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關鍵詞:節水灌溉技術:農田水利建設:應用探討
中圖分類號:C35文獻標識碼: A
引言:隨著我國工農業及生活用水量的不斷增加,水資源利用也呈現出了日益緊張的態勢。相比較而言,農業生產方面雖然用水量大,但是存在著很大的節水空間。而在農田水利建設中,若加大對節水灌溉技術的研發及推廣,不僅能在很大的程度上節約了農業的灌溉水源,還可以推進節水農業及現代農業的建立。可持續發展的要求需要對社會中的各行各業進行全面的管理與應用。而在農業建設當中,水利工程的建設是促進可持續發展理念建設的重要組成部分,農業可持續發展的重要前提是節水灌溉。節水灌溉是指農作物種植中利用低量的水來獲得農田的高產,是在保障農業生產不受到影響的基礎上,盡量節約灌溉的用水,而主要的措施是采用科學的灌溉方式來進行灌溉,避免在水資源的運輸及運用中出現浪費的現象,盡可能地追求水資源的最大利用率。由于傳統農業灌溉技術中,并不考慮水資源利用率的問題,因而造成了大量的水資源浪費,所運用的水資源中只有一小部分被真正應用到了農作物的生長中,這是現代農業發展中所不容的,是對農業科學建設的重大阻礙。
1 節水灌溉技術簡介
1.1 微灌技術
微灌是繼大水漫灌的灌溉方式之后農田水利建設所采用的節水灌溉方式,具體來說微灌技術在應用過程中所運用到的技術主要包括微噴霧、脈沖灌溉以及滴灌等。在對其進行具體分類時,按照灌溉設備的情況進行劃分可分為地面灌溉和地下灌溉,按照灌溉設備性能劃分又可分為重力微灌和常壓微灌。微灌技術的結構主要包括輸水管道、水過濾系統以及灌溉控制系統 3 部分,其優點就在于徹底杜絕了以往大水漫灌對灌溉水量無法控制的現象,實現了對水量的嚴格把控。
1.2 噴灌技術
噴灌技術是應用范圍最為廣泛的一種灌溉技術,適用于所有的農作物灌溉。噴灌技術在運用過程中必須搭配相應的設備,較常使用的是動力機和壓水泵等,除此之外還可以利用水自然下降產生的勢能將自來水或是水泵的水壓縮到管道里,管道終端的噴嘴會將管道里的水噴灑到空氣里,在這個過程中就實現了對農作物的大面積灌溉。該技術最大的優點就是噴水速度均勻,水量也較為適中,能從很大程度上避免大水漫灌造成的土地板結,利于植物根部透氣。
1.3 灌溉渠道防滲技術
以往的農作物灌溉技術造成水資源浪費的一個重要原因就是灌溉水源在渠道輸送的過程中會吸收大量的水,在很大程度上加大了灌溉壓力。灌溉渠道防滲技術依據防滲材料的不同大致可分為塑料薄膜材料防滲、漿砌、石頭襯砌以及混凝土襯砌等。該技術的優點就在于灌溉渠道一旦進行了防滲控制,就能長久有效地杜絕渠道對灌溉水源的吸收。值得一提的是該技術在使用過程中要針對農田的地勢、地質、水土條件、農業結構選擇適當的斷面形式、防滲材料以及止水材料,另外該技術對施工技術的要求也非常嚴格。
1.4 步行式灌溉技術
該技術又叫行走式灌溉技術,是指利用農村使用較普遍的農用運輸車或是拖拉機等行走式的動力機械,將節水灌溉機具配帶在車上,在動力機械行走的過程中對農作物進行澆水灌溉,具體包括節水播種技術和抗旱保苗節水灌溉技術這兩種。該技術實現了旱作農業與節水灌溉的有機結合,其優點主要表現在:使用常見的拖拉機就能進行灌溉作業,極大地減少了灌溉投資;不用進行田間修渠,只要有灌溉水源,灌溉機就能開進田間地頭進行灌溉,減少了相當一部分的資金和勞動力投入;該技術極大地提高了灌溉效率,達到了節水的目的。
1.5 低壓管道輸水技術
該技術主要是以管道代替以往的明渠進行輸水灌溉,將灌溉溉水源由分水設施送到農田里,實現了經過管道分水口分水后直接對溝、畦進行輸水的灌溉方式。就當前的技術發展現狀來說,它既可以為田間溝畦進行低壓管道輸水,也可以與噴灌技術相結合為其提供壓力輸水管道。低壓管道輸水的特點主要有:由于仍屬于地面灌溉方式,出水口的流量很大,所以不會發生堵塞現象;采用管道輸水有效減少了水分蒸發和渠道的滲透,實現了節能節水的灌溉目的;該技術的投資相對較小,而且對農田的適應性較強,不受地形影響,實現了小投資高效益的效果;對技術的要求比較低,比較適合農民的文化水平和接受水平,便于在農村大范圍推廣。
2 節水灌溉技術在農田水利建設中應注意的問題
節水灌溉是農田水利工程建設和科學發展的重要組成部分。要保障節水灌溉能夠真正的起到科學的利用,并在農業的發展中充分發揮出其優勢和作用,需要在進行農田水利節水灌溉技術實施的過程中,對其中的要點著重注意。主要包括以下幾個方面:
2.1 對農田灌溉方案進行實時調整
農田灌溉方案的選擇必須依據農業種植結構進行調整。由于各地區對農業節水灌溉制定的指標不同,所以各地種植的農作物的耗水情況、經濟作物與糧食作物的比例存在很大差異。另外,隨著各地農業政策的調整,不同階段的農業種植結構也會存在很大的變化,這就要求農民群眾要根據農業種植結構進行節水灌溉技術方案的調整。除此之外,為了減少農業灌溉有水,在符合當地實際情況的前提下,可以減少高耗水作物的種植面積,加大對低耗水作物的種植。
2.2 要因地制宜地選擇節水灌溉技術
由于我國地形地勢復雜多樣,所以要結合當地的水土條件和農田種植作物的類型來具體選擇灌溉技術。例如,對大田糧食作物而言,基于其產出效益相對較低的現狀,在選擇節水灌溉技術時,應選擇以地面灌溉方式為主,并且還應加大對膜壟溝灌技術、免耕秸稈覆蓋技術的應用,這樣能減少很大的資金投入;在條件允許、資金充足的情況下,可以適當地選用資金投入和技術含量相對較高的滴灌和噴灌技術,這樣能實現更高層次的節水灌溉,進而促進農田水利設施的大面積建設。
3節水灌溉技術的應用探討
3.1 依據農業種植結構調整方案,確定各類農業灌溉節水技術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。
3.2根據作物類型與水土條件,因地制宜的選用農業節水灌溉技術,應該根據種植的作物類型與當地的農田水土的條件,因地制宜地來選用農業節水的灌溉技術。而對產出的效益相比較低的大田糧食農作物,在采用農業節水的技術工程中,還應重點考慮用改進地面灌溉的方式為主要的節水灌溉的技術,提高對投入較小的減免冬灌。機械化免耕秸稈的覆蓋技術與膜壟溝灌技術的研究及成果的廣泛應用。而在條件許可的情況下,還可適當選用投資較高的噴灌與滴灌的技術。從而大力發展高效益的節水型農業,來合理的調整作物的種植結構,努力推行渠道的防滲、管道輸水的灌溉、噴灌及微灌等節水灌溉的方式,并進行節水灌溉技術的改造,進一步消除大水漫灌的現象,以維護良好的用水秩序,從而進行科學的用水管理,來提高用水的效率,全面提高節水科技的管理水平,建立節水型社會,重點實現可持續的發展。
3.3 建立健全農業節水灌溉技術推廣服務體系
農業節水技術的推廣服務體系建立及完善應該結合當地的特點,并探索不同形式的推廣服務組織,從而使節水技術的推廣服務工作慢慢由零散分散型轉化為專業化、系列化、社會化。節水技術的推廣服務體系應該以地方科研單位及高等院校為主導、基層水利與農業服務組織(水管站、農業技術推廣站)為實施主體、政府扶持與市場引導相結合的方式來開展。地方政府還應該建立專項資金來用于農業節水技術的推廣服務體系的建設,并允許地方科技人員參與到技術服務與轉讓及承包的效益分配,提高基層技術人員及管理人員的業務培訓,加強基層技術人員的專業素質與技術水平,并擴大掌握節水農業技術的農民技術隊伍,從而帶動廣大農民把發展節水農業及增加收入相結合起來。
3.4 提高認識,更新觀念,增強農民節水意識
通過科普教育來提高農民的節水技術的水平,從而加快水費改革的步伐,并樹立水商品的觀念,要實行有償供水,還應對超定額的用水來實行加價收費,對節約水量的要給予獎勵,從而提高農戶的商品水意識,使農戶充分樹立節水的意識。
結語:農業產業建設時從古至今都沒有停止過的,但是在現代農業發展的道路上應根據現實情況對其進行合理調整,使其發展的方向和形式更適用于社會的需要求。節水灌溉技術的應用是對現代農業科學發展的保障,但是其技術和體系的應用還不完善,在農業發展的道路上,還應對該技術進行積極地創新和鞏固,使其能夠真正應用于農業的建設中來。
關鍵詞:農田灌溉;發展趨勢;措施;分析
中圖分類號:TU9文獻標識碼:A文章編號:
節水灌溉技術只有使農民從中得到實惠,得到廣大農民的真正擁護,才能持續快速地發展起來。我們應加大對發展節水灌溉技術的宣傳,使全社會形成一個較好的節水灌溉技術發展環境。通過對農業用水需求進行有效調控。削弱低效益膨脹型的用水需求,杜絕無效益浪費型的用水需求,促進節約農業用水的需求,從而推進節約灌溉技術發展。
1 節水灌溉技術
節水灌溉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。目前常用的節水灌溉技術:地面灌溉技術、低壓管道輸水技術、噴灌技術、地下灌溉技術。節水灌溉技術的發展不僅是節水的需要,也是農業現展的需要。發展節水灌溉技術對于推進現代農業、建設節約型社會有十分重要的意義。
1.1 節水型地面灌溉技術
主要包括畦灌、溝灌、膜上灌、低壓管道灌溉技術。畦灌技術通過防滲溝渠及管道將灌溉水引入畦田,水層在沿畦田縱坡方向流動過程中逐漸入滲,使地上作物根層達到濕潤的目的,該技術主要適用于小麥、谷子等窄行距密播作物。溝灌技術指在作物行距間開挖灌水溝,灌溉水在溝中流動過程中,靠重力和毛細管作用濕潤土壤的灌溉方法,主要用于棉花、玉米寬行距中耕作物。膜上灌技術指在地膜覆蓋基礎上,將膜側流改為膜上流,利用地膜輸水,通過放苗孔和膜側旁滲給作物供水的灌溉技術。
1.2 節水型低壓管道輸水技術
用管道代替水渠將灌溉水低壓輸送到田間的技術,低壓管輸水系統接按照組成部件自由程度可分為移動式,半固定式,并固定式3種。
1.3 噴灌技術
將水經過加壓噴射到空中,形成細小水滴,灑落到地面的一種灌水方法,按噴灑特征可分為固定式,半固定式,移動式噴灌。噴灌技術與傳統的地面灌溉方法相比,它具有節水(一般30%~50%)增產(10%~30%),省地、保地、保肥等優點。噴灌所用的機具品種較多,噴灌專用設備的噴頭的品種也非常多:搖臂式、垂直搖臂式、全射流式、蝸輪蝸桿式。常用的搖臂式噴頭主要是:PY1系列、ZY系列影響噴灌質量好壞主要因素:噴灌強度、噴灌均勻度、水滴打擊強度。
1.4 地下灌溉技術
地下灌溉包括:地下水浸潤灌溉,地下滲灌。地下灌溉利用修筑在地下管道灌溉引入田間耕作層,借毛細管作用自下而濕潤作物根區附近的土壤的灌水方法。
2 農田灌溉的發展趨勢
結合我國國情,節水灌溉新技術發展趨勢有以下4點。
①節水灌溉技術管理水平越來越高。今后攻關的重點是應用高科技術系統的集成,達到時,空、量、質上的精確灌水。②提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑,也是今后節水灌溉發展的方向。③地下灌溉是一種最有發展前景的高效節水灌溉技術,應用推廣速度較慢,但隨著關鍵技術的解決,今后將會得到一定的發展。④地面灌溉仍是主導地位的灌水技術。隨著高效田間灌水技術的成熟,輸配水有低壓管道化方向發展的趨勢。⑤噴灌技術仍為大田農作物機械化節水灌溉的主要技術,其研究方向是進一步節能及綜合利用。節水灌溉新技術:①智能化節水灌溉裝備技術。②應用3S技術的精細灌溉技術,可以最大限度提高水資源的利用率和土地的產業率。③與生物技術相結合的作物調控灌溉技術。
3 節水灌溉發展措施
3.1 農業節水措施
大力普及節水灌溉技術,要十分重視農業節水措施的推廣。這可采用水稻旱育稀植、拋秧、地膜覆蓋、秸稈還田、深耕松土、中耕除草、鎮壓、耙耪、增施有機肥等措施,以提高土壤對天然降水的蓄集能力和保墑能力。引進和優選抗旱品種和調整作物種植結構等,也是行之有效的節水措施,在干旱缺水地區應大力推廣普及。就農作物的不同生長階段而言,灌溉主要有播種前灌水、催苗灌水、生長期灌水及冬季灌水等種類。就發展到現階段的灌溉方式而言,主要又分為地面灌溉、澆灌、科學灌溉等。地面灌溉是最傳統的灌溉方式,包括溝灌和畦灌等。這種方式灌水不均勻,蒸發量大,容易表層土壤的團粒結構,形成板層,影響土壤中好氣微生物的分解作用。澆灌一般是用皮管或灑水車澆水,是我國目前園林養護、蔬菜苗木種植等領域使用最多的灌溉方式。相對漫灌而言比較容易控制。科學灌溉是專業灌溉企業一直著力推廣的灌溉方式,包括滴灌、微噴、滲灌、噴灌等現代化的灌溉方式。需要根據相應植物的需水特性、生育階段、氣候、土壤條件等做合理設計,制定相應的灌溉制度,適時、適量,合理灌溉。
3.2 節水灌溉符合農村實際。
為了進一步推動節水灌溉持續、健康、有序地向前發展,把科學規劃擺在位,本著“因地制宜、突出重點、分期開發、注重實效”的原則,從全局和長遠著眼,慎重決策,嚴格管理,以保證節水灌溉建設的合理推進。節水灌溉技術發展不僅是工程問題、技術問題,還是社會問題和經濟問題。節水灌溉技術如果不能使農民從中得到實惠,就不能得到廣大農民的真正擁護,就不能持續快速地發展起來。按照山丘區、井灌區、地面水灌溉區和旱作業區進行節水灌溉技術改造,結合各個地區經濟條件確定重點發展及管理模式。
3.3 提高節水灌溉認識
農業灌溉用水必須走節水型的發展道路。在生活用水和工農業用水方面,必須加強水危機的宣傳工作,推動全國人民養成節約用水和循環用水的習慣,充分利用廣播、電視、報紙、雜志、簡報、宣傳標語、移動宣傳車、網絡等,整改以往噴灌、漫溉等粗放型用水方式,逐步向集約型節水灌溉方式改變。采用科學灌溉設備并實施扶持政策;大力提倡和鼓勵節水行為,提高人們節水意識。大力推廣節水農業技術,在作物栽培上,主要針對農作物生長的特點,推廣節水,使全社會都來關心節水灌溉技術,形成一個較好的節水灌溉技術發展環境。
3.4 加強科研和技術改造
伴隨我國高效節水灌溉技術的發展和應用,節水灌溉設備制造業也可望能形成一個有相當規模的行業,成為中國加工制造業一個新的增長點。一項新技術得到推廣應用,有可能帶動一個新的產業發展。改善我國傳統灌溉方式,保持大力興修水庫,水利樞紐、集水工程的基礎上,應大力加強科研與技術改造。結合我國各省市地區實際情況,自主研發具有中國特設的節水灌溉新技術,大力推動我國節水灌溉工程的發展。技術的革新必然依托于新材料、新設備的改進。因此在改進以往舊設備、舊材料等方面的同時,積極尋求和自主研發輕質、高強、智能性的綠色環保材料,實現節水灌溉材料設備的可持續發展。
參考文獻:
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關鍵詞:新疆;農業節水;因素;技術措施
中圖分類號:DF413.1 文獻標識碼:A 文章編號:
一、影響農業節水的主要因素與對策
(一)影響新疆地區農業節水發展的三大主要因素。
1、缺乏合理的水價機制。當前,隨著新疆農業的機械化和現代化發展,其灌溉規模也日漸擴大。在這種形勢下,如果仍采用舊的水價機制,很難滿足新疆地區農業長遠發展的需要。在水價方面,新疆地區農業灌溉用水的水價呈現出不平衡的態勢,只有兵團地區供水的價格趨于成本價,而其他地方地區農業灌溉用水水價普遍低于供水的成本價。這就看似對農業灌溉有利的水價,其實喪失了其經濟杠桿作用,使得新疆地區水資源緊缺的矛盾更加突出,影響了整個新疆地區農業及經濟社會的發展。
2、節水仍留在口號層面上,缺乏政策和法規支持。節水是關系到新疆地區農業可持續發展的大事,但是當前,新疆地區節水灌溉還停留在口號層面上,而單純通過提高農民的節水意識來達到節水灌溉顯然是不現實的。新疆地區并沒有制定和出臺切實可行的節水政策,也沒有建立鼓勵節水灌溉的激勵機制,相關的法律法規更是缺失。這些問題的存在嚴重制約了節水灌溉在新疆地區的推廣,制約了節水灌溉農業在新疆的發展步伐。
3、基礎設施落后,不能滿足節水灌溉需求。節水灌溉最終要通過相應的節水設施才能實現,如果沒有節水設施,節水灌溉只能成為空談。但是當前,由于受資金等諸多因素的制約,新疆地區節水灌溉配套設施的建設并不盡人意。已經建成的水利設施不能滿足節水灌溉的需要,不能實現對水資源的合理利用。
(二)解決新疆地區農業節水發展困境的對策。
1、加大水價調整力度,建立合理的水價機制。當前,為了支持農業的發展,我國已經頒布了很多惠民政策,這些政策的落實進一步推動了新疆農業的發展。在新疆農業規模化發展的背景下,必須要進行水價改革。首先,要對新疆地區水價法規進行改革和完善,確立以資源水價、工程水價和環境水價相結合的水價原則。其次,要加大水價的政策調控,要合理調控農業灌溉水價,發揮水價的經濟杠桿作用。比如可以適當提高灌溉水價,對于超出定額用水的灌溉用戶要實施必要的加價政策。為了獲得廣大農民的支持,保證供水單位的利益,可以采用由供水單位和灌溉用戶及政府共同參與確定水價的方式,以充分保證灌溉用戶和供水單位的利益。
2、政府要采取積極的措施,推進節水灌溉的進程。首先,政府要制定適合新疆地區的節水規劃,要確定灌溉用水的總量,并實施定額管理。一個科學合理的規劃能夠為新疆地區的節水灌溉指明方向。因此,政府部門要重視節水灌溉,加大人力和物力投入,制定新疆節水灌溉的中長遠規劃,并堅持一步一個腳印,落實各項節水灌溉活動。其次,為了加快節水灌溉的發展,政府加快相關政策發揮的出臺,要研究出一套適合在新疆推廣和實施的節水灌溉管理辦法。再次,要建立節水灌溉激勵機制,對于積極響應節水灌溉的用戶要采取鼓勵措施激勵他們繼續加大節水灌溉的實施和推廣工作。當然,為了保證激勵的科學性,我們倡導新疆地區要建立科學的節水評價指標,用來衡量節水灌溉的成效。
3、完善節水配套設施,保證節水灌溉的順利推進。當前,新疆地區的配套節水灌溉設施明顯滯后,不能適應新疆地區灌溉農業發展的需要。為了實現節水灌溉,新疆地區必須加大資金投入,要引進先進的節水灌溉設備,比如引進噴灌式、微灌式的節水灌溉系統。要建立完善的配套灌溉設施,保證新疆地區節水灌溉的順利實施。
二、農業節水技術選擇
在新疆地區推廣農業節水技術要充分考慮新疆地區的實際情況,包括新疆地區的地形和灌溉條件,針對不同地區的灌溉條件要采用不同的灌溉技術。同時,還要考慮到行將地區的農業經濟實際,選擇最為經濟實用的節水技術。
(一)噴灌技術。噴灌技術的原理主要是將有壓水經過壓力管道送到田間,而有壓水是通過水泵加壓或者是自然的落差形成的。當灌溉水到達田間后,可以通過噴頭對田間進行噴水灌溉,這樣才可以保證灌溉用水均勻的灑落在農田內。與其他方法相比,這種方法的優點是可以均勻灌溉,但是投入較高,而且有地區適應性。蒸發較大、灌溉面積較大的地區不適用采用這種灌溉技術。
(二)滲灌節水技術。滲灌節水技術與其他技術相比,具有節省灌溉用水的優勢,能夠促進農作物的增產,同時,這種節能技術的能耗較低。但是這種技術也具有一些明確的缺點,比如在灌溉中管道極易發生堵塞,為了疏通管道,必須要進行維護,會造成維護成本的增大。但是這種灌溉方式對于荒漠化的治理都有著非常明顯的作用,從長遠考慮看是一種比較經濟的灌溉方式。
(三)軟管灌溉技術。軟管灌溉是一種應用較為普遍的灌溉技術,能夠達到較好的節水效果。但是這種灌溉技術對土地平整度要求較高,只適宜于對農作物進行補充灌溉,不適用大面積灌溉。對新疆地區來說,在棉花種植區可以采用此技術。
(四)膜上滴灌和膜下滴灌技術。此技術多適用于甜菜種植區,因為此技術有明顯的缺點,會造成灌溉的不均勻,造成地表積水,水分的損失較大。對于一些大田不適宜采用此技術。膜下滴灌技術和膜上滴灌技術相比則具有明顯的優勢,比如其節水優勢明顯,能夠起到抑鹽作用,能夠顯著地促進農作物的增產,與溝灌等傳統灌溉技術相比,節水效果顯著。
(五)微灌技術。微灌技術是一種極具科技含量的灌溉技術,它以微灌設備組成了微灌系統,是一種較為先進的灌溉技術。能夠將有壓水充分地輸送到田間,對農作物進行有效灌溉。其水流滲出多是以小管出流和滲灌等進行的,能夠有效達到節水目的。
結語:綜上所述,當前新疆地區已經出現了灌溉用水矛盾,要解決這種矛盾,必須要走節水灌溉的可持續發展道路。這樣才能有效緩和新疆地區的用水矛盾,才能保證農業的健康發展。但是由于受多方面因素的制約,新疆地區農業節水的發展還有許多不盡人意的地方。
參考文獻:
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關鍵詞:西北旱區;節水灌溉;發展
中圖分類號:S274
文獻標識碼:A
文章編號:1003-6997(2012)12-0022-02
節水灌溉是根據作物需水規律及當地供水條件,為了有效地利用降水和灌溉水獲取農業的最佳經濟效益、社會效益和生態環境效益而采取的多種灌溉措施,如噴灌、滴灌、膜上灌等。西北地區位于我國內陸,屬干旱、半干旱地區,降雨稀少,水資源嚴重短缺,制約著農業及經濟建設的發展。西北地區多年平均水資源總量為2 300億m3,占全國總量的8 %[1]。全區多年平均降水量,除陜西為667.80 mm外,其他省區在270~320 mm之間。年蒸發量高達1 000~2 600 mm或以上[2]。農業灌溉是西北地區第一用水大戶,農業灌溉用水量占全區總用水量的90 %左右,灌溉用水占80 %以上[3]。水資源短缺是西北地區工業、農業發展和恢復生態平衡最主要的制約因素,解決西北缺水的關鍵是提高水分的利用效率,發展節水灌溉農業。西北干旱地區土壤大量水分蒸發、水土流失,也是造成水資源短缺的一個原因,典型半干旱地區休閑期土壤蒸發可占同期降水量的60 %~80 %,半干旱偏旱地區則達72 %~98 %,半濕潤地區也達到了60 %,作物生長季節休閑地和種植作物地的年耗水量基本相同。為了減小水分的蒸發,必須采取相應的節水措施。農業用水浪費現象嚴重,一是水的利用率低,二是農業水生產成本低,灌溉農業糧食作物水分生產率不足1 kg/m3,旱地農業面積占60 %左右,降水的水分生產率只有0.30 ~0.40 kg/m3[4]。如果采用先進的節水灌溉技術,可大幅度提高我國灌溉水的有效利用率。
隨著農業結構調整、退耕還林還草和城市化的發展,同時也由于水資源短缺和恢復生態平衡的需要,西北地區耕地面積和灌溉面積不會大幅增加,今后人口增長對糧食和農副產品的需求將更加依賴于現有灌區面積。因此發展節水農業是我國農業可持續發展戰略的必然選擇,堅持節水灌溉與農業綜合技術相結合,重視推廣旱地農業技術和加大農業節水管理力度,可達到高效節水的目的,中部旱區節水灌溉對緩解我國農業用水短缺現象有重大意義。
灌溉是農作物生長過程中必不缺少的環節,但由于灌溉觀念與灌溉技術的落后,往往是事倍功半。以下是對現有主要的灌溉方式進行分析、討論,可以明顯看出節水灌溉技術的發展情況。
1 灌溉的主要形式
1.1 漫灌式
灌溉用水被各種溝渠輸送到整塊田間和莊稼壟溝中,此種灌溉的效率在很大程度上受土地條件的影響。由于大量的水從溝渠滲漏出去,漫灌的水損率也很高。除了大量水損外,漫灌還有其他一系列的缺點,整個田間,水的分配極度不均,作物不能精確得到所需的降水量,土地的平整工作花費大量的人力與時間。
1.2 舊式灌溉系統,包括人工式移動、立管移動式、固定式三類
人工移動式系統是通過快速接頭的連接來轉移噴頭及輸水管到不同的、細長的地塊上,進行多次的灌溉以最終達到灌溉整個區域的目的。在大面積灌溉中,因為惡劣的工作條件和復雜的操作,這種灌溉系統正在被機械化的灌溉系統所取代。立管移動式是在一塊選定的灌溉區域內鋪設一套立管,在灌溉操作中只需把噴槍變換位置。這種操作比較簡便,但投資比較高。固定式灌溉系統是整個灌溉區被輸水管道、噴灑器等灌溉設備所覆蓋。實施灌溉操作只需打開和關閉與之相連的水栓。這種系統可實現自動化控制,但缺點仍是投資高。
1.3 移動式噴灌機或卷盤式噴灌機
如:奧地利保爾公司的“雨星”系列噴灌機,這種灌溉設備在最近20年得到廣泛的使用。PE管直徑從50 mm至140 mm,管長可達750 m,這就保證了無論在較小或很大的區域里,都能實現高效節水的灌溉。
1.4 大型的自動化灌溉系統
主要包括,指針式灌溉系統和平移式灌溉系統,這類噴灌系統由成排的噴嘴或噴槍安裝在馬達驅動的行走塔上,隨行走塔的移動而進行大面積的灌溉,灌溉區域呈圓形,指針式系統或矩形平移式系統。
1.5 滴灌系統
這一系統主要是由直接鋪設在樹木、作物根系區的帶出水口的小塑料管組成。這一系統優勢在于灌溉水從出水口直接滲透入根系,水的損失很小而且無污染,但投資較高。
除去上面提到的傳統的漫灌方式,其他系統均為節水灌溉系統,特別是后三種被認為是目前最先進的節水灌溉方式,其中卷盤式噴灌機和大型自動化噴灌系統被認為是經濟型灌溉系統,設備投資較低,而指針式和平移式系統則投資更低。使用先進的灌溉系統最大的優勢就是節水效果明顯,一般節水可達60%,節約下來的水可以派作其他用途,也可用于增加灌溉面積,或開發新的農業用地。漫灌因耗用大量有限的可利用的水資源,而受到限制。我國也正在努力從傳統型灌溉系統向節水型灌溉系統邁進。
2 節水灌溉的措施
節水灌溉工程措施是水資源合理開發利用的主要措施。以下是幾種常見的節水灌溉措施。建立防滲渠道、溝畦。溝畦灌方式一般有水平畦灌,波涌灌;使用低壓管道輸水;使用噴灌、微灌;覆膜灌溉、膜上灌和膜下滴灌、地下滲灌;精細灌溉;全球定位系統、遙感遙測系統、地理信息系統。
我國西北干旱區主要采取前面的4種灌溉措施,前2種為主干道所用,在大田中常用,第3、4種大田和設施溫室、大棚中都使用。在設施農業中主要用低壓管、滴管輸水。第5種,我國西北區目前還沒有使用,這個設備技術含量高,投資較高,但灌溉非常精細、準確,為全自動操作控制。因此,我國的灌溉體系將會向這個方向發展,最終達到精確的自動化控制。■
參考文獻:
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[2]信松勝.節水灌溉技術發展現狀及趨勢[J].食品研究與開發,2010,31(12):270—271.
【關鍵詞】水利工程;農田灌溉;節水
Reflection on Farmland Irrigation and Water Saving
Zhang Yu-xia
(Ye River Irrigation District, Shijiazhuang City, cited the Gang Management Department Shijiazhuang Hebei 050200)
【Abstract】As is well known, we live in a country that is lack of water resource and is a big agricultural country. In our country, the agricultural water, especially the farmland irrigation, accounts for more than 90 percent of the water resource. Hence, water-saving should be considered significantly in farmland irrigation. This paper discusses several basic irrigation techniques, and, proposes a few comments and suggestions corresponding to the issues in water-saving irrigation.
【Key words】Hydraulic Engineering;Farmland Irrigation;Water Conservancy Project
干旱缺水是當代和未來社會最突出的矛盾。隨著全球性水資源供需矛盾的日益加劇,世界各國都把發展節水高效農業作為農業可持續發展的重要措施。在我國,農業用水量也是最大的。根據《中國水資源公報2009》的最新統計數據,2008 年我國總用水量為5909.9 億立方米,其中農業用水為3663.4 億立方米,占總用水量的62%。在農業用水中,農業灌溉用水量占它用水量的90.2%[1]。
1. 節水灌溉必要性分析
經濟發展、人口增加、社會進步、工業和城市的快速發展,必將大大壓縮農業用水。農業是用水大戶,現階段農業用水量占總用水量的70%左右,以后將會低。一方面農業更缺水,另一方面用水浪費現象又普遍存在,水資源有效利用率只有30% ~40% ,發達國家已達到70%~80%。我國農業每立方水的糧食生產能力只有1Kg左右,而先進國家為2 Kg,以色列為2. 35 Kg[2]。這一指標,一定程度上反映了一個國家的生產力水平,我國節水事業還有很長的路要走。采用先進的節水灌溉技術,可以大幅度降低農業用水量,提高灌溉水的利用率和水分生產率,可以方便管理,減少人工投入,既有社會效益,又有經濟效益。在節水農業方面,以色列應該是我們學習的榜樣。在《圣經》中以色列被描述為“流著奶和蜜”的地方,實際上以色列2 /3國土是沙漠,全年7個月無雨,人均水資源僅250 t, 僅為世界的1 /33,為中國的1 /8,其干旱貧瘠的生態環境比我國大西北還要惡劣。就是這樣一個國家,創造了令全世界矚目的現代農業。以色列靠科學用水,僅一代人就建成了現代化農業。按以色列的節水農業效益,地球能多養活3倍的人口。中國北方如果普及節水技術,可節水800億t,相當于3~4個南水北調工程,但投資只有其1 /3,還可帶來科技、增產、墾荒、節水、環保等巨大效益[3]。
2. 農田灌溉的基本技術措施
2.1 漫灌一般是從水源用渠道輸送來到地塊,然后流進地塊將整個田塊都放滿水進行灌溉。漫灌是一種極其浪費水資源的灌溉方式,這種灌溉方式極不可取。
2.2 管灌是以低壓管道代替明渠輸水灌溉的一種工程形式。比較適合我國農村當前的經濟狀況和土地經營管理模式,深受廣大農民的歡迎。
2.3 噴灌技術是利用成套的動力機、水泵給水加壓,或利用水的自然落差將水通過管道輸送到灌區,由管道上的噴頭噴射到空中散成水滴,均勻地散布在田間進行灌溉。噴灌技術最初廣泛應運于農業種植中,如蔬菜、大田作物、苗圃等。后來也廣泛應運于園林綠化中,如草坪綠地、足球場、高爾夫球場、庭院、公園等。
2.4 微噴是利用折射、旋轉或輻射式微型噴頭將水噴灑到作物枝葉等區域的灌水形式,屬于微灌范疇,屬精細灌溉,典型產品有插桿式微噴頭、倒掛式微噴頭、微噴帶、霧噴噴頭等。
2.5 涌泉灌是微灌形式的一種,屬小管出流灌溉方式。
2.6 滴灌是通過干管、支管和毛管上的滴頭,在低壓下向土壤經常緩慢滴水,是直接向土壤供應已過濾的水分、肥料或其他化學劑等的一種灌溉系統。
2.7 滲灌是一種地下灌溉形式,就是通過埋設在地下的結構獨特的滲水管,直接把水、肥、氣輸入作物根區土壤,在一定滲透壓和土壤毛細管的作用下,人為調控適度的土壤水、肥環境,滿足作物需求的一種灌溉方式。
3. 節水灌溉中存在的問題,對策及建議
農業節水灌溉技術不僅會取得一定的經濟效益,更重要的是其社會效益和體現國家發展農業的戰略方針。因此,政府部門應該制定適宜的政策,促進農業節水灌溉技術的擴散。但是,由于農業節水灌溉技術在我國推廣和傳播時間不是很長,導致在很多方面未能同步發展,主要體現在以下幾個方面。
3.1 政府節水灌溉方面的資金投入不夠。這種狀況嚴重影響了我國節水農業的發展[4]。
3.2 投資機制不健全。從全國來講,農業節水灌溉籌資渠道較少,投資主體單一以及投資機制不健全。
3.3 政府補貼資金不足。不論是發達國家,還是發展中國家,政府對農業節水都有一定的扶持。
3.4 農戶自身因素方面。節水灌溉技術對于農戶而言,同勞動力和土地一樣,也是一種生產要素。節水灌溉本身并不是水的替代品,但節水灌溉可以在不減少作物產量的前提下減少灌溉水的使用量。
4. 節水灌溉對策及建議4.1 對農業節水灌溉自身的問題,要加大研究經費的支持。讓各種節水灌溉技術能適應不同地區的氣候條件、土壤條件、水質狀況,特別適應作物的栽培模式。同時,對于設備硬件,加大研究公關力度,研究出質量過關的節水灌溉設備。
4.2 政府應加大對農業節水灌溉的投入。政府對于推廣節水灌溉的初期,應采納相關的激勵與扶持政策對農戶是否采納有很大影響.。在政策的具體實施方面,要將獎勵的資金和物質等實質性優惠及時和準量的發放到農戶手中,讓政策真正落到實處。
4.3 激勵農業節水科技人員.將農業人員的生產技術指導補償和農民種植后的利益形成整體,或由農業人員對示范戶進行全程示范指導,直到該示范戶完全掌握生產技術后再由示范戶負責向周邊新的農業技術采用者擴散,前提是示范戶的生產技術指導補償應該和新采用者的經濟效益形成整體,這需要在實踐操作中進一步探索[5]。
4.4 加強農戶節水的培訓和引導。要強調農民的作用,不能只見科技不見人,要深入分析農民的需要和心理特點,吸引農民積極主動地參與、支持與合作,激發農民強烈的創新采用動機和興趣。
參考文獻
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[2] 王玉印,孫福存,趙景良,節水灌溉新論[J],農業考古,2006.3.
[3] 信松勝,節水灌溉技術發展現狀及趨勢[J],食品研究與開發,2010年12月第31卷12期.
關鍵詞:節水措施;農田水利工程;灌溉
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引言
我國的水資總量大,但是人平均用水量少,我國是世界上缺水的國家之一,所以就我國目前的情況來說處于嚴重的缺水狀態,節約和保護水資源已經成為當前的重要問題。采用合理的節水灌溉方式,提高水的利用率。
1、黑龍江主要高效節水灌溉模式
1.1、膜下滴灌
膜下滴灌系統建設主要包括首部、干管、支管、毛管和覆膜,系統中除毛管和薄膜需要每年更換外,其他設施設計使用年限5年,一套系統可覆蓋耕地200畝以上。其最大的特點是:一是對水源供水量要求比較低。二是節水效果顯著。水分直接送達植物根部,覆膜種植又減少蒸發量,以黑龍江省玉米補充式灌溉為例,全生育期每畝多年平均補充灌水量為30立方米左右,僅為噴灌模式的1/2。三是有效提高積溫。四是增產效果明顯。
但是其也有制約因素:一是污染嚴重。殘膜回收不徹底,白色污染危害大,殘膜長期積累影響土壤透氣、透水性能,阻礙作物根系生長,土壤結構一旦破壞,多年不可恢復。二是畝投入高。三是統一實施困難。按照水源井輻射范圍要求,一套膜下滴灌系統至少要覆蓋200畝耕地,如果土地沒有集中流轉,可能涉及許多農戶,第二年只要一戶農戶不同意實施膜下滴灌,系統就將被破壞,先期投入建成的系統便發揮不了作用。四是階段用工量大。整地、覆膜、放苗、壓苗、除膜等工作量要較其他節水灌溉種植模式每畝多用工3―4個。
1.2、中小型噴灌
中型噴灌主要指絞盤式噴灌,小型噴灌主要指管道移動式噴灌,每套中小型噴灌設備可控制灌溉耕地200多畝,中型噴灌設計使用年限15年,小型噴灌5年。以當年“節水增糧行動”建設投資計算,中型噴灌設備畝投入366元,小型噴灌設備畝投入85元 (均未算水源井投入)。三種灌溉模式中中小型噴灌設計使用年限內畝均投入最低。其最大特點是:一是對水源供水量要求比較低。二是靈活適用。中小型噴灌不受地形、地塊限制,可獨戶使用,也可聯戶使用,特別適合當前土地分散經營模式。三是易于管理。中小型噴灌技術含量低,用時安裝簡便,易于操作,不用時可入庫,便于管理,人員管護費用低。中小型噴灌設備得到地方建設者、管理者和受益群眾普遍歡迎。
主要制約因素。一是自動化程度低。三種灌溉模式比較,灌溉同樣面積的耕地,中小型噴灌用工量大,作業時間長,費時費工。二是不利于高棵作物規模化種植。高棵作物起身后,小型噴灌模式噴灌效果不好,且搬運困難,不利于灌溉,中型噴灌要事先預留出行車道,或高矮棵作物間種,便于行車。
1.3、大型噴灌
大型噴灌建設畝均投入1160元(不包括水源井投入),設計使用年限20―30年,受防護林網限制(500米×500米林網),黑龍江省多為四跨長度,可控制灌溉耕地面積375畝。主要優勢特點。一是自動化程度最高。大型噴灌科技含量高,控制灌溉水量準確,操作用工用時少,一人可控制多臺套大型噴灌設備運轉。二是動力費用最低。噴灌20毫米雨量畝均動力費用1.5元左右,是三種節水灌溉設備運轉動力費用最低的。三是適合不同植株高度作物。大型噴灌舉架高,不受高科作物限制,可滿足不同作物全生育期灌溉要求。
主要制約因素。一是對水源供水量要求較高。二是適合地塊不易選擇。黑龍江省防護林網一般是500 米×500 米,還有不規則的林帶,并且不少地塊電線桿穿地而過,這些因素限制大型噴灌地塊使用。三是配電任務繁重。大型噴灌配電標準要求高,畝配電資金都在270元左右,一處大型噴灌配電資金就達10萬元左右,幾乎占一處工程總投資的1/4,節水增糧項目建設中又不含配電資金,多數地方難以解決配電問題,很難持續管理。四是設備管護工作艱難。大型噴灌科技含量高,設備維修、運行需要專業人員操作,閑置期防盜、防損壞的工作量大。
2、目前農業節水灌溉存在的主要問題分析
2.1、灌溉技術推廣力度不夠
我國的節水灌溉研究和推廣起步于20世紀70年代,與發達國家相比較,我國節水灌溉技術還處于起始階段。由于沒有嚴格的制度和體系,節水灌溉的推廣力度始終上不去。由于我國的地形比較的復雜多樣,到現在還沒有研究出適合任何地形的節水灌溉方法,所以有些地方還是保留原來傳統的大水漫灌的灌溉方式,節水灌溉技術推廣不到位。
2.2、灌溉工程建設投入的資金不足
在我國水利設施建設的過程中,節水灌溉的管理制度不完善,每年投入到農田水利建設的資金比較的有限,有一部分需要農戶自己進行資金的籌集,但是農戶籌集資金的能力有限,導致在農田水利建設的過程中缺乏必要的資金,一些過程設施由于缺乏資金,年久失修,失去了其作用,在汛期的時候往往出現事故。
2.3、灌溉工程設備不完善,不規范
目前水利工程的面臨最嚴重的問題是資金的投入不夠,由于缺乏資金,導致設備出現問題的時候不能及時地修理,一些已經喪失作用的工程設備不能及時地更換。雖然近幾年來我國提倡大力發展水利過程,重視農業灌溉,但是由于推廣的力度有限,現階段的水利設施大部分是始建于上世紀,有些過程已經老化,出現了嚴重的問題,過程設施不完善,質量不達標。
2.4、節水灌溉工程和灌區的管理職責不清
當前相關的灌區以及節水灌輸工程在運用過程里沒有相符的監督、獎勵措施,使得相應部門在管理上出現職權混淆不清的情況,管理的效果不夠明顯,管理的方式不夠細致,在調度的運用方面也不夠靈活。
3、農業水利灌溉中的節水有效措施
3.1、工程措施
1)首先,在節水灌溉前,填平地勢低的土地。然后進行試灌溉,確定灌溉的技術指標,根據情況調整溝的深度和寬度,并且設計合理的儲水溝,提高水的利用率,確保土壤具有一定的濕度。隨著水溝的長度減少,灌水定額也隨著減少,灌溉時向深層滲透現象亦很少發生。在送水采用明渠的地段,用專門的閘門孔管進行放水,可使水的損失減小,效率增高。或者是推廣塑料薄膜覆蓋以及保護地栽培,對耕作技術和種植結構進行改善,做好水土保持工作。這樣,可以有效提高農作物的產量,降低農田水分的蒸發量,推動節水農業的發展。
2)其次,對農田灌溉需要濕潤的地段進行有選擇的灌溉,建議根據地面情況采用間隔法進行濕潤,有針對性的對地面進行分塊節水灌溉,這種方法改變了以往整體灌溉的形式,減少了作業量。在保證地面得到有效濕潤的同時,節省了水資源,由于間隔灌溉留有緩沖地帶,可以使農作物的用水量多少進行自發調節,有利于植物吸收養分,強壯生長。也可以改變傳統落后的灌溉方式,做好灌溉工程配套設施、渠道襯砌、機電井、地面灌溉設施等的建設和安全,提升水利灌溉的效率,提高灌溉水的利用率和灌溉保證率。
3)近年來,放水方式也發展為間歇灌溉,即對溝田放水分2~3次進行。這種放水方式使水的流動呈波浪式推動前進,在流動中由于水的壓力增大,而使水流速度增加。根據力學原理,水的流速提高,則水向土壤中的滲透力將減弱,從而提高了水的利用率,更加節約了灌溉用水量。
4)及時解決灌溉渠道淤積問題。灌溉渠道是農田水利灌溉的重要組成部分,其影響著農田水利灌溉的進行。農田水利灌溉渠道淤積的問題是現在農田水利灌溉中普遍存在的問題。這是由于我國部分農村經濟相對還欠發達,因此在灌溉過程中仍采用傳統的土質灌溉渠道,導致灌溉渠道淤積現象屢有發生。因此節水灌溉措施實施過程中要注意灌溉渠道的暢通,避免渠道的淤積,保證農田的灌溉。
3.2、管理措施
(1)進一步地統籌農業節水灌溉技術的發展。在抗旱保豐收和增加糧食產量的農業生產中,人們一邊打更多、更深的井,一邊利用節水灌溉省下的水來擴大灌溉面積,沒有達到真正意義上的資源型節水。農業節水涉及調整農業種植結構、調整農村經營方式及產業結構、還涉及到農民的切身利益和種糧效益等諸多方面。因此,我們要統籌考慮制約農業節水發展的各種因素,針對發展現狀,制定出切實可行的、完整的農業節水技術規程。
(2)采用先進的技術手段,對農田土壤的實際情況進行監測,配合天氣預報,在適當的時間進行適量灌溉,從而對土壤的含水量進行有效控制,在不影響農業產量的前提下,實現節水降耗。
(3)加大力度。節水工程一次性投資較大,而大部分農民還不富裕,建設農業節水工程有很大難度。所以,農業節水工作應納入各級政府重要議事日程,形成制度,加大政策、資金等方面扶持力度,充分顯示出農業節水的重要性,讓節水工程得以順利發展,從而提高農民的生活水平。
3.3、扶持措施
政府部門應該加大對于農業節水工程的扶持力度,加大資金投入,建立有關進行農業節水的補助資金的制度,增強農民進行農業節水的積極性,增大對農業節水方面的投資力度。在現象的投資中主要是靠農民的籌資、集體出資或者是國家的補助來進行農業節水工程的發展。在政策資金等方面形成相關的制度,加大對相關方面的扶持,確立農業節水的重要性,引導全社會保護水、愛惜水,使人們重視水資源問題。
4、節水灌溉技術在農田水利工程中需要注意的問題
4.1進行灌區調度時運用線性二次高斯模型灌區的水大部分來自水庫,假如灌區的水資源能夠得到合理的調度,水資源的利用率和經濟效益也就提高了,此時我們運用線性二次高斯模型進行計算灌區水資源的調度,實現水資源的最大利用率。用線性二次高斯模型進行調度的基本步驟是:首先掌握和了解灌區的水土情況,根據水土情況將整個灌區分為幾個小型的灌區,然后將小型灌區里的有長有作物的田塊看成一個土壤水庫,簡化灌區調度的難度和步驟。最后用優化控制的方法求解模型,實現水資源的優化調度。
4.2、優化農業灌溉中的灌溉量和灌溉時間
農業上,將作物的生長期分為四個階段。分別為苗期、拔節期、孕育期和成熟期,并且為了計算方便,每個階段的作物蒸發蒸騰量看成一個定值。在灌溉的過程中,只考慮兩種損失,一種是在灌溉水輸送的過程中由于渠道的滲漏和水面的蒸發而引起的損失;另一種由于土壤水的下滲而引起的損失量。將由于土壤水的下滲而引起的損失量和在灌溉水輸送的過程中由于渠道的滲漏和水面的蒸發而引起的損失的總和看成一個定值。然后根據實際的情況建立模型,假設作物生長需水量為定值,然后兩種損失為定值的情況下確定最優灌水量和最優灌水周期,使得灌溉水的損失最小。
結束語
在農田水利工程中必須要有效的運用農用水資源綜合技術體系里的節水技術,從而才能夠在最大程度上發揮其作用,提高農業水資源的使用率,進一步的促進農業的經濟,有利于加快我國的經濟建設。
參考文獻
[1]王福忠.節水措施在農田水利工程灌溉中作用分析[J].農業與技術,2012,09:176.
【關鍵詞】噴灌技術;噴灌方式;節水灌溉
眾所周知,我國是一個農業大國。農業的發展離不開水資源,但是由于地形和氣候等因素的影響,我國水資源分布在空間和時間上極不均勻。我國農業用水在面臨水資源短缺問題的同時還面臨著農業用水的極大浪費現象,因此發展節水灌溉勢在必行。噴灌是利用專門設備把由水泵加壓或自然落差形成的有壓水通過壓力管道送到田間,再經噴頭噴射到空中,形成細小水滴,均勻地灑落在農田,達到灌溉的目的一種機械化高效節水灌溉技術,近年來隨著噴灌技術的逐步成熟和推廣,噴灌技術在我國得到了良好的應用。
1.農業灌溉用水現狀及噴灌技術的應用
我國農業灌溉年用水量約4000億m3,占全國總用水量的80%左右。其中占農業用水量的90%~95%是農田灌溉用水,農業灌溉每年平均缺水 300 多億m3。然而,由于中國水資源不足,且浪費現象十分嚴重,致使農田灌溉利用率很低。
水利部農村水利司司長王曉東說,中國農業用水浪費主要表現在:一是灌溉水利用系數低,農業用水的有效利用率僅為43%左右,灌溉用水浪費嚴重,其中渠道輸水損失占整個灌溉用水損失的80%以上;二是灌溉定額普遍偏高,采用傳統的灌溉模式,全國實際灌水量超過了實際需水量的1倍,有的地區甚至高達2倍以上。
噴灌技術從20世紀70年代開始發展,其中有效灌溉面積5587萬hm2,占耕地面積的43%,到1998年已經發展微灌面積18.21萬hm2,占節水工程總面積的1.19%。由于農村經濟能力差、土地分散經營和設備質量不過關等原因,80 年代噴灌面積仍無明顯增長。據統計,到2002年底,農業節水灌溉面積為1867萬hm2,占有效灌溉面積的33.4%。
2.噴灌技術
2.1噴灌技術的優勢和存在的問題
與其他節水灌溉相比,噴灌有其自身的優勢:噴灌幾乎適用于除水稻外的所有大田作物,以及蔬菜、果樹等,它對地形、土壤等條件適應性強;灌水均勻度高達80%~85%,比地面灌溉節水30%~50%;少占耕地,提高了土地利用率;機械化程度高,節省人力;其最大優點是使農田灌溉從傳統的人工作業變成半機械化、機械化,甚至自動化作業,加快了農業現代化的進程。
然而噴灌技術也存在一些不可忽視的問題。如噴灌對農業基礎設施要求高,一次性投資大;在多風、蒸發強烈地區容易受氣候條件的影響,有時難以發揮其優越性,在這些地區進行噴灌應該對其適應性進行進一步分析。
2.2主要的噴灌方式
目前在我國常用的噴灌形式主要有以下幾種:
固定管道式噴灌,即干支管都埋在地下的噴灌方式。這樣的噴灌方式利于管理,節省人力,可靠性高;另外設備使用壽命長。不足之處在于設備投資很高,目前使用塑料管道的系統單位造價也有12000~18000元/公頃之間,有的甚至達到22500元/公頃。
半移動式管道噴灌,即干管固定、支管移動的噴灌方式。與固定管道式噴灌相比,這種方式大大減少支管用量,從而使得公頃投資僅為固定式的50%~70%;但是另一方面,移動支管需要較多的人力,并且如果管理不善,容易造成支管的損壞。為了避免或減少因支管移動帶來的費工、易損等不足,近明了一些由機械移動支管的方式,可以部分或全部克服這一缺點。
中心支軸式噴灌,即支管的一端固定在水源處,整個支管就繞中心點繞行的噴灌方式。這種方式灌溉質量好,自動化程度很高;適用于大面積的平原(或淺丘區),要求灌區內沒有任何高的障礙(如電桿、樹木等)。其缺點是只能灌溉圓形的面積,邊角要想法用其他方法補灌。這一方式比較適用于大平原地區、大規模農場。
為了克服中心支軸式噴灌機只能灌圓形面積的缺點,近代在時針式噴灌機的基礎上研制出可使支管作平行移動的噴灌系統。這樣灌溉的面積就成矩形的。但其缺點是當機組行走到田頭時,要專門牽引到原來出發地點,才能進行第二次灌溉。而且平移的準直技術要求高。因此,沒有中心支軸式噴灌機使用得那么廣泛,我國也已有產品。其適于推廣的范圍與中心支軸式相仿。
紋盤式噴灌,用軟管給一個大噴頭供水,軟管盤在一個大絞盤上。灌溉時逐漸將軟管收卷在絞盤上,噴頭邊走邊噴,灌溉一個寬度為兩倍射程的矩形田塊。這種系統,田間工程少,機械設備比時針式簡單,從而造價也低一些,工作可靠性高一些。但一般要采用中高壓噴頭,能耗較高。 適合于灌溉粗壯的作物(如玉米、甘蔗等)。也要求地形比較平坦,地面坡度不能太大,在一個噴頭工作的范圍內最好是一面坡。該機型我國也已有系列產品。
滾移式噴灌,將噴灌支管(一般為金屬管)用法蘭連成一個整體,每隔一定距離以支管為軸安裝一個大輪子。在移動支管時用一個小動力機推動,使支管滾到下一個噴位。每根支管最長可達400m。這種機型我國已有產品,適用于矮桿作物(如蔬菜、小麥等)要求地形比較平坦。
3.噴灌技術推廣中存在的問題及措施
目前我國的噴灌技術只是作為示范工程,有待于在更大范圍推廣和使用。灌技術在推廣過程中存在以下問題:
3.1缺乏推廣資金,推廣難度大
推廣需要必要的農田噴灌配套設施的完善。近年來,噴灌技術雖然在部分地區推廣使用,并取得了明顯的節水效果,但是受經濟條件制約,對噴灌項目建設的投入仍顯不足。部分灌區還是土渠輸水,大水漫灌,灌溉水的有效利用率只有50%左右,還有很大的節水空間。
在積極爭取國家和政府投資的同時,要充分調動農民群眾的積極性,引導農民群眾投資興辦節水灌溉工程。充分調動社會辦水利的積極性,國家、地方、集體、個人一起上,多渠道、多層次地籌集節水灌溉資金,使節水灌溉走上良性循環、滾動發展的軌道,搞好農田基礎設計建設。
3.2 灌溉用水管理不到位,缺乏相應的節水激勵機制
我國水資源緊缺,發展節水灌溉是必然選擇。但由于缺乏相應的激勵機制,我國農戶采用節水灌溉技術的程度不高,這是造成農田灌溉用水效率低的主要原因。節水灌溉激勵機制和采用節水灌溉技術的激勵機制,政府及相關部門要在借鑒國外研究的基礎上,建立鼓勵農戶采用節水灌溉技術相應的激勵機制。要激勵農戶節水灌溉除采用先進的節水灌溉技術外,還必須從水權、水價和水市場的單獨作用機制或聯動機制出發,運用定性或定量、博弈論或信息經濟學或構建其他激勵模型的研究方法,探索有效的節水激勵機制。同時,出臺相應的法律和制度等政策,為有效實施激勵手段提供一個良好的政策后盾,從而促進農業可持續發展和水資源的可持續利用。
3.3加強節水灌溉意識的普及
受經濟利益關系的影響,在水資源充足的地區,農民對節水灌溉的積極性不高。政府及民間組織可以通過各種渠道、媒介,大力宣傳節水灌溉的重大意義,樹立水資源有限和水危機意識,增強全民節水意識,推動節水灌溉的發展。
4.結語
噴灌技術實施一項機械化高效節水灌溉技術,目前我國的噴灌技術取得了一定的成效,但仍需在更大范圍內推廣。各地區應因地適宜,發展適合當地的節水灌溉措施,通過先進的灌溉管理體制來實現管理節水,推動農業節水的高效快速發展。另外噴灌技術的發展也有利于推動農業現代化的進程。
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關鍵詞:新時期;節水灌溉技術;農田水利建設
中圖分類號:S274 文獻標識碼:A
節水灌溉技術是多種多樣的,每一種技術都有一定的適用條件,針對于不同的區域,不同的條件,節水灌溉技術也是不同的,但是其最終的目的都是一致的,即不斷提高農業生產效率,實現農民收入的增長。尤其在發展高效益農業節水型農業的背景下,以種作物結構的調整、渠道的科學維護和管理、節水灌溉新技術的普及使用等方式來規避以前大水漫灌的現象,實現節水型農業的發展。
1 新時期節水灌溉技術發展的現狀
節水灌溉技術,顧名思義,就是在農田灌溉期間內,以各種各樣措施去保證灌溉的效率和質量,將水分消耗降到最低。以新疆地區的節水灌溉及時發展為例,其在經過多年的學習和借鑒的基礎上,堅持從事實出發,有針對性的實現了節水灌溉技術的提高,實現了經濟效益的全面提高。
1.1 渠道防滲
渠道防滲,就是以渠道維護和管理的方式去保證渠道的有效性,避免滲水和漏水現象的出現,保證水資源最大限度的使用到灌溉環節。防滲工程的開展,不僅僅使得渠道的粗糙度降低,使得渠水保持著高速的流動,實現了輸水能力的全面提高;而且其實現了灌溉區域地下水位的降低,有效的保證了改良鹽堿地、沼澤地和渠道的安全性。但是依據相關數據統計發現,目前新疆地區農田渠道的利用率很低,地方基數為0.39,兵團基數為0.60,從這個角度來講,有一半以上的水分無故流失掉了。要想開展節水型農業灌溉工程,修建防滲渠道是很重要的。
1.2 膜下滴灌技術
膜下滴灌技術之所以得到普遍的推廣,是因為其有效的滿足了節水型農業發展需求,是現階段比較成功的灌溉模式。其在滴管技術的基礎上實現了覆膜技術的應用,屬于全新的灌溉技術,相對于其他的滴管技術其在節水效果上,成本控制上都有著很明顯的優勢。
1.3 膜下軟管灌溉技術
膜下軟管灌溉是在常壓微灌技術條件基礎上開展的,屬于新型的灌溉技術之一。此技術存在的優勢在于:不需要動力源,實現了對于成本的控制和管理。因此,得到很多農戶的青睞,在最近幾年時間里得以迅速的推廣。相對于噴灌方式來講,其在增產效果上、成本費用控制上、產出效率上都表現出更優越的特點,尤其對于貧困地區來說,使用此項技術將有利于農戶的增收。但是不得不承認的是此項技術雖然優勢很多,在很多地方依然需要改善和調整。
1.4 加壓滴灌技術
以加壓后的水源為基礎開展滴灌工程,這是現階段灌溉方法中比較普遍的一種做法。此項技術不僅僅節水效果明顯,實現了對于成本的合理控制和管理,而且其適用種類眾多,有利于農業規模化的發展。
2 新時期節水灌溉技術發展中存在的問題
新時期的節水灌溉技術,需要保證農業產量不會減少,實現水資源的優化配置,保證其使用率的全面提高。在此過程中,節水灌溉技術難免會出現各種問題,其發展還需要很長的一段路要走。
2.1 經濟成本過高
誠然,節水灌溉技術的使用能夠使得農業產值不變,實現節約用水,但是在此技術使用的過程中,往往意味著高昂的成本費用,均畝千元以上的費用,對于小規模農田戶主來說,是很大的負擔,這無疑加大了節水灌溉技術的推廣難度。
2.2 農民的認識不足
由于節水灌溉技術需要在農戶的意識下,以農戶為主體的形式來開展,這就需要農戶具備節水灌溉的意識和技術,而目前我國農村的科普工作效果不明顯,傳統種植觀念根深蒂固,一時之間難以接受節水灌溉技術的理論和技術,對于節水灌溉技術的重要性也理解不到位。
2.3 用水戶的收益不明確
現階段,我國水權制度不完善,在很多方面都存在不明確的地方。也就是說上游的用戶在節水設施工程中花費了大量的經濟成本,在開展節水灌溉之后的水資源根本沒有有效的實現自身的利益,因此,上游用戶往往傾向于漫灌的方式,不會主動去選擇節水灌溉的方式。由此產生了很大的負面影響,使得下游用戶面對著很大的困境。這樣的上游和下游之間的利益矛盾形成了我國現有的水權制度。
3 新時期節水灌溉中存在的問題及解決措施
在技術開展的過程中盡量實現創新,保證其符合區域農業的特點,實現其在農業發展過程中的作用。
3.1 進一步研究開發實用性的節水灌溉技術
由于現在的節水灌溉往往消耗大,收益小,這勢必使得節水灌溉技術的推廣變得棘手。從這個角度上來講,不斷開展節水灌溉技術實用性的研究,以其可操作性為出發點,實現技術創新。
3.2 增強廣大農民對節水灌溉技術的正確認識
相關政府部門應該積極發揮自身服務三農的職能,在節水灌溉技術的推廣過程中,注重開展對于農戶的有效培訓,使得其了解到節水灌溉技術重要性的同時,不斷提高自身素質,強化其對于節水灌溉技術的利用強度。
3.3 加大對節水灌溉的補償力度
政府要積極將節水灌溉工程納入財政預算中去,不斷加大對于節水灌溉技術的投入;積極出臺相關政策促進技術的推廣,加大節水灌溉的補償力度。
4 結語
發展節水灌溉技術,對于新疆農業發展來說是至關重要的。隨著近幾年的節水灌溉技術的推廣,的確在很多方面取得了一定的進步,但是依然存在很多方面的問題,對此應該不斷強化節水灌溉技術理論研究力度和技術實施力度。
參考文獻
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關鍵詞: 農業灌溉節水;問題;研究
我國是一個農業大國,水資源利用的70%以上用于農業灌溉,近年來隨著工農業高速發展,在農業灌溉工程和建設運行管理方面,確實存在一些問題,如:投資能力不足,許多灌溉工程未建成即投入生產運用;投產之后,又由于資金缺乏,設備不能正常維修養護,有效灌溉面積呈衰減趨勢;建成的灌溉項目管理制度不健全,管理單位無自主權,使工程效益不能充分發揮;對項目管理及其效果缺乏監測制度和評價指標等,“重工程、輕管理,重大型、輕小型,重骨干、輕配套,重建設、輕效益”的現象還較為普遍。
1 農業水利建設的特點
一是地域性差別大,不同地區的農業種植結構、水旱災害的主次地位,以及排灌工程結構均有顯著差別。二是受氣候條件影響,一個灌區內不同年份的灌溉需水量和對排水的要求也有所不同。三是農業為弱勢產業,隨著二、三產業的發展,從事農業生產的比較效益越來越低;實施節水灌溉,節省灌溉用水,增加農民經濟效益有限,節省下來的水資源大部分為城市和工業利用,或者成為生態環境修復用水。因此,節水灌溉項目工程建設與改造的資金,以及管理工作增加的費用大部分應當由政府財政承擔。四是農業灌溉屬多學科交叉科學,開展節水灌溉需要多部門通力協作。五是農業水利工程的生產效果和對環境的影響,是在工程投入運用之后,隨著時間的推移,而逐漸顯示出來的。
2 節水灌溉研究
開展農業節水灌溉的科學研究,需要采取開放方式,吸納多學科專家參與;需要科學總結建成工程的管理運用效果,從中取得經驗和改進方向;需要跟蹤農民生產進行監測,取得的科學數據直接為改進生產管理服務。開展農業節水灌溉的科學研究分2個層級。一是宏觀戰略研究,意在為灌區建設找出正確方向,使之與流域和區域的水資源配置相適應;二是微觀的技術性研究,意在解決生產管理的技術性問題,并為落實宏觀戰略研究提供支撐。農業節水灌溉的戰略科學研究課題,一般以國家級重大研究項目下達,由中央科研機構與地方科研機構協作承擔,成果需得到中央和地方政府主管部門認可和組織實施。節水灌溉的微觀技術性研究內容,包括監測研究各種農作物不同灌溉方式和節水措施條件下的騰發耗水量、耕地多種作物的平均騰發耗水量、項目區包括耕地和非耕地的綜合騰發耗水量、水資源平衡分析、地表水與地下水的水質變化、土壤肥力變化、化肥農藥使用效果及其對環境的影響,以及各種技術措施對農業增產節水的效果等。這些研究均應在項目區耕地上設監測點和對比點,跟蹤農民生產進行監測分析,以使監測資料反映項目區實際情況,研究成果直接服務于生產實際。
3 農業節水灌溉方式及其發展需注意的問題
農業節水灌溉方式,一是采取工程技術措施減少灌溉水的滲漏流失,提高灌溉效率;二是采取工程、農業和管理的綜合節水措施,降低水分騰發量,提高農作物的水分生產率。二者結合,缺一不可。采取綜合節水措施,減少農業水分騰發量,提高農作物水分生產率,對節水灌溉有普遍意義。資源性缺水地區需控制灌區騰發耗水量,使之與當地可利用的水資源量相平衡。工程性缺水地區也需控制灌區水分騰發量,以縮小水資源調蓄工程規模,降低工程投資。對灌區內部工程而言,減少農田水分騰發量,可減少灌溉用水量和渠系供水流量,降低工程造價。正確選擇農業技術與灌溉技術的組合,可取得節水與增產的雙重效果。
在農業節水灌溉的發展方向上需要考慮以下方面的內容:一是農業節水灌溉項目的建設目標,是減少灌區水分騰發量,提高農作物的水分生產率。為此需要多部門協作,采取綜合節水措施,節水的同時增加農作物的產量和產值。二是農業節水灌溉項目應把開發地下水灌溉作為一項重要的基礎設施,以提高水資源利用率和灌溉保證率,并發揮旱澇鹽堿綜合防治的作用。三是改革灌區管理體制與運行機制。在灌區建立用水者協會參與項目建設與管理,發揮農民自主管理的積極性,是農業節水灌溉貫徹群眾路線的最佳方式。實踐證明,無論是地表水灌區,或地下水灌區,這樣做都是成功的。四是灌區建立供水組織,統一管理地表水與地下水開發利用的工程布局和配置運用,是水資源科學利用的組織保障,避免再度出現興渠廢井和興井廢渠的失誤。五是在資源性缺水的井灌區,應以縣為單位建立供水組織和制度法規,統一管理全縣的地下水開發利用。六是核算用水成本,按成本水價和用水量計收水費,是保證灌溉工程正常運作和可持續發展的經濟基礎,也是激發農民節約用水的經濟手段。如為了減輕群眾經濟負擔,以低于成本水價收取水費,則少收的水費應由政府財政給予補償,不能使管理單位因經費不足,工程設施無力維修,拼消耗帶病運轉。