第一篇:节水灌溉知识
滴灌按结构和出流形式的几种形式
一、管上式滴头
通过流道或孔口将毛管中的压力水流变成滴状或细流状的装置称为滴头。其流量一般不大于12升/小时。
按滴头的压力补偿与否可把它分为如下两种:
1)非压力补偿滴头
非压力补偿滴头是利用滴头内的固定水流流道消能,其流量随压力的提高而增大。流量分为2、4、8升/小时。如地块窄小,可用价格低廉的非压力补偿滴头。
2)压力补偿型滴头
压力补偿型滴头的流量不随压力而变化。在水流压力的作用下,滴头内的弹性体(硅橡胶片)使流道(或孔口)形状改变或过水断面面积发生变化。当压力减小时,增大过水断面面积,压力增大时,减小过水断面面积,从而使滴头出流量保持稳定。流量分4升/小时、8升/小时。此外,还有多出口滴头,单出口流量为4升/小时,出厂时只开一个口,实际应用时,根据需要再剪,最大出水量可达24升/小时。压力补偿型滴头特别适用于地形起伏大、系统压力不均衡和毛管较长的条件;灌水均匀度很高;抗化学腐蚀和紫外线;彩色进水口,易于区分型号;具有自冲洗功能;价格低廉。
二、滴灌管(带)
滴头与毛管制造成一个整体,兼具配水和滴水功能的管(带)称为滴灌管(带)。
1)内镶式滴灌管
内镶式滴灌管是在毛管制造过程中将预先制造好的滴头镶嵌在毛管内的滴灌管。
适用范围:
1.适用于山区或丘陵地区,地形起伏坡度较大的果树作物;
2.要求高灌溉均匀度的植物;
3.要求滴灌管铺设很长的地块;
4.高经济附加值的作物;
5.要求抗堵塞性能较高的地块。
性能特点:
1.内镶式滴灌管,滴头内置,不会丢失和损坏;
2.灌溉同时能自动连续清洗,抗堵塞能力强;
3.压力调节范围广:5~40米(薄壁型5~20米);
4.目前世界上最长的铺放距离;
5.防回吸结构,植物根系不会从外部向滴头内生长;
6.多种滴头流量和滴头间距,多种壁厚可供选择。
2)PC-D系列压力补偿滴灌管
适用范围:大田、果树、蔬菜、棉花、葡萄等经济作物。
滴头间距:300、500、600、750、900、1000毫米,每卷305米。
许用最高气温:60摄氏度
许用最高水温:43摄氏度
过滤等级要求:120目
单滴头流量:1.6升/小时、2.2升/小时、3.4升/小时
使用年限:15年
3)薄壁滴灌带
薄壁滴灌带是在制造薄壁管的同时,在管上压制出各种形状的流道,灌溉水通过流道以滴流的形式湿润土壤,如压力补偿式滴灌带。
现代节水灌溉工程技术及特点
节水灌溉是围绕着具体的工程措施来进行的,因此有必要了解现有的节水灌溉工程技术及其特点。
一、低压管道输水灌溉:又称管道输水灌溉,是通过机泵(或利用天然水头)和管道系统直接将低压水引入田间进行灌溉的方法。这种利用管道代替渠道进行输水灌溉的技术,避免了输水过程中水的蒸发和渗漏损失,节省了渠道占地,能克服地形变化的不利影响,省工省力,一般可节水30%,增产20%,省地5%,且投资不大,普遍适用于我国北方井灌区。
二、喷灌:俗称人工降雨,是利用专门设备将水喷射到空中分散成细小的水滴,形成类似下雨效果的一种灌溉方法。喷灌受地形条件的限制小,在砂土或地形坡度达到5%等地面灌溉有困难的地方都可以采用,一般能增产15%,节水40%,提高工效20倍-30倍、提高耕地利用率7%。但喷灌受风力影响大,且容易产生蒸发损失,不适宜空气特别干旱、风力较大的地区。由于喷灌设备投资较高,目前多用在水资源缺乏的经济较发达地区。
三、微灌:是利用专用设备将有压水输送分配到田间,通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种局部灌溉技术。微灌是目前节水、增产、优质效果最好的一种节水灌溉技术,但由于其投资较高,目前仅限于经济作物中使用。微灌通常分为滴灌、微喷灌、小管出流灌和渗灌四种形式。
1.滴灌:是利用滴头(滴灌带)将压力水以水滴状或连续细流状湿润土壤进行灌溉的方法。常见滴头有孔口滴头、发丝管滴头、内镶式滴灌管、双上孔滴灌带、迷宫式滴灌带等。滴灌主要用在果园、花卉、保护地栽培中。
2.微喷灌:是利用微喷头将压力水以喷洒状湿润土壤进行灌溉的方法。常见微喷头有固定式微喷头、旋转式微喷头、多孔式微喷带、脉冲式微喷头等。微喷灌主要用在果树、花卉、园林、草地、保护地栽培中。
3.小管出流灌溉:是利用直径ф4毫米的塑料管作为灌水器,以细流状湿润土壤进行灌溉的方法。这种方式投资较低,主要用于果树的节水灌溉。
4.渗灌:是利用一种特制的渗灌毛管埋入地表以下30-40厘米,压力水通过渗水毛管管壁的毛细孔以渗流形式湿润周围土壤的灌溉方法。
四、改进沟畦灌溉:对传统的沟灌和畦面灌溉适当改进,能节水10%-20%,增产10%-15%。基本原则是平整土地,加大灌水流量,将长沟、大畦改为较短沟、小畦,并采用合适的流量和引水时间进行灌溉。适宜沟灌的地面坡度为0.003-0.008,灌水沟长度不大于100米,宽度0.3米-0.8米,入沟流量控制在0.5升-3升/秒。畦灌要求地面平整,适宜的地面坡度为0.001-0.003,自流灌区取畦长50米-75米、井灌区25米-40米,畦的宽度不大于3米,并与农机具作业要求相适宜,入畦单宽流量(每米畦宽的流量)3升-6升/秒·米。
五、膜上灌:又称膜孔灌,是在地膜栽培的基础上,利用膜上行水,通过放苗孔和专用灌水孔向作物供水的灌溉方法,可节水25%-35%,增产15%-20%。采用该技术需要平整土地,田块长度不超过75米,宽度不大于3米,覆膜后在膜两侧筑起畦梗,并把地膜两边翘起埋入畦便中,将水完全约束在膜上流动,完全通过膜孔灌水。单定流量控制在0.3升-0.6升/秒·米,每次亩灌水量10方-40方。
六、坐水种:又称注水灌,是将一定量的水注入局部土壤中,以满足种子发芽和保苗需水最低限度的一种局部灌溉方法,它简便易行,适宜于北方旱区播种时土壤含水率低、不能确保全苗时应用。采用坐水种播种前应先进行浸种或用保水剂、抗旱剂处理种子,使种子吸足水,亩灌水量控制在3方-5方(每坑中灌水2公斤-2.5公斤;或沟灌水深度控制在3厘米左右)。有条件的地方可使用抗旱保苗灌水机实施坐水种,能一次完成开沟、注水、播种、施肥、覆土、覆膜等工作。
七、窑窖节水灌溉:利用窑窖、水池等蓄水设施,将天空降雨集蓄起来作为灌溉水源时,由于蓄水量有限,应该采用覆膜保墒并配合坐水种、地膜穴灌、膜上灌、地面移动管道灌溉、微灌等节水灌溉措施。窑窖节水灌溉一般适宜于宽行距的作物,一个盛水60吨的水窖可保证2亩地的灌溉要求。
第二篇:节水灌溉知识手册
水是生命之源、生产之要、生态之基。
节约用水,功在当代,利在千秋。水利是农业的命脉。
我国水资源总量为2.8亿立方米,居世界第六位,人均占有量仅为2300立方米,约为世界人均水平的四分之一,排在世界第121位,是世界上13个贫水国家之一。
我国水资源目前所面临的主要问题?
我国水资源面临三大问题:一是洪涝灾害频繁。二是干旱缺水日趋严重。农业、工业以及城市都普遍存在缺水问题。北方河流干枯断流情况愈来愈严重。三是水生态环境恶化。
我市水资源状况?
***水资源总量9317万立方米,人均占有水资源量227立方米,仅为全国平均水平的十分之一,全省平均水平的五分之三,是水资源严重短缺的县市。水资源归谁所有?
水资源属于国家所有。水资源的所有权由国务院代表国家行使。农村集体经济组织的水塘和由农村集体经济组织修建管理的水库中的水,归各农村集体经济组织使用。
单位和个人开发、利用水资源《水法》有何规定? 《水法》第六条规定:国家鼓励单位和个人依法开发、利用水资源,并保护其合法权益。开发、利用水资源的单位和个人有依法保护水资源的义务。
国家对水资源实行什么制度?
根据《水法》第七条规定:国家对水资源依法实行取水许可制度和有偿使用制度。
国家对水资源实行什么管理体制?
根据《水法》第十二条规定:国家对水资源实行流域管理和行政区域管理相结合的管理体制。
农业灌溉用水实行取水许可制度和有偿使用制度。乡镇人民政府和村委应当加强农业节水宣传教育工作,提高农民群众农业灌溉节水意识。有灌溉条件的村庄应成立用水户协会,制定协会章程。村级灌溉管理由用水户协会服务代理。协会根据灌区用水调度方案,按时按序做好水量交接、按接水等工作。没有成立用水户协会的村,可由村委确定专人或专门组织行使灌溉管理职责。大河灌区各受益乡镇、村要重视和加强灌溉管理工作,执行供水单位的供水计划,制定支、斗、农、毛渠及农田灌溉用水制度;协调解决村与村、户与户之间的灌溉矛盾,针对本辖区特点做出灌区农作物种植结构调整方案并下达灌溉指导性计划。
各乡镇、村要组织农民做好平田整地、园田化建设,把大垙划小垙,小垙划小畦,大河灌区逐步实现二十亩一畦进行灌溉,取缔大水漫灌等浪费水资源现象。
推行科学灌水方法,节约用水,降低灌溉用水成本。要全面推行沟灌、畦灌、小块灌等常规节水灌溉技术,推广应用管灌、喷灌、微灌等高效节水灌溉技术,鼓励应用生物节水与农艺节水技术,逐步取缔大水漫灌和狠水深灌等粗放灌溉方式。
用水协会之间、用水户之间、协会与用水户之间发生水事矛盾纠纷,应本着互谅互让、团结协作的原则,由灌溉管理组织会同有关村委、乡镇政府通过协商调解解决;协商调解不成的,由水利局帮助协调处理。
灌溉受益村要管理维护好支、斗、农、毛等灌溉渠道和配套建筑设施,保证灌溉工作正常进行。禁止利用河道、排污渠、灌溉渠、管道输送水质不合格的农田灌溉用水。灌溉渠道只允许输送符合农田灌溉水质的水,不允许区间其它水注入渠道(兼顾排洪除外)。
灌区内的受益村、受益农民未接到灌溉通知之前不准私自堵截河道、渠道内的区间水和退水自行灌溉。对发现私自从灌溉河道、渠道内引水进行自灌农田的,所属乡(镇)政府、村委和河道管理单位要及时制止,对不听劝告继续进行私自灌溉的,所造成的后果由当事人自负。
对发现农田灌溉用水水质有污染或灌溉渠道、河道有排污情况时,有关乡镇、村或受益区群众要及时向市环保局、水务局进行报告。
开发、利用水资源应当注意哪些?
①开发、利用水资源应当统筹兼顾地表水和地下水,优先开发、利用地表水,合理配置水资源。②开发、利用水资源,应当坚持兴利与除害相结合,兼顾上下游,左右岸和有关地区之间的利益。③开发、利用水资源,应当首先满足城乡居民生活用水,并兼顾农业、工业、生态环境用水以及航运等需要。在干旱和半干旱地区开发、利用水资源,应当充分考虑生态环境用水需要。
哪些取水不需要办理取水申请?
下列情形不需要申请领取取水许可证:①农村集体经济组织及其成员使用本集体经济组织的水塘、水库中的水的;②家庭生活和零星散养、圈养畜禽饮用等少量取水的;③为保障矿井等地下工程施工安全和生产安全必须进行临时应急取(排)水的;④为消除对公共安全或者公共利益的危害临时应急取水的;⑤为农业抗旱和维护生态与环境必须临时应急取水的。除以上情形以外取水的单位和个人,都必须申请领取取水许可证。申请取水应当提交哪些材料?
申请取水应当提交以下材料:①申请书;②与第三者利害关系的相关说明;③属于备案项目的,提供有关备案材料;④国务院水行政主管部门规定的其他材料。建设项目需要取水的,申请人还应当提交由具备建设项目水资源论证的单位编制的建设项目水资源论证报告书。论证报告书应当包括取水水源、用水合理性以及对生态与环境的影响等内容。
取水申请的有效期限为几年,取水申请失效后应如何处理?
取水申请批准后3年内,取水工程或者设施未开工建设,或者需要由国家审批、核准的建设项目未取得国家审批、批准的、取水申请批准文件自行失效,建设单位需向审批机关重新提出取水申请。
取水申请由何部门审批?
取水许可审批机关为各级人民政府水行政主管部门或流域管理机构,实行分级审批。
凿井(机井)需要审批吗?
凿井取用地下水由县级以上水行政主管部门批准。凿井施工单位不得为未办理取水许可的单位或者个人凿井。
取用水单位或者个人取水如何计量?未安装取水计量设施的如何处理?
取用水单位或者个人应当依照国家技术标准安装取用水计量设施,计量用水;并保证计量设施的正常运行。
取用水单位或者个人未安装取水计量设施的,由市水务局责令限期安装,并按照日最大取水能力计算的取水量和水资源费征收标准计征水资源费,可处5000元以上二万元以下罚款;情节严重的,吊销取水许可证。
取水许可应遵循什么原则?
取水许可应当首先满足城乡居民生活用水,并兼顾农业、工业、生态与环境以及航运等需要。
水行政机关不予批准取水的情形有哪些? ㈠ 在地下水禁采区取用地下水的;
㈡ 在取水许可总量已经达到取水许可控制总量的地区增加取水量的;
㈢ 可能对水功能区水域使用功能造成重大损害的; ㈣ 取水、退水布局不合理的;
㈤ 城市公共供水管网能够满足用水需要时,建设项目自备取水设施取用地下水的; ㈥ 可能对第三者或者社会公共利益产生重大损害的;
㈦ 属于备案项目,未报送备案的;
㈧ 法律、行政法规规定的其它情形。审批的取水量不得超过取水工程或者设施设计的取水量。
水利工程包括哪些?
包括农田灌溉工程;防洪、防潮、排涝工程;人畜饮水工程;小水电及输变电工程;水利综合经营设施。
水库类型如何划分?
一般水库库容小于10万立方米的划为山塘;库容在10万立方米至100万立方米的水库为小
(二)型水库;库容在100万立方米至1000万立方米的水库为小
(一)型水库;库容在1000万立方米至1亿立方米的水库为中型水库;1亿立方米以上的为大型水库。
防汛工作方针是什么?
安全第一,常备不懈,以防为主,全力抢险。
防汛工作应当遵循的原则是什么?
《防洪法》第二条规定:防洪工作实行全面规划、统筹兼顾、预防为主、综合治理、局部利益服从全局利益的原则。
在什么情况下,有关县级以上人民政府防汛指挥机构可以宣布进入紧急防汛期?
《防洪法》第四十一和规定:当江河、湖泊的水情接近保证水位或者安全流量,水库水位接近设计洪水位,或者防洪工程设施发生重大险情时,有关县级以上人民政府防汛指挥机构可以宣布进入紧急防汛期。
对河道、湖泊范围内阻碍行洪的障碍物,按照什么原则进行清除?
《防洪法》第四十二条规定:对河道、湖泊范围内阻碍行洪的障碍物,按照“谁设障、谁清除”的原则,由防汛指挥机构责令限期清除;逾期不清除的,由防汛指挥机构组织强行清除,所需费用由设障者承担。在紧急防汛期,国家防汛指挥机构或者其授权的流域、省、自治区、直辖市防汛指挥机构有权对雍水、码头和其它跨河工程设施作出紧急处置。
在紧急防汛期,防汛指挥机构可以行使什么指挥? 《防洪法》第四十五条规定;在紧急防汛期,防汛指挥机构根据防汛抗洪的需要,有权在其管辖范围内调用物资、设备、交通运输工具和人力,决定采取取土占地、砍伐林木、清除阻水障碍物和其它必要的紧急措施;必要时公安、交通等有关部门按照防汛指挥机构的决定,依法实施陆地和水面交通管制。
在河道管理范围内什么样的行为将受到处罚? 《防洪法》第五十六条规定:在河道、湖泊管理范围内建设防碍行洪的建筑物,构筑物、倾倒垃圾、渣土,从事影响河势稳定、危害河岸堤防安全和其它妨碍河道行洪的活动。在行洪河道内种植阻碍行洪的林木和高秆作物。这些都属违法行为。必须责令停止违法行为,排除阻碍或者采取其他补救措施,并可以处五万元以下的罚款。
对未经同意或批准而在河道管理范围内从事工程设施建设的该如何处理?
《中华人民共和国防洪法》第五十八条规定:未经水行政主管部门对其工程建设方案审查同意或者未按照有关水行政主管部门审查批准的位置、界限,在河道、湖泊管理范围内从事工程设施建设活动的,责令停止违法行为,补办审查同意或者审查批准手续;工程设施建设严重影响防洪的,责令限期拆除,逾期不拆除的,强行拆除,所需费用由建设单位承担;影响行洪但尚可采取补救措施的,责令限期采取补救措施,可以处一万元以上十万元以下的罚款。
第三篇:节水灌溉
节水灌溉
节水灌溉——就是指以较少的灌溉水量取得较好的生产效益和经济效益。节水灌溉的基本要求,就是要采取最有效的技术措施,便有限的灌溉水量创造最佳的生产效益和经济效益。
我国节水灌溉技术发展趋势
我国节水灌溉技术发展趋势我国节水灌溉技术发展趋势我国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。
1.渠道防渗
渠道输水是目前中国农田灌溉的主要输水方式。传统的土渠输水渠系水利用系数一般为0.4—0.5,差的仅0.3左右,也就是说,大部分水都渗漏和蒸发损失掉了。渠道渗漏是农田灌溉用水损失的主要方面。采用渠道防渗技术后,一般可使渠系水利用系数提高到0.6—0.85,比原来的土渠提高50%—70%。渠道防渗还具有输水快、有利于农业生产抢季节、节省土地等优点,是当前中国节水灌溉的主要措施之一。根据所使用的材料,渠道防渗可分为:①三合土护面防渗;②砌石(卵石、块石、片石)防渗;③混凝土防渗;④塑料薄膜防渗(内衬薄膜后再用土料、混凝土或石料护面)等。
2.管道输水
管道输水是利用管道将水直接送到田间灌溉,以减少水在明渠输送过程中的渗漏和蒸发损失。发达国家的灌溉输水已大量采用管道。目前中国北方井灌区的管道输水推广应用也较快。常用的管材有混凝土管、塑料硬(软)管及金属管等。管道输水与渠道输水相比,具有输水迅速、节水、省地、增产等优点,其效益为:水的利用系数[1]
可提高到0.95;节电20%—30%;省地2%—3%;增产幅度10%。目前,如采用低压塑料管道输水,不计水源工程建设投资(以下同),亩投资为100元—150元。
在有条件的地方应结合实际积极发展管道输水。但是,管道输水仅仅减少了输水过程中的水量损失,而要真正做到高效用水,还应配套喷、滴灌等田间节水措施。目前尚无力配套喷、滴灌设备的地方,对管道布设及管材承压能力等应考虑今后发展喷、滴灌的要求,以避免造成浪费。
3.喷灌
喷灌是利用管道将有压水送到灌溉地段,并通过喷头分散成细小水滴,均匀地喷洒到田间,对作物进行灌溉。它作为一种先进的机械化、半机械化灌水方式,在很多发达国家已广泛采用。
喷灌的主要优点如下:⑴节水效果显著,水的利用率可达80%。一般情况下,喷灌与地面灌溉相比,1m3水可以当2m3水用。⑵作物增产幅度大,一般可达20%—40%。其原因是取消了农渠、毛渠、田间灌水沟及畦埂,增加了15%—20%的播种面积;灌水均匀,土壤不板结,有利于抢季节、保全苗;改善了田间小气候和农业生态环境。⑶大大减少了田间渠系建设及管理维护和平整土地等的工作量。⑷减少了农民用于灌水的费用和投劳,增加了农民收入。⑸有利于加快实现农业机械化、产业化、现代化。⑹避免由于过量灌溉造成的土壤次生盐碱化。常用的喷灌有管道式、平移式、中心支轴式、卷盘式和轻小型机组式。
移动管道式喷灌通常将输水干管固定埋设在地下,田间支管和喷头可拆装搬移、周转使用,因而降低了投资。北京市顺义县全县数万亩粮田均采用这种灌溉形式。10多年来的实践证明:移动式管道喷灌除了具有一般喷灌省水、增产、省工、减轻农民负担和有利于农业机械化、产业化、现代化等优点以外,还具有设备简单、操作简便、投资低、对田块大小和形状适应性强、一户或联户均可使用等优点,是目前较适合中国国情、可以大力推广的一种微型喷灌形式,可适用于大田作物、蔬菜等,亩投资为200元一250元。
固定管道式喷灌是将管道、喷头安装在田间固定不动,其灌溉效率高,管理简便,适用于蔬菜、果树以及经济作物灌溉。但是投资较高(亩投资一般在1000元左右),不利于机械化耕作。
中心支轴式与平移式大型喷灌机,只能在预定范围内行走,行走区域内不能有高大障碍物,土地要求较平整。其机械化和自动化程度高,适用于大型农场或规模经营程度较高的农田。使用国产设备,每亩投资为300元-400元。
卷盘式喷灌机,靠管内动水压力驱动行走作业,与中心支轴式及平移式的大型喷灌机相比,具有机动灵活、适应大小田块、亩设备投资低等优点。目前进口设备每亩投资为50元左右,设备国产化后可进一步降低投资,这是一种适合中国国情、有发展前景的喷灌形式,可适用于大田作物、蔬菜等。卷盘式喷灌机有喷枪式和折架式两种,后者具有雾化好、耗能低的优点。轻小型机组式喷灌,可以手抬或装在[1]
手推车或拖拉机上,具有机动灵活、适应性强、价格较低等优点,通常用于较小地块的抗旱喷灌。每亩投资为100元-200元。
4.微喷
微喷是新发展起来的一种喷灌形式,微喷又分为吊挂微喷、地插微喷。特别适合农业温室大棚内投入使用,它比一般喷灌更省水,更均匀的喷洒于作物上.它是通过PE塑料管道输水,通过微喷头喷洒进行局部灌溉的。更可以扩充成自动控制系统.同时结合施用化肥,提高肥效。一个标准大棚微喷系统设备投资一般在800元左右。
5.滴灌
滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式,其水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果,同时可以结合施肥,提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉,在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之处是滴头易结垢和堵塞,因此应对水源进行严格的过滤处理。目前,国产设备已基本过关,有条件的地区应积极发展滴灌。
接管道的固定程度,滴灌可分固定式、半固定式和移动式三种类型。固定式滴灌,其各级管道和滴头的位置在灌溉季节是固定的。其优点是操作简便、省工、省时,灌水效果好。国产设备亩投资约为700元(果树)-1400元(大棚蔬菜)。半固定式滴灌,其干、支管固定,毛管由人工移动。亩投资为500元-700元。移动式滴灌,其干、支、毛管均由人工移动,设备简单,较半固定式滴灌节省投资,但用工较多。亩投资为2元一500元。
结合中国劳动力多、资金缺乏的具体情况而研究开发的半固定式、移动式滴灌系统,大大降低了工程造价,为滴灌在大田作物和经济欠发达地区推广应用创造了条件。水窖滴灌,是通过雨水集流或引用其它地表径流到水窖(或其它微型蓄水工程)内,再配上滴灌以解决干旱缺水地区的农田灌溉问题。它具有结构简单、造价低、家家户户都能采用的特点。对于旱贫困山区实现每人有半亩到一亩旱涝保收农田,解决温饱问题和发展庭院经济有重要作用,应在干旱和缺水山区大力推广。
地下滴灌,是把滴灌管埋入地下作物根系活动层内,灌溉水通过微孔渗入土壤供作物吸收。有的地方在塑料管上隔一定距离钻一个小孔,埋入地下植物根部附近进行灌溉,群众俗称“渗灌”。
地下滴灌具有蒸发损失少、省水、省电、省肥、省工和增产效益显著等优点,果树、棉花、粮食作物等均可采用。其缺点是2,当管道间距较大时灌水不够均匀,在土壤渗透性很大或地面坡度较陡的地方不宜使用。亩投资为400元-1000元。其效益为:节水50%-60%;省电40%-50%;增产30%左右。
6.膜上灌、膜下灌 [1]
用地膜覆盖田间的垄沟底部,引入的灌溉水从地膜上面流过,并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉,这种方法称作膜上灌,在新疆等地已大面积推广。采用膜上灌,深层渗漏和蒸发损失少,节水显著,在地膜栽培的基础上不需再增加材料费用,并能起到对土壤增温和保墒作用。在干旱地区可将滴灌管放在膜下,或利用毛管通过膜上小孔进行灌溉,这称作膜下灌。这种灌溉方式既具有滴灌的优点,又具有地膜覆盖的优点,节水增产效果更好。
7.控制灌溉
根据水稻不同生育期对水分的不同需求进行“薄、浅、湿、晒”的控制灌溉,既节约用水,又有利于农作物生长,改变了以往水稻大水漫灌、串灌的旧习惯。它不需增加工程投资,只要按照节水灌溉制度灌水即可。“薄、浅、湿、晒”(薄水插秧、浅水育秧、分蘖前期湿润、分蘖后期晒田)、“旱育稀植”(旱育旱栽,稀植,适当补水)等技术均属这一范畴,近年已在广西、吉林等10多个省、自治区大面积推广。一般每亩可节水100m3,增产稻谷25kg,效益显著。水稻节水灌溉技术已获国家科技进步一等奖,应在水稻区大力推广。
江苏、上海、浙江等经济条件好的地区采用铺设暗管系统进行控制灌溉和田间排水,有利于节水、节肥和作物生长,为实现高产、高效、优质农业创造了有利的条件。
8.坐水种
在一些水源短缺的地方,春播时常因春旱出不了苗或出苗不齐。为保全苗,采用机械或畜力用水箱、水袋拉水,在播种时进行点灌,以解春旱,俗称“坐水种”。这种方法投资少、简单易行,是有效的节水增产方式。播种时每亩用水量仅
5m³-10m³;,丰水年可增产10%-15%,干旱年可增产60%-70%。坐水种目前在黑龙江、吉林等地广为采用,凡条件适合的地方应积极推广。
9.平整土地、改造沟畦
通过平整土地,改进灌水沟畦规格(如大畦改小畦,长沟改短沟)等综合措施,使灌水均匀,以达到节水的目的。
科学灌溉与节水管理
根据作物需水要求,适时适量地灌水,用先进的科学技术手段对土壤墒情和灌区输配水系统的水情进行监测、数据采集和计算机处理,可以科学有效地控制土壤水分含量,进行合理调度,做到计划用水、优化配水,以达到既节水又增产的目的。同时,要重视和加强节水管理,改变目前农业用水水价过低、不利于节水的状况,实行按成本收费、超计划用水加价等政策。要建立健全节水管理组织和技术推广服务体系,完善节水管理规章制度。[1]
农业节水措施
大力普及节水灌溉技术,要十分重视农业节水措施的推广。这可采用水稻旱育稀植、抛秧、地膜覆盖、秸秆还田、深耕松土、中耕除草、镇压、耙耪、增施有机肥等措施,以提高土壤对天然降水的蓄集能力和保墒能力。施用化学保水制剂,引进和优选抗旱品种和调整作物种植结构等,也是行之有效的节水措施,在于旱缺水地区应大力推广普及。
节水灌溉应用的领域: 温室,无土栽培,大棚,绿化,园林,废水再利用等等作物和绿地植被从种子萌发以及成长的全过程都需要水参与光合作用。但植株消耗的水分99%以上是用于叶面蒸腾和株间土壤蒸发,以调节作物体温、改善小气候和向植物体内输送养分。没有适量的水分供应,作物的生长发育就会受到抑制和损害。持续缺水,作物就会干旱致死。
为了改变靠天吃饭的被动局面,主动影响和控制作物生长,灌溉技术出现并逐步得到了发展。灌溉是利用人工设施,将符合质量标准的水,输送到农田、绿地等处,补充土壤水分,以改善植物的生长发育条件。中国是世界上发展农田灌溉最早的国家之一。秦汉之前对农田灌溉称为“浸”,到汉代有称“溉”或“灌”的,西汉时“灌浸”和“溉灌”、“灌溉”并用。唐以后习惯用“灌溉”一词,并沿用至今。就农作物的不同生长阶段而言,灌溉主要有播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等种类。就发展到现阶段的灌溉方式而言,主要又分为地面灌溉、浇灌、科学灌溉等。
地面灌溉是最传统的灌溉方式,包括沟灌和畦灌等。这种方式灌水不均匀,蒸发量大,容易表层土壤的团粒结构,形成板层,影响土壤中好气微生物的分解作用。华维认为,这种方式是浇地而不是浇作物。但由于田间工程设施简单,不需要能源,目前仍然被广泛采用。
浇灌一般是用皮管或洒水车浇水,是中国目前园林养护、蔬菜苗木种植等领域使用最多的灌溉方式。相对漫灌而言比较容易控制,但仍然具有费水、费人工、低效率等缺点。
节水灌溉方式
科学灌溉是包括华维公司在内的专业灌溉企业一直着力推广的灌溉方式,包括滴灌、微喷、渗灌、喷灌等现代化的灌溉方式。需要根据相应植物的需水特性、生育阶段、气候、土壤条件等做合理设计,制定相应的灌溉制度,适时、适量,合理灌溉。该类方式可以做到局部精确灌溉,除了用于补充土壤水分满足植物生长需要外,还可将肥料、农药溶解在水中,结合注肥泵等现代化的施肥装置进行施肥打药作业。还可避免土壤盐碱化,对已经出现盐碱化的土壤,可利用灌溉冲洗土壤中的可溶盐分,以改良土壤。此外科学灌溉方式还可起到预防果树蔬菜霜冻和预防干热风危害,以及防止土壤风蚀等作用。
节水灌溉优点
科学灌溉可有效保持土壤中水、肥、气、热等各相的良好状态,具有省水、省工、节能、节肥、增产增收等诸多优点,正逐步被大家认可和使用,但由于资金和认识上的欠缺,还有很多工作需要业内同行努力去做。
近代以来,随着人口数量急剧增加、经济日益发达,突出的水资源供需矛盾同样反应到了世界范围的灌溉事业上。此外,还存在着进一步降低建设和运行成本,提高灌溉效益,防止灌溉土地盐碱化、沼泽化等问题。在中国蔬菜之乡山东寿光就出现了土壤严重盐碱化额问题。
另一方面,目前很多节水灌溉项目存在只管建不管用的严重问题,许多国家已把灌溉发展的重点从开发新灌区向改建旧灌区和加强灌溉管理等方面转移。
在吸取现代科学技术成就的基础上,灌溉技术将向着节水节能、优化调度、现代化的管理与监测预报等方向发展。在中国水资源严重短缺的西北、华北和东北部分地区,推行节水灌溉,建立节水型农业,已成为当务之急。在华东、华南等区域日益兴旺的现代设施农业、园艺及园林建设中,同样需要发展科学灌溉方式。
郑州科瑞新兴科技有限公司吸取国内外先进灌溉技术,专业生产内镶式滴灌管、PE喷微灌输水管,微滴灌配件等材料。本公司愿以先进的技术,优质的产品,满意的服务,期待与您真诚的合作!欢迎联系咨询:0371-65932661,网址:。[1]
第四篇:节水灌溉
节水灌溉
中国大陆从青藏高原呈阶梯状向太平洋倾斜的地貌特征,加剧了气候的地区差异和降水的不均匀性。大陆从东南沿海到西北内陆降水从1600毫米到200毫米不到。东部地区不仅将水多,而且多集中在6-9月这4个月里。所以东部常发暴雨洪水,而旱灾则遍及全国。
第五篇:节水灌溉论文
节水灌溉论文
1、发展节水灌溉的重要性
在我国,由于独特的地理环境及气候,降雨时空分布不均,农业生产对水的依赖性很强,有水才能做到稳产高产。目前,我国灌溉用水量的比例在经历明显的下降过程后,呈稳定态势,但从长远看,随着工业,城市,生活,生态用水的不断增加,由于新增加水资源的开发潜力越来越小,开发代价越来越大,因此乃将有一部分灌溉用水转为其他行业用水。目前,农业用水占全国总有用水量的70%,由于受工程配套状况和管理水平所限,灌溉用水效率仅有水资源短缺的主要对策之一。如何通过各种节水措施,有效地提高灌溉水资源的使用效率是发展农业节水的根本任务。
近年来,随着人口增加,经济发展和城市化水平的提高,水资源供需矛盾日益尖锐,农业干旱缺水与水资源短缺已成为我国经济和社会发展的重要制约因素,而且加剧了生态环境的恶化。按现状用水量统计,全国中等干早缺水358亿m3,其中农业灌溉缺水300亿m3。20世纪90年代以来,我国农业年均受旱面积大2000hm2万以上,全国600多个城市中有一半以上发生水危机,北方河流断流的问题日益突出,缺水已从北方蔓延到南方的许多地区。由于地表水资源不足导致地下水超采,全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.2万km2。
目前,我国农业用水比重已从1980年的88%下降到目前的70%左右,今后还会继续下降,农业干旱缺水的局面不可逆转。我国农业灌溉用水量大,灌溉效率底下和用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43%,单方水粮食生产率只有1.0kg左右,大大低于发达国家灌溉水利用率70%~80%,单方水浪费生产率2.0kg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,实现适时量的“精细灌溉”,真有重要的现实意义和深远的历史意义。
2、节水灌溉存在的问题
到2030年,我国人口将达到16亿,需要粮食7亿吨左右,为保证粮食与其他农产品的供给,灌溉面积必须达到6000万吨左右,否则指标难从实现。然而,我国是缺水国家,尤其北方广大地区水资源供给已严重不足,在未来30年内,随着人口的增加,农业供水只能维特在目前的4000亿m3水平上,唯一的出路只能是节水灌溉,提高水的利用xx,把灌溉水利用率从目前的0.45左右提高到0.65。然而要达到这个目标,节水灌溉还从在以下问题:
①基础研究滞后节水灌溉效益最后的xx控,需要建立在一些基础研究上,而我国基础研究相对比较滞后,总体比国外失进水xx落后了3~5年。
②设备欠完善。主要表现在缺乏xx列化,标准化,配套化差,产品的水利功能及耐用寿命同国外先进技术相比从在较大差距。
③综合性不够。节水工程技术单打一的较多,缺乏与农业技术的综合。
④对现有工程的利用重视不够。许多荒原只修建了干渠主干工程,田间工程不配套土地不平xx,工程老化失修,效益摔减。
⑤管理跟不上。法制不健全,缺乏鼓励农业综合,高效利用水的xx制利用和调控手段。
3、节水灌溉发展趋势和方向
3.1 因地制宜,继续普及与推广先进的喷,微灌技术:目前,我国节水灌溉工程中,喷,微灌技术所占的比重还比较低,与发达国家相比较还有大的差距。目前,国内外喷,微灌技术正朝着低压,节能,多目标利用,产品标准化和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的原则。在有条件的地区,应大力发展地下滴灌技术,就是在灌溉过程中,水通过地理毛管上的灌水器缓慢渗入附近土壤,再借助毛细管作用或重力扩散到整个作物根层的灌溉技术。由于在灌溉过程中几乎没有水分蒸发损失,而且对土壤结构的破坏经,因此在各项节水灌溉技术中,该项技术的节水增产效果最为明显,而且使于农田作业和管理,特别适合于在我国西北地区干旱,高温,风大的自然条件下推广应用。3.2 实现灌溉渠系管道化: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。3.3 发展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,急需推广应用激光控制平地技术,水平畦田灌溉技术,田间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方缸,逐步实现田间灌溉水的有效控制和适时适量的精细灌溉。
激光控制平地技术是目前世界上最新近的土地平整技术,在发达国家已被广泛应用。这是一项“傻瓜式”的高新技术,具有自动化程度高,作业效率高,操作简单等特点,便于大规模推广应用。机关控制平地设备由激光发射装置,激光接收装置,控制器,平地铲运设备等四部分构成。激光发射装备被水平安装在矗立于田间的三角支架上,它产生的激光光束被高速旋转的棱镜反射,在田间上方产生一个激光平面,该平面作为平地作业的基准面。家光接收装置则垂直安装在平地铲运设备桅杆上。平地作业时,铲运机具刀口的初始位置一旦被确定,无论天面地形如何起伏,受激光发射和接受系统的控制,控制器始终通过液压升降系统将铲运刀口与平地作业的基准面保持在某一恒定值,能够实现高精度的土地平整。结果表明,该项技术能够大幅度改善农田的平整状况,土地平整精度达到了标准偏差值小于2~3cm;通过科学的田间设计与管理,田间灌水效率达到了70%~80%。水利部组织召开现场会,农业部和科技部先后发文,对该项技术给予了充分肯定,并在东北,新疆,山东等地开始推广应用。
水平畦田灌水技术是建立在激光控制平地技术基础上的一种地面灌溉技术,自20世纪80年代起首先在美国应用,随后在许多国家推广。该技术适用于多种粮食作物灌溉,经过合理的系统设计和田间管理,水平畦田灌溉可以取得与压力灌溉系统相媲美德灌溉效果。
3.4 研究和推广非充分灌溉技术:非充分灌溉理论源于传统的充分灌溉理论,但不是简单的延伸,它将与生物技术,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生产巨大的冲击和影响。我国北方一些地区已经实行了减少灌溉次数等非充分灌溉方式,一些科研单位和灌溉试验站也开始了一些非充分灌溉的实验研究。
3.5 “3s”技术在农业节水灌溉中的应用:进入2l世纪,空间遥感得到了大力发展,更多的卫星被送上太空,从而使“3s”技术在农业节水领域中应用成为可能。如应用“3s”技术建立“土壤墒情监测网系统”,对全国农田墒情进行监测,为农业灌溉用水和抗旱减灾服务。在监测土壤墒情的同时,与当时当地的作物需水量相结合,可科学确定灌溉用水计划。目前,发达国家的一些先进灌区以土壤墒情监测作为灌溉用水管理的主要依据,根据气象观测资料,土壤墒情资料,作物长势资料等确定作物的灌溉水量及灌溉时间,及时提供用水信息,从而使农业灌溉管理更加科学,精确。我国农业结构和水土资源分布具有很强的区域性,各地区发展不平衡,应当根据不同地区的自然经济状况,气候条件,农业生产经营方式,作物种类,经济发展水平等,科学确定不同地区,不同阶段的节水灌溉发展模式,加快研究开发先进,适用的农业高效用水技术与设备。
3.6 走综合节水,系统节水的路子:回顾世界和我国节水灌溉发展的历程,最重要的启示是,必须把追求综合效益最大化作为出发点和立足点,坚持适用,方便,自愿的原则,积极探索与生产关系相适应的节水途径和措施,走综合节水,系统节水的路子。这是发展农业节水灌溉的生命力。
一是结合农业结构调整和现代化农业建设发展节水灌溉。为适应我国加入世界贸易组织的要求,推行农业结构调整到哪里,节水工程就配套到哪里,以调整促节水,靠节水增效益。
二是结合经济发展和改善生态环境发展节水灌溉。
三是因地制宜发展综合型节水灌溉工程。最近几年在我国一些经济发达地区按照“山丘果园微灌化,大棚瓜莱滴灌化,粮食作物喷灌管灌化,渠道防渗化”的思路,大力发展综合节水灌溉,为其他地区发展农业节水模式提供了借鉴。
我国的农业节水发展虽然取得了辉煌的成就,但与国外节水发达国家相比,在农业节水工程的投入,规模,标准,技术体系建设,现代化管理水平,工程设计的规范化,综合节水技术的推广应用等方面还有较大差距,还没有形成适合不同类型区,具有一定工程规模和示范辐射作用的农业综合节水技术体系。
果树节水灌溉技术
摘要 主要介绍了目前果园常用的节水灌溉技术,列举了管道灌溉、滴灌、喷灌、微喷灌、渗灌技术的特点、使用方法及注意事项,以期为果树节水灌溉的研究与应用提供依据。
关键词 果树;节水灌溉技术;特点;注意事项
节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约和高效用水的灌水方法、措施和制度等的总称。通过采用节水灌溉技术,实现适时适量的“精细灌溉”,对促进农业结构调整、农民增收和提升我国农业竞争力以及改善生态环境具有重要的现实意义和深远的历史意义。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括取水、输配水、田间灌水和作物吸收等4个环节。在各个环节上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、农艺及作物节水技术和节水管理技术。节水灌溉工程技术的增产效果显著,增产性能高,尤其在干旱年份,因为水的可获得性有限,通过维持作物的生产,运用节水灌溉技术可以稳定农户的收入[1]。现将果树节水灌溉技术总结如下。果树节水灌溉技术
1.1 管道灌溉技术
管道输水灌溉技术是世界上农业节水灌溉的一项关键技术。在美国,低压管道灌溉被认为是节水最有效和投资最省的灌水技术,全美近1/2大型灌区实现了管道化灌溉[2]。管道灌溉是指用塑料或混凝土等管道输水代替土渠输水,输配水的利用率可达95%;另外,其还能有效提高输水速度,节省土地3%~4%,节省劳力,便于管理,适应各种地形,适合田园化建没。低压管道输水技术在我国北方井灌区已经得到普及。
1.2 滴灌技术
滴灌是利用一套专门的设备,把有压水(可由水泵加压或利用地形落差所产生的压力)经过滤后,通过各级输水管网(包括干管(主管)、支管、毛管和闸阀等)到滴头,水自滴头以点滴方式直接缓慢地滴入作物根际土壤。水滴入土后,借助垂力入渗,在滴头下方形成很小的饱和区,再向四周逐渐扩散至作物根系发达区。滴灌技术最基本的原理是在一个十分有限的土壤区域内尽可能多次地供给果树所必需的留水分[2]。
滴灌技术利用一系列口径不同的塑料管道,将水和溶于水中的肥料自水源通过压力管道直接输送到作物根部。水、肥均按需定时、定量供应,避免了传统灌溉技术存在的渠系渗漏、水面蒸发、深层渗漏等方面的水量损失。由于滴灌仅局部湿润作物根部土壤,滴水速度小于土壤渗吸速度,因而不破坏土壤结构,灌溉后土壤不板结,能保持疏松状态,从而提高了土壤保水能力,也减少了无效的株间蒸发。应用滴灌技术不仅可以节水节能,同时具有省工、省水、促进作物根系发育、不利病虫和杂草繁衍、适于复杂地形使用等优点。
1.3 喷灌技术
喷灌是利用机械与动力设备从水源取水加压,或利用天然落差使水经管道系统通过喷头喷向空中,使水成雨滴状降落田间的一种灌水方法。喷灌系统由水源、进水管、水泵站、输水管道(干管和支管)、竖管、管路附件及喷头等组成。有3种类型,即固定式、半固定式和移动式。固定式除喷头外其余全部是固定的,干管和支管多埋在地下。半固定式的喷头和支管可移动[3]。1.4 微喷灌技术
微喷灌其实是为了克服滴头易堵塞的缺点而将滴头改为微喷头,由于微喷头出流孔口大一些,流量大一些,流速慢一些,不像滴头那么容易堵塞,但也存在堵塞问题,因此对过滤问题也应该给予重视。由于流量加大,毛管相应也要加粗些。其单位面积投资与固定式滴灌差不多,最适用灌溉果园[4]。
1.5 渗灌技术
渗灌又叫地下灌溉,它是用渗头代替滴头全部埋在地下,渗头的水不像滴头那样一滴一滴流出,而是慢慢地渗流出来,将水引入田间,直毛细管作用,自下而上湿润土壤的一种先进灌溉方法。渗灌具有其他灌溉方式无可比拟的优点,节约用水,减少肥料用量;降低棚内湿度,减少蔬菜病虫害;节省土地和劳动强度;改善土壤环境,加速作物生长;经济效益和增产效果明显。与其他生产方式相比更适合于设施农业。据资料记载,渗灌比渠灌水分的有效利用系数提高30%,节电20%左右,节省土地1.3%~1.5%,提高工效52%[2]。
1.6 注意事项
一是控制灌水时间。应在果树未受到缺水影响以前灌水,而不要等到果树已从形态上显露出缺水、果实出现皱缩、发生卷曲等再灌溉。根据果树在生长期内各个时期的需水要求及当时的土壤含水量进行灌水。二是控制灌水量。果树需要水分,但并不是水分越多越好,有时果树适度的缺水还能促进果树根系深扎,提高其抵御后期干旱的能力,抑制果树的枝叶生长,减少剪枝量,并使果树尽早进入花芽分化阶段,使果树早结果,提高果品的含糖量及品质等。果树的灌水量依果树的种类、品种和砧木特性、树龄大小以及土质、气候条件而有所不同。耐旱树种,如枣树、板栗及砧木等对水分要求较低的树种,灌水量可以小一些;耐旱性较差的树种,如葡萄、苹果、梨等,灌水量应大一些[5]。结语
随着现代化进程的加快,工业用水量大幅度提高,水资源“农转非”情况加剧,使农业的灌溉用水量一降再降[6]。灌溉用水量的多少直接关系到农业的产出和效益,因此节水灌溉技术的推广不容忽视[7-8]。目前,节水灌溉技术多种多样,但每一种技术都有一定的适用条件,在开展节水灌溉工作中,一定要因地制宜地选择一种或几种方法同时使用,合理控制灌水时间及灌水量,使节水灌溉技术真正做到节水节能。
推广普及节水灌溉技术的意义
【导语】节水灌溉是以节约农业用水为中心的高效技术措施,它是科技进步的产物,也是现代化农业的重要内涵。其核心是在有限的水资源条件下,通过采用先进的水利工程技术,适宜的农业技术和用水管理等综合技术措施,充分提..节水灌溉是以节约农业用水为中心的高效技术措施,它是科技进步的产物,也是现代化农业的重要内涵。其核心是在有限的水资源条件下,通过采用先进的水利工程技术,适宜的农业技术和用水管理等综合技术措施,充分提高农业水利用率和水的生产效率及效益,保证农业持续稳定发展。节水灌溉技术体系包括渠道防渗、低压管道输水、喷微灌等节水工程技术;农田保蓄水技术、节水耕作和栽培技术、适水种植等节水农业技术;节水灌溉制度、量测水技术、灌溉管理自动化等,以及与这些技术相应的节水新材料、新设备。1 水资源开发利用现状 1.1 水资源量
我国是一个水资源紧缺的国家。虽然水资源总量2.8万亿m3,居世界第6位,但因人口众多,按现在13亿人口计算,人均年占有量仅2200m3,不足世界人均占有量的1/4,居世界第109位。每公顷占有量为28320m3,为世界的4/5。全省自产水资源总量为306亿m3,仅占全国水资源总量的1.3%,人均占有水资源量1150m3,约为全国人均占有量的1/2,居全国第24位。全市可利用水资源总量为26.5亿m3, 人均占有水资源量1250m3,分别为全国平均水平的57%和29%。全县水资源总量1.24亿m3,人均占有水资源量600m3,低于国际公认的1700m3的警戒线值,分别是全国人均水资源占有量2200m3的27%,甘肃省人均水资源占有量1150m3的52%、张掖市人均水资源占有量1250m3的52%。1.2 用水现状
2008年全国总用水量5680亿m3,其中:农业用水4150亿m3,工业用水1220亿m3,城市生活用水310亿m3。全省总用水量为119.31亿m3,其中:农业用水94.73亿m3,占79.3%;工业用水18.17亿m3,占15.2%;城市生活用水2.8亿m3,占2.35%;农村人畜饮水3.6亿m3,占3.02%。全市总用水量为25.1亿m3,其中:农业用水21亿m3,占80.2%;工业用水0.69亿m3,占3.8%;生活用水0.6亿m3,占2.9%;生态用水2.77亿m3,占13.1%。全县总用水量为2.096亿m3,其中:农业用水1.5336亿m3,占73.1%;林业灌溉用水量0.0376亿m3 ,占1.8%;工业用水0.0819亿m3,占3.9%;城镇生活用水0.0176亿m3,占0.8%;农村人畜饮水0.0453亿m3,占2.2%;生态用水0.38亿m3,占18%。根据以上分析计算,全县现状缺水0.856亿m3。预测10年后,全县人口增加3万人,新开发耕地6万亩,需增加用水量0.3亿m3,工业及城镇生活用水新增0.1亿m3,缺水将达到1.256亿m3。
从以上数据可以看出,全国、全省、全市乃至全县水资源供需矛盾将越来越突出。随着社会经济的发展,人口增加和人民生活水平的提高,缺水问题将更加严重,开发利用和节约用水的任务十分艰巨,形势十分严峻。1.3 存在的问题 1.3.1 全国
(1)当地水资源总量少,且时空分布不均衡,不能适应经济发展需要的资源型缺水。如华北、西北、东北地区人口占全国43.5%,耕地占全国58.2%,而水资源只占全国的18%。人均占有量只有938m3,耕地单位面积占有量仅为6810m3/hm2。
(2)从地区总量看水资源并不短缺,但因工程建设跟不上,造成供水不足的工程缺水。主要包括长江、珠江、松花江流域、西南诸河流域以及南方沿海等地区。
(3)由于工农业废污水排放量和农药、化肥施用量的不断增加,致使水资源遭受污染而加重了水资源短缺的污染型缺水。如长江三角洲和珠江三角洲。此外华北地区水资源遭受污染情况也相当严重。
(4)因已建水源工程不配套、设施功能得不到充分发挥而造成的设施型缺水。这种情况在全国许多地区普遍存在。
(5)由于缺水,导致受旱成灾面积不断扩大。50年代全国受旱面积平均1333万hm2,80年代达2333万hm2,90年代以来扩大到3000万hm2以上。
(6)由于缺水,导致过量引用地表水和超量开采地下水,致[FS:PAGE]使旱季常发生河流干涸断流,地下水位大幅下降。
(7)由于缺水,全国有7000万人吃水困难,666个城市中有300个用水紧张,其中104个严重缺水,每年因缺水而影响工业产值达1200多亿元。1.3.2 全省
(1)水资源先天性不足。我省自然条件恶劣,水环境及其脆弱,降水稀少,水资源严重短缺,是全国严重的缺水省份之一。
(2)水资源时空分布不均衡。甘肃位于我国东部湿润区向西部干旱区域的过渡地带,受气候、地形等因素的影响,省内降水量呈现由东南向西北递减的分布规律。水资源时空分布不均衡主要表现在:一是地面径流丰富而地区分配不均;二是水资源地区分布极不均匀,南多北少,东多西少;三是降水季节变化较大,丰枯悬殊;四是地表水资源年际之间丰枯悬殊。(3)水资源利用率低。在水资源利用上,存在浪费严重、利用率不高和使用不合理的现象。农业长期以来采用粗放的灌溉方式,大部分农田采用串、漫等原始灌溉方法,节水灌溉没能得到大面积推行。主要原因是工程配套差,管理跟不上,现有的水利工程老化失修,工程良性运行机制尚未建立。工业和城市生活用水浪费也很严重,大部分工业企业生产设备和生产工艺比较落后,工业结构中高新技术产业所占比重偏少,产品单位耗水率较高,平均重复利用率低。
(4)地下水开采过量。水资源的严重匮乏,导致过量和不合理开采地下水,从而引起严重的水环境问题。一是长期超采造成地下水位持续下降,形成地下水漏斗;二是不合理开采造成地下水位大幅度下降,导致地面大范围沉降;三是地下水的水质恶化,出现地下水总硬度、硝酸盐、氨氮等超标现象;四是地下水位下降,给废污水入渗创造了条件。
(5)水体污染日趋严重。目前,甘肃水域已普遍受到污染并呈加重趋势,工业发展城镇水域污染尤为突出,水污染对工农业发展和人民生活的危害日益增加。由于水污染破坏了水资源原有的使用功能,使有限水资源量减少,“有水不能用”的状况更加重了水资源的供需矛盾。(6)水环境系统极其脆弱。一是全球气候影响下旱灾频繁,使社会经济屡遭重创;二是人类不合理生产经营活动造成植被疏落,难以维持水环境系统平衡。
(7)水土流失非常严重。甘肃水土流失面积达17.8万km2,占土地总面积的37.8%。水土流失造成土地贫瘠沙化、河床抬高、河流淤塞、水库淤积、洪水泛滥成灾。这些问题不仅减少或降低了农田面积的数量和质量,制约着农村经济的发展,而且还严重妨碍蓄洪抗旱,减小调蓄库容,河流过洪断面,给防汛安全带来极大的威胁,影响了水利工程设施效益的正常发挥。
1.3.3全市
(1)水资源严重短缺,供需矛盾相当突出。张掖降雨稀少,蒸发强烈,用水主要依靠过境水,水资源严重短缺。水资源先天不足,现状水平年保证率P=50%时缺水量4.86亿m3,同时河川径流年内分配不均,一方面造成每年夏灌期间发生严重的“卡脖子旱”,另一方面,由于黑河分水方案存在技术弊端,调度指标过高,调水曲线不尽合理,省际分水与当地灌溉用水矛盾突出,客观上加剧了水资源供需矛盾和黑河分水的实施难度。
(2)经济结构与水资源承载能力不相适应。由于历史传统原因,农业一直是张掖用水的绝对主体。这种“一头沉”的不合理用水结构,造成农业灌溉用水需求持续增长,农业在国民经济中仍处于低产出,高耗水的地位,工业项目少、用水效益不高、用水结构不合理,单方水GDP产出偏低,水资源利用经济效益非常低下。面对目前全国经济快速发展的大背景和我市国民经济各部门水资源供需矛盾突出的严峻形势,从水资源产出效益来看,全市单方水综合GDP产出不到全国水平的1/6。
(3)计量设施不能满足取水监督管理的需要。由于取水工程量测设施配套[FS:PAGE]严重滞后,特别是斗渠及农业灌溉机电井量测水设施安装配套率偏低,水量无法精确计量,取水定额管理和按方收费存在一定困难,取用水的监督管理工作难以真正落实。1.3.4 全县
(1)水资源短缺,生态环境恶化。水资源短缺是山丹县的基本县情之一,也是制约山丹县农业生产发展和经济社会可持续发展的主要因素。由于工农业用水量的逐年增加,同时,浪费水量的现象普遍存在,节约用水的意识淡薄,没有合理有效地利用有限的水资源。另外,由于对水资源的保护措施不力,使得流域内产流区的植被受到破坏,导致了水量的减少和水质恶化。对部分林草地、山地的过度放牧已造成了森林、草场退化和衰减,造成部分水流域范围内水土流失。尤其是前几年的持续干旱,导致地下水大量超采,地下水位下降,使得许多地方沙生物死亡,逐步失去了防沙固沙的作用,造成了春季沙尘天气明显增多。因此,生态环境恶化已是摆在我们面前亟待解决和不容忽视的现实问题。
(2)种植结构不合理,夏灌用水矛盾突出。由于受自然条件和降水时空分布不均的影响,4-6月河灌区来水占全年来水量的18%,占这一时段夏灌用水量的42%,而7-9月又是河源来水量集中的时段,这个时段的河源来水量约占全年来水量的67%左右,致使需水高峰期4-6月农作物灌溉“卡脖子”旱情严重,而7-9月的来水量又不能得到有效利用,加剧了夏灌的用水矛盾,造成了部分农作物缺水而减产。
(3)水库调蓄能力低,水资源不能进行统一调配。山丹县已建成中小型水库6座,总库容4139万m3。由于库容较小,只能进行年内季节径流调节,因此,使得有限的水资源不能得到充分利用,加之马营河干流水资源分配不合理,形成了下游的祁家店水库水源紧缺,而上游的李桥水库冬季水量略有盈余。
(4)干支渠老化失修,渠系水利用率低。60-70年代修建的水利骨干工程老化破损严重。据统计,截止2004年底,全县已衬砌干渠37条,426.22km,支渠67条,205.17km,其中:干支渠老化失修546.88km,占86.6%;斗渠1032条,长1099.7km,高标准衬砌的只有90条,79.75km,其输水损失率0.5%;干砌石衬砌39条,42km,未衬砌的土渠长978.2km,渠底破烂,输水损失率每公里达到8-13%;农渠3035条,长1431km,只有80条30km进行了干砌,其余均是土渠,输水损失率15-23%。渠线长,配套建筑物少,没有地头闸,进水流量难以控制,造成灌水不均匀,定额偏大,每年浪费水量1396万m3。
(5)灌溉制度不合理,灌水技术落后。全县27.3万亩灌溉农田除10.6万亩已改划小块小畦灌溉外,仍有16.7万亩的大快地(一亩以上)存在大块漫灌现象,与较先进的小畦灌溉相比,亩次多用水量10-30m3/亩,年浪费水量167-501万m3,部分农作物由于灌溉不适时,影响了产量,每立方米水产粮1.3kg,比以色列国立方米水产粮2.3kg低44%。1.4 对策与措施
鉴于水资源日益紧缺的状况,要从根本上改变水资源短缺的现状局面,必须大力提倡节水灌溉,发展节水型农业和高效农业,采取各种节水措施,走节水农业的新路子,以促进工农业及国民经济健康持续稳定发展。1.4.1 对策
(1)大力发展节水农业。以发展节水农业灌溉技术为中心,最大限度发挥水的经济效益。节水灌溉工程在总体布局上,既要考虑局部,又要照顾全局,充分考虑水资源基本状况、自然条件、作物种植结构、水利工程现状、社会经济状况以及群众基础等因素,结合各种节水灌溉模式适宜发展的特点,在全面分析、充分论证、优化组合、集思广益的基础上综合考虑节水灌溉工程的总体规划,突出其所具有的区域代表性,使规划既切合实际,又便于项目的执行,做到有的放矢,突出实效。
(2)切实抓[FS:PAGE]好常规节水灌溉。以推广常规节水为突破口,强化常规节水意识,坚持发展常规节水示范面积,全面实行改大块灌为沟灌、畦灌和小块灌,推广地膜覆盖小麦、玉米等节水高效技术,大搞条田建设,以合理利用水资源,减少大量的浪费,扩大保灌面积。(3)以水为主调作物种植结构。调整种植比例,实行以水种植。为了缓解用水矛盾,充分利用水资源,促进农业的均衡增产,依据河流来水量,实行以水合理种植。沿山河灌区夏、秋经济作物的种植比例,要从7:3调整为5:3:2,井、泉水灌区的种植比例要从7:2:1调整为5:4:1为宜。1.4.2、措施
(1)加大节约水资源的宣传力度,牢固树立节水意识,实行治水和节水相结合,全面推广节水灌溉技术,优化灌溉制度,降低灌溉定额,改善种植结构,实行科学管理,按计划实现配水。
(2)领导重视,健全组织。要把推广节水灌溉列入各级党政部门的议事日程,常抓不懈,实行各级领导负责制,建立具有本地行业特点的节水技术推广服务体系,以保证先进的节水灌溉技术付诸实施。
(3)科学管理,节约用水。以发展先进节水技术为目标,制定一系列优惠政策,根据生产发展需要,对群众积极性高的村社,可优先考虑投入建设资金和优惠政策,用于发展节水灌溉,水务部门给予技术、材料等方面的支持。
(4)推广应用节水科技新成果。在抓传统节水技术的同时,注重高效技术、新工艺的结合,加强技术改造,提高节水工程的质量。
浅谈节水灌溉技术及发展对策
【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 【Abstract】This text overview stanza water irrigation technique content, system and development trend, put forward propulsion stanza water irrigation technique development on this foundation of 4policy suggestion.【Key words】Stanza water irrigation;Technique, trend, suggestion 节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要,也是农业现代发展的需要。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。
(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。
(4)促进节水灌溉设施制造业发展。一项新技术得到推广应用,有可能带动一个新的产业发展。伴随我国高效节水灌溉技术的发展和应用,节水灌溉设备制造业也可望能形成一个有相当规模的行业,成为中国加工制造业一个新的增长点,政府部门应使用财政、金融等经济手段加以引导和支持。