节水的灌溉技术篇1

关键词:节水灌溉;工程技术;技术模式

当前,我国采用过的和正在研究或推广使用的节水灌溉技术有几十种。各种技术都各有其利弊,各有不同的适用条件。只不过有些技术较成熟一些,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。

1节水灌溉的相应制度

(1)不充分灌溉按早期灌溉的指导思想是只要有足够的水源供应,就要给作物供应最充分的水,以使之达到尽可能高的单位面积的产量,这就是充分灌溉。这种灌溉方法可以获得最高的单位产量,但是单位水量所获得收益就不见得最高。因此,近年提出了不充分灌溉的理论,也就是说灌溉的目的并不是要达到最高的单位面积产量,而是要使单位用水量的作物产量较高。这在现今,水资源日益紧缺的时代,就显得尤为重要。因为水资源是有限的如果每亩少灌一些,就有可能灌溉更多的面积,从而获得更高的总产。我们民间过去曾采用过坐水种,灌关键水等就属于这种灌水制度的雏型。而现今则要研究出完整的不充分灌溉制度。这要做大量的实验工作,而且这种灌溉制度对于不同的地区的不同作物也是不相同的。

(2)水稻薄浅湿晒灌传统的水稻灌溉一般是长期保持较深水层。有的地方还采用串灌、漫灌,水肥流失严重。最近研究采用薄、浅、湿。晒的灌溉制度,取得了很好的节水效果。其基本做法就是薄水插秧、浅水返青,分蘖前期田间湿润管理,分蘖后期晒田,拔节抽穗保持薄水,乳熟保持田间湿润,黄熟湿润落干。

2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。

2.1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。

(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。

(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。

2.2喷灌式灌溉

喷灌技术是利用专门的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的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。

2.3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。

3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。

3.1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。

3.2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。

3.3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。

节水的灌溉技术篇2

关键词:新疆;节水灌溉;发展;展望

中图分类号:S275文献标识码:ADOI编号:10.14025/ki.jlny.2017.12.035

新疆地区受地理条件的限制,全年降水量少,基本属于干旱气候。但是新疆地区昼夜温差大对农业发展有很大优势,如果利用节水灌溉技术,提高新疆水资源的利用效率,可以在调整新疆农业产业结构基础上提高农作物产量,促进农业水平整体提高。

1发展节水灌溉的迫切性

1.1农业灌溉现状

农作物的水分取得有两种途径,一种是降水,一种是灌溉。新疆由于地理条件受限,降水稀少,属于典型的干旱地区。调查显示,新疆是全国唯一降水量少于农作物需水量的地区,而且水分蒸发比较快,因此节水灌溉对新疆农作物的生长有着关键作用。新疆的水资源短缺且分布不均匀,西北多,东南少,春季容易干旱、夏季容易发生涝灾、秋季缺水、冬季水资源枯竭。随着新疆经济的发展,近年来新疆工业用水和群众正常用水呈上升趋势,这也对农业用水量产生一定影响。农业用水量大概占总用水量的80%左右,而且这80%中几乎都是灌溉用水。农业用水量和灌溉用水远远超过我国其他地区的平均值。农业灌溉用水里除了天气因素外,还与新疆一直以来的粗放型灌溉有很大关系。传统的粗放型灌溉,采用的是土渠输送水,大水灌溉的方式,造成水资源浪费,而实际灌溉到农田里的基本只是45%左右。要实现新疆农业健康可持续发展,节水灌溉技术的发展与应用势在必行。

1.2农业灌溉作用

节水灌溉可以解决新疆农业生产中的缺水问题,在水分充足供给的基础上可以提高农作物产量,增加农民收入,促进新疆农业经济健康发展。节水灌溉在实际应用中的特点是对农作物的浇灌比较均匀,主要在利用大型机械基础上对农作物进行高效灌溉,可以完善农田水利工程并节省种植成本和人力投入。新疆气候干旱,常年少雨,水资源短缺,生态环境系统脆弱,利用节水灌溉技术可以改善生态环境。

2发展节水灌溉的成就与问题

2.1成就

新疆发展节水灌溉技术是从20世纪70年代_始的。利用修建渠道来进行水资源的运输,同时利用畦灌和沟灌作为农作物田间灌溉的主要方式。畦灌和沟灌与传统粗放型灌溉技术相比,能在很大程度上节省用水量,但是与喷灌节能技术相比又是浪费量较大。新疆从80年代引进滴管道输水灌溉技术,同时又结合区域特点研发了膜上浇灌技术,膜上浇灌技术对新疆农业灌溉有很大的促进作用。政府和水利相关部门非常重视灌溉技术的发展,对各种适合新疆的先进灌溉技术都陆续引进和推广。2009年在政府支持下,库尔勒市西南部35公里处的包头湖农场采用以政府投入为主,农户投入为辅的投资模式,引进膜下滴灌技术,这种技术主要应用于棉花和番茄。滴灌技术引进后,棉花每亩产量收益提高72.8%,用水量可节省44.9%。

2.2问题

首先,目前新疆节水灌溉技术的引进主要是以政府和水利部门为主,农民的参与意识比较淡薄。对节水灌溉技术并不认可,更没有意识到节水灌溉技术能增加自己的收入,也没有看到节水灌溉技术给农业生产带来的效益。另外,节水灌溉技术的引进需要修筑完整的田间灌溉系统,投资比较大,这对农民来说负担比较重。再加上新疆气候因素和地理环境的影响,水资源在输送途中容易蒸发,输送渠道比较长,平时的防渗防堵检查比较困难。其次,虽然国家已经大力整治了新疆地区的水资源管理工程,对一些沿线的节水设备做了整修,但是这些工程没有涉及落后的地区,目前落后地区的节水灌溉设备还不够完善。

3发展节水灌溉的展望

3.1节水灌溉未来发展趋势

首先,由于气候和地理环境因素,新疆以旱作物为主要农作物,并形成相关产业链,所以新疆在日后的发展中还会发展更多的节水灌溉示范基地,成熟完善的基地会配有相应的技术人员和技术、制度。这些完善的基地有利于促进新疆节水灌溉技术的推广和使用,能促进节水灌溉技术与农业生产结合,促进农业发展的同时促进经济发展;其次,节水灌溉技术作为一种现代先进农业技术,因农民在农业中没有形成节水意识,所以节水灌溉技术的宣传推广就显得尤为重要。政府要鼓励发展节约型农业,无论是传统农业技术还是现代高科技农业技术,都是农业生产中的一部分,都是农业可持续发展的推力,也是农业发展的必然要求。

3.2节水灌溉发展措施

首先,节水灌溉技术的推广离不开技术的研发与引进,要加大对技术人员的培训,提高其业务素质,以便更好的服务于农业生产。同时要加强对一线灌溉技术操作人员的培养,以便在实际操作中遇到问题能有效解决;其次,改善水费计量方法,完善相关制度和法律约束,建立节水灌溉奖励机制,以全面系统地推进新疆实施节水灌溉技术的应用;再次,要因地制宜的采用节水灌溉模式,在选择灌溉技术和模式前要对地域环境进行了解,主要是土壤条件、植物的特点和能源条件等,从多方面考虑,以达到精益求精的效果。

新疆是我国棉花、粮油的生产基地,为了促进新疆农业发展,推动新疆农业经济再上一个台阶,必须要进行节水灌溉技术的推广和应用,以为新疆农业生产提供足够的水资源,使新疆的农业生产逐步向多元化和生态化发展,在节约成本的同时增加农民收入,并促进农业健康稳定发展。

参考文献

节水的灌溉技术篇3

关键词:加快;农业;节水灌溉;技术;措施

中图分类号:TM08文献标识码:A文章编号:

随着经济社会的快速发展,水资源短缺已成为制约国民经济的农业发展的主要因素,水与农业息息相关,水的短缺使农业的可持续发展面临考验,所以节水灌溉势在必行。

一、发展农业节水灌溉技术的重要性

1、从根本上缓解我国农业干旱缺水的问题据调查,进入20世纪90年代以来,我国农业年均受旱面积日渐增多,全国已有一半以上面积发生水危机,农业干旱缺水已成为国民经济和社会发展的主要制约因素。我国农业用水虽整体呈下降趋势,但解决温饱的需求又使农业灌溉的规模不断扩大,普及推广节水灌溉技术是解决农业缺水矛盾的根本出路。从水源输送入手,可以对渠道进行防渗衬砌和利用管道输水,以减少输水过程中的渗漏和蒸发损失;从技术入手,采用喷灌、滴灌、微喷灌等节水灌溉技术,可以大幅度节约田间灌溉用水,从而提高水的利用率,既扩大了灌溉面积,又减轻了农民负担。

2、可以进一步解放和发展农业生产力

采用节水灌溉技术后,渠道和畦埂的减少,使农田趋于无埂、无渠、无沟,在提高土地耕种面积的基础上,能实现统一播种、统一灌溉、统一管理、统一施肥、统一收割,在减少灌溉用水的同时,也提高了农业机械化水平和集约化程度,大大减轻了农田建设的工作量,进一步解放和发展了农业生产力。

3、可以带动相关产业的发展

节水灌溉技术的采用,需要大量的设备与之配套,如各种管材等,这就需要一些企业来转产节水灌溉设备和器材,这可为城市下岗职工提供更多的就业机会,也可以吸纳农村剩余劳动力。随着节水灌溉技术在全国的普及和推广,它会带动相关产业的发展,从而成为一个新的经济增长点。

4、实现可持续发展的根本出路

随着经济的发展,各行各业的用水量也会随之增加,而供水总量的增加却是有限的。这有限的增加,将主要用于满足工业、城市发展和改善人民生活的需求,农业用水在社会总用水量中的比重还会下降。在此情况下,农业增长的最有效的办法就是大力发展节水灌溉,保护和利用好现有水资源,进一步挖掘现有水利设施的潜力,大幅度提高水的利用率。这样,可以避免渠道两侧渗漏和大水漫灌造成的土壤次生盐碱化,还能减少地下水的过量开采,保护生态环境,促进可持续发展。

二、加快农业节水灌溉技术的措施

1、充分发挥农民群众的积极性,建立农民用水管水组织。

一是让农民自愿选择正确的、适合自己的节水灌溉技术。二是在节水灌溉工程的投资上,应该采取政府扶助支持,建立节水灌溉专项资金,农民对不在政府计划内的灌溉区域自主投资。三是从管理和产权上看,凡是能将工程产权落实到户的,通过农户独有或规范的股份制股份合作制形式,将产权明晰到个体农户。灌区农民要通过成立灌溉用水协会,参与灌区制度改革和管理运行,增强灌区管理的透明度,让农民交明白水费。

2、加强管理,发挥水价对节水的杠杆作用

现在在农村的节水灌溉设施普遍缺乏有效的管理,在使用过程中水资源浪费情况严重,因此在农村在实行水价的奖惩机制,实行水价定额制。以约束管理,节约用水。

3、多渠道融资,加大投资力度

政府加大投资,企业助资,个人集资等,以这多种方式加大对大中型灌区的水利工程建设,对陈旧的无法运行的老设备进行重新改造。引进新技术、新工艺,实现灌区的有效灌溉面积,大力加强农村小型农田水利设施建设,完善节水灌溉设备,并做好节水灌溉宣传力度。

4、采取合理的输水方法

渠道渗漏水量占渠系损失水量的绝大部分,一般占渠道引水量的20%~40%,有的灌区高达50%~60%。渠系水量损失不仅降低了渠系水利用系数,减少了耕地灌溉面积,浪费水资源,并且引起地下水位抬升,招致农田渍害。渠道防渗工程和管道输水可以减少水量损失。

(1)渠道防渗工程。就是杜绝或减少由渠道或渠床而流失的水量的各种工程。有以下突出的优点:

减少渠道渗漏损失,节省灌溉用水量,更有效的利用水资源;提高渠床的抗冲能力,防止渠坡坍塌,增加渠床的稳定性;减少渠道渗漏对地下水的补给,有利于控制地下水位和防止土壤盐碱化。

(2)管道输水灌溉。以管道系统代替田间渠系,通过低能耗的机泵和管道系统,将低压水输入田间,并可用末级软管

直接浇地来满足作物需水要求的输水方式。灌溉管道系统有以下几个突出优点:

由于输配水部分(管网)大部分或全部埋在地下,一般可以少占5%~10%耕地,提高了土地利用率,并减少了对交通和耕作的影响;在工程完好的情况下,可以基本没有输水损失(渗漏损失和蒸发损失),节约了用水,提高了灌溉水利用系数;杂物不易进入管道,减少了清淤工作量,也不存在杂草问题。

5、立足田间灌水,提高用水率

(1)喷灌技术:喷灌是利用专门的设备(动力机、水泵、管道等)把水加压,或利用水的自然落差将有压水送到灌溉地段,通过喷洒器(喷头)喷射到空中形成水滴,像下雨一样喷洒到作物上和田间的灌水方法。

(2)微灌技术:微灌技术是一种新型的节水灌溉技术,包括滴灌、微喷灌、脉冲微喷灌、渗灌等。上述几种微灌方法的主要特点是最大限度地减少灌溉水的无效损失,包括土壤蒸发损失,以求用最少量的水生产出最高产量的优质农产品。

(3)低压管道输水灌溉技术:该技术是我国北方井灌区发展较快的一种减少渗漏和蒸发的节水灌溉技术。它是利用机泵抽取井水,通过管道系统把水直接输送到田间对农田实施灌溉。由于它直接利用地下埋管和地面移动管道输水到田间,又称/管灌0。管道输水是在低压条件下运行的,工作压力一般不超过0.2MPa,水进入田间后仍属地面灌溉的范畴。

(4)地面灌溉田间节水技术:传统的地面灌溉方法(如畦灌、沟灌、块灌、漫灌),灌溉效率较低,灌水不均匀,造成严重的深层渗漏和无效排水。我国推行的节水措施有:在地势平坦的壤土地上,大畦改小畦、长沟改短沟、平整土地,实行田园化建设。灌水量可控制在750m3/hm2#次以内,棉花、玉米、高粱等中耕作物可采用沟灌和隔沟灌。改进沟畦技术简单易于操作,只需一定的劳动力投入,可在我国广泛推广应用。

(5)水稻节水灌溉技术:该技术是对水稻采用间歇淹水的灌溉方式,构成浅水与湿润反复交替,浅、湿、干灵活调节,因地制宜地为水稻生长创造一个良好的水、肥、气、热环境,达到节水、高产的一种灌溉模式。与传统的淹水灌溉栽培不同,在水稻生育期的大部分时间田面不建立水层,而只维持土壤一定的含水量,因此可以减少蒸发和渗漏损失,起到节水作用。实践证明,采用这种技术不仅能大量节水,而且还能获得较高的产量。

农业节水灌溉技术是一种多学科、多门类的综合技术,在全球水资源紧缺的情况下,配之以相应的农业、管理、政策措施,会在相互促进中达到最佳的节水效果。相信随着的人们水患意识的逐步增强,我国农业会走出一条具有中国特色的节水灌溉道路。

参考文献:

节水的灌溉技术篇4

【关键词】农业节水灌溉;喷灌;渗灌

一、引言

水资源是人类赖以生存的基础,在日常生产生活中,水资源更是缺一不可。但是我国人口众多,水污染严重,水资源严重匮乏。随着农业发展速度的加快,农业用水问题凸显,农业灌溉用水量大,效率低下和灌溉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。

二、关于节水灌溉和节水灌溉技术

(一)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。

(二)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。

三、农业新型节水灌溉技术

之前的农业灌溉方式已经难以适应农业生产发展的需求,因此,推广应用新型的节水灌溉技术势在必行。

(一)实现水资源的合理开发利用。包括地上水和地下水的综合开发利用。即充分利用降水、灌溉回归水、劣质处理水;提取地下水,但应防止超采;有条件的可拦蓄河道径流,回灌补充地下水,保持水资源的采储平衡,保护水环境,维护生态平衡。

(二)工程节水技术。目前主要采取小畦灌溉、喷灌、微灌、渠道防渗、管道输水、膜上灌水、渗灌等工程技术措施。

1.小畦灌溉是常用的,即要规范基本农田(畦田或方田),根据地面坡度、土质和税源情况确定种植作物的种类和面积,减少用水。

2.喷灌和微灌技术突破了传统地面灌溉方法的局限性,使灌溉质量不再受地形、土壤等条件的影响,灌水时间、灌水部位、灌水均匀度、灌水定额等能比较自如地控制,做到"精确灌溉"。它不但大幅度提高灌溉水利用率,还能更好地与机械化作业程度很高的现代农业相配合,代表了现代灌溉的发展趋势。

3.微灌节水技术包括滴灌、微喷灌、小管出流灌及渗灌。通过低压管道系统与安装在末级管道上的灌水器,将水分和养分以较小的流量,均匀、准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中。相对于地面灌和喷灌,它属于局部灌溉,特别适用于经济作物的灌溉。

4.渠道防渗、管道输水这两项工程技术是提高输水效率的有效措施,是水泥、塑料高分子新材料在农田水利工程中大量应用的体现。工厂化生产预制混凝土防渗构件以及塑料管道管件,可加快施工进度,提高工程质量,还能减少渠道占地,减少清淤维护工作量,降低灌溉排水成本:美化农田环境,有利节水的普及,经济和社会效益显著。渠道防渗技术特点:一是提高渠道的抗冲能力;二是减少渠道粗糙程度、加大水流速度,增加输水能力,输水时间可缩短30-50%;三是减少渗漏,防治盐碱化发生。渠道防渗材料和方法很多,按材料类别可分为:土料压实防渗、水泥土护面防渗、石料衬砌防渗、混凝土衬砌防渗、膜料(塑料薄膜等)防渗、沥清护面防渗等。管道输水灌溉技术在井灌区发展迅速。其特点主要有:管道系统水利用系数在0.95以上,比土渠输水节水30%左右;能耗减少25%以上;与喷、微灌技术相比,能耗减少50%以上;一般在井灌区可减少占地2%左右,在扬水灌区减少占地3%左右。大力发展渠道防渗技术是节水灌溉的重要途径。

5.低压管道输水灌溉技术。低压管道输水灌溉技术简称“管灌”,是利用低压管道代替渠道输水的一种灌水方法。“管灌”由于具有一次性投资少、设备简单、省水、省工、省地、省时,增产效益显著等优点,颇受农民群众欢迎,在我国北方井灌区已发展到390万hm2。实践证明管灌是我国北方地区发展节水灌溉的重要途径之一。

6.膜上灌水技术是在地膜栽培技术基础上发展起来的一种新型节水灌溉技术。即利用地膜在田间灌水,水在地膜上流动的过程中通过放苗孔或膜缝慢慢地渗到作物根部,进行局部浸润灌溉,以满足作物需水要求。膜上灌水技术适合各种地膜栽培作物。

7.渗灌是一种地下灌溉形式,就是通过埋设在地下的结构独特的渗水管,直接把水、肥、气输入作物根区土壤,在一定渗透压和土壤毛细管的作用下,人为调控适度的土壤水、肥环境,满足作物需求的一种灌溉方式。渗灌技术缩短了灌溉的过程,它通过渗水管直接把水、肥送入地下根区,作物只需完成吸引上送的过程。渗灌在实际应运中,一是堵塞问题突出,因为渗灌管在地下,作物根系有向水性,经常有根系扎进管中发生堵塞,一旦发生堵塞,后果是严重的。二是铺设长度不长,一般最长为20~30m,支管用量很大。这两个缺点影响了渗灌技术的推广。

四、总结

总的来说,农业节水灌溉技术有了一定程度的发展,节水灌溉设备也有了一定程度的应用。但是由于水价较低,农民并没有完全的节水意识,使节水灌溉的推广产生了一定的困难。要不断对农民进行节水教育,实现农业节水灌溉,真正实现可持续发展。在未来,还要继续研制农业节水灌溉技术和设备,并逐渐在农业生产中应用和推广开来,真正实现生态农业。

参考文献

[1]张海文.现阶段国内节水灌溉技术及问题分析[J].山西农业科学,2008.36(1).

节水的灌溉技术篇5

[关键词]农田水利节水灌溉技术

中图分类号:TD353.5文献标识码:A文章编号:1009-914X(2016)19-0198-01

在科学发展观的指导下,深入贯彻落实党的十精神,我国各级政府积极开展农田水利工程的建设,与此同时,也积极的推动了节水灌溉技术的发展。随着我国农村、农业的发展,农田水利工程和节水灌溉技术也得到了进一步的发展,但是在实际发展过程中,不同的农田水利工程节水灌溉技术存在着一些问题,限制了农田水利工程节水灌溉技术的发展。因此,研究农田水利工程节水灌溉技术的发展情况,分析农田水利工程节水灌溉技术存在的问题,探讨农田水利工程节水灌溉技术的对策,成为了当下农田水利工程节水灌溉技术发展的关键,也成为了广大农民关心的主要问题之一。本文则从当前农田水利工程节水灌溉技术发展的基本情况入手,探讨了节水灌溉技术在农田水利工程应用中应注意的问题。

一、农田水利工程节水灌溉技术发展的基本概况

(一)喷灌技术

喷灌机水是我国发展最早,相对较为完善,农民较为欢迎的节水灌溉技术之一。喷灌技术主要是通过增压的方式,通过输水管道,利用喷头的方式把水均匀喷射到农田之中的技术。喷灌技术的优点则是能够保证农田灌溉的面积均匀。相较于传统大水漫灌的方式,水资源的利用率能提高百分之六十以上,节水率能达到百分之三十以上。此外,喷灌技术还有节省劳动力、节省土地资源、提高农作物产量等优点[1]。但是,喷灌技术的缺点较为明显,受自然环境的影响也较大,尤其是受大风影响较为明显,而且设备投资较大,在应用喷灌技术的过程中技术也较为复杂。

(二)微灌技术

微灌技术是改良喷灌技术发展而来的一种新型节水灌溉技术,可分为滴灌、微喷灌、渗灌、小管涌流管等方式。微灌技术相较于喷灌技术来说,设备更为复杂,包括水资源工程、输水管道网、首部枢纽和灌水器等四部分[2]。但是,从节水效果、灌溉效果来看,微灌技术要比喷灌技术的效果更好,而且,对农作物的准确输水更能适合农作物的对水分的吸收,适合农作物的生长,产量更高。然而,微灌技术也有着比较明显的缺点,如喷头易堵,对水质要求较高、不能调节小气候、在使用微灌技术设备的过程中需要考虑农作物的经济价值等。

(三)步行式灌溉技术

步行式灌溉技术是以农用机械和电力资源基础,与灌溉设备相配套的移动式灌溉技术。目前,移动式灌溉技术比较受到农民的欢迎,从设备制造成本来看,步行式灌溉技术较为节省资金和劳动力,由于适应性强、移动式灌溉,能够适应众多地区、各种地形,而且机动性强,能够对急需灌溉的农作物进行灌溉。但是,相对于喷灌技术、微灌技术大规模灌溉,步行式灌溉技术具有一定的局限,不能够进行大规模的整体灌溉。而且在使用步行式灌溉技术的过程中,对农作物的类型也有要求,只适合一些小型农作物,对中高型的农作物在应用步行式灌溉技术的过程中会伤害农作物。

(四)雨水集蓄利用技术

相较于以上三种农田水利灌溉技术,雨水集蓄利用技术具有更大的局限性,对干旱、半干旱或者季节性干旱地区较为适应。同时,雨水集蓄利用技术的优点也较为明显,可以防止水土流失,保护生态环境[3]。但是,雨水集蓄利用技术的造价也较高,不仅需要建设储水设施,同时还需要建设集水渠道和输水管道,更为重要的一点是,雨水集蓄利用技术的实施难度也较大,对建设地点也有一定的要求,但是从干旱、半干旱地区农民利用水资源的情况来看,又较为适合这些地区农民的使用。

二、节水灌溉技术在农田水利工程应用中应注意的问题

(一)应用节水灌溉技术应注意因地制宜

我国由于地域辽阔,地形多样,纬度跨度较大,导致我国农业发展水平不一,农作物种植类型也较为丰富,因此,在发展农田水利工程时,尤其是应用节水灌溉技术过程中,不可能采用大规模推广和一刀切的形式,而是应该采用因地制宜的方式,根据不同地区的地形特点、农作物种植类型进行合理应用,并且要根据当地的农业发展水平适宜发展。如在东北平原地区,由于黑龙江、吉林、辽宁等地地形、气候的差异,可以适宜的在黑龙江采取喷灌技术或者微灌技术、在吉林可以发展喷灌机水或者步行式灌溉技术、在辽宁则可以发展微灌技术或者步行式灌溉技术[4]。同时,也可以根据各地不同的农作物种植类型,在进一步选择适合发展的节水灌溉技术。因此,在应用节水灌溉技术的过程中,必须根据当地的地形、种植农作物特点,因地制宜。

(二)应用节水灌溉技术应注意性价比

目前,农田水利工程节水灌溉技术已经发展的较为完善,但是,从农田水利工程造价来看,几种农田水利节水灌溉工程的价格差距较大,价格最高的是微灌技术设备,价格较低的步行式灌溉技术。但是,从灌溉效果来看,价格最高的微灌技术工程也是灌溉效果最好的节水技术,而价格较低的步行式灌溉技术在节水效果上相较于其他几种较为不理想。然而,从农民的接受度和满意度来看,步行式灌溉技术又是最受欢迎的节水灌溉方式,不仅造价低廉,而且能够进行集中灌溉[5]。因此,各地区在发展过程中,应该注意研发性价比较高的节水灌溉设备。同时,农民在应用节水灌溉技术的过程中,也需要注意节水灌溉技术应的性价比。

(三)应用节水灌溉技术应注意设备维护

应用节水灌溉技术时,应该注意的一个重要问题则是必须对节水设备进行维修保养,这一方面是为了能够延长节水设备的使用寿命,节省农民使用节水设备的成本,提高农民的收入;另一方面,则是为了保证农田水利工程节水设备能够最大程度的节水。节水灌溉工程在使用过程中,很容易出现渠道渗水、管道漏水等情况,造成农田灌溉水资源的浪费。同时,渠道渗水、管道漏水很容易造成渗水、漏水地方的水土流失,造成土壤肥力下降。因此,在应用节水灌溉技术的过程中,必须是定时的对农田水利节水灌溉工程进行维修保养,从而最大程度上起到节水的效果。

结束语:

综上所述,目前,我国农田水利工程节水灌溉技术发展较为完善的有喷灌技术、微灌技术、步行式灌溉技术和雨水集蓄利用技术四种,这四种节水灌溉技术从整体上来说,由于不同节水设备工程的造价不同,农民的接受度也不同,所起到的节水灌溉效果也不同,因此,使得不同的节水灌溉工程在各地发展的情况也不同。但是,在应用节水灌溉技术的过程中,仍然需要注意因地制宜、注意性价比、注意设备维护,其中,因地制宜发展节水灌溉技术是当地政府需要注意的问题,性价比是农民选择不同节水灌溉需要注意的问题。更为关键的一点是,随着农业的发展,我国也必然会走向集约化生产的道路,因而发展农田水利工程节水技术也必须考虑农田水利工程发展的适应性与长期性,以免造成生产资料的浪费。

参考文献:

[1]牛.简析节水灌溉技术在农田水利的应用及发展措施[J].河南水利与南水北调,2015,1(1):46-47.

[2]马英.新时期农田水利节水灌溉发展分析[J].北京农业,2015,4(3):166-166.

[3]李方领,董春叶.农田水利节水灌溉存在的问题及解决措施[J].城市建设理论研究(电子版),2015,7(19):3932-3933.

节水的灌溉技术篇6

关键词:高效节水;滴灌;应用

中图分类号:S274.2文献标识码:A

一、高效节水灌溉技术

高效节水灌溉是对除土渠输水和地表漫灌之外所有输、灌水方式的统称。根据灌溉技术发展的进程,输水方式在土渠的基础上大致经过防渗渠和管道输水两个阶段,输水过程的水利用系数从0.3逐步提高到0.95,灌水方式则在地表漫灌的基础上发展为喷灌、微灌、直至地下滴灌,水的利用系数从0.3逐步提高到0.98。

高效节水灌溉技术包括喷灌、微灌和滴灌。其中滴灌技术是近年来出现的最先进的灌溉技术,地下滴灌的蒸发量极小,能完全不受风的影响,可实施立体精确定位水肥灌溉。水的利用率高达0.95,理论上水的损失微乎其微。设施损耗少,免受紫外线辐射的影响,不易老化。

二、滴灌技术

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,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。

滴灌系统由水源、首部控制枢纽、输水管道系统和滴水器四部分组成。水源由机井、机电设备等组成,首部控制枢纽由过滤器、施肥设施、闸阀、水表等组成,输水管道由干、支、毛管三级组成。

水源通过水泵由首部控制枢纽把水送给输水管道系统,干管输水为分干管配水,输水分干管沿棚群走向垂直干管布置,每条分干管控制一排大棚,分干管再配水给支管,每条支管控制1座大棚。支管将压力水流引入大棚,再通过旁通将毛管与之连接,把灌溉水流送至植物根部。

滴灌具有省水节能、灌水均匀、土壤和地形适应性强、增加产量、提高品质、省工、省肥(药)的优点,同时也具有投资较高、管道和滴头容易堵塞、对水质要求高的缺点。

三、滴灌技术的应用

阜阳市颍东区作为一个灌溉技术落后,水资源浪费严重的地区,实施高效节水灌溉是势在必行的举措。在颍东区2012年小型农田水利重点县建设工程中,针对新华办事处蔬菜大棚温室区,就采取了大棚滴灌技术。

新华办事处蔬菜大棚温室区面积91亩,大棚82座,机井位于大棚区东部中央,干管自东向西输水双向为分干管配水,输水分干管南西北布置。

1、典型大棚系统设计标准

一般情况下,当滴灌的均匀系数Cu=98%,滴头的流量偏差qv≤10%,若取滴头的流态指数X=0.5,则滴灌的允许设计水头偏差率〔hv〕为20%。

棚内耕层土壤为壤土,根据《微灌工程技术规范》,取滴灌的允许灌水强度ρ允=10mm/h,设计湿润比P=70%。

2、毛管与滴头间距的确定

结合当地大棚种植习惯,初步拟定滴灌带间距(SL)为0.8m,滴头间距(Se)为0.5m,并选择Ф16×0.6mm的内镶式滴灌带,内径为14.8mm。其滴灌强度ρ为

5.0(mm/h)

参考有关资料,湿润带宽度DW可达0.6m,按上述布置的滴灌带,其实际土壤湿润比P为:P实78.8%

以上结果表明,所选滴灌带满足设计要求。

3、毛管极限长度校核

由于大棚区地势平坦,大棚进口处可不设水阻管或压力调节器,则系统支、毛管的允许压力差[h]为2.0m

由于大棚内支管较短,而毛管很长,将允许水头差合理的分配给支、毛管取分配系数为=0.2,=0.8,则[h]毛=0.4m

当滴灌带中滴头流量为2.0L/h、滴头间距0.5m、滴灌均匀度为98%时,不考虑地形变化,Ф16mm毛管允许铺设的最大长度L毛92.8m

本次设计大棚滴灌带长度为80m,故所选的滴灌带可满足滴灌均匀度的要求。

4、大棚滴灌制度的拟定

(1)灌水定额

取计划湿润层深度H=0.3m,田间持水量为25%,适宜土壤含水量上、下限分别为田间持水量的95%和70%,取=0.238,=0.175,耕层土壤容重=1.40g/cm3,土壤湿润比P=70%,滴灌水的利用系数η取0.9。计算灌水定额m为20.58mm

每个标准大棚的面积为7×80m=560(m2)=0.84(亩),则灌水定额M滴为11.53(m3/座)

(2)灌水周期

根据《微灌工程技术规范》,取大棚蔬菜耗水强度Ea=3.0mm/d,则灌水周期T为6.17(d),取灌水周期为6.0d。

(3)大棚一次灌水延续时间t棚=2.7(h)

(4)轮灌区的划分

根据棚内布置的毛管及滴头数量,计算单棚设计流:Q棚=2.56(m3/h)

根据单井出水量Q井=35m3/h,则同时可以进行滴灌的大棚数量N为:N≤13.6(个),取N=12个;

按系统每天工作t=8小时计,则整个小区内大棚一次灌水周期为:T=2.3(d)

因此,可采用上述轮灌方法。

5、过滤器型式选择

因地下水含有一定的砂粒,系统流量Q总=25.6m3/h,根据过滤器选型指南并结合生产厂商可供规格,选择L80-W80型离心+网式组合过滤器,其前级为离心式过滤器,次级为网式过滤器。并在过滤器前后设置2.5级压力表,监测其工作状况。

6、机泵选型

(1)滴灌系统设计水头

项目区内机井的稳定动水位一般在6.0m以内,枢纽地面与毛管进口的高差取0.5m,取过滤器冲洗前最大水头损失为5.0m,枢纽各级闸阀的水头损失和为1.0m,机井内管道水头损失为1.0m,由前面计算干、支、毛管各级沿程水头损失和局部水头损失为4.8m,典型毛管进口的设计水头为10m,则系统设计水头H为:

H=6.5+0.5+5+1.0+1.0+4.8+10=28.8(m)

(2)机泵选型

根据管网设计流量和工作压力,查水泵手册,选用200QJ32-39/3型潜水泵。

7、管网结构设计

因塑料管的线膨系数很大,为使管线在温度变化时可自由伸缩,初步拟定在干管、支管上每隔60m设置一个伸缩接头。

各级管道分叉转弯处需砌筑镇墩,以防管线充水时发生位移。镇墩尺寸为0.5m×0.5m×0.5m。另外,为防止停机后,管网水流回灌入井,引起水泵倒转而损坏,故应在水泵出口处安装逆止阀。

考虑到该区的气候条件和机械耕作碾压的影响,设计干、支管的埋设深度定为80cm。为控制支管的运行,支管首部设控制闸阀,尾部设泄水阀。各闸阀处均应砌阀门井保护。

四、滴灌管理

滴灌管理包括组织管理、工程管理和用水管理。要完善滴灌管理制度,制定工程管理措施,确定合理水价,明确职责,加强宣传,增强人们节水意识,真正达到节水的目的。

五、结语

在水资源紧缺、供需平衡严重失衡与用水矛盾日益突出的今天,滴灌作为高效节水灌溉的一种,对目前农业用水紧张有一定的缓解作用。而农业又是我国的基础和用水大户,保证农业稳定有序的发展是必须的,所以探讨包括滴灌在内的高效节水方式是十分必要的。

参考文献:

(1)《微灌工程技术规范》(GB/T50485-2009)