節(jié)水灌溉研究分析論文
時(shí)間:2022-06-28 08:48:00
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由于鄯善縣特殊的地理位置和環(huán)境,形成了特殊的氣候特征。在水資源方面表現(xiàn)為春旱、夏洪、秋缺水,嚴(yán)重阻礙了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,農(nóng)業(yè)灌溉仍然采用大水漫灌的形式,造成水資源不必要的浪費(fèi)[1]。隨著吐哈油田的開(kāi)發(fā),工農(nóng)業(yè)用水矛盾日益突出。水資源的不合理開(kāi)發(fā)及利用,使生態(tài)環(huán)境遭到破壞。在實(shí)際用水中,農(nóng)業(yè)用水占90%以上;因此,實(shí)施節(jié)水灌溉是鄯善縣可持續(xù)發(fā)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(dá)山,南為覺(jué)羅塔格山,中有火焰山貫穿東西將鄯善縣分為南北兩個(gè)盆地。鄯善縣海拔410米,由于地勢(shì)低洼,冷濕空氣不易進(jìn)入,形成了極端干旱的溫帶內(nèi)陸荒漠氣候,其主要特點(diǎn)是熱量豐富、極端干燥、高溫多風(fēng)、降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈、無(wú)霜期長(zhǎng)、風(fēng)大風(fēng)多。研究區(qū)位于鄯善縣山北地區(qū),氣候特征表現(xiàn)為夏季漫長(zhǎng)且高溫酷熱,相對(duì)濕度低,無(wú)霜期較短,風(fēng)沙危害小。鄯善縣主要?dú)庀笠匾?jiàn)表1。
表1鄯善縣主要?dú)庀笠乇眄?xiàng)目
山南
山北
項(xiàng)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(fā)量(mm)
3216.16
2751
無(wú)霜期(d)
224
192
年平均氣溫(℃)
14.4
11.3
最大動(dòng)土深度(cm)
90
90
7月平均氣溫(℃)
33
29.2
最大風(fēng)速(m/s)
29
29
1月平均氣溫(℃)
-9.8
-11.2
平均風(fēng)速(m/s)
4.8
4.8
年日照時(shí)數(shù)(h)
2957.7
3122.8
風(fēng)向
西北風(fēng)
西北風(fēng)
年輻射總量千卡/cm2150.4
150.4
2水文水資源特點(diǎn)
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(cè)滲組成。由于山區(qū)冰川較少,冰雪融水在地表水資源補(bǔ)給中只占10%,而山區(qū)降水占90%。鄯善縣境內(nèi)地表水的總特征是河流水量小、流程短,水系之間相對(duì)獨(dú)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(nèi)河流均為季節(jié)性河流,年內(nèi)分配不均,汛期流量大,枯水季節(jié)徑流量均較小。河流洪水均為暴雨洪水,洪水過(guò)程線尖瘦,暴漲暴落,洪水峰高量不大,持續(xù)時(shí)間較短。
地下水開(kāi)采方式有坎兒井、機(jī)電井和泉水。地下水系統(tǒng)規(guī)模大,條件多變,承壓水與潛水共存,含水層之間聯(lián)系密切,補(bǔ)給、排泄途徑多樣,含水介質(zhì)結(jié)構(gòu)、邊界條件復(fù)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(shí)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(zhuǎn)化、重復(fù)利用,地下水補(bǔ)給量3.067×108m3,可開(kāi)采量2.813×108m3,實(shí)際引用量2.804×108m3。研究區(qū)地表水資源量0.3681×108m3,引用量0.3366×108m3;地下水補(bǔ)給量0.5848×108m3,其中可開(kāi)采量為0.4679×108m3,引用量0.4964×108m3。各級(jí)渠道防滲率58.57%,綜合渠系利用系數(shù)可達(dá)0.56;灌區(qū)有坎兒井39條,坎兒井的數(shù)量及流量呈下降趨勢(shì)。由于農(nóng)業(yè)灌溉大部分采用傳統(tǒng)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(fèi),加大了用水矛盾。因此,必須改善田間灌溉條件,發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)。
3滴灌條件下節(jié)水研究
鄯善縣光熱條件豐富,葡萄產(chǎn)量高,經(jīng)濟(jì)價(jià)值高,是重點(diǎn)葡萄種植區(qū)。水資源短缺是制約葡萄種植業(yè)發(fā)展的重要因素,必須走節(jié)水灌溉之路[2]。噴滴灌是目前國(guó)內(nèi)外節(jié)水增產(chǎn)效果比較好的田間灌溉工程;但噴滴灌投資大,主要應(yīng)用于高產(chǎn)值的經(jīng)濟(jì)作物,葡萄經(jīng)濟(jì)價(jià)值高,可應(yīng)用噴滴灌工程。噴灌受風(fēng)力和蒸發(fā)量影響較大,鄯善縣平均風(fēng)速4.8m/s,多大風(fēng)天氣,噴灑不均勻度高;年平均蒸發(fā)量3000mm左右,蒸發(fā)損失大。因此,噴灌不適合于鄯善縣。滴灌向作物根區(qū)土壤供水,把田間深層滲漏和蒸發(fā)損失減少到最低;在灌水的同時(shí)還可以進(jìn)行施肥,既減少用工又提高肥效,促進(jìn)作物增產(chǎn)。因此,可采用滴灌節(jié)水技術(shù)。
滴灌實(shí)施前后,渠系防滲工程保持現(xiàn)狀,渠系利用系數(shù)不變。滴灌實(shí)施前為機(jī)電井開(kāi)采地下水,農(nóng)渠輸水灌溉,滴灌實(shí)施后為管道輸水,其綜合利用系數(shù)由0.92增長(zhǎng)為0.95。由于采用滴灌灌溉,減少了田間損失及棵間蒸發(fā)損失,進(jìn)而提高了田間水的利用率,田間水利用系數(shù)由0.81提高到0.95。實(shí)施滴灌部分灌溉水利用系數(shù)由0.75提高到0.90。
滴灌實(shí)施后葡萄灌水次數(shù)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(jié)水效果明顯。滴灌前后葡萄灌溉制度變化見(jiàn)表2。
表2滴灌前后葡萄灌溉制度對(duì)比表滴灌實(shí)施前
滴灌實(shí)施后
灌水時(shí)間
灌水次數(shù)
灌水定額
灌水時(shí)間
灌水次數(shù)
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(jì)
11
700
合計(jì)
21
400
研究區(qū)實(shí)施2萬(wàn)畝滴灌工程,年節(jié)水量0.0558×108m3,減少地下水開(kāi)采量,緩解地下水超采現(xiàn)象。該項(xiàng)目具有極大的示范效益,全縣12.3萬(wàn)畝葡萄,若全部采用滴灌灌溉,則可減少地下水開(kāi)采量0.1986×108m3,使生態(tài)環(huán)境與水土保持朝良性循環(huán)的方向。項(xiàng)目建成后,年節(jié)水量0.0558×108m3,新增農(nóng)田防護(hù)林0.2萬(wàn)畝。項(xiàng)目建成后,新增灌溉效益691萬(wàn)元,經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。項(xiàng)目建成后,可增加農(nóng)田防護(hù)林0.2萬(wàn)畝,使灌區(qū)生態(tài)環(huán)境得到改善,綠色植被覆蓋率加大,固結(jié)了土壤,保持了土壤養(yǎng)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(dǎo)致的坎兒井和泉水日見(jiàn)干枯的現(xiàn)象。
4結(jié)語(yǔ)
節(jié)水型農(nóng)業(yè)是未來(lái)農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向,特別對(duì)干旱缺水地區(qū)的灌溉農(nóng)業(yè)來(lái)說(shuō)尤其如此。節(jié)水灌溉技術(shù)是實(shí)現(xiàn)節(jié)水型農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵,節(jié)水灌溉實(shí)施后可提高灌區(qū)的灌溉水利用系數(shù)與水資源利用率,防止土壤次生鹽漬化;減少由于缺水導(dǎo)致的風(fēng)蝕面積的擴(kuò)大,改善生態(tài)環(huán)境。通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),采取高新灌溉技術(shù),合理利用水資源,提高農(nóng)作物產(chǎn)量,創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。滴灌是一種適應(yīng)于干旱地區(qū)降水稀少、蒸發(fā)強(qiáng)烈、水資源短缺特點(diǎn)的節(jié)水灌溉方式,應(yīng)在干旱地區(qū)經(jīng)濟(jì)作物的灌溉中大力推廣。
參考文獻(xiàn)
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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.
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