农田灌溉节水(共12篇)
农田灌溉节水 篇1
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, 尽管投入较大, 但效益高, 农民积极性高, 应用就很成功。近几年, 灌区坚持科学发展观, 坚持工程水利、资源水利和可持续发展水利的治水思路;坚持管理与建设并重, 改革与改造并举;坚持立足农村求生存, 面向城市求发展, 在工程管理、建设、挖潜改造上下功夫, 在管理体制、运行机制和水价的改革上下功夫, 在发展灌区经济、壮大自身实力上下功夫, 成效显著。
一、加快灌区建设改造, 夯实灌区发展基础
长期以来, 灌区工程先天配套不全, 后天投入不足, 工程老化失修, 用水效率低, 灌溉效益差等已严重制约了灌区的生存与发展。对此, 我们紧紧抓住国家实施大型灌区续建配套与节水改造之大好机遇, 积极争取国家和省有关部门的大力支持, 从1997年起, 连续8年实施该项目, 使灌区工程硬件得到明显改善, 工程效益衰减的势头得到有效遏制。
一是改善了灌溉条件, 提高了用水效率, 扩大了灌溉面积, 促进了农业增产和农民增收。通过防渗护砌、险段加固和建筑物改造, 渠道水利用系数和供水保证率大为提高, 灌溉能力大为增强, 为粮食产量大幅度增加提供了有力保障。几年来, 灌区净恢复灌溉面积3.76万亩, 改善灌溉面积16.71万亩。项目受益区亩均粮食产量从实施前的614公斤/亩增加到808公斤/亩, 提高率达31.6%。项目的实施促进了灌区内种植业结构调整, 高产高附加值农作物种植面积大幅度增加。据调查统计, 在项目区内, 粮食作物与经济作物的比值平均由项目实施前的7.5:2.5变为6.5:3.5, 有的已达到5:5。农业综合生产能力由实施前的27539万元增加到37724万元, 增加幅度为37%。此外, 把大量的劳动力从自家的农田放水劳务中解脱出来, 为农民进城打工或搞其他农副产品种植、加工赢得时间与可能。据统计, 农民人均纯收入由项目实施前的2301元增加到3552元, 增加幅度为35%。
二是促进了水资源优化配置, 节水效益相当明显。项目实施前, 灌区分、支以上渠道塌陷渗漏严重, 险情常有发生, 干渠上分水口涵闸大部分损毁严重, 长流水现象十分普遍, 造成水资源的大量浪费。在项目实施过程中由于注重灌区干渠的整险防渗、分水口改造等, 大大增加了干渠输水能力, 提高了灌溉效率。通过灌溉试验站测量数据分析, 截至目前, 灌区渠道水利用系数、灌溉水利用系数、农业供水保证率分别比项目实施前提高了26%、25%、21%;项目区内农田亩均灌溉毛用水量由项目实施前的1948.4立方米降低到1343.37立方米, 亩次灌溉毛用水量由项目实施前的81.18立方米降低到55.97立方米, 下降率达31.05%。
三是灌区工程抗灾保安能力大为提高, 减灾效益明显。项目实施以来, 增加旱涝保收面积17.71万亩, 农民受灾损失和抗灾负担大为减少。以2003年为例说明:6月下旬, 灌区发生了百年不遇的大暴雨, 日降水量达399毫米, 由于有较好的灌排体系, 区内没有形成严重的内涝灾害, 农业生产亦未受到多大影响。7月中旬以后, 灌区又遭遇了历史特大旱情, 但晚稻栽种率仍达到99.9%。这一年, 灌区做到了大旱大涝之年无大灾, 减灾净效益为1200万元。据测算, 项目实施后, 旱涝损失每年平均减少600多万元。
四是提高了用水效率, 规范了用水秩序, 减少了水事纠纷, 促进了农村社会风气的好转。对**灌区这样的大型灌区而言, 即使是支斗以下渠道, 其受益范围都可能跨越两个以上的行政村或村小组, 以前由于分级管理不到位, 群管组织几近涣散, 村与村、户与户之间常因用水受益不均, 发生纠纷;修渠出力不均, 互相扯皮。
五是改善了农村生态环境, 生态效益显著。促进了灌区农业生产和自然植被的生长。由于灌溉渠系 (特别是填方渠道) 相当部分是土渠或原衬砌已老化、破损, 渗透严重超标, 加之相当部分的排水渠系也因年久失修排水功能被废弃, 使灌区平均地下水位明显升高, 激发了土壤潜育化或成次生潜育化, 直接影响了沿渠农业生产和自然植被的生长。项目实施后, 灌区平均地下水位逐渐降低, 有效抑止了土壤潜育化或成次生潜育化。
二、深化改革强化管理, 搭建灌区发展平台
体制不顺、机制不活、投入短缺、水价偏低、负担沉重、管理粗放是水管单位的通病。如何进一步加强灌区管理, 深化灌区改革, 巩固灌区续建配套与节水改造成果, 我们采取“走出去, 请进来”的办法, 一方面学习借鉴兄弟灌区改革的成功经验, 另一方面总结吸取本灌区过去改革的经验和教训。
一是积极推进末级渠系的管理体制改革。多年来, 灌区积极推行以组建农民用水户协会为主要内容的用水户参与灌溉管理的改革。2000年12月, 灌区在**县麻丘镇高胡村成立了**省第一个农民用水户协会——四干新五斗渠农民用水户协会。2001年5月, **县被省**水利工程管理委员会列为改革试点县。全县9个受益乡 (镇) 均成立了“农民用水户协会联合会”, 并在民政部门登记注册, 联合会下设了68个农民用水户协会。2004年8月, **县**镇**镇16个农民用水户协会宣告成立, 今年该县又在**镇和**乡全面组建了农民用水户协会。
二是稳妥推进水价改革。水费收入是维系灌区生存和发展的根本支柱, 近几年来, 我们一直紧抓水价改革不放松, 成效明显。
三是推动了农村农田水利投资投劳体系改革。农村税费改革试点以来, 各地认真落实党中央关于减轻农民负担, 让农民休养生息的政策, 特别是取消“两工”, 严禁强行以资代劳, 这使农村水利的投入形式发生了较大的变化。但是在灌区这一块, 由于实施了续建配套和节水改造, 骨干工程的供水能力大为增强, 农民不再“望水兴叹”, 大大激发了他们投入农田水利基本建设的积极性, 并且已出现了一些新的经验。
农田灌溉节水 篇2
1.农业用水情况
水资源是基础性的自然资源和重要的战略资源。我国是一个水资源严重短缺的国家,水资源供需矛盾突出仍然是可持续发展的主要瓶颈。我国是农业大国,农业是用水大户,近年来农业用水量约占经济社会用水总量的62%,但是,其中真正被农作物用到的还不到30%。大量的水在灌溉过程中蒸发了,农业用水效率不高,节水潜力很大。大力发展农业节水,在农业用水量基本稳定的同时扩大灌溉面积、提高灌溉保证率,是促进水资源可持续利用、保障国家粮食安全、加快转变经济发展方式的重要举措。
但是由于多年来农业投入不足,农田水利基础设施落后,农业措施不配套等原因,使得农业灌溉仍然存在很多问题:灌区大部分道路窄而不平,田间桥涵较少且破损严重,不能满足正常的生产经营活动;灌溉以宽长畦大田漫灌为主,灌溉水利用系数低,加之灌溉水源的不稳定,灌溉困难且成本较高,抗旱排涝能力低,受自然条件的影响及生产条件的制约导致粮食产量低而不稳;渠(沟)系建筑物老化,渗漏损失大;农业灌溉用水价格远低于供水成本,有些地区甚至不收水费;用水计量设施不全,无法准确统计用水量;农田水利设施有人建,无人管,管理手段落后等等种种问题,已经严重影响了当地农业和农村经济发展。2.农业节水技术应用及推广存在的问题。
我国农业灌溉以渠道防渗和管道输水灌溉为主,喷灌、微灌等高效节水灌溉面积相对较少。同时,在农业节水推广方面也存在许多技术问题:(1)区域性的农业节水试验与监测网络还未形成,缺乏农业节水发展的基础数据积累和对农业用水状况的有效监测与控制。(2)农业节水基础研究薄弱,特别是对农业节水发展起关键作用的应用基础研究还很欠缺,在农田尺度水分高效利用的应用基础、区域节水高效和对环境友好的农业用水优化模式等方面的研究深度还很不够,影响基础理论研究成果转化为节水效益。(3)根据不同地区特点研究的单项农业节水技术较多,但如何在此基础上开发出适合于不同地区采用的标准化、规范化、模式化、定量化、集成化的农业节水综合技术体系和应用模式,仍然是制约农业节水技术大规模应用的关键。(4)农业节水设备与产品功能单
一、性能不稳定和耐久性差,严重影响其大面积的应用。(5)农业节水管理中信息技术应用水平低,节水管理信息采集、传输的可靠性差,以及使用信息技术的投入与产生节水效益之间的不匹配,成为利用信息技术提升常规节水技术水平的重大技术障碍。(6)农业节水发展政策和制度研究方面的滞后,已成为制约农业节水技术应用和提高效益的重要因素。
二、农业节水的必要性与意义
1.建设必要性(1)符合国家政策
2012年国务院出台了《国家农业节水纲要(2012—2020年)》,以改善和保障民生为宗旨,以提高农业综合生产能力为目标,以水资源高效利用为核心,严格水资源管理,优化农业生产布局,转变农业用水方式,完善农业节水机制,着力加强农业节水的综合措施,着力强化农业节水的科技支撑,着力创新农业节水工程管理体制,着力健全基层水利服务和农技推广体系,以水资源的可持续利用保障农业和经济社会的可持续发展。
2016年出台了《国务院办公厅关于推进农业水价综合改革的意见》的通知,推进农业水价综合改革,对促进农业节水、提高用水效率、优化资源配置、实现农业现代化,具有十分重要意义。
今年6月国务院公布的《农田水利条例》,将于7月1日正式实施,明确发展农田水利,要坚持政府主导、科学规划、因地制宜、节水高效、建管并重的原则。专家们认为,条例的出台,将进一步规范农田水利规划、建设、运行、管理,有助于建立健全农田水利基本制度和长效机制,为农业稳定发展和国家粮食安全提供坚实的法治保障。
水利部正在实施四大节水灌溉工程:一是东北节水增粮工程,覆盖农田3800万亩,投资380亿元;二是华北节水压采工程,到2017年前要发展3000万亩节水高效灌溉,投资313亿元;三是西北节水增效工程,到2017年前要发展2600万亩,投资361.6亿元;四是南方节水减排工程,涉及16个省市,到2018年要新增节水灌溉面积5850万亩,初步测算总投资1180亿元。
(2)是建设节水型社会和农业可持续发展的需要
大力推广农业节水,实现有限水资源的优化配置,合理利用资源,加快优势农产品产业带建设,增强优势农产品的竞争能力,稳步夯实农业和农村经济基础。选择适宜有效的灌溉方式,合理高效地利用水资源,使生态、社会、经济三大效益和谐统一起来,进一步改善农业生产条件,加强农业基础设施建设,推进农业产业结构合理调整,优化资源配置,使农业经济又好又快发展。
(3)提高当地群众的科技文化水平和农业生产力水平通过项目的实施,对项目区内农民的技术培训和新设备的应用、新品种的推广及科技的嫁接,全面提高了项目区内农业生产力水平。使农业节水项目成为科技的载体和成果转化的平台,使项目区成为新技术、新产品、新品种的展示基地、辐射源和提高农民科技文化素质的培训课堂。
2.意义
新的发展形势和任务,对供水保障和水资源开发利用与节约保护提出了更高层次的要求,特别是加强水生态系统建设,加强建设民生水利,着力保障和改善民生。因此,为了更好的管好用好现有的水源,加强对农业用水的管理具有重要的现实意义和水利发展的战略意义。
三、合同节水管理模式介绍
合同节水管理是指节水服务商通过合同管理的方式,对特定项目进行节水技术改造,实质上也是募集社会资本,集成节水技术,投入节水改造,用获得的节水效益支付节水改造全部成本,分享节水效益的一种投资方式。合同节水管理能够有效的突破原有节水工作瓶颈,合理引入社会资本,实现政府、市场及用水主体三方共赢。
合同节水管理属于第三方节水服务,是节水投融资机制的创新。其核心是发挥市场配置资源的作用,社会资本先期投入资金和技术,开展节水改造、项目建设和运行管理等,待项目完成后收回治理成本,分享节水效益。
中国合同节水管理网是全国首家生态化互联网合同节水服务平台,致力于开启“互联网+合同节水”全新市场化商业节水模式。
中国合同节水管理网借助互联网的独特优势,将节水产业从线下转移至线上,服务内容贯穿全产业链。从项目挖掘、信息发布、技术咨询、金融支持、运营维护全部环节提供服务保障,真正实现节水产业集成。便捷的金融服务渠道,完善的金融服务体系,优质的金融服务产品。配合合同节水管理合同期限较长的特殊情况,我们将提供完整的长效运营服务,对合同期内的节水改造运营维护提供全方位的后期保障。
四、农业节水项目实行合同管理的优势 1.行业分析
水利部正在实施四大节水灌溉工程:一是东北节水增粮工程,覆盖农田3800万亩,投资380亿元;二是华北节水压采工程,到2017年前要发展3000万亩节水高效灌溉,投资313亿元;三是西北节水增效工程,到2017年前要发展2600万亩,投资361.6亿元;四是南方节水减排工程,涉及16个省市,到2018年要新增节水灌溉面积5850万亩,初步测算总投资1180亿元。另外,通过农业节水灌溉技术的推广和应用,将有力缓解肥料与节水农业设备间的对接障碍,我国水肥一体化技术的推广应用将再次提速。水肥一体化项目的体量大约在2000多亿,它的实施必须以农业节水灌溉实施为前提,市场前景非常广阔。
国务院颁布实施的《农田水利条例》就有效动员组织各种资源,通过一定的投入保障,使工程得到良好的维护,保障良性运行作出了规定。专家分析,条例的实施会带来两方面的利好:一是鼓励节水灌溉技术发展,并组织灌溉排水试验研究推广,能够使节水灌溉企业将产品和解决方案广泛运用到实地。二是鼓励社会资本进入,支持社会力量通过提供农田灌溉服务、收取供水水费等方式保障合法经营收益,此举将使政府、市场两手发力,有助于真正形成农田水利“有人建、有人管,费能收、坏能修”的运行模式,确保工程长期发挥效益,真正实现政府、群众、企业共赢。
2.合同节水管理优势 合同节水管理作为一种新的节水模式,对于农业节水项目的建设实施,具有十分明显的优势。从用水户来看,可以享受专业的节水技术改造和长效节水管理服务,降低节水技术改造的资金、技术和管理风险,产生节水减费的效益。从节水服务机构来看,可以使其资金、技术和管理与市场需求有效对接,产生投资效益。从政府来看,可以吸引社会资本投资,弥补财政资金不足,通过市场化运作来有效提高用水效率和效益。从全社会来看,可以促进节水产业发展,推动节水型社会建设。
目前,善治合同节水公司已经整合了产业链,与近千家节水企事业团体建立了密切的合作关系,覆盖合同节水管理全过程所涉及的各个相关单位,包括咨询单位、勘察设计单位、招投标单位、节水服务商、节水产品企业、金融方以及高校和科研院所等单位。组织并筛选各类优秀合作伙伴,建立强大的全方位的保障体系,为项目提供一体化、一站式解决方案,保障项目的顺利实施。
推广节水技术,实现节水灌溉 篇3
关键词:节水灌溉 节水灌溉技术
0 引言
节水型农业建设不仅是一项覆盖面广、综合性强、投入量大的社会系统工程,也是一项涉及广大农民切身利益的宏大工程。
目前农一师灌区乃至整个兵团都在大力实施节水灌溉技术,节水灌溉技术也日益成熟,作物产量也有明显的提高。但是我们仍应看到目前发展节水灌溉的不足及前景。
1 发展节水灌溉的原因
经过前人在上一世纪的孜孜探索,灌溉水的利用技术已经达到一个很高的水平。但淡水资源的短缺越来越严重,人类在新的世纪将面临更严峻的挑战。从国外和我国各地的实践经验看,凡采用先进的节水灌溉技术,都可获得十分显著的节水增产效果。农业灌溉节水潜力巨大,通过普及节水灌溉技术,提高灌溉水的利用率和水分生产率,无疑是解决农业用水危机,缓解我国水资源的供需矛盾的有效途径。新疆水资源时空分布不均,水利工程调蓄配套能力不足,农业灌溉水的供需矛盾突出,直接影响着农民的农业生产。在新疆干旱少雨,作物种植面积大的特定条件下,经过多年实践总结,具有产出投入比高,省水、省工、省力等优点的田间高效节水灌溉实用技术,已经被广大农民所接受,农民发展田间高效节水技术积极性日益高涨。
2 我国发展节水灌溉的历史
我国从70年代开始引进喷灌、滴灌技术,80年代中期曾一度得到迅速发展。但因为经济及技术落后,不几年即纷纷下马。进入90年代中期,国家充分意识到我国水资源的短缺,重新大力推广节水技术。经过数年努力,已取得长足进步。引进消化吸收及仿制了不少条滴灌生产线,滴灌管材以及滴灌过滤设备产品质量比80年代有了很大进步。到了本世纪节水灌溉技术更是有了长足的进步,节水灌溉的自动化控制也有了一定的发展。进入21世纪,灌溉技术将会以前所未有的速度发展。许多灌溉专家预测21世纪的灌溉将朝着能耗及造价越来越低,效率越来越高,高度自动化及高度智能化方向发展。
3 节水灌溉的类型
经过二十多年的研究和推广,已经积累了许多宝贵的经验。节水灌溉技术的发展导致了农业耕作习惯的改变,扩大了灌溉的实际效果。节水灌溉技术的种类也得到了发展,包括传统的渠道防渗,以及后来引进的喷灌、滴灌、微喷灌、管道输水等节水灌溉技术。
3.1 渠道防渗技术 渠道输水仍是当今世界主要采用的输水手段,渠道防渗衬砌是提高渠系水利用率的主要措施,渠道防渗效果在很大程度上取决于衬砌材料,目前普遍采用的材料为刚性材料、土料和膜料三种。
3.2 膜上灌 膜上灌水技术是我国新疆科研人员在覆膜种植基础上探索出的一种灌水新方法,突出特点是可通过调整膜畦道尾的渗水孔数及孔的大小来调整膜畦首尾的灌水量,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。以获得较普通地面灌溉方法相对高的灌水均匀度,实现节水增产的目的。
3.3 管道输水技术 管道输水效率高,占地少,易管理。灌溉渠道管道化是发展趋势。尤其在田间渠道中采用管道输水发展很快,管材可用砼管、钢管、塑料管、陶管、以塑料管使用为多,管件应配合。
3.4 喷灌技术 喷灌是借助机械能的作用把水加压、雾化、喷洒在田间达到作物浇水的一种灌溉方式。喷灌由水泵、动力机械、管道及喷头组成,布置方式有固定、半固定式及移动式三种,而以半固定式采用较多。喷灌唯一的缺点是受风力影响较大。
3.5 滴灌技术 滴灌是通过安排在管道上的滴头,将水准确地、均匀地缓慢地滴入作物根区的土壤中,达到灌溉的目的,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。滴灌的主要方式有:固定式地面滴灌、半固定式地面滴灌、膜下灌、地下滴灌等。
3.6 涌泉灌 涌泉灌技术是近几年新发展的一种新的节水灌溉技术,属小管出流灌溉方式。此项技术是采用φ4mm的微管与毛管连接作为灌水器,以小股水流方式局部灌溉作物根区土壤的一种节水灌溉方式。它具有节水节能特点,又解决了滴灌易堵塞的弊病,水质净化处理简单,操作简便,适应目前生产责任制条块田。涌泉灌主要适用于气候特别干旱、蒸发强度大的多风地区。另外,当果树种植在透水性特大的砂性土壤上时也适宜采用涌泉灌。
3.7 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,流速快一些,所以不像滴头那么容易堵塞,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,每公顷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。特别适用于灌溉果园。
4 影响节水灌溉方式选择的因素
4.1 气候条件 由于降水分布不均,干旱年份和干旱季节缺水较多;半干旱地区和干旱地区,随着干燥度的递增,农作物对灌溉的依赖程度也相应递增。半干旱地区多年平均降水量不能满足作物需水量,如果没有灌溉条件,农业生产则极不稳定,这类地区如无灌溉条件,开荒种地,破坏自然植被,极易引起土地沙化;干旱地区降水稀少,没有灌溉条件就没有农业,这类地区水源奇缺,河川径流主要来自高山降雨和冰雪融水,不仅工农业赖以发展,而且沿河道附近的自然植被也赖以生存,因此引用河水灌溉,必须顾及自然生态用水。
4.2 地形地貌和水文地质条件 因为地形地貌和水文地质条件影响雨水的自然分配,所以也会影响节水灌溉的模式。如山区丘陵区地面坡度陡,易产生水土流失和干旱,因此节水灌溉要采取综合措施。
4.3 可利用的地表水资源条件 平原地区和开阔的山间盆地,水源条件较好,但不同部位也有显著差别。地表和地下径流排泄不畅,在干旱气候条件下,地下水矿化度高,开发利用困难,土壤盐渍化严重。因此建设在平原区的大中型灌区和井灌区,由于所处的地貌部位不同,其水源条件和与之相伴的旱、涝、盐碱等灾害也因地而异。
4.4 具体的种植情况 因为各种种植作物的灌溉制度的不同,就必须选用不同的灌水方式。如水稻多采用渠道引水地面漫灌,棉花等经济作物多选用滴灌,园林景观等多采用喷灌或微喷灌,果树多用涌泉灌。因此需要结合当地的作物种植情况进行合理的选择。
5 节水灌溉的效益及优点
兵团农一师通过节水灌溉技术,在农业上取得了巨大的进步,生产效益显著。
5.1 节水 通过修建防渗渠道,提高水的综合利用率,节约了水量。滴灌,喷灌等灌溉方式节水效益更加显著。滴灌水只施用于最有效的根区范围,减少或杜绝了灌溉水渗漏到根系以下的损失。滴头的灌水率小于土壤入渗速度,因而避免了径流损失。
5.2 增产 农一师灌区主要经济作物为棉花,在使用节水灌溉技术之前,亩产皮棉能达到400kg的不多,然而在使用节水灌溉技术之后平均亩产皮棉达到了400多kg,更有甚者能达到600kg之多。促进了农民增收。
5.3 节肥 滴灌结合施肥非常的方便,因而很容易做到少施、勤施,既有利于提高作物产量,又有利于减少化肥用量。滴灌系统施肥的特点是养分可以根据作物消耗直接施到作物根系附近,使土壤养分保持在最佳状态,同时减少盐碱对作物的损害。
5.4 节省劳力有利于自动化控制 通过滴灌系统可以精准的施用水、肥料、农药等,,不但可以大大节省劳力,降低操作管理费用,同时可以更有效的控制灌溉。
5.5 对地形适应能力强 在坡度较陡的坡地上,在很大压差变化范围内能可靠地进行工作。
6 结语
农田灌溉节水技术研究 篇4
1 农田灌溉节水体系
农田灌溉供水从水源到被农作物吸收以及最终形成产量要经历4个主要步骤。首先, 要获取水源, 通过输水、配水等工程将水输送至需要灌溉的区域;其次, 通过灌溉技术将水源获得的水转换为土壤水;再次, 农作物通过根系来吸收水分, 将土壤水转变成为生物水;最后, 通过农作物的生理过程将作物水分最终转化成为农作物产量。对农田灌溉节水技术工程进行研究, 并且将其应用至农田灌溉中, 对于提升农田灌溉效率有着十分重要的意义。
2 农田灌溉节水技术
2.1 喷灌技术
喷灌技术, 即为利用动力机、水泵等设备将水进行加压处理或者利用水的自然落差将水输送到需要灌溉的区域, 再利用喷头将水流分散成细小的水颗粒, 利用机械设备将其均匀地喷洒到需要灌溉的农作物上。通常使用的喷灌系统主要有3种形式: (1) 固定式, 固定式喷灌系统中的各部分结构与设备均为固定不动的, 该系统优势在于操作便捷, 生产效率较高, 需要的用地面积较小, 自动化程度门槛低[1]; (2) 移动式, 移动式喷灌系统的动力机、喷头、水泵、管道等组成部分均能够自由移动, 这一系统在使用过程中较为灵活、结构简单, 拥有较高的设备使用率; (3) 半固定式, 半固定式喷灌系统中喷头与喷头的支管是处于固定状态的, 其他设备均能够在一定范围中移动。不论采用哪一种喷灌技术, 都能够显著节约水资源, 降低劳动成本。喷灌技术在农田灌溉中对于地形土质的要求较低, 能够均匀地进行灌水, 并且增加农作物产量。相对于传统的土渠输水地面灌溉技术来说, 喷灌技术可以节约40%左右的水资源, 农作物产量可以增加至20%左右[2]。
2.2 管灌技术
管灌技术是低压管道输水灌溉技术的简称, 其主要是利用低压输水管道将水直接运输至农田间进行农作物的灌溉, 在输水管道输送过程中避免蒸发与滴漏的技术。管灌结构主要包括水源、动力机、连接装置、输水管道、给水装置等。利用管道代替渠道, 有效降低输水过程中水体由于蒸发或滴漏的损失, 大大提高输水效率, 输水效率高达95%, 相对混凝土渠道、砌石渠道更加节水, 节水量20%以上。针对我国北方地区地下水资源过度开采的情况, 低压管道输水技术可以加以大力开发, 以提升管道输水效率[3]。
2.3 微灌技术
微灌技术是滴灌技术发展下而形成的一种全新节水灌溉技术。微灌技术可以分为滴灌、渗灌、微喷灌等多种方式。一般微灌系统主要由水资源、输配水管网、灌区首部及灌水器等部分构成。微灌技术的灌水流量相对较小, 完成一次灌溉需要花费较多时间, 灌水周期短, 可以准确控制灌水量, 将水分与养分精准地输送至农作物根部, 以使得农田农作物可以更好地生长。经济作物的灌溉与种植可以选择使用微灌技术。微灌技术可以节约50%左右的用水量, 降低人力成本与肥料农药。
3 结语
要推动节水农业的发展, 就必须利用节水技术, 在不同的地理环境与农田灌溉需求下需要选择使用不同的节水灌溉技术, 有针对性地发展、应用各项节水工程, 最大程度地降低农田灌溉中的水资源浪费, 提升水资源的整体利用率, 进而达到节约水资源的目的。
参考文献
[1]黄显荣.分区轮灌技术在小型农田节水灌溉工程中的分析及应用[J].北京农业, 2015 (22) :128-129.
[2]刘贤刚.试分析节水灌溉技术在农田水利工程中的应用实践[J].科技创新与应用, 2014 (29) :199.
农业节水灌溉 篇5
摘要: 水是生命的源泉,水是维系社会进步、生态环境和人类文明的基础因素,。而我国水资源严重匮乏,农业节约水灌溉技术仍未得到很好的普及利用。我们必须进一步提高认识,抓紧完善节水灌溉的规划设计,大力推进节水灌溉技术的研究、生产和应用,以更好地服务“三农”,推进社会的现代化
进程。
[论文关键词]节水灌溉;管理体制;措施
我国部分地区水资源的开发利用程度已经超过了水资源和水环境的承载能力,地下水漏斗区扩大、水污染加剧、生态环境恶化等一系列问题,成为水资源可持续利用和经济社会可持续发展的严重制约因素,加快建设节水防污型社会是必然的选择。我国农业灌溉用水量大,效率低下和溉灌用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43%,单方水粮食生成率只有10公斤左右,大大低于发达国家灌溉水利用率70%~80%,单方水粮食生产率20公斤以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,实现适时适量的“精细灌溉”,具有重要的现实意义。
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.节水灌溉取得的成就 2.1 节水灌溉面积
截止到2005年底,全国灌溉面积达到9.28亿亩,有效灌溉面积8.48亿亩,非耕地上灌溉面积0.80亿亩。节水灌溉工程面积为3.20亿亩,其中耕地上节水灌溉工程面积2.95亿亩;非耕地上约为0.25亿亩,主要为林果草节水灌溉。在耕地上节水灌溉工程面积中,渠道防渗14454万亩,低压管灌9933万亩,喷灌4184万亩,微灌932万亩。目前,全国有效灌溉面积上节水灌溉工程面积比例为34.8%,全国灌溉水利用率约为45%。根据水利部最近编制的《全国节水灌溉规划》,为高效利用我国的水资源,保障国家粮食安全、促进经济社会持续健康发展,“十一五”期间需发展耕地节水灌溉工程面积1.5亿亩、牧草节水灌溉面积350万亩、林果节水灌溉面积550万亩、节水措施面积2亿亩。到2020年,发展耕地节水灌溉工程面积4.7亿亩、牧草节水灌溉面积1300万亩、林果节水灌溉面积1700万亩、节水措施面积1.5亿亩。近几年来围绕大中型灌区节水改造项目、农业综合开发水利骨干项目、国家级节水示范市、国家和省级节水增效重点县、国家节水增效示范项目建设等,建成了400多个不同规模的以节水灌溉技术为支撑的农业科技示范园,这些科技示范园初步形成了从输水到灌水、从工程到管理、从微观到宏观的立体化、多样化、系
统化农业节水格局。
2.2 节水灌溉技术研究
已由过去的单项节水技术研究发展到综合节水技术体系研究,把工程节水技术、管理节水技术、农艺节水措施作为农业节水体系的组成部分开展了综合试验研究。根据各地的自然、社会、经济条件的不同,提出了缺水山丘区、平原井灌区、引黄井渠结合灌区、沿海经济发达缺水区等不同类型的节水模式。研制应用了农业节水工程规划设计专家系统、灌溉预报专家系统、工程运行管理优化模式等,获得了“农业节水综合技术研究与示范”
一大批科研成果。
2.3 节水灌溉设备
建成了节水设备开发中试基地,研制或引进了管灌、喷灌的系列配套管件,温室大棚微灌成套设备,低压喷水管喷灌成套设备,新型混凝土构件成型
机等。
同时积极引进和消化吸收高新技术,引进推广使用了美国雨鸟、英特耐克、以色列艾森贝克、法国、澳大利亚、奥地利以及北京绿源等国内外知名公司或厂家的几十种节水灌溉设备。目前,世界上几乎所有节水发达国家的先进节水技术和设备都有所引进,建成了一批具有国内领先水平的高标
准节水示范工程。2.4 节水管理
目前我国推广的节水灌溉技术有渠道防渗、管道输水、喷灌、滴灌、膜上灌、膜下灌等多种形式,不同的地区宜采用的节水灌溉技术也不同,大、中型灌区适宜推广渠道防渗技术,井灌区和小型灌区宜推广低压管道灌溉技术,经济条件好的地方提倡采用喷灌技术,在果园、菜园及其他经济作物种植区适合发展微、滴灌,西北干旱地区应推广雨水集流、水窖滴灌技术,南方水稻产区则应推广水稻节水灌溉技术,各地要根据其经济发展水平,合理确定技术方案。结合水利产权制度的改革,对建立适合市场经济要求和农村特点的“多元化”运行管理机制作了尝试。其中节水灌溉工程产权制度改革和对灌区建设自主管理灌排区的探索都取得了成功经验。在井灌区推广应用射频卡控制灌溉,有力地促进了管理水平的提高。
2.5 资金投入积极争取中央贴息贷款和国家对重点县项目的扶持,制定和完善了一系列相应的扶持政策。对省财政扶持的节水灌溉项目实行公开招标,加大了项目实施力度和资金使用效益的提高。各地、市也制定了一系列鼓励政策,按照“谁投资、谁所有、谁管理、谁收益”的原则,积极鼓励农民发展节水灌溉(对于如何鼓励农民发展节水灌溉的更具体的措施推荐阅读:《水稻节水灌溉及其影响研究进展》)。
三、发展节水灌溉应该注意的几个问题
节水灌溉是一项系统工作,综合运用行政、技术经济、宣传教育和管理等各种手段,需要全社会的很多行业和部门协调一致,形成全力,共同做好节水灌
溉工作。第一,节水灌溉要以科学发展观为指导与服务“三农”相结合,把发展节水灌溉,改善农业生产条件,促进农业结构调整和增加农民收入结合起来,建立完善的制度体系。当前一是制定科学的用水计划,做到计划用水,计量收费,节约奖励。二是做好节水灌溉的投入机制,规划并搞好节水灌溉的工程建设和技术的投入等。三是制定相应的优惠改革策略。进一步调动灌区农民对节水灌溉的积极性,并按“谁投资、谁所有、谁管理、谁受益”的原则确定产权,充分调动农民建节水灌溉工程的积极性。四是建立制定适合当地实际情况的实施办法,理顺水费价格,分步到位。五是完善水费计量缴费的管理办法,逐步引入用水户参与管理机制,成立用水户协会合作组织,充分发挥其主观能动性。六是深化水利工程制改革。在灌区支渠以下推广以用水户参与为主的改革,建立以各种形式用水合作组织为主的管理体制,采用灵活多样的经营方式和运行机制,从根本上解决灌区以下,小型农田水利工程无人维修养护,水费公开透明。层层搭车,用水矛盾问题。
第二,以提高用水效率为目标,建立科学的节水灌溉规划体系。规划是工作的基础,大力推进节水灌溉发展首先要建立科学的规划体系。节水灌溉规划应充分考虑水资源的可持续利用,按以供定需,以水定种植结构的原则统筹考虑,积极推进节水灌溉进程,同时加大节水灌溉新技术,新材料,新工艺的推广力度,带动农田水利和农业现代化可持续发展,因地制宜地科学地确定
节水灌溉的布局的模式。
第三,突出农田在节水灌溉中的主体地位,充分发挥水利技术员在节水灌溉服务中的主体作用。广泛调动技术员的积极性,全面发展以技术推广和生产示范为主的科技培训,普及基层水利人员和部分农民切实掌握节水灌溉意识和技能,形成一支影响广大农民把发展节水灌溉和增加收入结合起来的骨干队伍。
四、加快发展节水灌溉的措施
4.1 改革现行管理体制和运行机制
采取的措施:对小型灌溉工程采取承包、租赁、拍卖及股份合作等形式;在大中型灌区推行SIDD(自主管理灌排区)管理模式;加大灌区用水者协会、农村供水协会、农民合作社等各种群众组织参与灌溉工程管理经验的总结推广和规范力度(关于节水灌溉技术与推广措施也可参考:《浅谈节
水灌溉》)。
根据实际情况,供水单位可采取以下三种组织形式:一是按照《公司法》组建有限责任公司和股份公司;二是非公司法人性质的非赢利企业;三是事业单位实施企业化管理。广泛吸收用水产参与灌区经营管理,明晰产权,合理确定灌区专管机构与用水产协会的责、权、利,改革运营机制,以充分调动与激发用水产参与管理的积极性。
4.2 全面推行农业节水奖惩机制
认真执行 “农业灌溉用水定额”标准,对灌溉超定额用水要加价收费。对节水灌溉工程要根据其节水效果并结合当地经济发展水平给予补偿,要使农民对节水灌溉的投资获得不低于社会平均投资利润,利用经济杠杆推动节
水灌溉发展。
4.3 多渠道融资,加大投资力度
改革灌溉工程建设和维护的投资体制,积极探索在市场经济条件下,农村水利资金高效利用、滚动使用的合理方式,开辟股份制、股份合作制、合资、独资等各种资金渠道,实行“多元化”融资,改变过去灌溉工程建设和维护
过分依赖政府的局面。
4.4 扩大非充分灌溉与调亏灌溉面积
实施非充分灌溉或调亏灌溉,人为地控制水量供给,不仅能够减少作物的奢侈蒸腾,抑制作物茎叶生长,有利于改善作物品质,而且可以将节约出来的水量用于扩大灌溉面积,实现灌区作物总产最大。据试验,对于小麦、玉米连作区,可以减少小麦苗期的灌水量,正常年份每公顷可减少750m3。棉花可在苗期或絮期减少灌溉水量,正常年份每公顷可减少700m3。水稻可
在分蘖期减少灌溉水量或不灌。
4.5 进一步搞好节水灌溉规划
要根据各地区经济、水资源、土壤、作物种植等具体条件,选择适当的节水灌溉技术,因地制宜地制定发展规划,切忌盲目引进、盲目搞不适合当地推广的“样板工程”。要根据加入WTO后国际市场的需要,结合农业产业结构调整,加强蔬菜、花卉、果树和珍贵经济作物灌水技术的研究,大力发
展设施农业。
4.6 搞好中低产田节水灌溉
中低产田改造已列为今后几年农业的主攻方向,向中低产田要效益,扩大节水灌溉面积。对丘陵薄地重点搞好雨水利用,加强雨养农业和小水源综合利用研究。对盐碱地搞好以水冲盐、以水压碱和土壤改良,研究制定适宜的冲洗定额和节水技术措施。
4.7 加快节水灌溉设备产业化建设
根据发展节水灌溉的总体规划,扶持和培育相应的节水灌溉设备产业,形成规格化、系列化,做到配套齐全,价格低廉,服务及时,为发展节水灌溉提
供可靠的保证。
.五。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。
农田灌溉节水 篇6
关键词:农田水利;节水灌溉;灌溉系统
中图分类号: S274 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2015.06.031
1 节水灌溉技术在农田水利中的应用
1.1 输水环节的节水问题
在农田水利的管理中,如何高效处理输水环节的节水,一直是灌溉技术的重点内容,因为在整个灌溉过程中,输水环节浪费的水量占很大的比重,特别是传统的漫灌方式,水分的蒸发和流失量是相当惊人的。据统计,这种方式灌溉法仅能利用一半的水量,所以必须要处理好输水环节的节水问题。可以通过做好防渗及采用管道输水来达到节水的目的。通常情况下,水源地距离灌溉区都比较远,需要修建输水渠道进行输水,近些年,应用较多的防渗材料有浆砌块石、混凝土预制块、干砌块石和现浇混凝土护面等,而在农田水利建设时,多数进行渠道的水泥抹面、混凝土护面以及塑料薄膜材料防渗,能很好的达到防渗效果,但仍存在水量蒸发的问题。如果经济条件允许,可采用管道输水的办法,水源提取后用灌溉管道系统把水输送到灌溉区域,这种方式可以大大降低输水损失,减少蒸发,是一种比较理想的输水方式,但工程造价相对要高一些。
1.2 调整灌溉方法达到节水效果
灌溉方式不同,对于水量的要求及利用程度也不相同,传统的灌溉方式是引水入田,进行大面积的漫灌,存在巨大浪费,利用率不高。现代的灌溉理念是精确调整水量分布,达到按需供水,科学用水的目的。
微灌技术:这是当前比较先进的一种灌溉方式,能对水量做到定量定时的控制,也是现代农业发展的一个方向。但这种技术相对工程建设成本较高,科技含量也较高,在操作上需要专业人员的指导,主要包括滴灌、脉冲灌溉和微喷雾等技术分类,设备主要由输水管道、水过滤系统和灌溉控制系统等组成,在现代农业生产中优势比较明显,适合经济相对发达的地区。
喷灌技术:这种灌溉技术使用最为普遍,相对于微灌技术工程成本要低一些,工程建设主要包括输水系统、动力机、加压泵、喷嘴等,压力来源可以利用水源的自然降势,水位较低的可以采取加压的方式,通过一定的压力,使水压缩在管道中,达到灌溉点时,通过特殊喷嘴使水喷洒到空气中,在作物周围形成一片水雾,达到灌溉的效果,整个灌溉过程是完整的,灌溉效果也较好,在实际生产中应用相对较多。另外在输水环节中可以采用步行式灌溉,这种灌溉方式的优势体现在设备拆装方面,主要由可快速拆卸和组装的节水灌溉设备组成,可用拖拉机实施灌溉,能有效改善灌溉的效率,在源头上完成水资源的节约。
自压灌溉技术:这种灌溉技术主要是结合地形的特点,利用高度落差形成具有一定压力的水头,把水源通过管道输到田间,在田间可以根据情况进行灌溉,进行喷灌、滴灌等设施的配套。根据需求可以采用自压滴管灌溉,也可以加大水头高差或是采用加压泵等进行加压灌溉,这种方式具有压力自成,不需要消耗电能,节水、节能、省地、省工,而且适应性强,管理方便,管道可以埋入地下,使用寿命长,可达50年以上,可以说是一劳永逸。
2 农田水利中应用节水灌溉技术要注意的问题
我国是缺水严重的国家,特别是西北地区,常年处于干旱半干旱状态,水量在时空分布上十分不均衡,干旱时长期少雨,降水时则往往会引起洪涝灾害,这些情况都对农田水利工程及农业生产产生制约和不利影响,特别对于节水灌溉技术的应用影响更大。所以在建设农田水利工程及应用节水灌溉技术时,要充分考虑到灌区的水源情况、输水距离及渠道建设、灌溉方式、灌溉系统等问题,综合当地的实际情况,因地制宜地采取适合当地发展及条件的节水技术,在实际操作中,努力克服不利因素,采取有效措施,大力促进农业灌溉技术的应用,切忌不顾实际,盲目引进一些造价较高的新设备新技术,增加工程成本,结果适得其反。
2.1 节水灌溉技术的采用要考虑到土壤及作物情况
土壤的条件不同和农作物的类型不同,对于水量的要求也有所差别,所以在采用节水灌溉技术时,一定要按因地制宜的原则,科学决策,合理选择。对于农作物产量相对较低的大田粮食作物,在应用节水灌溉技术时,应重点考虑改进地面灌溉的方式,把节水灌溉技术作为主体,通过加大资金的投入力度,利用机械化免耕秸秆覆盖技术、膜垄沟灌溉技术,加强这两种技术的研究和应用,在条件允许的情况下采用喷灌和滴灌技术。
2.2 根据种植结构合理选择节水技术
根据农业种植结构的调整方案,即压缩农作物的种植面积,尤其是缩小粮食作物种植面积,扩大经济作物种植面积,合理确定各种节水灌溉技术,提高效益和经济产出。每一项水利工程的建设,应站在优化水资源配置,建设环保型社会的高度,而不能仅仅重视经济效益,还要注重社会和生态效益的结合。在一些水资源比较短缺的地区,可采用滴灌技术,把水直接喷洒在植物的根部,这不仅有利于增强吸收,而且可以降低蒸发量。在我国中西部地区,水资源短缺的地带,可应用和推广喷灌、滴灌等技术,充分利用有限的水资源。
3 结语
近年来,新疆地区的水利事业取得了可喜的成就,特别是农田水利建设方面,节水灌溉技术的应用越来越普及,微灌、喷灌技术发展势头良好,不仅满足了区内及国内的农田水利建设需要,一些产品还出口到国外,具备了一定的市场竞争优势。节水新技术、新产品的应用,大大提高了农业灌溉水平,使水资源的利用率也大为提高,促进了农业的可持续发展,为全区的农业经济稳步发展提供了保障。
农田灌溉节水 篇7
关键词:节水,地面,灌溉技术,节水灌溉,技术
长期以来, 在农业发展中我国一直都是采用的地面灌溉的方式, 但是在全球都面临着水资源匮乏的形势下, 就要对灌溉方式进行改进。我国的广大农村地区, 由于经济实力问题和管理技术的问题, 要想实行大面积的技术化灌溉是比较困难的, 所以说就要在传统的地面灌溉上进行技术革新, 研究和推广地面节水技术。
1 平整土地, 设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数
平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量, 缩短灌水时间, 提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整, 进行田间工程改造, 划长畦 (沟) 为短畦 (沟) , 改宽畦为窄畦, 设计合理的畦沟尺寸和入畦 (沟) 流量, 可大大提高灌水均匀度和灌水效率。
陕西洛惠渠的研究表明, 在入畦单宽流量为3~5L/s时, 灌水定额随畦长而变, 当畦长由100米改为30米时, 灌水定额减少150~204m3/hm2;当畦长30~100米时, 畦单宽流量从2L/s增加到5L/s, 灌水定额可降低150~225m3/hm2。
宝鸡峡灌区进行深层渗漏的对比试验, 灌水定额小于675m3/hm2, 基本不发生深层渗漏;灌水定额825~990m3/hm2时, 约有150m3/hm2水产生深层渗漏;灌水定额1350m3/hm2时, 有一半水成为深层渗漏水。我国幅员辽阔, 各地地形和土质差异较大, 因此难有统一标准, 各地应根据田间试验结果, 建立计算机模型, 通过实验和计算机模拟, 给出适合本地的适宜畦沟尺寸和灌水技术参数。
2 改进地面灌溉湿润方式, 发展局部湿润灌溉
改进传统的地面灌溉全部湿润方式, 进行隔沟 (畦) 交替灌溉或局部湿润灌溉, 不仅减少了课间土壤蒸发占农田总蒸散量的比例, 使田间土壤水的利用效率得以显著提高, 而且可以较好地改善作物根区土壤的通透性, 促进根系深扎, 有利于根系利用深层土壤储水, 兼具节水和增产双重特点, 值得大力推广。实践证明, 春小麦与春玉米套种隔畦灌, 棉花、玉米等宽行作物隔沟灌或隔沟交替灌, 湿润面积可减少50%, 节水高达30%以上, 增产幅度5%~10%。玉米坐水种, 可节水900m3/hm2, 节电90~105千瓦时, 增产幅度约16%, 增收幅度约28%。
3 改进放水方式, 发展间歇灌溉
改进放水方式, 把传统的沟、畦一次放水改为间歇放水, 进行间歇灌 (又称波涌灌) , 被称为80年代地面灌水技术的一大突破。间歇放水使水流呈波涌状推进, 由于土壤孔隙会自动封闭, 在土壤表层形成一薄封闭层, 水流推进速度快。在用相同水量灌水时, 间歇灌水流前进距离为连续灌的1~3倍, 从而大大减少了深层渗漏, 提高了灌水均匀度, 田间水利用系数可达0.8~0.9。
4 改进沟畦放水设施
改进沟畦放水设施, 采用虹吸管 (用于明渠输水) 或地面移动闸门孔管 (用于管道输水) 放水, 与人工开口放水相比, 田间水利用率可提高5%~10%。目前这些设施国内仍处于试验阶段, 尚未批量生产。因此, 有必要开展联合攻关, 对这些设施的材料和加工工艺进行深入研究, 向着技术标准化、生产规模化、推广应用普及化方向去发展。
5 新的节水技术
5.1 污水喷灌技术
利用污水喷灌技术, 是一举两得的一项措施, 这种技术是将污水处理和农业用水进行了有利的结合, 一方面解决了污水的处理, 避免了浪费, 另一方面又解决了农业用水的问题。主要是将污水喷灌到农田中, 然后利用土壤中的微生物和植物来对污水进行净化, 其中的一部分水通过大气蒸发散发到空气中, 还有一部分水渗透到土壤中, 经过循环后可以被再次利用。
在采用这项技术的时候, 首先要对污水进行初步的处理, 将污水中的固体物质进行过滤, 还要在其中加入一定的消毒剂。在使用污水灌溉的时候, 不要喷洒在蔬菜上, 对于谷类物最好的生育的前期使用, 农作物在收获的前期应该停止使用污水灌。使用污水灌, 对于农田的土质也是有一定的要求的, 农田的土质要以砂土壤, 壤土为好, 对于数量的施加应该根据作物生长的不同时期进行不同程度的调整。如果喷洒的污水不符合规范标准时, 可以向其中掺入一定的清水再实行灌溉。但是采用污水灌溉这种技术比较复杂, 最好是在有专家的指导下进行。
5.2 咸水灌溉技术
在进行咸水灌溉时, 主要是对不同水的水质进行混合使用, 其中主要是有混灌和轮灌。
混灌主要是将不同的灌溉用水进行混合之后再利用, 这种做法既可以降低灌溉水中的盐度或者是碱度, 改善了灌溉水的水质, 而且还提高了灌溉水的总量, 使以前不能够用的水都可以得到有效的利用。
所谓的轮灌就是根据一定的特点来选择用什么样的水尽心灌溉, 要根据水资源的分布, 农作物的种类和生长发育情况等来进行选择, 在作物的不同生长时期对水分的需求是不同的, 这样就可以利用这些特点来对作物施以不同的灌溉用水, 提高了水资源的利用率, 减少了淡水的用量。
5.3 利用空气中的水分进行灌溉
所谓的利用空气中的水分进行灌溉, 就是利用一定的设施来对空气中的水分进行那个收集, 然后直接灌溉给作物或者是储存在一定的容器内然后再实行灌溉。这种方法在很多国家已经得到了使用, 在德国的使用方法是, 在农间田头设置一个圆筒, 然后在圆筒的四周和喷嘴连接, 将这些喷嘴直接放置于两排植物的根茎部位。在白天的时候, 温度升高, 空气进入到圆筒中传递到喷嘴内, 在晚间的时候, 气温下降, 喷嘴内的空气就会凝结成水分直接流到作物的根茎处。在秘鲁地区, 研究人员是在海岸处挂一些比较大型的尼龙的网, 这样可以将空气中的雾气聚集到网上, 待雾变成水以后流入到蓄水池中, 以供灌溉之用。在其它的地区, 也是采用相似的办法, 利用一定的设施来对空气中的水蒸气或者是雾气进行收集, 然后利用温度差使气体凝集成水分, 从而达到灌溉的目的, 以供灌溉之需。这些方法对于沙漠地区和那些在沿海地区比较缺乏淡水的地区是比较适用的, 但是在实际的使用中, 应该对其成本进行有效的降低, 在实用性和效率性方面还应该有所加强。
结语
我国在现阶段对于农业发展投入了很大的精力, 在三农问题上也是特别的重视, 所以说对于农业的发展要给予重视。我国幅员辽阔, 农业用地面积比较大, 在农田灌溉方式上基本都是采用的地面灌溉, 这种方式对水源的浪费也是比较大的, 面对全球水资源日益紧张的情况下, 要对地面灌溉实行节水措施。本文对地面灌溉进行了节水措施的探讨, 列出了几种方法, 那么在实际的使用过程中, 应该根据不同的地质情况, 不同的环境采用不同的节水方法, 因地制宜, 采取最有效的方法。
参考文献
[1]陈黎星、蒋金狮.节水灌溉技术浅析[J].能源与环境, 2009.
农田灌溉节水 篇8
鉴于我国水资源与能源短缺, 经济实力不足, 广大农村地区的技术管理水平较低的现实, 大面积推广喷、微灌等先进灌水技术还受到很大的限制, 因此在今后相当长的一段时间内, 我国还仍须加大田间工程的建设力度, 大力研究和推广节水型地面灌水技术。
1 平整土地, 设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数
平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量, 缩短灌水时间, 提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整, 进行田间工程改造, 划长畦 (沟) 为短畦 (沟) , 改宽畦为窄畦, 设计合理的畦沟尺寸和入畦 (沟) 流量, 可大大提高灌水均匀度和灌水效率。
陕西洛惠渠的研究表明, 在入畦单宽流量为3~5L/s时, 灌水定额随畦长而变, 当畦长由100米改为30米时, 灌水定额减少150~204m3/hm2;当畦长30~100米时, 畦单宽流量从2L/s增加到5L/s, 灌水定额可降低150~225m3/hm2。
宝鸡峡灌区进行深层渗漏的对比试验, 灌水定额小于675m3/hm2, 基本不发生深层渗漏;灌水定额825~990m3/hm2时, 约有150m3/hm2水产生深层渗漏;灌水定额1350m3/hm?时, 有一半水成为深层渗漏水。
我国幅员辽阔, 各地地形和土质差异较大, 因此难有统一标准, 各地应根据田间试验结果, 建立计算机模型, 通过实验和计算机模拟, 给出适合本地的适宜畦沟尺寸和灌水技术参数。
2 改进地面灌溉湿润方式, 发展局部湿润灌溉
改进传统的地面灌溉全部湿润方式, 进行隔沟 (畦) 交替灌溉或局部湿润灌溉, 不仅减少了课间土壤蒸发占农田总蒸散量的比例, 使田间土壤水的利用效率得以显著提高, 而且可以较好地改善作物根区土壤的通透性, 促进根系深扎, 有利于根系利用深层土壤储水, 兼具节水和增产双重特点, 值得大力推广。实践证明, 春小麦与春玉米套种隔畦灌, 棉花、玉米等宽行作物隔沟灌或隔沟交替灌, 湿润面积可减少50%, 节水高达30%以上, 增产幅度5%~10%。玉米坐水种, 可节水900m3/hm2, 节电90~105千瓦时, 增产幅度约16%, 增收幅度约28%。
3 改进放水方式, 发展间歇灌溉
改进放水方式, 把传统的沟、畦一次放水改为间歇放水, 进行间歇灌 (又称波涌灌) , 被称为80年代地面灌水技术的一大突破。间歇放水使水流呈波涌状推进, 由于土壤孔隙会自动封闭, 在土壤表层形成一薄封闭层, 水流推进速度快。在用相同水量灌水时, 间歇灌水流前进距离为连续灌的1~3倍, 从而大大减少了深层渗漏, 提高了灌水均匀度, 田间水利用系数可达0.8~0.9。
4 改进沟畦放水设施
改进沟畦放水设施, 采用虹吸管 (用于明渠输水) 或地面移动闸门孔管 (用于管道输水) 放水, 与人工开口放水相比, 田间水利用率可提高5%~10%。目前这些设施国内仍处于试验阶段, 尚未批量生产。因此, 有必要开展联合攻关, 对这些设施的材料和加工工艺进行深入研究, 向着技术标准化、生产规模化、推广应用普及化方向去发展。
5 大力发展节水保墒膜上灌
膜上灌是我国在地膜覆盖栽培技术的基础上发展起来的一种新的地面灌溉方法。它是将地膜平铺于畦中或沟中, 畦、沟全部被地膜覆盖, 从而实现利用地膜输水, 并通过作物的放苗孔和专业灌水孔入渗给作物的灌溉方法。由于放苗孔和专业灌水孔只占田间灌溉面积的1%~5%, 其他面积主要依靠旁侧渗水湿润, 因而膜上灌实际上也是一种局部灌溉。目前, 新疆采用膜上灌的农田已达23.33公顷, 甘肃、河南等省也开始推广。膜上灌形势有开沟扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌、沟内膜上灌、膜缝灌、格田膜上畦灌、膜侧膜上灌等多种。膜上灌作物有棉花、蔬菜、玉米、小麦等。地膜栽培和膜上灌结合后具有节水、保肥、提高地温、抑制杂草生长和促进作物高产、优质、早熟等特点。生产试验表明:膜上灌与常规沟灌相比, 棉花节水40.8%, 增产皮棉5.12%, 霜前花增产15%;玉米节水58%, 增产51.8%;瓜菜节水25%以上。由于膜上灌是一种新的灌水技术, 还有许多不成熟和不完善的地方, 对其技术机制、技术要素及其设计方法都需要进一步研究。
6 新的节水技术
6.1 污水喷灌技术
利用污水喷灌是将污水处理与农业用水结合起来的一种污水处理方式, 同时又是一种开源节流的灌溉方式。喷灌净化污水, 就是将污水喷洒在田里, 利用土壤、微生物和作物来分解污水中的一些成分, 并使部分水蒸散到大气中, 部分水经土壤净化后渗透泄出再利用。
在利用污水喷灌时, 应先对污水进行沉淀、筛滤, 除去固体污物, 有的还需加入消毒杀菌剂。污水灌的作物应以除蔬菜以外的经济作物为主, 对于谷类作物最好只用于作物生育前期, 在作物收获前一段时间应停止污水灌。污水灌的土壤以砂壤土、壤土和壤质砂土为好, 水量应结合作物的种类和生育期确定, 如在作物苗期、早春和晚秋应少灌。实施污水灌要防止大定额灌溉, 以免造成地表及地下径流, 灌溉强度以不造成土壤粘闭和不产生地表径流为原则。如污水水质不符合灌溉水质标准时, 可采用清水污水混合方法, 使混合后的水质符合灌溉要求后再进行喷灌。此技术较复杂, 最好在专家指导下运用。
6.2 咸水灌溉技术
咸水灌溉技术主要包括不同水质的水混灌和轮灌, 此外, 还有依据电渗透作用原理利用地下咸水灌溉的技术。
混灌是将两种不同的灌溉水混合使用, 包括咸淡混灌、咸碱 (低矿化碱性水) 混灌和两种不同盐渍度的咸水混灌, 目的是降低灌溉水的总盐渍度或改变其盐分组成。混灌在提高灌溉水水质的同时, 也增加了可灌水的总量, 使以前不能使用的碱水或高盐渍度的咸水得以利用。
轮灌是根据水资源分布、作物种类及其耐盐性和作物生育阶段等交替使用咸淡水进行灌溉的一种方法。如旱季用咸水, 雨后有河水时用淡水;强耐盐作物 (如棉花) 用咸水, 弱耐盐作物 (如小麦、玉米、大豆) 用淡水;播前和苗期用淡水, 而在作物的中、后期用咸水。轮灌可充分、有效地发挥咸淡水各自的作用和效益。
6.3 利用空气中的水分进行灌溉
利用空气中的水分进行灌溉就是通过一定的设施来收集空气中的水分, 直接供给植物利用或汇集到蓄水池中以供灌溉之用。德国研究人员用一圆筒来收集空气中的水分, 其内壁涂有吸聚阳光热的涂料, 圆筒与若干个喷嘴管连接, 将喷嘴管埋在两行植物根部之间。白天高温烤热的空气经圆筒进入喷嘴管里, 到了夜间降温时, 空气中的水分就凝结成了露水珠而流到作物的根部。秘鲁的研究人员沿海岸垂直张挂一些大型尼龙网, 以吸聚雾气, 待雾变为水后流进蓄水池, 以供沿海滩涂灌溉之用。智利的科研人员利用沙漠地区的云雾来改造沙漠, 他们在巨大的框架上面安装由聚丙烯塑料制成的双层网来“捕捉”云雾, 云雾在网上凝结成水, 汇集到贮水池中, 以供种植的林草或天然沙生植物的灌水之用。
对于沙漠地区和缺乏淡水的沿海地区, 利用空气中的水分进行灌溉是一种可取的方法, 但如何降低成本, 提高效率和实用性是今后应着重解决的问题。
以上所介绍的六种节水灌溉技术可供各地在发展节水灌溉时因地制宜地选择使用。
摘要:地面灌溉是古老的田间施水技术, 但它目前仍是世界上特别是发展中国家广泛采用的一种灌水方法, 约占全世界中灌溉面积的90%以上。我国则有98%以上的灌溉面积依然采用传统的地面灌溉技术。
关于农田节水灌溉问题探析 篇9
关键词:节水灌溉,农业,统筹安排,水资源
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
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, 我国的农田灌溉问题就更为突出。
2 关于节水灌溉和节水灌溉技术
节水灌溉措施划分为工程类措施、农艺节水措施和管理类措施三大类, 其中工程类措施又可进一步划分为三类:渠系输水节水措施、田间灌水节水措施和渠井结合节水措施。渠系节水措施通常又分为渠道防渗措施和管道化输水措施。田间灌水节水措施通常又可分为改进地面灌水技术、推广喷灌技术和微灌技术。
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。工程性节水措施可具体分解为:一是建设防渗渠道区, 灌渠用各种类型的材料进行硬化。如支、斗渠采用砼护坡板, 农、毛渠采用砼“U”型槽;二是建设低压管灌、滴灌、渗灌、喷灌、微喷等设施喷灌区, 起示范区作用, 主要用于高效农业;三是新建、改造机电灌溉站, 扩建地表蓄水工程和桥类、涵洞、水闸、渡槽、跌水、倒虹吸等各类水工构筑物。
(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。
3 我国农业节水灌溉措施
应用节水灌溉工程技术, 能有效减少灌溉渠系 (管道) 输水过程中的水量蒸发与渗漏损失, 从而显著提高了灌溉水的利用率。这些技术尤其是渠道防渗技术在大田生产中得到了广泛应用。近年来, 随着人们节水意识的提高和国民经济的发展, 低压管道输水灌溉、喷灌、微灌、渗灌等节水灌溉新技术也获得迅速发展。
3.1 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。
3.2 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。
3.3 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。
3.4 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。
3.5 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。
3.6 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。
3.7 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。
3.8 强节水灌溉相关技术的创新研究:
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;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
[1]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.
农田灌溉节水 篇10
关键词:节水,地面,灌溉技术,节水灌溉,技术
1平整土地, 设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数
平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量, 缩短灌水时间, 提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整, 进行田间工程改造, 划长畦 (沟) 为短畦 (沟) , 改宽畦为窄畦, 设计合理的畦沟尺寸和入畦 (沟) 流量, 可大大提高灌水均匀度和灌水效率。
我国幅员辽阔, 各地地形和土质差异较大, 因此难有统一标准, 各地应根据田间试验结果, 建立计算机模型, 通过实验和计算机模拟, 给出适合本地的适宜畦沟尺寸和灌水技术参数。
2改进地面灌溉湿润方式, 发展局部湿润灌溉
改进传统的地面灌溉全部湿润方式, 进行隔沟 (畦) 交替灌溉或局部湿润灌溉, 不仅减少了课间土壤蒸发占农田总蒸散量的比例, 使田间土壤水的利用效率得以显著提高, 而且可以较好地改善作物根区土壤的通透性, 促进根系深扎, 有利于根系利用深层土壤储水, 兼具节水和增产双重特点, 值得大力推广。实践证明, 春小麦与春玉米套种隔畦灌, 棉花、玉米等宽行作物隔沟灌或隔沟交替灌, 湿润面积可减少50%, 节水高达30%以上, 增产幅度5%~10%。玉米坐水种, 可节水900m3/hm2, 节电90~105千瓦时, 增产幅度约16%, 增收幅度约28%。
3改进放水方式, 发展间歇灌溉
改进放水方式, 把传统的沟、畦一次放水改为间歇放水, 进行间歇灌 (又称波涌灌) , 被称为80年代地面灌水技术的一大突破。间歇放水使水流呈波涌状推进, 由于土壤孔隙会自动封闭, 在土壤表层形成一薄封闭层, 水流推进速度快。在用相同水量灌水时, 间歇灌水流前进距离为连续灌的1~3倍, 从而大大减少了深层渗漏, 提高了灌水均匀度, 田间水利用系数可达0.8~0.9。
4改进沟畦放水设施
改进沟畦放水设施, 采用虹吸管 (用于明渠输水) 或地面移动闸门孔管 (用于管道输水) 放水, 与人工开口放水相比, 田间水利用率可提高5%~10%。目前这些设施国内仍处于试验阶段, 尚未批量生产。因此, 有必要开展联合攻关, 对这些设施的材料和加工工艺进行深入研究, 向着技术标准化、生产规模化、推广应用普及化方向去发展。
5大力发展节水保墒膜上灌
膜上灌是我国在地膜覆盖栽培技术的基础上发展起来的一种新的地面灌溉方法。它是将地膜平铺于畦中或沟中, 畦、沟全部被地膜覆盖, 从而实现利用地膜输水, 并通过作物的放苗孔和专业灌水孔入渗给作物的灌溉方法。由于放苗孔和专业灌水孔只占田间灌溉面积的1%~5%, 其他面积主要依靠旁侧渗水湿润, 因而膜上灌实际上也是一种局部灌溉。膜上灌形势有开沟扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌、沟内膜上灌、膜缝灌、格田膜上畦灌、膜侧膜上灌等多种。膜上灌作物有棉花、蔬菜、玉米、小麦等。地膜栽培和膜上灌结合后具有节水、保肥、提高地温、抑制杂草生长和促进作物高产、优质、早熟等特点。生产试验表明:膜上灌与常规沟灌相比, 棉花节水40.8%, 增产皮棉5.12%, 霜前花增产15%;玉米节水58%, 增产51.8%;瓜菜节水25%以上。由于膜上灌是一种新的灌水技术, 还有许多不成熟和不完善的地方, 对其技术机制、技术要素及其设计方法都需要进一步研究。
6新的节水技术
6.1污水喷灌技术
利用污水喷灌是将污水处理与农业用水结合起来的一种污水处理方式, 同时又是一种开源节流的灌溉方式。喷灌净化污水, 就是将污水喷洒在田里, 利用土壤、微生物和作物来分解污水中的一些成分, 并使部分水蒸散到大气中, 部分水经土壤净化后渗透泄出再利用。
在利用污水喷灌时, 应先对污水进行沉淀、筛滤, 除去固体污物, 有的还需加入消毒杀菌剂。污水灌的作物应以除蔬菜以外的经济作物为主, 对于谷类作物最好只用于作物生育前期, 在作物收获前一段时间应停止污水灌。污水灌的土壤以砂壤土、壤土和壤质砂土为好, 水量应结合作物的种类和生育期确定, 如在作物苗期、早春和晚秋应少灌。实施污水灌要防止大定额灌溉, 以免造成地表及地下径流, 灌溉强度以不造成土壤粘闭和不产生地表径流为原则。如污水水质不符合灌溉水质标准时, 可采用清水污水混合方法, 使混合后的水质符合灌溉要求后再进行喷灌。此技术较复杂, 最好在专家指导下运用。
6.2咸水灌溉技术
咸水灌溉技术主要包括不同水质的水混灌和轮灌, 此外, 还有依据电渗透作用原理利用地下咸水灌溉的技术。
混灌是将两种不同的灌溉水混合使用, 包括咸淡混灌、咸碱 (低矿化碱性水) 混灌和两种不同盐渍度的咸水混灌, 目的是降低灌溉水的总盐渍度或改变其盐分组成。混灌在提高灌溉水水质的同时, 也增加了可灌水的总量, 使以前不能使用的碱水或高盐渍度的咸水得以利用。
轮灌是根据水资源分布、作物种类及其耐盐性和作物生育阶段等交替使用咸淡水进行灌溉的一种方法。如旱季用咸水, 雨后有河水时用淡水;强耐盐作物 (如棉花) 用咸水, 弱耐盐作物 (如小麦、玉米、大豆) 用淡水;播前和苗期用淡水, 而在作物的中、后期用咸水。轮灌可充分、有效地发挥咸淡水各自的作用和效益。
奥地利研究人员利用电渗透作用原理研制出一种灌溉系统, 该系统使地下水经土壤毛细管及各种孔隙上升到地表层, 同时从聚集于电极周围的某些盐类中游离出净水, 上升到地表层供作物利用。其设备是由两组电极组成, 将一组装有正电极的金属管打入地下水位以下, 另一组为负电极的导体栅网, 埋于与植物根部深度相等的地方。根据土质结构及土壤含盐量, 接通2~12V电源, 就会在两极间建立直流电场, 产生电渗透效果。这种灌溉系统适用于地下水较丰富的干旱区果园、草坪及固沙植物等。
6.3利用空气中的水分进行灌溉
利用空气中的水分进行灌溉就是通过一定的设施来收集空气中的水分, 直接供给植物利用或汇集到蓄水池中以供灌溉之用。德国研究人员用一圆筒来收集空气中的水分, 其内壁涂有吸聚阳光热的涂料, 圆筒与若干个喷嘴管连接, 将喷嘴管埋在两行植物根部之间。白天高温烤热的空气经圆筒进入喷嘴管里, 到了夜间降温时, 空气中的水分就凝结成了露水珠而流到作物的根部。秘鲁的研究人员沿海岸垂直张挂一些大型尼龙网, 以吸聚雾气, 待雾变为水后流进蓄水池, 以供沿海滩涂灌溉之用。智利的科研人员利用沙漠地区的云雾来改造沙漠, 他们在巨大的框架上面安装由聚丙烯塑料制成的双层网来"捕捉"云雾, 云雾在网上凝结成水, 汇集到贮水池中, 以供种植的林草或天然沙生植物的灌水之用。
对于沙漠地区和缺乏淡水的沿海地区, 利用空气中的水分进行灌溉是一种可取的方法, 但如何降低成本, 提高效率和实用性是今后应着重解决的问题。
参考文献
关于农田水利节水灌溉措施的思考 篇11
关键词 农田;水利;节水灌溉;措施
中图分类号:S275 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.36.064
农田经过长时间的应用后,在水利节水灌溉的需求上比较突出,但我国的水资源表现紧张,在农田水利节水灌溉的措施上,也长久的执行传统内容,很大程度上未得到预期的效果,这就需要在日后更加的努力,积极的做出革新和管理。
1 农田水利节水灌溉现状
1.1 节水新技术、新设备推广范围有限
从客观的角度来分析,农田水利节水灌溉的实施,能够良好地改善我国的农田灌溉工作,很多机构都针对相关的节水技术、设备等做出革新,在科技上的研发成果是比较显著的[1]。但在调查过程中发现,节水新技术、新设备,并没有广泛的推广,在实施的范围上非常有限。首先,大部分的农田地方,对于水利节水灌溉的要求具有个性化的特点,自身也存在一定的特殊性,节水新技术的推广过程中,并没有办法直接套用,而是要做出些许更改,这就必须在技术上实施个性化的研究,导致无法迅速在全国范围内落实。其次,新设备在推广过程中,必须要按照体系化的原则来实施,这就在资金上的要求较高,大部分的农田灌溉地区,无法筹集较多的资金,导致新设备的实施效果表现一般。
1.2 节水灌溉技术缺乏监督
从表面上看,农田水利节水灌溉的实施,能够对很多地方产生较大的积极作用,但并非所有的地方都可以有效地落实节水灌溉技术,产生的效果也具有很大的差异性。首先,领导比较重视的区域或是国家重点改善的区域,节水灌溉技术是按照最高标准来完成的,在设施的配套程度方面较高,成为了社会上及行业内的榜样[2]。但对于一般的农田地方,节水灌溉技术的实施则出现了很强的随意性,相关部门的协助程度不够,农民的需求得不到满足。其次,在节水灌溉技术的实施过程中,经常会出现技术的错误选择,而且没有对各地方的农田情况做出准确的判断,很大程度上对固有的农田水利节水灌溉体系造成冲击,促使农田灌溉工作陷入到两难境地。
2 农田水利节水灌溉的对策
2.1 提高节水管理的制度管理水平
在现代化的工作中,农田水利节水灌溉是国家发展的必然趋势,在很多方面都将产生较大的影响。为了避免在今后的工作中出现不足,需要采取合理的手段,将农田水利节水灌溉按照科学、合理的原则来执行,减少过往的缺失与不足。本文认为,农田水利节水灌溉中,必须提高制度管理水平。第一,所有地方的农田水利节水灌溉,都需要依据相关的制度来开展,要在国家制度规范的基础上执行,同时结合地方的实际需求来完成,禁止出现表面化的工作现象,要从多个层次上,将灌溉的效率提升,但是不能对农田产生任何的破坏现象,需要从技术指标上努力,确保农田的灌溉能够更好地促进作物生长[3]。第二,针对农田水利节水灌溉当中的问题和隐患,同样要依据制度来解决问题,不要总是通过经验作业的方法来完成,要充分考虑到农田的未来发展趋向,从而提升各项工作的科学水平。
2.2 提高对再生水的利用水平
在现阶段的发展中,农田水利节水灌溉受到了很高的关注,为了能够在节水灌溉的层面上有所巩固,需要提升再生水的利用水平。首先,必须对农田地区的水利设备进行革新,特别是一些比較偏远的地方,基础设施的改善是农田水利节水灌溉落实的必要条件,要将各种水利设施配套执行,寻求社会和政府相关部门的帮助,持续性的增加设备。其次,在操作节水灌溉技术的过程中,需加强循环水的应用。当下的水资源比较紧张,灌溉用水和生产、生活用水应做出严格的区分,同时针对各项废水的净化处理措施要有所加强,促使在农田水利节水灌溉的过程中,拥有较多的再生水类型,这样对于农田灌溉而言,可提供较为持续性的帮助。第三,再生水的利用情况,需要开展阶段性的分析,观察哪些工作需要改善,哪些地方需要巩固,确保再生水的利用,能够达到预期目标。
2.3 加强对节水设备、节水技术的制造研究
随着时代的不断发展,农田承受的压力持续增加,在灌溉工作上,绝对不能仅仅集中在表面工作中,还必须在日后持续的开展。本文认为,在未来的农田水利节水灌溉工作中,需要针对节水设备、节水技术深入研究。第一,在节水设备上,应尽量提升性价比,压缩成本,更好地巩固性能,结合各地方的需求,达到高度的定制化服务,减少设备的临时更改现象。第二,在节水技术上,必须不断做出革新处理,要充分关注水资源本身的利用情况,同时在水体的净化层面上努力,减少对自然环境的破坏,加强农田水利的持续巩固,确保在日后的灌溉工作中,能够得到更好的效果。第三,继续扩大农田水利节水灌溉的范围,特别是相邻的区域,要采取综合管理的方法完成,促使技术、设备的配套工作,能够创造出更高的价值。
3 结语
本文对农田水利节水灌溉展开讨论,现下工作的执行当中,整体上表现出较高的可行性,相比过去,改善了很多的问题。日后,应在农田水利节水灌溉方面投入更多的研究,健全工作体系,推动农田的不断拓展。
参考文献
[1]韩斌.关于农田水利节水灌溉措施的探析[J].科技创新与应用,2015(25):238.
[2]张新红.农田水利节水灌溉措施的思考[J].农业与技术,2015(2):53.
[3]王德春.农田水利节水灌溉措施的思考[J].科技创新与应用,2013(5):174.
我国农田节水灌溉设备发展浅析 篇12
农业灌溉是用水大户,其用水量占全国总用水量的70%以上。节水灌溉为提高粮食产量、农业机械化水平以及农村经济发展、农民收人水平提供了有力的支撑保障。十二五期间我国的水资源紧缺将更为凸显,研发利用科技含量高的农田节水灌溉设备、提高农业灌溉水有效利用系数迫在眉睫。
一、农田节水灌溉设备发展背景
20世纪50年代以来,我国农田受旱面积与日俱增,从20世纪50年代的1133万hm2到21世纪初达3300hm2,详见图表1。
目前,我国农田有效灌溉面积为9.05亿亩,占耕地面积一半以上。农业灌溉水有效利用率0.50,远低于欧洲和以色列0.7-0.8,节水灌溉是以最低限度的用水量获得最大的产量或收益,最大限度地提高单位灌溉水量的农作物产量和产值。目的是提高水的利用率和水分的生产率,是节水农业的核心,是工程节水措施范畴内的主要内容,是水利现代化的主要标志之一。农田节水灌溉的主要措施有:渠道防渗、低压管灌、喷灌、微灌、滴灌等。
2011年1号文件要求大力发展节水灌溉,推广渠道防渗、管道输水、喷灌滴灌等技术。这一市场规模可达4000亿元以上,这将给喷灌机械市场带来巨大的社会效益和经济效益,5年内国内节水灌溉业拉动的新增投资总额可高达1000亿至1500亿元。
二、发展现状
节水灌溉事业和产业的发展直接推动节水灌溉设备的更新换代。目前我国农田节水灌溉设备已基本形成门类齐全的设计、生产、制造体系,有些(如微灌设备)甚至已达到世界先进水平。但整体水平与世界先进技术水平相比,还存在较大差距。喷灌设备已基本形成配套齐全的喷灌机组,如喷头、喷灌泵、喷灌管及移动式、半固定式等喷灌机组;低压管灌技术基本成熟,取得规划设计、配套设备、施工安装、运行管理等全套技术成果;渠道防渗新材料和渠道衬砌于材料技术推广应用效果显著。但工程质量和施工机械与国外相比有较大差距。滴灌设备质量与国外相比差距较大,企业自主研发能力弱。微灌设计理论开发、工程设计、管理规范程达世界先进水平,但枢纽控制设备和自动控制方面差距较大。
三、存在问题及对策
没有形成设备生产标准化体系,产品规格标准不统一,难以配套使用;原料和工艺落后,创新性不高;滴灌设备系统首部的附件原料和工艺落后,使滴灌管的生产成品率只有85%。工程质量和设备质量差,标准低,寿命短;设备配套规格不全:尤其是供水系统,管道尺寸规格、配套附件不全,尤其是管径在250米以上的管材配套附件几乎是空白,很难集成经济合理的灌溉网络。规格品种少,产品配套设施不完善,质量稳定性差,设备选型不当、缺乏科学研究开发体系
对策:统一行业标准,设备配件配套;引进先进技术工艺,提高产品生产率,提高质量稳定性;开展设施配套管件及其附属设备的标准化、系列化和产业化开发。研制开发新型管材管件, 尤其是低成本高性能、复合型材料的高分子管材。加强节水灌溉设备研发应用,促使节水灌溉产业化发展。
四、发展前景浅析
随着节水灌溉事业的高速发展,科技含量高、与设施农业配套的微喷、滴灌设备需求量将有明显增加。
随着家庭农场及土地流转,规模化的农田节水灌溉设备会有好的发展;发展智能化自动控制系统,如计算机控制、模糊智能控制及神经网络控制。研究结构简单、运行成本低的无源智能控制阀门。生态农业、有机农业、设施农业、立体农业等高效节水农业模式和先进节水灌溉技术特别是营养液喷、微灌、地下灌、膜下灌等大有发展潜力。
五、结束语
节水灌溉设备虽有节水、增产等显著的点,但是投资大,利用率低,随着土地流转和规模化经营的进一步推进,农田节水灌溉设备将进入一个高速发展的时期;据可靠数据统计:未来5年,国家将在节水灌溉项目上投资高达245亿元左右。根据《全国节水灌溉发展“十二五”规划》和《大型灌区续建配套和节水改造“十二五”规划》,“十二五”期间,节水灌溉工程将在有效灌溉面积内推广渠道防渗控制、低压管道输水及喷灌微灌等高效节水技术。到2015年,我国新增高效节水灌溉面积达1亿亩,全国70%大型灌区和50%中型灌区完成配套续建和节水改造任务,共涉及灌溉面积近2.83亿亩。5年内国内节水灌溉业拉动的新增投资总额可高达1000亿至1500亿元。
摘要:节水灌溉是缓解我国水资源紧缺矛盾的战略选择。节水灌溉事业和产业的发展直接推动节水灌溉设备的更新换代。研发利用科技含量高的节水灌溉设备、提高农业灌溉水有效利用系数迫在眉睫。本文阐述了节水灌溉设备的发展背景、发展现状、存在的问题及对策和发展前景, 为节水灌溉产业提供参考。
关键词:节水灌溉,设备,水资源,发展
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