滴灌作业后株间未供应充足的水分，杂草不易生长，因而作物与杂草争夺养分的干扰大为减轻，减少了除草用工。

喷灌和滴灌的选择方式在于所种植作物的类型，一般作物以叶面为主的选择喷灌比滴灌好，如果以根系为主的选择滴灌比较好。此外，根据水源是否充足来选择，水源足可用喷灌，不足用滴灌。在2058mm以上，四季多风的气候特点，以及发展马铃薯产业的构想，建议骨干输水工程采用高标准防渗渠道，田间采用滴灌工程配套建设。工程项目实施后，节水效果显著，对缓解场区用水紧张矛盾，改善生态环境将起到积极作用。

3结语

兴建和改造小型农田水利工程，一是国民经济可持续发展的需要；二是解决场区内水资源严重短缺和利用不科学的主要措施；三是全面建设新型农业场区的需要；四是农业综合生产能力大幅提高的需要；五是建立节水型社会的需要；六是对中央“把水利作为国家基础设施建设的优先领域，把农田水利作为农村基础设施建设的重点任务，把严格水资源管理作为加快转变经济发展方式的战略举措”精神的积极贯彻。七是积极响应2011年中央一号文件关于“必须下决心加快水利发展，切实增强水利支撑保障能力，实现水资源可持续利用，大力加强水利建设，加快水利改革发展”的需要。

小型农田水利工程建设要坚持水源、水利措施与农业措施、环境和气候条件相结合，确保工程建成后，充分发挥效益，促进农业产业结构的调整，提升农业综合效益。