浅谈英吉沙县地区高效节水灌溉工程建设

2019-02-14段美娟

陕西水利 2019年6期

段美娟

（哈密托实水利水电勘测设计有限责任公司，新疆哈密 839000）

0 前言

随着现代经济的急速发展和人口数量增长，水资源短缺问题日益严重，尤其表现为农业灌溉用水[1]。为解决这一矛盾，高效节水灌溉技术应运而生，灌溉水利用效率和效益得到了较大提升。因此，国家大力倡导采用并推广高效节水灌溉技术，建设生态农业，促进现代农业健康发展。

高效节水技术具有节水、节肥、节地、省工、提高劳动生产率、增产增效及防治土壤次生盐渍化等诸多优点，主要分为喷灌、微灌和滴灌。我国各地区气候条件、水文条件、水资源分布情况不同，受环境条件限制，采用的节水灌溉措施也不尽相同。本文对英吉沙县地区的高效节水灌溉工程建设进行分析。

1 工程区概况

英吉沙县耕地面积大，主要种植棉花、小麦及经济林。灌溉面积10.2 km2，其中地下水灌溉面积5.93 km2，地表水灌溉面积2.3 km2。工程区自然环境恶劣，土壤盐渍化、土地沙化、干旱缺水是制约农业发展的主要因素。农业用水一直靠现有河流供给，由于河流（渠系）流程长，加之水利设施落后、渠系水利用率低、季节供水不平衡，导致灌区不能充分有效利用地表水。为改变这种现象，英吉沙县多年来大搞水利工程建设，已建成了大批水利工程。目前渠系、水库、农用机井构成基本水利工程格局，灌溉系统已形成覆盖全县的灌溉网络，多种水源已经贯通，河、渠与水库之间亦能互相调节，骨干渠道的布局及主要引水口位置的选择基本上能够保证农田的灌溉用水。

2 农业灌溉现状分析

根据英吉沙县得的社会及经济发展状况分析，该县农业灌溉还存在很多问题，主要表现为:①河道来水受季节影响较大，作物需水量大，供需不平衡，导致水旱灾害时有发生，严重制约了当地农业的发展；②由于自然条件及资金有限等原因，水利工程建设未能完全配套，部分骨干工程设计标准偏低，而且局部区域还存在老化失修、设施破损、缺失等问题。部分灌区田间工程配套低，渗漏严重，灌溉方式较为落后，灌水定额高，致使水的利用率低。针对这种现象，需要通过续建配套和节水改造予以逐步完善解决。

3 项目区选择

3.1 选择原则

高效节水灌溉技术对项目区选择的要求一般有:水源有保障，干支渠系骨干工程及电力设施基本配套，群众积极性高，有开展高效节水灌溉工程的基础，实施项目区能取得效益，以农田区为主，尽量集中连片。

（1）符合土地利用规划，有明确的区域范围，按流域或灌区统一规划；主要安排在基本农田范围内，尽量集中连片[2]。

（2）项目区水资源、防洪有保障，排水有出路，灌排骨干工程基本具备。

（3）治理地块要集中连片，具有较大的增产潜力。

（4）电力设施基本配套。

（5）群众积极性高，有开展高效节水灌溉工作的基础。

3.2 范围确定

根据项目区选择的原则，结合英吉沙县节水灌溉现状，确定项目区范围包括托普鲁克乡、克孜勒乡、龙甫乡和英也尔乡。灌溉水源为地下水和地表水，水资源有保障，渠、林、路等配套也比较完善，灌排骨干工程基本具备。各乡选择实施的地块机井及电力设施等也已基本配套。此外，英吉沙县已实施的管道灌或滴灌工程取得了非常大的成功，管理经验丰富，技术成熟，当地农民的积极性较高。

4 项目区高效节水灌溉建设

4.1 节水方案

（1）棉花罐区

棉花罐区常采用两种节水灌溉方式，分别为地面滴灌和地下滴灌。

地面滴灌:应用较多的是膜下滴灌，由于滴灌带覆于膜下，具有较强的保墒、保水作用，因而有显著的节水、增产效益。缺点主要是残膜回收困难，滴灌带每年收、铺工作量大，滴灌带年更新费用高。

地下滴灌:是将灌溉水通过埋于地面下的地埋毛管上的灌水器缓慢出流，渗入附近土壤，再借助毛细管作用或重力作用将水分扩散到整个根层供棉花吸收利用。地下滴灌可减少土面的蒸发损失；此外，田间输水系统地埋后便于农田耕作和作物栽培管理，可解决残膜回收困难的问题；也可使地埋后管材抗老化性能增强，不易丢失或人为损坏。缺点主要包括:①系统埋于地下，运行操作全部依靠自动化设备控制，设备投入较大；②系统埋于地下，不能直接观测灌水器出流状况和灌水效果，检修系统时，较地面滴灌系统耗费时间、人力和物力更多，管理费用高；③为防止滴头负压堵塞问题，必须增加冲洗阀及进排气阀设备，相应增加了系统造价和运行费用；④棉花苗期根系浅，吸水范围有限，为保证苗期土壤墒情，在此期间要使用其他灌溉方法，使灌溉成本增加。

根据以往工程实践经验，纯棉花灌区已经实施高效节水技术方案大多以滴灌为主，加上英吉沙县的经济状况和灌溉管理水平，最终确定棉花高效节水灌溉工程采用膜下滴灌技术。

（2）果树罐区

果树灌区常采用的灌溉方法有漫灌、畦灌、管道灌。考虑项目区春季大风天气频繁，不适宜采用喷灌。现状果树灌区高效节水大部分采用管道灌，且枣树、核桃树等具有好水强度大的特点，项目区地表水果树灌区田间节水技术方案采用管道灌，既有成熟的技术条件，更符合项目区现状特点。

因此，果树罐区采用管道灌节水灌溉措施。

4.2 水源选择

高效节水灌溉在水源选择上应充分利用当地水源，既节约用水、减少土壤冲刷，同时可以节省劳动力，效果好。根据项目区现状，本次以滴灌和管道灌为主，水源选择地下水和地表水，其中地下水采用井灌为节水工程的水源方案。根据井灌罐区现有机井资料，考虑不同机井流量、扬程不同，从经济、运行管理等因素，最终确定项目区地下水水源方案为更换水泵的井灌方案。

4.3 节水工程建设

（1）地下水灌区

工程共设计11个地块，27个地下水加压系统，主要包括首部系统和管网系统两部分。①水源:项目区水源主要为地下水，首部11座，设计单井出水量为40 m3/h～200 m3/h，现有机井水质及水量均可满足要求；②首部系统设计:首部采用旋流水砂分流器+网式过滤器；施肥罐按各系统流量分别选取有SFG-150L、SFG-200L。③管网系统设计:输水管网为干管、分干管、支管和毛管。干管与分干管采用PVC管，埋设于地面下1 m，低处设排水井和渗水井；支管选用PE管，铺设于地表；棉花滴灌系统毛管选用φ16单翼迷宫式滴灌带，滴孔间距0.3 m，滴头流量2.4 L/h。西梅滴灌系统毛管选用φ16压力补偿式滴灌管，滴孔间距4 m，滴头流量24 L/h（一棵树3个滴头，1个滴头流量8 L/h）。

（2）地表水灌区

工程设计2个地块，主要包括首部系统和管网系统两部分。①水源:项目区水源主要为地表水，首部2个，2个沉砂池，2个加压滴灌系统，系统设计水量为150 m3/h～250 m3/h，水质及水量均可满足要求。②首部系统设计:首部采用旋流水砂分流器+砂过滤器+筛网式过滤器；施肥罐为SFG-300L。③管网系统设计:输水管网为干管、分干管、支管和毛管。干管与分干管采用PVC管，埋设于地面下1 m，低处设排水井和渗水井；支管选用PE管，铺设于地表；棉花滴灌系统毛管选用φ16单翼迷宫式滴灌带，滴孔间距0.3 m，滴头流量2.4 L/h。西梅滴灌系统毛管选用φ16压力补偿式滴灌管，滴孔间距4 m，滴头流量24 L/h（一棵树3个滴头，1个滴头流量8 L/h）。