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文摘:本文阐述了节水灌溉的意义,适合葫芦岛市节水灌溉模式及工程技术
关键词:水利、节水灌溉
中图分类号:F407.9 文献标识码:A 文章编号:
一、节水灌溉的意义
水是一切生命过程中不可替代的基本要素,水资源是国民经济和社会发展的重要基础资源。我国是世界上13个贫水国之一,人均水资源占有量2300立方米,只有世界人均水平的1/4,居世界第109位。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,农业干旱缺水和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。
我国农业灌溉用水量大,灌溉效率低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1.0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2.0公斤以下的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,实现适时时的“精细灌溉”,对促进农业产业结构调整、农民增收,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浣的历史意义。
二、节水灌溉的含义
“节水”一词通俗易懂,更确切的提法应该是“高效用水”。“节水灌溉”的真正含义,在充分利用降水和土壤水的前提下高效利用灌溉用水,最大限度的满足作物需水,以获取农业生产的最佳经济效益、社会效益、生态环境效益。不同水资源条件、不同的气候、土壤,社会条件和条件下,节水的标准和要求不同。节水灌溉的根本目的是提高灌溉水的有效利用率和水分生产率,实现农业节水、高产、优质、高效。此外,还有一些概念常被混淆使用,如“农业节水”与“节水农业”。“农业节水”与节水灌溉的含义类似,但节水的范围更广、更深,包括生物节水、农业节水和旱作农业节水等。它是以水为核心,研究如何高效利用农业水资源,保障农业可持续发展。农业节水和最终目标是建设高效节水农业。“节水农业”类似“节水型农业”,是农业的一种类型,重点研究如何按照节水的要求规划、建设、和管理农业。两种提法的研究内容和重点不同,适用的场合不同,不能混淆或互相代替。
三、适合我县发展节水灌溉的模式
节水灌溉是充分合理利用各种水资源,采取水利、农业、管理等技术措施,使区域内有限的水资源总体利用率最高及其效益最佳。由于实施节水增效灌溉的地区自然、经济、社会条件千差万别,灌溉的对象也多种多样,不可能用一种固定的模式放之四海皆适用。必须遵循因地制宜的原则,依据不同地区、不同作物的不同要求,建立不同的节水工程技术模式来予以实施。经过多年的实践,形成了适合我县不同类型区发展节水灌溉的工程技术模式。
1.新建井灌区节水灌溉模式
合理布井、采用先进的成井工艺提高机井质量,配套小型移动式喷灌机等节水灌溉设施。
2.井灌区节水改造模式
采用低壓管道输水(对于蔬菜、果园、经济作物、极度缺水地区的粮食作物也可采用喷、微灌)、田间平地,实行小畦灌溉,并与非充灌溉及覆盖保墒等农艺节水措施结合,在维持地下水采补平衡的基础上,以不定面积发展灌溉。
3.渠灌区田间工程节水改造模式
我县渠灌区输水渠道防渗衬砌率低,田间工程不配套,灌水方法落后,是当前节水灌溉最薄弱的环节。因此,这类灌区在对干、支渠等输水工程进行防渗的同时,对田间工程进行节水改造。对斗、农渠进行防渗衬砌,平整土地,重新确定沟渠规格,采用小畦灌、沟灌、长畦短灌和波涌灌等先进的地面灌水技术,并通过开展非充分灌溉水稻控制灌溉、降低土壤计划湿润层尝试和采用覆盖保墒等农业综合节水技术,实现渠灌区全方位节水。
4.井渠结合灌区节水灌溉模式
这类灌区的特点是单一依靠渠灌还是单一依靠井灌都存在水资源不足,或引起其它生态问题,必须实行井渠结合灌溉。对这类灌区要开展地面水与地下水在时间上及空间上的联合调度。渠灌部分进行适度防渗输水渠道,井灌部分采用管道输水;田间采取长畦改短小畦灌溉及覆盖、化学节水、节水灌溉制度等农艺和管理节水措施,实现水资源的优化调度和农业高效用水。
5.集雨节灌模式
适宜开展集雨节灌的地区主要在山、丘区,由于地形和经济条件的限制,兴建骨干水利工程难度很大,而且带来的生态环境问题多。因此,农业生产主要“靠天吃饭”,生产条件落后,农民收入低,是我县主要的扶贫地区。对该地区要实施节水灌溉工程与农业节水措施的紧密结合,即建设雨水集流工程(包括集流面,水窑、水池、输水管、输水沟)和等高耕种开挖鱼鳞坑拦蓄节水,深耕水保墒、覆盖抑制蒸腾保蓄、调整农作物布局的适水种植、增施肥料,提高水肥利用率、坡地粮草轮作、粮草带状间作和草(灌木)间作少雨水径流等农业蓄水利用技术措施相结合,田间采用小畦灌、点灌或滴灌。
6.城郊农业节水灌溉模式
城郊农业的特点主要表现为产值高、生产率高、为城市生活服务。因此,必须发展高效设施农业,郰资源利用率高、生产效率高、经济效益高的农业。蔬菜小畦灌、保护地发展和喷灌,灌溉用水管理实施自动化控制。
7.节水抗旱灌溉模式
我县各地区,均存在着季节性缺水问题,在农作物播种季节或某个生育阶段经常性的发生干旱,而在其它生长季节或生育阶段则降雨可满足需水要求,如不采取抗旱灌溉轻者减产,重者绝收。所以要选用适宜当地的各种节水灌溉技术如坐水种、软管灌溉、轻小型移动式喷灌机组等和平整土地、修建梯田、植树种草培肥土壤、覆盖保墒、合理耕作、采取节水灌溉制度相结合。
四、节水灌溉工程技术
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四个环节。在各个环境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技术体系的核心。
1.渠道防渗技术
采用混凝土护面、浆砌石衬砌、膜料等多种方法时行防渗处理,与土渠相比,渠道防渗可减少渗漏损失60~90%,并加快了输水速度。
2.管道输水技术
用塑料或混凝土等管道输水代替土渠输水,可大大减少输水过程中的渗漏和蒸发损失,输水过程中的渗漏和蒸发损失,输配水的利用率可达到95%。
3.喷灌技术
喷灌是一种机械化高效节水灌溉技术,具有节水、省劳、节地、增产、适应性强等特点,被世界各国广泛采用。喷灌几乎适用于除水稻外的所有大田作物,以及蔬菜、果树等,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节水30~50%,增产10~30%,但耗能多、投资大,不适宜在多风条件下使用。
4.微灌技术
包括微灌和滴灌,是一种现代化、精细高效的节水灌溉技术,具有省水、节能、适应性强等特点,灌水同时可兼施肥,灌溉效率能够达到90%以上。微灌已由果树、蔬菜等少数经济作物向行播大田作物发展,取得了良好的节水增产效果。微灌的主要缺点是易于堵塞、投资较高。我国在引进、消化吸收国外先进技术的基础上,已基本形成了自己的微灌产品生产能力。
5.改进地面灌技术
在今后相当长的时期内,地面灌溉仍将是我县主要灌溉方式。地面灌溉并非“大水漫灌”,只要在土地平整的基础上。大畦改小畦,长沟改短沟,使沟畦规格合理化,可减少灌水定额1/5~1/4。
五、农艺及生物节水技术
包括耕作保墒技术,覆盖保墒技术,优良抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。目前是,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。如采用保水剂拌种包衣,能使土壤在降水或灌溉后吸收相当自身重量数百倍至上千倍的水分,在土壤水分缺乏时将所含的水分慢慢释放出,供作物吸收利用,遇降水或灌水时还可再吸水膨胀,重复发挥作用。此外,喷施黄腐酸可以抑制作物叶片气孔开张度,使作物蒸腾减弱。
六、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,如水库、河流、渠道的水位、流量以及抽水水泵运行情况等技术参数,通过数据采集、传输和计算机处理,实现科学配水,减少弃水。土壤墒情自动监测技术采用张力计、中子仪、TDR等先进的土壤墒情监测仪器监测土壤墒情,以科学制定灌溉计划、实施适时适量的精细灌溉。
关键词:水利、节水灌溉
中图分类号:F407.9 文献标识码:A 文章编号:
一、节水灌溉的意义
水是一切生命过程中不可替代的基本要素,水资源是国民经济和社会发展的重要基础资源。我国是世界上13个贫水国之一,人均水资源占有量2300立方米,只有世界人均水平的1/4,居世界第109位。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,农业干旱缺水和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。
我国农业灌溉用水量大,灌溉效率低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1.0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2.0公斤以下的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,实现适时时的“精细灌溉”,对促进农业产业结构调整、农民增收,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浣的历史意义。
二、节水灌溉的含义
“节水”一词通俗易懂,更确切的提法应该是“高效用水”。“节水灌溉”的真正含义,在充分利用降水和土壤水的前提下高效利用灌溉用水,最大限度的满足作物需水,以获取农业生产的最佳经济效益、社会效益、生态环境效益。不同水资源条件、不同的气候、土壤,社会条件和条件下,节水的标准和要求不同。节水灌溉的根本目的是提高灌溉水的有效利用率和水分生产率,实现农业节水、高产、优质、高效。此外,还有一些概念常被混淆使用,如“农业节水”与“节水农业”。“农业节水”与节水灌溉的含义类似,但节水的范围更广、更深,包括生物节水、农业节水和旱作农业节水等。它是以水为核心,研究如何高效利用农业水资源,保障农业可持续发展。农业节水和最终目标是建设高效节水农业。“节水农业”类似“节水型农业”,是农业的一种类型,重点研究如何按照节水的要求规划、建设、和管理农业。两种提法的研究内容和重点不同,适用的场合不同,不能混淆或互相代替。
三、适合我县发展节水灌溉的模式
节水灌溉是充分合理利用各种水资源,采取水利、农业、管理等技术措施,使区域内有限的水资源总体利用率最高及其效益最佳。由于实施节水增效灌溉的地区自然、经济、社会条件千差万别,灌溉的对象也多种多样,不可能用一种固定的模式放之四海皆适用。必须遵循因地制宜的原则,依据不同地区、不同作物的不同要求,建立不同的节水工程技术模式来予以实施。经过多年的实践,形成了适合我县不同类型区发展节水灌溉的工程技术模式。
1.新建井灌区节水灌溉模式
合理布井、采用先进的成井工艺提高机井质量,配套小型移动式喷灌机等节水灌溉设施。
2.井灌区节水改造模式
采用低壓管道输水(对于蔬菜、果园、经济作物、极度缺水地区的粮食作物也可采用喷、微灌)、田间平地,实行小畦灌溉,并与非充灌溉及覆盖保墒等农艺节水措施结合,在维持地下水采补平衡的基础上,以不定面积发展灌溉。
3.渠灌区田间工程节水改造模式
我县渠灌区输水渠道防渗衬砌率低,田间工程不配套,灌水方法落后,是当前节水灌溉最薄弱的环节。因此,这类灌区在对干、支渠等输水工程进行防渗的同时,对田间工程进行节水改造。对斗、农渠进行防渗衬砌,平整土地,重新确定沟渠规格,采用小畦灌、沟灌、长畦短灌和波涌灌等先进的地面灌水技术,并通过开展非充分灌溉水稻控制灌溉、降低土壤计划湿润层尝试和采用覆盖保墒等农业综合节水技术,实现渠灌区全方位节水。
4.井渠结合灌区节水灌溉模式
这类灌区的特点是单一依靠渠灌还是单一依靠井灌都存在水资源不足,或引起其它生态问题,必须实行井渠结合灌溉。对这类灌区要开展地面水与地下水在时间上及空间上的联合调度。渠灌部分进行适度防渗输水渠道,井灌部分采用管道输水;田间采取长畦改短小畦灌溉及覆盖、化学节水、节水灌溉制度等农艺和管理节水措施,实现水资源的优化调度和农业高效用水。
5.集雨节灌模式
适宜开展集雨节灌的地区主要在山、丘区,由于地形和经济条件的限制,兴建骨干水利工程难度很大,而且带来的生态环境问题多。因此,农业生产主要“靠天吃饭”,生产条件落后,农民收入低,是我县主要的扶贫地区。对该地区要实施节水灌溉工程与农业节水措施的紧密结合,即建设雨水集流工程(包括集流面,水窑、水池、输水管、输水沟)和等高耕种开挖鱼鳞坑拦蓄节水,深耕水保墒、覆盖抑制蒸腾保蓄、调整农作物布局的适水种植、增施肥料,提高水肥利用率、坡地粮草轮作、粮草带状间作和草(灌木)间作少雨水径流等农业蓄水利用技术措施相结合,田间采用小畦灌、点灌或滴灌。
6.城郊农业节水灌溉模式
城郊农业的特点主要表现为产值高、生产率高、为城市生活服务。因此,必须发展高效设施农业,郰资源利用率高、生产效率高、经济效益高的农业。蔬菜小畦灌、保护地发展和喷灌,灌溉用水管理实施自动化控制。
7.节水抗旱灌溉模式
我县各地区,均存在着季节性缺水问题,在农作物播种季节或某个生育阶段经常性的发生干旱,而在其它生长季节或生育阶段则降雨可满足需水要求,如不采取抗旱灌溉轻者减产,重者绝收。所以要选用适宜当地的各种节水灌溉技术如坐水种、软管灌溉、轻小型移动式喷灌机组等和平整土地、修建梯田、植树种草培肥土壤、覆盖保墒、合理耕作、采取节水灌溉制度相结合。
四、节水灌溉工程技术
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四个环节。在各个环境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技术体系的核心。
1.渠道防渗技术
采用混凝土护面、浆砌石衬砌、膜料等多种方法时行防渗处理,与土渠相比,渠道防渗可减少渗漏损失60~90%,并加快了输水速度。
2.管道输水技术
用塑料或混凝土等管道输水代替土渠输水,可大大减少输水过程中的渗漏和蒸发损失,输水过程中的渗漏和蒸发损失,输配水的利用率可达到95%。
3.喷灌技术
喷灌是一种机械化高效节水灌溉技术,具有节水、省劳、节地、增产、适应性强等特点,被世界各国广泛采用。喷灌几乎适用于除水稻外的所有大田作物,以及蔬菜、果树等,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节水30~50%,增产10~30%,但耗能多、投资大,不适宜在多风条件下使用。
4.微灌技术
包括微灌和滴灌,是一种现代化、精细高效的节水灌溉技术,具有省水、节能、适应性强等特点,灌水同时可兼施肥,灌溉效率能够达到90%以上。微灌已由果树、蔬菜等少数经济作物向行播大田作物发展,取得了良好的节水增产效果。微灌的主要缺点是易于堵塞、投资较高。我国在引进、消化吸收国外先进技术的基础上,已基本形成了自己的微灌产品生产能力。
5.改进地面灌技术
在今后相当长的时期内,地面灌溉仍将是我县主要灌溉方式。地面灌溉并非“大水漫灌”,只要在土地平整的基础上。大畦改小畦,长沟改短沟,使沟畦规格合理化,可减少灌水定额1/5~1/4。
五、农艺及生物节水技术
包括耕作保墒技术,覆盖保墒技术,优良抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。目前是,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。如采用保水剂拌种包衣,能使土壤在降水或灌溉后吸收相当自身重量数百倍至上千倍的水分,在土壤水分缺乏时将所含的水分慢慢释放出,供作物吸收利用,遇降水或灌水时还可再吸水膨胀,重复发挥作用。此外,喷施黄腐酸可以抑制作物叶片气孔开张度,使作物蒸腾减弱。
六、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,如水库、河流、渠道的水位、流量以及抽水水泵运行情况等技术参数,通过数据采集、传输和计算机处理,实现科学配水,减少弃水。土壤墒情自动监测技术采用张力计、中子仪、TDR等先进的土壤墒情监测仪器监测土壤墒情,以科学制定灌溉计划、实施适时适量的精细灌溉。