节水灌溉试验管理系统设计原则(崔勇讲稿)[小编推荐]

第一篇：节水灌溉试验管理系统设计原则(崔勇讲稿)[小编推荐]

节水农业试验管理系统设计原则

一、试验管理系统提出的背景

1、水资源缺乏，是制约农业发展的重要因素

干旱缺水是一个世界性的问题，我国又以人口众多、水资源量少、并且在地理分布和时空分布上很不均匀。我国年平均降雨量约为6万亿立方米，比世界平均值少25％。全国水资源总量2.8万亿立方米，占世界第6位，但人均占有量仅2600立方米，是世界人均占有量的1／4。干旱缺水，已经成为制约农业生产进一步发展和种植业结构调整的重要因素。

2、实行节水灌溉，是节约水资源的重要途径

我国是一个农业大国，农业是用水大户，用水量占总用水量的80%，农田灌溉是农业抗御干旱的唯一办法。但由于各方面的原因，农民的节水意识还没有真正完全树立起来。农业灌溉水利用系数还很低，世界发达国家农业灌溉用水的有效率高达70－80％，而我国仅为30-40％，灌溉技术亟待提高。另外我国目前农业节水灌溉面积占30％，其中喷灌、滴灌等工程节水面积仅占2％。因此，农业节水灌溉还有大量的工作要做，如果我国的节水灌溉面积提高到50％，将节省大量的水资源，可以大幅度扩大灌溉面积，使我国农业抗御旱灾的能力大为提高。

3、综合运用农艺措施，是节水灌溉的关键所在在传统的观念里，节水主要是指控制灌溉用水从水源或渠首引出，到进入农田过程中的水损失和通过改进田间灌水方法降低灌水定额的技术。它的节水重点落在输水或灌水过程中的渠系损耗，因以渠道浆砌、喷灌、滴灌等工程措施为主，所以被称为工程节水。以前，我国在节水灌溉方面做了大量工作，但都是以工程措施为主，注重了减少灌溉用水的地下渗漏，但没有从减少作物蒸腾耗水、减轻地面蒸发失水、挖掘土壤保水供水潜力等农艺节水措施上下功夫。

为此，随着节水工作重点由旱作农业区向灌溉农业区的扩展，要在灌区工程节水的基础上，实施农业节水措施，农业节水重点应落在农田里。通过抑制农田土壤无效蒸发、减少植物的无效蒸腾、增加土壤保水能力的途径来实现。同时重视种植结构调整对农业用水的调节作用，从宏观上实现资源性节水的最终目标。

二、指导思想

1、探索节水灌溉各个环结的措施要求、技术标准、效益评价的理论和方法。

2、建立不同节水灌溉农业模式的节水技术体系。研究包括工程措施、农艺措施和管理措施的科学配置与合理组合，进行科学灌溉制度的设计，开展与推动节水灌溉有关的土壤物理性状、土壤水、作物水分生理、水资源管理等基础科学的研究，规范节水灌溉试验设计和试验数据的监测、采集，整理的方法和程序，提高数据的可比性、通用性、权威性，最终的节水效果体现在降雨的水分生产率（kg/亩.mm）、灌溉水分生产率（kg/亩.m3或mm）、综合水分生产率（kg/亩.m3或mm）和水分生产效益（元/m或mm）。

三、试验项目有关要求

1、确立试验项目的灌溉水水源类型：分地表水（水库水、河流水、湖水）、地下水（浅层水、深层水）或井渠配套。

2、确立项目区的工程条件和灌溉方式：是渠灌（土明渠、衬砌）、低压管道（固定式、半固定、移动式）、喷灌（固定、半固定、移动式管道、机组式）、微滴灌等。

3、项目区选择当地农业用地最有代表性的地形部位、土壤类型，规模一般不小于1000亩，基本连片。

4、项目区选择当地最具代表性的作物和种植制度，如大田作物的一熟制、两熟制、两年三熟制、三年五熟制、三熟制，各种间作、套作轮作复种制度以及果树、蔬菜及其他经济作物、饲草地、设施农业等。

四、技术设计内容提要

1、提高灌溉效率和灌溉质量（均匀度）的设计，包括畦块调整和土地平整，满足不同灌溉方式的节水要求。

2、提高土壤蓄水能力的设计，围绕改善土壤物理性状进行的深耕深松、秸秆还田、增施有机肥料等。

3、增加覆盖保墒，减少地面蒸发的设计。包括耕作保墒（中耕、耙耱）和覆盖保墒（地膜覆盖与秸秆覆盖）等。

4、节水种植制度的设计：结合种植业结构调整，增加抗旱节水作物，压缩耗水作物，调整复种指数和各种间作套作、轮作与复种制度。

5、节水栽培技术的设计：包括选育抗旱品种、调控作物生育期、个体发育

3和群体结构，并通过水肥协同效益，减少无效蒸腾，提高水份利用率。

6、抗旱化学保水剂应用的设计：包括选用吸水性和释水性合适的吸水保水剂，减少蒸腾蒸发的土壤保墒剂、蒸腾抑制剂、作物生长调理剂等。

7、节水灌溉制度的设计：应用生产经验和科研成果，设计科学合理的灌溉制度，包括灌溉定额、灌水定额、灌溉时期、轮灌周期等。

五、技术处理原则

1、以上试验对小区面积均不作具体规定，采取“大处理、小样品”的原则，小区处理可不作重复，但要重复取样。

2、前6项应以单项措施的对比为主试验。目的在于搞清楚每项措施与土壤蓄水和节水的关系。节水灌溉制度的设计是综合所有节水措施而进行的，应在获得了足够单项试验数据的基础上，以技术组合为单位进行。

3、节水技术措施的指标要有针对性，并结合当地情况。如深翻、深松应根据土壤的质地和层次以及现有基础来确定；为减少无效蒸腾蒸发，种植制度设计要与品种的生物性特征结合。

4、试验中所测得的各种数据要认真记载，并全部归档保存。分析时应从宏观角度，对本地区的节水措施、农业结构调整提出建议。

六、观测记载的项目与方法

1、土壤水分变化情况（对灌水时间不作规定，但灌溉要根据对土壤水的观察情况而定）。每月观测2~3次，深度依据土壤质地、构型和作物种类等决定。均质土壤的测试深度，一般分三层：即耕作层（0-20cm，犁底层以上），作物根系分布层（犁底层以下、20-50cm）土壤蓄水层（>50cm）；非均匀质地的土壤测试深度，根据1米土体质地变化分为三层：耕作层、土壤障碍层和障碍层以下。

2、田间持水量。每个土种分三层测1次，并对影响土壤蓄水的其他理化性状进行调查或测定。包括土壤的耕层厚度、剖面构型（质地层次排列及厚度）、质地、容重、孔隙率等。田间持水量通过试验测定。

3、计划湿润深度：计划调节控制土壤水分状况的土层深度，随作物不同生育阶段、根系活动、土壤性质、地下水埋深等因素而定，是计算每次灌水定额的依据。通过试验测定，一般不宜超过0.8~1.0米。

4、灌水量：包括灌水定额（每次灌水量），灌溉定额（作物全生育期的灌水总量）。

5、田间适宜含水率：随作物种类、生育阶段的需水特点、施肥状况和土壤性质（包括含盐状况）等因素决定。其上限为土壤充许最大含水率，一般以不造成深层渗漏为原则，不大于田间持水量，如田间持水量的0.8-0.9，下限为田间持水量的0.5-0.6。灌溉设计的干旱下限应略低于以此数，高于凋萎系数。

6、干旱下限：土壤含水量下降到一定数值并持继一定天数形成旱情，用土壤含水量下限表示。

7、降水量：利用量雨器记录每次降水量，或通过气象部门获得每次降水量记录。

8、生育期记载：指作物生长期间的各种常用的生育指标，随作物不同而异。

9、考种：分析产量构成，计算理论产量等。

10、农户生产管理记载：农户的主要农事活动、投入及产量记载等。示范区要分别选10-30户，农户要有代表性。

11、土壤水分测定：每个处理不少于3个重复，取样时间可灵活处理，大体在灌溉周期中前期可间隔时间长一些，后期接近干旱下限时可缩短取样间隔时间。

七、有关指标的计算与方法

1、田间灌水定额的确定：根据土壤理化性状、作物种类与品种，确定作物不同生育期的土壤计划湿润深度、土壤田间持水量、土壤含水量三项。要尽量采取精确的方法计算灌水量。

2、田间蒸腾蒸发量（ET）的计算：应用田间蒸腾蒸发量（ET）（田间耗水量）简易田测法。以1m土体的土壤含水量为计算基础，测定并计算作物整个生育期的ET（简称为腾发量）。起始次以播种前的1m土体的土壤含水量作为起点，终结次以作物收获后1m土体的的土壤含水量为终点。具体方法是：测定每次灌水和降水后1m土体内各层段土壤含水量及每次灌水和降水前各层段土壤的含水量，两次之差并经过换算为mm（或m3）水量即是某一阶段的ET，生育期中各阶段的腾发量之和即是作物全生育期的腾发量，也就是作物的田间耗水量。

测定降水前的土壤含水量难于掌握，只能适当加大土壤含水量测定的频次（即土壤墒情监测），以最临近的一次为准。为了减少测定土壤含水量的工作量，降水或灌水后测定土壤含水量可以只测到湿润深度(一般40～60cm)即可。如果降水量的湿润深度大于1m，测定土壤含水量就要达到1m深度。每次测定灌水或

降水后土壤含水量要注意掌握好时机，一定要等到土壤中没有重力水时测定。

3、节水效率计算：以ET值或田间耗水量计算出不同措施的节水效果。

4、水分生产率计算：水分生产率指单方水的作物产量。

降雨的水分生产率（kg/亩.mm）：1mm降雨量的粮食产量。

灌溉水分生产率（kg/亩.m3或mm）：即作物生育期期间，每1 m3灌溉水量的粮食产量。

综合水分生产率（kg/亩.m3或mm）：即每亩1 m3(mm)水（降雨与灌溉水量之和）的粮食产量。

经济作物或设施农业中的高产值作物可以用水分生产效益，每m水（或每mm水）产值取代以粮食为单位的水分生产率。

八、成果要求

1、工作报告：(1)试验工作的组织：包括人员、培训、地点、农户参与情况；

(2)资金使用情况；(3)存在问题和改进措施与建议。

2、技术总结：(1)试验区的基本情况；(2)技术设计方案；(3)观测记载数据的分析；(4)技术节水效果评价；(5)技术发展建议，研究成果及推广前景，今后的研究方向。

3、文档资料：有关的文件、会议记要、技术方案；土壤、植株测试数据；田间作业、农田水利等观测记载资料。项目实施过程中的录像、照片、计算机录入资料的软盘等。

九、有关附表（见计算机软件）

表1－试验点基本情况表；

表2.1－土壤墒情监测记载表(土壤含水量)、表2.2－土壤墒情监测记载表(灌溉情况)、表2.3－土壤墒情监测记载表(降水情况)；

表3－产投情况与农事活动记载表；

表4－作物生育期记载表。

第二篇：农田水利灌溉设计与节水管理

农田水利灌溉设计与节水管理

摘要：农田要想种的出庄稼，离不开灌溉，灌溉在农业生产中是起到无可替代的地位，给农业的发展起到很大的推动作用。但是最近十几年来，随着生态环境的污染日益严重，水资源环境问题也变得越来越突出。所以，本文将从多个方面对农田水利灌溉设计与节水处理进行详细的分析和探讨。

关键词：农田水利；灌溉设计；节水处理

一、前言

我国是农业大国，农业对我国国民经济的发展起到了很大的推动作用，并且占据了我国国民经济的基础地位。传统的水利灌溉方式已经不适合当今社会的发展以及市场的需求，所以农业要想发展，必须改善农田的水利灌溉以及进行节水处理。

二、农田水利灌溉设计标准

对于农田生产来说，最不能缺少的也是最重要莫过于水资源。这意思农田水利灌溉设计的意义以及作用。在对农田水利灌溉设计时，必须要根据具体的地区所处的水资源分布情况进行设计，从而决定农田灌溉的取水方法。正常的情况下，分为两大方法。第一个是自取流水灌溉设计，就是要按照农田的分布情况以及农田周围的水资源分布情况，就近取水，通过管道或者渠道进行引流，对农田进行灌溉，这个方法的重点在意农田的附近必须要有水资源。第二个就是提水取水灌溉，这一个方法主要是由于农田灌溉附近缺少水资源，需要从比较远的地方引流或者提水进行灌溉。一般来说，农田水利灌溉设计就这两个设计标准了。

1.自流取水灌溉方法

如果所要灌溉的农田，它的周围有河流或者湖泊的话，就可以将它们当作农田灌溉的主要水源，而且为了确保灌溉水位的高度，在对农田水利灌溉设计的时候要结合实际情况，选择河流上游或者或者湖泊的某一个较高水位上，从而进行引水灌溉，引水灌溉的地点十分重要，因为这不仅从根本上引水水流的长度以及速度，还决定了引水渠道的建设以及经济投入成本。如果农田水利灌溉的设计不科学不合理，就会导致建设的经济投入成本过高，增加农业生产发展的经济负担。但是如果引水的水流过长，导致出现断流、截流的机率也大大的增加。

（一）无坝取水设计

在农田水利灌溉的设计过程中，如果打算采取在无坝取水，就必须要先考虑当地的实际情况，从而分为建设闸门以及不建设闸门两种设计方案。并且还要将这两种设计方案分析调查，再进行探讨，得出如果不建设闸门，当遇到洪水或者暴雨等天灾时，可能降雨量以及洪水的侵袭就可以一下子把农田所有的庄稼毁坏。所以，在进行无坝取水的设计过程中，切记要考虑可能会发生的天灾因素，尽早采取合适的方案，将有可能出现的危险因素排除掉。还要将渠道的角度也设计下，尽量避免出现较大的弯度，这样才能保证引水的水流平稳并且充足。在有条件的情况，还可以减轻或者避免水资源对引水口的冲蚀，否则一旦发生引水口的坍塌现象，将造成无法估算的造成的损失。

2.提取提水灌溉方法

（一）有坝取水设计

在农田水利灌溉的设计过程中，如果采取有坝取水设计，那么农田所在地区就必须是靠近水资源的，或者农田所在的地区就有河流以及湖泊等水资源丰富的区域。但是由于地形地貌的原因，导致水资源没有办法满足自流水灌溉，就必须在河道上设计修筑堤坝或者水闸，这样才可以提高水位，进一步引导水流灌溉。虽然这种建筑经济投入成本会比较高，但是却少了引水渠道的铺设，所以说，这种方案还是有利于引水灌溉，也避免了日常维护的资金花费。

三、有关农田灌溉水利节水管理方面的标准

对于农田灌溉水利节水管理方面的标准是要以农田所在的水源以及灌溉设计、对农业发展的需求以及当地的经济实力和地形地势进行综合的考虑。农田水利灌溉节水管理设计的越好，农业生产发展需要的水资源就越少，不仅能够最大程度上减少经济的投入，还可以走可持续发展道路。如果农田灌溉水利对于节水这方面的管理做的比较好，那么接下来的农田用水就可以得到保障。在通常情况下，管理标准可以直接影响到农田灌溉的范围和规模大小。按照管理标准来说，一般都跟以下这两个方面相关：

1.水利节水设计的保证百分率。通俗点讲就是说农田灌溉水利工程在整一个工作过程中，农田的需求用水量满足的年份占总年份的百分之几。若得到百分数值达到了百分之七十到八十，就可以从一定程度上证明这个农田灌溉水利项目在一百年内时间里有七十到八十年的使用寿命以及使用保障，但是剩下这二十到三十年内，无法确保是否继续有水提供使用，很有可能会出现断流缺水等问题。一般来说，如果得到的百分数在百分之八十左右，那么就道标这个歌灌溉节水工程范围对水利节水设计的保证百分率。

2.在旱季里农田生产的时间，一般来说，在旱季里，农田得不到雨水的滋润，所以只能凭借现阶段的引水进行灌溉。例如农田所在地不远的水库，湖泊，河流等等的供应水量进行一个借鉴，在出现无雨或者降雨量极少的情况下，当地的水资源丰富区域能够满足农田生产需要灌溉的时间，作为标准。例如，如果当地的引水只能满足农田灌溉生产七十到八十天的用水需求量，那么意思就是说，在旱季的情况下，农田还可以凭借水利设备挨过旱季的七十到八十天。

四、农业水利灌溉中节水管理存在的问题

1.目前对于农田节水灌溉的先进技术以及现今设备的推广力度不够。导致现阶段的喷、滴灌等等的具有高效节水灌溉性能的技术只用在经济作物上，没有真正的用在农田的生产上，只是作为一个示范版本，这是不利于农田的节水设计以及农业的发展，有待农业对其重视以及提高和在更广大的范围内推广实行。

2.农田灌溉区域以及节水灌溉的工程存在着一定程度上的产权关系不明确，这种不明确的产权关系直接影响到了管理和生产方面，导致管理权利以及职责不明朗，对生产不重视，对农田的生产安排不合理不科学，缺乏一个优秀的监督管理制度。

3.由于受到经济利润带来的影响，一般情况下，农田所在地的水资源相对较多，那么当地的种植户或者农民们对于节水灌溉的积极性就不高，不利于可持续发展。