第五节 地面灌水新技术

一、波涌灌技术

波涌灌溉是以一定或变化的周期,循环、间断地向沟畦输水,即向两个或多个沟畦交替供水。当灌水由一个沟畦转向另一个灌水沟畦时,先灌的沟畦处于停水落干的过程中,由于灌溉水的下渗,水在土壤中的再分配,使土壤导水性减少,土壤中黏粒膨胀,孔隙变小,田面被溶解土块的颗粒运移和重新排列所封堵密实,形成一个光滑封闭的致密层,从而使田面糙率变小,土壤入渗减慢,因此水流推进速度相应变快,深层渗漏明显减少,“双管”波涌灌田间灌水系统示意图。如图1-7。

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图1-7 “双管”波涌灌田间灌水系统示意图

1.波涌灌的特点

波涌灌溉也称间歇灌溉或涌流灌溉,是一种节水型地面灌溉新技术。它是按一定的时间间隔,周期性地向灌水沟畦供水以湿润土壤水方法。其基本做法是:用加大流量把水灌到部分沟长时暂停供水,过一段时间,再加大流量供水,如此时断时续,使水流呈波涌状推进,在用相同水量灌水时,波涌灌的水流前进距离为连续灌的1~3倍,它具有以下几方面特点。

(1)节水、节能。据陕西经惠渠区试验表明,波涌灌平均节水率为21%,美国的试验资料表明,波涌灌节水率达30%~50%。在井灌区和抽水灌区,波涌灌不但节水而且节能,节能率与节水率相同。

(2)水流推进速度快,省时。波涌灌水流在田面推进速度快,平均推进速度为连续灌的1.2~1.6倍,提高浇地效率21%,可缩短灌水周期。

(3)灌水均匀度较高。与连续灌水相比,波涌灌减少了畦首入渗量和深层渗流损失,减小畦首和畦尾入渗量的差距,使灌水更加均匀。从而也解决了长畦(沟)灌水难的问题。

(4)波涌灌使用的设备费用少,可实现灌溉自动化。

2.波涌灌的技术参数

(1)周期和周期数。一个放水和停水过程称为周期。完成灌水需要放水和停水的次数称为周期数。周期数过少则均匀度降低,过多灌水效果也不再提高。一般畦长200m以上时,以3~4个周期为宜;200m以下时,以2~3个周期为宜。

(2)放水时间和停水时间。放水时间有周期放水时间和总放水时间。周期放水时间是指一个周期向灌水沟(畦)供水的时间。总放水时间等于各周期放水时间之和。其值根据计算或灌水经验估算。停水时间是两次放水时间的间隔时间,一般等于放水时间,也可大于放水时间。

(3)循环率。循环率是周期放水时间与周期时间的比值。一般循环率多采用1/2,在总放水时间段,土壤透水性较弱,田面阻力大时亦采用1/3。

(4)放水流量。指向各沟畦的放水量。应根据水源、田面和土壤状况确定。放水流量大,田面流速大,节约水量,但以不冲土壤、满足田间灌水量要求为原则。

3.适用条件

(1)连续沟畦灌的自流灌区、抽水灌区、井灌区和管道输水灌区。

(2)沟畦长度应不小于70m。

(3)土壤透水性中等且含有一定黏粒的壤质土。

二、膜上灌技术

在地膜栽培的基础上,把膜旁流水改为膜上流,利用地膜输水,通过放苗孔、专用灌水孔和膜旁侧渗给作物供水的方法叫膜上灌。它是利用地膜输水,放苗孔和增设的专门渗水孔向土壤中渗水,它类似滴灌,是一种局部灌溉。其特点如下:

(1)大大减少深层渗漏和棵间蒸发,从而节约用水,一般能实现节水20%~30%。

(2)与无膜土沟灌相比,膜上灌可通过调整膜畦首尾的渗水孔数及孔的大小,来调整畦(沟)首尾的灌水量,提高灌水均匀度。

(3)膜上灌为作物生长创造一个有利的生态环境,它能增加地湿、保水保肥、防风、加速土壤中有效成分的分解和吸收,从而提高作物产量和品质,一般能提高产量10%~15%。

(4)利用苗孔灌水,正好在作物根部,灌水沿主根下渗,包围作物整个根系,随着作物根系发育,逐渐加大灌水定额,适时适量给作物供水。

实行膜上灌对废弃料应有收集处理措施。膜上灌适用于所有实行地膜覆盖种植的作物如玉米、小麦等。田间膜上灌如图1-8所示。

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图1-8 膜覆盖种植作物膜上灌