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(diǎn)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(jià)值。為了使這些模式更加完善，特對(duì)其中幾種有代表性的模式的一些技術(shù)問題進(jìn)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(hù)44地栽培，是利用日光溫室、塑料棚等保護(hù)設(shè)施，人為地創(chuàng)造適于作物生長(zhǎng)發(fā)育的環(huán)境條件。從而達(dá)到質(zhì)、高產(chǎn)、高效。其生產(chǎn)對(duì)象是高附加值的供城市居民消費(fèi)的蔬菜、花卉等價(jià)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(jìn)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(jìn)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(diǎn)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(jià)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(shì)，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(gè)生育期使用的可溶性肥料，使灌溉時(shí)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(hù)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(duì)全部灌溉面積上的作物實(shí)行充分灌溉。要解決這個(gè)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(duì)作物灌溉則采取非充分灌溉方法，即在水分對(duì)作物產(chǎn)量形成的最敏感時(shí)期實(shí)行充分供水，而在其他時(shí)期實(shí)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(duì)大田作物采用低壓管道輸水灌溉或噴灌，對(duì)經(jīng)濟(jì)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(diǎn)是解決規(guī)劃設(shè)計(jì)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(bǔ)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(shí)，既可以采用渠道防滲和先進(jìn)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(shí)，一定要做好水文分析，進(jìn)行周密的工程設(shè)計(jì)，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(jì)高位水池時(shí)，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(jì)過大，引起整個(gè)灌溉工程投資的浪費(fèi)。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(jì)時(shí)應(yīng)在同時(shí)滿足這兩種需要的條件下選用適合的管徑。

6. 經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)減輕勞動(dòng)強(qiáng)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(jī)械移管式噴灌，而機(jī)械移管式噴灌當(dāng)前首選的是卷管式噴灌機(jī)；經(jīng)濟(jì)作物采用固定式微灌，并運(yùn)用自動(dòng)化控制技術(shù)。對(duì)于固定式噴灌，可適當(dāng)選用較遠(yuǎn)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(jī)耕，地埋壓力管與豎管連接的接頭應(yīng)設(shè)計(jì)在地表面以下。對(duì)于卷管式噴灌機(jī)，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(yùn)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(duì)這些情況。應(yīng)研制一種小型卷管式噴灌機(jī)，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(jī)，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(dòng)強(qiáng)度也將會(huì)大量減少。