我國北方主要的幾種節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式

水利部農(nóng)田灌溉研究所,李英能

我國北方地區(qū)正在大規(guī)模發(fā)展節(jié)水灌溉，各地結(jié)合自身的特點采用了不同的節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式。這些節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式，不但在北方乃至全國都有普遍的推廣應(yīng)用價值。為了使這些模式更加完善，特對其中幾種有代表性的模式的一些技術(shù)問題進行探討。

1. 城郊設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水高效工程技術(shù)模式

設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培也稱保護44地栽培，是利用日光溫室、塑料棚等保護設(shè)施，人為地創(chuàng)造適于作物生長發(fā)育的環(huán)境條件。從而達到質(zhì)、高產(chǎn)、高效。其生產(chǎn)對象是高附加值的供城市居民消費的蔬菜、花卉等價格高的作物。我國的大、中城市郊區(qū)是發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水高效工程技術(shù)最理想的地區(qū)，在這些地區(qū)滴灌技術(shù)為最常用的節(jié)水灌溉技術(shù)。這種工程技術(shù)模式一般包括：水源工程、日光溫室(或塑膜大棚)、灌溉首部樞紐(水泵、控制設(shè)備、施肥設(shè)備、過濾設(shè)備)、輸水管道、灌水器。灌水器常用滴頭、滴灌管(帶)、涌水器，還可結(jié)合覆膜進行膜下灌溉。設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程技術(shù)裝備應(yīng)立足于國內(nèi)。尤其在現(xiàn)階段我國應(yīng)在吸收國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，大力發(fā)展適合我國國情的設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備。在設(shè)施農(nóng)業(yè)用的節(jié)水灌溉設(shè)備方面，應(yīng)重點解決適合普通溫室應(yīng)用的成套微灌設(shè)備的材料配方、生產(chǎn)工藝問題，降低銷售價格、提高可靠性和耐久性。為最大限度發(fā)揮微灌設(shè)備在設(shè)施農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的優(yōu)勢，應(yīng)花大力氣解決利用微灌設(shè)備施肥的技術(shù)落后和裝備不過關(guān)的問題，研究生產(chǎn)適合設(shè)施農(nóng)業(yè)各種作物在各個生育期使用的可溶性肥料，使灌溉時能做到水肥同步，發(fā)揮最大的水肥綜合效益。

2. 平原純井灌區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式

目前我國北方平原的純井灌區(qū)，大多存在地下水位逐年下降，生態(tài)環(huán)境惡化的問題。在這類灌區(qū)，減少灌溉用水量的主要目的應(yīng)是改善水環(huán)境，恢復(fù)生態(tài)平衡，維護農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。因此，在灌區(qū)內(nèi)的作物灌溉用水量，應(yīng)按生態(tài)要求可供給的地下水開采量來確定。在這種前提下，當(dāng)前這類灌區(qū)大多數(shù)已不能對全部灌溉面積上的作物實行充分灌溉。要解決這個問題可采取兩種辦法，一是減少灌溉面積，在余下的灌溉面積上，仍采用追求最高單產(chǎn)的傳統(tǒng)充分灌溉方法，其他面積則發(fā)展“雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)”；二是仍維持原來的灌溉面積，對作物灌溉則采取非充分灌溉方法，即在水分對作物產(chǎn)量形成的最敏感時期實行充分供水，而在其他時期實行少供水甚至不供水，不追求作物單產(chǎn)最高，而追求總產(chǎn)最高。在高效節(jié)水灌溉技術(shù)方面，一般對大田作物采用低壓管道輸水灌溉或噴灌，對經(jīng)濟作物可采用微灌。

3. 丘陵水庫灌區(qū)自壓管道輸水灌溉工程技術(shù)模式

在灌溉水源緊缺、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平高的灌區(qū)，采用自壓管道輸水灌溉工程技術(shù)是一種較理想的模式。其重點是解決規(guī)劃設(shè)計和田間用水管理的技術(shù)問題。另外，還有諸如管材選用、施工技術(shù)、渠管聯(lián)接、防淤積等一些技術(shù)問題需要解決。

4. 引河補源渠井結(jié)合灌區(qū)節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式

渠井結(jié)合灌溉主要有兩種形式，一種是在灌區(qū)上游用引河水灌溉，下游用井水灌溉，采用渠灌和井灌兩套灌溉工程系統(tǒng)；另一種是灌區(qū)內(nèi)同一地塊既用河水灌又用井水灌，共用一套灌溉工程系統(tǒng)。在這類灌區(qū)發(fā)展節(jié)水灌溉時，既可以采用渠道防滲和先進的灌水技術(shù)減少渠道輸水損失和田間灌水損失的工程技術(shù)措施，也可以渠道不防滲，田間灌水仍用傳統(tǒng)方法，而采用相應(yīng)的工程技術(shù)和管理措施提高灌溉水的重復(fù)利用量。

5. 低山丘陵區(qū)河道截滲攔蓄和高水位池聯(lián)合供水的節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式

北方丘陵山區(qū)的小河道，盡管干旱季節(jié)河道經(jīng)常斷流，但到汛期往往洪水洶涌，且泥沙很多。因此，在這種河道截滲攔蓄開辟灌溉水源時，一定要做好水文分析，進行周密的工程設(shè)計，確保能防洪和防淤積，并要符合國家有關(guān)這類河道的防洪規(guī)定。在設(shè)計高位水池時，要認(rèn)真研究分析河道通過截滲攔蓄能供給灌溉的水量，防止因水池設(shè)計過大，引起整個灌溉工程投資的浪費。為了降低工程投資，從河道水源向水池供水的“上水管”與水池自壓向灌溉系統(tǒng)輸水的“下水管”應(yīng)共用同一條管道。因此，在設(shè)計時應(yīng)在同時滿足這兩種需要的條件下選用適合的管徑。

6. 經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)減輕勞動強度提高生產(chǎn)效率的節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式

這種模式一般包括在大田作物灌溉上采用固定式噴灌或機械移管式噴灌，而機械移管式噴灌當(dāng)前首選的是卷管式噴灌機；經(jīng)濟作物采用固定式微灌，并運用自動化控制技術(shù)。對于固定式噴灌，可適當(dāng)選用較遠射程的噴頭，加大支管和噴頭的間距，減少管道用量，從而降低工程投資。也可選用諸如筋塑管等新型的地理壓力管材，降低管材投資。為不影響機耕，地埋壓力管與豎管連接的接頭應(yīng)設(shè)計在地表面以下。對于卷管式噴灌機，目前最大的問題一是噴灌所需的工作壓力高、能耗大，造成運行成本高；二是田間需留出約2米寬的噴頭車行道，占地多且農(nóng)民不易接受。針對這些情況。應(yīng)研制一種小型卷管式噴灌機，所需噴頭車行道很小，容易在種植作物的寬行中行走，噴灌所需工作壓力也應(yīng)大幅度降低。這樣的卷管式噴灌機，可在與一般人工移管式噴灌系統(tǒng)相同的田間條件下工作，所需的勞動強度也將會大量減少。