崔 燕

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 白銀 730400）

景電灌區(qū)工程作為一項(xiàng)重大的引黃灌溉工程，不但能有效推動灌區(qū)的農(nóng)業(yè)發(fā)展，對改善周圍的生態(tài)環(huán)境以及有效提升人民生活水平也發(fā)揮了重要作用。隨著我國水資源的日益緊缺，景電灌區(qū)的農(nóng)業(yè)水資源存在著很大的供需壓力，這就要求積極運(yùn)用農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)，通過保證水資源的高效利用逐漸實(shí)現(xiàn)供需平衡，并大力開展節(jié)水農(nóng)業(yè)，充分發(fā)揮景電灌區(qū)的最大價(jià)值。

1 景電灌區(qū)的用水現(xiàn)狀分析

1.1 農(nóng)業(yè)用水分析

景電灌區(qū)灌溉面積有100多萬畝（1畝≈667 m2），其中夏季主要種植小麥及大麥，占所有耕地的50%以上，秋季主要種植玉米，占所有耕地的30%以上。根據(jù)不同作物在播種之前以及生長周期內(nèi)的灌水次數(shù)以及灌水時(shí)間進(jìn)行分析，對不同作物需水規(guī)律、降雨時(shí)間分布、地下水的利用情況進(jìn)行充分考慮，就可以得出景電灌區(qū)農(nóng)業(yè)一年所需用水大概4.64 億m3，具體數(shù)據(jù)如表1所示。

表1 景電灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水需求表 單位：億m3

1.2 生活用水以及其他用水分析

與此同時(shí)，景電灌區(qū)還承擔(dān)著紅水、漫水灘等21個(gè)城鄉(xiāng)的供水任務(wù)，其中，城鎮(zhèn)的生活用水主要包括城鎮(zhèn)居民生活用水、公共用水以及城鎮(zhèn)河湖環(huán)境補(bǔ)水等等。近年來，隨著城鎮(zhèn)人口的增加以及生活水平的不斷提升，城鎮(zhèn)生活用水量也在逐年遞增。為了保證灌溉區(qū)的生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定以及生態(tài)環(huán)境能實(shí)現(xiàn)良性動態(tài)平衡，每年還需要運(yùn)用部分水資源作為生態(tài)用水。

1.3 水資源的供需平衡分析

通過對灌區(qū)供水量以及用水量進(jìn)行計(jì)算就可以得出灌區(qū)的水資源供需平衡關(guān)系。近年來雖然灌區(qū)對節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行了改造，有效提高了水資源的利用系數(shù)，但是隨著城鎮(zhèn)人口的不斷增加以及水資源的緊張，灌區(qū)的水資源供需平衡依然存在很大不足，并且有逐年加劇的趨勢，具體數(shù)據(jù)如表2 所示。所以需要積極運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用。

表2 景電灌區(qū)水量供需平衡表 單位：億m3

2 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)對景電灌區(qū)的意義

景電灌區(qū)在實(shí)際的灌溉過程中，采用景電工程的泵站從黃河提水進(jìn)行灌溉，整體的供水成本較大，在國家的調(diào)控下水價(jià)一直保持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)，但是隨著灌區(qū)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人口數(shù)量的不斷增加，調(diào)水任務(wù)的壓力也在逐漸增大。同時(shí)景電灌區(qū)灌溉面積逐漸擴(kuò)大，這就要求必須加強(qiáng)對水資源的管理，從而對水資源利用和水資源保護(hù)進(jìn)行有效結(jié)合。所以在景電灌區(qū)持續(xù)發(fā)展過程中，采用農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)對實(shí)現(xiàn)水資源的高效利用有著重要作用。對景電灌區(qū)的水資源運(yùn)用現(xiàn)狀進(jìn)行研究，可以發(fā)現(xiàn)，景電灌區(qū)的供水能力很難得到有效提升，特別是在提水量受限以及供水能力嚴(yán)重不足的情況下。因此，景電灌區(qū)必須應(yīng)用農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)，采用有效的節(jié)水措施以保證水資源能實(shí)現(xiàn)高效利用，從而建立節(jié)水型社會，保證景電灌區(qū)和諧健康發(fā)展。在景電灌區(qū)應(yīng)用農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)，發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，這對景電灌區(qū)的農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重要意義，并且能為我國社會的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

3 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)分析

3.1 地面灌溉法

地面灌溉法主要通過田間渠道或者管道將水資源輸入田間，在灌溉過程中水流呈連續(xù)薄水層或者小水流進(jìn)行灌溉。這種灌溉方式主要借助重力作用以及土壤毛細(xì)血管作用對土壤進(jìn)行浸潤，通常這種方式也被稱為重力灌溉法，這種灌溉方式主要可以細(xì)分為以下幾種。

1）畦灌法。這種方式是在實(shí)際應(yīng)用過程中通過修筑的土埂將灌溉土塊分成一系列的長方形田塊，在進(jìn)行灌溉時(shí)，灌溉水進(jìn)入田間后會在田間形成一個(gè)很薄的水層，然后隨著重力作用在田間均勻流動，借助重力作用以及土壤毛細(xì)血管作用，以垂直的方式對土壤進(jìn)行浸潤，從而達(dá)到灌溉的目的。這種方式主要適用于灌溉窄行距密植作物或撒播作物。

2）溝灌法。這種方式是先在作物的種植行間挖掘灌水溝，灌溉用水從輸水溝進(jìn)入灌水溝后，在重力作用下流動，同時(shí)借助土壤毛細(xì)血管作用從溝底和溝壁向周圍滲透，從而達(dá)到濕潤土壤以及灌溉的目的。灌溉過程中，在溝底也有重力作用對土壤進(jìn)行浸潤。所以將其和畦灌法進(jìn)行比較就會發(fā)現(xiàn)，這種方式的節(jié)水效果要優(yōu)于畦灌法。

3）涌流灌溉法。這種方式是在實(shí)際應(yīng)用過程中斷續(xù)性地按照一定周期向灌水溝、畦內(nèi)供水，在達(dá)到一定水量后停止供水，過一段時(shí)間后再繼續(xù)供水，通過反復(fù)向灌水溝、畦內(nèi)供水，達(dá)到節(jié)約用水的目的。

4）地膜覆蓋節(jié)水灌溉。膜畦灌：這種方法在實(shí)際應(yīng)用過程中先將塑料薄膜平鋪在畦面上，然后將作物種植在塑料薄膜的畦面以下，這樣灌溉用水在引入畦田后，就可以直接在薄膜上流動，水通過放苗孔或者人工打的補(bǔ)水口滲入土中，達(dá)到灌溉的目的。膜溝灌：這種方法指實(shí)際應(yīng)用過程中在溝底和溝坡甚至一部分溝背上鋪塑料薄膜，在溝坡或溝背上種植作物，水流通過溝內(nèi)地膜上專門打的孔滲入土壤，完成澆灌過程。膜下滴灌：這種方法指實(shí)際應(yīng)用過程中先在土壤表面覆膜，然后在地膜下設(shè)置滴灌帶進(jìn)行灌溉，這種方式比較適用于干旱缺水地區(qū)，其在我國西北地區(qū)得到了廣泛應(yīng)用[1]。將膜畦灌、膜溝灌、膜下滴灌這三種方法與傳統(tǒng)的畦灌法及溝灌法進(jìn)行比較就會發(fā)現(xiàn)，前者蒸發(fā)量小、深層滲漏少，同時(shí)在灌溉過程中不會沖刷溝、畦，不會造成土壤板結(jié)。在應(yīng)用過程中，還能做到保溫、保墑，保證田間的灌水均勻等，能實(shí)現(xiàn)對水資源的高效利用。

3.2 噴灌法

噴灌法是運(yùn)用專門的設(shè)備將灌溉水加壓或者利用地形落差形成自壓，然后通過管道系統(tǒng)運(yùn)輸進(jìn)行灌溉的一種技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中通過壓力將水運(yùn)送至噴頭，以噴射形式在空氣中形成分散的細(xì)小水滴，水滴像天然降雨一樣降落到地面，并在土壤毛細(xì)血管作用下滲透到土壤內(nèi)部進(jìn)行灌溉。噴灌法具有省水、增產(chǎn)、省工、省地以及適合機(jī)械化灌溉等優(yōu)點(diǎn)。噴灌法也有一些缺點(diǎn)，例如在應(yīng)用中需要一定量的壓力管道以及動力機(jī)械裝備，在應(yīng)用中會消耗較多的能源，前期投資較大，需要較高的維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用以及很強(qiáng)的管理技術(shù)，而且在實(shí)際應(yīng)用過程中易受到風(fēng)力影響，假如風(fēng)速大于三級時(shí)不宜使用噴灌法[2]。

3.3 微灌法

微灌法是通過一套專門的設(shè)備對水資源加壓或者利用地形落差進(jìn)行灌溉的一種技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠使水或者溶于水的化肥以較小的流量均勻、緩慢地對作物根系周圍的土壤進(jìn)行浸潤。微灌法在實(shí)際應(yīng)用過程中主要借助土壤的毛細(xì)血管作用，對作物周圍的土壤進(jìn)行浸潤，所以這項(xiàng)技術(shù)也被稱為局部灌溉法。根據(jù)細(xì)小水流由灌水器流出方式的不同，微灌法又可以分為微噴灌法和涌泉灌法等。微灌法具有節(jié)能、省水等優(yōu)點(diǎn)，對于環(huán)境適應(yīng)性較強(qiáng)，可以有效增加作物的產(chǎn)量。但是微灌法也存在一些缺點(diǎn)，例如這項(xiàng)技術(shù)投資成本較高，在應(yīng)用過程中對水質(zhì)的要求較高，可能會影響到根系發(fā)育，在應(yīng)用過程中存在鹽堿化威脅[3-4]。

3.4 滲灌法

滲灌法是利用建筑在地下的專門設(shè)施將灌溉用水引入田間耕作層，借助土壤毛細(xì)血管作用自下而上地對土壤進(jìn)行浸潤，從而達(dá)到灌溉的目的。滲灌法在實(shí)際應(yīng)用過程中，利用地下管道將灌溉用水輸入田間，埋于地下一定深度的滲水管道，然后通過滲透作用進(jìn)行灌溉，這項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用中能保證土壤依然保持疏松狀態(tài)，不會對土壤結(jié)構(gòu)造成破壞，不會造成土壤表面板結(jié)，能為作物提供良好的土壤以及水分條件。由于地表土壤濕度低，所以可以有效減少地面的水分蒸發(fā)，輸水管道埋于地下，可以有效減少灌溉所占面積，保證田間作業(yè)以及交通能變得更加方便，保證在灌溉的同時(shí)能進(jìn)行農(nóng)事活動。灌水效率較高，可以有效節(jié)約用水量，還能有效減少雜草的生長以及病蟲害的發(fā)生，在實(shí)際灌溉過程中由于壓力較低，可以有效減少能耗，對能源節(jié)約也有著重要作用[5-6]。

這項(xiàng)技術(shù)也存在一些缺點(diǎn)，例如由于表層土壤濕度較差，會不利于作物種子的發(fā)芽以及幼苗的生長，同時(shí)不利于淺根系作物的生長。該技術(shù)投資成本較高，具體施工過程比較復(fù)雜，同時(shí)在管理和維修中也存在很大困難。在應(yīng)用過程中一旦出現(xiàn)管道堵塞或破壞的情況，檢查和修理工作的難度很大，而且應(yīng)用過程中容易發(fā)生深層滲漏問題，特別是在透水性較強(qiáng)的輕質(zhì)土壤中應(yīng)用時(shí)很容易產(chǎn)生滲漏損失[7-8]。

4 景電灌區(qū)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用分析

景電灌區(qū)的氣溫變化較大，日常降雨量稀少，蒸發(fā)量較大，每日日照時(shí)間較長，無霜期較短，同時(shí)還存在著風(fēng)沙天氣，在春季特別明顯，屬于典型的大陸性氣候。因此，理論上選擇滲灌法以及微灌法的節(jié)水效果更好，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于這兩種方法整體的投資成本較高，會導(dǎo)致受益單位難以接受，從而影響到景電灌區(qū)整體發(fā)展。噴灌法在實(shí)際使用過程中由于受到自然因素的影響嚴(yán)重，特別是容易受到大風(fēng)天氣影響，故很難在景電灌區(qū)進(jìn)行有效應(yīng)用，使用噴灌難以保證景電灌區(qū)作物的正常生長。所以經(jīng)過研究，在景電灌區(qū)的節(jié)水灌溉技術(shù)的選擇過程中，筆者認(rèn)為地面灌溉技術(shù)是最合適的選擇。在實(shí)際應(yīng)用畦灌法及溝灌法等灌溉技術(shù)的過程中，為了有效節(jié)約水資源，需要利用平地儀器整平土地，在應(yīng)用中可以改長畦為短畦，同時(shí)有效縮短畦寬及其大小，從而有效減少水分在田間的蒸發(fā)量以及深層滲漏量。通過采用這種節(jié)水灌溉方法，保證受益單位能夠更好地接受以及理解，達(dá)到應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)保證水資源的高效利用的目的。

地膜覆蓋節(jié)水灌溉技術(shù)是在畦灌法及溝灌法的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究得出的灌溉技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中通過覆蓋地膜可以有效減少田間水分蒸發(fā)量及深層滲漏量，而且具有對土壤結(jié)構(gòu)破壞小以及保墑、保溫等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)灌溉需水量得到有效降低，充分提高了水資源的利用效率。覆膜節(jié)水灌溉技術(shù)又分為膜上滴灌以及膜下滴灌，在景電灌區(qū)有效應(yīng)用膜上滴灌技術(shù)，能夠極大程度地節(jié)約水資源。與膜下滴灌技術(shù)相比，膜上滴灌技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程維修更加方便，從而更能被受益單位接受，所以這項(xiàng)技術(shù)推廣起來更加容易方便。

無論采用哪種節(jié)水灌溉方式，都必須要以節(jié)約水資源、提高經(jīng)濟(jì)效益為根本目標(biāo)，這樣才能保證采用合理的灌溉方式，逐漸提高水資源的利用效率，有效保證景電灌區(qū)能實(shí)現(xiàn)水資源的供需平衡，為灌區(qū)的持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)[9-10]。

5 結(jié)束語

綜上所述，景電灌區(qū)面積較大、受益單位較多，且目前各受益單位對于農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)認(rèn)識不盡相同，這對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)在景電灌區(qū)的高效應(yīng)用造成了一定影響。這就要求在國家政策的大力支持下，景電灌區(qū)各受益單位充分認(rèn)識到農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的重要意義，通過大力發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)，有效實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)、節(jié)水、增效的目標(biāo)，通過采用科學(xué)合理的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)保證水資源的高效利用，推動景電灌區(qū)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。