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
注:* 取径流系数为 0.90
这种窑窖配置模式与水土保持措施相互结合,从而在丘陵沟壑区出现了一种新型的水土资源开发与环境保育相协调的沟坡水土保持措施立体配置模式。亦即:山顶水窖戴帽;山坡梯田缠腰;沟沿草灌(木)锁边;沟坡乔灌护坡;沟底打坝(含各类谷坊)固沟。节节拦蓄降水,有效防止水土流失,为作物增产和植被建造创造了条件。
1.2 路旁葡萄串式配置模式
所谓葡萄串式水窖配置,是指沿黑色路面(或弱透水土、石子路面)两侧农田中各农户分别开挖水窖(瓶窖或长方体水窖),收集路面径流,浇灌作物(图 2)。这是近年在黄土高原出现最多的一种水窖配置模式。
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图 2 路旁葡萄串式水窖配置模式
Fig.2 The "grape bunch"pattern of cellar arrangement
model along road
富平县底店村,座落在频山的半山坡上,富铜公路(富平至铜川市)横穿村镇,路面为沥青质,有较大的比降。每逢降雨,来自屋顶、场院、道路的径流顺路而下,冲刷道路和公路两侧农田,雨水白白流掉。近年,该乡列为陕西省渭北旱塬“窖灌农业”试点乡镇。根据规划,已在富铜公路(曹村至底店段)两侧果园内像葡萄串似的开挖水窖 120 余个,水窖密度达到 12 个/km,水窖容积一般为 50m3,采用滴灌、微喷、雾喷等微灌技术,浇灌果园,改变了过去千年旱塬靠天务果的局面,使苹果的产量增加 25%~35%,商品率提高 15%~25%。由于水窖布置在山坡上,因而可以利用地形落差压力,进行自压微灌,不仅节省了电能,而且管理方便。利用沥青路面集蓄雨水,集流效率高达 90%~95%,由于雨水径流被分段拦蓄,减轻了雨水径流对路面和路旁排水沟及农田的冲刷。
为了鼓励果农多挖水窖,充分利用降水资源,增加苹果产量和改善苹果品质,每立方米水窖政府补贴 10 元,大大激发了农民集蓄雨水,发展果园节水灌溉的热情。
1.3 场、院、凹地单点式配置模式
水窖单点式配置模式,是指在居民点的院内、打谷场边、山坡集水凹地等地方开挖水窖,以收集屋面、打谷场上、凹地上的径流,供人畜饮用或为庭院经济(果园、大棚蔬菜)、农田、植树造林提供灌溉水源。
黄土高原这种水窖配置模式分布最广,历史最为悠久。这种配置模式中的水窖形状以花瓶状者居多,根据当地的土质和施工经验,也有挖成枣核形、灯泡形和圆柱形的。水窖的容积多在 20m3 左右。
根据观察,甘肃省定西县多年平均降水量为 425.1mm,容积为 20m3 的水窖,一年可蓄水 2.5 次,亦即一年可蓄水 50m3。因此,兴修水窖,为在干旱和半干旱地区的农田发展节水灌溉提供了宝贵的水源。定西县高泉村农民李鹏,利用庭院硬地面集聚雨水,1991 年修建薄壁水泥水窖 2 眼,容积 30m3,每年积蓄径流 80m3,对 300 多株梨树进行灌溉,效益显著。1992 年收入 2000 多元,1993 年收入 2500 元,最大的梨单果重 0.7kg,品质优良,零售价高出当地市场价格 20%~30%。
2 窖水高效利用技术
与河流、湖泊、水库等水体相比,水窖储存的雨水极为有限,因此必须采用微灌(如滴灌、渗灌、微喷灌、穴灌、水肥穴灌等)技术,在作物需水关键期(如果树的开花座果期、果实膨大期,小麦的拔节期、抽穗期等)实行低定额灌溉补水,以使作物获得好的产量。
2.1 自压微灌
自压微灌是利用地形落差压力,通过管道将窖水输送至田间进行灌溉。由于自压微灌水的输送靠地形落差压力,不需外施动力,灌水不受动力(电、柴油机、汽油机)干扰,管理运行方便。
由于自压微灌是靠地形落差获得的势能,来推动水在管道中的传输和维持各类灌水器在设计水头下正常工作。因此,在选择水窑窖址时,其放水口应高于被灌田块适当位置,这一高差的大小随灌水器的种类不同而异。表 2 列举国内几种常用的微灌灌水器的最低工作水头与技术参数以供设计水窖时参考。
表 2 几种常见的微灌灌水器技术参数
Table 2 Parameters of several commonly used micro-irrigation equipments
灌水器名称 | 内镶 式滴 灌带 |
WP2 微 喷头(双 向喷水) |
Rain Tape TPC滴灌 带(美国) |
Rain Bug Em-M10 滴头(美国) |
重力式滴水 器 EIN-TAL (以色列) |
多孔管软 管微灌带 (日本) |
渗灌带 (φ20) |
---|---|---|---|---|---|---|---|
最低工作水头(米水柱) | 5 | 5 | 2 | 5 | 0.2 | 5 | 2 |
出水量 (l/h) | 2.3 | 31.0 | 0.70 | 3.04 | 0.12 | 14.7 | 4.88(l/h·m) |
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