节水灌溉研究分析论文
时间：2022-08-21 02:48:26
由于鄯善县特殊的地理位置和环境，形成了特殊的气候特征。在水资源方面表现为春旱、夏洪、秋缺水，严重阻碍了农业经济的发展，农业灌溉仍然采用大水漫灌的形式，造成水资源不必要的浪费[1]。随着吐哈油田的开发，工农业用水矛盾日益突出。水资源的不合理开发及利用，使生态环境遭到破坏。在实际用水中，农业用水占90%以上；因此，实施节水灌溉是鄯善县可持续发展的必由之路。
1概况
鄯善县总体地貌特征是三山夹两盆，即北有博格达山，南为觉罗塔格山，中有火焰山贯穿东西将鄯善县分为南北两个盆地。鄯善县海拔410米，由于地势低洼，冷湿空气不易进入，形成了极端干旱的温带内陆荒漠气候，其主要特点是热量丰富、极端干燥、高温多风、降水稀少、蒸发强烈、无霜期长、风大风多。研究区位于鄯善县山北地区，气候特征表现为夏季漫长且高温酷热，相对湿度低，无霜期较短，风沙危害小。鄯善县主要气象要素见表1。
表1鄯善县主要气象要素表项目
山南
山北
项目
山南
山北
年平均降水量(mm)
17.6
25.3
积温(℃)
5548.9
4525.5
年平均蒸发量(mm)
3216.16
2751
无霜期(d)
224
192
年平均气温(℃)
14.4
11.3
最大动土深度(cm)
90
90
7月平均气温(℃)
33
29.2
最大风速(m/s)
29
29
1月平均气温(℃)
-9.8
-11.2
平均风速(m/s)
4.8
4.8
年日照时数(h)
2957.7
3122.8
风向
西北风
西北风
年辐射总量千卡/cm2150.4
150.4
2水文水资源特点
鄯善县水资源主要由天山水系各河流年径流、泉水、潜流及山前侧渗组成。由于山区冰川较少，冰雪融水在地表水资源补给中只占10%，而山区降水占90%。鄯善县境内地表水的总特征是河流水量小、流程短，水系之间相对独立，河流出山口后迅速渗入到巨厚的冲积扇中，未形成平原河系。县内河流均为季节性河流，年内分配不均，汛期流量大，枯水季节径流量均较小。河流洪水均为暴雨洪水，洪水过程线尖瘦，暴涨暴落，洪水峰高量不大，持续时间较短。
地下水开采方式有坎儿井、机电井和泉水。地下水系统规模大，条件多变，承压水与潜水共存，含水层之间联系密切，补给、排泄途径多样，含水介质结构、边界条件复杂。
鄯善县水资源总量为3.125×108m3,地表水资源量为2.502×108m3,占水资源总量的80%，实际引用地表水多年平均为1.799×108m3,引水比为72%；地下水资源量0.623×108m3,占水资源总量的20%。由于鄯善县特殊的地貌特征，使得地下水多次转化、重复利用，地下水补给量3.067×108m3,可开采量2.813×108m3,实际引用量2.804×108m3。研究区地表水资源量0.3681×108m3，引用量0.3366×108m3；地下水补给量0.5848×108m3,其中可开采量为0.4679×108m3，引用量0.4964×108m3。各级渠道防渗率58.57%，综合渠系利用系数可达0.56；灌区有坎儿井39条，坎儿井的数量及流量呈下降趋势。由于农业灌溉大部分采用传统的大水漫灌的形式，灌溉定额高，造成田间水资源的大量浪费，加大了用水矛盾。因此，必须改善田间灌溉条件，发展节水型农业。
3滴灌条件下节水研究
鄯善县光热条件丰富，葡萄产量高，经济价值高，是重点葡萄种植区。水资源短缺是制约葡萄种植业发展的重要因素，必须走节水灌溉之路[2]。喷滴灌是目前国内外节水增产效果比较好的田间灌溉工程；但喷滴灌投资大，主要应用于高产值的经济作物，葡萄经济价值高，可应用喷滴灌工程。喷灌受风力和蒸发量影响较大，鄯善县平均风速4.8m/s，多大风天气，喷洒不均匀度高；年平均蒸发量3000mm左右，蒸发损失大。因此，喷灌不适合于鄯善县。滴灌向作物根区土壤供水，把田间深层渗漏和蒸发损失减少到最低；在灌水的同时还可以进行施肥，既减少用工又提高肥效，促进作物增产。因此，可采用滴灌节水技术。
滴灌实施前后，渠系防渗工程保持现状，渠系利用系数不变。滴灌实施前为机电井开采地下水，农渠输水灌溉，滴灌实施后为管道输水，其综合利用系数由0.92增长为0.95。由于采用滴灌灌溉，减少了田间损失及棵间蒸发损失，进而提高了田间水的利用率，田间水利用系数由0.81提高到0.95。实施滴灌部分灌溉水利用系数由0.75提高到0.90。
滴灌实施后葡萄灌水次数明显增加，但灌水定额则下降明显，总的用水量大大减少，滴灌的节水效果明显。滴灌前后葡萄灌溉制度变化见表2。
表2滴灌前后葡萄灌溉制度对比表滴灌实施前
滴灌实施后
灌水时间
灌水次数
灌水定额
灌水时间
灌水次数
灌水定额
3.20—3.30
1
60
3.20—3.24
1
20
4.10—5.5
2
120
4.5—4.25
3
60
5.10—6.10
2
120
5.1—5.30
4
60
6.15—6.25
1
60
6.1—6.25
4
80
7.1—7.30
2
120
7.1—7.30
4
80
8.10—8.20
1
60
8.5—8.25
3
60
9.5—9.15
1
90
9.5—9.9
1
20
10.5—10.15
1
70
10.10—10.14
1
20
合计
11
700
合计
21
400
研究区实施2万亩滴灌工程，年节水量0.0558×108m3，减少地下水开采量，缓解地下水超采现象。该项目具有极大的示范效益，全县12.3万亩葡萄，若全部采用滴灌灌溉，则可减少地下水开采量0.1986×108m3，使生态环境与水土保持朝良性循环的方向。项目建成后，年节水量0.0558×108m3，新增农田防护林0.2万亩。项目建成后，新增灌溉效益691万元，经济效益十分显著。项目建成后，可增加农田防护林0.2万亩，使灌区生态环境得到改善，绿色植被覆盖率加大，固结了土壤，保持了土壤养分和肥力，有效地控制和减少了土壤沙化、盐碱化和水土流失[3]。还可缓解由于地下水超采导致的坎儿井和泉水日见干枯的现象。
4结语
节水型农业是未来农业的发展方向，特别对干旱缺水地区的灌溉农业来说尤其如此。节水灌溉技术是实现节水型农业的关键，节水灌溉实施后可提高灌区的灌溉水利用系数与水资源利用率，防止土壤次生盐渍化；减少由于缺水导致的风蚀面积的扩大，改善生态环境。通过优化产业结构，采取高新灌溉技术，合理利用水资源，提高农作物产量，创造良好的经济效益。滴灌是一种适应于干旱地区降水稀少、蒸发强烈、水资源短缺特点的节水灌溉方式，应在干旱地区经济作物的灌溉中大力推广。
参考文献
[1]周和平,徐小波,马福忠,于江海.新疆21世纪初节水灌溉问题[J].中国农村水利水电,1999(10)：15-16.
[2]张志新.对新疆发展喷灌的认识[J].节水灌溉,2000(6):11-12.
[3]郑金丰.新疆塔里木河发展灌溉对环境的影响[J].中国农村水利水电,1999(6):8-9.
AstudyonwatersavingirrigationinShanshancounty(1CollegeofEnvironmentalengineeringandEnvironmentalsciences,Chang’anuniversity;Shan’xi710054,China;2WaterresourcesandHydro-powerplaninstituteofKashiregioninXinjiang,844022,China;3WaterresourcesandHydro-powerplaninstituteofTulufanregioninXinjiang,838000,China)
Abstract:Shanshancountyhaveabundantlightandheat,lowprecipitationandhighevapotraspiration,dryclimate,hightemperature,largewindandlotsofwind.Floodirrigationcauseawasteofwaterresources,aggravatewaterusetense,underthedevelopmentofindustryandagriculture,conflictinuseofwaterisprotruding.Acaseingrape,theauthorinquireintowatersavingaffectandbenefitofdripirrigation,theresultsindicatewatersavingofdripirrigationisobvious.Dripirrigationisbetterwatersavingirrigation,whichfitaridarea,itcanbepopularizedinindustrialcrop.
Keywords:waterresources;watersavingirrigation;dripirrigation.
