苹果园的节水灌溉方案.doc

在我国优质苹果栽培的最适宜区和主产区，苹果的产量和质量明显受资源性缺水的制约，为了充分利用现有的水资源，使果业生产再上新台阶，在普及推广果园覆膜、覆草的基础上，建设了一大批果园集雨节灌工程。为了进一步提高节灌水的有效利用率，使工程节水与管理节水相结合，建立一整套集雨节水灌溉技术体系，实现滴灌水在时间、空间、灌水量、灌水方式等方面的优化配置。通俗地讲，就是采取适宜的雨水收集方式，贮存在适宜的蓄水建筑物中，采取适宜的灌水方式，将适宜的灌水量，在适宜的时间，灌到适宜的部位，即“六适宜”。我站自1996年以来一直致力于苹果集雨节灌方面的研究，并在当地进行了大量的示范和推广工作，取得了显著成效。
1雨水集流方面的研究进展
根据雨水集流新材料试验，对甲基硅酸钠、硅烷偶联剂、1#无机防水剂和4号无机防水剂在模拟荒坡和庭院道路的条件下进行筛选试验，试验结果表明[1]：
（1）荒坡的集流效率明显低于道路庭院的集流效率；甲基硅酸钠的集流效率均比对照大，集流效果最好，硅烷偶联剂的集流效果较好。
（2）1#无机防水剂在日降雨量大于40mm/d时，集流效率比对照明显大；硅烷偶联剂的集流效率在不同日降雨量时均比对照大，集流效果较好；4#无机防水剂集流效率与对照相差不大，集流效果不明显；甲基硅酸钠在日降雨量大于20mm/d时，均明显比对照大，集流效果最好。
（3）1h最大降雨量对集流效率的影响远远大于地表湿度对集流效率的影响，同时，在同等条件下，次降雨量越大，新材料对集流效率的提高也越大，从3次降雨观测结果看，4种新材料均有提高集流效率的作用，平均提高12.7%～69.3%。
（4）根据分析19项指标的结果，只有色度和细菌总数超标。1#无机防水剂小区色度超标。所有小区细菌总数均超标，4#无机防水剂小区细菌总数严重超标。因此，庭院对照小区水质最好，硅烷偶联剂处理小区和甲基硅酸钠处理小区水质较好。
（5）在模拟荒坡集雨场试验中，硅烷偶联剂处理小区的修建费和维护费最低，效果最好；在模拟道路庭院集雨场试验中，甲基硅酸钠处理小区的修建费和维护费最低，效果较好。
根据试验结果，甲基硅酸钠和硅烷偶联剂的集流效率较高，适宜雨水集流场中集流面的处理。1#无机防水剂也可用于雨水集流场中集流面的处理。
同时根据我站多年试验资料，分析提出了多种作物、乡间土路和庄院的集雨效率和降雨径流含沙量[2]（表1），可在黄土高塬沟壑区雨水集蓄工程设计时参考。
表1集雨效率及降雨径流含沙量表
集雨面集雨效率平均含沙量kg/m3范围平均值范围平均值冬小麦0.0054～0.2260.10351.97～28.010.61玉米0.0010～0.06090.02831.97～12.17.07小豆/0.1230/2.86高粱0.0029～0.1860.07183.43～17.29.35糜子0.019～0.1490.09021.67～12.67.22洋芋0.0653～0.08490.0751/46.00林地0.0001～0.04190.00280.00～29.73.84苜蓿地0.0003～0.1830.02980.00～38.25.52天然荒坡0.0004～0.3590.05150.00～902118.13乡间土路0.122～0.3820.28774.56～10.47.17庄院0.264～0.3680.30332.04～4.292.952雨水蓄存研究进展
根据雨水蓄存效率的试验，结果表明：在水窖防渗处理中，水泥浆中掺混硅烷偶联剂刷浆，防渗效果最好；在水泥薄壁窖防渗处理时，用水泥浆刷浆，防渗效果不明显。在连续长时间蓄水时，用新材料处理的水窖的渗透系数均比对照小，防渗效果比对照要好；水窖用新材料防渗处理时，投入主要是材料费。根据投入分析，在模拟砖砌水窖试验中，混硅烷偶联剂处理的水窖防渗材料费和修建费最低，效果较好。在模拟砂浆抹面水窖试验中，沼气池防渗剂处理水窖的材料费和修建费最低。
3沉沙池设计研究进展
目前沉沙池设计主要采用沉沙原理进行设计[2]，其中涉及设计标准粒径的选取，这方面各地缺乏适宜的成果资料，而我国各地在土壤侵蚀的长期研究中，取得了大量的成果，这些成果可应用于雨水集蓄工程的规划设计中，以提高雨水集蓄工程设计的可操作性，推动集雨节灌的科学规范发展。
就是利用沉沙池拦蓄全年入窖（池）含沙水流中一定比例泥沙的原理设计，可按公式（1）计算。
v=β(s1·n1+s2·n2+…+sm·nm)(1)
式中：v-----设计容积水窖年来沙量，m3/a；
β-----沉沙池拦沙率，一般取0.7～0.9左右；
s1、s2、…、sm------设计容积水窖对应的多种集雨场面积，m2；
n1、n2、…、nm------对应各种集雨面的年平均冲刷量，m3/(m2·a)。
沉沙池的设计也可同时采用沉沙原理和拦沙