安定区规模化节水在高标准农田中应用及思考

冉淑琴

（甘肃利原水利工程质量检测有限公司 甘肃定西 743000）

作为农业命脉的水利，在高标准农田的建设发展中有着十分重要的地位。定西市安定区农业灌溉经历了大水漫灌到小畦灌溉的演变，一部分渠道已经被管道代替。近年来，虽然也尝试了喷灌和滴灌技术，但受种植模式制约，在大田灌溉中还没有大面积应用。

1 农业措施

农业措施就是将现有的一家一户种植模式向集约化生产转变，以利于机械化生产和先进的灌溉技术的应用。

高标准农田就是在现有的农业模式下，通过工程措施和灌溉设施的配套，为农业生产模式转变奠定基础。

这个转变过程需要时间。农业生产合作社的出现，就能够解决这个问题。

2 水利工程措施

水利工程措施由水源、灌溉管网、控制设施、灌溉设施和中央远程控制设备组成。只有做到水源、管网、控制设施、灌溉设施和中央控制设施的有机结合，做到及时配水、精准计量和水量严格控制，才能达到适时灌溉和节约用水的目的。

2.1 制定严密的灌溉制度

灌溉制度的确定，涉及作物灌溉和节约用水两方面。具体实施时，要按照不同地域和不同作物确定灌溉时间、灌溉次数和灌溉定额，以此作为灌溉水量控制的依据[1]。

安定区水利规划被划分为三个大的区域。南部山区为水资源涵养区，降水量较大，蒸发量少；中部半干旱区降水量属中等，蒸发量中等；北部干旱少雨区，降水量小，蒸发量大。这可以作为确定灌溉制度的参考依据，但具体实施过程还需要详细的测定[2]。

作物种植要按照不同品种确定相应的用水量。粮食作物类包括夏粮和秋粮，经济作物包括蔬菜和药材。

2.2 灌溉制度的拟定

安定区南北气候差异大，在此仅取中部经济作物种植区域为典型区域进行论述[3]。

2.2.1 灌溉设计参数选择

根据相关规范、国内外高效节水灌溉技术发展积累的多年的经验以及灌区自然条件和经济条件，合理确定灌溉系统设计参数如下。

（1）设计保证率：75%。

（2）灌溉水利用系数：根据规范，高效节水灌溉微灌取0.91。

（3）土壤计划湿润层深度：与作物的根系活动层深度相一致，芹菜取0.15 m，包菜取0.25 m，玉米取0.50 m。

（4）作物日耗水强度：根据当地气象条件、作物类型和种植方式的不同，耗水强度依据温室大棚、地膜种植、膜下灌溉等因素考虑为2 mm/d～3 mm/d。

（5）土壤适宜含水量：依据有关规定，在田间持水率的60%～95%选取。

（6）灌溉系统日和时间：t=24 h。

2.2.2 灌溉制度的确定

（1）净灌水定额。

依据《管道输水灌溉工程技术规范》，净灌水定额根据当地试验资料确定，无资料地区可参考邻近地区试验资料确定，也可按下式计算：

式中：m为设计净灌水定额，m3/hm2；γs为计划湿润层土壤干容重kN/m3，项目区土壤容重1.5g/cm3，即14.7 kN/m3。

h为土壤计划湿润层深度，m。

β1为土壤适宜含水量（重量含水量）上限，取田间持水量（25%）的0.95，β1=0.237 5。

β2为土壤适宜含水量（重量含水量）下限，取田间持水量的0.60，β3=0.15。

将数据代入上式计算，得：

m芹菜=157.5 m3/hm2=10.5 m3/亩=15.8 mm

m包菜=262.5 m3/hm2=17.5 m3/亩=26.3 mm

m玉米=525.0 m3/hm2=35.0 m3/亩=52.5 mm

（2）灌水周期。

式中：Tmax为最大灌水周期，d。

M为设计净灌水定额，mm。

Ia为设计灌溉补充强度，mm/d。

计算得最大灌水周期Tmax：芹菜6.3 d，包菜13.13 d，玉米18.75 d。设计灌水周期T≤Tmax，因此，T芹菜取6 d，T包菜取12 d，T玉米取18 d。

（3）灌溉制度。

安定区中部半干旱灌区作物种植主要为芹菜、包菜和玉米，根据以上计算结果，并参照现有灌溉制度，拟制定以下灌溉制度。

根据以上计算结果，设计灌水周期为芹菜6 d，包菜12 d，玉米18 d。芹菜设计净灌水额11 m3/亩，玉米设计净灌水额35 m3/亩。根据当地生活经验，本次设计芹菜在一个生育周期内共需灌水13 次，一次水灌水定额为11 m3/亩，每年可种植两茬，净灌溉定额为208 m3/亩；包菜在一个生育周期内需灌水6～7次，一次水灌水定额为18 m3/亩，每年可种植两茬，净灌溉定额为235 m3/亩；玉米在一个生育周期内需灌水7次，一次水灌水定额为35 m3/亩，全生育期内净灌溉定额为245 m3/亩。作物生育期综合净灌额为229.5 m3/亩，综合毛灌溉定额为255 m3/亩。

设计灌溉制度如表1所示。

表1 设计灌溉制度

一个好的灌溉制度，能够在满足作物生长需求用水的同时，最大限度地节约用水。

2.3 科学地做好灌溉规划

自动化管理，可杜绝以往水资源管理的弊病，让用水户严格执行按需供水制度，做到水资源的有偿合理使用和管理成本的降低[4]。

2.4 做好先进灌溉技术示范推广

我们的农业尚处在转轨阶段，一蹴而就是不可能的。工程措施已经考虑到将来高效节水的应用，虽然暂时还沿用畦灌模式，但在现有灌溉模式下，规模化节水工程的设计和施工已经把管道配合渠道的畦灌模式改为移动软管灌溉，田间水利用系数有了较大提高。

农业合作社已经逐步推开示范，规模化节水必须同步跟进。哪里完成了农业合作社的改制，哪里的节水设施就必须及时跟进[5]。一点、一片到全部完成，最终形成无死角的节水型社会。

3 管理措施

在现代农业中，水利工程是举足轻重的，已经越来越被政府部门和更多的人重视，需要做好以下几个方面的工作。

3.1 大力宣传

节约用水是一项长期的战略任务。各级水利管理部门，要通过各种途径大力宣传节约用水的重要性，让大家了解我国水资源现状以及水资源可持续发展的重要性，让大家自觉养成节约用水的习惯。特别是高效农业区域，必须按照规模化节水模式运行[6]。

3.2 强化管理队伍，及时培训管理人员

基层管理人员普遍专业知识差，因此，要通过各种渠道，培训能够熟练操作管理设备的专业人员，培训能够准确核定用水量的专业人员。确保这些管理人员在确定用水量时，数量核定准确无误[7]，具有说服力和可操作性。既要保证农作物的灌溉需求，也要达到节约用水的目的。

3.3 利用先进设备，强制节约用水

规模化节水是按照单个片区独立工作的，每一个片区都有一套自动化控制系统。在单个片区内，每一条支管的用水量都要反映在中央控制系统中。中央控制系统可自动配水和控制用水量，并反馈给用水者，让用水者随时核算用水是否合理，并及时做出调整[8]。做到供需的有机结合，地块灌水不落一块，灌溉用水不超一方。

3.4 灌溉设施管护

一直以来，灌溉设施主要依靠管理单位管护。由于单个管理单位管理范围广，一些工程设施布局分散，极易遭到破坏或损毁，故会造成水资源浪费或灌溉不及时。

鉴于这种情况，除了加大对破坏水利设施行为的打击力度外，还应该建立“谁使用谁管理维护”的管理机制，以确保灌溉设施的完好。

4 规模化节水前景展望

在现有小畦灌溉模式下，渠系水利用系数维持在0.85以下。随着规模化节水的实施和滴灌技术的使用，渠系水利用系数可达到0.91。若按每亩农田用水230 m3计算，一亩农田每年就可节约用水18 m3。

根据资料显示，滴灌比畦灌节水81.6%，若按畦灌用水量230 m3/亩计算，滴灌节水可达187 m3/亩，具有非常可观的节水前景。

水资源是有限的，应该从掠夺性使用的现状中尽快走出来，通过规模化节水，确保水资源的可持续利用。