淤灌

用含細顆粒泥沙的河水進行灌溉,既浸潤土壤又沉積泥沙,以改造低洼易澇地或鹽鹼地。利用天然河流中含泥沙的水或山洪水進行淤地改土或肥田澆灌作物的灌溉方法。

引用高含沙水流,淤填低洼荒地,或對低產土地進行的灌溉不僅能夠形成新土層和沖洗鹽鹼,改善土壤物理性質,增加土壤養分, 提高單位面積產量,而且由於減少了洪水流量,對防洪及減少河床淤積也有一定作用。

基本介紹

  • 中文名:淤灌
  • 外文名:warping irrigation 
簡介,淤灌形式,淤灌工程,淤灌技術,引洪淤灌,存在問題,

簡介

中國黃河乾支流汛期夾帶大量泥沙,其中尤以黃河中游支流的含沙量最高,有時每立方米水中泥沙含量可達 500千克以上。泥沙中含有一定養分,灌溉落淤後,即可耕種。淤灌除能滿足作物對水分的需要外,還能起到淤填土地、沖洗鹽鹼、改善土壤物理性狀、提高土壤肥力、促進農業增產的作用,是改良低洼地、鹽鹼地、沼澤地及沙荒地的有效措施之一。
公元前246年,在中國陝西省涇河下游開闢了鄭國渠,結合灌溉放淤,改良利用了大片鹽鹼窪地。《史記·河渠書》載:“用注填閼之水,灌澤鹵之地4萬餘頃,收皆畝一鐘……”指的就是淤灌。20世紀60年代以來,這一古老的灌溉技術在黃河下游引黃灌區大範圍運用並取得了成功。世界上也有類似的經驗,古埃及人民利用尼羅河洪水放淤肥田已有幾千年的歷史。

淤灌形式

按土地利用狀況分為:①白地放淤。一般在低洼沼澤地、鹽鹼地或沙荒地進行,它不受作物種植的限制,淤得較快,較厚。②灌溉放淤。與農作物灌溉同時放淤,多適用於水稻田。③沉沙放淤。在沿河或背河窪地,為加固堤防淤背,淤高窪地或灌區沉沙池結合放淤。
按灌溉水流在格田內流動的形式分為:①動水漫灌放淤。邊灌邊排,連續放淤。用水較多,淤後溜溝多,粘沙分布不勻,淤地質量較差。②圍堤靜水放淤。適用於地勢封閉而低洼的地方放蓄渾水,沉積泥沙,排除表層清水。此法省水、落淤均勻,但所需時間較長。③動水、靜水結合放淤。在動水放淤接近完成時,倒灌回淤靜水沉澱數次,淤地質量較好,速度較快。

淤灌工程

由灌排渠系、畦埂圍堤、進泄水建築物等構成。淤區面積和布置形式應根據地形、引水流量、土地利用狀況及行政區劃而定。一般多採用中、小型淤區,面積200~2000畝不等。引洪漫地的引洪渠同一般灌區引用高含沙水流的渠道不同,由於洪水歷時短,來勢猛,需要在較短時段內引用洪水,因此引洪渠的渠線短、比降大、級數少、斷面寬且淺。

淤灌技術

斯托克斯定律及由中國黃河水利委員會等單位試驗得出的水流挾沙能力經驗公式表明:泥沙的沉降速度主要與懸沙粒徑成正比,與水流速度成反比。應根據泥沙運動規律掌握好淤灌技術,才能使土地淤得均勻、平、厚。淤灌技術一般包括:①多口門分散進水。需要增大淤區的長度時,採用此法,以保證下游有足夠的落淤量。②局部導流。築擋流牆或挖導流溝,引淤泥至較遠處,並使落淤均勻。③低引高泄。根據地形和落淤厚度修建不同高程的進、出水口,在放淤過程中交替使用各種口門,以減緩淤區水流速度,使泥沙充分淤淀。④先靜後動,以清頂渾。開始放淤時先將出水口堵住,淤區灌滿渾水,關閉進水口渾水澄清後,再打開進水口和出水口,使進淤區的渾水推著清水緩緩前進,泥沙下沉,從出水口排出清水。⑤倒灌回淤。在放淤將結束時,把進水口堵住,改由出水口進水,如此倒灌回淤2~3次,以達到均勻落淤的目的。
適宜淤灌的季節一般以夏季為好,這時水量豐富、含沙量多,沙粒細,養分高,淤地質量好。

引洪淤灌

引用高含沙洪水入田進行灌溉和淤地。又稱引洪漫地。中國北方黃土高原及土石山區,雨量少,氣候乾旱,植被差,但7、8月間多暴雨,產生的地面徑流挾帶大量泥沙,匯集於溝道、河流,形成高含沙洪水,含沙量常達到數十至數百公斤每立方米。洪水中所含泥沙以粉粒和粘粒為主,並有比較豐富的有機質和氮、磷、鉀等營養成分。引用這種洪水澆地,有抗旱保墒、提高土壤肥力和改善土壤結構等多種效益。對於地勢低洼的鹽鹼地和沼澤地,引洪淤灌可墊高地面和淋洗土壤鹽分,有顯著的土壤改良效果。引洪淤灌不僅對農業生產有利,而且對削減中小河流的洪峰流量,減少河道輸沙量也有好處。引洪淤灌在甘肅、陝西、山西、內蒙古、河北、山東,以及遼寧等省、自治區的許多地方被廣泛採用。
引洪淤灌在中國有悠久歷史,公元前5~前4世紀時,魏國引漳河渾水灌溉鄴(今河北臨漳縣)田,改良鹽鹼地,農民大得其利(見引漳十二渠)。《漢書·溝洫志》記載,漢武帝太始二年(公元前95)白公引涇水灌田4500多頃,故名白渠,民眾讚頌道:“……涇水一石,其泥數斗,且溉且糞,長我禾黍……”。糞即淤的意思。據《夢溪筆談》記載,唐、宋兩代在安徽宿州及河北深州、冀州、滄州和瀛州等地區,引用汴水及黃河、滹沱河、漳河水淤田改土效益很顯著。
利用山溪及中小河流洪水淤灌山前洪積沖積扇區的農田和灘地,由於土地坡度較陡,土質較粗,地下水含水層多為砂礫石,天然排水條件良好,再加當地降雨量小,所以引洪淤灌雖在雨季進行,卻不會產生漬澇災害,也不會產生土壤鹽鹼化。在平原地區引河道洪水淤灌,需要進行灌排渠系規劃,特別是要有排水出路,以防地面積澇和地下水位抬高,導致土壤次生鹽鹼化。淤灌結合種稻是改良利用低洼鹽鹼地的有效措施。隨著渠系高含沙輸水的研究取得了進展,有些大型灌區也開始引取高含沙洪水進行淤灌。陝西省的涇惠渠灌區和洛惠渠灌區,過去規定當河水含沙量超過15kg/m時停止引水,如今引用比這個數值高出數倍的含沙洪水灌溉獲得成功。
北方河流的洪水一般都有暴漲暴落的特點,一次洪水長則三五日,短則數小時,平時基流甚少,有時斷流;上、中游洪水水流湍急,常挾帶一部分滾石和沙礫。基於這些特點,所以引洪淤灌工程在技術上與通常引河道基流的自流灌區有許多不同:①在河道上多口分散引水,以適應洪峰流量大、歷時短的特點,爭取在短時間內多引快灌。②一般在河道引水處(渠首)修築導流堤,當河道來水少時,攔截水流,抬高水位,增加引水量;但在平原河道中修築導流堤,要注意河道的防洪安全。③渠道引水口底坎高於河底,並在引水口前的導流堤上留沖沙槽,使引水渠只引取表層水,而底層挾帶滾石、砂礫的水流則順河而下。④乾渠沿地面較高部位布置,採取較大比降和寬淺斷面,以防渠道被淤塞並增加邊坡的穩定性。⑤採取格田淤灌,適當抬高出水口水位,緩流澄泥,並且每次灌水要變換進口位置,使落淤比較均勻。

存在問題

適宜淤灌的時期往往是作物生長旺季和多雨季節。因此,淤灌易引起內澇或掩埋作物,且存在著淤地與灌溉、淤地與農業生產、放淤漫地與溝渠輸水等矛盾。故需統籌安排、全面規劃和加強管理才能收到良好效果。隨著小流域治理工作的加強和水土流失狀況的逐步減輕,從長遠看淤灌規模及範圍將日趨縮小。

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