灌溉技术的发展十篇

发布时间:2024-04-26 07:06:40

灌溉技术的发展篇1

关键词:灌区节水灌溉必要发展

相比传统灌溉,新兴的节水灌溉具备更强大的节水能力,能有效提高用水效率,具有非常广阔的发展前景。随着技术的不断发展,节水灌溉有了越来越高效的效率。目前我国多个地区水资源都非常短缺,普及节水灌溉是缓解这一现状的有效手段。随着节水灌溉技术的不断普及,可以有效缓解灌区水资源缺乏这一现状,增加其经济效益,同时也带来了一定的生态效益和社会效益。为了早日实现合理开发利用水资源,使农业经济的增长方式由粗放型转变为集约型,促进灌区水资源利用可持续发展,实现农村经济的结构调整,我们通过对在灌区开展节水灌溉技术潜力的分析,提出改进传统灌溉、普及节水灌溉的措施,为加快灌区经济发展奠定有力基础。

1.普及节水灌溉的重要意义

节水灌溉能为灌区农田达到节约用水的效果,可以使灌区用最少的水就能实现单位水量下农作物产量产值的提高,是一种合理有效的技术措施。节水灌溉的整个技术体系包括各个环节的节水措施,在输水过程、田间灌溉、灌溉管理、水资源合理配置等方面都实施节水技术。

近年来,水资源愈加短缺,人类活动愈加频繁,生活用水及工业用水的不断增加导致了灌区灌溉用水不断减少。水资源不足将严重影响灌区农田的品质,农作物产量不断下降,若放任这种态势,在未来几年后,饥荒将重新来临,人类日常生活及政治活动都产生动荡,节水灌溉技术可以避免这种状况的发生。我国用于农业灌溉的水量占全国总用水量的67%左右,但是多数灌区仍严重供水不足,这意味着灌区用水效率低下,节约用水意识不高。另外,过度的灌溉将会引起土壤盐渍化,尤其在新疆地区,降水稀少,强日照使得蒸发迅速,土壤盐碱化非常严重,严重影响农业产量,在灌区普及开展节水灌溉技术势不容缓。

2.灌区节水技术的应用措施

不同区域的不同灌区其特定条件不同,根据目前较多灌区普遍存在的问题,普遍采取从以下几个方面采用相应的措施:

一是从技术环节上出发,不断改进灌区节水灌溉技术,并因地制宜的普及到相应的灌区中去,根据灌区当地的自身情况,适当加以改进,完善相应的配套设施。灌区作物有高附加值时要着重发展喷灌滴灌技术,灌区种植区不宜喷灌时要突出发展膜上灌溉,重点抓好条件差但有发展潜力巨大的地区,加紧建完善灌区自动化管理,开展输配水及土壤的自动量测监控技术。

如新疆玛河灌区,位于玛纳斯河聚口下冲积扇平原,农业是其支柱产业,但其水土资源的开发利用成为了灌区经济发展的制约。受气候变暖影响,玛纳斯河六七月汛期连续滞后,水量偏小,四五月春旱频繁,严重影响灌区用水,当地水利设施也相当落后,玛纳斯河上游蓄水工程很少,支斗渠工程的防渗配套设施老化严重,年久失修,导致原本就不多的水资源浪费很多,制约灌区农业经济发展,必须要加大开展节水灌溉技术的推广力度。对玛河灌区,改进技术,对土壤层采用喷灌、滴灌或管道输水等新技术,可以节约水资源25%;也可以进行支斗渠防渗,开展小畦、短沟灌水,对水稻采用湿润灌等新技术,可有效节水20%;在开展新技术同时,也必须加强管理,实施经济手段。计算之后,可以发现,节水灌溉推行后可以提高节水率15%,节约的水量相当与玛河总库容的0.43倍。推行节水灌溉,好处多多。

二是加强灌区管理,加大灌区群众节水意识的提高,改进农业水价调整,灵活调整水价,注重发展布局的调整,统一转变为综合节水措施,改变原本零散布点,发展集中连片规模建设,作物布局上应尽量压缩耗水量较大的作物面积。

3.灌区节水灌溉发展前景

节水灌溉技术通过不断的改进更新,进入了综合化、现代化、科技化的发展阶段。不断引进国外新型节水灌溉技术,根据不同灌区的不同要求,采用不同的技术,如RS应用遥感技术,GiS地理信息系统和GpS定位系统等。这些技术在国外已经开始广泛应用,但在国内领域却依然处在起步甚至零应用的阶段。

根据目前科技走向,我国灌区日后的发展必定是不断的数字化。在使节水灌溉技术不断信息化的同时,因地制宜采用不同的技术创新,还要综合应用多种技术手段,如深松免耕技术,就可以使灌区加大对自然水的利用,使灌溉用水减少。综合技术使用,既能达到节水的根本目的,也能节约技术成本以实现节能,同时还促进了灌区农田产量的增加,整体经济的效益提升。

灌溉技术的发展篇2

关键词:节水灌溉;节水技术;节水灌溉。

我国是一个农业大国,引水灌溉历史悠久。近年来,随着灌区更新改造、农业综合开发、世界银行贷款以及扶贫等多个项目的实施,灌区加大渠道防渗工程建设,以缓解农业灌溉用水的供需矛盾。

1.节水灌溉的社会背景

我国水资源总量为2.8×10rn3,占全球总量的6%,但人均占有量仅为世界平均水平的1/4,是全世界13个人均水资源最匮乏的国家之一。新疆作为全国面积最大的省区,土地面积达165万km2,占全国土地面积的1/6,而水资源总量则为882亿m3,仅占全国水资源的3%。由于经济生活的迅猛发展,水污染问题越来越严重,不仅降低了水的使用功能,进一步加剧了水资源的短缺。

统计资料表明,新疆农业用水80%以上是靠灌溉完成的,灌溉水源主要来自高山冰川雪水,部分来自地下水开采。而令人可惜的是,这部分水源决大多数流失于盆地沙漠或积水成为咸水湖,使得水资源利用和开发效率低下。

2010~2020年期间,新疆维吾尔自治区财政将每年拿出6亿元的补助资金来发展3000万亩高效节水灌溉工程,其中近5年实施1800万亩,力争到2020年基本完成规划内大型灌区续建配套和节水改造任务,降低农业用水比例,既为农业可持续发展打下基础,也为其他产业发展预留空间。于此同时,80%的地州出台了促进节水建设的优惠政策,形成了多渠道投入机制。

2.节水灌溉新技术

节水技术,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。它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。农业节水技术主要有5个发展方面,包括工程技术、生物技术、农艺技术、化学技术和管理技术及其5种技术的综合技术集成,其中每一类节水技术又包括许多方面。

近几年,新疆加快了节水灌溉技术的发展,各地结合实际,因地制宜地总结和推广了以下几种节水技术:

(1)渠道防渗技术

渠道防渗技术是杜绝或减少由渠道渗入渠床流失水量的工程节水技术和方法,新疆大部分农灌输水手段是渠道。常用混凝土、土料、水泥土、浆砌石、沥青混凝土等刚性材料及pe、pVC及其改性薄膜材料建渠道防渗层,当流量较小的渠道可以采用U型混凝土进行防渗,可以减小过水断面,提高输水流量,同时还省地、省料。渠道防渗衬砌是以提高渠系水利用率为主要措施,采取渠道防渗措施以后,可以减少渗漏损失70%~90%。渠道防渗效果在很大程度上取决于衬砌材料,目前普遍采用的材料为刚性材料、土料和膜料三种。

(2)低压管道输水技术

低压管道输水灌溉技术是利用塑料或混凝土等低压输水管道代替输水土渠将水直接送到田间灌溉作物,以减少水在输送过程中的渗漏和蒸发损失的技术措施。低压管道输水灌溉系统有移动式、固定式和半固定式三种,管道输水具有节水、输水效率高、省地、省时和增产等优点,与土渠相比较,利用管道输水水的利用系数可提高到0.95,节电20%~30%,省地2%~5%,增产幅度10%左右。用管道输水则可基本避免水面蒸发与渠床上杂草的蒸腾等输水损失。

(3)畦灌、沟灌技术

畦灌是耕地经平整后,利用畦埂将田块划分成小块进行灌溉;沟灌是耕地经平整后,以一定距离开成一道道输水沟,灌溉水通过水沟进行灌溉。畦灌、沟灌都是对大水漫灌方式的一种改进,以达到节约灌溉用水的目的。灌水时将水引进田后,在畦面上形成薄水层,沿畦长方向流动,借重力作用边流动边湿润土壤,一般畦田大小为宽2-4米,长30-60米,如地面坡降大,土壤透水性弱,畦子可长些,反之则短些。

(4)喷灌技术

喷灌是一种机械化高效节水灌溉技术,它是利用专门的设备把水加压,或利用水的自然落差将水压送到灌溉地带,通过喷头喷射到空中散成细小的水滴以达到均匀灌溉的目的。喷灌的灌水均匀度可达80%~85%,水的利用率达80%,喷灌可节水50%,用水量较地面灌溉省水30%~50%;此外,可提高作物产量,比地面灌溉可提高产量增产10%~30%;不需平整耕地、修建田间农毛渠和打埂等工作。根据喷灌在新疆的应用状况看,采用半固定式或全移动式喷灌系统较好,运行操作较方便,设备投资适中。机组式喷灌系统目前较少,但由于新疆田地宽广,农业机械化程度较高,一旦经济条件达到要求,使用机组式喷灌系统势在必行。

3节水灌溉技术在新疆应用成果

据统计,目前新疆节水灌溉面积已达2500万亩,占全国的70%以上,为鼓励农民采用节水灌溉,新疆政府采取了给施行节水灌溉的农民每亩补贴200元的鼓励政策,试图借此帮助实现农业生产方式的转变。

截止2008年底,新疆通过对渠道进行防渗衬砌、利用管道输水减少输水过程的渗漏和蒸发损失、大力发展喷灌、滴灌、微喷灌等高效节水灌溉技术,农作物灌溉方式已从以往的浇地逐渐转向浇作物,大幅度提高了输水效率和水的利用率。新疆灌溉渠道总长25万km,已防渗10.23万km,防渗率达到40.3%。其中,干、支、斗三级渠道总长13.8万km,已防渗8.5万km,防渗率达到62%;灌溉水利用系数为0.466,毛灌溉定额为700m3/亩。工程节水灌溉面积达到2497万亩;田间高效节水灌溉面积达到614万亩,其中喷灌面积60万亩,微灌面积514万亩,低压管道灌面积40万亩。

目前,新疆农业节水型灌溉面积占总灌面积46.5%,高出全国平均水平8.4%。在高效节水面积中,微灌比重65.73%,高出全国56.8%;渠道防渗面积比重48.1%,高出全国30.2%。节水灌溉的快速发展,为极为干旱的新疆水资源可持续利用,优化配置经济用水结构调整目标发挥着重要作用。结果表明,微灌和低压管灌是农业高效节水发展主体,与目前推广微灌等高效节水现状相吻合。

总之,新疆大型灌区的田间灌溉,在相当长的时期内,仍然会以地面灌溉为主。现阶段地面灌溉方式依旧以渠道防渗、标准沟、畦灌溉为重点的常规节水措施为主,以加快地下水开发、治理盐碱地为突破口,把设施农业、高效林果业基地建设作为重点,积极做好滴灌、低压管灌等田间高效节水。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。

参考文献:

灌溉技术的发展篇3

【关键词】农业节水灌溉;问题;发展;技术应用

水资源的开发和利用是世界各国的问题,水资源逐渐的在恶化,我国的水资源负载能力已经超负荷,地下水位下降,水资源的可持续利用对于社会的发展已经出现了制约性,特别是农业灌溉用水,用水量大,效率不高,严重浪费,是主要的问题。通过使用现代节水灌溉技术来对传统灌溉农业进行改造,对于我国的社会经济发展和农业经济发展都具有较大的实际意义。

1.节水灌溉技术概述

节水灌溉技术除了对水资源的调配和利用之外,还有输送、灌溉、吸收等内容。在每个细节上都要做到相应的节水措施,形成一个完整的节水灌溉技术体系,像是水资源的配置、灌溉技术、农业种植技术、节水管理等。

节水管理工程主要有防渗漏技术、管道技术、喷灌技术、微灌技术以及点浇技术,这些都是希望通过技术来挽回在输送和灌溉过程的水资源流失,提升水资源利用率。

2.应该注意的几个问题

节水灌溉不是单一的技术问题,而是涉及了经济、宣教、管理、行政等多个领域的工作,需要全社会和行政部门共同的努力来实现。

(1)节水灌溉要以服务“三农”为目的,把发展节水灌溉,改善农业生产条件,促进农业结构调整和增加农民收入结合起来,建立完善的制度体系。一要制定科学的用水计划,做到计划用水,计量收费,节约奖励。二要做好节水灌溉的投入机制,规划并搞好节水灌溉的工程建设和技术的投入等。三要制定相应的优惠政策。按照“谁投资,谁所有、谁管理、谁受益”的原则确定产权,充分调动农民建节水灌溉工程的积极性。四要建立制定适合当地实际情况的管理办法,理顺水费价格。五要完善水费计量缴费,逐步引入用水户参与管理机制,成立用水户协会合作组织,充分发挥其主观能动性。六要建立以各种形式用水合作组织为主的管理体制,采用灵活多样的经营方式和运行机制,从根本上解决小型农田水利工程无人维修养护,用水矛盾问题。

(2)将提升水资源利用率作为节水灌溉目标,以科学的节水灌溉来实现这一目标。节水灌溉规划需要对水资源的可持续利用进行考虑,根据供求关系来确定,根据植物的种植结构来确定,将节水灌溉工程加速进行,实现利用新设备、新工艺来进行节水灌溉,促进农业现代化进程和发展。

(3)加强对水利技术员的利用,体现农田在节水灌溉中的主体性。通过激发技术员的积极性来加速技术推广进度,建立示范性生产点和培训机构,让基层水利工作者以及农民能够掌握节水灌溉技术,让节水灌溉队伍壮大化,让农民意识到,节水灌溉和农业收益之间的联系,建立一支骨干队伍。

3.加快发展节水灌溉的措施

3.1改革现行管理体制和运行机制

小型灌溉工程通过承包、租赁、拍卖等方式进行合作建设,对于灌区的用水者协会、农村供水协会等等群众组织进行教育宣传,组织他们进行节水灌溉经验交流,制定规范的管理制度。

3.2全面推行农业节水奖惩机制

根据农业灌溉用水标准来进行管理,对于超过灌溉限定的用水情况要进行额外的增加收费。节水灌溉工程需要依照节水的效果与当地经济条件来进行补偿,让农民的节水灌溉行为可以获得奖励,这样推动节水灌溉的发展和深入。

3.3多渠道融资,加大投资力度

对灌溉工程建设进行改革,保护投资,通过市场经济环境来获取农村水利资金的融资渠道,以股份制、合资、独资等多样化的方式来进行融资,让水利灌溉工程建设摆脱对政府的依赖。

3.4进一步搞好节水灌溉规划

依照当地的经济、水资源、土壤、作物等等要素来进行灌溉技术选择和调整,结合这些要素来制定好节水灌溉计划,不要盲目的拿过来套用,那样容易出现“水土不服”的情况。

3.5搞好中低产田节水灌溉

中低产田的改造是我国未来几年的主要方向,提升中低产田的效益,增加节水灌溉面积。特别是丘陵薄地,需要加强对雨水的利用,对雨水养农进行深入的研究。

4.目前几种常见的灌溉模式

4.1喷灌

⑴固定管道式喷灌:干支管都埋在地下(也有的把支管铺在地面,但在整个灌溉季节都不移动),这样管理更省人力,可靠性高,使用寿命长,只是设备投资很高,目前使用塑料管道的系统单位造价也有800—1200元/a之间。有的甚至达到1500元/a。

⑵半移动式管道喷灌:干管固定,支管移动,这样可大大减少支管用量,从而使得亩投资仅为固定式的50—70%,但是移动支管需要较多人力,并且如管理不善,支管容易损坏。逊克县车陆乡车陆村的旱田节水灌溉灌溉工程应用的是以上两种喷灌形式。

⑶绞盘式喷灌机:用软管给一个大喷头供水,软管盘在一个大绞盘上。灌溉时逐渐将软管收卷在绞盘上,喷头边走边喷,灌溉一个宽为两倍射程的矩形田块。这种系统,田间工程少,机械设备比时针式简单,从而造价也低一些,工作可靠性高一些。但一般要采用中高压喷头,能耗较高.适合于灌溉粗壮的作物(如玉米、甘蔗等)。也要求地形比较平坦,地面坡度不能太大,在一个喷头工作的范围内最好是一面坡。黑河市爱辉区长发村部级节水灌溉项目区应用了4台绞盘式喷灌机组,逊克县车陆乡部级节水灌溉项目区应用了2台绞盘式喷灌机组。

⑷中、小型喷灌机:这是黑河市用得最多的一种喷灌模式,一般配有8—10个喷头,用水龙带连接到装有水泵和动力机(多为柴油机与电动机)的小车上,动力功率为3—12马力。使用灵活,亩投资约为固定管道式的20—60%,移动费劳力大,管理要求高。只适用于中小型的农场和田块。但投资较低,使用灵活机动。黑河市现有12万亩喷灌大多数都是采用这种灌溉形式。

4.2微喷灌

微喷灌溉系统由管道系统和灌水器组成,通过微量的供水方式来对植物根系邻近土壤进行灌溉,这样可以节约大量的水资源。之所以要将滴头换为喷头是因为其滴头口太小,容易被堵塞,因此改用喷头来克服这一情况,微喷头的流出口要大一些,所有流量就会增加,流速变慢,就不容易被堵,但是改变了灌溉头,也要对毛管进行调整,使用粗一些的毛管。每株植物下方都使用1至2各微喷头,以满足需求。微喷头的堵塞情况还是存在的,就需要对过滤引起重视,平均一亩的造价和固定滴灌差不多。在温室(或大棚)内使用微喷灌会大大提高室内之空气湿度,而不利于对湿度敏感作物(如黄瓜)的生产。

4.3滴灌

灌溉技术的发展篇4

关键词:灌溉技术传统继承

中国兴修灌溉工程的历史悠久,早在两千多年前就创造了多种灌溉工程类型,之后不断发展,积累了许多工程技术经验。宋元明清时期传统工程技术已达成熟的程度。进入20世纪,引入西方的水工技术,到现今水工技术日新月异,应用了许多高新科技,在这种状况下,传统灌溉工程技术还有其一席之地吗?回答应该是肯定的。因为任何事物的发展皆有继承性和否定性两个方面,对传统技术我们要加以扬弃,吸收传统技术合理的,还有生命力的东西,用新的技术加以改造出新,这样的技术可能更适合于中国的国情。事实也是如此。在此就传统灌溉工程及技术在现今的传承和发展状况作较系统的论述。

一、传统灌溉工程类型在现今的传承

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[1]。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[2]。

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”、“堨”等;有在平地凿池,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[3]。

陂渠串联工程古代多建于淮河、汉水流域,工程布置多样[4]。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[5]。

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33

0万亩,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[6]。

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[7]。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年所建蟇水河引水工程,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[10]。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[11]。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[12]。

都江堰灌区历年维修管理都采用传统的杩槎[13]、竹笼[14]、干砌卵石、桩工[15]、羊圈[16]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[17]。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[18],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[19]。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[20]。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[21]。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11。“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[22]。

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[23]。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[24]。

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[25]。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[26]。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[27]。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”[28]。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[29],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。

目前江浙海塘,仍有土塘、各种柴塘和石塘,有些是清代一直沿用到现在,清代修建的条块石塘和鱼鳞石塘,“到目前浙西海塘尚有约80公里,仍屹立海滨”[30]。建国后继承了“鱼鳞石塘”这种型式,在材料等方面加以改进,建成“新鱼鳞石塘”。如1955年在海宁县建筑的“新鱼鳞石塘”,塘身上部采用水泥沙浆砌条石,下部采用水泥沙浆混凝土块,塘顶盖面石和塘底盖桩石均为混凝土块,基桩采用钢筋混凝土桩,这样的海塘工程更能抵御汹涌的海潮冲激。在海盐、海宁、平湖、绍兴等地也修筑了一些不同型式的“新鱼鳞石塘”[31]。可见结构坚固、耐久的“鱼鳞石塘”,今后仍是一种可继续采用的较好的海塘结构型式。此外,还可借鉴传统的海塘工程设计技术思想,如根据不同的海岸地质和动力条件,因地制宜采用各种不同的海塘工程结构,使海塘工程更加牢固耐久。

总之,我国在数千年修建灌溉工程的实践中,创造了众多的水利工程类型和卓越的灌溉工程技术经验,体现了我国劳动人民杰出的智慧。这些传统的工程和技术是适合我国各地的自然、地理条件的,体现了因地制宜的原则,所以具有很强的继承性。从工程类型来看,大致北方多兴修引渠灌溉工程;南方的山丘区以蓄水塘坝为主,低洼平原以水网圩田为主,沿海则修筑海塘、堰闸等拒咸蓄淡工程;江淮地区位于南北过渡地带,多修建陂渠串联工程。北方还发展井灌,新疆修筑坎儿井等。这些多样的灌溉工程类型经历了数千年的实践检验,具有强盛持久的生命力。又传统灌溉工程多利用当地具有的土、石、木等建筑材料,这些材料经济适用,施工技术群众易于掌握,现今各地在修建灌溉工程时仍较多采用。不少传统灌溉工程技术内涵丰富,具有合理性和科学性,在现今仍能吸收利用,有的甚至能解决技术难题。自古以来工程技术随着社会的发展不断进步,同一个技术在以往的基础上逐步提高,应用范围扩大,还常出现创新技术。我们要总结工程技术发展的规迹,尤其要重视探讨传统工程技术思想,如灌溉工程规划思想、设计思想、水利家的治水思想,水利着作中的水利理论认识,及人们对技术发展内部规律的认识等,这些思想往往能给我们以重要的启迪和借鉴作用。例如都江堰的系统工程规划设计思想,北方多沙河水土资源利用的设计思想,区域治水规划思想等都是前人给我们留下的珍贵遗产,需要继续发扬光大。此外,传统工程技术具有简便、经济、实用等诸多优点,我们应吸取其精华,用现代技术改造其不足的方面。如新疆坎儿井,具有能自流灌溉,不用提水工具;水质优良,水流稳定;冬季不封冻,可供全年灌溉和饮用;施工设备简单,农户易于操作;水行地下,能减少蒸发和避免风沙的侵袭等优点。但其开挖和维修工程量大,工作环境艰苦,费时费人力,目前掌握此技术的人员已经很少了。所以要改进坎儿井的挖掘技术,采用机械挖进提升设备,改善劳动条件,加强对坎儿井的管理和维护,使之发挥更大的作用。建国初期,吐鲁番地区的吐、鄯、托三县几乎全靠坎儿井及泉水灌溉,后来修建了防渗渠道、小型水库和机井等水利工程。目前吐鲁番地区利用地表水3.88亿立米,利用地下水9.94亿立米,总的用水量增了几亿立米,但坎儿井水和泉水的水量都显着减少了,代替它们的是每年用机井提取利用地下水四至五亿立米,原来不花钱的泉水和坎儿井水,现在变成了要支付电费和油费的机井水。故有人主张要大搞坎儿井的维修和改建工程,并把它作为今后该地区水利建设的主攻方向[32]。所以我们要认真地总结传统灌溉工程技术,使之与现代技术相结合,从而在水利建设中发挥更大的作用。

注释:

[1]《中国水利》2001年第9期“陕西水利建设”,“新疆水利建设”。

[2]邹广荣《我国农田水利建设四十年来的成就》,《水利水电技术》1989年第9期

[3]古传庆:《山湾塘的由来》,《四川水利》1997年第6期。

[4]详见张芳:《中国古代淮河、汉水流域陂渠串联工程技术》,《中国农史》2000年第1期。

[5]《淮河纪行》,上海教育出版社,1985年。

[6]徐文开:《我国最大的淡水湖——鄱阳湖》,《水利史志专刊》1992年第1期。

[7]张天真:《中国水利与环境》,科学出版社,1990年。

[8]都江堰管理局《都江堰》,水利电力出版社,1986年。以下出处同。

[9]贺珍《我国的坝土建设》,《中国水利》1990年第1期

[10]范瑱《民间过水土坝赵家闸》,《中国水利》1990年第3期

[11]《元史》卷66《河渠志三》称:元至正十一年(1351)贾鲁堵筑黄河白茅堤决口时,“作西埽者,夏人水工,征自灵武。”

[12]详见《草土围堰施工方法与经验》,《宁夏水利科技·宁夏水利史志专辑(一)》1983年第1期。

[13]杩槎:用竹绳将三根圆木捆绑成鼎足形,成为支架,中设平台,台上置石块,保持稳定。应用时以多个支架排列成行,在迎水面上架系横木及竖木,外置竹席,并加培粘土,即可起挡水作用。开堰时只要砍断捆绑杩脑顶上的竹绳,并用大绳拉倒,杩槎就自行解体。

[14]竹笼:用竹篾编制成直径0.6米,长10米的笼(标准笼),笼内装满卵石。

[15]桩工:在基础打入木桩,如卵石滩打桩困难,则采用挖坑栽桩的办法,以保护岸脚和建筑物。

[16]羊圈:一般在3—4米见方的木框内填石,用于水流湍急处作护岸基脚和堰坝的基础。

[17]都江堰管理局:《都江堰》,水利电力出版社,1986年,104-111页

[18]《我国渠道防渗主要衬砌形式简介》,《水利水电技术》1979年第3期

[19]刘世清:《陶管在灌溉输水中的应用》,《农田水利与小水电》1986年第2期

[20]河南省水利厅办公室整理:《介绍河南省偃师县东寺庄社的地下渠道灌溉网》,《水利化经验选集》,科学普及出版社,1959年。

[21]滕流慧、聂建平:《我国节水灌溉技术的现状与发展前景》,《水利水电技术》1997年第3期

[22]徐国荣、罗顶明:《清嘉庆年间的石质倒虹管》,《四川水利》1986年第5期

[23]张惟:《关于利用多泥沙河流发展引洪淤灌的几个问题》,《水利水电技术》1983年第9期;辛树帜等《中国水土保持概论》,农业出版社,1982年。

[24]侯文渠:《关于丘陵地区改造老式塘坝的几点意义》,《安徽水利科技》1980年第3期。 

[25]涂兴文:《黄河流域涝池塘坝的历史发展》,《黄河史志资料》1993年第1期。

[26]左振民:《坑塘建设是治理旱、涝、碱的有效途径》,《水利水电技术》1983年第2期。

[27]周昕:《论传统农机具在当代农业生产中的地位和作用》,《中国农史》1995年第2期。

[28][元]任仁发:《浙西水利议答录》;[明]顾炎武:《天下郡国利病书》卷17《江南五》。

[29]朱正文:《低洼圩田吨粮田建设中的水利措施——四分开两控制》,《水利水电技术》1979年第7期

[30]江苏省水利厅、水利学会:《中国古代太湖水利技术成就·海塘工程》,《江苏水利科技》1983年第2期。

灌溉技术的发展篇5

关键词:节水灌溉;技术;趋势;建议

中图分类号:$275 文献标识码:a 文章编号:1003-8809(2010)10-0284-01

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。

一、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永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。

二、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(C,pS)和地理信息系统(CiS),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。

三、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。

四、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―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。

灌溉技术的发展篇6

关键词:高效节水;灌溉;山区

中图分类号:S274文献标识码:a

引言

我国是农业大国,水利是农业发展的命脉。我国水资源并不丰富,居世界第6位,但人均拥有量很低,约为世界人均占有量的1/5.农业是用水大户,在农业总供水量不可能大幅度增长的情况下,大力推广节水灌溉已成为我国21世纪保障粮食生产和农业发展的紧迫任务。由于幅员辽阔,各地自然条件和社会经济条件差别很大,农业生产的内容,可利用的资源条件和面临的自然灾害各不相同。我国对于农田灌溉浪费现象很严重,因此,加强水源的保护,积极推广先进的节水灌溉技术十分必要。

节水灌溉即以最低限度的用水量获得最大的产量或收益,也就是最大限度地提高单位灌溉水量的农作物产量和产值的灌溉措施。节水灌溉主要针对的是灌溉水运行的环节而言。灌溉能补充农田需水,为作物创造良好的环境条件,从而获得较高产量。

1、发展山区农田节水灌溉的意义

水不但是农业命脉,也是整个国民经济发展和人民生存的命脉。合理利用水资源、节约水资源已经成为可持续发展的必然选择。

我县是一个典型的二半山区与河谷平原相结合的县,烤烟、蔬菜、果品种植面积18.5万亩,农民收入的65%来自烤烟、蔬菜、林果业。近年来持续干旱气候越来越频繁,越来越严重,部分山区村受地质条件限制,地下水资源匮乏,找水打井比较困难,有60%以上的蔬菜、水果种植面积得不到有效的灌溉,水资源的不均衡与发展农业的需要不协调,节约水资源,保证农业灌溉成为当下农业发展中必须解决的问题。

近五十年来,随着人口密度的增加、人为地表植被的破坏和气候的影响,我县境内地表水出现严重匮乏,小河流域流量急剧减少,大部分地表溪流常年断流无水,尤其自上世纪80年代以来,由于工业迅速发展,农业灌溉程度提高,人口数量增加和生活用水量提高,导致对地下水的开采量逐年增加,地下水位大幅度降低。长此以往会造成灌溉用水不足、生活用水缺乏、工业用水短缺等问题,制约可持续发展进程。实行节水灌溉,有利于节约水资源,从而减轻地下水的开采压力。

传统农业灌溉主要采用漫灌的方式,浪费了大量水资源,且农业生产中大量使用化肥、农药,造成了污染,将对土质和农作物产生不利的影响。采用节水灌溉方式,将大大减少化肥、农药在土壤中的残留,将水和废料直接送往植物根部,不但减轻污染,也有利于作物生长。

目前,我县对小流域的治理还不是十分完善,植被覆盖率较低,水土流失问题比较严重,所以,发展节水灌溉不但利于山区农田种植,同时也为我县农业产业结构调整提供了良好的基础,对提升山区植被覆盖率,涵养水源,防止水土流失,调节均衡地下水资源的有效利用等有着重要的意义。

2、农业节水灌溉技术发展历程

农业技术是现代农业发展的基础,现代农业科技革命为农业发展提供了技术支撑,农业技术日益成为农业发展的核心要素之一。20世纪以来,农业科技革命突飞猛进,日新月异,有力地推动了现代农业的发展。随着经济社会的发展,水资源日益稀缺,节水灌溉技术日益成为农业技术创新的重要领域,节水灌溉技术的发展为其它农业新技术应用提供了保障。现代农业技术的应用和现代农业的发展越来越离不开高效节水灌溉技术,世界各地也越来越重视和发展高效节水灌溉技术,高效节水灌溉技术的应用已成为现代农业发展的一个重要标志。

2.1、现代农业、农业技术与农业节水灌溉技术的发展

现代科技和农业科技革命奠定了现代农业发展的基础,农业技术成为科学技术和农业发展的桥梁,农业技术将基础科学的最新成果转化为应用技术并让科学为人类服务,将科学知识转化为生产力。农业科技革命使农业技术成为最直接有效的生产力,推动了农业的发展和经济的增长。农业是经济的基础,农业的发展需要充足的水源,水资源缺乏制约着农业发展,提高农业水利用率,发展高效节水灌溉技术是农业科技革命和现代农业发展的必然要求和必由之路。

2.2、现代农业科技革命推动节水灌溉技术发展

世界科技革命为农业科技革命奠定了基础,农业科技革命推动了农业技术的发展,促进农业的增长和农业经济的发展,为推动农业节水灌溉技术更上一个水平提供了物质保障和技术支撑。

2.3、我国农业科技推动节水灌溉技术发展

改革开放以来,我国农业科技取得巨大成就,特别是近年来对农业节水技术、节水装备设施及节水灌溉综合技术应用等领域加大了研究力度,实施了一系列重大科研项目,取得突破性进展,有效推动了节水灌溉技术的发展。这些节水农业科技领域的研究对提高我国农业节水的应用基础理论研究水平、推广先进实用的技术、开发农业节水新产品与新材料并实现产业化起到了非常重要的促进和推动作用,加快了农业节水灌溉技术的发展。我国农业科技进步推动节水灌溉技术发展主要表现在:一是农业节水灌溉的应用基础及前沿与关键技术领域。此领域研究系统地揭示了土壤—植物—大气连续体水分、养分迁移规律和调控理论以及作物非充分灌溉理论与模式,特别是在农田水分转化规律、水分养分传输动态模拟、作物需水规律与计算模型及抗旱节水机理等方面取得了突破,为农业节水技术的研发提供了有力的基础理论支持。二是农业节水灌溉关键设备与重大产品研发及产业化方面。在这些方面取得的一批科技成果已完成产业化开发,批量生产了旱地蓄水保墒耕作机具、轻小型喷灌机组、喷微灌设备、行走式局部施灌机、波涌灌溉设备、农田量水设备、各类输水专用管材和管件、防渗材料与防渗施工机械等,为农业节水灌溉技术的规模化应用提供了技术支撑。三是农业节水灌溉技术体系集成模式与示范方面。在水资源合理开发利用、高效输配水技术、田间节水灌溉技术、用水管理技术、农田高效用水技术、保水保肥的耕作制度、作物抗旱特性改善和利用技术等一系列技术取得科技成果的基础上,初步建立了农业节水灌溉技术集成体系,并在农业生产实际中得到了大面积应用,产生了明显的节水增产效果。

3、农业节水灌溉技术

3.1、管道输水技术

几千年来我国农业灌溉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。

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,而对于(300~1200kpa)地面灌溉可用低压输水管(小于200kpa)。

3.2、渠道防渗技术

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。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。

3.3、窑窖节水灌溉

利用窑窖、水池等蓄水设施,将降雨集蓄起来作为灌溉水源,由于蓄水量有限,应该采用覆膜保墒并配合坐水种、地面移动管道灌溉、微灌等节水灌溉措施,窑窖节水灌溉一般适宜于宽行距的作物。

3.4、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、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。局部灌溉使用较多的是将灌溉水在加压、过滤后,经过各种管道和灌水器具作用于植物根系附近,只湿润部分土壤的灌溉技术,比较适合于果树、蔬菜和花卉的灌溉。如果与地膜栽培结合起来效果更好。

3.5、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。喷灌是利用专门设备将有压水送到灌溉地段,以喷散的形式进行灌溉,因其对地形的适应性强、机械化程度高、灌溉水利用系数高,还能调节空气湿度和温度,所以是目前大田作物较为理想的灌溉方式。但由于喷灌所用管道需要的压力大,设备投资及运行费用高,所以运行受经济条件的限制。

4、提高技术的措施

4.1、理顺管理体制克服农民对节水必要性的麻痹心理,积极行动,以各种合作方式,组织零散资金,动员社会力量,建设节水灌溉设施、设备。不断学习节水技术新知识,强化节水意识和科技节水技术。

4.2、完善节水政策建立奖励机制,保障节水形成良好风气和社会氛围。对节水大户和推广节水灌溉技术作出贡献的人员、单位进行奖励及补偿。微喷灌是介于喷灌和滴灌之间的一种灌溉方法微喷灌、渗灌等节水灌溉技术的应用和推广,必将使我国节水前景更加开阔。提到丘陵山区地带的节水,就必须考虑到土地绿化和小流域治理。只有提高森林覆盖率,实行流域综合治理,改善当地自然环境质量,充分协调当地自然气候状况,才能达到真正的改善水资源短缺现状;只有土壤的持水率提高了,地下水位保持高水平,小流域气候达到和谐。那么,才能实现社会经济的可持续发展。

5、山区农田节水灌溉发展趋势发展山区农田节水灌溉是节约水资源、减轻地下水开采压力、促进山区农业、林业发展以及保持山区水土的重要举措,也是农田灌溉领域的必然发展趋势。当前,山区节水灌溉的发展方面有着以下趋势:

5.1、追求经济效益和社会效益的统一

近年来,在2011年中央一号文件以及各级政府加大对水利投资的前提下,水利建设迎来了大投入、大发展的历史机遇,农田节水灌溉的技术推广和应用具备了良好的发展动力。在节水灌溉试点项目工程建设中,我县各级领导对山区节水灌溉的期望比较高,在发展山区节水灌溉技术以及农田节水灌溉基础设施建设方面表现出很高的积极性,而一些群众由于对农田节水灌溉的认识不够全面,没有认识到节水灌溉相对于传统灌溉方式的优点,认为发展节水灌溉投资过大,收回困难,以及对传统的粗放式的漫灌灌溉方式的惯性思维影响等,对节水灌溉的发展没有积极性,在部分村,甚至集体表现出对工程施工的抵制。对此,今后的山区农田节水灌溉工程建设中,应加大宣传力度,做好群众工作,扎扎实实的做好节水灌溉工程施工现场的勘察,因地制宜的做好水源设计、灌溉网路、节水灌溉方式等的设计和运用,努力追求经济效益和社会效益的统一。将节水灌溉节省下来的水调剂到缺水地区以使节水灌溉工程实现其经济效益,并因地制宜地采取合适的节水灌溉方式,让群众体会到节水灌溉的意义,从而促进节水灌溉的推广。

5.2、因地制宜发展节水灌溉技术

随着对山区农田节水灌溉问题重视的加深,以及相关技术的不断创新和改良,因地制宜发展节水灌溉技术有了良好的发展基础。节水灌溉系统包含以下技术要点:一是,水源的选择与利用技术;二是,输配水管渠道的节水技术;三是,田间灌溉中的节水技术;四是,节水灌溉控制技术;五是,灌溉水的优化、调配技术;六是,农艺节水技术。目前,经过科研和实践,每种技术均有不同形式和方法,对技术内容的选择直接影响着山区农田节水灌溉系统的针对性、适应性和有效性,因而今后的节水灌溉系统设计,应因地制宜,结合当地的自然环境、技术水平、经济情况、作物特点等进行技术内容的选择和设计。

5.3、强化高科技的应用

目前,部分地区对山区节水灌溉技术的运用以及节水灌溉系统的建设情况已经日趋完善,并得到了理想的效果,但是与国内外先进技术相比,我县山区节水灌溉系统表现出自动化程度低、科技含量低、智能化程度低等缺陷。因而在今后的山区节水灌溉技术运用中,应强化对国内外先进技术的学习,强化新技术、高科技的研究、创新和应用。尤其要注意以下几个发展方向:第一、发展对地下水源的遥感遥测技术;第二、强化信息技术在山区节水灌溉系统中的运用;第三、强化对植物、生物学理论和技术的运用;第四、强化智能化控制技术的研究和运用。

6、结语

节水灌溉技术多种多样,不同的技术有不同的适用条件,好的技术用到不合适的地方,也等于没用。不同的地方,也有自己不同的水资源条件,我们在开展节水灌溉工作中,一定要因地制宜地选择使用一种或几种方法同时使用。我们的目的是节水,只要是有效的节水灌溉技术,我们就要根据当地条件积极采用。首先选用投资最少而又能取得最好节水效果,节约最多水的节水灌溉技术,由于当前我国广大灌溉面积上采用的灌水方法仍以地面漫灌为主,而且节水的潜力也最大,所以我们首先应对地面灌溉的节水方法予以足够的重视,首先要注意积极推广渠系配套,土地平整,管道输水,渠道防渗等技术。在经济条件许可的地方应考虑推广喷灌、滴灌和微喷灌等先进的灌水方法。虽然各种技术都可以推广使用,但是,最关键的问题还是要培养人们的节水意识,否则,即使再有最好的节水灌溉技术,也很难实现我们的节水灌溉,

参考文献:

[1]李晓渊.新疆干旱区农业高效节水灌溉技术示范经济评价研究[D].新疆农业大学,2010.

[2]李富先.高效节水灌溉技术及产品开发与应用进展分析[J].中国农业信息,2013,04:17-18.

灌溉技术的发展篇7

【关键词】节水灌溉技术;发展;趋势;对策

1.我国主要的节水灌溉方式分析

1.1农田渠道防渗技术

当前我国的农田灌溉的输水方式主要是渠道输水。水资源利用在传统的土渠输水中其有效利用系数一般在0.4-0.5之间,相差仅为0.3,绝大部分水资源在输送过程中都因为渗漏或者蒸发而损耗掉了。农田灌溉用水的损耗主要也就在渠道渗漏中存在。现代农田灌溉采用渠道防渗技术之后,渠道水资源的有效利用系数提高到0.6-0.85,相比之传统的土渠输送提升了百分之五十到百分之七十左右。此外,渠道采用防渗技术之后其熟睡速度也得到很大的改观,这有利有农田生产季节化和土地资源有效利用。是我国目前采取的较为有效的主要的节水灌溉措施之一。

1.2喷灌

(1)节水效果显著,水的利用率可达80%。一般情况下,喷灌与地面灌溉相比,1m3水可以当2m3水用。(2)作物增产幅度大,一般可达20%-40%。其原因是取消了农渠、毛渠、田间灌水沟及畦埂,增加了15%-20%的播种面积;灌水均匀,土壤不板结,有利于抢季节、保全苗;改善了田间小气候和农业生态环境。(3)大大减少了田间渠系建设及管理维护和平整土地等的工作量。(4)减少了农民用于灌水的费用和投劳,增加了农民收入。(5)有利于加快实现农业机械化、产业化、现代化。(6)避免由于过量灌溉造成的土壤次生盐碱化。常用的喷灌有管道式、平移式、中心支轴式、卷盘式和轻小型机组式。

1.3滴灌

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,其水的利用率可达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。其不足之处是滴头易结垢和堵塞,因此应对水源进行严格的过滤处理。

2.节水灌溉技术的发展趋势

(1)地面灌溉在相当长的时期内仍将是世界上特别是发展中国家最广泛采用的一种灌水方法。加大田间工程的建设力度,大力研究和推广诸如膜上灌、涌流灌溉等节水型地面灌水技术,仍将是节水灌溉技术发展最主要的趋势之一。同时,采用激光平地技术进行水平畦灌、田间灌水设施自动化、土壤墒情自动监测技术等现代精细灌溉技术将成为地面灌水技术发展的趋势。

(2)继续普及与推广喷、微灌技术。在节水灌溉模式中,喷、微灌应用越来越多,喷、微灌技术正朝着低压、节能、多目标利用、产品标准化、系列化及运行管理自动化方向发展。

(3)逐步应用与推广现代高新节水灌溉设备与技术体系。近年来,节水灌溉不断涌现新装备、新应用技术以及灌溉新理论,包括智能化的集成节水装备技术、应用3S的精细灌溉技术、应用多项目技术系统集成的节水灌溉管理技术、以及非充分灌溉等新理论。

(4)由单项技术向综合技术发展。目前,节水灌溉技术已开始重视研究节水综合技术,将工程技术、农业/艺技术与管理技术,因地制宜进行有机结合,形成节水高效的节水灌溉综合技术体系。

3.节水灌溉发展对策

(1)简述农业节水措施。节水灌溉技术的普及要加强在农业节水防时尚的推广。这方面可以在水稻种植过程中采用旱育稀植、秧苗抛植、覆盖地膜、深耕松土、增施有机肥料等有效措施,以提高农田土壤对自然降水的储蓄能力。此外,还可以引进一些耐旱品种以及旱地作物进行在中,调节土地作物种植结构,这也是当前进行水资源有效节省的措施,在干旱缺水的区域应该加大推广范围。

(2)因地制宜,按照农村发展实际实行有效的节水灌溉方式。为了进一步加强节水灌溉技术在我国农业上的健康有序的可持续发展,应该将科学合理规划摆在第一位,认真贯彻农田灌溉因地制宜、重点突出、土地开发科学分期及注重实际效用的原则。站在全局的角度,从长远发展的方向上做好每一次的决策,严格对节水灌溉技术进行管理,确保这项新技术在使用过程中能够得到合理的推进。节水灌溉技术的发展是技术问题,是工程问题,更是关系到社会稳定发展及经济健康增长的问题。节水灌溉技术一旦不能让广大农民得到好处和实惠,也就失去了农民的支持,就失去了持续快速发展的根本动力。因此,在进行节水灌溉技术的推广中,要注意技术的改进,也要根据我国农业分布地形,比如山地丘陵地形,井灌区、旱地作业区等,结合各个地区的经济发展状况确定采用什么样的节水灌溉技术,该做什么样的技术改进。这样,才能将节水灌溉措施真正落实到农业遍布反而区域。

(3)加强对农田节水灌溉意识。农田灌溉用水要想继续发展下去,就必须坚持走节约利用水资源这一发展道路。在日常的生活用水中,在工农业的用水方面,必须让人们认识到水资源短缺的危急存在,加强关于节约用水的宣传工作,促进人民群众在生活和生产中都养成节约用水,合理科学的进行循环用水的习惯,可以利用电视广播杂志、简报、宣传条幅及宣传车等进行宣传。将以往的喷灌式灌溉法和漫灌法等用水方式逐渐转变为集约型的节约用水形式,鼓励人们的节约用水行为,提高人们的节约用水意识。在作物种植栽培上,积极推广节水农作物,并根据农作物的生长环境及特点,制定出科学合理的节水计划并付诸实施,让全社会都参与到节水灌溉中来,为节水灌溉技术的发展提供一个良好的环境。

(4)加强农田节水方面的科学技术研究及改造。随着我国节水灌溉技术的广泛推广和应用,其相关技术得到了一定的发展,节水灌溉设备的制造很有可能成为一个加工制造业中新的增长点所在,成为一项新的能够带动一个新的产业发展俄新型技术。在改善我国现有的传统灌溉方式上应该保持兴修水利枢纽工程和水库的方式,同时大力加强这方面的科学技术研究和技术的改造。结合我国各省市农业分布发展的具体情况,研发出适合我国农业发展的节水灌溉新技术。技术的更新一定会依托于材料和设备的研发和改进,因此,在改造以往旧材料旧设备的同时更要积极开展对高智能型的绿色环保材料的开发,让节水灌溉技术走上健康的可持续发展道路。

4.结束语

我国是一个区域辽阔,人口众多,但水资源紧缺的国家,人均占有水量及农业用水量均远小于世界平均占有量。目前,世界各国均非常重视发展节水灌溉技术。相比之下,我国在节水灌溉技术方面的发展与应用均落后于世界水平。为提高我国的灌溉水利用率,充分利用好有限的水资源,保证农作物有充足的供水资源,实现农业的可持续发展,我们加强对节水灌溉技术的研究和推广应用,学习和借鉴国外节水灌溉技术成果,发展适合我国国情的节水灌溉技术。

【参考文献】

灌溉技术的发展篇8

关键词:灌区;节水;灌溉

水资源匮乏已成为整个社会经济发展的重要制约因素,近年来更加突出。甘肃扬黄工程是以解决城乡生活用水、工业用水、生态用水及有条件的地方适当发展灌溉的一项高扬程电力扬水工程。其中甜水灌区是盐环定扬黄工程甘肃专用一期工程的唯一灌区,该灌区共设三条干渠9条干斗,控制灌溉面积23512亩,设计供水流量0.8m3/s,设计年总用水量984.37万m3。但是由于农田灌溉设施、灌水技术滞后发展,造成人为的水资源能源的浪费,极大的制约了灌区农业的发展。因此,推广应用先进的农业节水措施、发展节水型农业,已成为目前最重要、最艰巨的任务。因此,节水灌溉技术成为解决忧患的有效途径。

一、灌区节水灌溉技术的概念

1、节水灌溉技术的基本概念

节水灌溉技术是灌区农田为达到节约用水的目的,以最低限度的用水来达到单位灌溉水量的农作物产量和产值增加的灌溉措施。

2、节水灌溉的主要方式

(1)渠道防渗。利用渠道输送灌溉用水是灌区主要采取的输水方式,也是造成灌溉水利用率低的主要原因。传统的土渠输水渠系水利用系数一般为0.4~0.5,差的仅0.3左右,也就是说,大部分水都渗漏和蒸发损失掉了。因此,改变传统土渠输水,是灌区节水灌溉技术应用的直接方式。渠道防渗就是将输水渠道进行科学设计与改造,一般可使渠系水利用系数提高到0.6~0.85,比原来的土渠提高50%~70%。渠道防渗还具有输水快、有利于农业生产抢季节、节省土地等优点,是当前我国节水灌溉的主要措施之一。渠道防渗可分为:三合土护面防渗、砌石防渗、混凝土防渗、塑料薄膜防渗等。现阶段我局灌区也采取了该灌溉方式。

(2)喷灌技术。喷灌技术就是利用输水管道将有压力的水送到灌溉地段,在管道上每隔一定的距离安装一个喷头,通过压力将水喷成水雾状,满足农作物对水的需要。喷灌的管道具有可移动性的特点。

(3)膜上灌、膜下灌。此种节水灌溉技术就是用塑料薄膜将农田垄沟底部覆盖,引入的灌溉水从地膜上面流过,并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉,这种方法称作膜上灌。采用膜上灌,深层渗漏和蒸发损失少,节水显著。在干旱地区可将滴灌管放在膜下,或利用毛管通过膜上小孔进行灌溉,这称作膜下灌。这种灌溉方式既具有滴灌的优点,又具有地膜覆盖的优点,节水增产效果更好。

二、发展灌区节水灌溉可行性分析

我国节水灌溉发展的总体思路是必须以创新的精神,采取“革命化”的措施,因地制宜的以较先进的节水灌溉方式,取代古老的、粗放的农业灌溉方式,这样才能使灌溉农业走向新的辉煌。目前,灌区在实施节水灌溉技术方面已取得了比较成功的经验。节水灌溉技术已向精细化方向发展。从大幅度节约灌溉用水,提高用水效率的角度看,采用喷灌、滴灌、微喷灌等高效节水灌溉技术效果较好。但目前在灌区应用这种高效节水灌溉技术还受到多种因素的制约,发展速度缓慢。可喜的是,近几年有了新的突破,许多事例证明了在我国目前的社会生产力、经济、技术发展水平条件下,在灌区应用适用的高效节水灌溉技术是可行的,可以大幅度减少农田灌溉的无效耗水,并能取得良好的经济效益、社会效益与生态效益。如河南省引黄灌区节水灌溉技术的推广应用以及其他省区的一些典型成功事例。我们确信农业节水大有可为,在灌区应用高效节水灌溉技术,使农业生产走向精细化具有可行性。

三、农业灌区节水灌溉技术的发展

1、如何发展灌区农业节水灌溉技术

(1)从渠系防渗和田间节水工程入手,加强用水管理,因地制宜采用先进节水技术,积极配合农业节水措施和管理节水措施,搞好节水示范和推广工作。

灌区节水灌溉措施:根据不同区域、不同灌区的特定条件及目前大多数灌区存在的问题,灌区采取的节水灌溉措施主要有:一是要从管理角度出发,加强政策宣传,提高节水意识;进行体制改革,提高管理水平,不断深化灌区管理体制和运行机制改革,建立科学的管理体制和运行机制,切实提高灌区管理水平。二是从技术角度出发,即加快灌区节水技术改造步伐,完善各项续配套工程建设;推广应用灌溉新技术。

(2)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,农业灌溉用水要在用水总量基本不变的情况下保障我国粮食安全,必须走节水型的发展道路。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。节水灌溉技术如果不能使农民从中得到实惠,就不能得到广大农民的真正拥护,就不能持续快速地发展起来。

灌溉技术的发展篇9

   在节水的灌溉所用的几项措施中主要为工程类措施、农艺节水措施和管理类措施三大类,在工程类措施又能够再次的分为三类:渠系输水节水措施、田间灌水节水措施和渠井结合节水措施。渠系节水措施通常又分为渠道防渗措施和管道化输水措施。田间灌水节水措施通常又可分为改进地面灌水技术、推广喷灌技术和微灌技术。所谓的节水灌溉,总体说来就是应用现代化的新型农业的节约用水技术,在其的基础上进行对灌溉的用水的充分利用,增强对其的使用率,从而达到增加相关产量的目的。换句话来讲也就是说,在对其农作物上减少对其的灌溉的用水量,从而获得最佳程度上的农作物的产量的收入。节水灌溉的具体的内容表现为:对水资源的进行的合理性的开发,同时也要对其进行充分的利用。在对农作物进行灌溉方面每个过程中所应用的节约用水的办法也是不相同的,也正是由这些不同的节约措施所构成了一个全面的体系,其中含有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。

   节水灌溉工程技术是已经做到了很大程度上的完善和健全,相比之下其它的技术水平还没达到这么高,这就需要对此进行不断的探究和全面的推广工作。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。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。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。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。

   我国农业节水灌溉措施

   应用节水灌溉工程技术,能有效减少灌溉渠系(管道)输水过程中的水量蒸发与渗漏损失,从而显着提高了灌溉水的利用率。这些技术尤其是渠道防渗技术在大田生产中得到了广泛应用。低压管道输水灌溉、喷灌、微灌、渗灌等节水灌溉新技术也获得迅速发展。加强宣传力度,提高节水意识。发展节水灌溉作为我国的一项国策,要首先在群众中建立起水资源有限和水危机的意识,变被动接受为主动节水,积极投入到节水灌溉的开展中去,有利于节水灌溉的快速推广,使农民节水增产增收。政策配套改革,加强引导。加快我国的节水法规制度的建设和健全,尤其加快水价改革措施,加强节水灌溉中的管理环节,逐步实现以水养水,达到节水的良性循环.变多头管理为统一管理,更有效推进节水灌溉。现在相当多的地方比如广州,已经开始成立统一管理涉水事务的水务局,能有效推进节水灌溉。优先在灌溉条件差地区进行推广。

灌溉技术的发展篇10

关键词:农业节水灌溉发展方向

1前言

目前,水资源危机被公认为未来10年人类共同面临的最严重的挑战之一。我国是一个水资源紧缺的国家,虽然水资源总量2.8万亿m3,居世界第6位。但因人口众多,人均年占有量仅2200m3,不足世界人均占有量的l/4,居世界第109位。根据我国用水量情况统计,我国总用水量大体上每10年增加1000亿m3;农业用水量从80年代开始呈下降趋势,13年来减少了62亿m3,减少了l.5%。

我国地域广阔,从南到北、从东以西,分布极不均匀,年际之间水资源分布极不平衡,干旱严重制约了农业生产的发展。虽部分地区建有农业灌溉设施,但大部分建于50~60年代,由于我国经济水平有限,灌溉设施标准较低,且大部分灌溉渠道为土渠,设施老化,水资源浪费现象较严重,并在地表水资源灌溉区域,出现上游有丰富的水源,下游缺水现象。为充分利用好有限的水资源,最大限度的发挥其效益,最有效的办法之一就是发展节水型农业、推广节水灌溉技术。

2农业节水灌溉技术的发展态势

2.1国内外节水灌溉技术的比较

我国的农业节水灌溉技术,经过20多年的快速发展,在某些方面已达到或接近国际先进水平。但由于受我国的经济水平限制,以及科研体制的影响,我国的农业节水灌溉工程建设水平落后发达国家30年以上。在节水灌溉技术研发、污水资源化利用等方面与国外还存在很大的差距。

2.1.1地面灌溉技术研究方面

地面灌溉是一种传统而古老且常见的灌溉方法,是应用最广泛、最主要的节水灌溉工程技术。目前,约占全世界灌溉面积的90%以上,我国则有98%以上的灌溉面积依然采用传统的地面灌溉技术。

随着水平畦灌、阶式水平畦灌的研究不断深入,传统的地面灌溉方式――畦灌、沟灌也由过去单纯研究灌水技术要素对灌水均匀性、水分深层渗漏的影响,转向综合研究灌水技术要素对土壤水肥运移、对水肥淋失的影响;同时,开发膜上灌等新型灌水技术,并得到较大面积推广应用。水平畦灌是田面非常平整条件下的畦灌,该技术在美国等发达国家被称为是地面灌溉最重要的进展之一。该技术在我国水田灌溉中应用较广泛,但技术水平上要低于美国等发达国家。

2.2.2喷、微灌技术研究方面

国外一直非常重视喷灌水肥需求规律及水肥耦合高效利用方面的研究,施肥灌溉应用十分普遍。在微灌水肥高效利用方面,以色列、美国、荷兰等国家对不同作物的施肥灌溉制度和微灌施肥灌溉专用液体肥料进行了20~30年的研究,取得了丰富的成果,已经研制出了针对多种经济作物水肥高效利用的专家管理系统。我国从20世纪70年代起,就针对微灌开始了研究和试验示范工作,开展了微灌条件下的土壤水分与溶质运移规律、日光温室和大田经济作物的灌溉制度、水肥耦合模式、滴灌施肥技术等研究工作。在喷微灌设备方面,对注肥设备的研制取得了可喜的进展,但对滴灌施肥灌溉条件下养分的运移以及施肥灌溉系统运行参数几乎没有涉及。

2.2.3国外正在开发研究的节能型灌溉技术

国外正在开发节能型的低压重力式滴灌技术和防堵塞的脉冲灌等技术。地下灌溉由于能显著减少作物无效蒸发(土壤表面蒸发)而特别省水的优点,发展也十分迅速。目前国外利用废旧添加橡胶、塑料发泡剂等研制成功了新型发汗渗灌,并在果树、花卉等作物中开始应用,现正在开展其合理管道间距、埋深及其优化灌水模式、防生物堵塞技术等方面的研究。

2.2.4我国已研发出的节水灌溉技术和设备

近几年,根据中国国情,我国已研发出秸秆粉碎还田免耕施肥小麦播种机、流量和频率可调坐水种点灌机、抗旱用行走式轻型喷灌设备、大射程旋转式微喷头、长流道新型薄壁微灌带、带离心清洗装置的自动反冲过滤器、带稳压机构的连续精量水动式施肥泵、可调雾化程度及射程的多功能喷头、新型短流道喷头、轻小型喷灌机组、新型中远射程喷头、国产激光控制精细平地铲运设备等节水灌溉设备和系统。一批节水产品初步表现出较强的市场前景和进一步开发的潜力。但目前,在实际应用中,上述技术还没有得到广泛的推广。抗旱用喷灌设备主要是固定或半固定移动管道式喷灌系统,而坐水种主要还是利用传统的方式,即水箱和水车配套使用。

2.2.5未来在工程节水技术方面国内外的研究与发展态势

未来,在工程节水技术方面,国内外的研究主要集中在渠系建筑物建设技术方面。目前来说,技术正在趋于成熟,主要是探索新型建筑结构形式。新材料配方及其应用技术的研究相对较活跃。国内外现较普遍的都正在将高分子材料应用在渠道防渗中,尤其是在高分子膜料的应用上已取得了不少实用的研究成果。目前,国内外较常用的渠道防渗衬砌措施为混凝土预制板,其技术方法为渠道整形后,铺一层复合土工膜,再在其上铺筑或砌筑混凝土预制板。但薄膜易刺破和冻胀地区冻融破坏的问题还没有很好的解决。因此,各国都在不断研究开发技术可靠、经济合理的高分子合成新材料。我国目前采用的渠道防渗防冻技术主要是保温整体刚性防渗防冻胀措施,适应性较差、易损坏或成本高。刚柔结构具有适应冻融变形、胀而不裂和防渗、减轻冻胀的特性,能同时有效解决渗漏和冻胀的问题,应用高分子材料研制技术可靠、结构简单、经济合理的刚柔混合结构或纯柔性结构作为渠道的护砌结构是我国科技人员正在努力研究的方向。

3我国近期节水灌溉发展方向

3.1以节水增产为目标对灌区进行技术改造

我国不少大中型灌区都是50~60年代修建的,由于工程老化失修或已到报废年限,使灌溉效益衰减,灌溉用水浪费严重。因此要根据当地自然、水资源、农业生产和社会经济特点,以节水高效为目标,对灌区实施技术改造。目前技术改造的重点是渠道防渗、灌区建筑物的维修与更新及田间工程配套。

渠道衬砌仍是大多数国家灌区改造中用以提高大型渠道水利用率的主要措施.在美国、意大利和日本,刚性衬砌材料尤其是混凝土衬砌应用较为广泛,取得了较好的节水效果。渠道输水仍是我国农业灌溉的主要输水形式,自1998年实施大型灌区配套节水改造以来,全国累计衬砌干支渠道5300多公里,配套改造建筑物3.8万座,2002年节水110亿m3。根据渠道土壤冻层厚度、渠道流量大小、运行情况和地下水位情况,我国实践发展了不同的防渗措施,如砌石、混凝土预制板、塑料薄膜及塑料薄膜加保护层的复式结构、U形渠等。

与渠道衬砌相比,管道输水在应用上虽然不如其广泛,但它具有节水节能,省地、省工,投资小、效益高,适应性强的显著特点。以色列的国家输水管道工程堪称国际一流,全国除个别偏远山区外,全部实现输水管网化。以色列全国的输水管道连接了大多数地区的供水系统,形成一个平衡的网络系统,可根据需要输水供水且避免了输水过程中因蒸发和渗漏引起的损失。输水管道不仅用于供水,在冬季和旱季还是以色列北方地区的排水管,使水重新进入地下水层,提高了水的回归和再利用率,加速了以色列引、输、灌水的自动化水平。在美国,低压管道灌溉被认为是节水最有效、投资最省的一种灌水技术,全美近一半大型灌区实现了管道化,干旱地区的考契拉(CVwD)灌区、盐河(SRp)灌区等,灌区支渠以下的输水系统大部分均采取了地埋管道形式.美国还采用大口径地面可移管道,一般为快速连接铝制管材和塑料软管,通过带有闸管的管道输水,可便于进行波涌灌溉。日本早在20世纪80年代,就有一半以上的新建渠系实现了管道化。旧灌区改造中发展管道输水技术也很受一些国家的重视,如加拿大伯塔灌区,灌溉水利用率由改造前的35%~60%提高到75%,澳大利亚的伦马克灌区,改建地下管道后节约灌溉用水33%。在我国,为在控制投资的同时,实现节水灌溉,“七五”期间,低压管道输水灌溉技术被列入重点科技攻关项目,在管道管材及配套装置的研制上取得了一批成果。平原井灌区、渠灌区和提水灌区管道输水灌溉技术得以广泛应用,应用推广面积约520万hm2。在自流灌区,采用大口径低压管道代替明渠输水已开展实验研究。现阶段,主要存在投资、设备质量、配套和运行管理等问题,仍需加大研究力度。

3.2加强用水管理推广节水灌溉制度

3.2.1加强用水管理

建立现代化的灌溉管理技术体系,应用高、新技术使农业灌溉向精准化方向发展是当今发达国家的普遍趋势。在美国、以色列等国,空间信息技术和计算机模拟技术被大量用于监测和预报作物水分和土壤墒情,灌溉预报技术得到迅速发展,一些具有代表性的节水灌溉预报程序也广泛应用于灌区水管理。美国的大型灌区均设有调度中心,随时掌握各渠道的位置、输配水情况以及各闸门的水位流量、闸门启闭等情况,并结合遥感技术进行灌溉情况调查,及时准确反映灌溉效果。此外,流域的天气情况、河湖水位、水质等信息均可传输到监测中心,用于辅助灌溉决策。日本通常在一个水系上设中央管理站,采用电子计算机和遥控装置对各级渠道和设备进行集中监控,并指令,自动启闭闸门和水泵以进行科学的分水和配水。法国普罗旺斯渠道工程可实现中央控制室对整个工程的自动监测控制,4800个信息采集点对水位、流量、闸门开度和水质进行遥控,15min便可自动采集一次数据。

目前,我国灌区现代化集成、配套灌溉管理技术水平较低,灌区缺乏数据自动收集系统和数据传输系统,全灌区测试数据参差不齐,很难作汇总分析。因而国内专家提出需建设国家节水灌溉试验与监测网络的建议,以期提升我国的灌溉管理水平,提高灌溉水利用效率,改善生态环境。

3.2.2推广节水灌溉制度

为了提高农业用水效益,确保水资源系统良性循环和农业可持续发展,必须大力加强作物节水灌溉制度的研究及其应用工作,积极研究和推广节水灌溉制度,把有限的水量集中用于农作物需水的关键期,以扩大灌溉面积,使灌溉总体效益最大。20世纪50年代,我国对主要农作物灌溉制度进行了较多的试验研究,近几年,逐步趋向于节水高效灌溉制度,如非充分灌溉制度、调亏灌溉制度等的研究和应用。陕西洛惠渠灌区近年实行节水灌溉制度后,一般干旱年平均每公顷用水量为1800~2250m3。冬小麦为常规灌溉量的一半,每公顷产量由1970年的2910kg提高到7500kg。广西近年推广水稻节水灌溉(浅湿晒)面积178.133万hm2。总节水25亿m3,增产稻谷7亿kg,相当于增加耕地2.333万hm2。

3.3平田整地开展田间工程改造

地面灌溉是我国目前采用最多的一种灌水方式,预计在今后相当长的一段时间内,仍将占主导地位。据调查分析,地面灌溉用水损失中,因田间工程不配套,耕地不平整等引起的用水损失约占到30%左右,说明田间节水有较大潜力。近年,我国北方不少省、市、自治区都狠抓了田间工程改造工作,尤以土地开发整理项目较为突出。

田间工程改造缓解水资源供需矛盾、解决水资源短缺的根本出路;平整土地是实施田间节水地面灌溉、节约灌溉用水的先决条件。因地制宜开展田间工程改造、平整土地,减少深层渗漏,提高灌水均匀度,花钱少、见效快,并会继续得到推广。

3.4加强发展节水灌溉工程

现阶段,采用的主要节水工程措施为:渠道防渗工程技术、低压管道输水灌溉技术、喷微灌技术及各种地面灌溉改进技术等。

统计资料表明,对大型灌区实施渠系防渗衬砌后,可使渠系水利用系数提高0.2~0.4,减少渠道输水渗漏损失50%~90%。然而,我国的渠道防渗率仅为l0%左右。我国自1980年以来已取得混凝土衬砌、塑料薄膜衬砌、现浇混凝土U型渠防渗和机械化施工等成功经验,并提出复合防渗、季节性冻区采用梯形渠道坡角抛物线形断面等措施,以改善渠道衬砌防渗性能。

低压管道输水灌溉,目前在北方井灌区已累计发展约300余万hm2。“七五”期间,水利部组织开展了薄壁pVC管,内光外波纹双壁聚氯乙烯管、内衬塑膜外护水泥等各种管材及相应的配套管件、保护装置的研制,为这项技术的进一步发展提供了良好的技术装备。

喷、微灌是当今最先进的节水灌溉技术,与传统地面灌溉方法相比,一般可省水30%~50%,增产10%~30%。喷,微灌还具有省工、节地、不受地形条件限制等许多优点,对无灌溉条件的丘陵、坡地尤为适用。

3.5由单向技术向综合技术发展

目前我国节水灌溉技术的推广应用仍以单项技术为主,虽然已开始重视研究节水综合技术,但应用尚不普遍。节水灌溉综合技术的目标不但要提高灌溉水的利用率,而且也要使灌溉水的利用效率得到提高,真正起到节水增产的作用。因此节水灌溉技术今后发展的主要方向是将工程技术、农业技术与管理技术,因地制宜进行有机组合,形成节水高效的节水灌溉综合技术体系,并在大面积上推广应用。

4结论

我国是一个区域辽阔,人口众多,但水资源紧缺的国家,人均占有水量及农业用水量均远小于世界平均占有量。目前,世界各国均非常重视发展节水灌溉技术。相比之下,我国在节水灌溉技术方面的发展与应用均落后于世界水平。为提高我国的灌溉水利用率,充分利用好有限的水资源,保证农作物有充足的供水资源,实现农业的可持续发展,我们加强对节水灌溉技术的研究和推广应用,学习和借鉴国外节水灌溉技术成果,发展适合我国国情的节水灌溉技术。

参考文献

[1]水利部农村水利司编.节水灌溉工程实用手册.中国灌溉排水发展中心,北京:中国水利水电出版社,2005

[2]水利部农村水利司编.水稻节水灌溉技术.北京:中国水利水电出版社,1998

[3]中华人民共和国农业部.国外节水灌溉技术发展现状与趋势.北京:中国农业出版社

文章编号:1006-2688(2011)02-0000-03