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山丘區(qū)集雨節(jié)灌技術

四川省丘陵山區(qū)是季節(jié)性缺水較為嚴重的地區(qū)，而要在這些地區(qū)修建大中型水利工程，投資較大。實踐證明，在丘陵山區(qū)修建小、微型水庫、塘堰和蓄水池等集雨工程，攔蓄雨水進行集雨節(jié)灌，是一項費省效宏的抗旱措施。那么，我們應當通過哪些技術手段來實施集雨節(jié)灌呢？為此，筆者近日聯系了四川省農科院土肥所研究員趙燮京，請他向大家講解———

“山丘區(qū)集雨節(jié)灌技術”是在總結廣大農民長期的生產實踐經驗的基礎上，結合現代新型節(jié)灌技術而提出的一項配套集成技術。其重點是解決年降雨總量較豐富，但季節(jié)性和區(qū)域性干旱突出、地形條件復雜、交通不便的山丘區(qū)農田的補灌抗旱問題。

山丘區(qū)集雨節(jié)灌技術的節(jié)水、增產原理概括起來是“一增三提高”。“一增”是由于減少了降雨的非生產損失，增加了灌溉水源和灌溉水量。“三提高”是指三個效率的提高：一是減少了輸水損失，提高了灌溉水的利用效率；二是因灌溉水量成為可控，提高了作物需水關鍵時段的灌溉保證率；三是使單位灌溉水能獲得更高、更好的產出，提高了水分的生產效率。

“山丘區(qū)集雨節(jié)灌技術”的技術成熟度高，不僅在我省大部分地區(qū)都能應用，而且在我國西南和南方同類型地區(qū)也具有很好的應用發(fā)展前景。

該項技術主要由三個環(huán)節(jié)構成。

環(huán)節(jié)1

微、小型水利工程

集雨開源技術

結合坡改梯工程和土壤改良，系統地進行坡面水系治理，根據地形和集雨面積，利用山丘區(qū)自然高差，合理配置“三溝”、“三池”，水窖以及山平塘等微、小型集雨水利工程，就地攔截雨水，就地攔截蓄積雨水，對雨水進行蓄集，減少徑流，增加補灌抗旱水源，做到排水有溝，集雨有池，蓄水有庫，水不亂流，泥不下山，發(fā)揮“小工程、大規(guī)模、高效益”的作用。

在蓄水池的建造上，必須充分考慮集流面積和徑流系數，尤其應注意坡耕地的集流面積的徑流系數往往低于小流域的徑流系數；其次應注意選址。池子一定要建在降雨時有徑流通過的排洪溝或截流溝附近；三是池子的基礎以有基巖為最好；四是池子的有效容積應予充分考慮，農戶可根據自己土塊大小和所處位置決定。

一般來講，每畝耕地平均蓄水池有效容積不低于10立方米，土塊面積愈小，畝平有效容積愈大，否則因蒸發(fā)和滲漏導致有效容積不足。池子的形狀應根據基礎條件因地制宜，但以圓形或橢圓形最好，不僅牢固而且省工省料。

環(huán)節(jié)2

低壓管道輸水和渠道防滲技術

低壓管道輸水技術具有節(jié)水、節(jié)能、省地、輸水速度快、供水及時、便于田間機械化作業(yè)等優(yōu)點。根據各部分的功能，低壓管道輸水系統由輸水系統、給配水裝置、安全保護設備組成。與取水設施、田間灌水設施等共同構成。

通過低壓管道輸水，對灌溉水進行調配和補充。一是利用虹吸原理，通過封閉式PVC或PE低壓輸水管道形成快速輸水網絡，使各丘體之間蓄水池連成整體，能較好地解決丘陵區(qū)土渠輸水損失大的問題；二是在有條件的地方，結合提灌設備，將低處的集水抽到高位蓄水池，再利用上述輸水網絡，對各丘體位置相對較低的蓄水池進行水源補充，從而有效地解決山丘區(qū)土高水低的難題。

渠道防滲技術的目的，是減少渠道的輸水損失。沒有襯砌的土渠，滲漏損失量一般占總灌溉引水量的一半，而防滲后的渠道要比防滲透前提高輸水能力30%以上。

常見的防滲渠道有砌石護面渠道、混凝土襯砌渠道和砼“U”型渠槽等多種類型，其中砼“U”型渠槽對山丘區(qū)最為適合。由于砼“U”型槽斷面接近最佳斷面，因此具有過水能力大、水流特性好、受力條件好的特點，此外，砼“U”型渠槽還具備占地少、安裝方便、工程造價低等優(yōu)點，特別是山區(qū)小股水源的長距離引水渠道采用砼“U”型渠道防滲，效果會更加明顯。

環(huán)節(jié)3

高效節(jié)灌技術

在微、小型水利工程集雨開源技術基礎上，針對不同作物，可根據自然水壓和不同的作物，因地制宜采用以下不同的節(jié)灌方式：

一是澆灌。澆灌通常利用水源的自然壓差或小型動力泵提供有益壓水，采用輕便柔軟易于盤卷的輕質管，如PE塑料軟管、PVC塑料軟管等將有壓水輸送到田間，然后對作物進行澆灌。澆灌的最大優(yōu)點是成本低，省水，適應分散的水源和田塊。缺點是需人工操作，效率不高。

二是微灌。微灌是利用微灌設備組裝成微灌系統，將有壓水輸送分配到田間，通過灌水器以微小的流量濕潤作物根部附近土壤的一種局部灌水技術。微灌按所用灌水器主要分為滴灌、微噴灌和小管出流灌，其中最常用的是滴灌和微噴灌。

三是滴灌。滴灌又稱為局部灌水。是利用專門的設備，把經過過濾后的有壓水，通過輸水管網送到滴頭后，再以點滴方式，緩慢、小量、頻繁地向植物根部輸送水分的一種均勻灌溉方法。滴灌是所有灌溉方法中最省水、省能源的一種灌溉方法，據測算，滴灌的灌溉效率可以達到90%以上，遠遠高于常規(guī)灌溉的利用率。

四是微噴灌。微噴灌是通過低壓管道系統，利用直接安裝在毛管上，或與毛管連接的微噴頭，將壓力水以較小的流量噴灑到土壤表面進行灌溉的一種方法。它是在滴灌和噴灌的基礎上逐步形成的一種新的灌水技術。由于微噴頭出流孔口和流速均大于滴灌的滴頭流速和流量，從而大大減小了灌水器的堵塞。微噴灌適合在國有果園、苗圃和大棚中應用，節(jié)水省工、省肥效益明顯。

五是噴灌。噴灌是將有壓水通過壓力管道輸送到農田，經專門的設備把水噴射到空中，形成細小水滴，均勻的灌溉方法。噴射到空中形成細小水滴，均勻地灑布落下，達到灌溉的目的的一種節(jié)水灌溉技術。噴灌幾乎適應于所有的作物，對地形適應性也很強，特別適宜于復雜地形、土壤透水性強、進行地面灌溉有困難的山丘和坡地。噴灌水的利用率可達到60%－85%，有良好的增產增收效果。

小型移動式噴灌機特別適合于山丘區(qū)。該機組機動靈活，投資少，對田塊、地形及小規(guī)模農戶經營適應性強，具有設備利用率高、單位面積投資低的優(yōu)點，可以充分利用山丘區(qū)各種小水源進行移動式噴灌和澆灌。

小型移動式噴灌機可分為手抬式和手推式兩種類型。

手抬式移動式噴灌機由水泵、動力、軟管、豎管、噴頭和三角架組成。噴頭一般采用中壓搖臂式，操作時為防止水噴灑在動力機上或動力線被水淋濕，宜選用可控角度噴頭。動力可以是電動機、汽油機或柴油機，用電機作動力時最好采用潛泵。動力多與水泵直聯。該機具有結構簡單、重量輕、體積小、、使用靈活、價格低廉和移動方便的特點。特別適用于丘陵、山區(qū)地塊零星、水源分散的農戶抗旱需要。

手推式移動噴灌機是將噴灌系統中有關部件組裝成一體安裝在手推車上，組成可移動的作業(yè)機組。因其結構緊湊、機動靈活、機械利用率高，單位噴灌面積的投資低，能夠一機多用，是目前我國農村應用較為廣泛的一種噴灌系統。該機具有省水、省地、保土、增產和適應性強的特點，特別適合田間渠道配套性好或水源分布廣、取水點較多的地區(qū)。對季節(jié)性和區(qū)域性干旱嚴重、地勢起伏不平的丘陵地區(qū)非常適用。

六是噴水帶。噴水帶是一種新型節(jié)水灌溉技術。經多年來在全國多點示范使用，顯示出經濟、實用、易于推廣等優(yōu)點。噴水帶具有安裝、收卷、拆卸方便的優(yōu)點，故不影響耕作，適合山丘區(qū)多熟農作制條件下的灌溉，可廣泛應用于集約化條件下的丘陵區(qū)坡耕地大田作物。

此外，節(jié)灌技術還可與中、大型養(yǎng)殖場的沼氣建設相結合，將沼液提灌到一定高位的蓄水池進行稀釋，再采用PVC低壓管道快速將水輸送到田間滿足不同節(jié)灌要求，不僅能有效緩解養(yǎng)殖場的污染和山丘區(qū)水源缺乏問題，還能減少化肥和農藥的用量。

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節(jié)水增產效果顯著

“山丘區(qū)集雨節(jié)灌技術”主要體現在三個方面：一是能有效利用降雨徑流30－50毫米，畝增加灌溉用水20－30立方米；二是可以使輸水損失降低40%以上，節(jié)水30%－50%；三是每畝能夠節(jié)約人工費50－60元，增產10%－30%，增收70－90元，畝節(jié)支增收120－150元。
在集約化條件下，結合抗旱、保水化控技術，在果樹、蔬菜等經濟作物及苗圃上可以取得更好的節(jié)水增產效果。