鄯善县节水灌溉研究
胡安焱1邓建伟2 吴 2006-02-21
摘要：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？上；因此，实施节水灌溉是鄯善县可持续发展的必由之路。
关键词：水资源 节水灌溉 滴灌
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/cm2 150.4 150.4
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
150.4
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。
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
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。
[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.
A study on water saving irrigation in Shanshan county (1College of Environmental engineering and Environmental sciences， Chang’an university; Shan’xi 710054， China; 2 Water resources and Hydro-power plan institute of Kashi region in Xinjiang， 844022， China; 3 Water resources and Hydro-power plan institute of Tulufan region in Xinjiang， 838000， China)
Abstract: Shanshan county have abundant light and heat， low precipitation and high evapotraspiration， dry climate， high temperature， large wind and lots of wind. Flood irrigation cause a waste of water resources， aggravate water use tense， under the development of industry and agriculture， conflict in use of water is protruding. A case in grape， the author inquire into water saving affect and benefit of drip irrigation， the results indicate water saving of drip irrigation is obvious. Drip irrigation is better water saving irrigation， which fit arid area， it can be popularized in industrial crop.
Key words: water resources; water saving irrigation; drip irrigation.
