来源:中国环境资源网 作者:中国自然资源学会 更新时间:2005-11-21 10:38:40
提 要 针对黄土高原蓬勃发展的窖灌农业,提出 3 种水窖配置模式:峁顶光头式;路旁葡萄串式和场、院、凹地单点式。为了高效利用水窖集蓄的雨水资源,文中推荐自压微灌、外动力加压微灌、坑灌和水肥穴灌等 4 种窖水高效利用技术。
关键词 窖灌农业;水窖;配置模式;微灌
中图分类号 S275
文献标识码 A
文章编号 1000-3037(2000)02-0184-05
水窖在黄土高原历史悠久。据宁夏《平原县志》记载,同心县预旺乡在元代以前就有水窖。甘肃、陕西等地至今尚保存有明、清时期的水窖。据 1985 年《黄河流域黄土高原地区水土保持专项治理规划》统计,黄土高原地区共有水窖 150.83 万眼,总容量 5866.48万m3。同时,水窖拦蓄地表径流,减轻土壤冲刷,起到保持水土的作用。
黄土高原属资源性缺水地区。随着工农业的飞速发展,黄土高原的水资源供需矛盾日趋紧张,如何高效利用雨水资源,维持农业的可持续发展,已成为人们的共识。进入 20 世纪 90 年代,水窖这一古老的汇集雨水的小型蓄水工程,也突破了传统的主要用于解决人畜饮水的模式,向“窖灌农业”的深度发展,对促进黄土高原农业的发展起到了巨大的作用。地处渭北旱塬的富平县底店乡,北依“北山”,水资源极缺,近年由于大力发展水窖,出现了“千年旱塬疑无路,窖灌农业又一春”的大好形势,利用窖水,开展苹果节水灌溉,取得了很好的效益。本文将对窖灌农业中水窖的配置模式和窖水高效利用技术提出一孔之见,以期对“窖灌农业”的发展有所裨益。
1 水窖配置模式
目前,黄土高原的水窖配置,常见有下列几种形式:
1.1 峁顶光头式配置模式
黄土高原的丘陵沟壑区,地面被冲蚀成一个个孤立的山峁,农田主要分布在峁坡、梁、沟掌中,靠天吃饭,没有灌溉条件。针对这一具体情况,榆林市水利水土保持局在本市的余兴庄乡实施了“峁顶光头式”水窖配置模式。这种配置模式,首先选择离村庄较近,基本农田和经济作物比较集中的山峁,将山顶推平,然后开挖窖体,用块石或青砖圈砌蓄水窖,窖体呈“十”字形,圆拱直墙式断面,矢高 1m,墙为 24 墙砖砌,水泥沙浆抹面防渗,窖的容积为 300~800m3。窖顶集雨面为素混凝土现浇防渗地坪,面积 300~800m2。地坪形状随地形而异,一般为圆形和长方形,四周向中心倾斜,以利雨水汇集。汇集的雨水经两级沉沙池过滤将泥沙污物沉淀,清水流入窑窖储存,供灌溉和人畜饮水之用(图 1)。这种窑窖工程量大,每立方米容积的材料费约 108 元。在窑窖的受益面积内,多为梯田果树(如栽大扁杏)。在榆林地区,大扁杏的种植密度为 0.075 株/m2,即每公顷栽种 750 株。如果每株果树设计次灌水定额为 0.05m3,则一窖存水一次可灌果树 8~21.3hm2。
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图 1 峁顶光头式窑窖配置模式
Fig.1 Cellar arrangement model on a barren hill top
由于集雨地坪采用混凝土防渗材料,集雨效率高。据观测,一般≥5mm 的降水即可产流,集蓄雨水。据统计,在陕西省的黄土丘陵沟壑区和高原沟壑区,多年平均≤5mm 的降水量约占年降水量的 14.6%~21.7%,大多在 16% 左右(表 1),因此 100m2 混凝土地坪在平水年每年可收集雨水 26.7~51.3m3,为发展窖灌农业创造了有利条件。
表 1 陕西黄土丘陵区与高原沟区多年平均≥5mm 年降水总量统计
Table 1 Statistics of multi-yearly average precipitation and mean yearly precipitation
with more than 5mm/time in hilly and gully areas on Loess Plateau
县名 | 多年平均 降水总量 (mm) |
多年平均 ≤5mm 降水量 (mm) |
多年平均 ≥5mm 降水量 (mm) |
≤5mm 降水占 总降水量的比例 (%) |
每 100m2 混凝土 地坪可汇集雨水 (m3)* |
---|---|---|---|---|---|
榆林市 | 415.6 | 73.6 | 341.8 | 17.8 | 34.2 |
府谷 | 442.3 | 70.7 | 371.4 | 16.0 | 37.1 |
神木 | 458.6 | 76.9 | 381.7 | 16.8 | 38.2 |
靖边 | 389.2 | 69.7 | 319.5 | 17.9 | 32.0 |
横山 | 409.5 | 73.1 | 336.4 | 21.7 | 33.6 |
绥德 | 491.2 | 82.1 | 409.1 | 16.7 | 40.9 |
定边 | 335.9 | 67.3 | 268.6 | 20.0 | 26.7 |
清涧 | 479.2 | 85.0 | 394.2 | 17.7 | 39.4 |
子长 | 497.2 | 94.6 | 402.6 | 19.0 | 40.3 |
吴旗 | 497.2 | 94.6 | 402.6 | 19.0 | 40.3 |
志丹 | 524.7 | 86.9 | 437.8 | 16.6 | 43.8 |
延安 | 557.3 | 81.1 | 476.2 | 14.6 | 47.6 |
洛川 | 615.2 | 102.6 | 512.9 | 16.6 | 51.3 |
长武 | 569.2 | 96.2 | 473.4 | 16.9 | 47.3 |
淳化 | 593.5 | 103.1 | 490.4 | 17.4 | 49.0 |
富平 | 542.5 | 86.9 | 455.6 | 16.0 | 45.6 |
合阳 | 553.6 | 85.3 | 468.5 | 15.4 | 46.9 |
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