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[摘要]农业抗旱节水技术,重点是节水灌溉技术,也包括旱地节水技术,它是技术进步的产物,是发展高产、优质、高效农业的重要环节。对输水系统节水技术与田间灌溉节水技术进行探讨。
[关键词]农业抗旱 节水技术 措施
中图分类号:X2文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0320071-01
节水灌溉技术包括喷灌技术、微灌技术、渠道防渗技术、低压管道输水技术、膜上灌技术、水稻灌溉技术、改进沟畦灌技术等。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收和形成产量的过程,包括水资源调度、输水、配水、灌水、土壤蒸发、植物蒸腾等许多环节,节水必须在这些环节上采取相应的技术措施。全面实行节水灌溉是农业抗旱的重要途径。下面介绍两种有效的抗旱节水措施。
一、输水系统节水技术
(一)渠道防渗技术
渠道防渗技术是减少输水渠道透水性或建立不透水防护层的各种技术措施,是灌溉各环节中节水效益最大的一环。渠道防渗按材料类别一般分为6类:土料压实防渗,水泥土护面防渗,石料衬砌防渗、混凝土衬砌防渗、膜料(塑料薄膜等)防渗、沥清护面防渗等。衬砌材料大致分为刚性材料、膜料和土料,其中刚性混凝土衬砌是当前渠道防渗的主要形式。通过采取渠道防渗技术能够提高水的利用率:(1)提高渠道的抗冲能力;(2)降低了渠道粗糙程度,加大了水流的速度,增加了输水能力,节省输水时间,一般可缩短时间30%-50%;(3)减少渗漏对地下水的补给,有利于对地下水位的控制,防治盐碱化发生;四是减少渠道淤积,防止渠道杂草生长,节省维修费用和清淤劳力,降低灌溉成本。
土料压实防渗技术是以粘性土、粘砂混合土、灰土、三合土或四合土等为材料,在渠床表面建立一层压实的土料防渗层。因其有造价低和施工简单等优点,故在我国沿用长久,特别是一些资金缺乏的中、小型渠道上应用较多。良好的土料防渗层应具备三个条件:(1)土料颗粒级配比好;(2)石灰与土料能很好地胶凝固结:(3)夯压的防渗层密实稳定。土料防渗应特别注意优选土料含水量,含水量过大或过小都不易压实而影响防渗质量。
水泥土防渗技术是由土料、水泥和水拌和而成的材料,主要靠水泥与土料的胶结与硬化,故水泥土硬化的强度类似于混凝土。水泥土防渗因其具有就地取材(土料占80-90%),防渗效果好和技术简单、易推广等优点,在国内外得到广泛应用。水泥土防渗的主要缺点是早期的强度和抗冻性较差,因而适宜用于气候温和无冻害地区。
膜料防渗技术就是用不透水的土工织物(即土工膜)减少或防止渠道渗透的技术措施。土工膜是一种薄型,连续、柔软的防渗材料,具有减少渗漏90%-95%的高防渗性能,适应变形能力强,质轻且耐细菌和化学腐蚀,造价低等优点。
混凝土防渗技术是目前广泛采用的一种渠道防渗技术措施。具有防渗效果好(减少渗漏90%-95%以上)、耐久性好(寿命40年-50年)、强度高、适应性广等优点。其不足是混凝土衬砌板适应变形能力差,对缺乏砂石料地区造价较高。混凝土防渗采用结构有板型、槽形和管形等三种。施工上有采取现浇、预制板等形式。
(二)管道输水节水灌溉技术
管道输水技术是以暗道输水代替明渠输水,将灌溉水直接送到田间灌溉作物,以减少在输送过程中的渗漏或者蒸发损失的一种工程技术措施。管道灌溉输水比明渠灌溉输水有明显优点:(1)节水,管道系统水利用系数在0.95以上,比土渠输水节水30%以上;(2)节能,与土渠输水相比,能耗减少50%以上;(3)减少土渠占地,提高土地利用率,一般可减少占地20k左右;(4)管理方便,有利于适时适量灌溉。
管道输水灌溉按不同因素可分为不同类型:按输配水方式可分为水泵提水输水系统和自压输水系统;按管网形式可分为树状网和环状网;按固定方式可分为移动式、固定式和半固定式;按管道输水压力可分为低压管道系统和非低压管道系统。
二、田间灌溉节水技术
田间节水灌溉技术是指灌溉水进入农田后采用良好的灌溉方法,最大限度地提高灌溉水利用效率的灌水技术。田间节水灌溉技术一般包括改进地面灌水技术、喷灌微灌等新灌水技术以及抗旱补灌技术。灌溉水在田间流动过程中呈一定深度的水层借重力和毛细管的作用下渗或浸润土壤这种灌水方法称为地面灌溉。传统的地面灌溉有畦灌、沟灌、格田淹灌和漫灌四种形式。这项技术是世界上最古老的,也是目前应用最广泛的灌水技术,我国98%灌溉面积是采用地面灌。由于该技术水分损失严重,费工、生产效率低和灌水质量差等问题,因此,改进地面灌水技术已经引起了人们的重视。
喷灌节水技术喷灌是指利用专门的加压系统,用喷头将水流喷洒在空中,并使水分分散成小水滴后均匀地洒落在田间进行灌溉的一种灌水方法。与地面灌水相比,具有以下优点:(1)节水。喷灌可以控制水量和均匀度,所以喷灌不会产生深层渗漏和地表流失,灌水也比较均匀。据分析,一般喷灌比地面灌节水30%-50%,灌水均匀度可达80%-90%。(2)使用范围广。无论是大田作物,还是经济作物,都可以采用喷灌。喷灌不要求地面平整,这对不适合地面灌的山地发展农田灌溉十分有利。(3)省工、省地。喷灌机械化程度高又可以通过小型电子装置控制,所以劳动生产效率高。采用喷灌可极大减少沟、渠、畦和埂的占地,可腾出8%-13%的土地种植作物。(4)改善生态系统和环境,增加产量。喷灌可以保持耕层土壤的团粒结构,较小灌水定额,保证了作物生长的适宜水分,可增加近地面湿度,调节田间小气候,因此喷灌增产效益非常明显。喷灌也有一些局限性:(1)受风影响大,一般在3-4级风时应停止喷灌;(2)直接蒸发损失大。尤其是在旱季,水滴落地前可以蒸发掉10%。因而宜在夜间风力小时进行喷灌;三是在喷灌强度大,土壤入渗低时可能出现土壤底层湿润不足情况。
微灌节水技术它是一种新型的节水灌溉技术,包括滴灌、微喷灌、小管出流及渗灌。微灌是根据作物需水要求,通过低压管道系统和末端灌水器,将作物所需的水分和养分以较小的流量均匀、准确地输送到作物根部土壤表层的灌水方法。相对于地面灌和喷灌,它属于局部灌溉。微灌的优点:(1)省水节能。微灌一般只湿润作物的根部附近的部分土壤,灌水流量小,不易产生地表径流和深层渗漏,比地面灌溉省水1/3-1/2,比喷灌省水15%-20%,比喷灌能耗低。(2)水肥同步,有利于作物生长。微灌能适时适量向作物根区供水供肥,可调节棵间温度和湿度,不会造成土壤板结,有利于提高产量和品质。(3)适应性强,操作方便,根据不同土壤入渗特性可调节灌水速度。微灌的不足之处是系统建设的一次投入高。例如果园固定式微灌每亩需投入1000-1500元;其次是灌水器出口很小,易被水中的矿物质和有机物及杂物堵塞。
参考文献:
[1]丁祖芬,丘陵岗地发展旱作节水农业的途径[J].安徽农学通报,2000,(01).
[2]黄才安,农业结构调整与节水灌溉[J].广西水利水电,2002,(01).
[关键词]农业抗旱 节水技术 措施
中图分类号:X2文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)0320071-01
节水灌溉技术包括喷灌技术、微灌技术、渠道防渗技术、低压管道输水技术、膜上灌技术、水稻灌溉技术、改进沟畦灌技术等。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收和形成产量的过程,包括水资源调度、输水、配水、灌水、土壤蒸发、植物蒸腾等许多环节,节水必须在这些环节上采取相应的技术措施。全面实行节水灌溉是农业抗旱的重要途径。下面介绍两种有效的抗旱节水措施。
一、输水系统节水技术
(一)渠道防渗技术
渠道防渗技术是减少输水渠道透水性或建立不透水防护层的各种技术措施,是灌溉各环节中节水效益最大的一环。渠道防渗按材料类别一般分为6类:土料压实防渗,水泥土护面防渗,石料衬砌防渗、混凝土衬砌防渗、膜料(塑料薄膜等)防渗、沥清护面防渗等。衬砌材料大致分为刚性材料、膜料和土料,其中刚性混凝土衬砌是当前渠道防渗的主要形式。通过采取渠道防渗技术能够提高水的利用率:(1)提高渠道的抗冲能力;(2)降低了渠道粗糙程度,加大了水流的速度,增加了输水能力,节省输水时间,一般可缩短时间30%-50%;(3)减少渗漏对地下水的补给,有利于对地下水位的控制,防治盐碱化发生;四是减少渠道淤积,防止渠道杂草生长,节省维修费用和清淤劳力,降低灌溉成本。
土料压实防渗技术是以粘性土、粘砂混合土、灰土、三合土或四合土等为材料,在渠床表面建立一层压实的土料防渗层。因其有造价低和施工简单等优点,故在我国沿用长久,特别是一些资金缺乏的中、小型渠道上应用较多。良好的土料防渗层应具备三个条件:(1)土料颗粒级配比好;(2)石灰与土料能很好地胶凝固结:(3)夯压的防渗层密实稳定。土料防渗应特别注意优选土料含水量,含水量过大或过小都不易压实而影响防渗质量。
水泥土防渗技术是由土料、水泥和水拌和而成的材料,主要靠水泥与土料的胶结与硬化,故水泥土硬化的强度类似于混凝土。水泥土防渗因其具有就地取材(土料占80-90%),防渗效果好和技术简单、易推广等优点,在国内外得到广泛应用。水泥土防渗的主要缺点是早期的强度和抗冻性较差,因而适宜用于气候温和无冻害地区。
膜料防渗技术就是用不透水的土工织物(即土工膜)减少或防止渠道渗透的技术措施。土工膜是一种薄型,连续、柔软的防渗材料,具有减少渗漏90%-95%的高防渗性能,适应变形能力强,质轻且耐细菌和化学腐蚀,造价低等优点。
混凝土防渗技术是目前广泛采用的一种渠道防渗技术措施。具有防渗效果好(减少渗漏90%-95%以上)、耐久性好(寿命40年-50年)、强度高、适应性广等优点。其不足是混凝土衬砌板适应变形能力差,对缺乏砂石料地区造价较高。混凝土防渗采用结构有板型、槽形和管形等三种。施工上有采取现浇、预制板等形式。
(二)管道输水节水灌溉技术
管道输水技术是以暗道输水代替明渠输水,将灌溉水直接送到田间灌溉作物,以减少在输送过程中的渗漏或者蒸发损失的一种工程技术措施。管道灌溉输水比明渠灌溉输水有明显优点:(1)节水,管道系统水利用系数在0.95以上,比土渠输水节水30%以上;(2)节能,与土渠输水相比,能耗减少50%以上;(3)减少土渠占地,提高土地利用率,一般可减少占地20k左右;(4)管理方便,有利于适时适量灌溉。
管道输水灌溉按不同因素可分为不同类型:按输配水方式可分为水泵提水输水系统和自压输水系统;按管网形式可分为树状网和环状网;按固定方式可分为移动式、固定式和半固定式;按管道输水压力可分为低压管道系统和非低压管道系统。
二、田间灌溉节水技术
田间节水灌溉技术是指灌溉水进入农田后采用良好的灌溉方法,最大限度地提高灌溉水利用效率的灌水技术。田间节水灌溉技术一般包括改进地面灌水技术、喷灌微灌等新灌水技术以及抗旱补灌技术。灌溉水在田间流动过程中呈一定深度的水层借重力和毛细管的作用下渗或浸润土壤这种灌水方法称为地面灌溉。传统的地面灌溉有畦灌、沟灌、格田淹灌和漫灌四种形式。这项技术是世界上最古老的,也是目前应用最广泛的灌水技术,我国98%灌溉面积是采用地面灌。由于该技术水分损失严重,费工、生产效率低和灌水质量差等问题,因此,改进地面灌水技术已经引起了人们的重视。
喷灌节水技术喷灌是指利用专门的加压系统,用喷头将水流喷洒在空中,并使水分分散成小水滴后均匀地洒落在田间进行灌溉的一种灌水方法。与地面灌水相比,具有以下优点:(1)节水。喷灌可以控制水量和均匀度,所以喷灌不会产生深层渗漏和地表流失,灌水也比较均匀。据分析,一般喷灌比地面灌节水30%-50%,灌水均匀度可达80%-90%。(2)使用范围广。无论是大田作物,还是经济作物,都可以采用喷灌。喷灌不要求地面平整,这对不适合地面灌的山地发展农田灌溉十分有利。(3)省工、省地。喷灌机械化程度高又可以通过小型电子装置控制,所以劳动生产效率高。采用喷灌可极大减少沟、渠、畦和埂的占地,可腾出8%-13%的土地种植作物。(4)改善生态系统和环境,增加产量。喷灌可以保持耕层土壤的团粒结构,较小灌水定额,保证了作物生长的适宜水分,可增加近地面湿度,调节田间小气候,因此喷灌增产效益非常明显。喷灌也有一些局限性:(1)受风影响大,一般在3-4级风时应停止喷灌;(2)直接蒸发损失大。尤其是在旱季,水滴落地前可以蒸发掉10%。因而宜在夜间风力小时进行喷灌;三是在喷灌强度大,土壤入渗低时可能出现土壤底层湿润不足情况。
微灌节水技术它是一种新型的节水灌溉技术,包括滴灌、微喷灌、小管出流及渗灌。微灌是根据作物需水要求,通过低压管道系统和末端灌水器,将作物所需的水分和养分以较小的流量均匀、准确地输送到作物根部土壤表层的灌水方法。相对于地面灌和喷灌,它属于局部灌溉。微灌的优点:(1)省水节能。微灌一般只湿润作物的根部附近的部分土壤,灌水流量小,不易产生地表径流和深层渗漏,比地面灌溉省水1/3-1/2,比喷灌省水15%-20%,比喷灌能耗低。(2)水肥同步,有利于作物生长。微灌能适时适量向作物根区供水供肥,可调节棵间温度和湿度,不会造成土壤板结,有利于提高产量和品质。(3)适应性强,操作方便,根据不同土壤入渗特性可调节灌水速度。微灌的不足之处是系统建设的一次投入高。例如果园固定式微灌每亩需投入1000-1500元;其次是灌水器出口很小,易被水中的矿物质和有机物及杂物堵塞。
参考文献:
[1]丁祖芬,丘陵岗地发展旱作节水农业的途径[J].安徽农学通报,2000,(01).
[2]黄才安,农业结构调整与节水灌溉[J].广西水利水电,2002,(01).