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我国发展节水灌溉技术的历史几乎与我国近代灌溉的历史一样长,因为只要灌溉就应当考虑节水,在早期的泾惠渠、渭惠渠和洛惠渠等老灌区就在优化地面灌溉技术要素方面作了许多有益的探索,取得了一些宝贵的经验。在二十世纪六、七十年代浙江一带就开始推广三合土和混凝土地下渠道。二十世纪五十年代就有部分地区开始进行喷灌的研究和试点。到二十世纪七十年代喷灌技术受到普遍的重视,相继召开了几次全国性的技术研讨和推广的大会,不管在交流技术经验,还在是造舆论方面都起到了很好的作用。到1977年全国喷灌面积已达290万亩。水利和中科院,一机部等部委紧密配合组织广大科技人员成立联合设计组在喷灌机具研制,田间对比试验,喷灌系统设计方法,区划等方面作了大量的科研工作,到了二十世纪八十年代可以说在喷灌方面我国已经具备了自己的一整套设备和技术,为喷灌的大面积推广创造了条件。从而使得现在全国喷灌面积达到一千三百万亩左右。在这过程中喷灌的发展也出现了两次低潮,一次是由于初期机具不过关从而挫伤了群众的积极性造成的,一次是由于农业生产体制的变化,而早期喷灌技术一时无法适应造成的。而滴灌技术是从1974年从墨西哥引进三套滴灌设备开始的。我国科技人员吸收了国外的先进经验,研制出了一整套适合我国使用的滴灌和微喷灌设备,现在全国微灌面积已达几十万亩。由于塑料工业的发展,到二十世纪八十年代地下输水技术又得到了新生,发展成为低压管道输水灌溉技术,主要采用低压塑料管输水,也还有用素砼管等其他低压管输水,据1993年不完全统计,全国推广面积超过333万公顷。至于渠道防渗技术的发展更有悠久的历史,它是随着灌溉规模的发展和新型材料的产生而不断更新发展的.近几年来,各级领导对节水灌溉日益重视,各种新闻媒体也大大加强了节水灌溉的宣传力度,一个大力发展节水灌溉的新已形成。这一次热潮的特点是:不是单一地发展某一种节水灌溉技术,而是各种节水灌溉技术一齐上。
现在我国采用过的和正在研究或推广使用的节水灌溉技术有数十种之多。各种技术都各有利弊,各有不同的适用条件。只不过有些技术成熟一些,有些技术还有待进一步研究,有些技术优点更多些,适用范围更广些,而有些技术稍逊而已。节水灌溉技术大致可分为灌水方法、输水方法、灌溉制度和田间辅助措施等四大类别。
一、节水灌水方法灌水方法即田间配水方法,就是如何将已送到田头的灌溉水均匀地分布到作物根系活动层中去。按灌溉水是通过何种途径进入根系活动层,灌水方法可分为地面灌溉、喷灌,微灌和地下灌溉。
(一)地面灌溉地面灌溉是古老的传统的灌水方法,一般说来它是作为比较是否节水的基点。但是地面灌溉技术也在不断发展不断完善,所以最近也有许多比传统地面灌溉技术更节水的方法。
1.灌水技术要素的优化灌水技术要素指沟、畦规格、入畦(沟)流量,改水成数。这些灌水技术要素的合理的组合就会得到节水的效果,一般经验表明对沟灌和畦灌采用较小的畦、沟尺寸,就可以大大提高灌溉均匀度和灌水效率,即常说的小畦短沟畦。至于沟畦尺寸多大为宜,则因不同地形与土质而异,各地要通过试验来确定。
2.新的沟畦灌水工具传统的沟畦灌水是用人工从配水渠开口放水入沟畦,这样既不准确又不方便,而且常因放水口渗漏造成水的田间损失,国外早巳采用虹吸管(用于明渠输水的情况)或闸门孔管(用于管道输水的情况)放水,我国已做了一些试验,证明可提高田间水利用率5—10%,但目前有关的工具尚未批量生产,而且农民也不习惯,推广还有待时日
3.波涌灌溉近代国外又研究出波涌(沟)畦灌或称间歇沟(畦)灌,就是放入沟(畦)的流量是间歇的,向田间放一段时间(几分钟或几十分钟)的水然后停止放水一段时间(几分钟或几十分钟),如此反复,这样可以使沿沟(畦)长度方向的水量分布更加均匀。田间水利用系数可达80%一90%。是一种有希望的节水灌溉方法。我国90年代初开始有一些单位对此作了研究与试点,不过为了达到间歇放水的目的在田间就要布置可控制间歇放水的装置(有机械阀和电子控制阀两种)。要生产出工作可靠,价格低廉的间歇放水装置是推广本技术的关键。
4.尾水回收系统在土壤入渗速度较小时,每条沟的入流量大一些容易灌得均匀一些,但是往往使得水已流到沟尾时,沟首还没有灌够,这样就不可避免地造成沟尾泄水,如将泄水排掉就会浪费灌溉用水,如果此时在沟尾安装集水系统把泄水收集起来用于更低地块的灌溉,或用水泵抽到高处重新灌溉。这也是一种节水的措施。但我国目前还很少采用。
5.膜上灌(又称膜孔灌)在地膜上做成沟状,水就在膜上流动,到作物长出孔处才渗入土地,这样灌水效率高,一般可节水25—35%;增产15—20%,又不要专门的设施。全国现有地膜种植面积近533万公顷。因此,此法很有推广前途,1993年仅新疆就推广了24.7万公顷,今后应加强相关农机具与农艺的配套与完善。在采用地膜的田块上积极推广
(二)喷灌喷灌是通过空中进行配水,由于需要压力所以常用压力管道输水。一般说来,其明显的优点是灌水均匀,少占耕地,节省人力,对地形的适应性强等,主要缺点是受风影响大,设备投资高等,经过20多年的努力,现在我国已有喷灌面积80多万公顷。喷灌系统的形式很多,其优缺点也就有很大差别。在我国用得较多的有以下几种:
1.固定管道式喷灌干支管都埋在地下(也有的把支管铺在地面,但在整个灌溉季节都不移动),这样管理更省人力,可靠性高,使用寿命长,只是设备投资很高,目前使用塑料管道的系统单位造价也有800—1200元/亩之间。有的甚至达到1500元/亩。
2.半移动式管道喷灌干管固定,支管移动,这样可大大减少支管用量,从而使得亩投资仅为固定式的50—70%,但是移动支管需要较多人力,并且如管理不善,支管容易损坏。近明了以下一些由机械移动支管的方式,可以部分克服这一缺点。
3.滚移式喷灌支管是将喷灌支管(一般为金属管)用法兰连成一个整体,每隔一定距离以支管为轴安装一个大轮子。在移动支管时用一个小动力机推动,使支管滚到下一个喷位。每根支管最长可达400mm,这种机型我国已有产品,适用于矮杆作物(如蔬菜、小麦等)要求地形比较平坦。
4.时针式喷灌机(又称圆形喷灌机)是将支管支撑在高2~3米的支架上,全长可达400m,支架可以自己行走,支管的一端固定在水源处,整个支管就绕中心点绕行,象时针一样,边走边灌,可以使用低压喷头,灌溉质量好,自动化程度很高。我国已有产品,在华北和东北已有一定的使用经验,适用于大面积的平原(或浅丘区),要求灌区内没有任何高的障碍(如电杆、树木等)。其缺点是只能灌溉圆形的面积,边角要想法用其他方法补灌。此机在美国应用广泛,也值得我国大平原地区大规模农场推广。
5.大型平移喷灌机为了克服时针式喷灌机只能灌圆形面积的缺点,近代在时针式喷灌机的基础上研制出可使支管作平行移动的喷灌系统。这样灌溉的面积就成矩形的。但其缺点是当机组行走到田头时,要专门牵引到原来出发地点,才能进行第二次灌溉。而且平移的准直技术要求高。因此,没有时针式喷灌机使用的那么广泛,我国也已有产品。其适于推广的范围与时针式喷灌机相仿。
6.绞盘式喷灌机用软管给一个大喷头供水,软管盘在一个大绞盘上。灌溉时逐渐将软管收卷在绞盘上,喷头边走边喷,灌溉一个宽为两倍射程的矩形田块。这种系统,田间工程少,机械设备比时针式简单,从而造价也低一些,工作可靠性高一些。但一般要采用中高压喷头,能耗较高.适合于灌溉粗壮的作物(如玉米、甘蔗等)。也要求地形比较平坦,地面坡度不能太大,在一个喷头工作的范围内最好是一面坡。该机型我国也已有系列产品,桁架式绞盘机可采用低压喷头。
7.中、小型喷灌机这是我国在二十世纪七十年代用得最多的一种喷灌模式,常见的的形式是配有1—8个喷头,用水龙带连接到装有水泵和动力机(多为柴油机与电动机)的小车上,动力功率为3~12马力居多。使用灵活,亩投资约为固定管道式的20~60%,移动费劳力大,管理要求高近年来,发展的规模,似有降低的趋势,只适用于中小型的农场和田块。但投资较低,使用灵活机动,以上各种喷灌溉形式各有利弊,各自适合于不同的条件,因此只能因地制宜地决策选用
(三)滴灌这是用小塑料管将灌溉水直接送到每棵作物根部的附近,水由滴头慢慢滴出,是一种精密的灌溉方法,只有需要水的地方才灌水,可真正做到只灌作物而不是灌土地。而且可长时间使作物根区的水分处于最优状态,因此既省水又增产,我国现有面积34万公顷(包括微喷灌),但其最大缺点就是滴头出流孔口小,流速低,因此堵塞问题严重。对灌溉水一定要认真地进行过滤和处理,目前我国还都只注意到防止物理堵塞,而同样严重的生物堵塞和化学堵塞问题尚未引起足够的重视。
1.固定式地面滴灌一般是将毛管和滴头都固定地布置在地面(干、支管一般埋在地下),整个灌水季节都不移动,毛管用量大,造价与固定式喷灌相近,其优点是节省劳力,由于布置在地面,施工简单而且便于发现问题(如滴头堵塞、管道破裂、接头漏水等),但是毛管直接受太阳曝晒,老化快,而且对其他农业操作有影响,还容易受到人为的破坏。
2.半固定式地面滴灌为降低亩投资只将干管和支管固定埋在田间,而毛管及滴头都是可以根据轮灌需要移动。投资仅为固定式的50—70%。这样就增加了移动毛管的劳力,而且易于损坏。
3.膜下灌在地膜裁培作物的田块,将滴灌毛管布置在地膜下面,这样可充分发挥滴灌的优点不仅克服了铺盖地膜后灌水的困难,而且还大大减少地面无效蒸发。
4.地下滴灌这是将滴灌干、支、毛管和滴头全部埋入地下,这可以大大减少对其他耕作的干扰,避免人为的破坏,避免太阳的辐射,减慢老化,延长使用寿命,其缺点是不容易发现系统的事故,如不作妥善处理,滴头易受土壤或根系堵塞
(四)微喷灌有的地方称之为雾灌,与滴灌相似,只是为了克服滴头太易于堵塞的缺点,将滴头改为微喷头,由于微喷头出流孔口大一些,流量大一些,流速慢一些,所以不象滴头那么容易堵塞,但流量加大了,毛管相应也要加粗些。在每棵作物或树下装1—2个微喷头一般即可满足灌溉的需要。微喷头仍有堵塞问题,因此也要对过滤问题给予足够的重视,每亩造价与固定式滴灌相仿。在国外有逐渐以微喷灌取代滴灌的趋势。但是在温室(或大棚)内使用微喷灌会大大提高室内之空气湿度。而不利于对湿度敏感作物(如黄瓜)的生产,这时只好用滴灌近年来我国微喷灌设备生产逐渐完善。微喷灌面积的发展很快,是一种很有发展前途的节水灌水方法。特别适用于灌溉果园
节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。
节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面:(1)灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。(2)节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。(3)农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。(4)节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。
2.节水灌溉新技术
目前,比较有发展潜力的节水灌溉新技术是:(1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。就是从作物生理角度出发,在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼,改善品质,控制上部旺长,实现矮化密植,到达节水增产的目的。(2)应用3S技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS),遥感技术(RS)和计算机控制系统,实时获取农用小区作物生长实际需求的信息,通过信息处理与分析,按需给作物进行施水的技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。T是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。(3)智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,适时地检测土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求来实施变量施水,达到最优的节水增产效果。
3.节水灌溉技术发展趋势
我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势:(1)喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术,其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点,要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。(2)地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题,应用推广速度较慢,但随着关键技术的解决,今后将会得到一定的发展。(3)地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟,输配水有低压管道化方向发展的趋势。(4)农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成,达到时,空、量、质上的精确灌水,是今后攻关的重点。(5)节水综合技术的开发利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径,也是今后节水灌溉发展的方向。转
4.发展节水灌溉技术的政策建议
(1)提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家,随着人口增加、经济发展、社会进步,农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全,只能走内涵式发展的道路,灌溉必须走节水型的发展道路。因此,我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度,使全社会都来关心节水灌溉技术,形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。
(2)形成发展节水灌溉技术内在机制。通过制定和运用好水价、水权这些经济手段,对农业用水需求进行有效调控,削弱低效益膨胀型的用水需求,杜绝无效益浪费型的用水需求,促进节约农业用水的需求,从而推进节约灌溉技术发展。
(3)节水灌溉技术发展要符合农村实际。节水灌溉技术发展不仅是工程问题、技术问题,还是社会问题和经济问题。节水灌溉技术如果不能使农民从中得到实惠,就不能得到广大农民的真正拥护,就不能持续快速地发展起来。
在杭埠河灌区中,节水灌溉是根据当地作物需水规律和当地供水条件,采取高效利用降水和灌溉水,以取得农业最佳经济效益、社会效益和环境效益的综合措施。灌溉水源优化配置、合理利用、节约保护,发挥最大效益。节水灌溉应充分利用当地降水和回归水,提高水资源的重复利用率。杭埠河灌区人均耕地面积少,土地资源珍贵。为促进农场经济发展,灌区主要以种植水稻为主,且灌区主要水源龙河口水库是合肥市城市生活用水补给水源之一,水资源量有限,因此灌区非常重视水资源的综合运用,发展节水灌溉,促进农业稳定发展。杭埠河灌区根据灌区的具体情况,因地制宜,采用多种节水灌溉工程技术,主要采用了以下几种。
1.1灌区渠道防渗工程
渠道防渗工程不但减少渠道渗漏损失、节省灌溉用水量、有效地利用水资源,降低灌溉成本,提高灌溉效益,而且还可以提高渠床的抗冲能力,防止渠坡坍塌,增强渠床的稳定性,提高渠道输水能力,防止渠道长草,减少泥沙淤积,节省工程维修维护费用。灌区渠道下部土层为含砂透水层,渗漏严重,采用土工膜防渗措施,预制混凝土板作为保护层,取得了良好的防渗效果。
1.2灌区雨水集蓄利用工程
杭埠河灌区水资源量有限,不能满足灌区用水需求,灌区管理部门想方设法多渠道开辟水源,最大限度地合理利用水资源。根据灌区的地形条件,雨水集蓄利用工程非常适合灌区灌溉发展。舒城县地处江淮之间,大别山东麓,地形复杂,山、丘、岗、库、圩兼有。舒城县在历史上水旱灾害频发。勤劳的舒城人民在与大自然抗争中,建有与都江堰齐名的汉代水利工程七门堰、世界第一人工土坝龙河口水库、千米飞虹将军山大渡槽、世界三大灌区的淠史杭水利工程杭埠河灌区等。全县现建有水库122座,其中小(I)型水库5座,小(II)型水库117座。排涝泵站70座,装机112台,6666kW,小水电站46座,装机59台,20080kW,设计年发电量7000×104kW·h。主干渠3条,其中杭北干渠长68.9km,舒庐干渠36.15km,杭淠分干渠12km,666.667hm2以上支渠22条,支渠、斗渠、农渠长4070km,有效灌溉面积4.333×104hm2。全县还有200km2以上的中小河流7条,内河14条,大山塘17500口,引水堰坝200多处,有效地解决了水资源紧张的状况。
1.3灌区的喷灌工程
喷灌是发展经济作物种植的一种非常好的灌溉方式,能达到增产增收的良好经济效果。它对地形、土壤等条件适应性强,与地面灌溉相比,大田作物喷灌一般可省水30%~50%,增产10%~30%。铺设喷灌固定总干管11条,总长度14.5km;铺设喷灌固定干管42条,总长度47.0km,将对灌区实现有效的控制。总干管、干管以及地埋竖管均采用HDPE管,HDPE管材水流阻力小、流率高、耐候性优良,不能被细菌及菌类腐化,运输安装方便、成本低、保养费用低的特点。
1.4灌区的移动软管
喷灌支管为地面可移动聚乙烯软管,采用平移的方式进行作物喷灌。支管可通过快速连接接头与竖管连接,支管上每隔18m安装一个高压喷头进行喷灌。干管固定,支管移动,这样可大大减少支管用量,从而使得单位面积投资仅为固定式的50%~70%。采用这种喷灌方式既能满足作物喷灌要求,又能节约大量的投资。
2对杭埠河灌区节水灌溉的特点分析
2.1利用多渠道开发杭埠河灌区的水资源
灌区水资源比较紧缺,对雨水以及回归水灌区采用“长藤结瓜”的形式最大限度地加以集蓄利用,多方面开发水资源,有效解决了灌区水资源不足问题。同时,修建的蓄水池可以接纳区间排水以及区间降水径流,可使弃水、渗水与跑水回归利用,基本实现灌溉期零排放。
2.2节水灌溉工程技术运用
任何一种节水灌溉类型都有自身优缺点,都有其适用条件。杭埠河灌区根据自身条件,因地制宜,采用了多种节水灌溉工程技术措施,每年节约用水30%以上。
2.3灌区喷灌大大减少了占地
采用部分骨干渠道加半固定式喷灌系统,较之自流灌溉不需要大填方,减少占地,降低技术难度,方便工程使用,可减少占地60%,减少投资50%以上,大量节约了水资源,提高了灌溉水生产率。
2.4灌区多种喷灌模式并存经验
灌区大部分作物采用可移动聚乙烯软管喷灌,还有小部分作物采用小型卷盘喷灌机,有利于灌区进行两种灌溉模式的比较分析,总结节水灌溉经验,完善灌区灌溉模式。
3结语
关键词:节水;灌溉;技术;工程模式
现在我国采用过的和正在研究或推广使用的节水灌溉技术有数十种之多。各种技术都各有利弊,各有不同的适用条件。只不过有些技术成熟一些,有些技术还有待进一步研究,有些技术优点更多些,适用范围更广些,而有些技术稍逊而已。
节水灌溉技术大致可分为灌水方法、输水方法、灌溉制度和田间辅助措施等四大类别。
一、灌溉技术
节水灌水方法:灌水方法即田间配水方法,就是如何将已送到田头的灌溉水均匀地分布到作物根系活动层中去。按灌溉水是通过何种途径进入根系活动层,灌水方法可分为地面灌溉、喷灌,微灌和地下灌溉。
(一)地面灌溉地面灌溉是最传统的灌水方法,一般说来它是作为比较是否节水的基点。但是地面灌溉技术也在不断发展不断完善,所以最近也有许多比传统地面灌溉技术更节水的方法。
1灌水技术要素的优化灌水技术要素指沟、畦规格、入畦(沟)流量,改水成数。这些灌水技术要素的合理的组合就会得到节水的效果,一般经验表明对沟灌和畦灌采用较小的畦、沟尺寸,就可以大大提高灌溉均匀度和灌水敛率.即常说的小畦短沟畦。至于沟畦尺寸多大为宜,则因不同地形与土质而异,各地要通过试验来确定。
2新的淘畦灌水工具传统的沟畦灌水是用人工从配水渠开口放水入沟畦,这样既不准确又不方便,而且常因放水口渗漏造成水的田间损失.国外早巳采用虹吸管(用于明渠输水的情况)或闸门孔管(用于管道输水的情况)放水,但这种方法造价较高,在我县很少使用。我们也做了一些试验,证明可提高田间水利用率5%~10%。
3尾水回收系统在土壤入渗速度较小时,每条沟的人流量大一些容易灌得均匀一些,但是往往使得水已流到沟尾时,沟首还没有灌够,这样就不可避免地造成沟尾泄水,如将泄水排掉就会浪费灌溉用水.如果此时在沟尾安装集水系统把泄水收集起来用于更低地块的灌溉,或用水泵抽到高处重新灌溉。这也是一种节水的措施。但我县目前还很少采用。
4膜上灌(叉称膜孔灌)在地膜上做成沟状,水就在膜上流动,到作物长出孔处才渗入土地,这样灌水效率高,一般可节水25%~35%。增产15%~20%,又不要专门的设施。
(二)喷灌式灌溉喷灌技术是利用专门德设备将水加压或是利用水的自然落差将有压水通过压力管道送到田间,再经喷头喷射道空中散成细小德水珠均匀的洒在农田上。适合灌溉所有的旱作物,粮食、蔬菜等。适用于气候温暖的平原和山丘。也适用喷洒农药,但在北方很少使用。一是北方土地少,而是造价高。现在我国已有喷灌面积80多万公顷。喷灌系统的形式很多,其优缺点也就有很大差别。
(三)滴灌这是用小塑料管将灌溉水直接送到每棵作物根部的附近,水由滴头慢慢滴出,是一种精密的灌溉方法,只有需要水的地方才灌水,可真正做到只灌作物而不是灌土地。这种方法也多在南方和大面积土地上使用。此法可长时间使作物根区的水分处于最优状态,因此既省水又增产,我国现有面积34万公顷,但其最大缺点就是滴头出流孔口小,流速低,因此堵塞问题严重。对灌溉水一定要认真地进行过滤和处理。
1固定式地面滴灌一般是将毛管和滴头都固定地布置在地面(千、支管一般埋在地下),整个灌水季节都不移动,毛管用量大,造价与固定式喷灌相近,其优点是节省劳力,由于布置在地面,施工简单而且便于发现问题(如滴头堵塞、管道破裂、接头漏水等),但是毛管直接受太阳曝晒.老化快,而且对其他农业操作有影响,还容易受到人为的破坏。
2半固定式地面滴灌为降低亩投资只将干管和支管固定埋在田间,而毛管及滴头都是可以根据轮灌需要移动。投资仅为固定式的50%~70%。这样就增加了移动毛管的劳力,而且易于损坏。
3膜下灌在地膜裁培作物的田块,将滴灌毛管布置在地膜下面,这样可充分发挥滴灌的优点不仅克服了铺盖地膜后灌水的困难,而且还大大减少地面无效蒸发。
二、节水灌溉工程技术模式
为大规模发展节水灌溉技术,各地结合自身的特点均采用了不同的节水灌溉工程技术模式。为了使这些模式更加完善,下面介绍几种有代表性的节水灌溉工程技术模式。
(一)、城郊设施农业节水高效工程技术模式
设施农业栽培也称保护地栽培,是利用日光温室、塑料棚等保护设施,人为地创造适于作物生长发育的环境条件。从而达到优质、高产、高效。其生产对象是高附加值的供城市居民消费的蔬菜、花卉等价格高的作物。
郊区是发展设施农业节水高效工程技术最理想的地区,在这些地区滴灌技术为最常用的节水灌溉技术。这种工程技术模式一般包括:水源工程、日光温室(或塑膜大棚)、灌溉首部枢纽(水泵、控制设备、施肥设备).输水管道、灌水器。灌水器常用滴头、滴灌管(带)、涌水器,还可结合覆膜进行膜下灌溉。
设施农业节水灌溉工程技术装备应立足于国内。尤其在现阶段,应在吸收国内外先进技术的基础上,大力发展适合当地的设施农业装备。在设施农业用的节水灌溉设备方面,应重点解决适合普通温室应用的成套微灌设备的材料配方、生产工艺问题,降低销售价格、提高可靠性和耐久性。为最大限度发挥微灌设备在设施农业应用中的优势,应花大力气解决利用微灌设备施肥的技术落后和装备不过关的问题,研究生产适合设施农业各种作物在各个生育期使用的可溶性肥料,使灌溉时能做到水肥同步,发挥最大的水肥综合效益。
(二)、纯井灌区生态农业节水灌溉工程技术模式
目前,纯井灌区大多存在地下水位逐年下降,生态环境恶化的问题。在这类灌区,减少灌溉用水量的主要目的应是改善水环境,恢复生态平衡,维护农业生产的可持续发展。因此.在灌区内的作物灌溉用水量,应按生态要求可供给的地下水开采量来确定。在这种前提下,当前这类灌区大多数已不能对全部灌溉面积上的作物实行充分灌溉。要解决这个问题可采取两种办法,一是减少灌溉面积,在余下的灌溉面积上,仍采用追求最高单产的传统充分灌溉方法,其他面积则发展“雨养农业”,二是仍维持原来的灌溉面积,对作物灌溉则采取非充分灌溉方法,即在水分对作物产量形成的最敏感时期实行充分供水,而在其他时期实行少供水甚至不供水,不追求作物单产最高,而追求总产最高。在高效节水灌溉技术方面,一般对大田作物采用低压管道输水灌溉,对经济作物可采用微灌。
(三)、水库灌区自压管道输水灌溉工程技术模式
在各水库周边灌溉水源紧缺,农业生产水平高的灌区,采用自压管道输水灌溉工程技术是一种较理想的模式。其重点是解决规划设计和田间用水管理的技术问题。另外,还有诸如管材选用、施工技术、渠管联接、防淤积等一些技术问题需要解决。
关键词:节水灌溉;技术,趋势,建议
节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要,也是农业现展的需要。发展节水灌溉技术对于推进现代农业、建设节约型社会有十分重要的意义。为此,笔者就我国节水灌溉技术及发展趋势作一探讨。
1.节水灌溉技术含义及体系
节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。
节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面:(1)灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。(2)节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。(3)农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。(4)节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。
2.节水灌溉新技术
目前,比较有发展潜力的节水灌溉新技术是:(1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。就是从作物生理角度出发,在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼,改善品质,控制上部旺长,实现矮化密植,到达节水增产的目的。(2)应用3S技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS),遥感技术(RS)和计算机控制系统,实时获取农用小区作物生长实际需求的信息,通过信息处理与分析,按需给作物进行施水的技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。T是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。(3)智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,适时地检测土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求来实施变量施水,达到最优的节水增产效果。
3.节水灌溉技术发展趋势
我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势:(1)喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术,其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点,要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。(2)地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题,应用推广速度较慢,但随着关键技术的解决,今后将会得到一定的发展。(3)地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟,输配水有低压管道化方向发展的趋势。(4)农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成,达到时,空、量、质上的精确灌水,是今后攻关的重点。(5)节水综合技术的开发利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径,也是今后节水灌溉发展的方向。
4.发展节水灌溉技术的政策建议
(1)提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家,随着人口增加、经济发展、社会进步,农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全,只能走内涵式发展的道路,灌溉必须走节水型的发展道路。因此,我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度,使全社会都来关心节水灌溉技术,形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。
(2)形成发展节水灌溉技术内在机制。通过制定和运用好水价、水权这些经济手段,对农业用水需求进行有效调控,削弱低效益膨胀型的用水需求,杜绝无效益浪费型的用水需求,促进节约农业用水的需求,从而推进节约灌溉技术发展。
关键词:节水灌溉;技术,趋势,建议
节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要,也是农业现展的需要。发展节水灌溉技术对于推进现代农业、建设节约型社会有十分重要的意义。为此,笔者就我国节水灌溉技术及发展趋势作一探讨。
一、节水灌溉技术含义及体系
节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。
节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面:(1)灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。(2)节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。(3)农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。(4)节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。
二、节水灌溉新技术
目前,比较有发展潜力的节水灌溉新技术是:(1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。就是从作物生理角度出发,在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼,改善品质,控制上部旺长,实现矮化密植,到达节水增产的目的。(2)应用3S技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS),遥感技术(RS)和计算机控制系统,实时获取农用小区作物生长实际需求的信息,通过信息处理与分析,按需给作物进行施水的技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。T是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。(3)智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,适时地检测土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求来实施变量施水,达到最优的节水增产效果。
三、节水灌溉技术发展趋势
我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势:(1)喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术,其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点,要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。(2)地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题,应用推广速度较慢,但随着关键技术的解决,今后将会得到一定的发展。(3)地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟,输配水有低压管道化方向发展的趋势。(4)农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成,达到时,空、量、质上的精确灌水,是今后攻关的重点。(5)节水综合技术的开发利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径,也是今后节水灌溉发展的方向。
四、发展节水灌溉技术的政策建议
(1)提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家,随着人口增加、经济发展、社会进步,农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全,只能走内涵式发展的道路,灌溉必须走节水型的发展道路。因此,我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度,使全社会都来关心节水灌溉技术,形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。
(2)形成发展节水灌溉技术内在机制。通过制定和运用好水价、水权这些经济手段,对农业用水需求进行有效调控,削弱低效益膨胀型的用水需求,杜绝无效益浪费型的用水需求,促进节约农业用水的需求,从而推进节约灌溉技术发展。
关键词:混凝土,U型防渗渠,农业节水灌溉
一、混凝土U型防渗渠工程技术的主要特点
U型横断面从水力学角度而言是最接近最优输水断面,混凝土U型防渗渠具有节约用水、少占耕地、节省工时费用等特点。
节约用水:一般未经过防渗处理的普通土体农渠,经验估计其渠道输水利用系数为0.8左右,而采用混凝土U型防渗渠技术,因混凝土材料具有较好的防渗性能,输水利用系数可提高到0.99,据此推算,每灌溉10 000 m3的水即可节约用水2 400 m3。
少占耕地:一般1 m宽的普通土体农渠采用开口60cm宽的混凝土U型防渗渠即可满足要求,即每1 km长的农渠可节约土地0.6亩,据此推算每万亩农田可节约耕地200亩左右。节省工时费用:从灌溉、管理、疏浚维护等方面分析,混凝土U型防渗渠可节省大量工时和费用;此外,混凝土U型防渗渠还具有水土保持、环保和整洁美观等作用。
二、混凝土U型防渗渠规划设计
混凝土U型防渗渠的规划设计工作,首先要根据农田地形图,圈出所要规划的范围,计算面积;其次依照一定的灌排原则,初步在地形图上进行规划,构思大体的框架和初步的配套建筑物;最后到实地进行调查研究,修正原初步规划设计方案,确定所建防渗渠的平面布置等总体框架和相关配套建筑物。
混凝土U型防渗渠设计的重点应考虑需灌溉的农田面积、灌溉用水量及U型槽的过水能力,根据过水能力和过水流量,确定U型槽的横断面尺寸以及渠底的坡降系数。
三、混凝土U型防渗渠技术
(一)防渗及施工设计
1、防渗结构设计
根据上述比较及各支渠的流量大小,整个灌区的支渠以下渠全部采用U型渠道,由机修厂生产的专用机械现浇150#混凝土防渗,按输水流量的不同采用不同规格的U型断面。
为适应温度变化,渠道每隔4 m留伸缩缝一条,并在渠道拐弯处或连接建筑物两端各预留伸缩缝一条,伸缩缝为宽深各2 cm的凹槽,用1∶1∶4沥青水泥砂浆填塞。填缝要密实,确保质量。
2、施工设计
(1)土模成形。
土模成形是U型渠道工程的基础,质量好坏对U型渠道防渗效果至关重要,一定要把好土模质量关。
对于挖方渠道,渠槽开挖时预留0.15 m的开挖厚度,待浇筑时再削至设计断面。对于填方渠道,过去是将2 m长钢模做土模的内模,然后在外面进行人工填土夯实,这样U型半径与切线切点的下部是最薄弱地点,往往达不到设计密实标准,影响混凝土防渗效果,在灌区设计中对于填方渠道先进行清基后,基础夯实,再分层铺土,每层厚20 cm,铺土要求均匀,表面平整,无大土块,含水量一般在15%左右,机械碾压或人工夯打遍数不少于8遍,直到符合要求。
填土宽度根据U型渠道的断面大小定,一般每边超过渠口宽(50~60)cm,达到设计高程后再进行开挖,并预留0.15 m的超填厚度,待现场浇筑时再削到设计断面进行衬砌。
(2)混凝土配比及规格要求。
水泥标号不得低于325#,石子最大颗粒为衬砌厚度的一半,但也不能太小,小石子虽然便于施工,但它会使混凝土强度降低,一般应控制在(1~2)cm之间为宜,砂子必须过筛,不能有土块出现。硕士论文,农业节水灌溉。
合理配比,充分搅拌,防止因砂子多、砂浆少、或水多造成的麻面,因砂少造成的峰窝,因搅拌不匀造成的缺料,所以要求按体积进行配料,固定料斗,搅拌次数不少于两遍。
(3)养护要求。
由于U型渠浇筑在野外作业,战线长,洒水养护条件差,但养护的好坏直接影响混凝土的质量,根据多年实践经验,要求在初凝后用塑料布覆盖,可以保证混凝土的强度。
(二)混凝土U型防渗渠施工工艺
1、混凝土U型槽预制
混凝土U型槽预制目前有多种办法,有采用自制钢模,用小型振动棒插入振捣,但混凝土因需要一定的养护期,因此需要大量的钢模,施工不经济,不适用农田整理大批量使用的需要;也有使用振动台振动预制和卷板式混凝土U型槽预制等办法,但生产出的U型槽质量不佳,用的较少。通过实践现在有两种预制办法使用较多,应用较广。
(1)采用混凝土U型槽预制专用机械生产的办法。采用机械液压压实成型,辅以U型内侧表面振动,上下U型与槽壁厚同宽钢模保护成型,可立即脱机,经过一周的养护,便可运输安装,适合农田整理中大批量使用需要,预制质量尚可,关键在预制时要注意所用材料质量、混凝土配合比、水灰比及压实成型的压力控制。硕士论文,农业节水灌溉。这种预制办法,(30~60)cm口宽的可整块预制,(60~100)cm口宽的一般做成两半块预制,这样能减少变形,也便于运输安装。
(2)使用地胎膜预制的办法。这种办法适用于60cm口宽以上的U型槽且必须做成对称的两半块预制,安装时对接成型的。施工方法:首先平整一块场地,连续开挖平卧的半个U型坑槽,夯实并校正好尺寸,铺上塑料薄膜,然后用一定强度的胶合板或其他板材做成连续性的侧边模板和隔板,再浇筑拌制好的混凝土,刮平并收光,经过一定时间的养护即可搬运安装。这种方法较经济适用,预制的质量也较好,预制时对每块预制块连续编号,安装时按号码顺序安装,能达到非常好的效果。
2、基面开挖
基面开挖时要严格控制断面、尺寸和高程,基槽表面务求平整,草根、石块应清除干净,基础要用木夯夯实,并严格保证基面设计的坡降。
3、铺设安装
对于整块U型槽和两个半块拼接成的U型槽,安装时分别采用不同的办法。硕士论文,农业节水灌溉。
(1)整块U型槽的安装方法。
在开挖压实好的基槽面上,每50 m要在基槽一侧的侧边设高程控制桩,两高程控制桩之间带控制线,控制U型渠平面和侧边。混凝土U型槽放入基槽后,按控制线校正混凝土U型渠一侧的侧面,并用水平尺横向校正平面,符合要求后两侧及时回填土固定。混凝土U型槽在接头处须留设(1.0~2.5)cm宽的缝隙,铺设后一周左右的时间,U型槽基本沉降稳定,再进行校正。校正后用水泥砂浆或细石混凝土灌缝、压顶,缝隙一定要灌实、抹平,压顶一定要平滑顺直。
(2)两半块拼接成U型槽的安装方法。
可用板材裁剪成U型断面,在开挖压实好的基槽面上每50 m树立一块,校正好方向和高程,然后两边口带线,安装时两边的预制板块分别沿线带齐,然后回填土,铺设后待一周左右的时间,U型槽基本沉降稳定,再进行校正。校正后用水泥砂浆或细石混凝土灌缝、压顶,缝隙一定要灌实、抹平,压顶一定要平滑顺直。若是采用地胎膜预制办法预制的U型槽块,对号连号安装,效果更佳。硕士论文,农业节水灌溉。
四、总结和建议
综上所述,混凝土U型防渗渠道与梯形、矩形渠道相比,不仅有节省材料、节省投资的特点,而且还有节水省地,并有整体性好,施工速度快,使用寿命长等优点,相对于喷灌、滴灌等其他节水技术,更便于管理且易被群众接受。硕士论文,农业节水灌溉。混凝土U型防渗渠道不仅适用于河灌区,而且也适用于井灌区。硕士论文,农业节水灌溉。是渠道提高输水能力和农业节水灌溉的有效途径。而且U120以下断面,已在各大中型灌区的支渠以下渠道得到广泛应用,实践证明防渗效果是最佳的。建议设计单位在今后的设计工作中和建设单位联合努力学习先进技术,使大中型U型断面渠道能在灌区推广应用。
参考文献
1周荣.中国的节水灌溉企业应主动出击,迎接挑战[J].中国水利,2005,(20).
2王桂茹,杨文霞.节水灌溉技术[J].农村牧区机械化,1998,(04).
英文名称:Water Saving Irrigation
主管单位:水利部
主办单位:中国国家灌溉排水委员会;中国灌溉排水发展中心;武汉大学;国家节水灌溉北京工程技术研究中心
出版周期:月刊
出版地址:湖北省武汉市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:1007-4929
国内刊号:42-1420/TV
邮发代号:38-17
发行范围:
创刊时间:1976
期刊收录:
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
Caj-cd规范获奖期刊
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关键字:项目;节水灌溉;承办单位;成就;科研成果
中图分类号:TU991文献标识码: A
引言
由于河西冷凉区水资源供需矛盾严重,在该地区实施《河西冷凉地区高新节水灌溉技术与信息化控制系统建设及应用》项目将会在农业灌溉中提高水的利用率,缓解用水矛盾,促进当地农业的发展和社会的进步和谐,具有很大的意义。但是此项目实施也有很明显的优势。这些优势主要从项目承办单位的科研实力,我国现有的技术水平和当地取得的科研成果三方面表现出来。
一、项目承担单位具有较强的科研实力
该项目由民乐县洪水河管理处主持,甘肃农业大学工学院、河西学院数学与统计学院和洪水河管理处下属职能科室参与完成。
洪水河管理处下设三科一室一所二站,现有职工253人,专业技术人员108人,其中:高级工程师4人,工程师22人,助理工程师37人,技术员45人。2010年洪水河管理处与甘肃农业大学联合挂牌成立节水科研与教学基地,2013年成立洪水河灌区社会实践服务基地、青年就业创业见习基地,为项目实施提供了可靠的技术支撑。从20世纪80年代起,洪水河管理处针对灌区干旱缺水的实际,一直致力于节水灌溉研究应用,先后完成了35项节水灌溉试验课题研究。取得了民乐县、甘肃省乃至国内外的各项技术大奖。并且在国家级或省部级核心期刊上也发表多篇应用性论文。
甘肃农业大学工学院,现有农业水利工程、农业电气化及其自动化、电气工程及其自动化等8个本科专业。现有教职工90人,其中教授20人、正高级工程师1人、副教授18人、博士生导师5人学院在校外建立了多个校外实践教学与研究基地。并且学院近年来先后承担了国家“863计划”项目专题、国家自然基金多项,主持和参与了多项国家公益性行业科研专项、科技支撑计划等科研项目,并多次获得省部级科研成果奖。同时在国内外期刊上发表了多篇论文。学院立足甘肃、面向干旱半干旱地区,突出农业院校工科专业特色和农业工程学科优势,实现规模、质量、结构、效益协调发展,建成了在全国同类院校及西部地区有重要影响的教学研究型学院。
洪水河管理处工程科,先后完成洪水河大型灌区续建配套与节水改造项目,日元贷款风沙治理项目、农业综合开发项目、节水增效示范项目等多项水利工程的设计、施工建设任务。均被评为省、市、县优良工程。共配置专业技术人员67名,其中高级工程师2名,工程师12名,助理工程师21名,技术员32名。完成科研项目自压式半固定喷管灌技术在洪水河灌区的应用,获民乐县科技进步一等奖;低压管道输水技术在自流灌区的推广应用,获民乐县科技进步三等奖。
洪水河管理处信息调度中心,已建设完成了较为完善的配套设备。共配置专业技术人员5名,其中工程师2名,助理工程师2名,技术员1名。完成科研项目洪水河灌区信息化管理系统应用与研究,获民乐县科技进步一等奖。
民乐县益民灌溉试验站配置专业技术人员8名,其中工程师2名,助理工程师2名,技术员3名,研究生1名。先后作为项目主要承担单位完成了多项节水灌溉试验课题研究,获得了地厅级科技进步奖3项,县处级科技进步奖8项,在国家级或省部级核心期刊发表相关研究应用论文多篇。
二、我国国内节水灌溉事业取得了很大成就
1发展社会化
节水灌溉把水利、农机、农业、农艺等农业要素结合起来,成为他们的载体。节水灌溉使农村经济得到快速发展。同时对于灌溉农业,全社会有了越来越统一的认识,社会舆论也越来越好。大家都意识到了发展节水灌溉的重要性,从心底愿意携起手来发展节水灌溉农业。在政府层面,形成了新的有利局面,各部门包括财政、农机、水利、发展改革、农业、科技实现了合作。在社会层面,一些社会群体包括农业合作组织、受益农户、涉农企业、种植大户在高收益的驱使下,发展节水灌溉投资修建节水灌溉设施的有着空前高涨的积极性。发展节水灌溉被政府大力推动,巨大的环境效益和生态效益也会被节水灌溉激发出来,一些社会会组织越来越关注其发展。在技术发展层面,一些新技术新设备被企业自主研发出来,譬如微润灌溉、痕量灌溉,对政府的依赖性减少,企业的自主性增加。
2技术集成化
随着不断的对节水灌溉技术进行研发、实验和推广,随着不断调整的农业种植结构、不断转变的耕作技术、不断革新的管理手段,节水灌溉从原有的单一的灌溉技术模式开始经历向农业综合集成技术模式转变。膜下滴灌技术,在西北、东北地区近几年被大力推广,这项技术效率很高,是农机、农药、农膜、滴灌、种子、化肥、农艺的集成技术。在南方水稻产区开始推广控制灌溉技术,这项技术包括“浅、薄、湿、晒”的特点,也集成了农艺、种子、灌溉、化肥等技术。水肥一体化、覆膜保墒等技术被农业部门推广。使节水灌溉技术相应的得到进一步整合。
3建设的规模约来越大
由于政府对节水灌溉进行大力推动,越来越多的土地流转起来,农业生产经营方式也开始转变,一些新特点如规模化、区域化开始在节水灌溉建设方面出现。譬如400万亩在新疆一年内发展起来、在甘肃河西走廊地区700多万亩在五年内发展、3800万亩在东北四省区在四年内发展起来等,这些在节水灌溉领域的新发展表明,节水灌溉事业越来越规模化区域化。其他地区也针对区域优势作物为对象,开始对节水灌溉技术进行大规模推广。
4应用大田化
随着越来越成熟的喷微灌技术、不断扩大的生产企业规模、生产成本不断降低的节水灌溉设备,喷微灌技术也从小范围应用到大范围转变。原来应用的主要是在高效经济作物领域如蔬菜、花卉、果树等,现在开始大范围应用到大田范围,譬如马铃薯、棉花、玉米等。小麦喷灌在黄淮海平原井灌区的发展规模越来越大,水稻膜下滴灌技术试验也在新疆、宁夏等地区开展起来。
5服务更加专业化
不断扩大的节水灌溉发展规模,也使得越来越专业化的节水灌溉的服务出现。专业化特点在设计工程、施工、后期服务等各个阶段呈现出来。也出现了规模越来越大的设计工程、施工与维修养护的专业化队伍。
三、民乐县在节水灌溉领域取得了丰硕的科研成果
当地人民积极在当地发明应用节水灌溉的新技术,以及进行了一系列的科学实验都取得了很大成果。如低压管道输水技术在自流灌区的推广应用、自压式半固定喷管灌技术在洪水河灌区的应用、温室葡萄滴灌输水系统及灌溉制度实验研究、张掖市节水型社会建设板蓝根灌溉制度试验研究、中药材及优质牧草灌溉制度试验研究、马铃薯免耕覆盖栽培与调亏灌溉技术试验研究、加工型马铃薯节水灌溉制度试验研究、作物灌溉需水预测预报研究、水资源优化配置及农业种植结构调整问题探索与研究、洪水河灌区信息化管理系统应用与研究、全膜覆土穴播条件下春小麦灌溉制度试验研究等技术与研究实验分别获得了民乐县及甘肃省的各项技术大奖。。
结束语
我国的南北水资源分布不均,民乐县降水少,干旱严重,水资源匮乏。在该地区实施《河西冷凉灌区高新节水灌溉技术与信息化控制系统建设及应用》的项目很有必要。由于此项目承办的单位拥有较强的科研实力、我国的节水灌溉事业发展迅速及该县在节水灌溉领域取得了丰硕的成果,这些条件成为项目实施的优势。该项目在这些优势条件帮助下必将顺利展开并圆满完成任务。
参考文献:
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论文摘要:介绍我国水资源现状和农业用水状况,通过分析节水灌溉的发展趋势,指出了在我国农业节水灌溉的现状和推广中出现的问题,并针对出现的一系列问题,提出了相应的对策。
水资源作为生态与环境的基本要素,又是基础性的自然资源和战略性的经济资源。随着经济社会的迅速发展,水资源已经成为经济社会发展的重要制约因素。在2002年南非约翰内斯堡举行的可持续发展世界首脑会议上,水被列为可持续发展的五大世界性课题之首,水与发展、水与环境,水的管理问题得到了世界各国的高度关注。加强水资源管理,科学配置,节约用水已经到了刻不容缓的地步。
1 我国的水资源现状与农业用水状况
我国水资源总量为2.8 X 10 rn3,占全球总量的 6%,在巴西、俄罗斯和加拿大之后 ,位居第 4。但我国人口众多,人均下来只有2 200 m3,仅为世界平均水平的1/4,在世界上位居 121位 ,是全世界 13个人均水资源最匮乏的国家之一。而实际上,扣除难以利用的洪水径流和散布在偏远地区的地下水资源后,我国现实可利用的淡水资源量则更少,仅为1.2 X 10 m3左右,人均可利用水资源量约为900 m3,并且分布极其不均衡。由于经济生活的迅猛发展 ,水污染问题越来越严重 ,不仅降低了水的使用功能,进一步加剧了水资源的短缺。
长期以来,农业和农村生活用水占全国用水总量的绝大部分。但是,随着工业化和城镇化的推进,这个比重在逐渐下降,但是,过去几年农业用水的减少是以粮食产量的不断下降为代价的。在保障粮食安全的前提下,最根本的选择是提高粮食的单位面积产量…。而由于单位用水量对粮食产量的贡献率递减,对粮食单产提高的需求使未来对灌溉用水的需求以更快的速度膨胀。而在目前以及未来发展的情况下,农业不可能再获取更多的水资源,就现有的农业灌溉水平和用水模式而言,我国的农业灌溉问题就更为突出。
2 关于节水灌溉和节水灌溉技术
2.1 节水灌溉
节水灌溉,简单的来讲就是指采用先进的农业节水技术,提高灌溉水的利用率和水的生产率。换言之,节水灌溉是用尽可能少的水投入,取得尽可能多的农作物产出的灌溉形式。节水灌溉的内容大致包括:水资源的合理开发利用;节水工程技术;节水农业技术;节水管理技术。
2.2 节水灌溉技术
灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括水资源调配、输配水 、田间灌水和作物吸收等 4个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术 、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。其中节水灌溉工程技术是该技术体系的核心,已相对成熟并得到普及,其它技术相对薄弱,急需加强研究开发和推广应用。
(1)灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。
(2)节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接 目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。
(3)农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。目前,农艺节水技术已基本普及,但生物节水技术尚待进一步开发。
(4)节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。其中,输配水自动量测及监控技术采用高标准的量测设备,及时准确地掌握灌区水情。
2.3 国内外节水灌溉技术的发展趋势
(1)因地制宜,继续普及与推广喷、微灌技术。在节水灌溉模式中,喷、微灌应用越来越多,目前国内外喷、微灌技术正朝着低压、节能、多目标利用、产品标准化、系列化及运行管理 自动化方向发展。任何一项节水灌溉技术都有其适用的 自然条件 、经济条件,普及与推广喷 、微灌技术必须坚持因地制宜。此外还有地下滴灌技术。
(2)灌溉渠系管道化。上世纪 80年代中期以后,日本新建灌溉渠系的大部分都采用管道化。美国约有 1/2的大型灌区实现了管道化输水。我国已基本普及了井灌区低压管道输水技术 ,今后的发展方向是大型渠灌区渠系管道化,并加快相应大口径塑料管材的开发生产。
(3)现代精细地面灌溉技术。土地平整是改进地面灌溉的基础和关键,由于我国地面灌溉量大、面广,需要采用推广应用激光控制平地技术、水平畦田灌溉技术、田问闸管灌溉系统以及土壤墒情自动监测技术等一切改进地面灌溉措施,逐步实现 田间灌溉水的有效控制和适时适量的精细灌溉 。
(4)研究和推广非充分灌溉技术。非充分灌溉理论将与生物技术、信息技术及“四水”转化理论等高新节水技术和理论相结合,创建新的灌溉理论及技术体系,它将对现有灌溉工程的规划设计及灌溉管理模式等产生巨大的冲击和影响。
(5)“3S”技术在农业节水中的应用。现代农业是以高新技术应用为标志。在西方发达国家,通过遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、地球定位系统(GPS)及计算机网络获取、处理、传送各类农业信息的应用技术已到了实用化的阶段,中国在这方面的工作也开始起步,如作物估产、土壤含水率分布的监测等,如果能在农业节水中推广应用“3s”技术 ,产生的节水效能将是革命性的。 此外,国外还 出现 了地面浸润灌溉、坡地灌水管灌溉、土壤网灌溉、绳索控制灌溉等新的节水灌溉技术,都对我国的节水灌溉有积极的参考借鉴意义。
3 我 国农业节水灌溉的发展
3.1 我国农业节水灌溉的现状
根据《中国水利年鉴 2005》的统计数据,截至 2004年底,我国灌溉面积为0.615×los hm2,其中有效灌溉面积0.562×los hm2,节水灌溉面积为0.203×los hm2,占有效灌溉面积的36.1%;其中喷滴灌和微灌面积315.447 X lo4 hm2,占节水灌溉面积的 15.5%,占有效灌溉面积的5.6%;低压管道输水灌溉面积470.627×lo4 hm2,占节水灌溉面积的 23.1%;其余为渠道防渗和其他节水工程,占节水灌溉面积的 61.4%。2005年的耕地面积为1.221×los hm2,由此看出,全国约有1/2的耕地面积没有灌溉设施;约2/3的有效灌溉面积还在沿用传统落后的灌溉方法。在节水灌溉面积中,采用现代先进节水灌溉方式的微乎其微,绝大部分只是按低标准初步进行节水改造,输水渠道的防渗衬砌率不到 30%。
3.2 推广农业节水灌溉出现的问题
(1)节水法规制度建设不健全,未形成水市场,缺乏强有力的政策支持。虽然我国近期大力推动节能减排,也出台了一系列的包括节水在内的节能条例,但不可否认的是,我国节水法规制度方面的建设很不完善,尤其灌溉用水的市场机制不健全。其次,农用水价偏低,未形成水市场,调节手段单一。再就是政策扶持力度不够,优惠措施不到位,都不利于节水灌溉工作的实施。
(2)多头管理导致“水乱”,影响节水灌溉推广。地方水务存在多头管理的问题,出现“城乡分割、职责交叉、多头治水”等弊端严重,在水资源与供水管理 、排水与河道管理、河涌综合整治涉及的截污、堤岸建设和环境、绿化工程、城市供水与农村供水、涉水工程审批等环节上权责不明,政事和政企不分,严重影响了节水灌溉的推广。其次,重建设、轻管理仍然是长期以来没有解决好的问题。
(3)农民群众的认识程度低,不具备水资源危机意识。很多地方老百姓养成了“一条土渠一把掀,开个豁子随便浇”的大漫灌思想,认为“有河就有水,挖井就有水,水是用不完的”,对水资源缺乏认识不到位,没有水资源危机意识,节水意识淡薄,导致了抵触情绪。又由于节水灌溉将打破以往农作方式,这也给农民群众带来了新问题,因循守旧的思想促使着他们抵触此类工程。
(4)地方政府支持与否是节水灌溉推广的瓶颈。很多地区借节水灌溉的幌子骗取国家资金,这些工程往往是形式主义,面子工程,往往是“领导来了放一放,领导走了盖起来”,甚至到最后不了了之,给当地的群众造成了很大的心理伤害。
新疆很缺水,群众普遍对节水工程有较高的认识,再加上兵团化的管理,对推广节水灌溉起到了组织保障。但对于有水灌溉的东部平原区来说,就没有那么高的积极性去节水灌溉。即使做了节水的工程 ,但也不会有节水的积极性。以灌区工程为例,灌区做了节水工程措施节水了,但直接的问题是灌区管理部 门收缴的水费少了收入就少了,这个损失如何进行弥补?节约的水如果用到工业上会创造更大的价值,那就是全社会收益,应由政府主导来对灌区管理部 门做补偿 ,但现在尚未建立一个有效的补偿机制。
(5)节水灌溉只适合规模化生产需要,投入很大。节水灌溉的工程一次性投资是很大的,以喷滴灌为例,教科书中说的造价约15 000元/hm2,其实这个造价应该是说管网部分,而非全部工程。一个节水灌溉工程需要有动力源、水源、取水设备、水处理设备、输水管、分水的三通、多通、灌水器等多种设备。这里水源部分又有河水、泉水库水、方塘水、井水等 ,而这些拦蓄设施的造价是很高的。 由于集中种植,又涉及到产品销售等问题,不适合散户发展节水灌溉。因此说节水灌溉只适合规模化土地种植采用 。
(6)节水灌溉工程的技术培训、技术支持等服务不到位。投资建设了节水灌溉工程,有时候却得不到足够的技术培训,甚至由于各种原因,得不到后续的技术支持因此,对作为使用者的农民群众来说 ,节水灌溉工程就等于毫无用处。
总之,资金、政策、管理、观念 、技术支持等问题制约着节水灌溉的推广。
3.3 逐步推广节水灌溉,循序渐进
(1)加强宣传力度,提高节水意识。发展节水灌溉作为我国的一项国策,要首先在群众中建立起水资源有限和水危机的意识,变被动接受为主动节水,积极投入到节水灌溉的开展中去,有利于节水灌溉的快速推广,使农民节水增产增收。
(2)政策配套改革,加强引导。加快我国的节水法规制度的建设和健全,尤其加快水价改革措施,加强节水灌溉中的管理环节,逐步实现以水养水,达到节水 的良性循环,通过管理降低成本,理顺体制,提高节水效益。出台相关优惠政策,鼓励农民参与节水,加强引导力度。
(3)快建立水市场,形成补偿机制。在加快水价改革的基础之上,更需要加快研究建立水市场,用市场经济的杠杆来促进节水意识。而在水市场的框架 内,建立合理、有效的补偿机制,形成“谁收益,谁补偿”的用水氛围,带动农民群众节水的主动性,进而促进节水灌溉工程的推广 。
(4)变多头管理为统一管理,更有效推进节水灌溉。现在相当多的地方比如广州,已经开始成立统一管理涉水事务的水务局,类似这样的理顺的管理结构,将有利于解决水务管理工作中存在的诸多弊端与瓶颈 ,更能有效推进节水灌溉。
(5)优先在灌溉条件差地区进行推广。灌溉条件差的地区,粮食产量低,通过广泛推广节水灌溉工程,利用有限的水资源实现增产,让农民增产又增收,农 民致富,在区域性的范围内起到一个示范带头作用。
(6)以国家投入为主。我国农民收入水平相对较低,而节水灌溉的效益主要体现在改善生态环境等社会效益方面,要求农民投入太多的资金用于发展节水灌溉是不现实的。从现阶段的国情来看,除发展温室大棚或经济作物等高产出的节水灌溉,以业主或农民为主投入外,我国节水灌溉的投入应以国家为主。
(7)统筹安排,因地制宜,切勿盲目。在发展节水灌溉采取的措施上,要打破常规,采取非常措施,改分散为集中、改小打小闹为战略安排、改单纯搞示范点、示范区为全流域综合治理,改以需定供为以供定需,改追求工程建设规模为出台重大管理举措,统筹安排,合理发展。我国地域广阔,各地经济条件不同,作物类型有别,气候差异较大。因此,发展节水灌溉要从各地的实际出发,在充分考虑当地 自然条件和农村社会经济水平的基础上,因地制宜地选取各种适宜的节水灌溉技术和模式。
(8)强节水灌溉相关技术的创新研究:①对于节水灌溉设备而言,要组织力量进行技术攻关,研制低成本、使用环保材料、物美价廉的节水灌溉设备;②要发展一批以节水灌溉为主要服务内容的具备咨询、规划 、设计为一体的技术服务公 司、营销与培训相结合的经济实体等多种形式组成的节水灌溉产业化技术支持体系。
总而言之,节水灌溉工程推广,任重而道远。我们有理由相信,通过节水灌溉的逐步推广使用,实现水资源的科学开发,节约用水,实现水资源的可持续利用,指日可待。
[参考文献]
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[2]杨丽丰,何宏谋,梁志勇 .西北内陆河灌区节水灌溉模式及节水效果分析[J].人民黄河,2007,29(11):66—67.70.
[3]许 迪 ,李益农.精细地面灌溉技术体系及其研究的进展[J].水利学报,20O7,38(5):529—535.
[4]杨 静,王玉萍,王群,等 .非充分灌溉的研究进展及展望[J].安徽农业科学,2008,36(8):3 301—3 303.
[5]缴锡云 .依靠新的理论技术推动节水灌溉研究的突破[J].河北工程技术高等专科学校学报,2003,(1):1—4.
[6]中国水利年鉴编委会.中国水利年鉴 2005[M].北京 :中国水利水电出版社,2005.
我国水资源总量为2.8X10rn3,占全球总量的6%,在巴西、俄罗斯和加拿大之后,位居第4。但我国人口众多,人均下来只有2200m3,仅为世界平均水平的1/4,在世界上位居121位,是全世界13个人均水资源最匮乏的国家之一。而实际上,扣除难以利用的洪水径流和散布在偏远地区的地下水资源后,我国现实可利用的淡水资源量则更少,仅为1.2X10m3左右,人均可利用水资源量约为900m3,并且分布极其不均衡。由于经济生活的迅猛发展,水污染问题越来越严重,不仅降低了水的使用功能,进一步加剧了水资源的短缺。
长期以来,农业和农村生活用水占全国用水总量的绝大部分。但是,随着工业化和城镇化的推进,这个比重在逐渐下降,但是,过去几年农业用水的减少是以粮食产量的不断下降为代价的。在保障粮食安全的前提下,最根本的选择是提高粮食的单位面积产量…。而由于单位用水量对粮食产量的贡献率递减,对粮食单产提高的需求使未来对灌溉用水的需求以更快的速度膨胀。而在目前以及未来发展的情况下,农业不可能再获取更多的水资源,就现有的农业灌溉水平和用水模式而言,我国的农业灌溉问题就更为突出。
2关于节水灌溉和节水灌溉技术
2.1节水灌溉
节水灌溉,简单的来讲就是指采用先进的农业节水技术,提高灌溉水的利用率和水的生产率。换言之,节水灌溉是用尽可能少的水投入,取得尽可能多的农作物产出的灌溉形式。节水灌溉的内容大致包括:水资源的合理开发利用;节水工程技术;节水农业技术;节水管理技术。
2.2节水灌溉技术
灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等4个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。其中节水灌溉工程技术是该技术体系的核心,已相对成熟并得到普及,其它技术相对薄弱,急需加强研究开发和推广应用。
(1)灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。
(2)节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。
(3)农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。目前,农艺节水技术已基本普及,但生物节水技术尚待进一步开发。
(4)节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。其中,输配水自动量测及监控技术采用高标准的量测设备,及时准确地掌握灌区水情。
2.3国内外节水灌溉技术的发展趋势
(1)因地制宜,继续普及与推广喷、微灌技术。在节水灌溉模式中,喷、微灌应用越来越多,目前国内外喷、微灌技术正朝着低压、节能、多目标利用、产品标准化、系列化及运行管理自动化方向发展。任何一项节水灌溉技术都有其适用的自然条件、经济条件,普及与推广喷、微灌技术必须坚持因地制宜。此外还有地下滴灌技术。
(2)灌溉渠系管道化。上世纪80年代中期以后,日本新建灌溉渠系的大部分都采用管道化。美国约有1/2的大型灌区实现了管道化输水。我国已基本普及了井灌区低压管道输水技术,今后的发展方向是大型渠灌区渠系管道化,并加快相应大口径塑料管材的开发生产。
(3)现代精细地面灌溉技术。土地平整是改进地面灌溉的基础和关键,由于我国地面灌溉量大、面广,需要采用推广应用激光控制平地技术、水平畦田灌溉技术、田问闸管灌溉系统以及土壤墒情自动监测技术等一切改进地面灌溉措施,逐步实现田间灌溉水的有效控制和适时适量的精细灌溉。
(4)研究和推广非充分灌溉技术。非充分灌溉理论将与生物技术、信息技术及“四水”转化理论等高新节水技术和理论相结合,创建新的灌溉理论及技术体系,它将对现有灌溉工程的规划设计及灌溉管理模式等产生巨大的冲击和影响。
(5)“3S”技术在农业节水中的应用。现代农业是以高新技术应用为标志。在西方发达国家,通过遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、地球定位系统(GPS)及计算机网络获取、处理、传送各类农业信息的应用技术已到了实用化的阶段,中国在这方面的工作也开始起步,如作物估产、土壤含水率分布的监测等,如果能在农业节水中推广应用“3s”技术,产生的节水效能将是革命性的。此外,国外还出现了地面浸润灌溉、坡地灌水管灌溉、土壤网灌溉、绳索控制灌溉等新的节水灌溉技术,都对我国的节水灌溉有积极的参考借鉴意义。
3我国农业节水灌溉的发展
3.1我国农业节水灌溉的现状
根据《中国水利年鉴2005》的统计数据,截至2004年底,我国灌溉面积为0.615×loshm2,其中有效灌溉面积0.562×loshm2,节水灌溉面积为0.203×loshm2,占有效灌溉面积的36.1%;其中喷滴灌和微灌面积315.447Xlo4hm2,占节水灌溉面积的15.5%,占有效灌溉面积的5.6%;低压管道输水灌溉面积470.627×lo4hm2,占节水灌溉面积的23.1%;其余为渠道防渗和其他节水工程,占节水灌溉面积的61.4%。2005年的耕地面积为1.221×loshm2,由此看出,全国约有1/2的耕地面积没有灌溉设施;约2/3的有效灌溉面积还在沿用传统落后的灌溉方法。在节水灌溉面积中,采用现代先进节水灌溉方式的微乎其微,绝大部分只是按低标准初步进行节水改造,输水渠道的防渗衬砌率不到30%。
3.2推广农业节水灌溉出现的问题
(1)节水法规制度建设不健全,未形成水市场,缺乏强有力的政策支持。虽然我国近期大力推动节能减排,也出台了一系列的包括节水在内的节能条例,但不可否认的是,我国节水法规制度方面的建设很不完善,尤其灌溉用水的市场机制不健全。其次,农用水价偏低,未形成水市场,调节手段单一。再就是政策扶持力度不够,优惠措施不到位,都不利于节水灌溉工作的实施。
(2)多头管理导致“水乱”,影响节水灌溉推广。地方水务存在多头管理的问题,出现“城乡分割、职责交叉、多头治水”等弊端严重,在水资源与供水管理、排水与河道管理、河涌综合整治涉及的截污、堤岸建设和环境、绿化工程、城市供水与农村供水、涉水工程审批等环节上权责不明,政事和政企不分,严重影响了节水灌溉的推广。其次,重建设、轻管理仍然是长期以来没有解决好的问题。
(3)农民群众的认识程度低,不具备水资源危机意识。很多地方老百姓养成了“一条土渠一把掀,开个豁子随便浇”的大漫灌思想,认为“有河就有水,挖井就有水,水是用不完的”,对水资源缺乏认识不到位,没有水资源危机意识,节水意识淡薄,导致了抵触情绪。又由于节水灌溉将打破以往农作方式,这也给农民群众带来了新问题,因循守旧的思想促使着他们抵触此类工程。
(4)地方政府支持与否是节水灌溉推广的瓶颈。很多地区借节水灌溉的幌子骗取国家资金,这些工程往往是形式主义,面子工程,往往是“领导来了放一放,领导走了盖起来”,甚至到最后不了了之,给当地的群众造成了很大的心理伤害。
新疆很缺水,群众普遍对节水工程有较高的认识,再加上兵团化的管理,对推广节水灌溉起到了组织保障。但对于有水灌溉的东部平原区来说,就没有那么高的积极性去节水灌溉。即使做了节水的工程,但也不会有节水的积极性。以灌区工程为例,灌区做了节水工程措施节水了,但直接的问题是灌区管理部门收缴的水费少了收入就少了,这个损失如何进行弥补?节约的水如果用到工业上会创造更大的价值,那就是全社会收益,应由政府主导来对灌区管理部门做补偿,但现在尚未建立一个有效的补偿机制。
(5)节水灌溉只适合规模化生产需要,投入很大。节水灌溉的工程一次性投资是很大的,以喷滴灌为例,教科书中说的造价约15000元/hm2,其实这个造价应该是说管网部分,而非全部工程。一个节水灌溉工程需要有动力源、水源、取水设备、水处理设备、输水管、分水的三通、多通、灌水器等多种设备。这里水源部分又有河水、泉水库水、方塘水、井水等,而这些拦蓄设施的造价是很高的。由于集中种植,又涉及到产品销售等问题,不适合散户发展节水灌溉。因此说节水灌溉只适合规模化土地种植采用。
(6)节水灌溉工程的技术培训、技术支持等服务不到位。投资建设了节水灌溉工程,有时候却得不到足够的技术培训,甚至由于各种原因,得不到后续的技术支持因此,对作为使用者的农民群众来说,节水灌溉工程就等于毫无用处。
总之,资金、政策、管理、观念、技术支持等问题制约着节水灌溉的推广。
3.3逐步推广节水灌溉,循序渐进
(1)加强宣传力度,提高节水意识。发展节水灌溉作为我国的一项国策,要首先在群众中建立起水资源有限和水危机的意识,变被动接受为主动节水,积极投入到节水灌溉的开展中去,有利于节水灌溉的快速推广,使农民节水增产增收。
(2)政策配套改革,加强引导。加快我国的节水法规制度的建设和健全,尤其加快水价改革措施,加强节水灌溉中的管理环节,逐步实现以水养水,达到节水的良性循环,通过管理降低成本,理顺体制,提高节水效益。出台相关优惠政策,鼓励农民参与节水,加强引导力度。
(3)快建立水市场,形成补偿机制。在加快水价改革的基础之上,更需要加快研究建立水市场,用市场经济的杠杆来促进节水意识。而在水市场的框架内,建立合理、有效的补偿机制,形成“谁收益,谁补偿”的用水氛围,带动农民群众节水的主动性,进而促进节水灌溉工程的推广。
(4)变多头管理为统一管理,更有效推进节水灌溉。现在相当多的地方比如广州,已经开始成立统一管理涉水事务的水务局,类似这样的理顺的管理结构,将有利于解决水务管理工作中存在的诸多弊端与瓶颈,更能有效推进节水灌溉。
(5)优先在灌溉条件差地区进行推广。灌溉条件差的地区,粮食产量低,通过广泛推广节水灌溉工程,利用有限的水资源实现增产,让农民增产又增收,农民致富,在区域性的范围内起到一个示范带头作用。
(6)以国家投入为主。我国农民收入水平相对较低,而节水灌溉的效益主要体现在改善生态环境等社会效益方面,要求农民投入太多的资金用于发展节水灌溉是不现实的。从现阶段的国情来看,除发展温室大棚或经济作物等高产出的节水灌溉,以业主或农民为主投入外,我国节水灌溉的投入应以国家为主。
(7)统筹安排,因地制宜,切勿盲目。在发展节水灌溉采取的措施上,要打破常规,采取非常措施,改分散为集中、改小打小闹为战略安排、改单纯搞示范点、示范区为全流域综合治理,改以需定供为以供定需,改追求工程建设规模为出台重大管理举措,统筹安排,合理发展。我国地域广阔,各地经济条件不同,作物类型有别,气候差异较大。因此,发展节水灌溉要从各地的实际出发,在充分考虑当地自然条件和农村社会经济水平的基础上,因地制宜地选取各种适宜的节水灌溉技术和模式。
(8)强节水灌溉相关技术的创新研究:①对于节水灌溉设备而言,要组织力量进行技术攻关,研制低成本、使用环保材料、物美价廉的节水灌溉设备;②要发展一批以节水灌溉为主要服务内容的具备咨询、规划、设计为一体的技术服务公司、营销与培训相结合的经济实体等多种形式组成的节水灌溉产业化技术支持体系。
总而言之,节水灌溉工程推广,任重而道远。我们有理由相信,通过节水灌溉的逐步推广使用,实现水资源的科学开发,节约用水,实现水资源的可持续利用,指日可待。
【摘要】本文综述了节水灌溉技术内涵、体系及发展趋势,在此基础上,提出了推进节水灌溉技术发展的4点政策建议。
【关键词】节水灌溉;技术,趋势,建议
节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要,也是农业现展的需要。发展节水灌溉技术对于推进现代农业、建设节约型社会有十分重要的意义。为此,笔者就我国节水灌溉技术及发展趋势作一探讨。
1.节水灌溉技术含义及体系
节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。
节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面:(1)灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。(2)节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。(3)农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。(4)节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。
2.节水灌溉新技术
目前,比较有发展潜力的节水灌溉新技术是:(1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。就是从作物生理角度出发,在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼,改善品质,控制上部旺长,实现矮化密植,到达节水增产的目的。(2)应用3S技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS),遥感技术(RS)和计算机控制系统,实时获取农用小区作物生长实际需求的信息,通过信息处理与分析,按需给作物进行施水的技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。T是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。(3)智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,适时地检测土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求来实施变量施水,达到最优的节水增产效果。
3.节水灌溉技术发展趋势
我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势:(1)喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术,其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点,要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。(2)地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题,应用推广速度较慢,但随着关键技术的解决,今后将会得到一定的发展。(3)地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟,输配水有低压管道化方向发展的趋势。(4)农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成,达到时,空、量、质上的精确灌水,是今后攻关的重点。(5)节水综合技术的开发利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径,也是今后节水灌溉发展的方向。
4.发展节水灌溉技术的政策建议
(1)提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家,随着人口增加、经济发展、社会进步,农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全,只能走内涵式发展的道路,灌溉必须走节水型的发展道路。因此,我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度,使全社会都来关心节水灌溉技术,形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。
(2)形成发展节水灌溉技术内在机制。通过制定和运用好水价、水权这些经济手段,对农业用水需求进行有效调控,削弱低效益膨胀型的用水需求,杜绝无效益浪费型的用水需求,促进节约农业用水的需求,从而推进节约灌溉技术发展。
论文摘要:文中回顾了交城县节水灌溉的发展历史,论述了发展节水灌溉的巨大效益并提出了今后发展的思考。包括适宜的节水灌溉形式、加强水资源的管理、做好水资源规划、调整农业种植结构、增强土壤蓄水保墒能力、进行节水工程管理制度的改革等。
交城县位于吕梁山东侧,太原盆地西部边缘,全县总面积1812km2,其中92.7%是山区;全县21.6万人,农业人口16.8万人,为全县总人口的78%;全县耕地面积1.47万hm2,其中水地面积为0.77万hm;全县水资源总量1.9亿m3,人均占有量914m3,但人均可用水资源仅为320m,,为全省人均水资源381m3的84%,60%的水资源由文峪河流出境内,形成“交城的山,交城的水,不浇交城浇文水”的残酷历史和现实。由此可见交城是一个严重缺水的内陆县之一,水资源严重不足已成为交城发展经济、提高人民生活水平的主要制约因素。
1交城县节水灌溉发展历史
为了解决缺水问题,交城自古就有引水灌溉的历史。从一千多年前交城、文水两县合并开发甘泉渠为始,历朝历代十分重视农业灌溉,特别是清康熙年问组织开发龙门渠更是交城人民解决农业灌溉用水短缺的历史见证,虽然因多种原因未能实现,却充分说明交城水资源短缺的历史。到了近代。
特别是2O世纪6O年代到70年代水利事业得到长足的发展,农业灌溉条件也有很大的改观,机电灌站、井灌如雨后春笋般地发展壮大,但是面临的问题是灌溉水利用率低,浪费水电资源严重,所以发展节水灌溉、提高水灌溉率就成为发展农业灌溉的重要课题。从2O世纪70年代开始,主要对水库灌区,机电灌站进行渠道防渗。80年代主要进行井灌区节水建设,从预制砼矩形渠槽到现浇u型渠道防渗,节水工作得到群众的普遍认可。到了90年代大力推广渗灌、管灌等节水技术,渠道水利用率大幅度提高。进入2l世纪,以低压管道输水技术为主,结合喷灌、滴灌为辅的节水新技术,以其适用性,高效节能性得到空前发展,逐步取代了以往各种节水形式,并建成了各种形式的高效节水园区。截至目前交城县已发展低压管道254km,可灌溉面积0.33万hm;建成标准化节水园区2处,达标节水面积353hm。
2发展农业节水灌溉的巨大效益
2.1促进了农民收入稳步增加
农业灌溉一改传统灌溉方式,跑、漏水现象基本杜绝,降低了农业生产成本,保证了农业作物适时、适量需水要求,使农作物达到了优质高产,提高了农民种粮的积极性和种地的经济效益,而且新的灌溉技术节能高效,有效地促进了农业生产效益的全面提高和农民收入的稳步增加。
2.2提高了水土资源的使用效率
实施节水灌溉后,灌溉水利用率显著提高,增加了灌水面积和灌水亩次。我县王村发展节水灌溉后,全部采用低压管道浇灌,灌溉水利用率由原来的40%一50%,提高到95%以上,而且可以长距离灌溉,扩大了灌溉范围,使一块地势较高,独立的地块得到灌溉,深受当地群众称赞。节水灌溉不仅缩短了灌溉时间和轮灌周期,而且有效地利用了光热资源,提高了水土资源的使用效率。
2.3为城市发展和工业发展提供了有力保障
近年来,我县城市和工业发展速度突飞猛进,城市人口由2000年的5.37万人,增加到2007年5.6万人;工业总产值由2000年的374507万元,增加到2007年的753336万元。这些都得益于大力发展节水园区建设后,有充足的水资源可供调配用于工业。2003年兴建的瓦窑集中供水工程和2006年兴建的西营集中供水工程都是从西营镇取水的远距离调水工程,分别供县城和夏家营工业园区用水需求,两工程年供水量分别为180万m和200万m3。
2.4促进了现代种植技术、栽培技术和灌溉技术的推广和应用
兴建节水工程后,灌溉用水量大幅度减少,促进了现代化种植技术、栽培技术和灌溉技术的推广和应用,在我县日光温室大棚内普遍采用了先进的种植技术、栽培技术和节水灌溉技术,使农产品达到高产优质,绿色环保,成为农民致富的主要经济来源。
3发展农业节水灌溉的思考
3.1因地制宜。按不同水源分区采取适宜的节水灌溉形式
交城县山地面积大,沟壑纵横,地形地貌十分复杂,气候十年九旱,水资源分布极不均匀的特点,决定了农业灌溉应网地制宜采取不同的灌溉方式。所以选择最适宜的农业灌溉方式是今后发展农业生产,节约用水的主要目的。经过几十年的灌溉实践,建议采取以下分区灌溉形式。
(1)井水灌区:在交城文峪河及磁窑河冲积平原区具有地下水埋深浅、输水距离短、水量小、水质好的特点,发展低压管道节水灌溉最为适宜,在这类灌区实现输水管道化,可将渠系损失控制在5%左右。同时结合先进的喷滴灌技术.可减少农业灌溉地下水用量,为工业用水提供支持;可维护文峪河及磁窑河洪积平原区地下水采补平衡。
(2)水库灌区:水库灌区来水含沙量多、流量大、来水时间短都为明渠输水,对支渠采取防渗措施,斗农渠需清除渠内杂草淤泥,防止灌水时堵塞,无需防渗。这类灌区的关键是做好田问工程配套,变大水漫灌为小畦灌,防止跑漏水和深层渗漏现象发生。
(3)小泉小水灌区:全县小泉小水达500余处,出流量多在0.1—5L/s,出流量最大的西治泉,出流量120L/s。这些都是山区农业灌溉的主要水源,对出流量大、已防渗的引水渠考虑渠顶加盖,变明渠为暗渠减少蒸发;对出流量小的则采用低压塑料软硬管相结合方式输水。这样既节省耕地便于耕作,又可使防渗渠道安全越冬;既可延长渠道使用寿命,义能减少渠系水蒸发,达到节水灌溉的目的。
3.2加强水资源管理。做好水资源规划
首先,要对全县的水资源总量进行综合评价,在可利用的水资源总量中确定工业、农业川水和城市生活用水的比例,防止各行业超计划用水,促使节水农业的发展。其次,要根据各地区农业用水资源的承载能力,制定和完善各项政策法规,确定节水工程规模,使水资源配置更加合理。
3.3加强农业种植结构调整。增强土壤蓄水保墒能力
首先,采用合理的种植制度,根据各种农作物的生长发育期不同需水量调整农作物品种、种植比例,充分利用现有的灌水工程适时灌溉。其次,采取耕作措施保墒、涵养水资源。夏秋深耕、疏松土壤,积蓄雨水,减少径流;增施有机肥、改良土壤结构,增加保水保肥能力;适时耙耱切断土壤毛细管,减少蒸发,保持土壤水分。
3.4加快节水工程建设,进行节水工程管理制度改革
交城工农业生产及城镇生活用水总量5122万m,其中农业灌溉用水4622万m,,占总用水量的90.2%,由此可见,加快农业节水_T程建设,发展节水农业是解决交城水资源供求关系紧张的一条最佳出路;同时要大力进行节水工程管理制度改革,建立供水公司,直接供水到农户,收费到农户;确定基本灌水定额,节约用水奖励,浪费用水处罚,使节约用水真正落到实处。
摘要:在采取的节水灌溉工程措施中既符合当地实际,又有一定效益,因此在论说各地水资源状况、经济条件、农民的经济承受能力、生产方式、农业现代化水平的基础上,提出了发展节水灌溉中应重点考虑的几种问题。
关键词:节水灌溉节水工程选择
莆田市各县区的土壤类型、作物种类、气候条件、水资源状况、经济条件、生产力水平等均不相同,在选择节水灌溉工程类型时,因各种节水灌溉工程技术均有各自的特点,应按照“因地制宜、技术先进、循序渐进”的原则,着重考虑以下几种问题。
1不同工程的水源状况
水源是节水灌溉工程中首要考虑的问题。对具体工程来讲,水源条件对工程类型选择影响很大,如山区中的一些果树种植区,大部分为微型水源工程,水资源量非常有限,若推广地面灌溉成大水漫灌,水量严重不足,控制面积很小,因此,推广果树喷灌、滴灌、水量出流灌等灌溉技术,尽量投入较大,但效益高,农民积极性高,应用就很成功。
2灌区的经济条件,农民的经济承受能力
按照“谁受益,谁负担”的原则,节水灌溉工程应由政府和农民共同投资,但国家和地方政府的投入是有限的,投资和受益的主体是农民,因此,要通过示范推广,提高农民的认识水平。政府要引导农民推广节水灌溉新技术,在选择工程形式时,要考虑农民的收入水平,投资方面,不能在大面积推广中片面追求投资的工程形式。比如秀屿区丘峻地带,农作物多采用渠道防渗技术结合应用灌或沟灌技术,推广节水灌制度,按照规范要求确定防渗工程和田间工程标准,灌溉水的利用率和水分生产率会有大的提高,投资低,农民容易接受。但农村劳动力,又能使其他行业创造更高的效益。莆田市的节水灌溉工程形式的选择,不应当超越历史发展阶段和当地经济条件,在没有进行技术经济条件论证的情况下,不能简单地把两种不同的工程类型进行比较。
3与当地的生产方式和农业现代化进程相适应
进行九十年代以来,灌溉工程建设已引起了各级政府和广大农民的高度重视,水利投入的加大,水资源的供需矛盾尖锐化,促进了节水灌溉技术的发展,农业机械化、现代化进程加快。为了保证农民的利益,中央制定了土地承包30年不变的政策,这为节水灌溉技术的发展提出了新的课题,如何使节水灌溉技术的发展与现有的农业生产方式相适应?同时又要和农业现代化建设相协调?比如大田喷灌技术,如果不解决种植多样化的问题,不形成规模经营和社会化服务的条件,是难以大面积推广的。要解决种植多样化的问题的方法是统一规划,适度规划经营和建立社会化服务体系或供水公司进行管理,解决了某些类型的节水灌溉技术与生产方式和农业现代化建设不适应的问题。
4必须搞好效益分析
在我国社会主义市场经济体制逐步完善的过程中,经济效益成为建设节水灌溉工程的敏感性问题,农民注重的是自身的经济效益,灌区注意的是管理单位的整体效益,国家在重视经济效益的同时,更重视社会效益、生态环境效益。在节水潜力最大的粮食作物中推广节水灌溉技术,由于水价低、粮食作物的对比效益低,选择灌溉工程形式应慎重。同时,节水灌溉工程的建设,必须多方筹集资金,实在经济,社会效益和生态环境的统一。
5参考成功的经验,考虑技术的成熟程度
不管哪一种节水灌溉工程形式,都有其工程技术特点,也有其使用范围,对于类似条件的地区应优先采用应用成功的技术,对于应用不成功的技术,要分析总结原因,慎重采用。同时,在选择工程形式时,要重视设备水平,技术成熟程度,有些不太成熟的技术如嘇灌技术等要先试验,后推广应用。
6非工程节水措施和农业种植结构
节水灌溉的目的是提高水的利用率扣水分生产率,但仅靠节水灌溉工程提高水分生产率是很有限的,灌溉和农业措施的结合,不仅是提高水分生产率的需要,也是农民增收增效的需要。除滴灌和地下灌溉形式外,其余节水灌溉形式都难以减少作物的棵间蒸发,特别在作物生产前期,作物的遮阴率低,棵间蒸发量大。通过农业节水措施减少这部分蒸发,在相同产量水平下水分生产率会大有提高。通常推广的农业节水技术有:耕作保滴技术,如“虚实并存”耕作技术。吉秆、地膜覆盖技术。不同的农业种植结构,要采取不同的节水措施,同时要考虑扣非工程措施的结合。
【关键字】大型灌区,节水改造,措施分析
中图分类号:TU991.64文章标识码:A文章编号:
一.前言
近年来,我国节水灌溉发展很快,创造和积累了许多成功的经验,但在大规模节水灌溉方面尚未形成系统的理论。按照中央的部署,各地正在抓紧进行大型灌区节水改造的措施研究和建设。虽然水利部明确提出了原则与要求。但各地对这些原则的理解尚有差异。由于节水改造不仅关系到灌区本身的发展,而且将对地区经济乃至国民经济发展产生深远影响.为了使改造后的灌区既能满足节约用水的要求,又能保持农业持续发展.即最经济地利用有限的水资源和最有效地进行灌溉,在进行节水改造时不可避免地会遇到许多不能用传统方法解决的新问题。笔者结合自己多年来的研究和实际工作经验,对于大型灌区的节水改造的对策进行研究。
二.灌区节水灌溉的基本原则
1.立足当前,着眼长远
本次节水改造是为农业建设服务的,因此,它只能是在现有的基础上进行改造;另一方面,节水灌溉的发展本身是有阶段性的,国家、地方、农民的投人能力和灌区的管理水平均有阶段性。无论是工程措施,还是非工程措施,都要从实际出发,量力而行;都要处理好先进性与实用性以及速度与效率的关系,并为今后的进一步发展创造条件。
2.因地制宜,讲究实效
发展节水灌溉.首先要有科学的态度.否则,不可能体现科学性。应该避免唯节水论、唯工程论,更应避免搞运动、走形式。我国的灌溉排水在国际上享有很高的声誉,我国的节水灌溉也有许多成功的经验,并引起了国际上的广泛关注。这些经验正是因地制宜的产物。在灌区节水灌改造中,不仅不应照搬国外经验,南方灌区与北方灌区、山丘区灌区与平原区灌区、自流灌区与提水灌区、水稻为主的灌区与旱作物为主的灌区,其节水策略、节水技术措施的运用均应有区别。在大型灌区内部,灌区上、下游的节水策略也不尽相同。
3.社会效益、经济效益、环境效益并重
灌区本身的生命力不仅取决于灌溉管理部门的经济效益.也取决于地区经济发展和生态环境的良性循环。灌区的经济效益与社会效益、环境效益相互制约、相互促进。在节水改造中,水土资源的配置、节水技术的采用均应充分考虑社会效益和环境效益。
三.大型灌区节水改造对策
1.渠系节水
(一)加大渠道衬砌防渗措施
渠道衬砌防渗是灌区应用最广泛的一种防渗措施,大量工程实践证明,采取衬砌防渗措施后,可以减少渠道渗漏损失70%―90%,采用混凝土板膜复合防渗措施,可以减少渗漏损失95%以上。例如陕西省宝鸡峡灌区98km总干渠,防渗前每公里输水损失为0, 425 %,用混凝土防渗衬砌以后,每公里输水损失降为0.017 %,减少输水损失96 %,每年可节水2. 4亿m3以上,节水效果显著,湖南韶山灌区渠道采用防渗措施后,减少渗漏损失86%,已防渗的100 km渠道每年可节水8075万m3,可扩大双季稻灌溉面积10万亩。因此,加大渠道衬砌防渗工程建设,是提高现有水利工程效益和渠系水利用系数,节约用水的重要措施。
(二)积极推广管道输水工程措施
管道输水是以管道代替明渠进行输水灌溉的一种工程形式,它比渠道输水有明显的优点,比土渠输水减少渗漏损失95%以上;以管道代替渠道,一般可节约占地约2%;管道输水与比渠道输水快,供水及时,可缩短轮灌周期,从而及时有效地满足作物的需水要求,达到节水增产的目的。管道输水管理方便,管道埋人地下,避免了跑水漏水,节省管理用水,同时可防止冻胀破坏,交通和耕作也更便利;管道输水对地形适应性强,使原来渠道难以灌溉的耕地实现灌溉,扩大灌溉面积。
2.田间节水
(一)重视先进的地面灌溉技术
地面灌溉是最传统、最普遍的灌溉方法,世界各国地面灌溉面积占总灌溉面积的90%以上,我国地面灌溉面积占全国总灌溉面积的98%,地面灌溉技术是我国目前应用最广泛的一种灌溉技术,并且根据我国国民经济发展情况和农业经济发展水平,预计地面灌溉在今后相当长时间内仍将占有很大比例。许多灌区多年来在研究和推广先进的地面灌溉技术方面做了大量的试验研究,提出了小畦灌、长畦分段灌及细流沟灌等多种改进的地面灌水技术。
(二)根据各灌区的具休情况,因地制宜地推广喷微灌技术
喷微灌是先进的节水灌溉技术,具有明显的节水增产效果.在发达国家如以色列、美国等已大面积应用。喷灌一般节水在30%以上,微灌则高达50%―70%但其投资较高,一般均在15000元/ha以上,且对水质要求高,以目前我国经济和农业发展水平,大面积推广有一定的局限性。灌区节水改造中应根据各灌区的具体情况,对水源水质符合要求的经济作物种植区,可因地制宜地推广喷微灌技术。
3. 管理节水
我国灌区过去普遍存在重建轻管,灌溉用水管理过程中水量浪费也很大,经国外试验研究表明,科学的用水管理可节水2o 左右,节水潜力也很大。因此,大型灌区在节水改造中,必须加强用水管理,积极推行节水灌溉管理技术,减少用水管理过程中的水量损失。
节水灌溉管理技术是根据作物需水规律控制、凋配水源,以最大限度地满足作物对水的需求,实现灌区效益最佳的农田水分调控管理技术。主要包括:土壤墒情监测预报技术;灌区输配水与量水技术;灌区优化配水技术;节水高效灌溉制度;地表水与地下水联合调度运用技术等。
灌区通过采用先进的科学技术对土壤水分进行观测,结合气象预报,对灌水时间和灌水量进行预报,做到适时适量的科学灌水;根据灌区各级输配水渠道和灌溉农田及作物分布的具体情况,按照水源可供水量和作物某生育阶段需水量,进行优化配水,减少输水和田问灌水过程中水的损失;采用先进的量水设施,提高灌区的量水效率和量水精度;对地下水、地表水实行统一管理,优化调度和联合运用等,这些技术措施均能提高灌区的灌溉用水管理水平,达到节水增产的目的。
4. 应加强协调与指导
大型灌区节水改造与续建配套不仅关系到我国21世纪农业发展,也将对整个国民经济发展产生深远影响:由于灌区的节水改造是以水资源分配为核心的,因此、流域内的灌区节水改造应统一进行。我国水土资源分布不均.流域之间也应有很好的协调。局部最优,不可能实现真正的可持续发展。
另一方面,发展节水农业所面临的挑战,在知识的广度与深度上都是前所未有的。我国在节水灌溉方面人才缺乏。知识不足、远不能满足这场以节水、高产、优质、高效为核心的农业科技革命的需要。我国的水利规划设计部门过去以工程设计为主,几乎不涉及节水灌溉理论,无法承担起节水灌溉规划设计任务;大专院校和科研单位虽对节水灌溉有较多研究,但大多缺乏宏观研究,也缺乏灌区工程节水改造的经验。因此,在进行灌区节水灌溉时,灌区之间应相互沟通:流域机构及省、国家水利部门应加强协调与指导。
四.结束语
通过重点抓住渠系节水、田问节水、管理节水三个主要环节和建立合理的农业水价体系这一关键。同时认为,大型灌区是我国重要的粮食和优质农产品的生产基地,对我国农业的发展起着举足轻重的作用,搞好大型灌区续建配套与节水改造,对于我国21世纪水资源可持续利用和工农业可持续发展具有重大的战略意义。
参考文献:
[1]刘从柱 大型灌区节水改造项目后评估指标体系与评估方法研究西安理工大学2007-03-01硕士
[2]方崇; 蔡小超; 张春乐 蚁群投影寻踪回归模型在大型灌区节水改造效益综合评价中的应用中国农村水利水电2010-03-15期刊
[3]王文川; 李筱峰; 徐冬梅; 陈守煜 大型灌区节水改造综合效益评价方法研究中国农村水利水电2012-01-15期刊