河北东安庄乡节水灌溉技术的应用与优化
2021-03-19冯翠凤
冯翠凤
(河北省深州市东安庄乡政府,河北 深州 053800)
水资源的调配、运输、灌溉对农业种植有较大影响,输送渠道渗透、蒸发等会造成一定损失,难以满足农作物生长需求。采用节水灌溉技术能有效减少水资源浪费,降低干旱发生率,降低农业生产成本。
一、河北东安庄乡节水灌溉技术应用现状
可持续发展是社会发展的主要理念,农田灌溉也应遵循此理念,积极倡导和普及节水灌溉技术,从实际出发,处理好实用性和效率之间的关系,注重水资源的有效利用[1]。
应用节水灌溉技术应遵循因地制宜原则,根据不同地区、气候特点、用水需求,结合农田灌溉实际情况,建设相应的节水灌溉工程。2015 年,东安庄乡开展渠道防渗项目,工程设涉及周边15 个村,渠道总长44085 m,恢复提升长度和改造提升长度分别为13765 m、30320 m,灌溉面积12630 亩。该工程有效缓解了当地干旱期用水不足问题,以及自然灾害导致的农业收益降低问题。
但是,节水灌溉技术在实际应用中还存在管理工作不到位、工程资金投入少、工程设计不合理等问题。管理工作不到位主要为权责不明、责任落实不到位,尤其农村乡镇体制改革后,部分水利服务站撤销,农田水利设施管理较混乱。部分农田水利工程建设缺乏规划,实效性低,后期缺乏改进和优化,无法真正满足农民灌溉需求。此外,农田灌溉用水、用电费用较高,农民灌溉积极性普遍不高。
二、河北东安庄乡节水灌溉技术的应用
1、常见地面节水灌溉技术
目前,较为常见的是雨水集蓄技术,也就是坑塘及蓄水池。某2020 年开始的大寺庄村高效节水灌源项目,项目占地7000 亩。建设中,基于大寺庄村实际情况,对原有农田水利灌溉工程进行检修和优化,包括清理坑塘和蓄水池、铺设防渗PVC 管道、更换老旧装置等。为了更好地积蓄雨水和长期利用渠道水源,大寺庄东部位置对原有排水坑塘、取土坑行进行清理整平,共清理平整11461 m2,坑塘平均深度1.5 m,蓄水池平均深度5 m。同时,采用边坡护砌方式修整坑塘和蓄水池,坑塘边坡六角空心砖防护、蓄水池浆砌石、防护六角空心砖防护面积分别为1120 m2、2172 m2、848 m2。
2、喷灌渠道防渗技术
喷灌渠道防渗技术是目前应用较为普遍的节水灌溉技术,各种节水灌溉技术的应用都需要水资源输送渠道作为支撑。传统水资源输送以挖土成渠和管道为主,输送过程中,蒸发和渗透是水资源浪费的重要因素,需采用有效措施提高水资源输送质量[2]。通常,喷灌渠道以石料、防渗材料、混凝土等筑砌而成,具有良好的防渗效果,至少可以降低80%左右的渗漏损失。在改造和建设喷灌渠道时,需因地制宜,根据工程需要精心设计渠道走向和长度,积极应用各种U 型渠道,减少喷灌渠道水断面,减少水资源蒸发面积。还要应用塑料薄膜、沥青玻璃纤维布油毡或复合类膜料设置防渗层。
膜料防渗层施工步骤。首先,渠道基槽开挖平整,可采用台阶形、梯形、五边形等断面形式,做好杂草、杂物、垃圾等清理工作。其次,膜料处理和铺设,按照渠道大小加工膜料,遵循由下游至上游、一岸至另一岸的铺设方式逐渐将膜料覆盖整个渠道。最后,保护层回填夯实,采用压实法或浸水泡实法进行填筑,严格保障夯实回填质量,避免对保护层稳定性和衬砌防渗效果产生不良影响。
3、低压管道输水灌溉技术
应用低压管道输水灌溉技术需提前铺设和建设配套管道、设备,灌溉管道是技术实现的关键,一般铺设在农田土壤下方深处。通过低压输送方式将水资源输送至灌溉区域,水分直接渗透至农作物根部,杜绝水资源输送中的蒸发问题,有效避免水资源浪费。在大寺庄村高效节水灌源项目中,铺设防渗PVC 管道30180 m,玻璃钢出水口及保护装置1006 套,新建变压器及配套设施16 台套,更换年久失修的机井首部装置81 套。
4、微灌技术
微灌技术一般由灌水器、微小喷头、滴头、配套电机、过滤器等组成,主要通过低压管道系统末端孔口,或灌水器将水流转换为小水滴的方式进行灌溉,具有成本低、结构简单、运用效果良好、操作简单等优势,主要应用在大棚种植中。
现阶段,微灌技术主要有滴灌、微喷灌、脉冲灌溉等,应用中需根据各地实际情况,如种植面积、种植方式、实际灌溉量等进行适当改良[3]。如,将滴管技术与薄膜技术相互结合,形成膜下灌溉技术;应用水肥一体化技术,不仅节约大量水资源,还节省施肥时间,提升种植效率,是较为先进、高效、实际应用效果较佳的节水灌溉技术。
三、河北东安庄乡节水灌溉技术优化措施
1、强化节水工程管理
基于农田水利工程建设改革需求,建立完善的管理制度。项目工程建设积极推广设计施工一体化建设管理模式,通过招投标方式选定施工项目主体、建设方法、施工材料等,由监理单位保障工程施工质量和验收。对农业资源进行整合,实现土地集约化发展,提升节水工程建设效率。发挥市场经济调节作用,利用阶梯式水价管理方法对灌溉总量进行控制,确保节水灌溉落到实处。
2、积极建设节水配套设施
基于农业、水资源、水库等分布情况,确定节水灌溉整体系统架构,积极建设配套设施,密切联系用水大户、企业等,集中连片式管理,构建节水、施肥自动化控制,提升节水灌溉效益。
大寺庄村高效节水灌源项目,除上述建设内容外,还结合项目区周边现有硬化渠道,重新修建衬砌明渠,其中上口宽5 m的半地上衬砌明渠723 m,地下衬砌明渠2600 m;上口宽 4 m的地下衬砌明渠3955 m,清淤土渠2758 m。此外,还修建节水闸7 座、倒虹吸及分水闸5 座、农桥2 座、涵洞30 座,田间道两侧种植国槐2600 株。
3、建立多元机制
积极整合各项涉农资金,统筹规划,重视节水灌溉工程应用效果。将10%土地出让收益用于节水灌溉工程;鼓励民间资本投入,鼓励企业、农民和社会组织等投入工程建设,使节水灌溉工程惠及更多区域。
4、加强水利工程信息化建设
积极推进水利工程信息化建设,引进各种超声波流量计、电磁阀、压力变送器、通信技术等,创建节水灌溉项目“大首部”模式,推动节水灌溉工程自动化、智慧化发展。建设智慧农业系统,对农作物灌溉模式和制度进行深度分析,确定农作物土壤持水率、湿润半径和深度等,计算农作物灌溉定额,实现节水灌溉项目工程效益最大化。
四、结语
中国农业现代化发展离不开节水灌溉技术,需强化节水工程管理,积极建设节水配套设施,建立多元机制,强化资金和信息建设,实现节水灌溉技术高效应用,保障农业现代化持续发展。