山丘区集雨节灌技术

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四川省丘陵山区是季节性缺水较为严重的地区，而要在这些地区修建大中型水利工程，投资较大。实践证明，在丘陵山区修建小、微型水库、塘堰和蓄水池等集雨工程，拦蓄雨水进行集雨节灌，是一项费省效宏的抗旱措施。那么，我们应当通过哪些技术手段来实施集雨节灌呢？为此，笔者近日联系了四川省农科院土肥所研究员赵燮京，请他向大家讲解———

“山丘区集雨节灌技术”是在总结广大农民长期的生产实践经验的基础上，结合现代新型节灌技术而提出的一项配套集成技术。其重点是解决年降雨总量较丰富，但季节性和区域性干旱突出、地形条件复杂、交通不便的山丘区农田的补灌抗旱问题。

山丘区集雨节灌技术的节水、增产原理概括起来是“一增三提高”。“一增”是由于减少了降雨的非生产损失，增加了灌溉水源和灌溉水量。“三提高”是指三个效率的提高：一是减少了输水损失，提高了灌溉水的利用效率；二是因灌溉水量成为可控，提高了作物需水关键时段的灌溉保证率；三是使单位灌溉水能获得更高、更好的产出，提高了水分的生产效率。

“山丘区集雨节灌技术”的技术成熟度高，不仅在我省大部分地区都能应用，而且在我国西南和南方同类型地区也具有很好的应用发展前景。

该项技术主要由三个环节构成。

环节1

微、小型水利工程

集雨开源技术

结合坡改梯工程和土壤改良，系统地进行坡面水系治理，根据地形和集雨面积，利用山丘区自然高差，合理配置“三沟”、“三池”，水窖以及山平塘等微、小型集雨水利工程，就地拦截雨水，就地拦截蓄积雨水，对雨水进行蓄集，减少径流，增加补灌抗旱水源，做到排水有沟，集雨有池，蓄水有库，水不乱流，泥不下山，发挥“小工程、大规模、高效益”的作用。

在蓄水池的建造上，必须充分考虑集流面积和径流系数，尤其应注意坡耕地的集流面积的径流系数往往低于小流域的径流系数；其次应注意选址。池子一定要建在降雨时有径流通过的排洪沟或截流沟附近；三是池子的基础以有基岩为最好；四是池子的有效容积应予充分考虑，农户可根据自己土块大小和所处位置决定。

一般来讲，每亩耕地平均蓄水池有效容积不低于10立方米，土块面积愈小，亩平有效容积愈大，否则因蒸发和渗漏导致有效容积不足。池子的形状应根据基础条件因地制宜，但以圆形或椭圆形最好，不仅牢固而且省工省料。

环节2

低压管道输水和渠道防渗技术

低压管道输水技术具有节水、节能、省地、输水速度快、供水及时、便于田间机械化作业等优点。根据各部分的功能，低压管道输水系统由输水系统、给配水装置、安全保护设备组成。与取水设施、田间灌水设施等共同构成。

通过低压管道输水，对灌溉水进行调配和补充。一是利用虹吸原理，通过封闭式PVC或PE低压输水管道形成快速输水网络，使各丘体之间蓄水池连成整体，能较好地解决丘陵区土渠输水损失大的问题；二是在有条件的地方，结合提灌设备，将低处的集水抽到高位蓄水池，再利用上述输水网络，对各丘体位置相对较低的蓄水池进行水源补充，从而有效地解决山丘区土高水低的难题。

渠道防渗技术的目的，是减少渠道的输水损失。没有衬砌的土渠，渗漏损失量一般占总灌溉引水量的一半，而防渗后的渠道要比防渗透前提高输水能力30%以上。

常见的防渗渠道有砌石护面渠道、混凝土衬砌渠道和砼“U”型渠槽等多种类型，其中砼“U”型渠槽对山丘区最为适合。由于砼“U”型槽断面接近最佳断面，因此具有过水能力大、水流特性好、受力条件好的特点，此外，砼“U”型渠槽还具备占地少、安装方便、工程造价低等优点，特别是山区小股水源的长距离引水渠道采用砼“U”型渠道防渗，效果会更加明显。

环节3

高效节灌技术

在微、小型水利工程集雨开源技术基础上，针对不同作物，可根据自然水压和不同的作物，因地制宜采用以下不同的节灌方式：

一是浇灌。浇灌通常利用水源的自然压差或小型动力泵提供有益压水，采用轻便柔软易于盘卷的轻质管，如PE塑料软管、PVC塑料软管等将有压水输送到田间，然后对作物进行浇灌。浇灌的最大优点是成本低，省水，适应分散的水源和田块。缺点是需人工操作，效率不高。

二是微灌。微灌是利用微灌设备组装成微灌系统，将有压水输送分配到田间，通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种局部灌水技术。微灌按所用灌水器主要分为滴灌、微喷灌和小管出流灌，其中最常用的是滴灌和微喷灌。

三是滴灌。滴灌又称为局部灌水。是利用专门的设备，把经过过滤后的有压水，通过输水管网送到滴头后，再以点滴方式，缓慢、小量、频繁地向植物根部输送水分的一种均匀灌溉方法。滴灌是所有灌溉方法中最省水、省能源的一种灌溉方法，据测算，滴灌的灌溉效率可以达到90%以上，远远高于常规灌溉的利用率。

四是微喷灌。微喷灌是通过低压管道系统，利用直接安装在毛管上，或与毛管连接的微喷头，将压力水以较小的流量喷洒到土壤表面进行灌溉的一种方法。它是在滴灌和喷灌的基础上逐步形成的一种新的灌水技术。由于微喷头出流孔口和流速均大于滴灌的滴头流速和流量，从而大大减小了灌水器的堵塞。微喷灌适合在国有果园、苗圃和大棚中应用，节水省工、省肥效益明显。

五是喷灌。喷灌是将有压水通过压力管道输送到农田，经专门的设备把水喷射到空中，形成细小水滴，均匀的灌溉方法。喷射到空中形成细小水滴，均匀地洒布落下，达到灌溉的目的的一种节水灌溉技术。喷灌几乎适应于所有的作物，对地形适应性也很强，特别适宜于复杂地形、土壤透水性强、进行地面灌溉有困难的山丘和坡地。喷灌水的利用率可达到60%－85%，有良好的增产增收效果。

小型移动式喷灌机特别适合于山丘区。该机组机动灵活，投资少，对田块、地形及小规模农户经营适应性强，具有设备利用率高、单位面积投资低的优点，可以充分利用山丘区各种小水源进行移动式喷灌和浇灌。

小型移动式喷灌机可分为手抬式和手推式两种类型。

手抬式移动式喷灌机由水泵、动力、软管、竖管、喷头和三角架组成。喷头一般采用中压摇臂式，操作时为防止水喷洒在动力机上或动力线被水淋湿，宜选用可控角度喷头。动力可以是电动机、汽油机或柴油机，用电机作动力时最好采用潜泵。动力多与水泵直联。该机具有结构简单、重量轻、体积小、、使用灵活、价格低廉和移动方便的特点。特别适用于丘陵、山区地块零星、水源分散的农户抗旱需要。

手推式移动喷灌机是将喷灌系统中有关部件组装成一体安装在手推车上，组成可移动的作业机组。因其结构紧凑、机动灵活、机械利用率高，单位喷灌面积的投资低，能够一机多用，是目前我国农村应用较为广泛的一种喷灌系统。该机具有省水、省地、保土、增产和适应性强的特点，特别适合田间渠道配套性好或水源分布广、取水点较多的地区。对季节性和区域性干旱严重、地势起伏不平的丘陵地区非常适用。

六是喷水带。喷水带是一种新型节水灌溉技术。经多年来在全国多点示范使用，显示出经济、实用、易于推广等优点。喷水带具有安装、收卷、拆卸方便的优点，故不影响耕作，适合山丘区多熟农作制条件下的灌溉，可广泛应用于集约化条件下的丘陵区坡耕地大田作物。

此外，节灌技术还可与中、大型养殖场的沼气建设相结合，将沼液提灌到一定高位的蓄水池进行稀释，再采用PVC低压管道快速将水输送到田间满足不同节灌要求，不仅能有效缓解养殖场的污染和山丘区水源缺乏问题，还能减少化肥和农药的用量。

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节水增产效果显著

“山丘区集雨节灌技术”主要体现在三个方面：一是能有效利用降雨径流30－50毫米，亩增加灌溉用水20－30立方米；二是可以使输水损失降低40%以上，节水30%－50%；三是每亩能够节约人工费50－60元，增产10%－30%，增收70－90元，亩节支增收120－150元。
在集约化条件下，结合抗旱、保水化控技术，在果树、蔬菜等经济作物及苗圃上可以取得更好的节水增产效果。