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我国农田水利节水技术和措施分析论文
进入21世纪以来,水资源被人类运用已到了前所未有的广度和强度。农业是用水大户,农业用水量占全国用水量的70%左右。而我国是一个水资源严重短缺的国家,干旱缺水问题已成为制约我国农业发展的瓶颈,农业节水灌溉势在必行。研究农田水利节水技术,普及节水灌溉新技术,提高灌溉水的利用率,解决用水危机,为节约水资源,保护环境,促进发展优质、高效、高产农业,具有十分重要的现实意义。
近年来我国农业节水技术发展很快,但是也同时存在水资源利用率低,农业用水浪费严重的问题。首先是水污染严重,制约了农业可持续发展 。随着社会经济的迅速发展,工业用水和城镇供水的比例日益增加,农业用水将进一步被挤占,优质和较优质的水资源将转向非农业供水,灌溉用水越来越紧缺。其次是农业灌溉用水浪费: 传统的农作物灌溉方式是漫灌,水资源浪费严重。且早期建设的水利工程已不能满足目前社会发展的需要,许多水利工程老化、渠道漏水严重,再加上部分农民节水意识淡薄,农田灌溉各自为政,大大降低了渠系水利用率。
节水灌溉,主要是以科学的技术措施和先进的设备,提高农业的水利用率,也就是以最低限度的用水量获得最大的产量或效益。广义的节水灌溉技术很多,主要包括渠道防渗、低压管道输水技术;采用喷灌、微灌(包括微喷、滴灌及渗灌)及节水型地面灌溉(包括沟灌、畦灌、膜上灌)等田间灌溉技术;采取增施有机肥,选用抗旱品种,耕作保墒等综合节水技术;河水、咸水、海水及城市污水利用等开源节流技术;以及建立节水灌溉制度,输配水科学调度等节水灌溉管理技术。
目前,常用的节水灌溉方式主要有喷灌和微灌。喷灌是当今世界上最主要的节水灌溉技术之一。它是利用水泵加压或自然落差将灌溉水通过喷灌系统输送到田间,经喷头均匀地喷洒在农田里,为农作物正常生产提供水分的一种灌溉方式。一个完整的喷灌系统由水源工程、首部装置、输配水管道系统和喷头组成。喷灌系统的形式有很多种,按获得压力的方式,可分为机压喷灌系统和自压喷灌系统;按系统构成特点、运行方式可以分为管道式喷灌系统和机组式喷灌系统;按可移动程度分为固定式喷灌系统和半固定式喷灌系统。固定式喷灌系统具有使用方便、劳动生产率高、节约劳动力、运行成本低、占地少、喷灌质量好等优点。它的缺点是需要的管材多,投资比较大。
微灌是按照农作物需要,通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器,将水和作物生长所需要的养分以较小的流量,均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水方法。微灌与传统的全面积湿润的地面灌和喷灌相比,它只以较小的流量湿润作物根区附近的部分土壤,用水量更少。一般典型的微灌系统由水源工程、首部枢纽、输配水管网、灌水器四个部分组>文秘站－您的专属秘书！<成。微灌可分为微喷灌、地表滴灌、地下滴灌等。滴灌即滴水灌溉,是将压力水由管道系统输送到毛管,再通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等将水以水滴的方式均匀而缓慢地滴入土壤,以满足作物生长需要的灌溉技术。可以采用滴灌技术进行灌溉的作物种类很多,如茶叶、葡萄、苹果、梨、番茄、黄瓜、茄子等。滴灌的优点很多,主要是能节约用水,提高水分生产率和肥料利用率,操作简单易于实现自动化,还能减少病虫害的发生,而且它可适用的地形范围广,平原和丘陵地带都可以使用。缺点是管道滴头容易堵塞,严重时会导致整个系统报废。因此采用滴灌技术一定要注意水源的清洁问题。
目前可采用的节水农业技术通常可归纳为工程节水技术、农艺节水技术、生物(生理)节水技术和水管理节水技术等四类。节水农业技术的应用大致分布在四个基本环节中:一是减少灌溉渠系(管道)输水过程中的水量蒸发与渗漏损失,提高农田灌溉水的利用率;二是减少田间灌溉过程中的水分深层渗漏和地表流失,在改善灌水质量的同时减少单位灌溉面积的用水量;三是减少农田土壤的水分蒸发损失,有效地利用天然降水和灌溉水资源;四是提高作物水分生产效率,减少作物的水分奢侈性蒸腾消耗,获得较高的作物产量和用水效益。
农田水利工程节水主要包括三大方面:①灌溉范畴的节水,包括灌溉工程的节水措施和节水灌溉,如喷灌、滴灌、渗灌、管道灌溉等;②农业综合技术措施的节水,包括调整农业结构、科学灌溉用水、选用抗旱节水高产品种,实施作物节水,高产、低耗栽培技术;③农业管理范畴的节水,包括管理体制、政策法规,水价与水费政策、配水控制与调节、节水措施的推广应用、传统农业耕作观念的改变等。
农业节水主要通过节水灌溉技术和农业综合管理两个方面来实现。通过地表水与地下水联合调度、灌溉回归水利用、多水源综合利用、雨洪利用等水资源优化调配技术,把流失的水资源重复利用;通过渠道防渗、管道输水、喷灌、微灌、改进地面灌溉、水稻节水灌溉及抗旱点浇等工程节水灌溉技术,减少渗漏,提高灌溉水利用系数,达到节水目的。通过耕作保墒、履盖众人保墒、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控等农艺及生物节水技术,减少水分蒸发及用水量,达到节水目的;通过灌溉制度等节水灌溉管理技术,来宏观调控水资源,达到节水目的。
农业节水灌溉工程措施分为工程措施和非工程措施两方面。工程措施是有渠灌区的渠道防渗、井灌区的垄沟衬砌、低压管道输水灌溉、喷灌、微灌(包括滴灌、渗灌等)、节水型地面灌水技术以及井渠结合节水技术,喷滴灌节水工程技术的推广应用等。非工程措施是农业节水综合技术管理,包括合理调整农作物布局,优化种植业结构,加强农业节水灌溉管理,完善农田灌溉管理措施和制度,科学管理灌溉用水,推行改进灌溉技术,大力发展早作节水等。根据作物需水特性和当地气候、土壤、农业技术、灌水技术等为作物高产、节水制定适时、适量的灌水制度。
现我国约有56%的耕地面积没有灌溉设施,约有62%的有效灌溉面积还在沿用传统落后的灌溉方法,目前我国耕地面积19.5亿亩,其中有效灌溉面积8.43亿亩,占耕地面积的43%,节水灌溉面积达到3.2亿亩,占有效灌溉面积的38%。高效节水灌溉面积相对偏小,喷灌、微灌面积仅占节水灌溉面积的17.4%。我国3.2亿亩节水灌溉面积中,渠道防渗面积1.45亿亩,占49%;管道输水面积9933万亩,占33.6%;喷灌面积4184万亩,占14.2%;微灌面积931.7%万主亩,占3.2%。再者,
规划不合理,节水设施落后,老百姓认识不足等原因,一些工程没有充分利用,没能发挥工程应有的效益,加上资金限制,工程老化失修,损毁现象严重。主要原因:一是部分干部群众对农业节水灌溉的重要性和急迫性认识不足,农业节水灌溉尚没有引起重视。二是节水技术总体水平低,我国农业节水灌溉水平尚处于较低水平。节水灌溉面积仅占有效灌溉面积的1/3,喷灌和微喷灌等高效节水灌溉又仅占节水灌溉面积的17.4%,渠道防渗和管道输水仍占据主导地位。三是随着农村经济的发展和农业产业结构调整的深入,部分原有节水灌溉设施已不能适应农村作物的发展需求。四是没有形成高效的推进节水农业发展的机制,建后管理体制存在弊端,老百姓没有农业节水的积极性。
针对农业节水存在的主要问题采取以下措施:一是健全节水法规制度,制订一系列优惠政策,用政策引导广大农民参与节水;二是建立健全运行管理机制,市场化运作,确保工程良性循环和滚动发展;三是加大宣传力度,在农民群众中建立水危机意识,忧患意识,变被动节水为主动节水;四是加大政府投入力度,采取政府支持,政策鼓励,群众集资,投工投劳等多种形式,多元化、多层次筹集资金;五是统筹安排,因地制宜,连片治理,整体推进,集中力度开展规模化高效节水灌溉工程建设。
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