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【摘 要】本文在分析传统堤防绿化灌溉工程中存在问题基础上，指出了将节水灌溉技术应用于堤防绿化工程的重要性，以卫河堤防绿化灌溉工程为例介绍了堤防绿化灌溉工程的特点及相应的节水灌溉技术模式及参数，通过工程实践表明小管出流与微喷灌相结合是较为适宜的堤防绿化工程灌溉技术模式，能够取得较好的节水、经济和生态效益；针对工程实际出现的问题给出了相应的建议，对其他堤防绿化工程设计、施工具有一定的参考价值。
【关键词】堤防绿化灌溉工程；节水灌溉技术；卫河
1. 引言
堤防绿化建设是防洪工程采取生物防护的重要举措，对堤防防洪起着非常重要的作用，在堤防工程防浪、防冲、培育抢险料源等方面具有其它方法不可替代的优势，同时也是防止雨洪对堤防工程冲刷侵蚀，维护堤防工程水土保持，改善堤防工程面貌和沿河区域生态环境的重要工程措施[1～3]。喷灌、微灌等节水灌溉技术，由于具有节水、节劳、对地形适应能力强的特点已经广泛应用于农作物、设施农业、城市绿地、荒山绿化等工程[4～6]，但鲜有节水灌溉技术应用于堤防绿化工程的报道，在水利部科技推广计划项目的资金支持下，水利部海河水利委员会漳卫南运河管理局首次将喷、微灌技术应用至67Km长的堤防绿化工程，其中对卫河10Km堤防绿化工程应用节水灌溉技术进行了尝试，以期为堤防绿化工程的建设管理水平的进一步提升，节水灌溉技术的应用领域的进一步扩大提供现实依据。
2. 传统灌溉技术存在的问题
卫河地处北方地区，由于该地降水量较少，降雨时空分布及不均衡，大堤两侧的行道树和草坪需要灌溉养护，每年需要耗用大量的人力物力。多年来采取的措施是：当树木和草皮缺水时，在每行树下开浇水沟，从河道或附近村庄的井内利用水泵抽水将水引至浇水沟内，并对堤坡草皮实施大水漫灌。由于行道树和草坪灌溉采用地面灌溉方式，需破堤、破路沟灌灌水，一是破坏堤防，二是由于堤坡较陡，灌水难以控制，造成串坡跑水，灌溉水浪费严重、堤坡冲沟纵横，影响堤防安全和美观，因此将节水、高效的节水灌溉技术引入堤防绿化工程显得十分的必要。
3. 工程概况
（1）卫河是海河流域漳卫南运河水系上的主要河道之一，是以防洪为主，结合兴利的蜿蜒性河道。它发源于山西省陵川县夺火镇，南临黄河、北靠漳河，干流全长275公里，流域面积15229平方公里，其中淇门以下卫河干流河道长约183公里。上游主要支流有峪河、淇河、汤河、安阳河等，大部分发源于太行山南麓，又位于东南季风的迎风面，雨季常会形成暴雨中心，汇成峰高量大、来势凶猛的洪水。多年平均降水量515mm。卫河局所辖卫河、共产主义渠河道长194公里，两岸堤防长度共计354.887公里。管理范围内有险工护岸工程102处，有较大路口334处，各种穿堤建筑物526座，刘庄节制闸中型水闸1座。卫河保护着大广高速及下游石德铁路及京沪高速公路，也保护着天津及安阳、邯郸、德州、沧州等新兴工业城市，其堤防工程具有重要的防洪意义。
（2）此次卫河喷微灌技术推广应用项目建设10Km长的行道林滴灌和部分堤段堤坡草皮微喷灌。
4. 工程具体灌水技术模式的选择
4.1 堤防绿化工程概况及特点。
卫河大堤平均堤顶路宽8m，行道树位于堤顶路两侧，行道树树种为树种为速生杨107，每侧1行行道树，株距3m；在大堤内侧坡有草坪护坡，草坪草种为结缕草。规划对堤顶路两侧两行树和堤防内侧护坡上部草坪进行灌溉，大堤堤顶离地面高度为8m，边坡系数为1：3，护坡两侧中部有戗台（参见图1）[7]。堤防工程中行道林灌溉是典型的线状灌溉工程，而草屁护坡灌溉是典型的面状灌溉，堤防绿化灌溉工程总体呈现线状灌溉的特点。
4.2 堤防绿化工程具体参数。
堤防工程具有大堤沿线长、养护管理困难，而堤防两侧地下水比较丰富，机井多等特点，为节约灌溉用水、减少灌溉养护用工，保护堤防安全，工程拟采用在堤防沿线利用机井抽取地下水，加压后对行道树采用小管出流灌溉技术、护坡草坪采用微喷灌灌溉技术。现将工程具体的灌溉模式介绍如下。
4.2.1 堤防绿化灌溉工程总体规划。
工程规划每个系统从机井通过90的干管（UPVC）引至戗台，在戗台上建设首部枢纽保护池，保护池中建过滤器2个，过滤器前后阀门一只，过滤器前后设压力表各1个，以实现过滤器反冲洗功能。从首部枢纽引1条干管（90 UPVC）向堤顶延伸，到达堤顶后，向两侧沿堤顶行道树布设滴灌支管各2条（40PE），由内侧堤顶向内护坡底部延伸2.2m，向两侧各引微喷支管1条（63PE）；滴灌支管上布置稳流器和滴头；微喷灌支管上设置微喷头，具体布置见图1。
4.2.2 行道树滴灌工程具体参数。
（1）本工程行道树灌溉考虑到行道树的株距为3m，考虑采用小管出流的灌溉方法进行灌溉，具体的连接及参数如下。
（2）将支管（40PE）沿树行埋设于树下深0.7m，滴灌支管上在每棵树的位置处开孔安装稳流器，稳流器间距为3m，每个稳流器引出2条滴灌毛细管（3PE），埋深在树的两侧0.5m处，滴头埋设地面下0.2m深，设计土壤湿润比不小于60%。滴灌稳流器选用工作压力为7～30m水头时，稳流器流量为18L/h。滴灌系统组合包括稳流器、滴灌管、滴头三部分。每株树下布设稳流器1个，分水毛管2条，毛管末端为防止临时负压吸泥堵塞毛管，包裹长为6～10cm的土工布裹头。
4.2.3 堤防护坡草坪微喷灌具体参数。
护坡草坪的微灌管具体布置是由内侧堤顶向内护坡底部延伸2.5m，向两侧引PE微喷支管各1条（63PE）。微喷支管每隔4m引微喷灌水器1个。草坪微喷头设计工作压力为0.25MPa，设计额定喷洒半径3m，设计流量43L/h，根据工程具体情况选用中垂单侧轮微喷头（具体布置可见图），该微喷头采用新型工程塑料、耐磨性强，灌溉时采用360全圆喷洒，喷洒稳定、水量分布均匀，已广泛应用于城市绿地的微灌工程。 4.2.4 堤防绿化工程采用的灌溉制度（见表1）。
4.2.4.1 根据当地多年的灌溉经验，树木通常每年应灌水4次：（1）返青水，通常在3月下旬树木发芽前灌水；（2）促生水，5～6月份枝叶扩大期灌水；（3）夏季干旱时灌水，降雨多时可免灌；（4）封冻水，11月份灌溉，促进树木根系的发育。结合工程实际情况与已有的灌水经验，本堤防绿化工程采用如下的灌溉制度。
4.2.4.2 根据2012年及2013年的实际运行情况，具体的灌溉为返青水1次，促生水1～2次，夏季补水1～2次，越冬水1次，具体可根据当年降雨情况而定。
5. 采用节水灌溉技术后效益分析
本堤防绿化工程采用了节水灌溉技术后取得了较好的经济、环境和社会效益，具体分析如下。
5.1 经济效益 该试验项目除首部枢纽利用的发电机、潜水泵和临时用水罐车以外，其余的滴灌材料全部是塑料制品，投资成本低，滴灌设备投资少，使用寿命长，设计寿命30年左右，系统折旧及运行费约为520元/（Km·y）。采用节水灌溉技术后，堤防绿化工程的经济效益主要体现在两方面。（1）节水效益：改变了传统的大水浇灌的方式，起到节约用水的作用；根据近两年的运行经验表明，堤顶行道林每浇灌一次节约水资源费约500元/Km。（2）节劳效益：实施了节水灌溉技术后减少了大水浇灌因开沟等产生的劳务，节劳500元/次。除折旧及运行费，实施了节水灌溉技术后的堤防绿化工程较传统工程实际的单位长度节水节劳效益为1920元/（ Km·y），在系统设计使用期限的30年内单位长度节水节劳效益为5.76万元/（ Km·y），具有较好的经济效益。
5.2 环境效益 堤防行道林的建设，将在卫河上形成分布左右岸的绿色长廊，堤坡草皮将大量减少水土流失，形成绿色植被，有助于卫河沿岸的生态环境建设。
5.3 社会效益 项目实施后，将提高堤防行道林和堤坡草皮的成活率，避免了对堤防工程的经常性破损，减少了水土流失，使堤防工程更利于完整，从而提高了堤防工程的防洪能力和堤坡草皮的防冲刷能力。
6. 经验和建议
（1）由于节水灌溉系统一次性投资较大，资金回收时间较长，一般绿化承包户接受有一定的难度；喷微灌技术的推广应用涉及水泵、首部枢纽等设备的运行管理，对管理有较高的要求；由于堤防工程绿化呈线性布置，首部枢纽布置在野外，管理战线长，为防止设备丢失，每次灌溉完成后，需把水泵等设备收存起来，难以安装相应的自动化装置。
（2）建议在今后的实施中，考虑水利管理单位与有一定规模的绿化经营公司联营，改变目前与分散的个体绿化承包户联营的模式。
7. 结语
卫河堤防绿化灌溉工程经过近二年的运行，护堤树木与草坪生长正常，取得了很好的节水、经济效益；在美化漳卫南运河沿岸的生态环境的同时提高了堤防绿化工程的管理水平和工作效率，也对节水灌溉技术的应用推广起到了很好的示范作用，具有良好的推广应用前景。
参考文献
[1] 周钟.浅谈堤防绿化建设[J].华章，2012，11：311.
[2] 张军，张润昌，杜平.喷微灌技术在漳卫南运河工程绿化中的应用[J].海河水利，2012，06：57～58.
[3] 张润昌，陈俊祥.喷微灌技术在堤防绿化中的应用效益浅析[J].中小企业管理与科技，2013，01：176～177.
[4] 张小侠，王红雷，张璐.城市绿地节水灌溉技术探讨[J]. 湖南农业科学，2011，03：133～136.
[5] 黄修桥.灌溉用水需求分析与节水灌溉发展研究[D].西北农林科技大学，2005.
[6] 昝少平，朱颖.乌鲁木齐荒山绿化中的节水问题[J].干旱区研究，2000，01：54～58.
[7] 山东省水利科学研究院. 漳卫南运河喷微灌技术推广应用项目喷微灌工程设计报告[R].2011.3
【关键词】堤防绿化灌溉工程；节水灌溉技术；卫河
1. 引言
堤防绿化建设是防洪工程采取生物防护的重要举措，对堤防防洪起着非常重要的作用，在堤防工程防浪、防冲、培育抢险料源等方面具有其它方法不可替代的优势，同时也是防止雨洪对堤防工程冲刷侵蚀，维护堤防工程水土保持，改善堤防工程面貌和沿河区域生态环境的重要工程措施[1～3]。喷灌、微灌等节水灌溉技术，由于具有节水、节劳、对地形适应能力强的特点已经广泛应用于农作物、设施农业、城市绿地、荒山绿化等工程[4～6]，但鲜有节水灌溉技术应用于堤防绿化工程的报道，在水利部科技推广计划项目的资金支持下，水利部海河水利委员会漳卫南运河管理局首次将喷、微灌技术应用至67Km长的堤防绿化工程，其中对卫河10Km堤防绿化工程应用节水灌溉技术进行了尝试，以期为堤防绿化工程的建设管理水平的进一步提升，节水灌溉技术的应用领域的进一步扩大提供现实依据。
2. 传统灌溉技术存在的问题
卫河地处北方地区，由于该地降水量较少，降雨时空分布及不均衡，大堤两侧的行道树和草坪需要灌溉养护，每年需要耗用大量的人力物力。多年来采取的措施是：当树木和草皮缺水时，在每行树下开浇水沟，从河道或附近村庄的井内利用水泵抽水将水引至浇水沟内，并对堤坡草皮实施大水漫灌。由于行道树和草坪灌溉采用地面灌溉方式，需破堤、破路沟灌灌水，一是破坏堤防，二是由于堤坡较陡，灌水难以控制，造成串坡跑水，灌溉水浪费严重、堤坡冲沟纵横，影响堤防安全和美观，因此将节水、高效的节水灌溉技术引入堤防绿化工程显得十分的必要。
3. 工程概况
（1）卫河是海河流域漳卫南运河水系上的主要河道之一，是以防洪为主，结合兴利的蜿蜒性河道。它发源于山西省陵川县夺火镇，南临黄河、北靠漳河，干流全长275公里，流域面积15229平方公里，其中淇门以下卫河干流河道长约183公里。上游主要支流有峪河、淇河、汤河、安阳河等，大部分发源于太行山南麓，又位于东南季风的迎风面，雨季常会形成暴雨中心，汇成峰高量大、来势凶猛的洪水。多年平均降水量515mm。卫河局所辖卫河、共产主义渠河道长194公里，两岸堤防长度共计354.887公里。管理范围内有险工护岸工程102处，有较大路口334处，各种穿堤建筑物526座，刘庄节制闸中型水闸1座。卫河保护着大广高速及下游石德铁路及京沪高速公路，也保护着天津及安阳、邯郸、德州、沧州等新兴工业城市，其堤防工程具有重要的防洪意义。
（2）此次卫河喷微灌技术推广应用项目建设10Km长的行道林滴灌和部分堤段堤坡草皮微喷灌。
4. 工程具体灌水技术模式的选择
4.1 堤防绿化工程概况及特点。
卫河大堤平均堤顶路宽8m，行道树位于堤顶路两侧，行道树树种为树种为速生杨107，每侧1行行道树，株距3m；在大堤内侧坡有草坪护坡，草坪草种为结缕草。规划对堤顶路两侧两行树和堤防内侧护坡上部草坪进行灌溉，大堤堤顶离地面高度为8m，边坡系数为1：3，护坡两侧中部有戗台（参见图1）[7]。堤防工程中行道林灌溉是典型的线状灌溉工程，而草屁护坡灌溉是典型的面状灌溉，堤防绿化灌溉工程总体呈现线状灌溉的特点。
4.2 堤防绿化工程具体参数。
堤防工程具有大堤沿线长、养护管理困难，而堤防两侧地下水比较丰富，机井多等特点，为节约灌溉用水、减少灌溉养护用工，保护堤防安全，工程拟采用在堤防沿线利用机井抽取地下水，加压后对行道树采用小管出流灌溉技术、护坡草坪采用微喷灌灌溉技术。现将工程具体的灌溉模式介绍如下。
4.2.1 堤防绿化灌溉工程总体规划。
工程规划每个系统从机井通过90的干管（UPVC）引至戗台，在戗台上建设首部枢纽保护池，保护池中建过滤器2个，过滤器前后阀门一只，过滤器前后设压力表各1个，以实现过滤器反冲洗功能。从首部枢纽引1条干管（90 UPVC）向堤顶延伸，到达堤顶后，向两侧沿堤顶行道树布设滴灌支管各2条（40PE），由内侧堤顶向内护坡底部延伸2.2m，向两侧各引微喷支管1条（63PE）；滴灌支管上布置稳流器和滴头；微喷灌支管上设置微喷头，具体布置见图1。
4.2.2 行道树滴灌工程具体参数。
（1）本工程行道树灌溉考虑到行道树的株距为3m，考虑采用小管出流的灌溉方法进行灌溉，具体的连接及参数如下。
（2）将支管（40PE）沿树行埋设于树下深0.7m，滴灌支管上在每棵树的位置处开孔安装稳流器，稳流器间距为3m，每个稳流器引出2条滴灌毛细管（3PE），埋深在树的两侧0.5m处，滴头埋设地面下0.2m深，设计土壤湿润比不小于60%。滴灌稳流器选用工作压力为7～30m水头时，稳流器流量为18L/h。滴灌系统组合包括稳流器、滴灌管、滴头三部分。每株树下布设稳流器1个，分水毛管2条，毛管末端为防止临时负压吸泥堵塞毛管，包裹长为6～10cm的土工布裹头。
4.2.3 堤防护坡草坪微喷灌具体参数。
护坡草坪的微灌管具体布置是由内侧堤顶向内护坡底部延伸2.5m，向两侧引PE微喷支管各1条（63PE）。微喷支管每隔4m引微喷灌水器1个。草坪微喷头设计工作压力为0.25MPa，设计额定喷洒半径3m，设计流量43L/h，根据工程具体情况选用中垂单侧轮微喷头（具体布置可见图），该微喷头采用新型工程塑料、耐磨性强，灌溉时采用360全圆喷洒，喷洒稳定、水量分布均匀，已广泛应用于城市绿地的微灌工程。 4.2.4 堤防绿化工程采用的灌溉制度（见表1）。
4.2.4.1 根据当地多年的灌溉经验，树木通常每年应灌水4次：（1）返青水，通常在3月下旬树木发芽前灌水；（2）促生水，5～6月份枝叶扩大期灌水；（3）夏季干旱时灌水，降雨多时可免灌；（4）封冻水，11月份灌溉，促进树木根系的发育。结合工程实际情况与已有的灌水经验，本堤防绿化工程采用如下的灌溉制度。
4.2.4.2 根据2012年及2013年的实际运行情况，具体的灌溉为返青水1次，促生水1～2次，夏季补水1～2次，越冬水1次，具体可根据当年降雨情况而定。
5. 采用节水灌溉技术后效益分析
本堤防绿化工程采用了节水灌溉技术后取得了较好的经济、环境和社会效益，具体分析如下。
5.1 经济效益 该试验项目除首部枢纽利用的发电机、潜水泵和临时用水罐车以外，其余的滴灌材料全部是塑料制品，投资成本低，滴灌设备投资少，使用寿命长，设计寿命30年左右，系统折旧及运行费约为520元/（Km·y）。采用节水灌溉技术后，堤防绿化工程的经济效益主要体现在两方面。（1）节水效益：改变了传统的大水浇灌的方式，起到节约用水的作用；根据近两年的运行经验表明，堤顶行道林每浇灌一次节约水资源费约500元/Km。（2）节劳效益：实施了节水灌溉技术后减少了大水浇灌因开沟等产生的劳务，节劳500元/次。除折旧及运行费，实施了节水灌溉技术后的堤防绿化工程较传统工程实际的单位长度节水节劳效益为1920元/（ Km·y），在系统设计使用期限的30年内单位长度节水节劳效益为5.76万元/（ Km·y），具有较好的经济效益。
5.2 环境效益 堤防行道林的建设，将在卫河上形成分布左右岸的绿色长廊，堤坡草皮将大量减少水土流失，形成绿色植被，有助于卫河沿岸的生态环境建设。
5.3 社会效益 项目实施后，将提高堤防行道林和堤坡草皮的成活率，避免了对堤防工程的经常性破损，减少了水土流失，使堤防工程更利于完整，从而提高了堤防工程的防洪能力和堤坡草皮的防冲刷能力。
6. 经验和建议
（1）由于节水灌溉系统一次性投资较大，资金回收时间较长，一般绿化承包户接受有一定的难度；喷微灌技术的推广应用涉及水泵、首部枢纽等设备的运行管理，对管理有较高的要求；由于堤防工程绿化呈线性布置，首部枢纽布置在野外，管理战线长，为防止设备丢失，每次灌溉完成后，需把水泵等设备收存起来，难以安装相应的自动化装置。
（2）建议在今后的实施中，考虑水利管理单位与有一定规模的绿化经营公司联营，改变目前与分散的个体绿化承包户联营的模式。
7. 结语
卫河堤防绿化灌溉工程经过近二年的运行，护堤树木与草坪生长正常，取得了很好的节水、经济效益；在美化漳卫南运河沿岸的生态环境的同时提高了堤防绿化工程的管理水平和工作效率，也对节水灌溉技术的应用推广起到了很好的示范作用，具有良好的推广应用前景。
参考文献
[1] 周钟.浅谈堤防绿化建设[J].华章，2012，11：311.
[2] 张军，张润昌，杜平.喷微灌技术在漳卫南运河工程绿化中的应用[J].海河水利，2012，06：57～58.
[3] 张润昌，陈俊祥.喷微灌技术在堤防绿化中的应用效益浅析[J].中小企业管理与科技，2013，01：176～177.
[4] 张小侠，王红雷，张璐.城市绿地节水灌溉技术探讨[J]. 湖南农业科学，2011，03：133～136.
[5] 黄修桥.灌溉用水需求分析与节水灌溉发展研究[D].西北农林科技大学，2005.
[6] 昝少平，朱颖.乌鲁木齐荒山绿化中的节水问题[J].干旱区研究，2000，01：54～58.
[7] 山东省水利科学研究院. 漳卫南运河喷微灌技术推广应用项目喷微灌工程设计报告[R].2011.3