灌溉機范文

時間:2023-03-29 10:44:20

導語:如何才能寫好一篇灌溉機,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

灌溉機

篇1

一. 噴灌 水源工程、首部裝置、輸配水管道系統和噴頭等噴灌系統形式:管道式噴灌系統和機組式噴灌系統

a管道式噴灌系統:以輸配水管網為主體,在我國使用比較廣泛。

b機組式噴灌系統:結構緊湊,使用靈活,機械利用率高,單位噴灌面積的投資較低,在農業節水灌溉中具有廣泛的使用前景。

二. 微灌

微灌是利用微灌設備組裝成微灌系統,將有壓水輸送分配到田問,通過灌水去以微小的流量濕潤作物根部附近土壤的一種局部灌水技術。微灌可以非常方便地將水施灌到每一株植物附近的土壤,經常維持較低的水應力滿足作物生長需要。微灌省水、省工、節能,灌水器的工作壓力一般為50一150kpa;灌水均勻度高,可達80一90以上;增產、對土壤和地形的適應性強。但微灌系統投資一般要遠高于地面灌;灌水器出口很小,易堵塞,敵對過濾系統要求高。微灌系統組成:水源、首部樞紐、輸配水管網、灌水器以及流量、壓力控制部件和量測儀表等。

微灌系統形式:滴灌、微噴灌、小管出流灌和滲灌。

a. 滴灌

滴灌是利用安裝在末級管道上的滴頭,或與毛管制成一體的滴灌帶將壓力水以水滴狀濕潤土壤,滴灌灌水器的流量為2~12L/h。

篇2

關鍵詞:機械式,灌溉自控,節水農業

 

0.前言

水稻在不同的生長階段對水位的要求不同,隨著我國農藝節水灌溉高效技術的日趨成熟與推廣應用,這一點顯得尤為重要,是確保水田穩產高產的必要條件。據統計,在水田耕作期間,灌排水管理時間占總勞動時間的20%以上。

近幾年,由于水田灌溉面積的不斷增加、農村勞動力的逐年減少,以及缺乏有效的管理機制,導致水資源短缺與水資源過度浪費問題異常突出。因此,稻田科學用水及現代化管理對于水稻獲得高產、提高勞動生產效率和節約水資源有著重要的現實意義。是開發水稻生產自動化管理系統的發展方向,而灌溉自動化是其中的重要環節。早在2000年日本已開展了電瓶式遙控和手動兩用水田灌排用自動閥門裝置的研究,日本農業研究中心與日本系統開發公司共同開發出明渠和管道有兩種機械式止水器,用來控制水田的灌排水位,并有向電腦控制自動化灌排水位管理系統方面發展的趨勢。

1.自控閥門的控制原理和結構

1.1控制原理

水具有流動性,水的流動具有能量。當某一處的水體高出自由水面時就蓄積了勢量,形成一定的水壓,使水流動。免費論文。本裝置就是利用水的這一特性來實現自動控制的。在自控閥門的底部裝有水輪,當水體流過閥門時驅動水輪快速旋轉,經減速增矩后為閥板的開啟和關閉提供動力。閥板的旋轉方向由換向機構控制,開啟和關閉時間受控于安裝在閥門出口端水位檢測裝置和執行機構。整個控制過程全部采用全機械式調節,運行動力由閥體兩側的水位差生成,能即時開啟或關閉,無需外界能源,主要應用于二線渠與毛渠之間,使用時,根據須要預先設定水位值,自動完成灌溉過程,解決水田在漫灌過程中由于地勢原因造成的高端水量不足,低端水滿溢出問題,避免水資源過度流失,并能有效降低泵站的運行費用,同時也能緩解因人工灌溉時田內水位徒然漲落而導致的水溫降低和肥料流失現象。本裝置的外殼采用水泥預制件,控制部分由塑料和金屬件組裝而成,實現水田自動化灌溉。具有節水、節能、減少水管理程序等優點。免費論文。

1.2閥門結構

由閥體、蝶形閥板、動力系統、執行機構、檢測機構、手動裝置六個單元組成,單元之間相對獨立,積木式安裝,便于維護、拆卸和更換。

1.2.1閥體:由上部拱形閥口和下部長方形腔體構成,閥體總長850 cm,閥口截面積為700cm,與毛渠開口相當。方形腔體用于安裝動力系統、執行機構、檢測機構。為降低加工成本,閥體采用預制結構,一次成型。

1.2.2蝶形閥板:因為蝶閥具有構造簡單、占用空間小、啟閉速度快(心軸只須在0。-90。之間旋轉即可完成開關過程)、碟板兩側壓力降小、易于操控的特性,所以,本調節閥完全借鑒蝶閥的流體控制原理,用10㎜厚的PVC板材制成蝶形閥板,安裝于拱形閥體內,閥板心軸與動力系統的輸出端相連。啟閉狀態和旋轉方向受控于執行機構。

1.2.3動力系統:由直徑70mm,長800 mm導流管道、曲面葉輪和蝸輪蝸桿組成,在導流管道出口端裝有閥板,以控制流體的通斷。葉輪固定在導流管中部,軸通過萬向節與蝸桿相連,經蝸輪蝸桿減速增矩后由蝸輪的縱向軸輸出力矩。

1.2.4檢測系統:由具有一定底面積的方形波紋管、連通管、彈簧、調節旋鈕、橫梁和連桿構成。波紋管底面固定在方形腔體上,內腔經連通管與大氣相通,彈簧一端與固定于波紋管上表面中心處的橫梁相連,另一端與安裝在閥體頂部的調節旋鈕相連。當水對波紋管上表面形成壓力后,波紋管被壓縮,帶動橫梁下移。免費論文。調節旋鈕可以調整彈簧拉力使之與水壓形成不同的平衡點,最后由連桿向執行機構輸出縱向位移。

1.2.5執行機構:本自控裝置的核心單元,它的作用是把檢測系統輸出的縱向位移轉變成換向撥塊的橫向運動,改變動力軸的旋轉方向,使之按預先的設定值完成閥板的啟閉動作。

1.2.6手動裝置:安裝在閥體的入口端,閥板結構與上述蝶形閥板完全相同,開、關可通過閥體頂部的扳手進行人工控制。它可以隨時切斷閥門中的流體,方便于控制系統的日常維護和維修,也可以用于非正常狀態下的手動控制。

2.結論

本裝置的試用品已于2008年做了一個耕作周期的應用試驗。效果理想,主要試驗數據見下表:

主要技術數據統計表

 

序號 項 目 名 稱 試 驗 數 據 備 注 1 閥口有效面積(cm2) 880  

 

2 最大流量(m3/h) 324 估算值 3 水位調節范圍(mm) 100-350  

 

篇3

關鍵詞:中藥材機械化;生產管理;節水灌溉;追肥技術

1機械化生產管理技術

(1)中藥材種植長期以來以人工種植、人工管理和人工收獲為主,勞動強度大,生產效率低,“費工、費力、費時”的局面急需轉變。為提高機械化生產水平,實現中藥材節本增效目標,項目組大力示范推廣機械化技術,在較為開擴地塊集成改裝和推廣應用“機械化整地+大壟高床”技術。(2)示范推廣機械化整地施肥技術。以合作社為依托單位,鼓勵合作開展藥材機械化服務,示范推廣農用拖拉機加自動旋耕機、自動整床一體機實施整地、施肥技術模式,提高中藥材田間種植工作效率。機械化整地達到深耕20~30cm,起高畦25cm,使耕作層加厚到40cm以上,畦寬130cm,壟間距40cm一次成形,實現了省時、省工、省力、節本的目的,便于中藥材根系生長、排水抗澇和除草、澆水等田間管理。(3)示范推廣機械化播種技術。為推進中藥材機械化生產水平,項目組攻克技術難題,對傳統谷子播種機進行技術改裝和改造,大大減輕農民勞動強度,節省人工,提高了播種效率,使改良后的中藥材精量播種機大面積推廣應用,株行距一致,播種深度一致,覆土厚度一致,黃芪、黃芩、北蒼術等種子田出苗、保苗率達85%以上。(4)示范推廣機械化病蟲防治技術。生產上為預防射干銹病、板藍根白粉病、黃芪蚜蟲、桔梗紫紋羽病等中藥材病蟲害,推廣應用機動生物農藥噴霧器,減少病蟲害防治人工成本。通過機械化生產管理,全生育期每畝節省勞動用工10~20個,減輕了農民勞動負擔,實現了“省工、省力、省時”。機械化技術應用研究,使中藥材田間種植操作更加規范和統一,節約了生產成本,提高了工作效率。

2節水灌溉

(1)水澆條件有限的荒山、荒坡及退耕還林地塊,利用雨季播種,保證出苗率。根據中藥材生產特點科學合理安排灌水時期、方法及用量,從而達到節約用水,少占耕地,節省勞力,保持水土,提高產量的目的。(2)大面積開闊地塊示范應用節水灌溉技術,株高較高的推廣移動式噴灌,一般每15m設置一排噴灌帶,較常規澆水畝節水50%。較小地塊和株高較矮的中藥材推廣半固定微噴,一般每個種植床(畦)設置一排噴灌帶,較常規節水60%~70%。效益較高的中藥材推廣節水滴灌,一般每30~50cm2設置一個滴灌頭,較常規節水80%以上。根據中藥材生產特點科學合理安排灌水時期、方法及用量,從而達到節約用水、少占耕地、節省勞力、保持水土、提高產量的目的。(3)播種前要求土壤濕潤,壤土相對含水量60%~70%。春季播種后在地溫低于10℃時控制澆水,勤中耕、淺中耕。春季地溫15℃以上田間干旱時及時澆水,保持土壤濕潤至出苗;育苗移栽地塊,土壤干旱時澆透定植水;土壤濕潤時可直接開溝定植,免澆定植水。生長中前期,一般保持土壤相對含水量50%~60%,生育中期保持相對含水量70%~80%,中后期適當控制澆水,保持相對含水量60%~70%。

3追肥技術

(1)產鮮重在1500kg/667m2以下,生長量較小的中藥材,施入足量基肥后一般可滿足當季生長需求。(2)產鮮重1500kg/667m2以上的中藥材,每年視土壤肥力和生長狀況,在春季或秋季追施腐熟有機肥1000~2000kg/667m2。追肥方式是溝施或穴施,離中藥材基部10cm處開溝深5~8cm,施肥后覆土壓實。

作者:付星 單位:河北承德市農機技術推廣站

參考文獻:

[1]王育海,星玲.溫棚花卉生產機械化節水灌溉技術的應用[J].青海經濟研究,2002(3):43-44.

[2]劉志玲.淺析玉米節水灌溉鋪管覆膜播種機械化技術[J].現代農業,2015(7):41.

[3]楊燕山,郭克貞,白巴特爾,等.沙區節水灌溉技術的應用及其節水效益[J].內蒙古水利,2005(2):31-32.

篇4

【關鍵詞】水價機制;水權轉讓;承受能力;超定額

前言

隨著國家對水利事業建設的不斷推進,我國水利改革不斷取得進步,水利體制機制逐步完善,水權制度和水價機制改革也逐見成效。但是,在我國西部地區,絕大部分農業、農村人飲供水工程都建設在偏遠山區。當地經濟社會發展落后,水利工程基礎薄弱,水行政管理矛盾突出,水利改革推進緩慢,水價改革更是困難重重。尤其是農業供水工程,施工條件艱苦,運行管理環境較差,工程造價高,運行管理成本也相對較高,實際操作過程中,難以實現農業供水水價與工程運行成本、農民可接受水價三者之間的平衡。造成農民的實惠與農業供水水價之間的矛盾日益顯著,水費繳收困難,進一步引起工程運行管理困難,可持續運行受到威脅,形成惡性循環,西部地區水利、水價改革尚處于初始摸索階段,因此,探討及研究區域農業灌溉供水水價政策和機制,為區域內各類灌溉工程灌溉水價機制的制定及工程實施后水價實施及工程運行,推進當地水利改革,促進區域經濟社會發展、農民增收有著深遠意義。

1 水價核定原則、構成及分類

水利工程供水價格應按照補償成本、合理收益、優質優價、公平負擔的原則制定,并根據供水成本、費用及市場供求的變化情況適時調整。同一供水區域內工程狀況、地理環境和水資源條件相近的水利工程,其供水價格按區域統一核定,即樂灘水庫引水灌區一、二期工程范圍內統一水價。水利工程供水價格由供水生產成本、費用、稅金和利潤構成。成本和費用按國家財政主管部門頒發的《水利工程管理單位財務制度》和《水利工程管理單位會計制度》及水利部印發的《水利工程供水生產成本、費用核算管理規定》等有關規定核定。水利工程的資產和成本、費用,應在灌區工程農業供水、農村人飲供水、城鎮供水等各項用途中合理分攤、分類補償。水利工程供水所分攤的成本、費用由供水價格補償。具體分攤和核算按《測算辦法》的規定執行。水利工程供水經營者的人數按當地政府機構編制主管部門核定的定員標準計算,超員部分和從事三產及其他非供水生產的人員在定價成本中不予考慮。若利用貸款、債券建設的水利供水工程,供水價格應使供水經營者在經營期內具備補償成本、費用和償還貸款、債券本息的能力并獲得合理的利潤。經營期是指供水工程的經濟壽命周期,按照國家財政主管部門規定的分類折舊年限加權平均確定。根據國家經濟政策以及用水戶的承受能力,水利工程供水實行分類定價。水利工程供水價格按供水對象分為農業用水和非農業用水價格。農業用水是指由水利工程供給的糧食作物、經濟作物和水產養殖等用水;非農業用水(本灌區內)是指農村人飲供水、城鎮供水。農業用水價格按補償供水生產成本、費用的原則核定,不計利潤和稅金。非農業用水價格在補償供水成本、費用和依法計稅的基礎上,按供水凈資產計提利潤。凈資產在供水、防洪、發電等項目的分攤辦法,按《測算辦法》的規定執行。屬社會公益性質或財務收入較少的水利工程,供水價格主要考慮維持工程正常運行,按補償供水經營成本、費用的原則核定,不計利潤和稅金。

2 基本水價的分析與制定

基本水價的分析與制定分四個步驟進行,包括總成本費用測算,農業水價承受能力分析,工程融資能力分析和推薦基本水價。

(1)總成本費用測算。首先應分析工程的總成本費用,根據《水價辦法》,供水生產成本是指正常供水生產過程中發生的直接工資、直接材料費、其他直接支出以及固定資產折舊費、修理費、水資源費等制造費用;供水生產費用是指為組織和管理供水生產經營而發生的合理銷售費用、管理費用和財務費用。考慮到以農業灌溉為主的灌溉工程項目,具有較強的社會公益性質,本著減輕農民群眾負擔的原則,一般不考慮分攤樂灘水庫的運行調節費用。按以上原則計算項目的總成本費用,并按有關規定,根據供水生產成本費用及有效供水量,在不計稅金及利潤的情況下,按生產要素成本法將投資分攤至用戶。

(2)農業水價承受能力分析。根據相關規定及同行業分析經驗,通常從工程成本水價與農民收入的協調性、灌溉水費占灌溉增產效益比例、灌溉水費占畝均產值比例等方面分析農業用水戶水價承受能力。從三個方面:工程成本水價可行性分析;按灌溉水費占灌溉增產效益比例分析農業水價;按灌溉水費占畝均產值比例分析農業水價,最后綜合以上分析農業水價承受能力分析,確定灌區農業承受最大的合理水價。

(3)融資能力分析和推薦水價的確定。擬定充分考慮灌區現狀實際供水原水價格、成本水價等因素擬定多個水價組合方案分析項目的融資能力,根據貸款能力測算的原則、方法和條件,對各方案進行貸款能力測算,經綜合分析明確醒目的融資能力和資金籌措方案及最優的水價方案,結合成本水價和用戶承受能力分析推薦基本水價。

3 水價機制研究

3.1 實行階梯水價、超定額累計加價制度

城鎮居民用水、農村人飲用水實行階梯水價制度。用戶端水價計收與現行城鎮居民用水、農村人飲用水水價制度銜接。具體執行辦法由有管理權限的價格主管部門會同水行政主管部門確定。農業用水實行定額內優惠水價超定額累計加價制度,其中超定額部分分兩級水量計價,即按用水量共分三級計價。第一級為定額內水量;參考已實行超定額累計加價制度地區水價水平,第二級水量為定額水量的1.2倍,水價為基本水價的1.5倍;第三級水量指超出第二級水量。

3.2 推行水權轉讓

灌區內可細化用水組織水資源使用權確權登記,形成歸屬清晰、權責明確、兼管有效的水資源資產產權制度。在明確用水組織水資源資產產權基礎上,建立水權交易制度,鼓勵和引導分區間、用水戶間的水權交易,積極培育水市場,促進水資源的合理配置。灌區內用水戶主要對節約的水量進行轉讓,轉讓形式既可以由政府對節約用水量進行回購,也可以進行用水戶間相互轉讓。水權轉讓不得侵占糧食基本生產用水和生態用水。(1)用戶間水權轉讓。同一農民用水合作組織內部的轉讓,由農民用水合作組織統一協調、用水戶之間平等協商,跨農民用水合作組織的由灌區管理單位協調。水權轉讓情況由農民用水合作組織或灌區管理單位登記在冊,記錄轉讓時間、水量、價格等主要信息。(2)政府回購水權。政府或其授權水行政主管部門、灌區管理單位、農民用水合作組織等,可利用節水鼓勵基金、其他財政專項資金和水費收入等,按不低于用戶購買水價,對節約的水量進行回購。(3)跨區域、跨行業轉讓。在滿足區域內農業用水的前提下,節約的用水量可以向灌區管理單位或農民用水合作組織提前申請,由水行政主管部門協調,將農業節水水量向其他行業轉讓,并由水行政主管部門審批備案。

3.3 水價補貼及節水獎勵

(1)水價補貼

灌區水價補貼,主要包括對灌區管理單位、種糧農民用水組織的補貼。對灌區管理單位的補貼,根據工程供水特性及當地經濟社會發展水平,推薦經營成本水價為基本水價,可保證灌區工程的基本運行,但不足以補償灌區工程總成本,無力應對灌區工程大修等事件,因此需要政府對灌區管理單位予以工程運行總成本的補貼,為灌區工程安全運行提供保障。對種糧農民用水組織的補貼,灌區定額內用水水價采用測算的經營成本水價,該水價與現狀水利工程供水水價接近,略高于現狀水價,在用水戶承受能力范圍以內,易被當地用水戶接受。因此,正常情況下,不需要政府對用水戶進行水價補貼。當發生種糧食的農民用水合作組織、新型農業經營主體和用水戶因嘗試新型種植方式初期,產業效益不足以抵償成本時,可向當地水管部門申請水價補貼。水價補貼資金來源主要包括:一、國家、當地政府及有管部門專項資金款項;二、社會捐贈等資金渠道獲得的資金;三、節水獎勵基金。

(2)節水獎勵

隨著全國農業水價改革進程的不斷推進,部分地區通過實行節水獎勵措施在倡導農業節水方便效果明顯。因此,樂灘灌區應借鑒其它地區成功經驗,結合自身特點,提出節水獎勵措施,鼓勵和引導用水戶節約用水,逐漸形成節約用水的良好氛圍。節水獎勵可采用兩種形式,一是一次性發放獎勵,按人均或畝均給予節水獎勵,主要對象為:積極采用噴灌、滴灌、管灌等高效節水灌溉和水肥、水藥一體化技術和設施進行節水的農民用水合作組織或用水戶,由高耗水糧食作物調整為耐旱高效糧食作物的農民用水合作組織或用水戶;二是以用水定額為標準,以實際用水低于定額的水量為節約水量,管理部門自行制定節水水量單價,按量給予節水獎勵。節水獎勵資金來源主要包括:一、水費收入、高附加值作物或非農業供水利潤、水權轉讓收入;二、國家、當地政府及有管部門專項資金款項;三、社會捐贈等資金渠道獲得的資金。

篇5

據統計,全國600多個城市中有一半以上城市不同程度缺水,沿海城市也不例外,甚至更為嚴重。目前我國城市供水以地表水或地下水為主,或者兩種水源混合使用,有些城市因地下水過度開采,造成地下水位下降,有的城市形成了幾百平方公里的大漏斗,使海水倒灌數十公里。由于工業廢水的肆意排放,導致80%以上的地表水、地下水被污染。

面對如此嚴峻的形勢,國家采取各種政策措施提倡和發展節水灌溉技術。目前應用最廣也是最為大家所熟知的便是滴灌節水技術。滴灌是目前世界上先進的節水灌溉技術,比管道灌溉節水55%,比漫灌節水80%。但是本文要介紹的痕量灌溉卻比滴灌還要節水40%~60%。

痕量灌溉的技術原理

痕量灌溉是指在滿足植物水分需求的前提下,通過特制的控水頭,將低壓水轉化成極細小的水流,以極其微小的速度(1~200mL/h),均勻、不間斷地直接輸送到植物根系附近的土壤。我們通常所講的常量灌溉是按噸每小時計算的,微量灌溉是按升每小時計算的,而痕量灌溉則是按毫升每小時計算的。

痕量灌溉是依據土壤毛細管作用原理,結合現代膜過濾技術而研發的一種新型節水灌溉技術。它以土壤毛細管力為基礎力,以極其微小的速率直接將水或營養液輸送到植物根系附近,均勻、適量、連續濕潤植物根層土壤,為植物長久供水。

控水頭是痕量灌溉技術的核心部件。控水頭腔中安裝濾膜,出水口處是很多根毛細管構成的毛細頭。控水頭實現了適量、均勻、連續不間斷地向植物供水的目標。

當控水頭出水口的毛細管與土壤接觸時,控水頭中的水會被土壤中的毛細孔隙自動抽出,在控水頭內部產生相當大的抽水力,迫使進水口處的水通過濾膜后流入控水頭出水口的毛細管中,并再次被土壤吸走。水分進入土壤后,除了毛細管力外,還受到重力和土粒中范德華力的作用,這些為水分移動提供了動力。植物根系吸收水分,根系周圍的土壤中水分減少,控水頭出水口附近較濕潤土壤中的水分在土壤毛細管力、重力和范德華力的作用下擴散到根系周圍土壤中,并最終經由根毛區表皮細胞被植物吸收。

控水頭如何防堵

通過設置合理的濾膜與出水口毛細管頭面積比,降低濾膜的透水流速。當面積比超過臨界值后,濾膜幾乎無法堵塞。在濾膜阻擋下的雜質會稀松地堆砌在濾膜表面,不僅不會阻擋緩速的水流,反而會變成一層層新濾膜。更大顆粒的雜質由于濾膜微孔過小,也無法堵塞濾膜。尤其是在管道灌溉中使用的普泉控水頭,其濾膜攔截的雜質會受到來自管道中動蕩水流的攪擾,雜質無法附著在濾膜上,成功避免了物理性堵塞。輸配水管網淺埋于地下后,管道內外溫度相對恒定,進而有效避免了灌溉水質相對較硬時,化學物質結晶析出而附著在管道內壁,堵塞控水頭這一現象的發生

同時,輸配水管網淺埋于地表下,處于黑暗不見光狀態,故難以為藻類及其他微生物創造適宜生存環境,有效避免了此類型生物性堵塞問題的發生。

根系會向控水頭生長,但控水頭的出口處是由很多根并列在一起的表面能強大的納米材料填充而成,且間隙遠遠小于植物根系直徑,從而完全杜絕了植物根系伸入出水口引起的堵塞。管路在負壓存在的情況下可以依靠控水頭繼續正常抽水運行而不發生水分倒吸。

技術特點

痕量灌溉具有高效節水、節肥、節能等環境友好的特性。痕灌管埋在地下,水分只濕潤作物根系附近土壤,避免了深層滲漏;隨水使用的肥料保留在土壤中或者直接被植物吸收。研究表明,痕量灌溉可比滴灌節水40%~60%,省肥20%~30%。痕量灌溉系統可以在無電的低壓條件下工作,與滴灌相比,節省了能源。

水質適應性廣。滴灌對水質要求較高。當水質不良,尤其是含有泥沙、化學沉積物等時,即使安裝首部過濾裝置也無法從根本上解決堵塞問題,不僅增加了系統成本,也極大地限制了滴灌技術的使用范圍。痕量灌溉依靠控水頭特有的膜過濾方式保證控水頭穩定工作不堵塞,因此水質的適應性更廣。

適用范圍廣。水源和電力條件是某一區域能否實施灌溉和采取何種灌溉技術的影響因素。微灌需要大容量的水源和持續電力,特別是過濾和壓力裝置的使用更離不開電力。痕量灌溉依靠控水頭獨有的痕灌膜結合毛細管束結構,自動完成抽水和過濾,因此對水源的適應性更加廣泛,即使在無電力供給的地區同樣可以出色地完成灌溉任務;痕量灌溉管材輕便、結構簡單、布設容易,能適應各種復雜地形。對于入滲率很低的緊實土壤,可選擇小流量的控水頭,對于保水力差的沙土,可選用大流量的控水頭;除了能適應干旱地區和保護地栽培外,還可廣泛用于垂直綠化、屋頂綠化、取水不便地區的生態改良和防沙治沙等方面。

結構簡單,方便維護。痕量灌溉系統構成簡單,只需要一個貯水器,用管道將其與控水頭連為一體,系統就會自動工作;痕量灌溉系統流量低,可進行長距離鋪設,在保證良好灌溉均勻度的前提下,痕灌管的最大鋪設長度可達500~600米,地埋毛管可使用5~10年,節約了干、支管道的使用量,減少了系統的投資;痕灌管不易堵塞且機械拉伸力強,能多年使用;由于控水頭的流量小,水壓低,管材的損傷小,維護的工作量很小;單眼機井控制面積增加,既緩解了水資源緊缺的壓力,也減少了打井的數量,節省投資。但是現在痕量灌溉管生產是半機械化,生產規模不大,目前價格較高,痕量灌溉管每米造價5~6元(滴灌帶0.2~1.0元/米),畝投資是2000~3000元(果樹)、4000~5000元(溫室),而滴灌畝投資為600~1000元。

推廣應用

目前痕量灌溉技術在西北(新疆、內蒙古)、西南(廣西)、中部(河南、山西)及華北(北京)等地區受到了廣泛的關注,已與當地政府和企業合作,完成了包括農業(甘蔗、溫室、果樹)、荒漠治理、城市造林、空間綠化等在內的多種領域示范。

篇6

一、傳統灌溉工程類型在現今的傳承

中國國土廣袤,地形地貌多樣,氣候變化萬千。既有逶迤起伏的丘陵山地,又有一望無際的平原;既有壯闊的高原,又有緩坦的盆地;既有西部內陸干旱半干旱區,又有東部季風濕潤區。為適應各地水文、地理等自然條件的復雜性,古代人民創制了多種多樣的灌溉工程類型,如引水渠道、陂塘堰壩、陂渠串聯、圩垸、井泉、坎兒井、御咸蓄淡等工程類型,這些工程類型在現今皆得到了繼承。可以說,我國當今的灌溉工程類型基本是古代創造而傳承下來的。

引水渠道主要修建于北方平原地區。北方平原面積廣大,因干旱少雨,河流密度不大,古代往往修建長距離的引用河水的灌渠工程。渠首處如河中水位過低不能滿足自流入渠流量要求,則建攔河壩抬高水位引水;如河中水位和流量能滿足灌區要求,則采用無壩引水型式。有壩引水最早的有戰國初在今山西太原晉水上筑壩建的智伯渠,及在今河北臨漳建的漳水十二渠。無壩引水有公元前256—251年間在今四川灌縣建的都江堰等。又因北方含沙量大的河流多,我國很早就引多沙河流進行淤灌和放淤,做到同時利用水、沙資源,既灌溉作物,又改良鹽堿地。漳水十二渠和公元前246年興建的關中鄭國渠皆引渾水灌溉,把大片鹽堿地改良成了沃田。建國以后,有壩引水和無壩引水灌渠發展很快,如陜西省,截至2000年底,全省有效灌溉面積達144.93萬公頃(主要為渠灌),新疆省干、支、斗、農四級渠道長30多萬公里[1]。在利用多泥沙河流的水沙資源方面,建國以后成就很大,還打破了自明清以后不敢引用黃河下游水的“”,進行引黃淤灌和放淤。目前,黃河下游已建成各類引黃灌區100多處,灌溉面積達到3000萬畝,每年引用黃河水量100多億立方米,利用黃河水沙放淤改土300多萬畝,發展水稻田120多萬畝,使鹽堿沙荒地變成了良田[2]。

陂塘堰壩主要建于南方山丘區。南方丘陵山區,雨量充沛,但水流容易流失,干旱是農業生產要解決的主要問題。為此,古代勞動人民因地制宜,創造了多種類型的陂塘堰壩蓄水工程,起到滯洪蓄水的目的。有在溪流上筑壩攔蓄水流的灌溉工程,稱之為“堰”、“壩”、“陂”、“堨”等;有在平地鑿池,或在谷口及高地水所匯歸處筑堤,就地潴蓄雨水的,稱之為“塘”或“蕩”。又平原地帶筑壩攔蓄水的工程現稱為平原水庫,利用天然山丘間的溝谷洼地蓄水的工程現稱為山谷水庫。大型陂塘工程以公元前600年左右楚國在淮南修建的芍陂為最早,兩漢時漢中、南陽、汝南地區陂塘工程很是發達,著名的山谷水庫有馬仁陂,平原水庫有六門陂、鴻隙陂等。東漢時進一步向南方發展,浙江紹興的鑒湖、余杭的南湖工程規模都很大。之后三國孫吳在江蘇句容興修赤山湖,西晉建丹陽練湖和新豐塘等。當時能因地制宜規劃布置陂塘,巧妙地利用地形興建平原水庫或山谷水庫,布設堤壩、水門和溢流設施,形成完整的蓄水工程體系。還創造了陂渠串聯工程類型,以對水資源更充分地加以調節利用,增加灌溉面積,提高灌溉保證率。建國后南方山丘地區大量興建陂塘堰壩工程。如1952年僅四川內江地區就累計新修和整修堰塘5萬多口。因平塘占地多,工程量大,總蓄水量不多,為此當地積極想法改進技術。1953年9月西南水利局組織基點工作組前往長壽縣,經查勘,在葛蘭場不遠名叫“鎖口丘”的地方,修建了當地第一口“山灣塘”。該地形肚子大,出口小,上面有較大集雨面積,下面耕地可自流灌溉。于是利用三面高一面低的地形,在低的一面修筑土壩,長40米,高3米,形成堰塘。此土方與蓄水的比例為1:10,比平塘1:1提高10倍效益。此后四川省水利廳將長壽縣修筑山灣塘的經驗向全省介紹。到1954年底,全省共建成各級“示范塘”1293口。1955年,“示范塘”迅速發展到17796口。到1985年,全省已有山灣塘61.11萬口,可蓄水261769萬立方米,有效灌溉面積715.48萬畝[3]。

陂渠串聯工程古代多建于淮河、漢水流域,工程布置多樣[4]。這種工程類型建國后稱之為長藤結瓜式灌溉系統。工程主要在南方丘陵山區修建,規模從小型發展到大型,從小網聯成大網,從開發小河流到利用大河流,從一個河系發展到與幾個河系相連。如安徽淠史杭灌區,自1958年至1982年,在淮河水系的淠河、史河及長江水系的杭埠河的上游建成佛子嶺、響洪甸、磨子潭、梅山、龍河口5座大型水庫,這些水庫成為多首制渠首,又沿崗巒起伏的分水嶺修建總干渠2條,干渠13條,以及分干渠和支渠358條,溝通了數條大河,灌區內修建中型水庫23座,小型水庫1100多座,連同塘壩21萬多口,以控制灌區內的地面徑流,灌區內流域之間水資源通過庫塘和渠道可得到調配,使安徽的六安、霍丘、壽縣、舒城、合肥等11縣市和河南的固始、商城等縣的廣闊丘陵和平原900多萬畝農田受益[5]。

圩垸水利工程主要分布在南方沿江平原、湖區、下游三角洲及濱海地區。這些地區地勢平衍,河湖密布,土地肥沃,水土資源豐裕,但易被水淹,沮洳下濕,極大地影響農業生產的進行。唐宋后,大力開河筑圩,排水御洪,興建獨具一格的水網圩田工程,把卑濕的“涂泥”之地,建成富饒的魚米之鄉。如太湖平原唐后期至五代時已建成規整的塘浦圩田水利系統。鄱陽湖區唐代已興修較大規模的防洪堤防工程,至清光緒六年(1880),鄱陽湖濱南昌、新建、星子、九江、都昌、波陽、余干、進賢八縣共有圩堤591所。建國以來,太湖平原繼續加強浚河筑圩工作,完善水網圩田系統。鄱陽湖區新建和整修了圩堤501座,堤線長2500公里,保障農田500萬畝,能抗御21.71米(1983年最高湖水位)的湖泊洪水位;湖區原有易澇面積330萬畝,經治理,使200多萬畝農田達到五年一遇以上的抗澇標準;還初步形成了一個大中小,蓄引提相結合的水利灌溉系統,使湖區農田的有效灌溉率達到80%以上[6]。

鑿井提取地下水灌溉,在地表水缺乏的北方地區很是重要。我國新石器時期已開始浚泉鑿井,春秋戰國時在園圃中鑿井灌溉已較普遍,之后不斷發展,到明清時期華北平原已形成大范圍的井灌區,水井型式多樣。20世紀50年代,廣大農村用于灌溉的水井大部分仍為土井,如華北平原建國初期有各種土井200多萬眼。20世紀60年代以后,灌溉土井漸被機井所代替。進入80年代以來,個體戶承包和聯戶經營責任制的發展,使得各種土井又發展起來。據1982年調查,僅天津、河北滄州、衡水等地區就有各種土井幾十萬眼。如滄州青縣,1982年有真空井6100眼,人工手壓井2000眼,各種大口土磚井5000眼;南皮縣有手壓真空井4500眼,機帶真空井4054眼,磚井358眼[7]。土井主要開發淺層潛水,潛水埋藏淺,雨水易滲入補給。而機井開采的是深層地下水,靠自然補給時間長。目前華北地區的京、津、河北省、河南省北部、山西省中東部已形成聯成一片的大范圍的地下水漏斗區,這是過量開采深層地下水,補給不易產生的重大問題。而開采淺層潛水一般不會引起地下水漏斗區。又淺井開采潛水后,降低了地下水位,有利于防止土壤返鹽,改良鹽堿地的效果顯著。開采潛水井淺,技術較為簡易,所費資金不多,農戶可自行管理應用,經濟上支出節省,適于小農經營。

此外,古代新疆吐魯番、哈密等地開鑿獨特的引取地下潛水的坎兒井,東南沿海防御海潮襲擊的海塘工程,及其他御咸蓄淡工程類型在現今也都得到了繼承和發展。二、傳統灌渠工程技術的繼承和發展

我國古代灌溉工程技術是我國人民在實踐中自行創造的,適應了各地的自然地理條件,因地制宜,類型多樣,內容非常豐富,不少工程技術在現今得到了繼承和發展。

傳統灌渠工程技術的繼承和發展主要體現在以下一些方面:如建國后都江堰灌區認真總結了興建無壩引水灌渠的傳統技術和傳統施工技術經驗,使這些技術更加發揚光大。水利部和水利水電科學研究院曾組織人員對溢流過水土壩的傳統技術進行研究和推廣,取得實質性的突破。又渠道防滲技術各地多利用當地材料發展傳統技術。傳統淤灌和放淤技術在繼承的基礎上也得到很大提高。成都平原的都江堰,建于戰國后期,是聞名于世的渠首為無壩引水的工程,在長期的歲修管理中,積累了豐富的引水、防洪和排沙技術經驗[8]。而防御洪水和清除泥沙是世界水利學界公認的兩大技術難題,都江堰卻破解了這些難題,創造了世界水利史上的奇跡。其技術經驗在多方面得到了繼承。一是灌區各分水口廣泛利用魚嘴分水分沙,布置旁側溢流堰(飛沙堰)泄洪排沙。如1962年修建的錦水河分水工程,在蒲陽河石壩子引水處,先在河中心修筑魚嘴,將蒲陽河分成左支清白江,右支錦水河,汛期蒲陽河洪水流量為800—1200米3/秒,錦水河可分洪300—400米3/秒,而錦水河分干渠只能進50米3/秒,多余的水量則由設在魚嘴以下600米的溢流堰泄回清白江,其工程布局與都江堰渠首工程的格局很相似。二是利用彎道環流原理,把進水口設在河道的凹岸,引取清水。都江堰渠首這種布置方式在灌區得到廣泛的應用。如1962年所建蟇水河引水工程,引水比很小,采用無壩引水方式,修筑了弧形導水堤,形成較穩定的凹岸,在凹岸頂點稍下游處建進水閘,推移質沿主河槽左側凸岸排往下游,進水口一直沒有被淤。四川省當今修建的無壩引水灌渠是很多的,其工程技術深受都江堰無壩引水工程技術的影響。如果河道的水位和水量不能滿足灌區引水要求,則需要建閘壩抬高水位或形成水庫取水。傳統技術所筑的壩一般為土石壩、堆石壩和砌石壩。1949年建國后,在水利水電事業建設中,壩工建設有很大發展,到1990年已經修建82900多座水壩,在這些大壩中,土石壩占絕大多數。已建的2680多座30米以上的高、中壩(壩的用途包括引水、蓄水、發電等),土石壩約占80%,砌石壩約占14%,混凝土壩約占5%[9]。采用土石壩可以利用當地材料,節省工程量,這是我國最早修建,并得到廣泛應用的壩型,目前在中低壩中仍大量采用土石壩,說明傳統壩工得到較多的繼承和發展,特別是對過水土壩的研究和應用,成績較大,體現出傳統壩工技術持久的生命力。

在今湖北省荊門市北部的仙居河上,有一座建于同治十三年(1874)的趙家閘灰土護面過水土壩[10]。該壩由當地鄉民修建,建成100多年來,經歷無數次洪水過流,1935年壩頂過流水深達3.9米,竟未被沖毀,大壩至今依然完好,能使兩岸3000畝農田受益。趙家閘壩高8米,壩頂長47米,基礎為板狀砂巖,壩身由粘土夯筑,外包1米厚灰土夯筑層。這種由夯實粘土外包灰土保護層作為河道滾水壩的獨特建筑方式,國外從未見有報導。除趙家閘外,百余年前興修的過水土壩還有湖北荊門黃鮑閘,此閘建于1859年,壩高5米,1935年大水堰頂水深達3.9米,未沖毀,至今仍安全運行。此外,山西平遙梅槐頭、黎基壩等也是過水土壩,這些壩都較低,只有5—10米高。

受古老過水土壩的啟示,1958年,清華大學應屆畢業生組成過水土壩設計組,對過水土壩進行不透水面板的試驗,肯定了這種壩型的優點,還提出修建時要注意的技術要求。1975年8月,河南發生暴雨,使50年代治淮工程建成的兩座水庫——板橋和石漫灘土壩漫頂。于是土壩過水問題被再度提起。水利水電科學研究院對許多省市進行土壩過水的調查,發現1958年后不少地方按清華大學的辦法修建的過水土壩,經多年洪水考驗,運用良好。從1975年起,吉林、安徽還修建了瀝青材料護面的過水土壩。1980年10月,水利部委托吉林省召開土壩過水經驗交流會,將各地經驗進行交流。1983年水利水電科學院在室內試驗的基礎上,先后在山西省嵐縣上明水庫和內蒙古東勝市武家溝建成兩處灰土水泥土過水土壩,經歷數年風化凍融和幾次較大洪水的考驗,工程完好無損,節省工程造價1/3以上。可見,我們祖先創造的灰土溢流壩具有很大的現實意義。據了解,國內已建成的各類壩中,90%以上是土壩,而其中66%沒有泄洪建筑物。因此,讓土壩的一部分過水,或在已建成土壩上加修溢洪道,也是很現實的課題。故而傳統的過水土壩工程技術仍有發揚之必要。

傳統施工技術以寧夏引黃灌區的草土工程(俗稱“埽壩”、“卷埽”)和都江堰的榪槎、竹籠、干砌卵石等工程最具特色。寧夏引黃灌區,在1960年青銅峽樞紐建成以前,均為無壩引水,灌區普遍使用草土筑壩。如春季歲修,用草土封堵渠口,再進行修浚;用草土修筑渠河護岸,及橋、涵、閘、斗和護坡;修筑臨時性的攔水壩等工程。元代寧夏水工修筑埽工已很出名[11]。灌區千百年來,草土工程一直應用于各種渠道工程。它具有就地取材,造價低,技術簡便,施工快,穩定和防滲漏性好,抗震性強,對基礎清理要求不高,及拆除容易等優點。建國以來,寧夏引黃灌區的草土工程,在各地大型水利水電圍堰工程上相繼使用。如1956年修筑甘肅省蘭州市供水廠,其進水口黃河圍堰工程首次使用草土工。之后,劉家峽、鹽鍋峽、青銅峽、三盛公、陜西省石泉石門電廠漢江進水口圍堰、浙江省黃壇口電站護坦圍堰,1979年援非洲建馬里電站護坦圍堰等,都取得了成功,且費用省,進度快。之后,人們對這一傳統技術經驗系統地進行了總結[12]。

都江堰灌區歷年維修管理都采用傳統的榪槎[13]、竹籠[14]、干砌卵石、樁工[15]、羊圈[16]等施工技術。它們的優點主要能就地取材,技術簡易,施工方便,投資節省。一般應用于截流分水、筑堰護岸、搶險堵口、整治河道、維修渠道、保護橋閘堤堰等工程[17]。目前都江堰灌區歲修截流工程仍用傳統的截流方法,用的是榪槎、竹籠、卵石和黃泥。歲修時內江架設榪槎后,截流合龍只需40多分鐘。這種截流方法人們認為是一種生態型的截流技術,無機械的噪雜聲,體現了人與自然的和諧相處,而且經濟、合理、安全。

渠道加以防滲措施可減少渠水的滲漏損失,提高渠道有效利用系數,這在水資源缺乏的北方尤其重要。傳統渠道防滲技術措施主要有夯土、砌石、砌磚、鋪灰土、鋪草皮等,這些防滲措施就地取材,施工簡便,經濟實用(比混凝土、塑料薄膜、瀝青材料襯砌省費用),防滲效果也顯著[18],各地多有應用,并不斷改進技術。

灌渠還采用地下輸水管道,這種設施具有節水和省地的優點。早在3000多年前的殷商時代,城市中已鋪設地下陶水管道,這在安陽殷墟、鄭州洛達廟商代遺址中皆有發現。元代《王禎農書·農器圖譜集之十三》所載陰溝,即行水暗渠也,是一種用磚砌的暗渠。山西省一些城鎮幾百年前的陶管下水道一直使用至今。20世紀60年代,山西翼城縣利民灌區試驗用陶管修建灌溉輸水工程,但未能成功運行。1974年山西臨汾市屯里井灌區試驗陶管灌溉輸水,獲得成功,多年運行狀況良好,使用年限可達40年。在進行經濟效益分析后,認為這種工程還是比較經濟的[19]。又河南省偃師縣東寺莊1957年就修建了地下瓦管渠道灌溉網[20]。之后,傳統地下輸水管道技術不斷發展。現在將低壓管道輸水灌溉,簡稱為“管灌”,這一技術已成為目前我國北方地區一種很好的節水灌溉措施。80年代末,水利部將“管灌”作為北方農田全面節水的基礎設施來抓。據統計,目前我國“管灌”面積有4500萬畝,其中河北、山東、河南、北京、天津等省市的“管灌”技術發展很好,僅山東、河北、河南三省的“管灌”面積就達266.67多萬畝[21]。這項技術具有省水、省地、省工、節能、省投資等優點,值得進一步發展推廣。此外,江蘇無錫縣人多地少,為了節省土地,20世紀60年代以后發展“三暗”工程11。“三暗”工程是灌水暗渠、排水暗溝、滲水暗管三者的簡稱,這些暗渠溝皆用灰土筑成,采用的是傳統施工技術。1965年冬無錫埝喬公社劉巷大隊建成第一條灰土暗渠,至1978年春全縣已建成暗渠2588公里,灌溉面積50余萬畝,占農田總數的62%。從1973年開始又進行暗溝、暗管的建設,與暗渠配套使用,形成灌、降、排、調、控綜合運用的立體水利系統,為建設噸糧田創造了條件。“三暗”工程與明渠、明溝、明墑相比,具有提高土地利用率,灌水快,排水暢,降水效果好,減少滲漏,農機操作方便安全,減少歲修,取材易,造價低,節省水旱田開明溝用工多等許多優點。“三暗”工程在農田水利建設中的運用,實是在傳統技術基礎上的創新,這為高速發展農業,實現農業現代化邁出了新的一步。

又石質倒虹管道可視為特殊的地下輸水管道。清代嘉慶十四年(1809),四川合江縣鎖口鄉劉士朝主持修建了一條引水過河灌溉的渠堰,渠道過河處設置了石質倒虹管,全長266米,水頭26米,進出口高差僅0.407米。管道用堅石預先鑿成63.5×40×40厘米的承插式管節,內徑13.5厘米,用糯米粥拌石灰作為管與管間膠結材料,并用這種材料抹平管內壁,以減少摩擦阻力。石質倒虹管能承受較大強度的水壓力,這一倒虹管至今保存完好。解放后此種石質倒虹管在合江縣得到了推廣應用[22]。

我國北方含沙量高的河流多,我國人民早在2000多年前已進行引洪灌溉和淤地活動,發明了淤灌和放淤技術,以利用河流中的水沙資源。在長期的歷史實踐中,積累了豐富的技術經驗,尤其在宋代熙寧年間,政府曾組織空前規模的大放淤活動,取得選擇適時放淤水情,做好淤田工程,預籌退水出路,正確處理放淤與防洪,放淤與航運等許多技術經驗。這些技術在現代進一步得到繼承和發展。如陜西省傳統引洛灌區,現已突破了引水含沙量不得超過15%(重量比,相當于166公斤/立米)的規定,引進含沙量高達60%(965公斤/立米)的渾水進行淤灌,基本解決了灌區汛期水量供需之間的矛盾,并改良了大片鹽堿地。當今引洪漫地(放淤)已作為水土保持和農田基建的一項內容被得到重視。如關中趙老峪流域是古老的放淤區,下游富平縣境內有引洪漫地34000多畝,是將上游銅川市境內來的洪水泥沙,全部引入地中淤漫。漫過的地,每畝畝產400斤,有的甚至超過千斤,多年來,發生大暴雨,下游都不發洪水,原來的河床,現在變成了農耕地。河北省張家口地區通橋河引洪灌區,面積11萬畝,上游河道流域面積3060平方公里,引洪能力每秒450立米,多年來河道上游洪水基本上全部不出灌區,保護了下游的農田和村鎮。萬全縣在五道沙河沿岸共建大小引洪渠道800多道,總引洪能力達863米3/秒,一般年引洪水總量為2000萬立方米以上,初步達到大水不出縣的水平。由于一般洪水已不流入洋河,從而減輕了下游河道和水庫的泥沙淤積[23]。可見引洪漫地能起到良好的水土保持作用,這也可認為是傳統技術在今天的發揚。三、傳統塘堰和開發地下水工程技術的繼承和發展

歷史上山丘區的攔蓄水工程統稱為塘堰、塘壩,有“堰”和“塘”之分,又有山塘(山灣塘)和平塘之分。建國后大力修筑山灣塘,一些南方省區山灣塘已達數十萬座。有些地區對老式塘壩加以改造,以增加其蓄水量。如安徽省肥西縣對丘陵區沖洼里的攔沖塘,將原有塘底挖平,挖出的土墊高塘埂,增加了塘的蓄水深度;或把攔河壩加長增高,成四面筑埂式;在較大沖洼里,根據地形,或在“水深”處建塘,加高塘埂,“水淺”處不建塘,仍為田,或上下沖兩面筑埂成塘;或建成層遞式,高處蓄水灌高地,低處蓄水灌低地,頭層塘的放水渠兼作第二層塘的引洪溝,第二層塘的放水渠,兼作第三層塘的引洪溝,做到有層遞的引蓄,有層遞的灌溉。通過改造,蓄水深增加,老式塘壩蓄水面積與其灌區耕地面積比為1:4.6,改造后為1:9,滿足了淺丘區農田灌溉的需要[24]。

我國北方地區,在地面挖掘或在洼地筑埂形成的攔蓄徑流的工程叫澇池、坑塘等。建國后,北方地區群眾繼承以往的傳統做法,繼續修筑澇池,澇池數量發展很快。如陜西省黃河流域內在1956年有澇池1240座,1985年達8940座,30年增加6.21倍,總容量2588萬立方米。北方陜、甘、晉、內蒙、青、寧、豫七省(區)1985年黃河流域共有澇池19.8萬座,總容量8343萬立方米[25]。華北平原滄州地區通過開挖坑塘,攔蓄降雨徑流,滯瀝、除澇、灌溉,取得了治理旱、澇、堿的經驗[26]。原來在20世紀50年代末,華北平原大搞地上蓄水灌溉,不重視排水,造成了土地的次生鹽堿化。進入60年代,只排不蓄,大量水資源白白流失。70年代,大力發展井灌開發利用地下水,但由于深機井布局不合理,使得地下水位普遍大幅度下降,出現了大面積的漏斗區。淺井區多年只采不補,地下水位也普遍下降,使許多淺井報廢,而轉向打深機井。地表水由于連年的干旱和上游節節攔截,河道全年斷流。通過多年的實踐,人們逐漸認識到,要利用傳統的坑塘設施,攔蓄降雨徑流,散蓄散排,解決抗旱灌溉水,雨時將澇水排入其中,只要注意把坑塘蓄水位控制在返鹽臨界水深以下,并與溝渠連通,就不會引起鹽堿化。坑塘深度不宜少于3—4米,一般應深5—7米,面積15—30畝,最大不超過40畝。這樣就解決了長期存在的“旱、澇對立”,“排灌矛盾”,使瀝水轉化為灌溉水源,還能利用坑塘采補地下水。歷史上黃淮平原因為年際、年內的降雨量分布極不均衡,出現水少時強調修筑陂塘蓄水灌溉,水多時強調開挖河溝以排除洪澇和防止土壤返鹽。旱澇堿問題,排灌矛盾得不到妥善解決。而滄州地區在近30年來,通過改進傳統的坑塘技術,積極開挖和改進坑塘,將坑塘與井、渠聯合調控,較好地解決了旱、澇、堿問題,這一方法亦成為治水改土的一條重要途徑。

我國古代在開發利用地表水的同時,也很重視開發利用地下水,主要通過挖泉鑿井加以利用。建國以后,傳統的打井方法和提水機具繼續使用,并加以改良,尤其是開鑿筒管井的技術進展較大。筒管井的雛形在清代已經出現,清代郭云升《救荒簡易書》卷三已載有增加新、舊井出水量的方法:旱年將兩根已打通各節的長竹竿插入井底數丈,則“井水泉”。此方法簡便,又能增加出水量。現代稱由上部直徑較大的筒井和下部的管井聯合而成的井為筒管井。在筒井的井底加鑿管井,可增加出水量;又筒井開挖過深施工不易或不經濟,筒管井則比同樣深的筒井更經濟些。1956年河南省創制了一種鑿井方法,稱為“56”打井法。其井結構上部為8塊扇形磚砌筑,形成直徑為0.5米的小磚筒井,下部為木管管井。這種井取用幾層含水層,出水量大增。之后,筒管井又發展為水柜,即將筒井部分用大的集水坑代替,坑底再加鑿幾個管井。單個井又發展為井群,各井互相通聯,統一集中管理。

開鑿傳統土井的好處是很多的。土井主要開發淺層潛水,埋藏淺,雨水當年即能補給,一般不會產生地下水漏斗區。開采潛水后降低了地下水位,能防止土壤返鹽,達到改良鹽堿土的目的。目前采取井、渠結合,或井與渠、坑塘結合,河道節制閘、深渠與淺井結合等方式。如在枯水季節利用淺井,提取地下水灌溉農田,降低地下水位,騰空“地下水庫”庫容;汛期豐水季節,通過渠道引水灌溉和蓄水側滲,補給“地下水庫”水量。人們已認識到解決華北平原土壤鹽堿化的主要途徑是井渠結合的方法,該地區的灌溉抗旱,也形成以井灌為主,井渠結合的方式。

關于提取井水的工具,群眾也運用傳統汲水工具的工作原理,演化和革新出一些簡易的汲具。如拉水井,其原理與古代渴烏利用筒內形成真空,產生壓強差汲水相同。其制作簡易靈巧:用一根長約八、九米的八號鐵絲,一端接一小小的活塞,塞入一直徑約30毫米的塑料管內,管的下端塞一木制進水活門,上端將露在管外的鐵絲彎成鉤形,然后將塑料管裝入打入地下的外井管里,一個拉水井就做成了。制成一眼拉水井全部費用僅50元(1993年價)左右[27]。由于打井簡便,取水方便,不花水錢,所以拉水井在一些地區推廣開來,幾乎達到每戶一井,甚至一戶數井的程序,有些菜園、瓜地也建造了這種井。

四、傳統圩田水利和海塘工程技術的繼承和發展唐后期至五代吳越時期,太湖平原已形成縱橫塘浦交加圩圩相接的水網圩田系統,皖南沿江平原亦建成一些大圩。宋代以后,圩田建設更加興盛,并發展至長江中游兩湖平原、鄱陽湖平原和珠江三角洲等地區,更加講究圩田修筑方法,提出“筑堤、浚河、置閘”是筑圩的三項基本技術要素,“缺一不可”[28]。又出現了分區分級控制和聯圩并圩等圩區治理技術。這些卓越的技術經驗在當今得到進一步的繼承和發揚。

太湖下游蘇州地區地勢低洼,歷史上修筑了大量的圩田。建國后,蘇州地區在繼承前人技術經驗的基礎上,總結出圩區治理的“四分開,兩控制”原則,即內外分開、高低分開、排灌分開、水旱分開,控制溝港水位、控制地下水位,以全面解決洪、澇、旱、漬各方面的問題。許多圩子和圩區治理時皆遵循這一技術原則。如蘇州地區昆山縣同心圩由低洼低產圩田改變成高產穩產農田,重要的就是正確實行了“四分開,兩控制”的水利技術原則。同心圩圩形長方,南北長3.5公里,東西平均寬1.8公里,總面積6.3平方公里(9380畝),其中耕地面積6300畝。該圩是1958年由許多零散小圩聯并而成,聯并前的各個小圩圩岸單薄,河網零亂,田塊碎小,土壤板結,抗洪澇能力低。聯圩時,加高培厚圩堤,同時開挖了一條長3.5公里的中心河。之后又整治圩內水系,發展機電排灌,田間深埋排水暗管,按“四分開,兩控制”原則進行整治[29],提高了抗洪排澇能力,特別是地下排水技術,突破了傳統圩田水利技術,具有很大的創造性。這項技術70年代被江蘇省水利廳加以推廣。到90年代,低洼圩區治理從聯圩并圩,利用老河網,已發展到以治理澇漬為主,實行高筑圩,雙配套(閘站),四分開(內外分開、高低分開、灌排分開、水旱分開),三控制(控制內河水位、控制地下水位、控制土壤適宜含水量)。一些條件好的圩區,發展田間“三暗”工程,進行暗灌、暗排、暗降,為農業的高產創造了基本條件。于是“四分開,三控制”也成為其他圩區治理的基本技術原則。我國東南沿海很早就修筑海塘工程,以防御海潮的侵襲,保護農田和城鎮的安全,江浙海塘是修筑的重點地段。東漢時已在錢唐縣建防海大塘,三國時孫吳在金山筑咸潮塘,唐代時已在江浙沿海建成系統海塘工程,五代至明清頻繁地興修海塘,不斷改進海塘結構。五代以前所筑海塘都是土塘,之后海塘結構從土塘逐步發展到竹籠木樁塘、柴塘、斜坡式石塘、直立式石塘、魚鱗石塘等,每一類海塘結構又有多種型式,以適應不同的潮勢和土質,同時還修筑了護塘、護灘和挑溜工程。

目前江浙海塘,仍有土塘、各種柴塘和石塘,有些是清代一直沿用到現在,清代修建的條塊石塘和魚鱗石塘,“到目前浙西海塘尚有約80公里,仍屹立海濱”[30]。建國后繼承了“魚鱗石塘”這種型式,在材料等方面加以改進,建成“新魚鱗石塘”。如1955年在海寧縣建筑的“新魚鱗石塘”,塘身上部采用水泥沙漿砌條石,下部采用水泥沙漿混凝土塊,塘頂蓋面石和塘底蓋樁石均為混凝土塊,基樁采用鋼筋混凝土樁,這樣的海塘工程更能抵御洶涌的海潮沖激。在海鹽、海寧、平湖、紹興等地也修筑了一些不同型式的“新魚鱗石塘”[31]。可見結構堅固、耐久的“魚鱗石塘”,今后仍是一種可繼續采用的較好的海塘結構型式。此外,還可借鑒傳統的海塘工程設計技術思想,如根據不同的海岸地質和動力條件,因地制宜采用各種不同的海塘工程結構,使海塘工程更加牢固耐久。

總之,我國在數千年修建灌溉工程的實踐中,創造了眾多的水利工程類型和卓越的灌溉工程技術經驗,體現了我國勞動人民杰出的智慧。這些傳統的工程和技術是適合我國各地的自然、地理條件的,體現了因地制宜的原則,所以具有很強的繼承性。從工程類型來看,大致北方多興修引渠灌溉工程;南方的山丘區以蓄水塘壩為主,低洼平原以水網圩田為主,沿海則修筑海塘、堰閘等拒咸蓄淡工程;江淮地區位于南北過渡地帶,多修建陂渠串聯工程。北方還發展井灌,新疆修筑坎兒井等。這些多樣的灌溉工程類型經歷了數千年的實踐檢驗,具有強盛持久的生命力。又傳統灌溉工程多利用當地具有的土、石、木等建筑材料,這些材料經濟適用,施工技術群眾易于掌握,現今各地在修建灌溉工程時仍較多采用。不少傳統灌溉工程技術內涵豐富,具有合理性和科學性,在現今仍能吸收利用,有的甚至能解決技術難題。自古以來工程技術隨著社會的發展不斷進步,同一個技術在以往的基礎上逐步提高,應用范圍擴大,還常出現創新技術。我們要總結工程技術發展的規跡,尤其要重視探討傳統工程技術思想,如灌溉工程規劃思想、設計思想、水利家的治水思想,水利著作中的水利理論認識,及人們對技術發展內部規律的認識等,這些思想往往能給我們以重要的啟迪和借鑒作用。例如都江堰的系統工程規劃設計思想,北方多沙河水土資源利用的設計思想,區域治水規劃思想等都是前人給我們留下的珍貴遺產,需要繼續發揚光大。此外,傳統工程技術具有簡便、經濟、實用等諸多優點,我們應吸取其精華,用現代技術改造其不足的方面。如新疆坎兒井,具有能自流灌溉,不用提水工具;水質優良,水流穩定;冬季不封凍,可供全年灌溉和飲用;施工設備簡單,農戶易于操作;水行地下,能減少蒸發和避免風沙的侵襲等優點。但其開挖和維修工程量大,工作環境艱苦,費時費人力,目前掌握此技術的人員已經很少了。所以要改進坎兒井的挖掘技術,采用機械挖進提升設備,改善勞動條件,加強對坎兒井的管理和維護,使之發揮更大的作用。建國初期,吐魯番地區的吐、鄯、托三縣幾乎全靠坎兒井及泉水灌溉,后來修建了防滲渠道、小型水庫和機井等水利工程。目前吐魯番地區利用地表水3.88億立米,利用地下水9.94億立米,總的用水量增了幾億立米,但坎兒井水和泉水的水量都顯著減少了,代替它們的是每年用機井提取利用地下水四至五億立米,原來不花錢的泉水和坎兒井水,現在變成了要支付電費和油費的機井水。故有人主張要大搞坎兒井的維修和改建工程,并把它作為今后該地區水利建設的主攻方向[32]。所以我們要認真地總結傳統灌溉工程技術,使之與現代技術相結合,從而在水利建設中發揮更大的作用。

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我國人口眾多,對糧食的需求一直是比較大的,加強農業生產力和生產效率的發展,是全社會都非常關注的問題。隨著經濟和社會的全面發展,人們逐漸對新型農業生產技術的應用重視起來,不僅要求在農業生產中,提高農作物的產量,更要求強調對資源的合理利用,這樣才能夠達到可續發展農業生產的目標。農業生產離不開水資源,而水資源的充足也是人類生存的重要條件,在社會生產水資源的無節制利用的同時,水資源逐漸匱乏成為需要引起全社會重視的問題。因此,在現代農業生產中,節水灌溉技術的運用是農田水利灌溉中主要的技術措施。

1 我國農田水利建設中節水灌溉技術運用

農田水利建設是發展農業生產的重要措施,但是在農田水利工程的建設和應用中,還存在著很大程度上的浪費。根據生態環境與社會發展共同進步的思想,提升農田水利應用中結束措施的應用程度是非常關鍵的。下面本文將對我國農田水利節水灌溉技術運用的主要措施進行分析,主要有以下幾個方面。

1.1 水在輸送環節的節水措施 在水輸入到農田的過程中很容易產生水資源的浪費,因此,在輸水的過程中應該采取適當的措施來節約水資源。我國在輸水的過程中傳統的做法是挖土成渠將水輸送到農田,但是這樣的輸送方法使得水在輸送的過程中就蒸費了很大一部分。所以,我們在輸送水的過程中可以采取以下辦法來減少水資源的浪費:首先,我們可以在輸水的渠道上下工夫。我們可以將輸水的渠道修建成為防滲透的渠道,可以采用適當的材質來進行防滲渠道的修建。此外,我們也可以采用管道輸水的辦法來進行節水。管道輸水可以有效的改善輸水過程中水面蒸發和滲透浪費的現象,能夠在輸水過程中有效的節約水資源。

1.2 農田水利建設中節水灌溉技術 我國農田水利建設中節水灌溉技術主要包括微灌、噴灌、步行式灌溉、低壓管道輸水等。這些不同的灌溉技術適用于不同的環境,當環境不同時,我們應該要選擇合適的節水灌溉技術來進行灌溉。其中,微灌技術一般會涉及到滴灌、脈沖灌溉、微噴等。采取微灌技術的最大的優點就是能夠在灌溉的過程中嚴格的控制用水量,能夠在最大程度上節約農業用水。噴灌技術則需要在灌溉的時候結合一定的設備來進行操作。噴灌技術是所有供水技術中運用的最廣泛的一種技術,它能夠提高農作物對水資源的吸收效率,從而節約農作物需要消耗的水資源。步行式灌溉技術具有能夠高效改善灌溉水平的作用,能夠在最大程度上節約農田用水。低壓管道輸水一般是通過提取地下水資源來進行灌溉,這種技術是運用管道技術將水輸送到需要用水的區域,是一種非常普遍的地面灌溉方式,能夠有效的提高農田水資源的利用效率。

1.3 農田水利建設中節水灌溉系統的介紹 農田水利建設中節水灌溉系統制度主要包括不完全灌溉和水稻薄淺濕曬灌。農田水利建設中節水灌溉不完全灌溉是在農田水利建設中節水灌溉時選擇適當的方式來進行灌溉,從而保證農作物的產量。但是,這一節水灌溉系統制度的單位水量得到的農作物產量并不是最高的。而水稻薄淺濕曬灌是現代水稻灌溉技術常用的措施,能夠有效的保障水資源最大程度上得到節約。這一節水灌溉系統制度主要是利用了水稻的生長原理:水稻在早期生長的時候主要運用的是較為深層的水資源,采取漫灌、串灌等方法進行灌溉的效果不是很明顯,而通過薄、淺、濕、曬等制度進行灌溉,是能夠有效的節約水資源的。

2 農業節水技術推廣中應注意的要點

農業生產是保證人們正常生活得基礎,科學發展農業生產不能夠以犧牲生態為代價,但是在農田水利建設和應用的過程中,采取相應的節水措施,必然會導致一些問題的出現,對這些問題必須要進行及時妥善地處理,以保證我國農業生產不會受到影響。針對來自各種因素與條件的制約和阻礙,只有在不斷探索解決這些問題的方法與途徑基礎上,才能取得節水、增產、增效的推廣應用,促進節水型社會建設的發展。

2.1 根據作物類型和水土條件,因地制宜選用農業節水灌溉技術 水資源對于農作物來說是至關重要的,傳統農田水利灌溉中,沒有充分考慮到作物種類及農田水土條件等對書資源利用率的影響,因此,造成了用水與需水之間的不對等。現代農業生產情況先,對農田水利灌溉技術的運用,應根據種植的作物類型和當地的農田水土條件,因地制宜地選用農業節水灌溉技術。對產出效益相對較低的大田糧食作物,在采用農業節水技術中,應重點考慮以改進地面灌溉方式為主體的節水灌溉技術,加強對資金投入較小的減免冬灌機械化免耕秸稈覆蓋技術和膜壟溝灌技術的研究和成果的推廣應用。在條件允許的情況下,也可適當選用投資相對較高的噴灌和滴灌技術。

2.2 依據農業種植結構調整方案,確定各類農業節水技術 因作物對水資源需求量的差異,降低需水量大農作物的種植比例,能夠在很大一定程度上保證農田水利節水技術的運用效果。根據農業種植結構調整方案,即壓縮耕地面積擴大林草面積壓縮糧食面積,擴大經濟作物面積,壓縮高耗水作物

面積,擴大低耗水作物面積,確定各類農業節水技術,從而有效提高單方水的經濟產出和效益。

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(一)滴灌的優缺點

1.水的有效利用率高在滴灌條件下,灌溉水濕潤部分土壤表面,可有效減少土壤水分的無效蒸發。同時,由于滴灌僅濕潤作物根部附近土壤,其他區域土壤水分含量較低,因此,可防止雜草的生長。第三,滴灌系統不產生地面徑流,且易掌握精確的施水深度,非常省水。

2.環境濕度低滴灌灌水后,土壤根系通透條件良好,通過注入水中的肥料,可以提供足夠的水分和養分,使土壤水分處于能滿足作物要求的穩定和較低吸力狀態,灌水區域地面蒸發量也小,這樣可以有效控制保護地內的濕度,使保護地中作物的病蟲害的發生頻率大大降低,也降低了農藥的施用量。

3.提高作物產品品質由于滴灌能夠及時適量供水、供肥,它可以在提高農作物產量的同時,提高和改善農產品的品質,使保護地的農產品商品率大大提高,經濟效益高。

4.滴灌對地形和土壤的適應能力較強由于滴頭能夠在較大的工作壓力范圍內工作,且滴頭的出流均勻,所以滴灌適宜于地形有起伏的地塊和不同種類的土壤。同時,滴灌還可減少中耕除草,也不會造成地面土壤板結。

雖然滴灌有上述許多優點,但是,由于滴頭的流道較小,滴頭易于堵塞;且滴灌灌水量相對較小,容易造成鹽分積累等問題。

(二)滴灌系統的組成

滴灌系統由水源工程、首部樞紐(包括水泵、動力機、過濾器、肥液注入裝置、測量控制儀表等)、各級輸配水管道和滿頭等四部分組成,其系統主要組成部分如下:

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關鍵詞:節水灌溉;低壓管道;防滲;噴灌;微灌;滲灌

我國是一個農業大國.農業是用水的大戶,占總用水量的大部分,約占全國用水的70%。目前,一方面我國農業處于缺水的狀態下,但另一方面農業用水還存在著水資源嚴重浪費的情況,水資源利用率較低。所以需要加大農田灌溉過程中對先進節水灌溉技術的應用,有效降低農業用水量,提高灌溉水的有效利用,這也是建設節水型社會的迫切需要。

1. 節水灌溉技術的內涵

節水灌溉技術是比傳統的灌溉技術明顯節約用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的總稱,以最低限度的用水量獲得最大的產量或收益,也就是最大限度地提高單位灌溉水量的農作物產量和產值的灌溉措施。“節水灌溉”的真正涵義是在充分利用降水和土壤水的前提下,高效利用灌溉用水,最大限度的滿足作物需水,以獲取農業生產的最佳經濟效益、社會效益、生態環境效益。灌溉水從水源到田間要經過幾個環節,每個環節都存在水量無益耗損;凡是在這些環節中能夠減少水量損失、提高灌溉水使用效率的各種技術和措施,均屬于節水灌溉的范疇 [1]。

2. 節水灌溉技術的發展現狀

灌溉用水從水源到田間,到被作物吸收,形成產量,主要包括水資源調配、輸配水、田間灌水和作物吸收等四個環節。在各個環節采取相應的節水措施,組成一個完整的節水灌溉技術體系,包括水資源優化調配技術、節水灌溉工程技術、農藝及生物節水技術和節水管理技術。其中節水工程技術是該技術體系的核心,已相對成熟并得到普及,其他技術相對薄弱,急需加強研究開發和推廣應用。

2.1 灌溉水資源優化調配技術

主要包括地表水與地下水聯合調度技術:灌溉回歸水利用技術、多水源綜合利用技術、雨洪利用技術。

2.2 節水灌溉工程技術

節水灌溉工程技術直接目的是減少輸配水過程的疏漏損失和田間灌水過程的深層滲漏損失,提高灌溉效率。主要包括低壓管道輸水技術、渠道防滲技術、噴灌技術、微灌技術、滲灌技術、改進地面灌溉技術等技術、覆膜灌技術、痕灌技術、控制灌溉技術。

2.2.1 低壓管道輸水技術

低壓管道節水灌溉即是利用低壓輸水管道代替傳統輸水土渠,將水直接送到田間溝畦灌溉作物,以減少水在輸送過程中的滲漏和蒸發損失。低壓管道技術一次性投資較低(與噴、微灌相比),設備簡單,管理方便,是一種農民喜愛的方式。經過廣大科研人員的努力,在低壓管道輸水管材中取得了一定成果。現在主要有塑料管,當地材料管(塑混凝土管、砂土水泥灌等)以及現場連續澆筑混凝土管和地埋軟管等管材[2]。低壓管道輸水技術在我國北方井灌區已經普及,但大型自流灌區尚處于試點階段。

2.2.2 渠道防滲技術

采用混凝土護面、漿砌石襯砌、塑料薄膜等多種方法進行防滲處理,它比普通土渠減少60%~90%的輸水損失。在我國,渠道輸水是農田灌溉的主要方式,渠道防滲灌溉面積占節水工程總面積的50%以上。在渠道防滲材料方面,對提高灰土的早期強度及減少縮裂縫,提高水泥土的抗凍及抗烈性,提高砌石和混凝土材料防滲效果等方面都進行了比較系統的研究。在防滲渠道斷面形成防滲渠道的凍害機理及防凍措施:防滲渠道的施工技術等方面均進行了大量的研究,并取得了重大進展。在防滲渠道斷面形成方面,對于小型渠道研究并推廣了U型斷面剛性材料防滲渠道;對于大中型渠道,研究提出了弧形坡腳梯形斷面和弧形底梯形斷面渠道。在防滲渠道的凍害機理及防凍措施方面已從定性的認識發展到定量的研究成果。在施工方面,逐漸向半機械化和機械化邁進。

2.2.3 噴灌技術

噴灌是利用專門的設備(動力設備、水泵、管道等)將水加壓后通過噴頭分散成細小的水滴,均勻的噴灑在田間進行灌溉的一種灌溉方式。和傳統的灌溉方式相比,噴灌可以節水30%~50%,并且灌溉均勻度高,節省勞力50% [3] 。推廣先進的噴灌技術,使農業灌溉噴灌化,是節水的重要措施之一。

2.2.4 微灌技術

微灌是一種新型的高效用水灌溉技術,包括滴灌、微噴灌、涌泉灌和地下滲灌。它是根據植物的需水要求,通過管道系統與安裝在末級管道上的灌水器,將植物生長中所需的水分和養分以比較小的流量均勻、準確的直接送到植物根部附近土壤表面或土層中。它比地面灌溉節水50%~60%,增產20%~30%,比噴灌節水15%~20%[4]。

2.2.5 滲灌技術

滲灌技術是當代國際上最先進,最有發展前途的農業節水灌溉技術,它是利用埋設在地下的透水管道,將灌溉水直接送入作物根層土壤的一種灌水方法。滲灌技術能使土壤疏松、土壤肥力提高、地表溫度增加,促進作物生長,提高作物產量,因此成為近年來國內外普遍發展推廣的高效節水灌溉技術。

2.2.6 改進地面灌溉技術

在土地平整的基礎上,采用合理的灌溉技術并加強管理,其田間水利用率可以達到70%以上。通過激光控制平地技術、改進畦灌溉技術、田間閘管灌溉技術、坡涌灌溉技術等改進地面灌溉技術的集成配套與組合應用,形成適合不同類型灌區的田間工程設計和應用模式,可以取得良好的節水增產效果。

2.3 農藝及生物節水技術

農藝及生物節水技術包括耕作保墑技術、覆地保墑技術、優選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調控制技術。目前,農藝節水技術已基本普及,但生物節水技術尚待進一步開發。

2.4 節水灌溉管理技術

節水灌溉管理技術包括灌溉用水管理自動信息系統、輸配水自動量測及監控技術,土壤墑情自動監測技術、節水灌溉制度等。

3. 節水灌溉技術的發展趨勢

節水灌溉未來的發展趨勢主要有:現代精細地面灌溉技術、灌溉渠系管道化、繼續普及與推廣噴微灌技術、研究和推廣非充分灌溉技術、開發雨水及城鎮中水的灌溉效益、開展生物節水技術研究與應用、“3S”技術應用。

4. 結語

解決和緩解水資源的危機狀態,一是開源,二是節流。而最現實最有效的途徑就是在節流上下功夫,所以需要加大農田灌溉過程中對先進節水灌溉技術的應用,有效降低農業用水量,提高灌溉水的有效利用,這樣不僅使管理更為便利,同時有效的降低了人工投入,對經濟效益和社會效益的實現將起到極大的作用,對推動農業和經濟的發展將起到重要的作用。

參考文獻

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[2] 佟濤,譚志偉,論節水灌溉工程技術[J].黑龍江水專學報,2002,29(2):57-58.

[3] 黃興軍,周禾,嚴學兵.城市園林節水灌溉技術的應用現狀及發展趨勢[J].四川草原,2005,115(6):28-31.

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關鍵詞:旱田節水灌溉;水資源;高效利用

中圖分類號: S275 文獻標識碼: A 文章編號: 1674-0432(2013)-08-90-1

0 引言

旱田節水灌溉改變了一直以來農民耕地澆水的傳統習慣,依照農作物的所需水量進行澆灌,不像過去大面積灌溉,造成的水資源和財力的浪費。旱田節水灌溉技術不但節省了水資源、還提高了農民的收益。因為隨著生產產值的提高、單產產值的提高、農作物質量的提高、病蟲害的降低、化肥量的降低、電能源的降低、人工費的降低,都大大提高了環境效益。因此可以看出,農作物旱田節水灌溉技術是有深刻意義的。當今我國普遍運用和研制推廣的旱田節水灌溉技術有很多種,經過農業研究人員的努力,有很多技術是可以廣泛推廣、使用的。旱田節水灌溉技術具有灌水法、輸水法、灌溉制度、田間輔助等方式。

1 如何進行節水灌水

灌水的方式其實就是田間配水的方式,指的是怎樣將已經灌溉至田頭的水資源平均分配到農作物的根系中去,具體的途徑分以下幾種:

1.1 噴灌途徑

噴灌途徑是根據整體的動力機械、水泵供水供壓、水的自然落差等,讓水經過管道送至灌溉區域,再由管道上的噴頭噴出去,在空中形成水滴狀,平均的散落在田間完成灌溉工作。這樣的方式可以廣泛的被使用。

1.2 微灌途徑

微灌途徑有滴灌途徑、微灌途徑、脈沖灌途徑、涌泉灌途徑等。地灌途徑又由于機器的壓力不等,分成常壓狀態滴灌和重力狀態滴灌兩種。依據機器設置方式的不等,還可以分成地下灌溉方式和地表面灌溉方式。可以依據農作物的具體需水量,經過灌溉方式、過濾系統和管道及安置在官道上的特殊噴頭分水器、噴水帶等,由于微灌就是指局部灌溉,所以可以讓水和農作物所吸收的化肥、養分形成細小的流量,可以均勻的、細致的直接實施到農作物根部的附近。

1.3 渠道防止滲透途徑

渠道的防滲途徑是指在減少渠道土壤透水性或者創建不易透水的保護層才運用的技術方式。一般經常使用的方式有漿砌、石砌、混凝土砌、薄塑料膜及混合材料防滲措施等。

1.4 低壓管道輸水途徑

低壓管道的輸水途徑指合理運用機泵抽水的功能,經過管道將水運送到田間地頭,讓農田得到灌溉。水在流入田間后,依然是地面灌溉的范圍。

1.5 行走式旱田節水灌溉途徑

行走式旱田節水灌溉途徑是指農民現有的農用動力機器也同樣作為灌溉使用。匹配適合的灌溉裝備,可以加強流動灌溉的實用性。行走式旱田節水灌溉機在有水源的條件下便能開始灌溉。由于這套設備是組裝機器,所以擁有拆卸便利的條件,在干旱的環境里,可以準備這樣的機器設備,這樣不僅利于使用,還能達到為旱田灌溉補水的目的。

2怎樣做到節水輸水

由于我國的悠久歷史,一直以來我們都是利用土渠來進行田間灌溉的。可是這種方式將大批水資源在沒有抵達實處時,就已經被浪費了。我國當今的灌溉渠道的水利用率指數很低,一般只能達到0.3~0的范圍內,所以在運輸水的過程里,節能水源的潛在力相當大。經常使用的方式包括渠道防滲、管道輸水等方式。

2.1渠道防滲

渠道防滲方式運用的材料是多種多樣的,經常使用的有漿砌石塊塑料薄膜、干砌石塊、砼護面等,當前我國推廣較多的是三面光渠道。在砼護面的情況時,渠道不夠用還可以調用U型砼渠,這樣不僅可以降低過水斷面,還能提升輸水流量。

2.2管道輸水

管道輸水不像渠道輸水可以滲漏、水面蒸發。它不僅可以免除這些損失。還能對噴灌、滴灌和微觀高要求輸水,而通過地面灌溉可以運用低壓輸水管道進行輸水。

3 旱田節水灌溉技術的正確措施

3.1加大政府力度,將各部門工作有效協調合作

重視節水灌溉,將節水灌溉看成一項工程,積極調動各行各業的資金、項目、參與單位的工作,創優周圍環境。

3.2開發潛力股,調動資金加大投入力度

一個好的管理制度,國家和地方應當給予積極配合,激勵農民的耕田種地。讓農民作為主體,良好的進行計劃,運用優量的內部投資引進外聯。國家應當加大扶持力度,將資金的分配管理合理利用。

3.3加大規劃方式,嚴格遵守因地制宜的方針

科學務實的考慮當地土地資源、水資源、物種資源、資金資源、農民能力、效益方式等原因,進一步進行完善。

3.4調動農民的積極性,提倡政府推廣政策給予保障

當前政府一定要穩定全局,將當地的農民群眾相結合,有效的根據當地的各項舉措,開發利用旱田節水灌溉技術。

4 結束語

由此可見旱田節水灌溉的技術是各式各樣的,每一個技術都具有自身的有利條件,國家應當在農業技術上加大力度,更多的調動農民的積極性,讓大家都以科學的方式進行耕種,這也更有利于旱田節水灌溉的發展。

參考文獻

[1] 新周.我國節水灌溉技術裝備的三個問題[N].中國水利報,2000年.