??????? 2.3 水資源利用 水資源利用在沙漠治理過程中最為重要。沙漠中的水源主要有地下水、河道水和降水。但沙漠區(qū)域的降水量不穩(wěn)定,一般隨氣候的變化而變化,濕潤年份降水量多,而干暖年份降水量少。沙漠地下水較穩(wěn)定,其沙層厚,具有一定的“隔熱”性,使水得以在地下保存。但這種穩(wěn)定是相對的,受到降水的制約[12]。解決水資源主要從汲水、輸水和節(jié)水灌溉等方面考慮。
??????? 2.3.1 汲水。其方式主要有2種:①地下井汲水工程。在含有水體的古河道、古湖泊或地下水發(fā)育的沙漠區(qū)域可以建立地下井。井深度及口徑的確定要綜合考慮需水量、水層厚度與井底持力層等因素。②坎兒井。坎兒井是井渠相連的汲水工程,由地表開挖許多豎井,挖到含水層,然后再在各豎井的底部相互挖通,以洞相聯(lián),形成地下渠道,在新疆地區(qū)被大量應用[13]。渠聚的地下水順渠道流至坎兒井的終端,引水出地面流入渠溝再進行灌溉。由于其沿山前傾斜的沖積層挖掘,渠頭水位高,終端水位低,無需動力設備即可把水引到地面,且在地下渠道流動,蒸發(fā)損耗量小。
??????? 2.3.2 輸水。水資源的輸送方式主要有渠道引水和管道輸水[14]。①渠道引水。這是我國農(nóng)業(yè)進行灌溉的主要方式,目前全國渠系水的利用系數(shù)為30%~40%,即輸水損失率高達60%~70%。②管道輸水。該方式可減少水資源在輸送過程中的蒸發(fā)和流失,其輸水損失率僅為20%~30%,且輸送量大。
??????? 2.3.3 節(jié)水灌溉。節(jié)水灌溉技術(shù)主要包括噴灌和微灌技術(shù)。噴、微灌技術(shù)與地面灌溉相比,節(jié)水30%~70%,被廣泛應用。①噴灌。被大量用于沙地的灌溉,其效果與風速的大小有關(guān)。據(jù)陳渠昌等人[15]測試:風速小于3 m/s時,噴灌的噴灑均勻度一般在80%左右;風速小于2 m/s時,噴灌的噴灑均勻度可達85%以上。②微灌。微灌是按照植物需水要求,通過壓低管道系統(tǒng)與安裝在末級管道上的特制灌水器,將水和作物生長所需的養(yǎng)分以較小的流量,均勻、準確地直接輸送到作物根部附近的土壤表面或土層中[16]。微灌形式較多,有滴灌、地表下滴灌、微型噴灑灌、涌泉灌等,其中應用較廣的是滴灌。微灌具有很多優(yōu)點,如比噴灌省水15%~25%;灌水均勻;微灌工作壓力比噴灌低,節(jié)約了抽水的能量;較其他灌溉方法增產(chǎn)30%左右;自動控制,省力且非常方便。雖然微灌的效果明顯優(yōu)于噴灌,但其對水質(zhì)要求高,投資成本高,限制了其應用規(guī)模。目前,在我國沙漠、沙地地區(qū)最理想的灌溉方式仍然是噴灌。③小畦灌。其方法即長畦改短畦,寬畦改窄畦,大畦改小畦的“三改”畦灌灌水技術(shù),具節(jié)水、灌水均勻、減輕土壤沖刷等優(yōu)點。畦灌試驗資料[17]表明:采用小畦灌比塊灌、漫灌和串灌分別增產(chǎn)10.9%、11.7%和29.1%。在同等產(chǎn)量條件下,小畦灌比塊灌、漫灌和串灌分別省水13.73%、22.90%和48.45%,長畦分段灌比一般畦灌省水40%~60%,灌溉效益提高1倍。
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