水利工程论文-关于济南泉水补给区发展高效节水农业的思考.doc

水利工程论文-关于济南泉水补给区发展高效节水农业的思考摘要：济南泉水补给区发展高效节水农业尤为重要。应采取兴建地表微型蓄水工程，限量开采地下水，重视非工程节水，进行节水技术组合等措施，达到即保泉又发展的目的。关键词：济南泉水补给区高效节水农济南泉水补给区(简称补给区)位于济南市南部，面积约1500km2，90%以上为石灰岩山区。由于地理位置原因，区域内地表水、地下水都是济南市城市和工业的重要水源，境内可利用水十分短缺。“三座大中水库”转为向城市供水，地下水因保泉不能大量开采，而建设省城后花园需水量有增无减。如何解决补给区的农业用水是摆在我们面前亟待解决的问题。一、发展高效节水农业的必要性和可行性1.1发展高效节水农业势在必行区内水资源比较贫乏，灌溉用水严重不足，已成为制约南部山区农业持续发展的“瓶颈”。原用于农业灌溉的卧虎山、锦绣川水库转向为城市供水，狼猫山水库供水工程也已竣工，城乡用水矛盾尖锐。泉水是济南的特色，也是迈向名牌城市最强有力的竞争条件。从1975年至今，泉水每年出现断流，最长达两年半。采取引黄保泉、库水“农转非”、逐渐关闭市区自备井等措施后，2001年9月17日趵突泉开始喷涌，但2002年春节后(3月3日)趵突泉水位突然下降以致停喷，其主要原因是补给区内开始抽水抗旱。目前区内农业有效灌溉面积约占农用地面积的30%，“三灌”面积更是少得可怜，约占农用地的1%，灌溉水的有效利用系数不到0.5，发展都市化农业、旅游观光农业、出口创汇农业等都需要增加灌溉用水量。由此看出，补给区内可利用灌溉水有限而宝贵，单采用一般节水灌溉技术是不够的，必须发展节水农业，并且体现“高效”二字。1.2发展高效节水农业完全可行补给区多年平均降雨量730mm，超过全市平均值；地表径流系数多在0.20.3之间，年平均径流量2.56亿m3；地下水埋深一般150m以上，深者达500m。雨季地表水较多，但利用率低，还有较大开发潜力。在“市长二号工程”二期项目实施期间(19982000年)，补给区内西营、柳埠、锦绣川、仲宫、高而五乡镇建成塘坝25座、蓄水坝320道、水池1100个、旱井11200眼，但灌溉配套一直没有落实，多数农民还是采用传统的灌溉方式，费工、费时、费力、费水。发展节水农业所采用的技术措施均已成熟。旱地农业技术有许多科技成果，节水灌溉本区也有示范样板，水土保持技术和经验更丰富。以前，这些技术在推广使用时，由于分属于不同部门，多为单打一示范，没有进行有效组合，达不到高效节水的目的。二、高效节水农业模式探讨2.1补给区高效节水农业的特点(1)水资源特别匮乏。因水资源用途的多元化，多数旱地只能进行有限的补充灌溉，起“关键水”的作用。(2)灌区小而散。由于地形变化大，水源分散，很难形成较大的灌区，一般灌区某些节水灌溉设施和技术在这里不适用。(3)经济基础薄弱。属全市贫困落后地区，经济条件较差，节灌设施和机具以中小型或廉价为主，有条件的可以引进一些现代化的设施。(4)果园节水是重点。林果业已成为补给区农村经济主导产业。目前林果面积已达41000hm2，人均0.080hm2，且规模还将扩大，而水浇面积只占果园总面积的28%。2.2发展高效节水农业的生物机理发展高效节水农业在理论上是有根据的，其遵循的生物机理归纳如下：(1)作物对一种环境因素的往往与另一种环境因素密切有关；(2)作物在保证适宜的土壤水分后，水就不再成为产量的限制因素；(3)构成作物组织的水量仅占作物生育期需水量1%左右，另外99%的水用于植株蒸腾、棵间蒸发；(4)在作物需水量最多、对缺水最敏感的时期进行适时适量的灌溉，与在整个生育期多次灌水相比产量相差无几，而用水量却显著减少；(5)缺水作物利用有限水进行补充灌溉增产是显著的，但又是有限的。2.3发展高效节水农业的思路补给区发展高效节水农业的思路是：综合运用降水就地叠加富集理论、水量平衡原理、模糊综合评判优选法、系统工程原理等，在总结当地节水经验、学习国内外先进技术和方法的基础上，考虑不同水源状况、经济条件、农业生产方式和农业现代化进程等，从水资源合理开发入手，进行旱地农业、节水灌溉、水土保持等技术的优化组合，充分利用天然降雨和土壤的调蓄能力，确保作物需水关键时期的水分供给，抑制田间水分的无效消耗，提高水的利用率和水分生产率。节水农业是一项系统工程，只有各种节水措施在相互影响、相互制约中共同发挥作用，才能达到高效节水的目的。节水综合措施体系见框图。2.4发展高效节水农业的效益补给区发展高效节水农业，使无灌溉条件的雨养农业也可以浇“关键水”，可扩大灌溉面积210万hm2，每年啬收入3500万元以上；可有效地遏制滥打深井的势头，每年减少地下水开采量2000万m3以上。三、高效节水农业的工程措施3.1合理开发利用水源补给区内地形比较复杂，灌溉水源有河道、水库塘坝、大口井、深机井、水池水窖等多种类型。河道、大口井旱季多数干涸，“三座大中型水库”的水大部分“农转非”，小型水库半数以上为病险库，深井水因保泉、成本高等不能大量提取。在该区域解决灌溉用水，一是靠打深井提水，二是蓄地表水。打深井应严格限制，兴建水库、塘坝等较大蓄水工程无适宜条件，而有的果农在园内建设微型蓄水工程，即走“一园一池，一亩一窖”的路子获得成功。在补给区内，因地制宜兴建星罗棋布的旱井、水窖、水池等微型蓄水工程，利用山地的自然落差进行自压(或加压)灌溉是一项重要兴措。具有投资少、工期短、见效快的特点，适应山区地形变化复杂、一家一户经营的特点。既能“梯度开发”水源，又有利于水土保持。3.2选择适宜节灌形式因该区域水源多为有限水，若采取地面灌溉或大水漫灌，水量严重不足。为了充分利用有限水发展灌溉，必须采取微喷灌、滴灌、小灌出流等先进微灌技术，在作物形成产量的关键期，根据土壤含水量适时、适量进行非充分灌溉。柳埠镇王家村利用上游微型蓄水工程发展果树自压微灌，仲宫镇王北村利用机井水发展果树微灌，均获得较好的效益。据调查，补给区内果树微喷灌、滴灌总面积不足300公顷，且以小管出流为主。3.3搞好水保坡面治理水土保持坡面节水工程措施有大穴整地、水平阶整地、梯田建设、山坡截流沟等。补给区多为土石山区，土层瘠薄，兴建梯田投资较大。仲宫小流域2001年秋后，把67hm2荒山改建成353块高标准水平梯田，砌石堰1.1万m3，填客土8.0万m3，投资120万元，投工6.0万个。四、高效节水农业的非工程措施4.1农艺措施深耕蓄水保墒。加大耕作层深度，利于土壤水分的深层蓄积，减少地面蒸发耗水量。对于果园来说，不可能实行全耕，可采取“虚实并存”的耕作技术。地面覆盖技术。秸杆覆盖、地膜覆盖等可明