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我國節水灌溉的主要技術詳情闡述

時間:2018-01-26 11:10:00作者:

渠道防滲

  渠道輸水是目前中國農田灌溉的主要輸水方式。傳統的土渠輸水渠係水利用係數一般為0.4-0.5,差的僅0.3左右,也就是說,大部分水都滲漏和蒸發損失掉了。渠道滲漏是農田灌溉用水損失的主要方麵。采用渠道防滲技術後,一般可使渠係水利用係數提高到0.6-0.85,比原來的土渠提高50%-70%。渠道防滲還具有輸水快、有利於農業生產搶季節、節省土地等優點,是當前中國節水灌溉的主要措施之一。

  根據所使用的材料,渠道防滲可分為:①三合土護麵防滲;②砌石(卵石、塊石、片石)防滲;③混凝土防滲;④塑料薄膜防滲(內襯薄膜後再用土料、混凝土或石料護麵)等。

  管道輸水

  管道輸水是利用管道將水直接送到田間灌溉,以減少水在明渠輸送過程中的滲漏和蒸發損失。發達國家的灌溉輸水已大量采用管道。目前中國北方井灌區的管道輸水推廣應用也較快。常用的管材有混凝土管、塑料硬(軟)管及金屬管等。管道輸水與渠道輸水相比,具有輸水迅速、節水、省地、增產等優點,其效益為:水的利用係數可提高到0.95;節電20%-30%;省地2%-3%;增產幅度10%。目前,如采用低壓塑料管道輸水,不計水源工程建設投資(以下同),畝投資為100元-150元。

  在有條件的地方應結合實際積極發展管道輸水。但是,管道輸水僅僅減少了輸水過程中的水量損失,而要真正做到高效用水,還應配套噴、滴灌等田間節水措施。目前尚無力配套噴、滴灌設備的地方,對管道布設及管材承壓能力等應考慮今後發展噴、滴灌的要求,以避免造成浪費。

  噴灌

  噴灌是利用管道將有壓水送到灌溉地段,並通過噴頭分散成細小水滴,均勻地噴灑到田間,對作物進行灌溉。它作為一種先進的機械化、半機械化灌水方式,在很多發達國家已廣泛采用。

  噴灌的主要優點如下:⑴節水效果顯著,水的利用率可達90%。一般情況下,噴灌與地麵灌溉相比,1立方米水可以當2立方米水用。⑵作物增產幅度大,一般可達20%-40%。其原因是取消了農渠、毛渠、田間灌水溝及畦埂,增加了15%-20%的播種麵積;灌水均勻,土壤不板結,有利於搶季節、保全苗;改善了田間小氣候和農業生態環境。⑶大大減少了田間渠係建設及管理維護和平整土地等的工作量。⑷減少了農民用於灌水的費用和投勞,增加了農民收入。⑸有利於加快實現農業機械化、產業化、現代化。⑹避免由於過量灌溉造成的土壤次生鹽堿化。常用的噴灌有管道式、平移式、中心支軸式、卷盤式和輕小型機組式。

  移動管道式噴灌通常將輸水幹管固定埋設在地下,田間支管和噴頭可拆裝搬移、周轉使用,因而降低了投資。北京市順義縣全縣數萬畝糧田均采用這種灌溉形式。10多年來的實踐證明:移動式管道噴灌除了具有一般噴灌省水、增產、省工、減輕農民負擔和有利於農業機械化、產業化、現代化等優點以外,還具有設備簡單、操作簡便、投資低、對田塊大小和形狀適應性強、一戶或聯戶均可使用等優點,是目前較適合中國國情、可以大力推廣的一種微型噴灌形式,可適用於大田作物、蔬菜等,畝投資為200元一250元。

  固定管道式噴灌是將管道、噴頭安裝在田間固定不動, 其灌溉效率高,管理簡便,適用於蔬菜、果樹以及經濟作物灌溉。但是投資較高(畝投資一般在1000元左右),不利於機械化耕作。

  中心支軸式與平移式大型噴灌機, 隻能在預定範圍內行走,行走區域內不能有高大障礙物,土地要求較平整。其機械化和自動化程度高,適用於大型農場或規模經營程度較高的農田。使用國產設備,每畝投資為300元-400元。

  絞盤式噴灌機, 靠管內動水壓力驅動行走作業, 與中心支軸式及平移式的大型噴灌機相比,具有機動靈活、適應大小田塊、畝設備投資低等優點。目前進口設備每畝投資為50元左右, 設備國產化後可進一步降低投資, 這是一種適合中國國情、有發展前景的噴灌形式, 可適用於大田作物、蔬菜等。絞盤式噴灌機有噴槍式和折架式兩種, 後者具有霧化好、耗能低的優點。輕小型機組式噴灌,可以手抬或裝在手推車或拖拉機上,具有機動靈活、適應性強、價格較低等優點,通常用於較小地塊的抗旱噴灌。每畝投資為100元-200元。

  微噴

  微噴是新發展起來的一種噴灌形式,微噴又分為吊掛微噴、地插微噴。特別適合農業溫室大棚內投入使用,它比一般噴灌更省水,更均勻的噴灑於作物上。它是通過PE塑料管道輸水,通過微噴頭噴灑進行局部灌溉的。更可以擴充成自動控製係統。同時結合施用化肥,提高肥效。一個標準大棚微噴係統設備投資一般在800元左右。

  滴灌

  滴灌是利用塑料管道將水通過直徑約16mm毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進行局部灌溉。它是目前幹旱缺水地區最有效的一種節水灌溉方式,其水的利用率可達95%。滴灌較噴灌具有更高的節水增產效果,同時可以結合施肥,提高肥效一倍以上。可適用於果樹、蔬菜、經濟作物以及溫室大棚灌溉,在幹旱缺水的地方也可用於大田作物灌溉。其不足之處是滴頭易結垢和堵塞,因此應對水源進行嚴格的過濾處理。目前,國產設備已基本過關,有條件的地區應積極發展滴灌。

  按管道的固定程度, 滴灌可分固定式、半固定式和移動式三種類型。固定式滴灌,其各級管道和滴頭的位置在灌溉季節是固定的。其優點是操作簡便、省工、省時, 灌水效果好。國產設備畝投資約為700元(果樹)-1400元(大棚蔬菜)。半固定式滴灌, 其幹、支管固定, 毛管由人工移動。畝投資為500元-700元。移動式滴灌,其幹、支、毛管均由人工移動,設備簡單,較半固定式滴灌節省投資,但用工較多。畝投資為2元一500元。

  結合中國勞動力多、資金缺乏的具體情況而研究開發的半固定式、移動式滴灌係統,大大降低了工程造價,為滴灌在大田作物和經濟欠發達地區推廣應用創造了條件。

  儲水滴灌, 是通過雨水集流或引用其它地表徑流到水窖(或其它微型蓄水工程)內, 或利用儲水罐蓄水作為小型移動水源,再配上滴灌以解決幹旱缺水地區的農田灌溉問題。它具有結構簡單、造價低、家家戶戶都能采用的特點。對於旱貧困山區實現每人有半畝到一畝旱澇保收農田,解決溫飽問題和發展庭院經濟有重要作用,應在幹旱和缺水山區大力推廣。地下滴灌,是把滴灌管埋入地下作物根係活動層內,灌溉水通過微孔滲入土壤供作物吸收。有的地方在塑料管上隔一定距離鑽一個小孔,埋入地下植物根部附近進行灌溉,群眾俗稱"滲灌"。地下滴灌具有蒸發損失少、省水、省電、省肥、省工和增產效益顯著等優點,果樹、棉花、糧食作物等均可采用。其缺點是2,當管道間距較大時灌水不夠均勻,在土壤滲透性很大或地麵坡度較陡的地方不宜使用。畝投資為400元-1000元。其效益為:節水50%-60%;省電40%-50%;增產30%左右。

  膜上灌溉

  用地膜覆蓋田間的壟溝底部,引入的灌溉水從地膜上麵流過,並通過膜上小孔滲入作物根部附近的土壤中進行灌溉,這種方法稱作膜上灌,在新疆等地已大麵積推廣。采用膜上灌,深層滲漏和蒸發損失少,節水顯著,在地膜栽培的基礎上不需再增加材料費用,並能起到對土壤增溫和保墒作用。在幹旱地區可將滴灌管放在膜下,或利用毛管通過膜上小孔進行灌溉,這稱作膜下灌。這種灌溉方式既具有滴灌的優點,又具有地膜覆蓋的優點,節水增產效果更好。

  膜下滴灌

  在我國水資源較匱乏地區可將滴灌管放在膜下,或利用毛管通過膜上小孔進行灌溉,這稱作膜下滴灌。這種灌溉方式既具有滴灌的優點(提高水的利用率),又具有地膜覆蓋 的優點(提高積溫),尤其在北方節水增產效果更好。

  控製灌溉

  根據水稻不同生育期對水分的不同需求進行"薄、淺、濕、曬"的控製灌溉,既節約用水,又有利於農作物生長,改變了以往水稻大水漫灌、串灌的舊習慣。它不需增加工程投資,隻要按照節水灌溉製度灌水即可。"薄、淺、濕、曬"(薄水插秧、淺水育秧、分蘖前期濕潤、分蘖後期曬田)、"旱育稀植"(旱育旱栽,稀植,適當補水)等技術均屬這一範疇,近年已在廣西、吉林等10多個省、自治區大麵積推廣。一般每畝可節水100m3,增產稻穀25kg,效益顯著。水稻節水灌溉技術已獲國家科技進步一等獎,應在水稻區大力推廣。

  江蘇、上海、浙江等經濟條件好的地區采用鋪設暗管係統進行控製灌溉和田間排水,有利於節水、節肥和作物生長,為實現高產、高效、優質農業創造了有利的條件。

  坐水種

  在一些水源短缺的地方,春播時常因春旱出不了苗或出苗不齊。為保全苗,采用機械或畜力用水箱、水袋拉水,在播種時進行點灌,以解春旱,俗稱"坐水種 "。這種方法投資少、簡單易行,是有效的節水增產方式。播種時每畝用水量僅5m3;-10m3;,豐水年可增產10%-15%,幹旱年可增產60%-70%。坐水種目前在黑龍江、吉林等地廣為采用,凡條件適合的地方應積極推廣。

  平整改造

  通過平整土地,改進灌水溝畦規格(如大畦改小畦, 長溝改短溝)等綜合措施,使灌水均勻,以達到節水的目的。

  科學灌溉

  根據作物需水要求,適時適量地灌水,用先進的科學技術手段對土壤墒情和灌區輸配水係統的水情進行監測、數據采集和計算機處理,可以科學有效地控製土壤水分含量,進行合理調度,做到計劃用水、優化配水,以達到既節水又增產的目的。同時,要重視和加強節水管理,改變目前農業用水水價過低、不利於節水的狀況,實行按成本收費、超計劃用水加價等政策。要建立健全節水管理組織和技術推廣服務體係,完善節水管理規章製度。


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