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節水灌溉技術和技術模式的探討

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節水灌溉技術和技術模式的探討

作者: 發布于:2017/6/24 15:43:35 閱讀:

現在我國采用過的和正在研究或推廣使用的節水灌溉技術有數十種之多。各種技術都各有利弊,各有不同的適用條件。只不過有些技術成熟一些,有些技術還有待進一步研究,有些技術優點更多些,適用范圍更廣些,而有些技術稍遜而已。

節水灌溉技術大致可分為灌水方法、輸水方法、灌溉制度和田間輔助措施等四大類別。

1 灌溉技術

節水灌水方法:灌水方法即田間配水方法,就是如何將已送到田頭的灌溉水均勻地分布到作物根系活動層中去。按灌溉水是通過何種途徑進入根系活動層,灌水方法可分為地面灌溉、噴灌,微灌和地下灌溉。

1.1地面灌溉

地面灌溉是最傳統的灌水方法,一般說來它是作為比較是否節水的基點。但是地面灌溉技術也在不斷發展不斷完善,所以最近也有許多比傳統地面灌溉技術更節水的方法。

(1)灌水技術要素的優化灌水技術要素指溝、畦規格、入畦(溝)流量,改水成數。這些灌水技術要素的合理的組合就會得到節水的效果,一般經驗表明對溝灌 和畦灌采用較小的畦、溝尺寸,就可以大大提高灌溉均勻度和灌水斂率.即常說的小畦短溝畦。至于溝畦尺寸多大為宜,則因不同地形與土質而異,各地要通過試驗 來確定。

(2)新的淘畦灌水工具

傳統的溝畦灌水是用人工從配水渠開口放水入溝畦,這樣既不準確又不方便,而且常因放水口滲漏造成水的田間損失。國外早巳采用虹吸管(用于明渠輸水的情 況)或閘門孔管(用于管道輸水的情況)放水,但這種方法造價較高,在我縣很少使用。我們也做了一些試驗,證明可提高田間水利用率5%~10%。

(3)尾水回收系統

在土壤入滲速度較小時,每條溝的人流量大一些容易灌得均勻一些,但是往往使得水已流到溝尾時,溝首還沒有灌夠,這樣就不可避免地造成溝尾泄水,如將泄水 排掉就會浪費灌溉用水。如果此時在溝尾安裝集水系統把泄水收集起來用于更低地塊的灌溉,或用水泵抽到高處重新灌溉。這也是一種節水的措施。但我縣目前還很 少采用。

(4)膜上灌(叉稱膜孔灌)

在地膜上做成溝狀,水就在膜上流動,到作物長出孔處才滲入土地,這樣灌水效率高,一般可節水25%~35%。增產15%~20%,又不要專門的設施。

1.2噴灌式灌溉

噴灌技術是利用專門的設備將水加壓或是利用水的自然落差將有壓水通過壓力管道送到田間,再經噴頭噴射到空中散成細小的水珠均勻的灑在農田上。適合灌溉所 有的旱作物,糧食、蔬菜等。適用于氣候溫暖的平原和山丘。也適用噴灑農藥,但在北方很少使用。一是北方土地少,而是造價高。現在我國已有噴灌面積80多萬 公頃。噴灌系統的形式很多,其優缺點也就有很大差別。

1.3 滴灌

這是用小塑料管將灌溉水直接送到每棵作物根部的附近,水由滴頭慢慢滴出,是一種精密的灌溉方法,只有需要水的地方才灌水,可真正做到只灌作物而不是灌土 地。這種方法也多在南方和大面積土地上使用。此法可長時間使作物根區的水分處于最優狀態,因此既省水又增產,我國現有面積34萬公頃,但其最大缺點就是滴 頭出流孔口小,流速低,因此堵塞問題嚴重。對灌溉水一定要認真地進行過濾和處理。

(1)固定式地面滴灌

一般是將毛管和滴頭都固定地布置在地面(千、支管一般埋在地下),整個灌水季節都不移動,毛管用量大,造價與固定式噴灌相近,其優點是節省勞力,由于布 置在地面,施工簡單而且便于發現問題(如滴頭堵塞、管道破裂、接頭漏水等),但是毛管直接受太陽曝曬,老化快,而且對其他農業操作有影響,還容易受到人為 的破壞。

(2)半固定式地面滴灌

為降低畝投資只將干管和支管固定埋在田間,而毛管及滴頭都是可以根據輪灌需要移動。投資僅為固定式的50%~70%。這樣就增加了移動毛管的勞力,而且易于損壞。

(3)膜下灌

在地膜裁培作物的田塊,將滴灌毛管布置在地膜下面,這樣可充分發揮滴灌的優點不僅克服了鋪蓋地膜后灌水的困難,而且還大大減少地面無效蒸發。

2 節水灌溉工程技術模式

為大規模發展節水灌溉技術,各地結合自身的特點均采用了不同的節水灌溉工程技術模式。為了使這些模式更加完善,下面介紹幾種有代表性的節水灌溉工程技術模式。

2.1城郊設施農業節水高效工程技術模式

設施農業栽培也稱保護地栽培,是利用日光溫室、塑料棚等保護設施,人為地創造適于作物生長發育的環境條件。從而達到優質、高產、高效。其生產對象是高附加值的供城市居民消費的蔬菜、花卉等價格高的作物。

郊區是發展設施農業節水高效工程技術最理想的地區,在這些地區滴灌技術為最常用的節水灌溉技術。這種工程技術模式一般包括:水源工程、日光溫室(或塑膜 大棚)、灌溉首部樞紐(水泵、控制設備、施肥設備).輸水管道、灌水器。灌水器常用滴頭、滴灌管(帶)、涌水器,還可結合覆膜進行膜下灌溉。設施農業節水 灌溉工程技術裝備應立足于國內。尤其在現階段,應在吸收國內外先進技術的基礎上,大力發展適合當地的設施農業裝備。在設施農業用的節水灌溉設備方面,應重 點解決適合普通溫室應用的成套微灌設備的材料配方、生產工藝問題,降低銷售價格、提高可靠性和耐久性。為最大限度發揮微灌設備在設施農業應用中的優勢,應 花大力氣解決利用微灌設備施肥的技術落后和裝備不過關的問題,研究生產適合設施農業各種作物在各個生育期使用的可溶性肥料,使灌溉時能做到水肥同步,發揮 最大的水肥綜合效益。

2.2純井灌區生態農業節水灌溉工程技術模式

目前,純井灌區大多存在地下水位逐年下降,生態環境惡化的問題。在這類灌區,減少灌溉用水量的主要目的應是改善水環境,恢復生態平衡,維護農業生產的可 持續發展。因此,在灌區內的作物灌溉用水量,應按生態要求可供給的地下水開采量來確定。在這種前提下,當前這類灌區大多數已不能對全部灌溉面積上的作物實 行充分灌溉。要解決這個問題可采取兩種辦法,一是減少灌溉面積,在余下的灌溉面積上,仍采用追求最高單產的傳統充分灌溉方法,其他面積則發展“雨養農 業”,二是仍維持原來的灌溉面積,對作物灌溉則采取非充分灌溉方法,即在水分對作物產量形成的最敏感時期實行充分供水,而在其他時期實行少供水甚至不供 水,不追求作物單產最高,而追求總產最高。在高效節水灌溉技術方面,一般對大田作物采用低壓管道輸水灌溉,對經濟作物可采用微灌。

2.3水庫灌區自壓管道輸水灌溉工程技術模式

在各水庫周邊灌溉水源緊缺,農業生產水平高的灌區,采用自壓管道輸水灌溉工程技術是一種較理想的模式。其重點是解決規劃設計和田間用水管理的技術問題。另外,還有諸如管材選用、施工技術、渠管聯接、防淤積等一些技術問題需要解決。

2.4引河補源渠井結合渣區節水灌溉工程技術模式

在小型河道較多地區,渠井結合灌溉也是一種較好的灌溉模式。它主要有兩種形式,一種是在灌區上游用引河水灌溉.下游用井水灌溉,采用渠灌和井灌兩套灌溉 工程系統-另一種是灌區內同一地塊既用河水灌又用井水灌,共用一套灌溉工程系統。在這類灌區發展節水灌溉時,既可以采用渠道防滲和先進的灌水技術減少渠道 輸水損失和田間灌水損失的工程技術措施,也可以渠道不防滲,田間灌水仍用傳統方法,而采用相應的工程技術和管理措施提高灌溉水的重復利用量。

 

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