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摘要:現階段,我國西部牧區部分草場面臨著草原沙化,生態環境嚴重破壞的問題,直接影響了我國西部地區居民的生產與發展。本文立足于西部牧區的發展現狀,分析了高效節水灌溉技術的應用過程,提出了有效的解決措施,為實現牧區草原的循環發展、支持國家“西部牧區高效節水灌溉技術與集成應用”項目,努力實現西部牧區草原生態環境的恢復提供參考。
關鍵詞:西部牧區;高效節水灌溉技術;技術集成應用
我國西部地區,由于居民對水資源和草場的不合理利用,以及風沙的不斷侵蝕,一些牧區的草場已經發生了嚴重退化。加之,西部地區深居內陸,屬溫帶大陸性氣候,降水極少,使得牧區土地荒漠化不斷加劇,居民生產生活用水遭到了嚴峻的挑戰。
1發展高效節水灌溉技術的必要性
1.1氣候問題和人為問題造成的水資源短缺我國西部地區深居內陸、氣候干旱、全年降水較少,造成地表水和地下水源儲量不足,同時夏季氣溫較高,水資源蒸發量較大,加之,西部地區風沙大,荒漠化較嚴重,所能儲存的地表水和地下水較少,居民在生產生活中沒有采取合理的灌溉和使用方法,造成水資源的浪費和流失。另外,一些水利灌溉工程使用年限較長,工程部件老化,年久失修,缺少人工維護,導致水利灌溉工程的功能沒有得到充分發揮。
1.2實施高效節水灌溉技術以適應西部大開發戰略發展要求從全國的經濟發展狀況來看,我國東西部經濟發展差距較大。西部地區深居內陸,交通上受到了很大的限制,不利于發展工業,但在農業上有較大的發展潛力。實施高效節水技術既符合西部大開發戰略的要求,促進該地區水資源的可持續利用,利于當地農業的良性發展,還能在一定程度上提高居民的收入水平,保證了當地居民的生活安定,也保證了我國民族團結和穩定。
1.3實施高效節水灌溉技術以適應我國西部地區經濟的可持續發展西部牧區草地荒漠化問題已日益突出,同時一些灌溉水利設施老化和失修,造成水資源的大量浪費,這些問題制約了我國西部牧區農業的發展。通過實施高效節水灌溉技術以改進傳統的灌溉技術,改善我國西部牧區的生態環境,加速轉變牧區生產方式,從而恢復草場的生態環境,為實現牧區草原的可持續發展作出巨大貢獻。
1.4實施高效節水灌溉技術有利于改善西部牧區缺水的現狀高效節水灌溉技術符合資源可持續發利用,能夠為西部牧區創建良好的生態環境。基于發展現代農業和促進農村水利工程現代化的需求,發展高效節水灌溉能夠緩解西部牧區缺水的現狀、調整農業和農村的產業結構,實現居民經濟收入的增長。
2高效節水灌溉技術及其優缺點
2.1噴灌噴灌技術是利用噴頭進行灌溉,根據壓力的大小,將噴頭分為低壓、中壓、以及高壓噴頭。噴灌一般都是根據不同的地形采用不同的方式,例如,在丘陵地區農作物較低矮,可采用噴灌的方式。噴灌在露天射程較大,噴射范圍較廣。同時,采用噴灌技術所需鋪設的管道較少,布置較為方便,花費成本較低。現階段,科技發展較為迅速,噴灌技術也在不斷提高,一些噴灌的噴頭在生產中采用塑料材料,這在一定程度上節約了購買成本。我國西部地區多風沙,在風力的作用下,噴頭射出的水會隨著風向的改變而改變,造成噴灑出的水分布不均勻的狀況,還有可能造成水資源的浪費;噴頭噴射的范圍較廣但其噴射出的水對遠近農作物的影響力度不同,較近的農作物影響較大,可能會造成農作物的損傷;另外,為保證噴頭的工作效率,在使用噴頭時要對其施加壓力,這就需要投入資金,增加了運行的成本。
2.2微噴灌微噴灌技術是為了實現噴頭能進行點噴和各式各樣噴灌的目的,改變噴頭的噴射方向,使其變成折射,同時與旋轉相結合,保證噴頭能夠無障礙旋轉噴射。微噴灌技術實現了對水源的合理利用,但只能運用于大棚或是一些矮小的作物種植區。微噴灌技術射程近,且出水量較小、噴灑較為均勻,不會對農作物形成較大的打壓力,有利于保護農作物不被損傷,能夠有效的節約用水,在我國西部牧區可投入使用。但是,由于其噴射范圍較小,射程較近,在管道鋪設過程中需要使用較多的管道和噴頭,因此成本較高。
2.3滴灌滴灌技術是采用滴頭在植物的根部進行灌溉。這種技術主要運用于平地和丘陵地區。滴灌采用的滴頭主要是壓力補償式和內鑲式,內鑲式滴灌不具備調節壓力的功能,所以不能控制出水量的大小,同時,不能埋入土內,影響農作物的生長。壓力補償式噴頭則有效地避免了內鑲式噴頭的缺點,能夠控制壓力,調節水流出水量,但投入的生產成本較多。滴灌技術能將水源輸送到農作物根部,高效率的利用水資源,但其滴灌過程中花費的時間太長。
2.4微噴帶微噴帶技術是利用特殊的技術方法在鋪設的管道上打孔,使水源能夠通過孔洞噴射出來。鋪設過程中操作簡便,且出水量較多、噴射均勻、且成本較低。該技術彌補了滴灌、微噴灌、噴灌技術中的缺陷,但是,微噴帶技術中的管道中的孔不能夠自行調節,也就是管道中的出水量不能夠控制,一旦對其壓力產生變化,出水量就發生變化;另外,一般在管道的連接處大多采用的是鐵絲進行固定,壓力增加時,連接處承受壓力能力較差,可能會導致連接處脫節,造成水資源浪費。
2.5其他方式除了上述幾種較為典型高效節水灌溉方式外,還有其他的可利用方式,如滲灌、溝灌等,需要根據不同類型的草地的耗水規律采用不同的灌溉方法。
3高效節水灌溉技術發展路線
3.1優化水資源配置我國節水灌溉技術發展較晚,且一些技術還不夠成熟,相關水利工程設計人員應根據西部地區不同氣候、自然地貌以及水資源的分布特點等綜合考慮,應保持水—草—畜之間的生態平衡,實現分質供水,使水資源得到優化配置。
3.2明確出發點為有效促進高效節水灌溉技術在我國西部牧區的應用,相關工作人員在建設規劃時要細致分析西部地區的自然環境和地理環境,建設高效能的節水灌溉工程。首先,根據西部牧區典型的地理環境特點,采用灌溉技術與科學技術相結合的手段,研制出水勢能自壓灌溉、風能及太陽能取水的綠色節能灌溉裝備,發展適宜西部牧區農業灌溉的高效節水方法。其次,要形成西部牧區高效節水灌溉的系統技術,形成節水優質高效灌溉制度和高效用水模式,為西部牧區打造綠色循環的生態環境系統。最后,要建立西部牧區水資源高效利用和生態系統動態監測數據庫,收集各種節水灌溉工程的數據信息,并分析其中存在的優缺點,建立互聯網共享平臺,成立西部牧區節水示范區。
3.3因地制宜在我國西部牧區推廣實施高效節水灌溉技術,需要細致考慮當地的經濟發展狀況、農業發展水平以及自然地理環境因素,因地制宜的發展高效節水灌溉技術。另外,在技術的推廣速度上不宜過快,要符合當地經濟的發展速度和農民的發展需求,同時,不能降低灌溉技術的質量要求,要將科學技術與灌溉技術相結合,采用高效率的灌溉技術。如:管道式噴灌、微噴灌以及固定式滴灌等技術。
4結語
隨著氣候的變化和人類不合理的利用,西部牧區部分地區面臨著水資源嚴重短缺的問題,牧區草場已經出現嚴重退化的現象,土地沙化問題也日趨嚴重,不僅制約了我國西部地區經濟的發展,還給我國西部牧區生態文明建設造成了巨大的壓力。發展高效節水灌溉技術,有利于我國西部地區草原生態保護,減緩草場退化,實現牧區經濟的可持續發展。
作者:趙文東 單位:夏河縣水務水電局水利技術綜合服務站