试论北方大型灌区节水改造的共性技术问题

发表于2007-09-22 708人浏览 1人跟帖总热度:10

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zhuzhu5001

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zhuzhu5001

发表于2007-09-22 | 只看该作者

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3.3 实现水资源的合理开发和联合运用
我国大型灌区均以河流、湖泊、水库等为主水源，但通常并未对区内全部水资源实行有效的统一管理。
降雨形成的土壤水是水资源的重要赋存形式，有效利用降水是提高农田水份生产效率，解决水资源短缺的重要技术方向。除西北部年降水量小于200mm的地区外，北方大部地区属补充灌溉农业，对降水有较大的依赖性。据有关研究表明，北方地区土壤水的资源量占降水资源量的60%~70%，小麦生育期土壤水可达其全部耗水量的1/3，但多数地区土壤水并未得到充分利用。北方地区有为数不少的高扬程灌区，总扬程达200~300m，运行费用高，多年来一直由地方政府给予补助或享受优惠电价，但农民负担仍然很重。有效利用降雨给高扬程灌区节水改造提示了新的出路。例如陕西省东雷灌区实行九级扬水，最高扬程331.7m，平均扬程214.7m，因运行费用高，有的二级泵站不能正常开机，灌溉效益也无法发挥。当地农民针对这种情况，开始在有效利用降水，种植果树上做文章。但是降水集中在7、8、9三个月，春季少雨，为此农民打水窖，分散集蓄雨水，降水不足时则少量利用渠水补足蓄水，形成了“渠引窖蓄”的用水模式。这种用水模式大大减少了灌溉用水量，对该类灌区节水改造方向影响深远。
地下水是北方灌区的重要水资源，我国在井渠结合方面取得了不少经验，地下水开发利用对大型灌区的意义并不仅仅是增加可供水量，而且能控制耕地盐渍化，为种植结构调整提供便利的水利条件。西北地区降水少，浅层地下水主要靠灌溉补给；浅层地下水往往矿化度较高，且在垂直方向和水平方面呈不均匀分布；灌区垦殖率低，灌区内各类荒地大量分布，潜水蒸发损失大，这些因素都给西北灌区的地下水开发利用带来多方面的特殊性。实行井渠结合是大型灌区节水改造的重要内容，但处于不同自然条件的西北大型灌区，实行井渠结合的技术方案、工程布局、工程形式、管理方式等，仍有必要认真研究和总结。
3.4 骨干渠道应是渠道防渗的重点
大型灌区渠系复杂，渠线长、渠道的工程地质条件和施工条件不同，输水损失大，以渠道防渗作为节水改造主要措施是符合实际情况的。但是渠道防渗耗资巨大，而且还普遍存在冻涨破坏的威胁，如何正确选择渠道防渗重点是大型灌区节水改造面临的技术决策。骨干渠道与田间渠道比较有以下特点：①骨干渠道一般按续灌方式运行，行水时间长；田间渠道一般按轮灌方式运行，行水时间短。②各级渠道的合计设计流量，田间渠道一般为骨干渠道的几倍至十几倍，即一级田间渠道的合计断面远大于一级骨干渠道的合计断面。③比较单条渠道长度，骨干渠道较田间渠道要大得多，但比较单位灌溉面积的渠道长度，结果正好相反。由此可以看出，骨干渠道输水损失水量一般大于田间渠道输水损失水量，骨干渠道防渗亩均费用一般小于田间渠道防渗亩均费用。因此，从投入的有效性考虑，大型灌区的渠道防渗应以骨干渠道为重点。
渠道的功能主要是输水、配水，但同时还要求不冲、不淤，尽可能减少洇渗对周围农田的影响，缩短行水时间，保证行水安全等等。从这些要求上看，骨干渠道防渗也应优先于田间渠道防渗。井渠结合灌区，渠道通常都有引水补源的作用，因此田间渠道除确有必要的渠段外，一般不易采取防渗措施。
3.5 田间工程运行应与骨干工程运行相协调
大型灌区节水改造要求田间工程与骨干工程同步进行，以充分发挥改造效益。从技术上看，田间节水灌溉工程选型必须考虑田间用水过程和渠道供水过程的一致性。如前所述，大型灌区的田间渠道多以轮灌方式运行，尽管灌区灌水周期一般为15~20日，但某条田间渠道的行水时间不过1~2日。采用地面灌溉方式可以适应田间渠道的这种运行特点，但如采用喷灌、微灌，则供水过程往往难以满足用水过程。可以通过修建田间调节池解决这个问题，但一是需增加投资，二是调节池的蒸发渗漏损失不容忽视，技术上、经济上应进行论证。
北方大型灌区的田间工程，技术上应以改进地面灌溉为主要方向，有地形条件的应积极发展低压管道输水灌溉。农业种植结构调整要求采用喷灌、微灌等灌溉方式时，尽可能实行井渠结合，以地下水作为水源。
3.6 适度发展喷灌、微灌，支持种植结构调整。
我国农业面临农业资源特别是水资源不足的制约，同时还面临比较效益低和加入WTO的挑战，农业结构特别是种植结构的调整势在必行。大型灌区具有较好的水利条件，而且不少都位于大中城市周围的经济圈、经济带内，进行种植结构调整既是大型灌区面临的挑战，也是大型灌区发展的机遇，因此大型灌区节水改造应高度重视提高农业经济效益和有利于发展农村经济。喷灌、微灌是先进的灌溉方式，对经济作物有广泛的适用性，应适度发展。其技术上的考虑是：不应照搬国外通过修建田间调节池协调田间用水过程和渠道供水过程的作法，而应提倡合理开发利用地下水，实行井渠结合运行模式。
3.7 农艺措施是充分发挥节水改造效益的关键
提高降水利用率和生产效率的农艺措施主要是：以平整土地为中心的坡地整治措施，以秸秆和地膜覆盖为重点的覆盖保墒措施，以少耕、免耕为主的耕作保墒措施，以平衡施肥和施用抗旱剂为重点的化学

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