节水灌溉技术在生态防沙中的应用与探索

节水灌溉技术在生态防沙中的应用与探索
1水资源背景
我国是一个水资源严重短缺的国家，人均水资源占有量排在世界
第109 位，仅为世界平均水平的 1/4。

随着我国经济的发展，人口的增加，社会的进步，工业和城市用水量的激增，农业用水量的比重已从 80 年代的 80%降到目前的 70%左右。

农业用水供需矛盾日益突出，干旱
缺水成为制约我国农业发展的主要因素之一。

一方面农业缺水，
另一方面用水浪费现象又普遍存在。

灌溉水的利用率只有 30%-40%，而先进国家达到 70%-80%以上。

我国目前采用喷灌、微灌等先进节水措施的灌溉面积仅占总灌溉面积的 2%。

从国外和国内各地的实践经验看，凡采用先进的节水灌溉技术，都可获得十分显著的节水增产的效果。

农业灌溉节水潜力巨大，通过普及节水灌溉技术，提高灌溉水
的利用率，无疑是解决农业用水危机，缓解我国水资源供需的有效途径。

盐环定杨黄工程流经毛乌素沙漠边缘，多数泵站建在自然生态环
境十分恶劣的山区，当地植被稀少、生态脆弱，风沙较为严重。

加之过去没有农业灌溉支撑，饲草饲料严重不足，牲畜主要靠自然草场放牧，造成与草原畜牧业牲畜过往采食争食，还致使周边自然草场严重
退化，生态环境日趋恶化，风沙侵害严重。

每年冬春季都会造成风沙
填渠，春灌前耗费大量人力、物力进行清淤。

为保证干渠行水安全，减少风沙侵害，自 2002 年开始，管理单位每年度采取在渠道周边种
植防风生态林、播撒草籽、种植柠条等沙生植物、铺设草方格等措施
防风固沙，取得了明显的治理效果，对控制渠道沿线的风沙入渠、保
障工程安全运行、降低运行管理费用都发挥了重要作用。

但是，由于
当地土壤状况差，多以沙地为主，灌水条件差，多以传统拉水灌溉、
畦田漫灌等方式，致使在防沙生态林工程管护中，人力、物力投入较大，植被恢复周期过程缓慢，存活率保存率较低，并造成水资源浪费
现象严重等问题。

2012 年，该单位在五六干渠风沙侵害最严重的渠
段生态防护林采取了节水技术，大大提高了生态林成活率、保存率，
并节省了人力，降低了成本，使该区域的自然植被的恢复和改善起
到了一定积极作用。

2节水灌溉技术应用建设的内容与效益
2.1 在现有已成规模的防沙生态林项目区采用喷灌节水灌溉技
术。

主要内容有：建加压泵站 1 座；铺设φ200UPVC管道 1.328km、φ220UPVC管道 1.12km；安装 TX90-300喷灌机 1 台，各类闸阀井 18座，镇墩 5 座，建专用喷灌机生产道路 2.5km。

同时，补载柠条 16 万株，草籽 209 亩。

项目共建成生态节水灌溉面积 1020 亩。

2.2 工程布局原则
2.2.1 喷灌工程规划布置充分体现灌溉系统小流量、长时间、高
频率原则。

2.2.2 管道布置应考虑与原有水利工程、道路、林带及供电系统
相结合，注重保护和改善项目区的生态环境。

2.2.3 根据项目区作物灌溉要求，选择合理布局，实现最优化的
设计方案。

进行压力输水管道布置时，尽量使管线平行于等高线，从
而使喷头的工作压力相近，达到喷头流水量保持均匀。

2.2.4 管道设计应符合低压管道的要求，方便管理运行。

2.2.5 喷头开始由后向前的顺序进行设计。

干管接泵站沿项目区
走向布置，在干管上按一字形布置。

2.3 灌水系统扬水管道设计
灌水系统从六泵站小泵房，通过加压泵输送至输水管道，管道长2.5Km 设计管径为φ250-φ200，管道设计流量为308.9m3/h ，设计泵站出水流量 308.9m3/h 。

2.3.1 管道管径确定
2.4 主体工程施工要求
2.4.1UPVC承插管安装时应注意让相临两节管线保持一条直线，
并将密封圈安装到位，以保证管道安装质量，所有接头和连接件均应在保证工作压力下不漏水。

管道回填前，必须进行打压通水试验，无
漏水且符合设计要求时方可覆土回填夯实。

2.4.2 管道初期回填，应均匀铺在管道下面及沿管两侧，初始回
填土料中不得含有直径大于 2.5cm 的石块或直径大于6cm 的土块，初始回填应分层铺放，回填至管上15cm 采用人工或机械夯实，为管道提供足够的侧向支撑，回填后的管线基面应高于自然地面，以保证在沉陷稳定后地面上不积水。

2.5 效益分析
2.5.1 直接经济效益
工程实施后作物灌溉效益表
工程改建后，节水灌溉年净增净效益为26.68 万元。

2.5.2 间接效益
项目实施后，大大降低了生态区用水量和用水成本，亩均用水量从以前的 100 立方降至 20 立方，人力从之前的4-6 人减少至 1-2 人。

同时，喷灌使项目区的水环境问题得以改善，更利于植被恢复，增加
植被覆盖面，减弱风沙侵害，遏制水土流失，使空气得到净化。

项目
实施一年来，当地植被恢复进度明显加快，植物成活率和保存率达到90%以上，加之，在项目区周边采取了围栏隔离措施，减少了当地羊
只侵害，使植被恢复得到了保障。

3结束语
水资源短缺是一个全球问题，尤以中国为最。

宁夏虽依黄河而居，但因水资源时空分布不均匀，北多南少、西丰东枯的水资源状况，成
为制约宁夏发展的瓶颈问题。

为了合理利用水资源，宁夏以北部节水、南部开源、东部引黄等分区治水的方式，因地制宜开发利用水资源，
推动节水型试点省的建设，取得了较为显著的成效。

节水技术应用与推广在宁夏地区已经逐渐成为一件重要的水资源管理措施，也将成为今后宁夏水资源开发利用的重要内容。