節水灌溉研究分析論文

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由于鄯善縣特殊的地理位置和環境，形成了特殊的氣候特征。在水資源方面表現為春旱、夏洪、秋缺水，嚴重阻礙了農業經濟的發展，農業灌溉仍然采用大水漫灌的形式，造成水資源不必要的浪費[1]。隨著吐哈油田的開發，工農業用水矛盾日益突出。水資源的不合理開發及利用，使生態環境遭到破壞。在實際用水中，農業用水占90%以上；因此，實施節水灌溉是鄯善縣可持續發展的必由之路。

1概況

鄯善縣總體地貌特征是三山夾兩盆，即北有博格達山，南為覺羅塔格山，中有火焰山貫穿東西將鄯善縣分為南北兩個盆地。鄯善縣海拔410米，由于地勢低洼，冷濕空氣不易進入，形成了極端干旱的溫帶內陸荒漠氣候，其主要特點是熱量豐富、極端干燥、高溫多風、降水稀少、蒸發強烈、無霜期長、風大風多。研究區位于鄯善縣山北地區，氣候特征表現為夏季漫長且高溫酷熱，相對濕度低，無霜期較短，風沙危害小。鄯善縣主要氣象要素見表1。

表1鄯善縣主要氣象要素表項目

山南

山北

項目

山南

山北

年平均降水量(mm)

17.6

25.3

積溫(℃)

5548.9

4525.5

年平均蒸發量(mm)

3216.16

2751

無霜期(d)

224

192

年平均氣溫(℃)

14.4

11.3

最大動土深度(cm)

90

90

7月平均氣溫(℃)

33

29.2

最大風速(m/s)

29

29

1月平均氣溫(℃)

-9.8

-11.2

平均風速(m/s)

4.8

4.8

年日照時數(h)

2957.7

3122.8

風向

西北風

西北風

年輻射總量千卡/cm2150.4

150.4

2水文水資源特點

鄯善縣水資源主要由天山水系各河流年徑流、泉水、潛流及山前側滲組成。由于山區冰川較少，冰雪融水在地表水資源補給中只占10%，而山區降水占90%。鄯善縣境內地表水的總特征是河流水量小、流程短，水系之間相對獨立，河流出山口后迅速滲入到巨厚的沖積扇中，未形成平原河系?？h內河流均為季節性河流，年內分配不均，汛期流量大，枯水季節徑流量均較小。河流洪水均為暴雨洪水，洪水過程線尖瘦，暴漲暴落，洪水峰高量不大，持續時間較短。

地下水開采方式有坎兒井、機電井和泉水。地下水系統規模大，條件多變，承壓水與潛水共存，含水層之間聯系密切，補給、排泄途徑多樣，含水介質結構、邊界條件復雜。

鄯善縣水資源總量為3.125×108m3,地表水資源量為2.502×108m3,占水資源總量的80%，實際引用地表水多年平均為1.799×108m3,引水比為72%；地下水資源量0.623×108m3,占水資源總量的20%。由于鄯善縣特殊的地貌特征，使得地下水多次轉化、重復利用，地下水補給量3.067×108m3,可開采量2.813×108m3,實際引用量2.804×108m3。研究區地表水資源量0.3681×108m3，引用量0.3366×108m3；地下水補給量0.5848×108m3,其中可開采量為0.4679×108m3，引用量0.4964×108m3。各級渠道防滲率58.57%，綜合渠系利用系數可達0.56；灌區有坎兒井39條，坎兒井的數量及流量呈下降趨勢。由于農業灌溉大部分采用傳統的大水漫灌的形式，灌溉定額高，造成田間水資源的大量浪費，加大了用水矛盾。因此，必須改善田間灌溉條件，發展節水型農業。

3滴灌條件下節水研究

鄯善縣光熱條件豐富，葡萄產量高，經濟價值高，是重點葡萄種植區。水資源短缺是制約葡萄種植業發展的重要因素，必須走節水灌溉之路[2]。噴滴灌是目前國內外節水增產效果比較好的田間灌溉工程；但噴滴灌投資大，主要應用于高產值的經濟作物，葡萄經濟價值高，可應用噴滴灌工程。噴灌受風力和蒸發量影響較大，鄯善縣平均風速4.8m/s，多大風天氣，噴灑不均勻度高；年平均蒸發量3000mm左右，蒸發損失大。因此，噴灌不適合于鄯善縣。滴灌向作物根區土壤供水，把田間深層滲漏和蒸發損失減少到最低；在灌水的同時還可以進行施肥，既減少用工又提高肥效，促進作物增產。因此，可采用滴灌節水技術。

滴灌實施前后，渠系防滲工程保持現狀，渠系利用系數不變。滴灌實施前為機電井開采地下水，農渠輸水灌溉，滴灌實施后為管道輸水，其綜合利用系數由0.92增長為0.95。由于采用滴灌灌溉，減少了田間損失及棵間蒸發損失，進而提高了田間水的利用率，田間水利用系數由0.81提高到0.95。實施滴灌部分灌溉水利用系數由0.75提高到0.90。

滴灌實施后葡萄灌水次數明顯增加，但灌水定額則下降明顯，總的用水量大大減少，滴灌的節水效果明顯。滴灌前后葡萄灌溉制度變化見表2。

表2滴灌前后葡萄灌溉制度對比表滴灌實施前

滴灌實施后

灌水時間

灌水次數

灌水定額

灌水時間

灌水次數

灌水定額

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

合計

11

700

合計

21

400

研究區實施2萬畝滴灌工程，年節水量0.0558×108m3，減少地下水開采量，緩解地下水超采現象。該項目具有極大的示范效益，全縣12.3萬畝葡萄，若全部采用滴灌灌溉，則可減少地下水開采量0.1986×108m3，使生態環境與水土保持朝良性循環的方向。項目建成后，年節水量0.0558×108m3，新增農田防護林0.2萬畝。項目建成后，新增灌溉效益691萬元，經濟效益十分顯著。項目建成后，可增加農田防護林0.2萬畝，使灌區生態環境得到改善，綠色植被覆蓋率加大，固結了土壤，保持了土壤養分和肥力，有效地控制和減少了土壤沙化、鹽堿化和水土流失[3]。還可緩解由于地下水超采導致的坎兒井和泉水日見干枯的現象。

4結語

節水型農業是未來農業的發展方向，特別對干旱缺水地區的灌溉農業來說尤其如此。節水灌溉技術是實現節水型農業的關鍵，節水灌溉實施后可提高灌區的灌溉水利用系數與水資源利用率，防止土壤次生鹽漬化；減少由于缺水導致的風蝕面積的擴大，改善生態環境。通過優化產業結構，采取高新灌溉技術，合理利用水資源，提高農作物產量，創造良好的經濟效益。滴灌是一種適應于干旱地區降水稀少、蒸發強烈、水資源短缺特點的節水灌溉方式，應在干旱地區經濟作物的灌溉中大力推廣。

參考文獻

[1]周和平,徐小波,馬福忠,于江海.新疆21世紀初節水灌溉問題[J].中國農村水利水電,1999(10)：15-16.

[2]張志新.對新疆發展噴灌的認識[J].節水灌溉,2000(6):11-12.

[3]鄭金豐.新疆塔里木河發展灌溉對環境的影響[J].中國農村水利水電,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.