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节水灌溉技术论文篇一
节水灌溉技术浅析
【摘要】在我国各个用水部门中，农业用水最多，约占全国总用水量的70%~80%。由于农业进行节水灌溉的各项措施还没有得到充分实行，水资源浪费较大，因此，灌区全面推行节水灌溉是解决我国水资源匮乏问题的一条关键途径。本文分析了节水灌溉工程技术，阐明了推行节水灌溉的成效。
【关键词】节水 灌溉 技术
中图分类号：TU991 文献标识码：A
一、前言
从用水角度看，提高水的利用率，应结合灌溉水运行的环节来考虑。灌溉就是通过给农田补充水分来满足作物需求，创造作物生长良好环境条件以获得较高产量，灌溉水的运行大体可分为三个环节，每个环节都存在提高水的利用率的问题。第一个环节是从水源，通过渠道或管道将水输送到田间，提高输水的效率，对应的技术称为输配水工程技术。第二个环节是灌溉水在田间通过各种方式进行灌溉，对应的技术称为喷灌、微灌、地面灌等技术，提高灌水效率。第三个环节是作物对田间水分的利用，提高水分生产效率。由此可见，农业节水的内涵包括了水资源的合理开发利用与配置，输配水系统的节水，田间灌溉进程的节水，作物生长水分转化过程的节水，用水管理的节水以及农艺节水增产技术措施等方面，其目的就是大幅提高水的利用率，走出一条具有中国特色的节水灌溉道路来。
二、节水灌溉工程技术
1、渠道防渗技术
这是为减少渠道的透水性或建立不易透水的防护层而采取的各项技术措施。根据使用的材料可分为土料压实、三合土护面、砖石衬砌、砼衬砌、塑料薄膜防渗和沥青护面防渗等。
我国的渠道防渗科研工作始终围绕开发性能好、成本低、易于施工、便于群众掌握的防渗材料为中心, 同时研究推广新型防渗渠道断面形式和衬砌形式。如陕西省宝鸡峡灌区在近年的三大灌区更新改造过程中, 推出了一系列“U”型渠道衬砌机械, 就在施工中发挥了重要作用。占我国总用水量80%的农灌主要输水手段是渠道, 而传统的土渠输水渗漏损失约为引水总量的50%～60% , 全国仅此一项年约损失水量1. 7×1011m3, 目前我国渠道防渗长度仅占需要的1/ 3～1/ 4。所以, 大力发展渠道防渗技术是节水灌溉的重要途径。
2、低压管道输水灌溉技术
简称“管灌”,是利用低压管道代替渠道输水的一种灌水方法。“管灌”由于具有一次性投资少、设备简单、省水、省工、省地、省时, 增产效益显著, 农民易于掌握等优点, 颇受重视, 在我国北方井灌区已发展到30×106hm2。其中陕西省的关中、陕北地区大片机井灌区大量采用“管灌”技术。实践证明“管灌”是我国北方地区发展节水灌溉的重要途径之一。
3、喷灌技术
这是一种利用专门的设备将压力水喷洒到空中形成细小水滴, 并均匀地降落到田间的灌水方法。按设备的组成可分为机组式和管道式喷灌系统两大类。我国从70 年代开始, 发展喷灌技术, 经过20 多年的努力, 喷灌面积已发展到8×105 hm2 , 取得了比较显著的节水、增产效益。这项技术比较适合在山丘地区、干旱缺水地区和经济作物灌区发展。
4、微灌技术
这是一种利用专门设备将作物生长所需的水分和养分输送到作物根层附近土壤表层或土层中的灌水方法。根据灌水器的类型, 可分为滴灌、微喷灌和涌泉灌3 种。微灌技术, 我国从1974 年开始采用, 至今已发展到2×104 hm2, 这一技术适用于山丘地区、水资源非常贫乏地区, 同时因它可将灌溉、施肥、打农药结合进行, 而特别适用于经济作物的灌溉。在理论研究上, 总结出了一套适合我国条件设计参数和计算方法。在设备研制生产方面, 开发研制了微灌带、孔口滴头、补偿式滴头、折射式和旋转式微喷头、脉冲滴灌设备、过滤器、进排气阀、调压器和施肥器等。
5、改进地面灌水技术
这是一种主要围绕传统地面灌水技术存在的灌水均匀度差、灌水定额大等缺点进行的技术改进。包括改进沟畦规格( 如长畦改短畦, 宽畦改窄畦, 短沟灌和细流沟灌等。如陕西省的洛惠渠、宝鸡峡灌区, 推广长畦改短畦, 宽畦改窄畦, 大水漫灌改小畦浅灌后, 作物生育期灌水量降低20%～30%) 和采用先进的地面灌水技术( 如波涌灌、隔沟灌、膜上灌、细索灌、水平畦灌等) 。我国有98%以上的灌溉面积采用地面灌溉, 对这一技术进行改进, 提高灌水均匀度, 节省灌溉用水具有十分重要的意义。目前, 在我国最具推广价值的改进地面灌水技术有波涌灌和膜上灌两项。波涌灌是美国70 年代末推出的适于旱作灌溉的新技术。从80 年代起我国也开展了这方面的研究,对波涌灌节水机理、土壤致密层形成、入渗特性与地表水流运动规律等进行了深入系统的研究。目前, 在理论上还需进一步研究浑水波涌灌问题, 开发适合我国国情的波涌灌灌水设备, 这是扩大应用波涌灌技术的关键。膜上灌是我国独创的新技术, 是在地膜栽培的基础上, 把膜侧水流改为膜上流, 利用地膜输水, 通过膜孔和膜边侧渗给作物进行灌溉, 这项技术在新疆取得了较高的增产节水效果, 但在理论上还需进一步研究。
6、渗灌技术
这是一种利用地下管道系统将灌溉水引入田间、灌溉水通过管壁孔湿润根层土壤的灌水方法。在我国主要有两种, 一是管道式, 二是鼠道式。目前渗灌存在的主要问题是: 土壤湿润不够均匀; 易导致表土返盐; 地下管道不易检修养护; 投资大, 施工要求高, 这是目前影响推广的主要原因; 在理论上的研究还很不充分, 关键性技术问题尚待提高和完善。
7、雨水汇集利用技术
这是在干旱、半干旱的山丘地区, 将较大强度降雨所产生的地面径流汇集起来, 并在最需要时供给作物利用的技术。80 年代末我国开展了雨水汇集利用技术的研究, 如汇流表面薄层水泥处理技术、窖窑构建及布局技术、汇集效率、汇流面与种植面积比例确定等, 取得了一批有意义的成果。但在雨水引导汇集贮存和高效利用上缺乏系统化的理论研究, 未形成适宜于不同区域的汇流整体规划和与之配套的灌溉技术和作物栽培技术。近几年在甘肃东部、陕西白于山区和宁夏南部发展起来的窖灌农业就是采用典型的雨水汇集利用技术, 有的地区已把它作为扶贫工程而深受群众欢迎。
三、推行节水灌溉的成效
1、灌溉水利用率显著提高
中国平均灌溉水利用率由20 世纪70 年代估算的30%左右提高到了2007 年的47.5%，单位面积平均灌溉用水量从7 950 m3/hm2 降到6 435 m3/ hm2。在灌溉用水总量基本不增加的情况下，有效灌溉面积由20 世纪70 年代末的4 887 万hm2 发展到2007年的5 778.2 万hm2。以大型灌区续建配套和节水改造项目为例，1996～2006 年10 年间，中国累计投资212.6 亿元，对363 个灌区的病险工程、“卡脖子”工程和渗漏严重的渠段进行了改造，共恢复、改善、新增灌溉面积666.7 万hm2。据分析测算：项目实施前后相比，渠系水利用系数由0.49 提高到0.54， 灌溉水利用率由42.1%提高到47.8%;亩均灌溉水量由529m3 下降到469m3;新增节水能力125 亿m3。
2、水分生产率和农业综合生产能力明显提高
根据对363 个已经实施续建配套和节水改造的大型灌区的测算分析：粮食作物产量平均提高了450 kg/ hm2，新增粮食生产能力115 亿kg;取得了国家每投入1.84 元，新增1 kg 粮食生产能力和节水1.1m3 的双重效益。
3、加快了传统农业向现代农业的转变
节水灌溉的发展加快了中国农业由传统向现代转型的进程。良好的灌排基础设施与先进的农业技术和优良品种有机结合，使不少节水灌溉项目区由过去一家一户的分散经营形式转变为农民合作组织、大户承包等经营形式，推进了农业的区域化种植、规模化经营和产业化生产，有力地促进了农业增产和农民增收。
结论
水资源短缺与节水将是我国未来不得不面对的一个主题。它不仅关系到粮食安全、生态安全，而且关系到国家安全。继续加大节水灌溉工程技术的投入力度，在各类灌区大力发展渠道防渗技术、低压管道输水灌溉技术、喷灌技术、滴灌技术、雨水汇集利用技术和加强用水管理等各项节水技术，将是我国今后节水灌溉发展的方向。
【参考文献】
[1] 楼豫红. 我省节水灌溉建设中存在的问题及对策[ J].四川水利, 2003, 24( 2) : 10- 12.
[2] 姜长云. 中国节水农业: 现状与发展方法[ J]. 农业经济问题, 2001, 10( 10): 19- 23.
节水灌溉技术论文篇二
浅析新疆节水灌溉
摘要：本文就新疆地区节水灌溉存在的问题以及对新疆地区节水灌溉实施的基本措施进行了阐述。
关键词：新疆农田水利;节水灌溉;问题;措施
Abstract: This paper expounds the basic measures of water-saving irrigation in Xinjiang area are the problem and the implementation of water-saving irrigation in Xinjiang area.
Key words: Xinjiang irrigation; water-saving irrigation; problems; measures
中图分类号：S275
引言：
随着我国农业改革的不断推进，现代农业技术的不断发展，我国的农业发展进入了新的历史时期。节水灌溉技术是实现农业灌溉科学化的要求，尤其是对于水资源缺乏的地区而言发展节水灌溉技术是非常重要的。新疆水资源相对贫乏，时空分布不均。近年来，新疆通过大力发展高效节水灌溉，不仅为发展现代农业奠定了基础，而且为实现水资源合理配置，优化产业结构，转变经济发展方式提供了重要支撑。
1新疆农业发展的自然地理条件
新疆地处欧亚大陆腹地, 属内陆干旱地区, 年平均降水量小于100 毫米, 年蒸发量多在2000毫米以上, 是典型的干旱戈壁沙漠地区, “荒漠绿洲、灌溉农业”是其显著特点"新疆共有大小河流570余条,河川径流总量为882 亿m3, 河流的主要补给来源为冰川雪水和大气降水, 平原区地下水可开采量为152 m3。在现有水资源利用的状况下, 新疆国民经济发展实际需水量为495 亿m3，总缺水32亿m3 ,缺水主要为农业灌溉。新疆是农业大省,农业年均产值占自治区国内生产总值的1/3 强, 农业用水缺口日益突出。然而, 由于新疆财力薄弱、国家优惠政策缺失, 新疆节水灌溉建设发展缓慢, 远不能适应新疆农业大发展，各族农牧民增收的需要。截至2012 年末,全疆田间高效节水面积已达2000万亩,仅占全区总灌溉面积的30%。
2新疆地区节水灌溉存在的问题
2.1缺少与地区特点相适应的发展模式
现阶段，新疆地区节水灌溉工程主要面临的问题是节水灌溉技术与新疆地域特点、气候条件和经济发展水平还不是特别适应。虽然新疆在近年来，引进了很多节水灌溉的技术，也在适应性等方面进行一些研究和试验，但仍然缺少一种行之有效的科学节水灌溉发展模式。这种区域发展规划和发展模式对于节水灌溉的有效实施非常重要，是节水灌溉得到充分落实的前提条件。
2.2节水技术发展单一
部分节水项目发展较好的示范区，所采取的节水措施比较单一，往往只注重工程方面的节水技术应用，而不注重工程节水措施与非工程节水措施的共同发展，节水管理也没有同步到位，使工程节水技术与措施没能得到更大的效益发挥资金短缺。
2.3资金短缺
目前，大多数地区的节水灌溉工程投资是靠国家和地方政府来解决，而现行的一些节水管理体系，已经不能适应节水灌溉的技术发展要求。另外，由于现行水价基本只能维持水成本50%多一点，建设资金和运行资金的严重不足，导致节水灌溉工程建设项目规划较多，落实较少，不同程度影响了节水灌溉工程的发展。
2.4管理不到位
通常水管理机构的末级部门都设在乡镇级，也就是只负责管理斗渠以上的配水。而喷灌、微灌、滴灌以及其它地面灌溉工程等通常分布在农田，由于农民的节水意识较淡薄，加上管理的介入不彻底，所以单独依靠水管单位来实现节水设施的全效发挥，往往效果不佳。
3改善新疆地区节水灌溉基本措施
3.1灌、排渠系配套, 合理利用地下水
新疆灌区因降水稀少, 蒸发强烈以及排水工程不配套等原因, 开灌后都不同程度存在盐渍化问题, 因此灌排渠系配套是灌区必备的条件。由于我国建设投资是国家管骨干, 地方和农民管田间, 结果许多灌区骨干渠系建成几十年, 地方资金不到位, 田间配套未完成,发挥不了灌区应有的效益, 这种体制需要改革, 否则半拉子工程难以避免。灌区应重视井渠结合灌排方式, 使灌溉水和降水得以重复利用, 既可节水又可防治土壤盐渍化, 但地下水的开采应注意采补平衡, 控
制超采。近年来天山北坡一些灌区, 采用井渠结合都取得了上述实效, 但也不同程度的发生地下水超采现象, 必须采取措施, 严格控制地下水超采, 力求采补平衡。另外, 新疆南疆塔里木河灌区, 利用地下水很少, 土壤盐碱化严重, 应适当开采地下水, 补充渠灌用水不足, 并可改良盐碱地。
3.2因地制宜、合理发展节水灌溉技术
从当前的实际情况来看，新疆在节水灌溉方面仍然远远落后于内地中的两湖、两广地区，节水灌溉模式相对单一，这就需要当地政府综合考虑当地的经济条件和自然条件，探索多种节水模式联合使用的途径。
滴灌、喷灌、微灌节水技术已成为新疆目前最主要的节水技术。
由于新疆特殊的气候条件和土壤的不均匀性, 以及耗能较高, 决定了发展喷灌的局限性。
滴灌技术是世界上最先进的节水灌溉技术之一。膜下滴灌节水技术已在新疆各植棉区大面积推广应用, 新疆已成为我国在大田应用滴灌面积最大的地区。膜下滴灌技术已在沙漠、戈壁、荒滩上应用,
并取得了良好的效果。随着新疆现代化节水灌溉工程的全面启动和精准农业战略的实施, 推广应用面积迅速扩大, 节水、增产、增效效果显著, 棉花膜下滴灌技术, 与常规沟灌相比, 可节水50%左右, 增产15%～25%, 肥料利用提高约15%, 每公顷节水增效约1500元, 人均管理定额提高3～4倍, 社会效益和经济效益显著。采用该节水技术有效避免了深层渗漏, 抑制了地下水位上升, 可有效防止土壤次生盐渍化, 有利于土壤生态环境改善。
3.3加大资金投入
节水灌溉的资金和设备投入不足，是现阶段阻碍新疆节水灌溉发展的一个主要原因。新疆地区农业发展程度较低，人均收入水平不高，当地政府应该加大对农业节水灌溉工程的资金投入，积极引进节水灌溉设备，鼓励节水灌溉技术的推广，从而推动节水灌溉产业化，让农民真正从中获得实惠。只有节水灌溉走向了良性循环发展的道路，才能更好的带动农业的发展，乃至推动整个地区经济的发展。值得高兴的是，近年来新疆许多地方政府都在技术推广和资金投入上作了很多工作，新疆地区的节水灌溉事业正在蓬勃发展。
3.4建设和完善管护机制
节水灌溉推广、工程管护机制以及农业水价的改革需要进行科学的结合。要间接新疆的工程运行管理模式，充分低发挥用水者协会、水管单位的作用，加强管理。同时，还要引导小型农田水利建设中的渠道系统改造工作，规范农民用水协会建设，并且结合节水灌溉措施的推广，完善农业用水计量设备，推行农业水价的改革，全面的推动节水灌溉的实施和发展。
4结语
新疆是一个水资源相对缺乏的省份，节水灌溉对全省农业发展、农民收入乃至经济发展都起到举足轻重的作用。节水灌溉要以先进的工程技术为前提和基础，采取有效的节水措施，并且要严格制定高效的节水灌溉规划，政府部门要给予更大政策扶持。才能使高效节水实效更加深入民心，各地发展节水建设的积极性更加高涨，农牧民真正成为了农业节水的主力军和受益者。
