作者：尹肖飞 张劲梅 杨玉辉
摘要从气温、降水量、蒸发量、地下水位等方面分析了突泉县气候变化规律,阐述了突泉县水资源概况,提出推广高效节水灌溉技术的措施,以减少经济社会发展对水量的需求,缓解水资源供需矛盾。
关键词水资源现状;节水措施;内蒙古突泉
随着经济的高速发展,用水量成倍增加,而气候变暖导致蒸发量增加,降水量减少,致使水资源匮乏的状况变得愈来愈严重,合理用水保护地下水资源已成为当前重中之重。
1气候变化规律
1.1气温
以10年为1个周期,分析突泉县气温的变化规律。1961~1970年年平均气温为4.8℃,1971~1980年年平均气温为5.0℃,1981~1990年年平均气温为5.4℃,1991~2000年年平均气温为5.7℃,2001~2009年年平均气温为6.1℃。20世纪80年代起升温速度加快,尤其是2007年年平均气温高达7.5℃,目前是建站以来气温最高时期。年平均气温每10年上升0.2~0.4℃。
1.2降水量
降水量是突泉县水资源主要来源之一。据30年(1971~2000年)资料可知,突泉县年平均降水量为415.0mm。1961~2009年的降水量以10年为1个周期,年降水量变化不是十分明显,但近20年来出现大旱大涝现象非常频繁,同时降水的时空分布极不均匀。1991年、1993年、1998年降水量都在600mm以上,1995年、1997年、2004年、2006年、2009年降水量只有约200mm,尤其2009年7月降水量只有24.3 mm,是建站以来的最小值,这种时空分布极易形成气象灾害,旱灾和局地洪涝发生次数明显增多。
1.3蒸发量
据30年资料可知,突泉县年蒸发量为1 950.1mm,为降水量415.0mm的4.7倍。采用降水量减去同期蒸发量[1]的方法,从水分平衡的角度来分析突泉县水分盈亏状况,差值为正,表示水分为盈,反之为亏。突泉县历年降水量415.0 mm与蒸发量1 950.1mm的差值为-1 535.1mm,年蒸发量远远大于降水量,一年四季均处在亏缺状态,其中春季亏缺最为严重。进入2000年以来,气温明显偏高,降水量偏少,蒸发量增加,使水分亏缺严重。
1.4地下水位
从改革开放以后,农民实行包产到户,为了各自的利益,挖井取水,盲目争夺地下水资源。矿山为了经济效益,扩大生产规模,无节制地利用地下水资源,使地下水位埋深由20世纪80年初的4.09m下降至5.19m(2009年底水利局公布的数据)。
2水资源情况
突泉县境内较大的河流有5条,即蛟流河、大额木特河、小额木特河、他克吐河、水泉旱河;人均占有水资源量1 267 m3,地下水总储量为40 700万m3,可利用水资源总量39 266万m3,地下水可开采量为15 398万m3,多年平均径流量11 200万m3,多年地下水位深度(指的是埋深)5.19m,工业用水2 831万m3,农业用水18 309万m3,生活用水736万m3,其他用水127万m3(各用水量为2009年底水利局公布的数据)。
3节水措施
突泉县是农业大县,全县有耕作面积18万hm2,水浇田5.33万hm2。从2009年水利局公布的工业用水、农业用水、生活用水和其他用水数据可知,农业用水量最多,因此推广节水灌溉非常必要。
3.1喷灌技术
喷灌是利用专门的设备把水加压[2],或利用水的自然落差将有压水送到灌溉地段,通过喷灌器喷射到空中形成水滴,像下雨一样喷洒到作物上和田间的灌水方法。此方法可人为控制灌水量,对作物进行适时适量灌溉。不产生地表径流和深层渗漏,与地面灌溉相比可节水30%~50%,增产20%～30%,而且灌溉均匀、质量高,有利于作物生长发育、减少占地,能扩大播种面积10%~30%。并且能够调节田间小气候,提高农产品质以及对某些作物病虫害起防治作用,有利于实现喷灌机械化、自动化。
以大型喷灌和半移动式喷灌为例:低压管灌种植玉米用水2 700~4 200m3/hm2,用大型喷灌用水1 650~2 400m3/hm2,节水1 050~1 800m3/hm2,且增产1 200~7 500kg/hm2,纯增收2 400~7 500元/hm2;用半移动式喷灌用水1 800~2 700m3/hm2,节水900~1 800m3/hm2,增产600~4 500kg/hm2,纯增收1 200~3 900元/hm2。由此可见,无论是大型喷灌还是半移动式喷灌都比传统的低压管灌要节水,并且增收。如果全县水浇全部使用半移动式喷灌灌溉,按下限计算可节约用水5 600万m3。
3.2微灌技术
微灌技术是一种新型的节水灌溉技术,包括滴灌、微喷灌、脉冲微喷灌、渗灌等。滴灌是将输水管中的有压水流通过消能滴头[3]。以水滴的形式,一滴一滴地滴入土壤的灌溉方法。滴灌的效果与地面灌溉或喷灌不同,只是湿润作物根系附近的局部土壤。常用于果树灌溉,其灌水所湿润土壤面积的湿润比只有15%～30%。因此,滴灌非常省水。由于滴灌是缓慢给水,灌水流量小,管内水的工作压力和摩擦损失都小,所以其能耗很低、均匀度较高。
3.3地面灌溉田间节水技术
传统的地面灌溉方法(如畦灌、沟灌、块灌、漫灌),灌溉效率较低,灌水不均匀,造成严重的深层渗漏和无效排水。突泉县推行的节水措施有:在地势平坦的土地上,大畦改小畦、长沟改短沟、平整土地,实行田园化建设,每次灌水量可控制在11 250m3/hm2以内,棉花、玉米、高粱等中耕作物可采用沟灌和隔沟灌。改进沟畦技术简单易于操作,只需一定的劳动力投入,可在我国广泛推广应用。
4结语
近些年气温逐渐升高,降水量明显减少,蒸发量增加,地下水位下降。气温升高使降水量减少蒸发量增加,降水量减少蒸发量增加又迫使气温升高,因此高温-少雨、少雨-高温已形成恶性循环。突泉县是农业大县,每年的4~9月是农业用水的高峰,搞好农业节水是保证突泉县水资源持续开发利用的重点,应合理利用现有水资源,在全县内大范围推广节水灌溉,保护地下水资源[4]。
5参考文献
[1] 程维新,胡朝炳,张兴权.农业蒸发与作物耗水量研究[m].北京:气象出版社,1994.
[2] 姜开鹏.节水灌溉工程实用手册[m].北京:中国水利水电出版社,2005.
[3] 李宗尧.节水灌溉技术[m].北京:中国水利水电出版社,2004.
[4] 金成浩.浅谈节水灌溉的重要意义及节水措施[j].吉林蔬菜,2009(6):95.
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