传统灌溉技术篇1
中国国土广袤，地形地貌多样，气候变化万千。既有逶迤起伏的丘陵山地，又有一望无际的平原；既有壮阔的高原，又有缓坦的盆地；既有西部内陆干旱半干旱区，又有东部季风湿润区。为适应各地水文、地理等自然条件的复杂性，古代人民创制了多种多样的灌溉工程类型，如引水渠道、陂塘堰坝、陂渠串联、圩垸、井泉、坎儿井、御咸蓄淡等工程类型，这些工程类型在现今皆得到了继承。可以说，我国当今的灌溉工程类型基本是古代创造而传承下来的。
引水渠道主要修建于北方平原地区。北方平原面积广大，因干旱少雨，河流密度不大，古代往往修建长距离的引用河水的灌渠工程。渠首处如河中水位过低不能满足自流入渠流量要求，则建拦河坝抬高水位引水；如河中水位和流量能满足灌区要求，则采用无坝引水型式。有坝引水最早的有战国初在今山西太原晋水上筑坝建的智伯渠，及在今河北临漳建的漳水十二渠。无坝引水有公元前256-251年间在今四川灌县建的都江堰等。又因北方含沙量大的河流多，我国很早就引多沙河流进行淤灌和放淤，做到同时利用水、沙资源，既灌溉作物，又改良盐碱地。漳水十二渠和公元前246年兴建的关中郑国渠皆引浑水灌溉，把大片盐碱地改良成了沃田。建国以后，有坝引水和无坝引水灌渠发展很快，如陕西省，截至2000年底，全省有效灌溉面积达144.93万公顷（主要为渠灌），新疆省干、支、斗、农四级渠道长30多万公里。在利用多泥沙河流的水沙资源方面，建国以后成就很大，还打破了自明清以后不敢引用黄河下游水的“”,进行引黄淤灌和放淤。目前，黄河下游已建成各类引黄灌区100多处，灌溉面积达到3000万亩，每年引用黄河水量100多亿立方米，利用黄河水沙放淤改土300多万亩，发展水稻田120多万亩，使盐碱沙荒地变成了良田。
陂塘堰坝主要建于南方山丘区。南方丘陵山区，雨量充沛，但水流容易流失，干旱是农业生产要解决的主要问题。为此，古代劳动人民因地制宜，创造了多种类型的陂塘堰坝蓄水工程，起到滞洪蓄水的目的。有在溪流上筑坝拦蓄水流的灌溉工程，称之为“堰”、“坝”、“陂”、“?臁钡龋挥性谄降卦涑兀？或在谷口及高地水所汇归处筑堤，就地潴蓄雨水的，称之为”塘“或”荡“.又平原地带筑坝拦蓄水的工程现称为平原水库，利用天然山丘间的沟谷洼地蓄水的工程现称为山谷水库。大型陂塘工程以公元前600年左右楚国在淮南修建的芍陂为最早，两汉时汉中、南阳、汝南地区陂塘工程很是发达，着名的山谷水库有马仁陂，平原水库有六门陂、鸿隙陂等。东汉时进一步向南方发展，浙江绍兴的鉴湖、余杭的南湖工程规模都很大。之后三国孙吴在江苏句容兴修赤山湖，西晋建丹阳练湖和新丰塘等。当时能因地制宜规划布置陂塘，巧妙地利用地形兴建平原水库或山谷水库，布设堤坝、水门和溢流设施，形成完整的蓄水工程体系。还创造了陂渠串联工程类型，以对水资源更充分地加以调节利用，增加灌溉面积，提高灌溉保证率。建国后南方山丘地区大量兴建陂塘堰坝工程。如1952年仅四川内江地区就累计新修和整修堰塘5万多口。因平塘占地多，工程量大，总蓄水量不多，为此当地积极想法改进技术。1953年9月西南水利局组织基点工作组前往长寿县，经查勘，在葛兰场不远名叫”锁口丘“的地方，修建了当地第一口”山湾塘“.该地形肚子大，出口小，上面有较大集雨面积，下面耕地可自流灌溉。于是利用三面高一面低的地形，在低的一面修筑土坝，长40米，高3米，形成堰塘。此土方与蓄水的比例为1:10,比平塘1:1提高10倍效益。此后四川省水利厅将长寿县修筑山湾塘的经验向全省介绍。到1954年底，全省共建成各级”示范塘“1293口。1955年，”示范塘“迅速发展到17796口。到1985年，全省已有山湾塘61.11万口，可蓄水261769万立方米，有效灌溉面积715.48万亩。
陂渠串联工程古代多建于淮河、汉水流域，工程布置多样。这种工程类型建国后称之为长藤结瓜式灌溉系统。工程主要在南方丘陵山区修建，规模从小型发展到大型，从小网联成大网，从开发小河流到利用大河流，从一个河系发展到与几个河系相连。如安徽淠史杭灌区，自1958年至1982年，在淮河水系的淠河、史河及长江水系的杭埠河的上游建成佛子岭、响洪甸、磨子潭、梅山、龙河口5座大型水库，这些水库成为多首制渠首，又沿岗峦起伏的分水岭修建总干渠2条，干渠13条，以及分干渠和支渠358条，沟通了数条大河，灌区内修建中型水库23座，小型水库1100多座，连同塘坝21万多口，以控制灌区内的地面径流，灌区内流域之间水资源通过库塘和渠道可得到调配，使安徽的六安、霍丘、寿县、舒城、合肥等11县市和河南的固始、商城等县的广阔丘陵和平原900多万亩农田受益。
圩垸水利工程主要分布在南方沿江平原、湖区、下游三角洲及滨海地区。这些地区地势平衍，河湖密布，土地肥沃，水土资源丰裕，但易被水淹，沮洳下湿，极大地影响农业生产的进行。唐宋后，大力开河筑圩，排水御洪，兴建独具一格的水网圩田工程，把卑湿的”涂泥“之地，建成富饶的鱼米之乡。如太湖平原唐后期至五代时已建成规整的塘浦圩田水利系统。鄱阳湖区唐代已兴修较大规模的防洪堤防工程，至清光绪六年（1880），鄱阳湖滨南昌、新建、星子、九江、都昌、波阳、余干、进贤八县共有圩堤591所。建国以来，太湖平原继续加强浚河筑圩工作，完善水网圩田系统。鄱阳湖区新建和整修了圩堤501座，堤线长2500公里，保障农田500万亩，能抗御21.71米（1983年最高湖水位）的湖泊洪水位；湖区原有易涝面积330万亩，经治理，使200多万亩农田达到五年一遇以上的抗涝标准；还初步形成了一个大中小，蓄引提相结合的水利灌溉系统，使湖区农田的有效灌溉率达到80%以上。
凿井提取地下水灌溉，在地表水缺乏的北方地区很是重要。我国新石器时期已开始浚泉凿井，春秋战国时在园圃中凿井灌溉已较普遍，之后不断发展，到明清时期华北平原已形成大范围的井灌区，水井型式多样。20世纪50年代，广大农村用于灌溉的水井大部分仍为土井，如华北平原建国初期有各种土井200多万眼。20世纪60年代以后，灌溉土井渐被机井所代替。进入80年代以来，个体户承包和联户经营责任制的发展，使得各种土井又发展起来。据1982年调查，仅天津、河北沧州、衡水等地区就有各种土井几十万眼。如沧州青县，1982年有真空井6100眼，人工手压井2000眼，各种大口土砖井5000眼；南皮县有手压真空井4500眼，机带真空井4054眼，砖井358眼。土井主要开发浅层潜水，潜水埋藏浅，雨水易渗入补给。而机井开采的是深层地下水，靠自然补给时间长。目前华北地区的京、津、河北省、河南省北部、山西省中东部已形成联成一片的大范围的地下水漏斗区，这是过量开采深层地下水，补给不易产生的重大问题。而开采浅层潜水一般不会引起地下水漏斗区。又浅井开采潜水后，降低了地下水位，有利于防止土壤返盐，改良盐碱地的效果显着。开采潜水井浅，技术较为简易，所费资金不多，农户可自行管理应用，经济上支出节省，适于小农经营。
此外，古代新疆吐鲁番、哈密等地开凿独特的引取地下潜水的坎儿井，东南沿海防御海潮袭击的海塘工程，及其他御咸蓄淡工程类型在现今也都得到了继承和发展。
二、传统灌渠工程技术的继承和发展
我国古代灌溉工程技术是我国人民在实践中自行创造的，适应了各地的自然地理条件，因地制宜，类型多样，内容非常丰富，不少工程技术在现今得到了继承和发展。
传统灌渠工程技术的继承和发展主要体现在以下一些方面：如建国后都江堰灌区认真总结了兴建无坝引水灌渠的传统技术和传统施工技术经验，使这些技术更加发扬光大。水利部和水利水电科学研究院曾组织人员对溢流过水土坝的传统技术进行研究和推广，取得实质性的突破。又渠道防渗技术各地多利用当地材料发展传统技术。传统淤灌和放淤技术在继承的基础上也得到很大提高。成都平原的都江堰，建于战国后期，是闻名于世的渠首为无坝引水的工程，在长期的岁修管理中，积累了丰富的引水、防洪和排沙技术经验[8].而防御洪水和清除泥沙是世界水利学界公认的两大技术难题，都江堰却破解了这些难题，创造了世界水利史上的奇迹。其技术经验在多方面得到了继承。一是灌区各分水口广泛利用鱼嘴分水分沙，布置旁侧溢流堰（飞沙堰）泄洪排沙。如1962年修建的锦水河分水工程，在蒲阳河石坝子引水处，先在河中心修筑鱼嘴，将蒲阳河分成左支清白江，右支锦水河，汛期蒲阳河洪水流量为800-1200米3/秒，锦水河可分洪300-400米3/秒，而锦水河分干渠只能进50米3/秒，多余的水量则由设在鱼嘴以下600米的溢流堰泄回清白江，其工程布局与都江堰渠首工程的格局很相似。二是利用弯道环流原理，把进水口设在河道的凹岸，引取清水。都江堰渠首这种布置方式在灌区得到广泛的应用。如1962年所建？w水河引水工程，引水比很小，采用无坝引水方式，修筑了弧形导水堤，形成较稳定的凹岸，在凹岸顶点稍下游处建进水闸，推移质沿主河槽左侧凸岸排往下游，进水口一直没有被淤。四川省当今修建的无坝引水灌渠是很多的，其工程技术深受都江堰无坝引水工程技术的影响。如果河道的水位和水量不能满足灌区引水要求，则需要建闸坝抬高水位或形成水库取水。传统技术所筑的坝一般为土石坝、堆石坝和砌石坝。1949年建国后，在水利水电事业建设中，坝工建设有很大发展，到1990年已经修建82900多座水坝，在这些大坝中，土石坝占绝大多数。已建的2680多座30米以上的高、中坝（坝的用途包括引水、蓄水、发电等），土石坝约占80%,砌石坝约占14%,混凝土坝约占5%[9].采用土石坝可以利用当地材料，节省工程量，这是我国最早修建，并得到广泛应用的坝型，目前在中低坝中仍大量采用土石坝，说明传统坝工得到较多的继承和发展，特别是对过水土坝的研究和应用，成绩较大，体现出传统坝工技术持久的生命力。
在今湖北省荆门市北部的仙居河上，有一座建于同治十三年（1874）的赵家闸灰土护面过水土坝。该坝由当地乡民修建，建成100多年来，经历无数次洪水过流，1935年坝顶过流水深达3.9米，竟未被冲毁，大坝至今依然完好，能使两岸3000亩农田受益。赵家闸坝高8米，坝顶长47米，基础为板状砂岩，坝身由粘土夯筑，外包1米厚灰土夯筑层。这种由夯实粘土外包灰土保护层作为河道滚水坝的独特建筑方式，国外从未见有报导。除赵家闸外，百余年前兴修的过水土坝还有湖北荆门黄鲍闸，此闸建于1859年，坝高5米，1935年大水堰顶水深达3.9米，未冲毁，至今仍安全运行。此外，山西平遥梅槐头、黎基坝等也是过水土坝，这些坝都较低，只有5-10米高。
受古老过水土坝的启示，1958年，清华大学应届毕业生组成过水土坝设计组，对过水土坝进行不透水面板的试验，肯定了这种坝型的优点，还提出修建时要注意的技术要求。1975年8月，河南发生暴雨，使50年代治淮工程建成的两座水库--板桥和石漫滩土坝漫顶。于是土坝过水问题被再度提起。水利水电科学研究院对许多省市进行土坝过水的调查，发现1958年后不少地方按清华大学的办法修建的过水土坝，经多年洪水考验，运用良好。从1975年起，吉林、安徽还修建了沥青材料护面的过水土坝。1980年10月，水利部委托吉林省召开土坝过水经验交流会，将各地经验进行交流。1983年水利水电科学院在室内试验的基础上，先后在山西省岚县上明水库和内蒙古东胜市武家沟建成两处灰土水泥土过水土坝，经历数年风化冻融和几次较大洪水的考验，工程完好无损，节省工程造价1/3以上。可见，我们祖先创造的灰土溢流坝具有很大的现实意义。据了解，国内已建成的各类坝中，90%以上是土坝，而其中66%没有泄洪建筑物。因此，让土坝的一部分过水，或在已建成土坝上加修溢洪道，也是很现实的课题。故而传统的过水土坝工程技术仍有发扬之必要。
传统施工技术以宁夏引黄灌区的草土工程（俗称”埽坝“、”卷埽“）和都江堰的杩槎、竹笼、干砌卵石等工程最具特色。宁夏引黄灌区，在1960年青铜峡枢纽建成以前，均为无坝引水，灌区普遍使用草土筑坝。如春季岁修，用草土封堵渠口，再进行修浚；用草土修筑渠河护岸，及桥、涵、闸、斗和护坡；修筑临时性的拦水坝等工程。元代宁夏水工修筑埽工已很出名。灌区千百年来，草土工程一直应用于各种渠道工程。它具有就地取材，造价低，技术简便，施工快，稳定和防渗漏性好，抗震性强，对基础清理要求不高，及拆除容易等优点。建国以来，宁夏引黄灌区的草土工程，在各地大型水利水电围堰工程上相继使用。如1956年修筑甘肃省兰州市供水厂，其进水口黄河围堰工程首次使用草土工。之后，刘家峡、盐锅峡、青铜峡、三盛公、陕西省石泉石门电厂汉江进水口围堰、浙江省黄坛口电站护坦围堰，1979年援非洲建马里电站护坦围堰等，都取得了成功，且费用省，进度快。之后，人们对这一传统技术经验系统地进行了总结。
都江堰灌区历年维修管理都采用传统的杩槎、竹笼、干砌卵石、桩工、羊圈等施工技术。它们的优点主要能就地取材，技术简易，施工方便，投资节省。一般应用于截流分水、筑堰护岸、抢险堵口、整治河道、维修渠道、保护桥闸堤堰等工程。目前都江堰灌区岁修截流工程仍用传统的截流方法，用的是杩槎、竹笼、卵石和黄泥。岁修时内江架设杩槎后，截流合龙只需40多分钟。这种截流方法人们认为是一种生态型的截流技术，无机械的噪杂声，体现了人与自然的和谐相处，而且经济、合理、安全。
渠道加以防渗措施可减少渠水的渗漏损失，提高渠道有效利用系数，这在水资源缺乏的北方尤其重要。传统渠道防渗技术措施主要有夯土、砌石、砌砖、铺灰土、铺草皮等，这些防渗措施就地取材，施工简便，经济实用（比混凝土、塑料薄膜、沥青材料衬砌省费用），防渗效果也显着，各地多有应用，并不断改进技术。
灌渠还采用地下输水管道，这种设施具有节水和省地的优点。早在3000多年前的殷商时代，城市中已铺设地下陶水管道，这在安阳殷墟、郑州洛达庙商代遗址中皆有发现。元代《王祯农书？农器图谱集之十三》所载阴沟，即行水暗渠也，是一种用砖砌的暗渠。山西省一些城镇几百年前的陶管下水道一直使用至今。20世纪60年代，山西翼城县利民灌区试验用陶管修建灌溉输水工程，但未能成功运行。1974年山西临汾市屯里井灌区试验陶管灌溉输水，获得成功，多年运行状况良好，使用年限可达40年。在进行经济效益分析后，认为这种工程还是比较经济的。又河南省偃师县东寺庄1957年就修建了地下瓦管渠道灌溉网。之后，传统地下输水管道技术不断发展。现在将低压管道输水灌溉，简称为”管灌“,这一技术已成为目前我国北方地区一种很好的节水灌溉措施。80年代末，水利部将”管灌“作为北方农田全面节水的基础设施来抓。据统计，目前我国”管灌“面积有4500万亩，其中河北、山东、河南、北京、天津等省市的”管灌“技术发展很好，仅山东、河北、河南三省的”管灌“面积就达266.67多万亩。这项技术具有省水、省地、省工、节能、省投资等优点，值得进一步发展推广。此外，江苏无锡县人多地少，为了节省土地，20世纪60年代以后发展”三暗“工程。”三暗“工程是灌水暗渠、排水暗沟、渗水暗管三者的简称，这些暗渠沟皆用灰土筑成，采用的是传统施工技术。1965年冬无锡埝乔公社刘巷大队建成第一条灰土暗渠，至1978年春全县已建成暗渠2588公里，灌溉面积50余万亩，占农田总数的62%.从1973年开始又进行暗沟、暗管的建设，与暗渠配套使用，形成灌、降、排、调、控综合运用的立体水利系统，为建设吨粮田创造了条件。”三暗“工程与明渠、明沟、明墒相比，具有提高土地利用率，灌水快，排水畅，降水效果好，减少渗漏，农机操作方便安全，减少岁修，取材易，造价低，节省水旱田开明沟用工多等许多优点。”三暗“工程在农田水利建设中的运用，实是在传统技术基础上的创新，这为高速发展农业，实现农业现代化迈出了新的一步。
又石质倒虹管道可视为特殊的地下输水管道。清代嘉庆十四年（1809），四川合江县锁口乡刘士朝主持修建了一条引水过河灌溉的渠堰，渠道过河处设置了石质倒虹管，全长266米，水头26米，进出口高差仅0.407米。管道用坚石预先凿成63.5×40×40厘米的承插式管节，内径13.5厘米，用糯米粥拌石灰作为管与管间胶结材料，并用这种材料抹平管内壁，以减少摩擦阻力。石质倒虹管能承受较大强度的水压力，这一倒虹管至今保存完好。解放后此种石质倒虹管在合江县得到了推广应用。
我国北方含沙量高的河流多，我国人民早在2000多年前已进行引洪灌溉和淤地活动，发明了淤灌和放淤技术，以利用河流中的水沙资源。在长期的历史实践中，积累了丰富的技术经验，尤其在宋代熙宁年间，政府曾组织空前规模的大放淤活动，取得选择适时放淤水情，做好淤田工程，预筹退水出路，正确处理放淤与防洪，放淤与航运等许多技术经验。这些技术在现代进一步得到继承和发展。如陕西省传统引洛灌区，现已突破了引水含沙量不得超过15%（重量比，相当于166公斤/立米）的规定，引进含沙量高达60%（965公斤/立米）的浑水进行淤灌，基本解决了灌区汛期水量供需之间的矛盾，并改良了大片盐碱地。当今引洪漫地（放淤）已作为水土保持和农田基建的一项内容被得到重视。如关中赵老峪流域是古老的放淤区，下游富平县境内有引洪漫地34000多亩，是将上游铜川市境内来的洪水泥沙，全部引入地中淤漫。漫过的地，每亩亩产400斤，有的甚至超过千斤，多年来，发生大暴雨，下游都不发洪水，原来的河床，现在变成了农耕地。河北省张家口地区通桥河引洪灌区，面积11万亩，上游河道流域面积3060平方公里，引洪能力每秒450立米，多年来河道上游洪水基本上全部不出灌区，保护了下游的农田和村镇。万全县在五道沙河沿岸共建大小引洪渠道800多道，总引洪能力达863米3/秒，一般年引洪水总量为2000万立方米以上，初步达到大水不出县的水平。由于一般洪水已不流入洋河，从而减轻了下游河道和水库的泥沙淤积。可见引洪漫地能起到良好的水土保持作用，这也可认为是传统技术在今天的发扬。
三、传统塘堰和开发地下水工程技术的继承和发展
历史上山丘区的拦蓄水工程统称为塘堰、塘坝，有”堰“和”塘“之分，又有山塘（山湾塘）和平塘之分。建国后大力修筑山湾塘，一些南方省区山湾塘已达数十万座。有些地区对老式塘坝加以改造，以增加其蓄水量。如安徽省肥西县对丘陵区冲洼里的拦冲塘，将原有塘底挖平，挖出的土垫高塘埂，增加了塘的蓄水深度；或把拦河坝加长增高，成四面筑埂式；在较大冲洼里，根据地形，或在”水深“处建塘，加高塘埂，”水浅“处不建塘，仍为田，或上下冲两面筑埂成塘；或建成层递式，高处蓄水灌高地，低处蓄水灌低地，头层塘的放水渠兼作第二层塘的引洪沟，第二层塘的放水渠，兼作第三层塘的引洪沟，做到有层递的引蓄，有层递的灌溉。通过改造，蓄水深增加，老式塘坝蓄水面积与其灌区耕地面积比为1:4.6,改造后为1:9,满足了浅丘区农田灌溉的需要。
我国北方地区，在地面挖掘或在洼地筑埂形成的拦蓄径流的工程叫涝池、坑塘等。建国后，北方地区群众继承以往的传统做法，继续修筑涝池，涝池数量发展很快。如陕西省黄河流域内在1956年有涝池1240座，1985年达8940座，30年增加6.21倍，总容量2588万立方米。北方陕、甘、晋、内蒙、青、宁、豫七省（区）1985年黄河流域共有涝池19.8万座，总容量8343万立方米。华北平原沧州地区通过开挖坑塘，拦蓄降雨径流，滞沥、除涝、灌溉，取得了治理旱、涝、碱的经验。原来在20世纪50年代末，华北平原大搞地上蓄水灌溉，不重视排水，造成了土地的次生盐碱化。进入60年代，只排不蓄，大量水资源白白流失。70年代，大力发展井灌开发利用地下水，但由于深机井布局不合理，使得地下水位普遍大幅度下降，出现了大面积的漏斗区。浅井区多年只采不补，地下水位也普遍下降，使许多浅井报废，而转向打深机井。地表水由于连年的干旱和上游节节拦截，河道全年断流。通过多年的实践，人们逐渐认识到，要利用传统的坑塘设施，拦蓄降雨径流，散蓄散排，解决抗旱灌溉水，雨时将涝水排入其中，只要注意把坑塘蓄水位控制在返盐临界水深以下，并与沟渠连通，就不会引起盐碱化。坑塘深度不宜少于3-4米，一般应深5-7米，面积15-30亩，最大不超过40亩。这样就解决了长期存在的”旱、涝对立“,”排灌矛盾“,使沥水转化为灌溉水源，还能利用坑塘采补地下水。历史上黄淮平原因为年际、年内的降雨量分布极不均衡，出现水少时强调修筑陂塘蓄水灌溉，水多时强调开挖河沟以排除洪涝和防止土壤返盐。旱涝碱问题，排灌矛盾得不到妥善解决。而沧州地区在近30年来，通过改进传统的坑塘技术，积极开挖和改进坑塘，将坑塘与井、渠联合调控，较好地解决了旱、涝、碱问题，这一方法亦成为治水改土的一条重要途径。
我国古代在开发利用地表水的同时，也很重视开发利用地下水，主要通过挖泉凿井加以利用。建国以后，传统的打井方法和提水机具继续使用，并加以改良，尤其是开凿筒管井的技术进展较大。筒管井的雏形在清代已经出现，清代郭云升《救荒简易书》卷三已载有增加新、旧井出水量的方法：旱年将两根已打通各节的长竹竿插入井底数丈，则”井水泉“.此方法简便，又能增加出水量。现代称由上部直径较大的筒井和下部的管井联合而成的井为筒管井。在筒井的井底加凿管井，可增加出水量；又筒井开挖过深施工不易或不经济，筒管井则比同样深的筒井更经济些。1956年河南省创制了一种凿井方法，称为”56“打井法。其井结构上部为8块扇形砖砌筑，形成直径为0.5米的小砖筒井，下部为木管管井。这种井取用几层含水层，出水量大增。之后，筒管井又发展为水柜，即将筒井部分用大的集水坑代替，坑底再加凿几个管井。单个井又发展为井群，各井互相通联，统一集中管理。
开凿传统土井的好处是很多的。土井主要开发浅层潜水，埋藏浅，雨水当年即能补给，一般不会产生地下水漏斗区。开采潜水后降低了地下水位，能防止土壤返盐，达到改良盐碱土的目的。目前采取井、渠结合，或井与渠、坑塘结合，河道节制闸、深渠与浅井结合等方式。如在枯水季节利用浅井，提取地下水灌溉农田，降低地下水位，腾空”地下水库“库容；汛期丰水季节，通过渠道引水灌溉和蓄水侧渗，补给”地下水库“水量。人们已认识到解决华北平原土壤盐碱化的主要途径是井渠结合的方法，该地区的灌溉抗旱，也形成以井灌为主，井渠结合的方式。
关于提取井水的工具，群众也运用传统汲水工具的工作原理，演化和革新出一些简易的汲具。如拉水井，其原理与古代渴乌利用筒内形成真空，产生压强差汲水相同。其制作简易灵巧：用一根长约八、九米的八号铁丝，一端接一小小的活塞，塞入一直径约30毫米的塑料管内，管的下端塞一木制进水活门，上端将露在管外的铁丝弯成钩形，然后将塑料管装入打入地下的外井管里，一个拉水井就做成了。制成一眼拉水井全部费用仅50元（1993年价）左右。由于打井简便，取水方便，不花水钱，所以拉水井在一些地区推广开来，几乎达到每户一井，甚至一户数井的程序，有些菜园、瓜地也建造了这种井。四、传统圩田水利和海塘工程技术的继承和发展唐后期至五代吴越时期，太湖平原已形成纵横塘浦交加圩圩相接的水网圩田系统，皖南沿江平原亦建成一些大圩。宋代以后，圩田建设更加兴盛，并发展至长江中游两湖平原、鄱阳湖平原和珠江三角洲等地区，更加讲究圩田修筑方法，提出”筑堤、浚河、置闸“是筑圩的三项基本技术要素，”缺一不可“.又出现了分区分级控制和联圩并圩等圩区治理技术。这些卓越的技术经验在当今得到进一步的继承和发扬。
太湖下游苏州地区地势低洼，历史上修筑了大量的圩田。建国后，苏州地区在继承前人技术经验的基础上，总结出圩区治理的”四分开，两控制“原则，即内外分开、高低分开、排灌分开、水旱分开，控制沟港水位、控制地下水位，以全面解决洪、涝、旱、渍各方面的问题。许多圩子和圩区治理时皆遵循这一技术原则。如苏州地区昆山县同心圩由低洼低产圩田改变成高产稳产农田，重要的就是正确实行了”四分开，两控制“的水利技术原则。同心圩圩形长方，南北长3.5公里，东西平均宽1.8公里，总面积6.3平方公里（9380亩），其中耕地面积6300亩。该圩是1958年由许多零散小圩联并而成，联并前的各个小圩圩岸单薄，河网零乱，田块碎小，土壤板结，抗洪涝能力低。联圩时，加高培厚圩堤，同时开挖了一条长3.5公里的中心河。之后又整治圩内水系，发展机电排灌，田间深埋排水暗管，按”四分开，两控制“原则进行整治，提高了抗洪排涝能力，特别是地下排水技术，突破了传统圩田水利技术，具有很大的创造性。这项技术70年代被江苏省水利厅加以推广。到90年代，低洼圩区治理从联圩并圩，利用老河网，已发展到以治理涝渍为主，实行高筑圩，双配套（闸站），四分开（内外分开、高低分开、灌排分开、水旱分开），三控制（控制内河水位、控制地下水位、控制土壤适宜含水量）。一些条件好的圩区，发展田间”三暗“工程，进行暗灌、暗排、暗降，为农业的高产创造了基本条件。于是”四分开，三控制“也成为其他圩区治理的基本技术原则。我国东南沿海很早就修筑海塘工程，以防御海潮的侵袭，保护农田和城镇的安全，江浙海塘是修筑的重点地段。东汉时已在钱唐县建防海大塘，三国时孙吴在金山筑咸潮塘，唐代时已在江浙沿海建成系统海塘工程，五代至明清频繁地兴修海塘，不断改进海塘结构。五代以前所筑海塘都是土塘，之后海塘结构从土塘逐步发展到竹笼木桩塘、柴塘、斜坡式石塘、直立式石塘、鱼鳞石塘等，每一类海塘结构又有多种型式，以适应不同的潮势和土质，同时还修筑了护塘、护滩和挑溜工程。
传统灌溉技术篇2
1物联网灌溉基本情况
随着我国水资源的日渐紧缺，我国的水资源供需矛盾也逐渐表现出来，而农业作为用水大户，其发展节水型农业已经成了农业未来发展势在必行的方向[2]。目前节水农业主要采取了滴灌、喷灌、微灌等节水灌溉措施，虽然相对于大水漫灌而言，已经实现了较高的用水效率，但综合分析，其精准度依旧不够，无法根据农作物的具体需水要求进行灌溉。物联网技术结合农业的发展诞生了物联网智能灌溉系统，不仅提高了灌溉精准度，同时也减轻了人力劳动，实现了远程控制，全面提高了农业生产的生产效率。物联网智能化农业灌溉是指不需要人进行其实控制，系统能够自动的感知对农作物何时进行灌溉，以及为农作物灌溉多少的问题。物联网智能化灌溉可以根据农作物的数据采集结果自动开启灌溉系统。物联网灌溉技术是目前我国从传统农业向现代化农业转型的重要技术支撑，也帮助农业生产实现了向远程化、精细化、自动化、虚拟化的转型[3]。物联网智能灌溉系统提高了灌溉的综合管理水平，将原本最需要人的经验才可以进行生产的农业，转变成了科技化生产模式，不仅杜绝了人为操作的盲目性与随意性，同时提高了全面管理水平，实现了一个人对上万亩地的管理。由此可见，推广物联网智能化节水灌溉，不仅可以有效地缓解我国的水资源短缺危机提高我国农业现代化的水平，改变原先粗放式的灌水模式，同时也可以实现农业管理水平的提升，提高农业生产效率，减少人力劳动，全面优化农业生产方式。所以基于物联网的农业节水灌溉技术，必然成为今后农业灌溉的发展趋势。
2基于物联网的节水灌溉体系
为了全面实现我国农业高效灌溉系统的建设，必须要大力推广基于物联网技术的农业灌溉应用，这就需要建立基于物联网的节水灌溉体系[4]。利用物联网的节水灌溉体系首先应该利用物联网技术通过传感器采集土壤的温度、湿度、墒情、光照强度、二氧化碳浓度等基本信息，然后通过适合的无线传感设备，将采集的基本信息转化为数字信号，并通过无线通讯方式将这些信息的数字信号传递给计算机系统进行分析处理，计算机系统会将采集的信息进行智能化判断，根据需要及时的控制相关的智能灌溉设备的驱动，对，农作物进行智能化、精细化的灌溉。从而做到灌溉水量、灌溉时间和灌溉周期的三准确，提高水资源的利用率，达到灌溉用水的智能化控制。且由于物联网传感器的网络具有信息互递、自主组建网络、网络通讯时间同步等特点，因此可以对整个灌溉区域与灌溉节点的数据进行综合对比分析，即便个别数据出现问题，也可以对数据进行更正[5]。同时采集的数据也可以直接上传到网络，经过相关技术人员的分析，可以根据分析结果对灌溉数据进行更正，从而确保灌溉的准确性与高效性，如果发现农作物发生病虫害，也可以通过灌溉系统对农作物进行除病害作业。同时随着农业物联网平台的建设，也可以将这些数据上传到平台进行管理，对于构建一个高效、低耗、低投入、多功能的农业灌溉节水平台就这十分重要的意义，然后也对平台采集的信息进行分析，并根据分析的结果进行灌溉，甚至可以对预期将会发生的天?獗浠?进行预防性灌溉，提高农作物对灾害的抵抗能力，这也是未来物联网智能化灌溉发展的必然要求。
传统灌溉技术篇3
关键词农业节水技术；应用；可持续发展
资料表明，世界上粮食增产中25%归功于扩大耕地面积，75%归功于提高单产。虽然单产的提高是综合措施的结果，但灌溉却是其中重要措施之一。随着世界性水资源日益紧缺，水资源不足已成为制约我国国民经济发展的重要因素，要进一步发展灌溉面积就必须节约灌溉用水，大力发展农业节水技术。
1农业节水的主要措施
1.1发展渠道衬砌与管道输水技术
输水配水渠道的渗漏损失是农田灌溉水量损失的重要组成部分。一般未衬砌的渠道输水损失达40%～50%，开展渠道防渗是农田灌溉节水的重要环节。为了提高灌溉输水的利用率，世界许多国家都在致力于发展渠系衬砌、管道化工程。
1.2改进传统地面灌溉技术
传统灌溉方式由于灌水历时长、用水量大、灌水不均匀等影响作物产量。所以，长期以来各国都在积极致力于对传统地面灌溉技术的研究与改进，并创造了许多全新的方法。其中波涌灌（间歇灌）和激光控制平地畦田灌就是2种影响较大、效果较好的方法。
1.3推广喷灌、微灌技术
喷灌、微灌技术可在传统的沟、畦灌等地面灌溉基础上节水30%～50%，节省劳力20%～90%。在节约用水量的同时改变了传统的灌溉概念，能够把含有肥料的水一滴滴地输入作物根层的土壤中，使土壤中的水、肥、气、热保持协调关系，达到作物高产目的。
1.4充分利用咸水、废水灌溉农田
目前采用的方法能够在空间和时间上预报出灌溉后的土壤溶液成分和土壤基质，据此判定土壤状态，并在一定的气候条件下，参照土壤状况选择适宜种植的作物。耕作方式通常采用轮作制，即耐盐和不耐盐作物轮作，咸水、废水与淡水轮灌，以避免土壤过度积盐。
2有效利用水资源的新技术
2.1选育耐旱作物和节水品种
选育耐旱作物品种，是充分利用生物适应环境，以生物机能提高作物水分利用效率的重要途径。耐旱作物一般在生长关键期能避开干旱季节，抗逆性强，生长期能和当地的雨季相吻合，在雨季快速生长，以充分利用有限的降水。
2.2改进耕作方法与栽培技术
因地制宜，由多耕趋向于少耕、免耕；由浅耕趋向于深耕；由耕翻趋向于深松；由单一作物连作趋向于粮草轮作或适度休闲；重视水土保持，纳雨蓄墒，合理施肥，以肥调水。
2.3推广地面覆盖技术
地面覆盖具有抑制土壤蒸发、蓄存降水、保持土壤水分、提高土温的优点，分为有机物覆盖、地膜覆盖和化学覆盖。有机物覆盖就是利用农作物秸秆、糠皮等材料进行地面覆盖，有明显的保墒节水效能；地膜覆盖是一种用薄膜覆盖的农田技术，能够提高地温，抑制蒸发；此外，保水剂、抗蒸腾剂等化学覆盖技术也得到了广泛应用。
2.4采用调亏灌溉技术
调亏灌溉是根据灌溉对象的生长发育规律及生产的实际需要，有目的地不充分供给水分，使作物经受水分胁迫，限制其某方面或某时期的生长发育，达到既节水又增产的效果。
3节水灌溉技术在新疆兵团的应用
3.1膜下滴灌技术的推广
膜下滴灌是将覆膜种植技术与滴灌技术两者互相结合的新型灌溉技术。通过生产实践，膜下滴灌技术比常规灌溉节水30%以上，土地利用率提高5%～7%，单产提高20%左右，大幅度降低了农民的劳动强度、提高了经济效益。由于这种先进生产方式的实施，带来了农业体制和组织形式的创新，出现了一大批家庭农场，不仅有效节约了农业用水，促进了地区生态环境的改善；还为低成本高产出的农牧产品提高了市场竞争力。至2006年，全国推广微灌总面积66.67万公顷以上，仅新疆生产建设兵团就推广38万公顷。大田膜下滴灌技术是新疆生产建设兵团近几年来推广应用节水灌溉项目中经济效益最高、生态效应最好的灌溉新技术，具有广阔的发展前景。
3.2滴灌自动化控制系统的应用
滴灌自动化技术把新疆兵团节水灌溉推上了一个省水、省工、增产、增效的新局面，实现了高层次决策控制，是膜下滴灌技术可持续发展的必由之路。2002年，136团完成了33.33hm2棉田自动化控制系统滴灌试验，实现通过田间土壤温度传感器、风向、风速、光照、降雨量和蒸腾传感器进行自动化灌溉。随后，121团、127团等地也建立了灌溉自动化控制系统示范区，自动监测预报农田各项技术参数，进行科学节水灌溉，2006年，兵团级棉花水肥高效利用基地“农八师148团节水灌溉自动化控制项目”全面实施，该项目投入使用后，有效地减少人在田间的活动次数，防止病虫害传播和蔓延。同年6月，全国最大面积400hm2棉田“自动化滴灌技术”在农八师149团推广试验成功，达到了作物长势室内可视化，土壤墒情自动监测化，灌溉自动化。
4节水技术的发展方向
4.1灌溉工程节水技术发展方向
输水节水技术的发展方向是：为解决混凝土衬砌延伸性差、易开裂等缺点，试验用钢丝网等加筋混凝土替代常规混凝土衬砌。另外，随着化学工业的发展和机械化施工技术的日益进步，膜料衬砌在渠系衬砌中的比重逐年增大，将有可能成为未来渠系衬砌材料发展的主方向。
喷、微灌技术的发展方向是：喷、微灌相互配合共同发展，发扬喷灌射程远、效率高等优点，克服喷灌能耗大、喷头易堵塞等缺点；开发和研制新型灌溉设备，提高灌溉均匀度，克服滴灌系统易堵塞的缺点，并向低压、节能型方向发展，减少传动装置能耗；灌溉设备标准化、系列化。
4.2科学管理与精准灌溉相结合
随着科学技术的迅速发展，通过地理信息技术实行灌溉管理自动化，成为农业节水管理技术的发展方向。地理信息技术可实现在农业生产全过程中对农作物、土地、植保从宏观到微观的实时监测，能够对作物生长发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境改善进行定期信息获取和动态分析，通过系统的诊断和决策，制定实施计划，使农业可持续发展。地理信息技术的快速发展为农业数字化建设和自动化、智能化管理提供坚实的技术基础，并逐渐成为以可持续发展为目标的精准农业技术体系的核心技术。
5参考文献
[1]钱蕴壁.节水农业新技术研究[m].郑州：黄河水利出版社，2002.
[2]俞双恩，朱兆通，戴振伟.我国节水型灌溉农业综述[J].水利水电科技进展，1997（1）：27-30，68.
[3]洪启华.兵团棉花生产急需解决的问题[J].新疆农垦科技，2000（2）：3-5.
传统灌溉技术篇4
关键词：马铃薯栽培；节水灌溉；推广应用
叙永镇是叙永县重要的马铃薯种植和繁育基地，播种面积超过0.82万hm以上。叙永镇凭借得天独厚的地理和气候条件，土壤质地松散、昼夜温差较大十分适宜马铃薯的生长，很大程度上为马铃薯的增产提供了条件。
一、水灌溉栽培技术的发展现状
马铃薯的主产区几乎在旱作区，虽然农田条件较好，但是灌溉条件较差。产量的变化幅度较大。近年来，四川地区加大了农田建设和节水灌溉栽培技术的推广，马铃薯产量逐渐上升。目前重点推广的节水灌溉栽培技术主要有大型喷灌、低压灌溉、滴灌、太阳能滴灌等技术。
随着节水灌溉栽培技术的推广，全地区马铃薯地膜覆盖高效栽培0.6万hm以上，目前已建成大型喷灌马铃薯面积达0.3万hm，半移动式灌溉面积达到0.1万hm。在喷灌技术应用的过程中，节水效益不尽人意，少数地区建成的灌溉圈较为集中，矿产资源的过渡开采，影响到当地的基本建设。
为了提高马铃薯种植的节水效益，技术人员加大了对灌溉技术的研究，各级领导也加强了对灌溉节水的重视，政府加大了投资开始实施技多地区的种植试点，通过不同地区试点的研究，发现滴灌种植技术在节水、节肥和节地方面具有较大的优势，在应用滴灌种植技术的过程中，可以降低地形规模和形状的影响，与传统的喷灌种植技术相比，更能满足现代农业的发展需求。
二、马铃薯节水灌溉栽培技术要点
1.选择适宜的滴灌设备。为了促进节水灌溉种植技术的发展，必须做好滴灌栽培技术的研究工作，其中滴灌设备的选择十分重要。近年来对不同的滴灌设备进行了对比，在推广应用滴灌技术的过程中，设备一次性投入1200元/0.7hm，其中地下部分的费用为512元，使用年限为25年，每年成本大概20元，地上部分688元，每年成本大概16元，全套滴灌设备年新增成本约为180元。这一设备的应用提高了过滤精度，加强了农田管线的控制，提高了灌溉的均匀度，为马铃薯的增产提供了良好的条件。
针对面积较小或者电力不够充沛的农田，可以优先选用便携式滴灌设备，采用集雨水窖进行移动式灌溉，在满足灌溉需求的同时，满足小规模农田的发展。
2.滴灌设备的应用问题。滴灌设备的核心部件主要包括过滤系统和施肥系统，此外还包括一些辅助的调压设备和空气阀，用于调节管道之间的压力和水泵压力。
滴灌设备的管道部分，管道有地上和地下两部分，针对地下部分的管道，必须注重埋设深度和埋设质量，做好防冻处理，针对地上部分的管道，必须安装相应的空气阀，避免爆管和管道吸扁导致泥沙阻塞。为了提高灌溉的均匀度，必须保证滴灌带上的滴头压力一致，将减水阀安装于不同灌溉单元的阀门处，保持滴灌系统内有平衡的压力。在滴灌带打孔的过程中必须充分考虑农作物的行间距。
由于滴灌带的滴头距离和滴头的出水量会影响灌溉的质量，加上不同土壤类型对出水量的需求不同，必须结合实际选择合适的滴头，并严格控制出水量。
3.种植技术。叙永镇马铃薯的种植密度一般在3500株-4000株/0.07hm，但是农民在实际种植过程中很难保证，很多地区依然采用传统的种植密度，密度一般为1500-2000株/0.07hm，此时的种植密度无法保证节水灌溉的密度。
在灌溉施肥过程中，灌溉定额一般为140-160m/0.07hm，由于降水量的不同可以适当调整，以满足马铃薯生长的需要。在马铃薯的生长阶段，在苗期和淀粉期可以适当降低灌溉水量，在块茎形成阶段可以增加灌溉水量，每隔一周灌溉一次。马铃薯生长过程中基肥将发挥较大的作用，在灌溉施肥过程中，以就基肥和种肥为主，隔相同时间追肥一次，一般将磷肥用于种肥，氮肥、钾肥的30%用作追肥，其它用作种肥。由于钾肥的溶解性不强，一般在应用过程中需要先溶解再滴灌。
三、技术成效
1.编制了完善的技术规程。膜下滴灌技术的推广和应用，使传统的生产方式得以转变，完善了技术规程，生产技术得到了提高，建立了新的技术应用模式，在增产增收的同时，提高了节水效益。
2.地灌设备取得进步。结合地区农业发展对滴灌设备进行研究，将不同价位和档次的设备进行对比，找出适宜地区农业发展的设备，从而引导农民选用优良的设备的类型。同时注重因地制宜，结合农业的发展现状，开展多项滴灌设备的研究，例如便携式滴灌、太阳能移动式滴灌和全自动滴灌等。
四、马铃薯节水栽培技术的推广策略
1.加强种植技术的宣传和培训。通过举办大型栽培经验交流会，加强节水灌溉技术的应用，政府部门采用种植试点的方案发挥带头作用，组成技术指导小组，在田间地头开展多项技术指导服务，为灌溉技术的进一步发展打下坚实的基础。
2.统一认识。采用先进的种植工艺和灌溉工艺，保证地区农业发展可以走出缺水的困境。在利用膜下滴灌技术的过程中，大力开发节水设施，在取得巨大成效的同时，政府扩大滴灌的覆盖面积，建设农田膜下滴灌工程，农民积极参与的同时，推动地区的农业发展。
3.政府加大关注力度。在农业新技术应用的过程中，政府必积极发挥带头作用和推动作用。
4.选择优良的灌溉设备。在灌溉技术应用的同时，必须意识到灌溉设备的重要性，系统压力、过滤设备和施肥设备的质量必须可靠，在灌溉设备应用过程中，避免滴头阻塞，同时保证灌溉的均匀度，安装好减压阀，结合当地土壤灌溉需求选择合适的滴灌带。
5.加强规模化经营。近年来通过创新机制，建立农村合作社，使传统经营方式向合作经营方式转变，实现了农业的一体化发展，同时很大程度上促进了节水技术的进步。
6.健全农业用水机制。政府加大宣传的同时，一方面要完善用水机制，另一方面必须结合实际地区的农业发展状况做好技术培训工作，实现农业的增产增收。
五、结语
本文提出的滴灌种植技术，可以大大提高节水效益，实现农业增收，改善农田的用水状况。但是在应用过程中，农民必须有深刻的思想认识，掌握先进的技术手段，注重该技术应用中容易出现的细节问题，由于管道和滴头容易阻塞，必须控制水质，降低水中含沙量，安装过滤器；该技术不宜在冻期应用，避免管道因供水结冰而破裂。同时政府加强宣传和推广，促进马铃薯节水灌溉种植技术的发展和进步。
参考文献：
[1]康跃虎，王凤新，刘士平等.滴灌调控土壤水分对马铃薯生长的影响[J].农业工程学报，2014，20（2）：66.
传统灌溉技术篇5
关键词:蔬菜栽培渗灌节水
中图分类号:tV93文献标识码:a文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0145-01
灌溉是提高作物产量的重要方式之一,而蔬菜栽培是保证我国市场上蔬菜供应和农民增加收入的重要途径,因此,利用先进技术和设备进行蔬菜浇灌是尤为重要的。渗灌是近年来出现的一种先进的灌溉技术,这种技术可以通过土壤渗透到作物的根部,保证水分的供应,可以提高作物的产量,对病虫害的防治也具有一定作用。
1渗灌的概念和特点
渗灌又称地下灌溉,是近年来出现的一种新型灌溉方式,通过管路系统及埋设在地表下作物根系主要活动层的渗灌管,使水缓慢流出,深入到土壤内部,再借助毛细管或重力作用将水分扩散到整个根层供作物吸收利用。传统的灌溉技术可谓是极为粗放,对范围内作物大面积洒水,这种灌溉方式不仅浪费了水资源,而且灌溉的效果也很不理想。因为没有目标地大范围洒水,使一部分作物没有得到有效灌溉,而另一部分却灌溉超标,造成了灌溉不均匀,不利用农作物的生长,更不利于作物的增产。
随着我国经济的不断发展,目前我国水资源短缺现象严重,由于工业的发展,全球气候变暖等问题的严重性逐渐显露出来,气候的改变直接导致了天气的变化,近年来,干旱少雨的现象时有发生,这就加重了水资源短缺的现象。而目前状况是农业用水占总用水量的3/4,因此,解决农业高耗水量的问题尤为重要,发展节水农业更是势在必行。
2蔬菜栽培中使用渗灌技术的必要性
2.1节水效果显著
渗灌是一种有效的农业节水灌溉方式,据相关资料表明,与传统灌溉方式相比,渗灌具有节水增产的作用。渗灌是通过埋在地下的管道进行作物灌溉的,蒸发少,灌溉均匀,供水稳定,通过渗灌,可以有效降低深层渗漏,灌水的效率较高,节省了大量的人力和水资源,能够在满足作物需水的基础上,减少水分的无用消耗。利用渗灌技术对作物进行浇灌后,土壤表面仍然保持干燥,这就有效减少了传统灌溉中地面的蒸发,土壤能够保持水分,使其不被蒸发掉,让作物充分吸收水分,达到在灌溉充分的基础上最大程度节约水资源的目的。
2.2减少病虫害,有利于绿色蔬菜的种植
绿色蔬菜的种植是当前农民获得收入的一个重要途径,随着人们日益增长的物质文化需求,对食品的要求也越来越高,绿色食品逐渐成为当前人们的新宠,因此,目前绿色蔬菜以及一切绿色产品在市场上都是非常受欢迎的。渗灌对于绿色蔬菜的栽培也是非常有益的,所谓绿色蔬菜就是指减少病虫害的发生,减少农药的使用,从而培育出自然生长的蔬菜。而渗灌技术就能很好地解决这一问题,蔬菜发生病虫害的主要原因就是蔬菜棚内具有高温、气体不流通等特点,这种特殊的环境给病虫害的滋生创造了条件,渗灌的运用能够减少水分的蒸发,这就会明显降低棚内的温度和湿度,从而减少病虫害的发生,也就减少了农药的使用,从根本上解决了绿色蔬菜种植的问题,渗灌技术的使用可谓是一种利国利民的实用技术。
2.3水分利用率高
根据相关资料显示和实践证明,渗灌这种新型灌溉方式的水分利用率要远远高于其它传统灌溉方式。一般灌溉方式中蒸发都是一个困扰人们的难题,炎炎烈日,刚刚浇灌完的作物在很短的时间内就干枯了,不是因为灌溉的不足,而是由于天气炎热,蒸发严重,作物还没来得及吸收就已经被蒸发掉了,因此,蒸发是农业灌溉中一直亟待解决的问题,而渗灌就恰好解决了这个问题,由于是利用地下管道灌溉,蒸发就大大减少了,使水资源得到了充分利用。另外,由于极少有深层渗漏,也使水分得到了充分的吸收,作物一般具有较深的根系,管道渗灌可以直接将水注入作物的根系中,使植物得到较高的水分补充。渗灌提高了水分的利用率,减少了不必要的水分消耗,因此,渗灌的间隔往往比传统的灌溉较长。一般来讲,采用传统的灌溉技术平均要1d～2d灌溉一次,而渗灌则可以一周左右进行灌溉就可以了,无形中节约了水资源和人力资源,省工省时,可谓是一举数得之举。
3渗灌技术在蔬菜栽培中应用存在的问题
3.1渗灌管道易堵塞
渗灌管道堵塞是渗灌过程中存在的主要问题,其堵塞主要分为物理堵塞、化学堵塞和生物堵塞三种。物理堵塞主要是指水中的悬浮颗粒在管道孔口处的沉积造成的堵塞,由于管道长久埋在地下,一些颗粒状的土壤和尘土不可避免地进入管道中,时间长久就会形成堵塞。化学堵塞主要是指渗灌管道中产生了化学反应,产生一些颗粒状物体,造成管道的堵塞,例如,钙、镁离子的沉积以及化学反应就会引起管道的堵塞。另外,生物堵塞也是常见的一种情况,一些菌类或者生物进入管道中,造成了管道的堵塞。它们直接影响着渗灌系统的灌水均匀度和使用寿命。
3.2对渗灌的认识不高
我国自古就是一个农业大国,农业技术在世界上一直是遥遥领先的。因此,传统灌溉模式已经深深植根于农民的心中,这种现代化的新型灌溉技术对于一些农户是很难接受的。因为实行渗灌,其基础设施的投入是比较大的,但经济效益也是非常可观的,而一些农民没有认识到这点,尤其是在一些相对水资源充足的地区,更是粗放型浇灌方式肆虐,大大浪费了水资源和人力,这也是渗灌技术普及过程中需要解决的问题之一。
3.3渗灌技术系统不健全
渗灌是农业中一种新型的浇灌技术,在我国的发展也仅仅十几年的时间,因此,渗灌系统还不是很完善,还存在一些固有的弊端和不足。例如,效率不高、制约节水设备的应用和推广等。另外,我国农业虽然已经应用了这种技术,但相关的知识和技术还不是很成熟,大面积的推广还存在一定的困难,部分地区病虫害严重,生产力水平不高,这些因素都严重制约了渗灌这种新型浇灌技术的应用。
4结语
渗灌作为一种新型的蔬菜作物浇灌方式,无论对于农户自己还是国家,都具有传统灌溉方式没有的特点,这种灌溉方式是符合建立节约型社会要求的,是顺应时展潮流的,是具有潜力的农业浇灌方式。因此,在我国以后的农业发展过程中,一定要不断完善这种技术,进而大范围推广,促进我国农业的发展和资源的节约,为社会主义现代化建设做出应有的贡献。
参考文献
[1]陈军.渗灌技术在保护地蔬菜栽培中的应用探究[J].现代园艺,2011(19).
传统灌溉技术篇6
1.节水灌溉的优势
①经济效益方面的差距：传统的灌溉方式导致了水资源的浪费，这种方式使得作物受水量不均匀，另外，传统灌溉导致了农作物不能稳产高产，直接影响了农民的收入。现代的节能灌溉技术节约了水资源，投资少见效快，可以保证作物的产量和质量，在保证国家粮食安全的同时，也推动了我国农业生产。
②用水量方面的差异：传统的沟畦和漫灌都需要大量的水，但是其中造成灌溉水的浪费现象很严重。在输送水的过程中，由于没有做好管道防渗工作，部分灌溉水会在输送的过程中渗漏蒸发，另外，传统的沟畦和漫灌是将大量的水直接浇在农田上，土壤的渗漏和地表水分的蒸发快，使得灌溉水利用率大大降低，造成了严重的水资源浪费。现代的节水灌溉解决了水在输送过程中的渗漏问题，避免了水分的大量渗漏和蒸发，在灌溉的同时水被喷洒的很均匀，不会因为水量过多而使大量的水渗漏和蒸发。
③农作物生长方面的差异：灌水量大、灌水压力高的传统沟畦和漫灌造成了土壤和肥料的大量流失，并且作物容易处于水量过多的状态，容易造成根部的腐烂或者病害，对作物的产量产生很大的影响。现代的节水灌溉技术采用的是喷洒灌溉，不会造成土壤和肥料的流失，保证了作物生长所需要的用水量，很大程度上避免了传统灌溉出现的土壤板结的现象，给作物的稳产提供了可靠的保证。
2.节水灌溉的相关事宜
节水灌溉的实施因为区域的不同、地形的不同以及土壤类型、作物的种类、环境、水资源的状况、经济状况、生产力水平等的差异而不同。各种节水灌溉工程技术有各自的特点，所以应按照因地制宜、具体问题具体分析的原则实施。
①水源状况：节水灌溉首先考虑的问题便是水源，水源是根本问题。水源直接影响了灌溉工程类型选择，比如在山区的种植区，水资源量非常有限，大部分为微型水源工程，如果在这样的地区推广漫灌是不现实的，水量严重不足，因此，在山区应因地制宜，推广尽可能的喷灌、滴灌等灌溉技术。
②水资源的合理利用：水资源的合理开发和利用技术，充分利用降水、处理水、灌溉回归水等，提取地下水，但应保证不超采，有条件的可以拦蓄河道径流，补充地下水，保持水资源的采储平衡，保持水资源的充足，在此基础上综合开发地上水和地下水。
③采用节水技术：保护好水资源，采用节水灌溉技术，主要调整农作物的种植结构，最好种植高产耐旱的作物，另外，改进沟畦灌和漫灌技术，改进耕作技术，这些都有利于节水灌溉的实施。
④节水灌溉要与当地生产方式相适应：节水灌溉的实施要与当地的生产方式和农业化进程相适应。由于水资源的供需矛盾的突出，促使了节水灌溉技术的发展，农业机械化和现代化进程的加快。如果当地的生产方式为为传统的农耕，或者只是靠天吃饭，不进行灌溉，上来就和当地的人说节水灌溉模式，是不能被当地人接受的，认为不切合实际。要解决农民的问题就需要从实际出发，逐渐的接受现代化的技术。
⑤工程节水技术的实施：现代的工程节水主要有喷灌、微灌、管道输水、膜上灌水、渠道防渗等方式。喷灌和微灌突破了传统地面灌溉方法的局限性，使灌溉有了更大的应用空间，不再受地形、土壤等条件的影响，灌水的时间、部位、均匀度、灌水量等能比较好控制。使水资源得到了大幅度的利用，减少了浪费，还能更好的与机械化作业的现代农业相配合。管道输水和渠道防渗是提高输水效率的有效措施，减少了渠道占地和清淤的工作量，降低了成本。
⑥节水灌溉与经济条件：节水灌溉工程应由政府和农民共同投资，但投资和受益的主体是农民，国家和政府的投资是有限的，所以要提高农民的认识水平。政府要引导农民实行节水灌溉技术，但与此同时应该考虑农民的收入水平，不能为了推广而不考虑农民自己的承受能力。可以采用传统灌溉和节水灌溉相结合的措施，这样不仅推广了节水灌溉技术还可以使水的利用率提高，降低投资，为农民节省资金，便于他们接受。
3.灌溉规划设计的措施探讨
①站在可持续发展的高度，统筹考虑农业节水。目前的农业节水方式，无法根本改善缺水状况。为了抗旱保丰收和增加粮食产量，人们一方面在打更多、更深的井，另一方面节水灌溉省下的水又被用来扩大灌溉面积，并非真正意义上的资源型节水。为此，要站在可持续发展的高度，从更宏观的角度统筹考虑农业节水。因为农业节水不仅仅是一个工程问题、技术问题，而且是一个社会问题、经济问题。它涉及农业种植结构调整、农村家庭联产承包责任制经营方式、产业结构调整、种粮效益和农民的切身利益等诸多方面。这些问题都不是一个部门所能解决的。因此，需要多个部门密切配合，紧密协作，统筹考虑。
②合理规划。灌区的地面水利用包括区内拦蓄与区外引水系统，通过分析可以获得多年的可供水资源过程。灌区地下潜水层可视为一个调节水库，其补给量包括降雨补给，渠道、排水沟渗漏补给，区外地下水侧向补给，区内地下水越层补给以及人工回灌等;其消耗量包括蒸发、出流与开采。两种水源统一调度，可按区域均衡法或地下水非稳定流方法进行均衡分析;在一定的开采布局条件下，以确定合理的开采强度，或在一定开采强度下确定地表水对地下水的补给量及相应的补给区域，或根据补给方式和开采强度确定区域内开采布局。在冲积平原或河流的中下游，地下水位较高，外引水源可靠性低时，当然要发展井灌，以井补渠;若地下水严重超采，就要减少用水或统一控制上游引水，修建当地蓄水工程，利用河流水源引水存蓄或回灌地下水。
③建立农业节水补助资金制度，加大农业节水投资力度。现行的农业节水工程投资主要靠集体出资，农民筹资，国家补助建设。工程一次性投资较大，国家补助资金却很少，大部分资金需要农民自筹解决。而大部分地方群众还不富裕，很难拿出更多的钱来搞农业节水工程。因此，各级政府要把农业节水工作纳人重要议事日程，形成一种制度，从政策、资金等方面加大扶持力度，从而确立农业节水的重要性，引导全社会都来关心水、爱惜水、保护水。
传统灌溉技术篇7
关键词：膜下滴灌技术；效益
abstract:dripirrigationtechnologyisinventive,underthedripirrigationbeltisarrangedintheplasticfilm,dripirrigationisusedthemostadvancedirrigationtechnology,andretainstheadvantagesofplasticfilmmulchingcultivationtechnology.Dripirrigationbelongstotheengineeringmeasuresforwatersaving,plasticfilmmulchingcultivationofagronomicwater-savingmeasures,ingeniouscombinationofthetwo,gavebirthtothetechnologyofdripirrigationisanewirrigationtechnology--membrane.
Keywords:membranethedripirrigationtechnology;benefit
中图分类号：S275.6文献标识码：a文章编号：2095-2104（2013）
顾名思义，膜下滴灌其实就是滴灌技术与地膜覆盖技术的结合的一种高效节水的灌溉技术。和一般滴灌相比，膜下滴灌的不同之处在于将滴灌带放在了地膜下面。但就是这个看上去并不复杂的组合，却产生了十分显明的节水效果。
滴灌能够节水，这是人所共知的。因为滴灌一改传统灌溉中水流的连续形态，使之成为间断性的水滴，直接作用于作物的根系附近的土壤区域，作物根系区域以外的行间、棵间土壤则无须浇灌，即由传统的“浇地”模式变为“浇作物”的模式。因此，同样种植面积内，灌水的面积大大减小，自然要比传统灌溉省水。一般情况下，滴灌的田间水利用系数可达到0.9以上。滴灌是微灌技术的一种，属于工程节水的范畴。
地膜覆盖是一种农艺措施。起初，使用地膜的主要目的在于保温增墒。地膜覆盖技术最早推广应用是由日本开始的，时间为1955年。20世纪60年代，世界上的一些发达国家开始推广该技术。我国于1978年从日本引进地膜覆盖栽培技术，取得了巨大的经济效益和社会效益。从二十世纪八十年代起，我国北方的大部分旱作农作物都采用了地面覆盖技术。目前，我国的地膜覆盖种植面积已居世界首位。截止到1997年，我国地面覆盖面积已超过1．8亿亩（地膜）和2000万亩（棚膜）。据农业部的预测，2005年，我国可覆盖的地膜面积和棚膜面积分别为5.5亿亩和5000万亩。
除了采用地膜覆盖外，也可采用其它材料进行覆盖，如秸杆覆盖、砂石覆盖、灰分覆盖、厩肥覆盖、熟土覆盖等。
在旱作农业中，作物覆盖地膜可以延长生长期，更加有效地利用光热资源，但仍需要补充灌溉。地膜覆盖条件下如何灌溉，成为一个新问题。
早期对地膜覆盖作物进行灌溉时，一般采用揭膜灌的方式。20世纪八十年代初期，我国首创了膜上灌溉技术（也称覆膜灌溉），简称“膜上灌”技术。其原理是，在地膜覆盖栽培的基础上，在沟畦内铺设地膜，减少灌溉水流在沟畦内的渗漏，并通过地膜侧缘或放苗孔入渗供给作物水分，从而达到节水省水的目的。目前已经衍生出开沟扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌和膜侧灌等形式。作为地面灌溉新技术，膜上灌一直是覆盖栽培条件下灌溉的主要方式。其中以膜孔灌溉和膜上膜侧灌溉最为先进和最为常用。目前已经被广泛推广，不仅用于蔬菜、棉花、玉米等条播作物，而且也适用于穴播的冬、春小麦等作物。
膜上灌是在地膜覆盖条件下，经过对传统灌溉技术的改进而形成的。就其类型而言，仍属于地面灌溉技术。
膜下滴灌技术则独辟蹊径，将滴灌带置于地膜的下方，既使用了滴灌这一目前最先进的灌溉技术，又保留了地膜覆盖栽培技术的优势。滴灌属于工程节水措施，地膜覆盖栽培属于农艺节水措施，二者的巧妙结合，催生出一个全新的灌溉技术——膜下滴灌技术。
1、膜下滴灌技术的机理
灌溉节水分别在输水、浇灌、吸收和转化等四个环节完成。膜下滴灌节水的机理，主要在于它在除输水环节以外的三个环节都实现了节水。膜下滴灌的主要目标是田间灌溉，这正好适应了绿洲地区农业生产的特殊的自然条件，也是其它灌溉技术所不具备的。
首先，滴灌管的使用，保证了灌溉水在转化为土壤水的过程具有较高的效率。传统灌溉无论是漫灌，还是沟、畦灌溉，浇灌面积都较大，当然较浪费水。以地面灌、喷灌等为例，即使能够改进和提高灌溉水的均匀度，仍然难以避免水资源的浪费。滴灌直接作用于作物根系附近的土壤，浇灌面积小，当然省水。
其次，从表面看，覆盖于滴灌管之上的地膜，其主要作用是保证传统地膜的优势，即增温保墒。事实上，在干旱地区，作物的棵间蒸发量是很大的。据山仑院士在黄土高原地区的试验，作物棵间蒸发要占到作物需水量的30-40%。在新疆绿洲地区，作物蒸发应该更大。在作物生长发育的整个周期内，始终将地膜覆盖于滴灌管之上，可以有效地抑制或减少作物棵间蒸发，间接地达到节水的目的。有研究表明，膜下滴灌比裸地滴灌更为省水。另外，在膜下滴灌条件下，灌溉时无须专门揭去地膜，也不必在沟畦内重新覆膜，这样就大大降低了农田灌溉的劳动强度和劳动量。
最后，膜下滴灌体系中的地膜覆盖还可以抑制作物的棵间蒸发。由于棵间蒸发是土壤中盐分运移的主要动力，所以，当作物棵间蒸发被抑制之后，盐分运动过程减弱或停止，阻止了土壤盐碱化过程发生。另外，作物根系附近的土壤中含有的盐分等，也会由于滴灌的连续作用，产生淋盐作用，从而在湿润峰内形成低盐区。这一功能保证了膜下滴灌技术能够应用于蒸发强烈的干旱半干旱地区，具有独特的改善作物生长微环境的作用。一种节水灌溉技术，竟有可能解决长期困扰人们的土地盐碱化问题。应用膜下滴灌能产生良好的生态环境效应，这也许是研发者当初不曾预料到的，但却从另一个侧面增加了膜下滴灌技术的独特魅力。
2、膜下滴灌技术的构成
膜下滴灌技术是一个完整的系统，由三部分组成。一是由管道、地膜、滴灌等组成的田间灌溉系统的规划与设计技术；二是适用滴头、滴灌带生产技术；三是能用于大规模使用的播种、覆膜和铺设滴灌带的一体化播种技术。其中，适用滴头、滴灌带生产技术是本技术的核心，膜下滴灌系统的规划与设计和配套的机械化施工技术则是实施这一技术的重要辅助手段。如图1所示。
图1膜下滴灌技术系统的组成
①、田间灌溉系统的组成
膜下滴灌系统一般由水源工程、首部枢纽、输配水管网、滴头及控制、测量以及保护装置等组成。如图2所示。
图2膜下滴灌系统示意图
1.水泵2.蓄水池3.施肥罐4.压力表5.控制阀6.水表7.过滤器8.排沙阀9.干管10.分干管11.球阀12.毛管13.放空阀14.滴头
1．水源工程滴灌系统的水源可以是多样的，机井，泉水、水库、渠道、江河、湖泊、池塘等都可作为灌溉水源。和传统的大水漫灌相比，滴灌对水质的要求比较高，要求必须符合灌溉水质的要求。滴灌系统的水源工程是指包括拦水、引水、蓄水、提水和沉淀工程，以及相应的输配电工程。
2.首部枢纽包括动力机、水泵、施肥（药）装置、过滤设施和安全保护及测量控制设备。首部枢纽担负着整个系统的驱动、量测和调控的任务，是系统的控制中心。其作用是从水源取水、过滤、加压并注入化肥（农药），然后输送进管网。
首部枢纽中，水泵的作用在于加压，如自然水压足够，就可省略水泵和动力。滴灌过程中，滴头容易被堵塞，所以对水质的要求较高，必须对灌溉水进行过滤，防止杂质进入滴灌系统。过滤设备有拦污栅、离心式过滤器、砂石过滤器、筛网过滤器、叠片式过滤器等。可根据水质情况组合使用或单独使用。如果水源为河水或水库来水时，还要建沉淀池。
流量、压力测量装置用于测量管道中的流量和压力测量，一般包括压力表、水表等。安全装置用来保证系统在规定压力范围内工作，由控制器、传感器、电磁阀、水动阀、空气阀等组成。调节装置用来控制和调节滴灌系统的流量和压力，一般包括各种阀门，如闸阀、球阀、蝶阀等。
3.输配水管网输配水管网由干管、支管、毛管及连接管件以及控制调节设备，其作用是将经首部枢纽处理过的水按照要求输送分配到每个灌水单元和滴头。
4.滴头滴头是滴灌系统中最关键的部件，是直接向作物施加水肥的设备，其作用是利用滴头的微小流道或孔眼消能减压，使水流变为水滴均匀地施入作物根区的土壤中。
②、膜下滴灌系统的主要设备
3、膜下滴灌技术的效益
膜下滴灌是绿洲农业现代化的一项基础性和战略性技术。它不仅第一次实现了工程节水、农艺节水、生理节水和管理节水等多种节水技术的一体化，还为节水农业田间滴灌、绿洲节灌、绿洲生态、绿洲农业现代系统工程提供了良好的技术平台。
⑴、节水效益
从本质上讲，膜下滴灌首先是一项节水灌溉技术，它是为解决水资源短缺的问题而出现的。与传统的灌溉方式相比，膜下滴灌具有更为明显的节水效益。
膜下滴灌是覆膜种植与滴灌相结合的一种灌水技术，也是地膜栽培抗旱技术的延伸与深化。膜下滴灌能够大幅度节水，与它兼顾了农艺措施与工程措施两种节水手段是分不开的。滴灌是一种节水的灌溉方式，它根据作物生长发育的需要，将水通过滴灌系统以点滴方式供给作物根部，仅在作物根系有限的土壤空间进行局部灌溉，既不破坏土壤团粒结构，又可减少地面径流和土壤深层渗漏造成的损失。在田间灌溉过程中，膜下滴灌系统采用了管网密封式供水方式，可大大减少渗漏、蒸发等损失，也是该技术能够节水的重要原因之一。
除此之外，膜下滴灌系统还通过地膜覆盖有效地降低了棵间蒸发，使作物田间需水量减少了45%以上，从而间接地达到了节水的目的。有学者专门就膜下滴灌与传统的裸地滴灌进行了对比试验，发现膜下滴灌的节水效果优于裸地滴灌。裸地滴灌灌溉定额为4620m3/hm2，膜下滴灌灌溉定额为2805m3/hm2，膜下滴灌比裸地滴灌节水39.6%。
关于膜下滴灌条件下的作物需水量和灌溉制度的试验也表明，膜下滴灌棉花的灌水量由常规灌水量525-600mm降低到240-345mm，节水42.5%-54.3%。另据技术人员2000年对石河子垦区采用膜下滴灌种植的棉花进行测试，平均每公顷省水3000m3，节水率44.7%。结论是，在棉花生长期内，比地面灌省水40%-50%。采用膜下滴灌技术种植番茄，比常规灌平均节水近45%，而且通过控制滴水定额和滴水时间，可调节番茄成熟期，实现加工原料的均衡供应。另据何林望等在塔基克斯坦巴巴卡罗那农庄进行的试验，其中沟灌每公顷用水量在10000m3以上，而膜下滴灌为4500m3，这就意味着，在干旱地区，如果采用膜下滴灌技术，则现有的水资源可以使种植面积扩大一倍以上。
⑵、经济效益
灌溉节水的主体是农民，而农民首先是以经济利益为追求目标的。虽然农业节水是国家的战略目标之一，但并不能简单转换或混同于农民目标。就用水而言，农民以方便、省力、省钱为原则，甚至宁愿大水漫灌也不去费钱、费事、费工地搞节水，除非节水的收益大于投入。如果不能增收，节水就不可能成为农民的目标和自觉行动。膜下滴灌技术的成功，正是得益于它给农户带来了切切实实的经济效益。使农户们由观望和被动应用转变为对膜下滴灌技术的主动追求。
近年来，学者们围绕膜下滴灌技术的应用效益进行了大量的实证研究。一致认为，膜下滴灌技术具有显著的经济效益。严以绥等通过对石河子垦区121团、133团、142团和143团采用膜下滴灌种植棉花进行调研。结果表明，膜下滴灌除了可以改善作物的品质外，产量也有大幅度提高。其中，采用大田膜下滴灌技术的棉花，比常规灌溉每公顷增产384.75公斤，增幅达10.28%。籽棉价格按3.4元/公斤计，每公顷可增加产值1308.3元。扣除成本投入后，膜下滴灌每亩纯收入为2921.55元，比常规灌溉增收1085.7元。膜下滴灌加工番茄平均亩产量增加1000公斤，增产率25.00%，每公顷增收达4477.50元。膜下滴灌技术的玉米，每公顷增产幅度达43.37%，收益增加3715.35元。膜下滴灌用于线椒生产，每公顷产量增加3195公斤（干），增产68.71%，每公顷纯收入增加11608.50元。
传统灌溉和现行的常规灌溉模式下，水资源浪费极大，只能保证有限的灌溉面积，因而影响了农业的效益。由于膜下滴灌技术显著的节水效益，同样数量的水源可使灌溉面积扩大近一倍，经济效益自然得到了提高。据李豫新等学者对石河子垦区的家庭农场进行的调查，在常规灌溉模式下，一口水井只能供给200-300亩棉田全周期灌溉所需，膜下滴灌模式下，则一口水井可保证种植棉花700亩。除节水外，膜下滴灌还带来了整个耕作方式的变革，各种工程措施可为作物生长及时提供必需的水肥供应，作物的产量得以大幅度提高。在上述家庭农场，常规灌溉模式下亩产籽棉250公斤，膜下滴灌模式亩产籽棉则可达350公斤。比常规灌溉种植亩产籽棉高出100公斤，亩增产40%。尽管与常规灌溉相比，膜下滴灌器材的投入使种植棉花的成本要高出118.17元，但其亩利润为319.27元，比常规灌亩利润87.4元高出231.8元，是常规灌溉的近3倍。据计算，膜下滴灌的投资利润率可达77。2%。家庭农场采用膜下滴灌技术种植棉花，不仅在第一年就收回了全部投资，还获得了84480元的纯收入。
采用膜下滴灌技术，还可以节约水、肥、农药、人力、机力的开支，也可产生一定的经济效益。据对石河子垦区的统计，采用膜下滴灌技术后，水费、机力费、人工费、肥料费和农药费分别比常规灌溉减少40.82%、20.66%、24.01%、9.22%、7.27%，平均每公顷节支总额达1425元。
⑶、生态环境效益
膜下滴灌的生态效益，主要表现在以下几个方面：
有抑制土壤次生盐渍化的效果
在膜下滴灌条件下，盐碱地采用膜下滴灌方式灌水时，不断滴入土体的水分对土壤中的盐分有淋洗作用，并可将土体中过多的盐分带出主根区范围，在作物主根系生长区形成一个盐分浓度较低的淡化脱盐区，为作物的生长提供了一个良好的水盐环境。加之覆膜后由于边界条件改变，土壤蒸发率大大减少，盐分上行受到抑制，土壤返盐率也随之大大降低。如合理调整滴头间距和滴水量，即可达到较好的洗盐效果。
由此可见，膜下滴灌除了节水之外，也具有治理盐碱化的功效。在此以前，盐碱化一直除干旱缺水以外的困扰垦区农业发展的因素另一重要因素。为了改良盐碱地，过去一般采用修建排水系统，并利用排水系统洗盐、压盐的方法。这种传统的作法不仅工程量大，而且必须消耗大量的水资源。而采用膜下滴灌系统后，在节水灌溉的同时，还可在耕作层形成有利于作物成长的低盐区，自动产生治理盐碱化的效果，且不需要修建排水系统而占用大量耕地，提高了土地利用率，减少了工程投资，可节省人力、物力和财力。
张建新等在从1998年-2000年的连续3年里，在石河子市炮台试验站进行了膜下滴灌改造盐(化)土荒地大田的观测试验，该实验研究了膜下滴灌技术在含盐29.08g/kg以上的重盐碱荒地上种植棉花后的盐分变化情况。观测结果表明，由于灌水方式的改变，原有盐碱地耕作层的盐分含量呈逐年减少的趋势。连续使用3年之后，土壤中0-30cm脱盐率达46.1%,0-60cm层的脱盐率则达79.9%，且有机质和速效氮、速效磷含量均有明显增加。
在过去，垦区内含盐量高的土地，经常被作为荒地弃置。这些土地几乎无法正常种植，即使勉强种植，产量也很低。而近年来，121团场家庭农场采用膜下滴灌后，打破了这一“”，不仅使盐分含量为6%-10%的盐碱地里长出了棉花，而且单产很可观。2000年以来，农五师在戈壁地广泛地推广运用膜下滴灌技术,目前已在戈壁地上建成2000hm2的膜下滴灌工程,成为种植户脱贫致富的有效途径。由于采用膜下滴灌，灌溉用水量大幅减少，原来地下水位下降的趋势得以减缓。
改善农作物微观生态环境
膜下滴灌直接把水分灌入作物根部、降低了湿润面积,减少了棵间蒸发,改变了作物的农田生态小气候,使作物根系生长有良好的水、气、热生态环境。由于集成了覆膜技术，可保证苗期地温明显高于无膜时的地温。这种增温效应可有效地提高光合速率。经测试,膜下滴灌比无膜滴灌近地面环境大气温度高2.5℃左右,而比沟畦灌近地面环境大气温度高3.6℃左右。另一方面，膜下滴灌还大大减少了灌溉水的深层渗漏,从而减少土壤剖面养分的淋失,有利于保持土壤肥力。以棉花为例，采用膜下滴灌后，棉花作物所需要的光、热、水、气、养分条件有了较大的改善，棉花生长发育速度加快，生育期延长7天。121团场家庭农场的耕地大多是生荒地或中低产田，采用膜下滴灌技术种植后，对抑制盐碱、杂草和提高土壤肥力作用较大，使中低产田较短时间内可改良为高产田。
③、有利于防治病虫害，改善作物品质
K.n.tiwari等人发现，应用膜下滴灌的地块，其杂草生长程度及虫害、病害明显低于使用沟灌和喷灌的地块。这是因为，膜下滴灌是一个相对封闭的系统，不会因水沟灌和漫灌而导致大规模病害，这对减轻作物的病害极为有利。同时，随水滴施内吸性杀虫剂不会伤害天敌，简便省工，安全可靠。另外，农药和化肥的使用量比传统灌溉大为减少，减轻了化肥和农药对土壤的负面作用，因而不会对农产品构成严重污染。膜下滴灌技术系统将节水技术与农艺技术有效结合起来，使水、肥、药同步进行，既节约投入，又提高了各要素的利用效率，从而减少了化肥和农药在土壤中的残留量。
在传统灌溉模式下，由于湿度不稳定，忽干、忽湿，容易导致番茄发生多种病虫害。而膜下滴灌模式下，湿度保持相对稳定,从而大大减少了病虫害发生概率，改善了作物的品质。据统计，与常规灌相比，膜下滴灌条件下的番茄腐烂程度可降低15%～38%。
另外，据车万国等人的研究，膜下滴灌用于烟叶生产，生产出的烟叶色泽好，含量高，品味香浓，提高烟叶等级，具有显著的增收效果。
近年来，膜下滴灌技术应用于葡萄、甘蔗、脐橙、甜菜、洋葱、土豆等作物，除产量提高之外，作物品质也有明显改善。
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传统灌溉技术篇8
关键词：节水灌溉输水制度
0引言
节水灌溉就是要改变千百年来人们浇地的传统习惯，按照作物的最佳需水量进行灌溉，用少量的水取得较高的经济效益，是使传统农业向高产、优质、高效的现代农业转变的必要措施。
节水灌溉不仅节约水源，而且带来的相关效益也比较显著。主要表现为：水分的生产绿率提高、单产产量提高、作物品质提高、病虫害减少、施肥量节省、电力能源节省、生产用工大量节省、耕地节省及环境效益提升。由此可见农业节水灌溉潜力很大，大力普及节水灌溉技术，提高灌溉用水利用率是解决农业用水危机的最有效途径。现在我国采用过的和正在研究或推广使用的节水灌溉技术有数十种之多。各种技术都各有利弊，各有不同的适用条件。只不过有些技术成熟一些，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目前节水技术有以下几种：
1.1喷灌技术喷灌技术是利用成套的动力机、水泵给水加压，或利用水的自然落差将水通过管道输送到灌区，由管道上的喷头喷射到空中散成水滴，均匀地散布在田间进行灌溉。喷灌几乎适于所有的旱作物。
1.2微灌技术微灌技术包括滴灌、微喷灌、脉冲灌、涌泉灌等。滴灌又根据设备工作压力不同分为常压滴灌和重力滴灌；根据设备铺设的方式不同又可分为地下灌溉和地表灌溉。它可根据作物的需水要求，通过灌溉控制、过滤系统及管道和安装在管道上的特制喷水器（滴头、微喷头、稳流器、分水器、滴灌带、喷水带等），将水和作物所需要的肥料、养分以较小的流量均匀、准确地直接输送到作物的根部附近的土壤中。微灌主要用于局部灌溉。
1.3渠道防渗技术渠道防渗技术是为了减少渠床土壤透水性或建立不易透水的防护层而采取的各种技术措施。常用的有混凝土衬砌、浆砌、石块衬砌、塑料薄膜防渗和混合材料防渗等。
1.4低压管道输水技术
低压管道输水技术是利用机泵抽取井水，通过管道系统把水输送到田间对农田灌溉。水进入田间后仍属于地面灌溉的范畴。
1.5行走式节水灌溉技术行走式节水灌溉技术是利用农村已有的农用动力机械兼作灌溉动力，配套使用的灌溉设备，以增加流动灌溉的适应性。行走式节水灌溉机不要求田间工程设施，只要有水源就可以实现灌溉。该机都是组装的，装拆方便，所以那里干旱，就可以迅速组装一批灌水机具、配套使用的拖拉机，就可以实施行走式灌溉，以达到补水灌溉的目的。
2节水输水方法
几千年来我国都是用土渠将灌溉水从水源输送到田头。这样有大量的水在还没送到田头就已浪费掉了。我国现有灌溉渠道水利用系数很低，一般为0.3-0.5。因此在输水过程中节约水的潜力很大。常用的方法有渠道防渗和管道输水两种。
2.1渠道防渗渠道防渗所采用的材料有很多种类，常用的有干砌块石，浆砌块石(或卵石)，砼预制块、现浇砼护面、塑料薄膜、土工膜等，最近国内比较普遍推广的“三面光”渠道就属这一类。当采用砼护面时，如渠道不大还可用u型砼渠，这样还可以提高输水流量，减小过水断面。
2.2管道输水渠道输水除了渠床渗漏之外，还有水面蒸发与渠床上杂草的蒸腾。而用管道输水则可基本避免这些输水损失。对于喷灌、滴灌和微灌要求高压输水(300～1200kpa)，而对于地面灌溉可用低压输水管(小于200kpa)。
3节水灌溉的相应制度
3.1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，近年提出丁不充分灌溉的理论，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。
3.2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。
4节水田间辅助措施
传统灌溉技术篇9
1.1输水过程中的节水措施
在长期的农业生产过程中，在传统的农业生产中，采取的节水灌溉措施为挖土成渠，然后把水输送到田间地头。这种灌溉方式是一种传统的灌溉方式，在输送水过程中，水分的蒸发和流失量比较大，浪费比较严重。相关的统计数据显示，在目前的农业生产中，灌溉渠道中的水并未得到有效的利用，利用率仅为50~60%，只有这个比例的水被用于农田灌溉，表明农业灌溉用水的重点是搞好输水管道的节水，制定可行的节水措施和方案。这是节约灌溉用水的关键。
（1）加强输水渠道的防渗。由于防渗可采用多种材料，而各种材料的性能不同。一般情况下，应用较多的防渗材料包括浆砌块石、混凝土预制块、干砌块石和现浇混凝土护面等。在当前的农田水利建设中，大都是建设的“三面光”渠道。如果使用的为混凝土护面，则如果渠道较小，则可选用U型混凝土渠道，改善输水流量，降低过水断面。
（2）在农田水利灌溉中，输水管道不仅为渠床渗透，在输水过程中，也可能出现水面蒸发或者渠床上杂草的蒸腾，如果使用输水管道便可降低输水过程中的损耗，则无须采取其他的措施。如果对滴管、喷灌等的要求较高，可从地面灌溉中选择低压输水管，压强通常小于200mpa。
1.2节水灌溉的方法
一般所谓的农田水利节水灌溉是指农田田间的配水，如果灌溉水达到根系的水分配方式不同，则效果也存在着很大的差异。现阶段，节水灌溉技术主要包括以下几点：
（1）微灌技术在农业生产中的应用，一般涉及到的技术主要包括滴灌、脉冲灌溉和微喷雾等技术。如果参照微灌技术设备性能划分，分为两种：①重力微灌；②常压微灌，如果按照灌溉设备分类，同样分为两类：①地下灌溉；②地面灌溉。微灌技术的最大优点在于，可对灌溉用水量进行严格的控制，该技术主要包括输水管道、水过滤系统和灌溉控制系统等。
（2）如果在农田灌溉中使用喷灌技术，则应选择合适的设备，通常包括动力机、加压水泵等。而同时可采用水自然下降的势能，把水压缩在管道中，从而进行输水，然后经过喷嘴把水喷到空气中。这是一个完整的过程，可为灌溉区域内的农作物提供水源。从目前的灌溉技术看，喷灌技术的应用最为普遍，同时，在各种农作物灌溉中均有使用。
（3）在目前的渠道防渗中，经常使用的灌溉渠道防渗技术包括石头衬砌、混凝土衬砌、塑料薄膜材料防渗等技术，且应用的效果十分理想。
（4）步行式灌溉由于在设备拆装方面具有一定的优势，是一种可快速拆卸和组装的节水灌溉设备，可用拖拉机实施灌溉。由于该技术可有效改善灌溉的效率，因此可从源头上完成水资源的节约。
（5）低压管道输水技术的应用，一般采用的方式为，从井内提取水源，然后用灌溉管道系统把水输送到灌溉区域。低压输水管道技术主要应用于水到农田之后，这是由一种比较常用的地面灌溉方式。
1.3节水灌溉的系统
（1）不充分灌溉理论。充分灌溉方法，不仅能够获得单位产量最大化，同时可提高农田灌溉用水的利用率。但这并不意味着单位水量用量最多，收益便最高。因此，基于这一认识，提出不充分灌溉理论，即该理论认为，灌溉的目不是实现单位面积产量的最大化，而是单位用水量尽可能提高作物的产量。在我国水资源日渐紧张的背景下，水资源短缺的年代，该理论的提出显得意义重大。
（2）水稻薄浅湿晒灌，通常水稻灌溉为长期保持较深水层。但是一些地方采用的仍然是串灌、漫灌的方式，水肥流失比较严重。近年来，学者研究采用薄、浅、湿、晒的灌溉制度，在节水方面收到了良好的效果。该系统制度的基本做法为：薄水插秧、浅水返青，在分蘖之前，加强田间湿润管理，而在分蘖之后，通过晒田、拔节抽穗保持薄水，以及乳熟保持田间湿润，确保黄熟湿润落干。
1.4节水田间处理
任何一种节水灌溉措施，在农田水利中的应用，主要的目的是湿润农作物根系活动层土壤，通过湿润土壤，这达到作物吸收的需求。节水田间处理方式，主要包括：①中耕保墒；②麦秆覆盖。其中，中耕保墒方式为在灌溉之后，耙松表层的土壤，进而把毛细管切断处理，最终确保水分不轻易蒸发。而麦秆覆盖方式，也即是把麦杆切碎之后，铺在土表上，从而建立一个覆盖表面，降低水分的蒸发量。
2节水灌溉技术在农业水利中应用的注意事项
在农田水利中应用节水灌溉技术，毫无疑问，存在着各种不利的条件和制约因素，但是不能回避和无视这些不利的条件和因素，而需要正视它们，通过采取有效的应对措施，克服这些不利因素的影响，最终促进农业灌溉技术的推广和应用。这有利于提高我国农田水利的灌溉水平。在农业节水灌溉技术推广中，应注意的问题主要包括以下几个方面：
（1）根据土壤条件和农作物的类型，按照因地制宜的原则，合理选择节水灌溉技术。在应用和推广节水灌溉技术过程中，应根据种植的农作物类型，以及当地的土壤条件，合理选择农田水利节水灌溉技术。对于农作物产量相对较低的大田粮食作物，在应用节水灌溉技术时，应重点考虑改进地面灌溉的方式，把节水灌溉技术作为主体，通过加大资金的投入力度，利用机械化免耕秸秆覆盖技术、膜垄沟灌溉技术，加强这两种技术的研究和应用，在条件允许的情况下，适当加大资金投入，采用喷灌和滴灌技术。
（2）按照农业种植结构的调整方案，合理确定农业节水技术。根据农业种植结构的调整方案，也即是压缩农作物的种植面积，尤其是缩小粮食作物种植面积，扩大经济作物种植面积，合理确定各种节水灌溉技术，提高单方水的效益和经济产出。
（3）积极转变工作思路，以农民为主体。在技术推广和应用中，应切实尊重农民意愿，在技术推广中发挥农民的主体作用，每一项水利工程的建设，应站在优化水资源配置，建设环保型社会的高度，而不能仅仅重视经济效益，还要注重社会和生态效益。
（4）在投入的形式上，改变传统的以农民义务劳动为主的方式，通过市场化的运作方式，吸纳社会等多方面的资金，在建设过程中，广泛收集和采纳各方面的意见和建议，发动社会各界的力量，提高农田水利建设的整体水平。
（5）在污水处理方面，应采用污水分级制度，在一些水资源比较短缺的地区，可采用滴灌技术，把水直接喷洒在植物的根部，这不仅有利于增强吸收，而且可以降低蒸发量。在我国中西部地区，水资源短缺的地带，可应用和推广喷灌、滴灌等技术。总而言之，在应用和推广农业节水灌溉技术的同时，应结合当地是实际情况和各种节水灌溉技术的特点，合理选择节水技术，从而实现节约水资源，提高农作物产出效益的目标。
3结语
传统灌溉技术篇10
论文摘要：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。论文关键词：节水灌溉；技术，趋势，建议节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要，也是农业现展的需要。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