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[摘 要]地面灌溉是最古老的灌溉方式，是灌溉水流沿田面坡度流动，借重力和毛管作用入渗和浸润土壤的一种灌水方式，也称重力灌水法。与喷灌、微灌相比，该方法具有投资少、能耗低、运行费用小、田间工程简单、操作方便、运行管理方便等优点。据统计，目前全世界各国采用地面灌溉面积占灌溉总面积的95%左右，我国占98%以上。即使灌溉技术比较发达的美国，地面灌溉在整个农业灌溉中也是占主导地位，约占总灌溉面积的60%。而我国农村因经济条件、种植模式、管理体制和技术水平等多方面的因素，在今后相当长的时期内地面灌溉仍将是我国农业灌溉的主要方式。
[关键词]地面灌溉 灌溉技术 改进
中图分类号：S2 文獻标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0266-01
1.水平畦田灌溉技术
水平畦田灌溉技术已在美国得到广泛应用。它是在平地上采用较大入畦流量，使水快速、均匀地分布整个畦田的一种灌溉方式，具有灌水快、省工、深层渗漏小等优点，田间灌水效率可达80%。因畦田中水均匀入渗，起到了淋洗土壤盐分的作用，还可以直接控制供水时间，便于自动化管理。这种方法适合于所有作物和土壤条件，尤其适合于入渗率较低或中等的土壤。水平畦灌的畦田面积一般为2～6.67hm2，有的可达16hm2左右。水平畦灌对土地平整要求较高，一般要求地块内地面高差不超过12.4cm。如果使用激光平地技术，地面高差还会更小。推广水平畦灌技术离不开现代化的土地平整技术。如果土地不平会造成灌水不均匀，危害作物等。其应用效果如下：
（1）田间灌溉水利用率由平均50%提高到80%；
（2）灌溉均匀度由70%提高到85%左右；
（3）与其它农业综合技术措施配合后，采用常规机械进行粗平后年可增产20%，采用激光控制进行精平后年可增产30%；
（4）作物的水分生产效率由1.13kg/m3的提高到1.7kg/m3。
2.小畦“三改”灌水技术
小畦“三改”是指长畦改短畦，宽畦改窄畦，大畦改小畦。其主要目的是：灌溉水在田间分布均匀，节约灌溉时间，减少灌溉水的流失，促进作物发育健壮，增产节水。这种灌溉方法既可以节约水量，易于实现小定额灌水，又能灌水均匀，提高灌溉质量，还能够减轻土壤冲刷和土壤板结，减少土壤养分流失。
这种灌水的主要技术要点：
（1）畦长：自流灌区以30～50m为宜，最长不超过80m；机井和高扬程堤水灌区以30m左右为宜；
（2）畦田宽度：自流灌区为2～3m，机井提水灌区以1～2m为宜；
（3）单宽流量：地面坡度在1/400～1/100范围时，单宽流量为0.12～0.27m3/min，灌水定额为300～675m3/hm2；
（4）其它要求：畦埂高度一般为0.12～0.3m，底宽0.14m左右，地头埂和路边埂可适当加宽、培厚。
3.长畦分段短灌技术
小畦灌水技术需要增加田间输水渠沟和分水、控水装置，畦埂也较多，在实践中推广应用存在一定的难度。从20世纪80年代初开始，我国北方干旱缺水地区开始采用长畦分段短灌灌水技术，即将一条长畦分成若干个没有横向畦埂的短畦，采用地面纵向输水沟或塑料薄壁软管将灌溉水输送到畦田，然后自上而下依次逐段向短畦内灌水，直至全部短畦灌完为止。具有节水、省工、适应性强、易于推广、便于田间耕作等优点。
长畦分段短灌技术的畦宽可以宽至5～10m，畦长可达200m以上，一般均在100～400m左右，但其单宽流量并不大增大。要求正确确定入畦灌水流量，侧向分段开口的间距（即短畦长度与间距）和分段改水时间。
4.隔沟灌溉技术
隔沟灌溉也是沟灌的一种节水形式。灌水时，一条沟灌水，一条沟不灌水，即隔沟灌水。该方法具有灌水量小，灌水定额仅为225～300m3，可减轻灌后遇雨对作物的不利影响，适用于缺水地区或必须采用小定额灌溉的季节。
5.间歇灌溉技术
间歇灌溉也称波涌灌溉，是20世纪80年代初美国研究成功的一项地面灌溉技术。做法是先用较大的流量把水推进一段距离，暂停灌水，间隔一定时间后再次放水，如此断断续续，使水流呈波涌状推进。由于这种灌水方法水流推进速度快，土壤空隙会自动关闭，在土壤表层形成一个薄封闭层，大大减小深层渗漏。
我国今年来在陕西、河南、河北、黑龙江等地区也进行了大量的试验、示范工作。据测试，其田间水利用系数可达0.8～0.9，比传统地面灌节水10%～30%，减少尾水57%，减少深层渗漏64%。与喷灌相比，具有设备简单、投资低、能耗小等优点。国内外研究表明，间歇灌主要适用于质地比较疏松的砂壤土或龟裂性粘土的首次灌溉。土壤越疏松，节水效果越显著。
6.闸管灌溉技术
低压管道输水技术虽然用管道代替了明渠，但从出水口到田间仍需要一段垄沟输水。为了减少垄沟的输水损失，引进开发了闸管灌溉系统。该系统由输水软管和开度可调节的配水口等部分组成。输不软管用乙烯掺加紫外线屏蔽剂和色母吹塑而成，具有良好的光稳定性、耐水性和耐热性。配水口采用吸水性好、表面光泽好的工程塑料制成，它由闸门、压环、闸窗和闸板4部分组成。闸管灌溉系统将灌溉水经配水口直接送入田间，大大提高了输水效率。该系统取代了沟垄，节省土地，并且可以重复使用，降低了单位面积投资。配水口的出流量可以根据沟（畦）规格和土壤特性，通过回头路板进行调节，从而提高灌水均度，减少深层渗漏损失。闸管灌溉系统既可以与渠灌区、井灌区的管道输水配套使用，也可用作全移动管道输水，还可以作波涌灌溉的末级配水管道。
7.膜上灌溉技术
膜上灌溉技术是我国在地膜覆盖栽培技术的基础发上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进行专业灌水。该技术在运转过程中，只占田间灌溉面积的1%～5%，其它面积主要依靠旁侧渗水湿润，因而膜上灌溉实际上也只是一种局部灌溉。目前，新疆采用膜上灌溉技术的农田已达23.33hm2，甘肃、河南等省也开始推广。膜上灌溉技术的形式有开沟扶埂膜上灌、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。膜上灌的作物有棉花、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，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，还存在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。
[关键词]地面灌溉 灌溉技术 改进
中图分类号：S2 文獻标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）03-0266-01
1.水平畦田灌溉技术
水平畦田灌溉技术已在美国得到广泛应用。它是在平地上采用较大入畦流量，使水快速、均匀地分布整个畦田的一种灌溉方式，具有灌水快、省工、深层渗漏小等优点，田间灌水效率可达80%。因畦田中水均匀入渗，起到了淋洗土壤盐分的作用，还可以直接控制供水时间，便于自动化管理。这种方法适合于所有作物和土壤条件，尤其适合于入渗率较低或中等的土壤。水平畦灌的畦田面积一般为2～6.67hm2，有的可达16hm2左右。水平畦灌对土地平整要求较高，一般要求地块内地面高差不超过12.4cm。如果使用激光平地技术，地面高差还会更小。推广水平畦灌技术离不开现代化的土地平整技术。如果土地不平会造成灌水不均匀，危害作物等。其应用效果如下：
（1）田间灌溉水利用率由平均50%提高到80%；
（2）灌溉均匀度由70%提高到85%左右；
（3）与其它农业综合技术措施配合后，采用常规机械进行粗平后年可增产20%，采用激光控制进行精平后年可增产30%；
（4）作物的水分生产效率由1.13kg/m3的提高到1.7kg/m3。
2.小畦“三改”灌水技术
小畦“三改”是指长畦改短畦，宽畦改窄畦，大畦改小畦。其主要目的是：灌溉水在田间分布均匀，节约灌溉时间，减少灌溉水的流失，促进作物发育健壮，增产节水。这种灌溉方法既可以节约水量，易于实现小定额灌水，又能灌水均匀，提高灌溉质量，还能够减轻土壤冲刷和土壤板结，减少土壤养分流失。
这种灌水的主要技术要点：
（1）畦长：自流灌区以30～50m为宜，最长不超过80m；机井和高扬程堤水灌区以30m左右为宜；
（2）畦田宽度：自流灌区为2～3m，机井提水灌区以1～2m为宜；
（3）单宽流量：地面坡度在1/400～1/100范围时，单宽流量为0.12～0.27m3/min，灌水定额为300～675m3/hm2；
（4）其它要求：畦埂高度一般为0.12～0.3m，底宽0.14m左右，地头埂和路边埂可适当加宽、培厚。
3.长畦分段短灌技术
小畦灌水技术需要增加田间输水渠沟和分水、控水装置，畦埂也较多，在实践中推广应用存在一定的难度。从20世纪80年代初开始，我国北方干旱缺水地区开始采用长畦分段短灌灌水技术，即将一条长畦分成若干个没有横向畦埂的短畦，采用地面纵向输水沟或塑料薄壁软管将灌溉水输送到畦田，然后自上而下依次逐段向短畦内灌水，直至全部短畦灌完为止。具有节水、省工、适应性强、易于推广、便于田间耕作等优点。
长畦分段短灌技术的畦宽可以宽至5～10m，畦长可达200m以上，一般均在100～400m左右，但其单宽流量并不大增大。要求正确确定入畦灌水流量，侧向分段开口的间距（即短畦长度与间距）和分段改水时间。
4.隔沟灌溉技术
隔沟灌溉也是沟灌的一种节水形式。灌水时，一条沟灌水，一条沟不灌水，即隔沟灌水。该方法具有灌水量小，灌水定额仅为225～300m3，可减轻灌后遇雨对作物的不利影响，适用于缺水地区或必须采用小定额灌溉的季节。
5.间歇灌溉技术
间歇灌溉也称波涌灌溉，是20世纪80年代初美国研究成功的一项地面灌溉技术。做法是先用较大的流量把水推进一段距离，暂停灌水，间隔一定时间后再次放水，如此断断续续，使水流呈波涌状推进。由于这种灌水方法水流推进速度快，土壤空隙会自动关闭，在土壤表层形成一个薄封闭层，大大减小深层渗漏。
我国今年来在陕西、河南、河北、黑龙江等地区也进行了大量的试验、示范工作。据测试，其田间水利用系数可达0.8～0.9，比传统地面灌节水10%～30%，减少尾水57%，减少深层渗漏64%。与喷灌相比，具有设备简单、投资低、能耗小等优点。国内外研究表明，间歇灌主要适用于质地比较疏松的砂壤土或龟裂性粘土的首次灌溉。土壤越疏松，节水效果越显著。
6.闸管灌溉技术
低压管道输水技术虽然用管道代替了明渠，但从出水口到田间仍需要一段垄沟输水。为了减少垄沟的输水损失，引进开发了闸管灌溉系统。该系统由输水软管和开度可调节的配水口等部分组成。输不软管用乙烯掺加紫外线屏蔽剂和色母吹塑而成，具有良好的光稳定性、耐水性和耐热性。配水口采用吸水性好、表面光泽好的工程塑料制成，它由闸门、压环、闸窗和闸板4部分组成。闸管灌溉系统将灌溉水经配水口直接送入田间，大大提高了输水效率。该系统取代了沟垄，节省土地，并且可以重复使用，降低了单位面积投资。配水口的出流量可以根据沟（畦）规格和土壤特性，通过回头路板进行调节，从而提高灌水均度，减少深层渗漏损失。闸管灌溉系统既可以与渠灌区、井灌区的管道输水配套使用，也可用作全移动管道输水，还可以作波涌灌溉的末级配水管道。
7.膜上灌溉技术
膜上灌溉技术是我国在地膜覆盖栽培技术的基础发上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进行专业灌水。该技术在运转过程中，只占田间灌溉面积的1%～5%，其它面积主要依靠旁侧渗水湿润，因而膜上灌溉实际上也只是一种局部灌溉。目前，新疆采用膜上灌溉技术的农田已达23.33hm2，甘肃、河南等省也开始推广。膜上灌溉技术的形式有开沟扶埂膜上灌、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。膜上灌的作物有棉花、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，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，还存在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。