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【摘要】自2014年柴窩堡湖“休耕補湖”生態修復治理工程實施以來，柴窩堡灌區一直處于休耕狀態，長時間的休耕導致部分耕地鹽漬化、沙化，為避免引發繼柴窩堡湖急劇萎縮后的次生生態問題，對柴窩堡灌區采用農田水利高效節水灌溉技術進行復耕顯得尤為迫切。文章結合灌區水文、土壤、氣候等條件，通過分析比較不同高效節水灌溉方式的節水性、經濟性、適用性，提出柴窩堡灌區復耕的高效節水灌溉發展思路。
【關鍵詞】柴窩堡灌區高效節水發展思路滴灌
1灌區基本情況
柴窩堡灌區為一般中型灌區，現有耕地1381.73hm2，屬重干旱地區，灌溉地表水源主要有白楊溝及三個山河水，不足水量抽取地下水。通過白楊溝渠首、三個山引水渠首引水，經干渠、支渠、農渠進入灌區進行灌溉，歷年灌溉方式為漫灌，水資源利用系數僅為0.45。柴窩堡灌區位于柴窩堡湖周邊，由于近年城市用水不斷增加、氣候變暖、農牧灌溉等原因，柴窩堡湖湖水面積由多年前近30km2急劇萎縮至2014年的0.18km2，幾近干涸。針對柴窩堡湖面萎縮、水位下降等問題，柴窩堡片區全面實行“休耕補湖”、“限采地下水”、“關停農用機井”等生態修復措施，減少用水全部補入柴窩堡湖內，2020年湖面面積已從0.18km2恢復至20.92km2，標志著烏魯木齊市最大的天然淡水湖、重要的生態屏障和水源地的生態環境惡化趨勢得到有效遏制［1］。7年時間里，灌區耕地全部休耕，停止三個山、白楊溝河農業灌溉用水，關停24眼農用機井，周邊農田、草場灌溉可用水量幾乎為零，植被枯死，土地裸露，養分流失，受干旱、大風、缺水等不利因素影響，部分耕地不同程度地出現了鹽漬化、沙漠化，風沙天氣明顯增多，次生生態問題開始凸顯。在保證柴窩堡湖最小生態需水基礎上，充分利用農田水利高效節水灌溉技術對柴窩堡灌區進行復耕顯得尤為重要。
2節水灌溉方式選擇
目前，我國高效節水灌溉技術主要包括低壓管道灌溉、滴灌、噴灌三種。應結合灌區的水利、土壤、農作物、天氣等各種基本條件，因地制宜地選擇合適的節水灌溉方式。柴窩堡灌區處于重干旱區，降雨量少，蒸發量大，且年平均?8級大風149天，是新疆有名的“百里風區”之一，加之休耕太久，農田水利設施基本損壞，故不適合推廣管道灌溉、噴灌等高效節水灌溉技術。而滴灌技術廣泛適用于果樹、蔬菜、經濟作物等灌溉，節水效果明顯，地形適應能力強，灌溉均勻度高，還能有效解決低處積水、高處積鹽形成的鹽漬化問題，滿足柴窩堡灌區復耕實際需求。本文就加壓滴灌、自壓滴灌兩種節水灌溉方式進行分析研究。根據新疆自治區質量技術監督局《農業灌溉用水定額》(DB65/T3611－2014)，達坂城區常規灌溉方式平均灌溉定額為350m3/畝，水資源利用系數0.45，節水灌溉方式平均灌溉定額為220m3/畝。
2.1加壓滴灌方式。利用現有渠道輸水系統，在田間地頭布設加壓系統進行滴灌。滴灌首部至渠首渠系水資源利用系數為0.81，節水灌溉首部至田間灌溉水資源利用系數為0.9，節水灌溉毛定額302m3/畝，灌區節水灌溉需水量626萬m3，與常規灌溉方式相比，年節水總量為987萬m3。實施節水加壓灌溉畝投資1850元，總投資3834萬元，年運行電費545萬元，后期運行管理技術性要求高，投入大。
2.2自壓滴灌方式。從干渠合適位置取水建自壓首部，布設輸水管網，充分利用柴窩堡灌區明顯地形高差進行自壓滴灌，節水灌溉首部至田間灌溉水資源利用系數為0.85，節水灌溉毛定額為259m3/畝，節水灌溉需水量537萬m3，與常規灌溉方式相比，年節水總量為1076萬m3。實施自壓滴灌畝投資2700元，總投資為5596萬元，無運行電費，后期運行管理技術要求低，投入小。通過綜合比較分析加壓滴灌與自壓滴灌可知，自壓滴灌一次性投資大，但能借助于柴窩堡灌區的天然地形差，運行管理技術要求較為簡單，便于操作，節水量大，運行費用低等;而加壓滴灌后期運行持續投入大，管理技術要求高，且需專業技術人員進行管理，運行電費高。兩者相比，柴窩堡灌區推薦使用自壓滴灌，每年需水量為537萬m3，僅占柴窩堡湖水資源可利用量7754萬m3的6.92%。
3灌區高效節水灌溉發展思路
3.1推進灌區規?；c集約化發展。通過承包、土地流轉等方式，改變現有的分散式農業種植模式，推進適度規?；N植、統一化管理。農業生產種植統籌安排規劃，機械化對大塊農田進行平整、修復，促進標準化農田建設，逐步由分散式低效種植向集約化高效經營轉變，形成農田水利高效節水灌溉工程的統一布網管理和使用。不僅可大幅度降低滴灌系統建設管理成本，還能增加節水灌溉效益，達到水資源利用率最大化，促進灌區灌溉節水工作取得實效。
3.2實現水資源配置最優化。在高效節水灌溉布網工程具體規劃設計前，必須對灌區的土壤、氣候、水文、水資源量及地理位置等因素進行現場實地考察，全面系統地分析研究，準確掌握農業灌溉可用水總量及來源，對灌區灌溉所需最大用水量及最小用水量進行科學預估，避免產生投入性資本浪費。把水資源的優化配置滲透到農作物生產過程中，如在生長期間的灌溉次數、灌溉周期、灌溉定額等，對灌區的用水情況隨時調節，使灌區的發展和水資源的最優化配置能夠科學融合到一起［2］。
3.3合理規劃節水布局。不斷優化設計方案，避免節水灌溉工程與灌區農業種植方案不匹配，設計方案與農田基本情況不相符，使節水灌溉工程建設流于形式，無法發揮預期效果。設計人員應熟悉滴灌相關設備及材料的基本性能，在設計節水滴灌工程時，注重對首部樞紐系統的優化，特別是滴灌管網的布置，應對農作物種植方向進行科學定位。在設計輸配水管道時，要合理預判管道流量大小，保證使用過程中的輸水安全;要優化首部過濾結構，根據灌溉用水水質情況，確定合適的過濾方式，柴窩堡灌區建議選擇網式過濾。同時還需考慮管材材質的抗氧化性、抗老化、滴灌器的灌水均勻度、滴灌管的行距、滴頭的抗堵塞性能等能否達到灌溉實際需求，切實保障管網規劃設計的科學性、合理性，達到理想節水效果。
3.4確保灌溉技術和種植作物相匹配。針對灌區已出現的鹽漬化、沙漠化，宜采用種植技術對灌區因休耕出現鹽漬化的農田進行生態整治，減輕鹽漬化的形成。種植作物應優先選擇苜蓿、紫菀等耐旱、耐堿、抗沙、適應性強的牧草品種，還可以選擇種植一些根系較為發達的耐旱性、耐貧瘠、易生長的樹木等，紅柳可作為鹽堿地樹木種植的首選樹種。在種植種類確定后，優化灌溉技術方案設計，使其在灌溉過程中能夠與實際生產中作物種植結構科學合理的相匹配，如滴管間距等，避免發生所種植物屬于生長密集的作物，而灌溉技術卻采用了適合于生長疏松作物的技術等問題。
3.5重視節水灌溉工程的管理。由于灌溉工程普遍存在“重建設、輕管理”問題，投入運行后，將節水設備及操作規范移交于種植管理單位，明確責任，落實管護要求及運行方式，簽訂節水灌溉工程后期管護責任書，確保節水工程建設與管護責任有機結合，促進節水灌溉工程能夠長期有效運行。同時設立一定的管護資金和提供人才技術支持，由專門的技術服務機構定期對節水工程進行技術性指導、維護和處理，灌溉管理者準確掌握節水灌溉運行操作基本要求，避免建設和使用嚴重脫節。
4結語
實現柴窩堡灌區高效節水灌溉，合理利用有限水資源，不僅可推動柴窩堡地區的農業經濟發展，關鍵還能緩解柴窩堡湖生態環境修復治理引起的次生生態問題，因此，加快柴窩堡灌區農田水利高效節水灌溉的建設步伐迫在眉睫。除了選擇合適的節水灌溉技術，還應在技術實際運用過程中，加強節水灌溉管理技術相關知識的專業學習和培訓，加大運行管護力度，保證節水灌溉技術在實際運用中達到應有的效果，實現農田水利工程的節水型發展［3］。
參考文獻
［1］張衛東，安沙舟，張勇娟，等．柴窩堡湖濕地植物群落結構的變化研究［J］．新疆農業科學，2016，53(9):1734－1742．
［2］馬建琴，魏蕊，張鵬．基于免疫進化的粒子群算法在灌區水資源優化配置中的應用研究［J］．華北水利水電學院學報，2011，32(5):35－38．
［3］買小虎．農田水利工程中節水灌溉技術的應用研究［J］．農業科技與信息，2020(4):88－89．
作者:李曉麗 單位:烏魯木齊市達坂城區河湖管理中心(水利管理站)