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我國農田水利節水技術和措施分析論文
進入21世紀以來,水資源被人類運用已到了前所未有的廣度和強度。農業是用水大戶,農業用水量占全國用水量的70%左右。而我國是一個水資源嚴重短缺的國家,干旱缺水問題已成為制約我國農業發展的瓶頸,農業節水灌溉勢在必行。研究農田水利節水技術,普及節水灌溉新技術,提高灌溉水的利用率,解決用水危機,為節約水資源,保護環境,促進發展優質、高效、高產農業,具有十分重要的現實意義。
近年來我國農業節水技術發展很快,但是也同時存在水資源利用率低,農業用水浪費嚴重的問題。首先是水污染嚴重,制約了農業可持續發展 。隨著社會經濟的迅速發展,工業用水和城鎮供水的比例日益增加,農業用水將進一步被擠占,優質和較優質的水資源將轉向非農業供水,灌溉用水越來越緊缺。其次是農業灌溉用水浪費: 傳統的農作物灌溉方式是漫灌,水資源浪費嚴重。且早期建設的水利工程已不能滿足目前社會發展的需要,許多水利工程老化、渠道漏水嚴重,再加上部分農民節水意識淡薄,農田灌溉各自為政,大大降低了渠系水利用率。
節水灌溉,主要是以科學的技術措施和先進的設備,提高農業的水利用率,也就是以最低限度的用水量獲得最大的產量或效益。廣義的節水灌溉技術很多,主要包括渠道防滲、低壓管道輸水技術;采用噴灌、微灌(包括微噴、滴灌及滲灌)及節水型地面灌溉(包括溝灌、畦灌、膜上灌)等田間灌溉技術;采取增施有機肥,選用抗旱品種,耕作保墑等綜合節水技術;河水、咸水、海水及城市污水利用等開源節流技術;以及建立節水灌溉制度,輸配水科學調度等節水灌溉管理技術。
目前,常用的節水灌溉方式主要有噴灌和微灌。噴灌是當今世界上最主要的節水灌溉技術之一。它是利用水泵加壓或自然落差將灌溉水通過噴灌系統輸送到田間,經噴頭均勻地噴灑在農田里,為農作物正常生產提供水分的一種灌溉方式。一個完整的噴灌系統由水源工程、首部裝置、輸配水管道系統和噴頭組成。噴灌系統的形式有很多種,按獲得壓力的方式,可分為機壓噴灌系統和自壓噴灌系統;按系統構成特點、運行方式可以分為管道式噴灌系統和機組式噴灌系統;按可移動程度分為固定式噴灌系統和半固定式噴灌系統。固定式噴灌系統具有使用方便、勞動生產率高、節約勞動力、運行成本低、占地少、噴灌質量好等優點。它的缺點是需要的管材多,投資比較大。
微灌是按照農作物需要,通過管道系統與安裝在末級管道上的灌水器,將水和作物生長所需要的養分以較小的流量,均勻、準確地直接輸送到作物根部附近土壤的一種灌水方法。微灌與傳統的全面積濕潤的地面灌和噴灌相比,它只以較小的流量濕潤作物根區附近的部分土壤,用水量更少。一般典型的微灌系統由水源工程、首部樞紐、輸配水管網、灌水器四個部分組>文秘站－您的專屬秘書！<成。微灌可分為微噴灌、地表滴灌、地下滴灌等。滴灌即滴水灌溉,是將壓力水由管道系統輸送到毛管,再通過安裝在毛管上的滴頭、孔口或滴灌帶等將水以水滴的方式均勻而緩慢地滴入土壤,以滿足作物生長需要的灌溉技術。可以采用滴灌技術進行灌溉的作物種類很多,如茶葉、葡萄、蘋果、梨、番茄、黃瓜、茄子等。滴灌的優點很多,主要是能節約用水,提高水分生產率和肥料利用率,操作簡單易于實現自動化,還能減少病蟲害的發生,而且它可適用的地形范圍廣,平原和丘陵地帶都可以使用。缺點是管道滴頭容易堵塞,嚴重時會導致整個系統報廢。因此采用滴灌技術一定要注意水源的清潔問題。
目前可采用的節水農業技術通常可歸納為工程節水技術、農藝節水技術、生物(生理)節水技術和水管理節水技術等四類。節水農業技術的應用大致分布在四個基本環節中:一是減少灌溉渠系(管道)輸水過程中的水量蒸發與滲漏損失,提高農田灌溉水的利用率;二是減少田間灌溉過程中的水分深層滲漏和地表流失,在改善灌水質量的同時減少單位灌溉面積的用水量;三是減少農田土壤的水分蒸發損失,有效地利用天然降水和灌溉水資源;四是提高作物水分生產效率,減少作物的水分奢侈性蒸騰消耗,獲得較高的作物產量和用水效益。
農田水利工程節水主要包括三大方面:①灌溉范疇的節水,包括灌溉工程的節水措施和節水灌溉,如噴灌、滴灌、滲灌、管道灌溉等;②農業綜合技術措施的節水,包括調整農業結構、科學灌溉用水、選用抗旱節水高產品種,實施作物節水,高產、低耗栽培技術;③農業管理范疇的節水,包括管理體制、政策法規,水價與水費政策、配水控制與調節、節水措施的推廣應用、傳統農業耕作觀念的改變等。
農業節水主要通過節水灌溉技術和農業綜合管理兩個方面來實現。通過地表水與地下水聯合調度、灌溉回歸水利用、多水源綜合利用、雨洪利用等水資源優化調配技術,把流失的水資源重復利用;通過渠道防滲、管道輸水、噴灌、微灌、改進地面灌溉、水稻節水灌溉及抗旱點澆等工程節水灌溉技術,減少滲漏,提高灌溉水利用系數,達到節水目的。通過耕作保墑、履蓋眾人保墑、優選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調控等農藝及生物節水技術,減少水分蒸發及用水量,達到節水目的;通過灌溉制度等節水灌溉管理技術,來宏觀調控水資源,達到節水目的。
農業節水灌溉工程措施分為工程措施和非工程措施兩方面。工程措施是有渠灌區的渠道防滲、井灌區的壟溝襯砌、低壓管道輸水灌溉、噴灌、微灌(包括滴灌、滲灌等)、節水型地面灌水技術以及井渠結合節水技術,噴滴灌節水工程技術的推廣應用等。非工程措施是農業節水綜合技術管理,包括合理調整農作物布局,優化種植業結構,加強農業節水灌溉管理,完善農田灌溉管理措施和制度,科學管理灌溉用水,推行改進灌溉技術,大力發展早作節水等。根據作物需水特性和當地氣候、土壤、農業技術、灌水技術等為作物高產、節水制定適時、適量的灌水制度。
現我國約有56%的耕地面積沒有灌溉設施,約有62%的有效灌溉面積還在沿用傳統落后的灌溉方法,目前我國耕地面積19.5億畝,其中有效灌溉面積8.43億畝,占耕地面積的43%,節水灌溉面積達到3.2億畝,占有效灌溉面積的38%。高效節水灌溉面積相對偏小,噴灌、微灌面積僅占節水灌溉面積的17.4%。我國3.2億畝節水灌溉面積中,渠道防滲面積1.45億畝,占49%;管道輸水面積9933萬畝,占33.6%;噴灌面積4184萬畝,占14.2%;微灌面積931.7%萬主畝,占3.2%。再者,
規劃不合理,節水設施落后,老百姓認識不足等原因,一些工程沒有充分利用,沒能發揮工程應有的效益,加上資金限制,工程老化失修,損毀現象嚴重。主要原因:一是部分干部群眾對農業節水灌溉的重要性和急迫性認識不足,農業節水灌溉尚沒有引起重視。二是節水技術總體水平低,我國農業節水灌溉水平尚處于較低水平。節水灌溉面積僅占有效灌溉面積的1/3,噴灌和微噴灌等高效節水灌溉又僅占節水灌溉面積的17.4%,渠道防滲和管道輸水仍占據主導地位。三是隨著農村經濟的發展和農業產業結構調整的深入,部分原有節水灌溉設施已不能適應農村作物的發展需求。四是沒有形成高效的推進節水農業發展的機制,建后管理體制存在弊端,老百姓沒有農業節水的積極性。
針對農業節水存在的主要問題采取以下措施:一是健全節水法規制度,制訂一系列優惠政策,用政策引導廣大農民參與節水;二是建立健全運行管理機制,市場化運作,確保工程良性循環和滾動發展;三是加大宣傳力度,在農民群眾中建立水危機意識,憂患意識,變被動節水為主動節水;四是加大政府投入力度,采取政府支持,政策鼓勵,群眾集資,投工投勞等多種形式,多元化、多層次籌集資金;五是統籌安排,因地制宜,連片治理,整體推進,集中力度開展規模化高效節水灌溉工程建設。
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