第一节　灌溉水源

一、灌溉水源的主要类型

灌溉水源系指可以用于灌溉的水资源,主要有地表水和地下水两类。地表水包括河川径流和汇流过程中拦蓄起来的地面径流;地下水主要是指可以用于灌溉的浅层地下水。另外,随着工业和城市的发展,城市污水和灌溉回归水也逐步成为灌溉水源的组成部分。

(1)河川径流。河川径流指江河、湖泊中的水体。它的集雨面积主要在灌区以外,水量大,含盐量小,含沙量较多,是我国大中型灌区的主要水源,也可满足发电、航运和供水等部门的用水要求。

(2)当地地面径流。当地地面径流指由于当地降雨所产生的径流,如小河、沟溪和塘堰中的水。它的集雨面积主要在灌区附近,受当地条件的影响很大,是小型灌区的主要水源。我国南方地区降雨量大,利用当地地面径流发展灌溉十分普遍;北方地区降雨量小,时空分布不均,采用工程措施拦蓄当地地面径流用于灌溉也非常广泛。

(3)地下径流。地下径流一般指埋藏在地面下的潜水和承压水。它是小型灌溉工程的主要水源之一。在我国利用地下水进行灌溉,已有悠久的历史。特别是西北、华北及黄淮平原地区,地表水缺乏,地下水丰富,开发利用地下水尤为重要。

(4)城市污水。城市污水一般指工业废水和生活污水。城市污水肥分高,水量稳定,但含有一定的有害物质,经过处理用于灌溉增产显著,已被城市郊区农田广泛应用。城市污水不仅是解决灌溉水源的重要途径,而且也是防止水资源污染的有效措施,但需要经过处理达到灌溉水质标准才可使用。

(5)灌溉回归水。灌溉回归水指灌溉水由田间、渠道排出或渗入地下并汇集到沟、渠、河道和地下含水层中,成为可再利用的水源。但使用之前,要化验确认其水质是否符合灌溉水质标准。

为了扩大灌溉面积和提高灌溉保证率,必须充分开发利用各种水资源,将地面水、地下水和城市污水统筹规划,合理开发,科学利用,厉行节约,全面保护,为实现农业生产的可持续发展提供可靠的物质基础。

二、灌溉对水源的要求

(一)灌溉水源的水质及其要求

灌溉水质是指水的化学、物理性状和水中含有固体物质的成分和数量。

1.灌溉水的水温

水温对农作物的生长影响颇大:水温偏低,对作物的生长起抑制作用;水温过高,会降低水中溶解氧的含量并提高水中有毒物质的毒性,妨碍或破坏作物、鱼类的正常生长和生活。因此,灌溉水要有适宜的水温。麦类根系生长的适宜温度一般为15～20℃,最低允许温度为2℃;水稻田灌溉水温为15～35℃;一般井泉水及水库底层水温偏低,不宜直接灌溉水稻等作物,可通过水库分层取水、延长输水路程,实行迂回灌溉等措施,以提高灌溉水温。

2.水中的含沙量

灌溉对水中泥沙的要求主要指泥沙的数量和组成。粒径小的具有一定肥分,送入田间对作物生长有利,但过量输入,会影响土壤的通气性,不利作物生长。粒径过大的泥沙,不宜入渠,以免淤积渠道,更不宜送入田间。一般认为,灌溉水中粒径小于0.001～0.005mm的泥沙颗粒,含有较丰富的养分,可以随水入田;粒径0.005～0.1mm的泥沙,可少量输入田间;粒径大于0.15mm的泥沙,一般不允许入渠。

3.水中的盐类

鉴于作物耐盐能力有一定限度,灌溉水的含盐量应不超过许可浓度。含盐浓度过高,使作物根系吸水困难,形成枯萎现象,还会抑制作物正常的生理过程。此外,还会促进土壤盐碱化的发展。灌溉水的允许含盐量一般应小于2g/L。土壤透水性能和排水条件好的情况下,可允许矿化度略高;反之应降低。

4.水中的有害物质

灌溉水中含有某些重金属如汞、铬和非金属砷以及氰和氟等元素,是具有毒性的。这些有毒物质,有的可直接使灌溉过的作物、饮用过的人畜或生活在其中的鱼类中毒,有的可在生物体摄取这种水分后经过食物链的放大作用,逐渐在较高级生物体内成千百倍地富集起来,造成慢性累积性中毒。因此,灌溉用水对有毒物质的含量须有严格的限制。

总之,对灌溉水源的水质必须进行化验分析,要求符合《农田灌溉水质标准》(GB 5084—2005)中规定的农田灌溉用水水质基本控制项目标准值(表3-1)。不符合上述标准的,应设立沉淀池或氧化池等,经过沉淀、氧化和消毒处理后,才能用来灌溉。

(二)灌溉水源的水位及水量要求

灌溉对水源水位的要求是应该保证灌溉所需的控制高程;对水量的要求是应满足灌区不同时期的用水需求,但是未经调蓄的水源与灌溉用水常发生不协调的矛盾。因此,人们经常采用一些措施,如修建必要的水库等,以抬高水源的水位和调蓄水量,将所需的灌溉水量提高到灌溉要求的控制高程,有时也可以调整灌溉制度,以变动灌溉对水源水量提出的要求,使之与水源状况相适应。