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我國(guó)農(nóng)田水利節(jié)水技術(shù)和措施分析論文
進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),水資源被人類(lèi)運(yùn)用已到了前所未有的廣度和強(qiáng)度。農(nóng)業(yè)是用水大戶(hù),農(nóng)業(yè)用水量占全國(guó)用水量的70%左右。而我國(guó)是一個(gè)水資源嚴(yán)重短缺的國(guó)家,干旱缺水問(wèn)題已成為制約我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的瓶頸,農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉勢(shì)在必行。研究農(nóng)田水利節(jié)水技術(shù),普及節(jié)水灌溉新技術(shù),提高灌溉水的利用率,解決用水危機(jī),為節(jié)約水資源,保護(hù)環(huán)境,促進(jìn)發(fā)展優(yōu)質(zhì)、高效、高產(chǎn)農(nóng)業(yè),具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
近年來(lái)我國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)發(fā)展很快,但是也同時(shí)存在水資源利用率低,農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)嚴(yán)重的問(wèn)題。首先是水污染嚴(yán)重,制約了農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展 。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,工業(yè)用水和城鎮(zhèn)供水的比例日益增加,農(nóng)業(yè)用水將進(jìn)一步被擠占,優(yōu)質(zhì)和較優(yōu)質(zhì)的水資源將轉(zhuǎn)向非農(nóng)業(yè)供水,灌溉用水越來(lái)越緊缺。其次是農(nóng)業(yè)灌溉用水浪費(fèi): 傳統(tǒng)的農(nóng)作物灌溉方式是漫灌,水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。且早期建設(shè)的水利工程已不能滿(mǎn)足目前社會(huì)發(fā)展的需要,許多水利工程老化、渠道漏水嚴(yán)重,再加上部分農(nóng)民節(jié)水意識(shí)淡薄,農(nóng)田灌溉各自為政,大大降低了渠系水利用率。
節(jié)水灌溉,主要是以科學(xué)的技術(shù)措施和先進(jìn)的設(shè)備,提高農(nóng)業(yè)的水利用率,也就是以最低限度的用水量獲得最大的產(chǎn)量或效益。廣義的節(jié)水灌溉技術(shù)很多,主要包括渠道防滲、低壓管道輸水技術(shù);采用噴灌、微灌(包括微噴、滴灌及滲灌)及節(jié)水型地面灌溉(包括溝灌、畦灌、膜上灌)等田間灌溉技術(shù);采取增施有機(jī)肥,選用抗旱品種,耕作保墑等綜合節(jié)水技術(shù);河水、咸水、海水及城市污水利用等開(kāi)源節(jié)流技術(shù);以及建立節(jié)水灌溉制度,輸配水科學(xué)調(diào)度等節(jié)水灌溉管理技術(shù)。
目前,常用的節(jié)水灌溉方式主要有噴灌和微灌。噴灌是當(dāng)今世界上最主要的節(jié)水灌溉技術(shù)之一。它是利用水泵加壓或自然落差將灌溉水通過(guò)噴灌系統(tǒng)輸送到田間,經(jīng)噴頭均勻地噴灑在農(nóng)田里,為農(nóng)作物正常生產(chǎn)提供水分的一種灌溉方式。一個(gè)完整的噴灌系統(tǒng)由水源工程、首部裝置、輸配水管道系統(tǒng)和噴頭組成。噴灌系統(tǒng)的形式有很多種,按獲得壓力的方式,可分為機(jī)壓噴灌系統(tǒng)和自壓噴灌系統(tǒng);按系統(tǒng)構(gòu)成特點(diǎn)、運(yùn)行方式可以分為管道式噴灌系統(tǒng)和機(jī)組式噴灌系統(tǒng);按可移動(dòng)程度分為固定式噴灌系統(tǒng)和半固定式噴灌系統(tǒng)。固定式噴灌系統(tǒng)具有使用方便、勞動(dòng)生產(chǎn)率高、節(jié)約勞動(dòng)力、運(yùn)行成本低、占地少、噴灌質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。它的缺點(diǎn)是需要的管材多,投資比較大。
微灌是按照農(nóng)作物需要,通過(guò)管道系統(tǒng)與安裝在末級(jí)管道上的灌水器,將水和作物生長(zhǎng)所需要的養(yǎng)分以較小的流量,均勻、準(zhǔn)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(tǒng)的全面積濕潤(rùn)的地面灌和噴灌相比,它只以較小的流量濕潤(rùn)作物根區(qū)附近的部分土壤,用水量更少。一般典型的微灌系統(tǒng)由水源工程、首部樞紐、輸配水管網(wǎng)、灌水器四個(gè)部分組>文秘站－您的專(zhuān)屬秘書(shū)！<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(tǒng)輸送到毛管,再通過(guò)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(mǎn)足作物生長(zhǎng)需要的灌溉技術(shù)�？梢圆捎玫喂嗉夹g(shù)進(jìn)行灌溉的作物種類(lèi)很多,如茶葉、葡萄、蘋(píng)果、梨、番茄、黃瓜、茄子等。滴灌的優(yōu)點(diǎn)很多,主要是能節(jié)約用水,提高水分生產(chǎn)率和肥料利用率,操作簡(jiǎn)單易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,還能減少病蟲(chóng)害的發(fā)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(diǎn)是管道滴頭容易堵塞,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)報(bào)廢。因此采用滴灌技術(shù)一定要注意水源的清潔問(wèn)題。
目前可采用的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)通�？蓺w納為工程節(jié)水技術(shù)、農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)、生物(生理)節(jié)水技術(shù)和水管理節(jié)水技術(shù)等四類(lèi)。節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用大致分布在四個(gè)基本環(huán)節(jié)中:一是減少灌溉渠系(管道)輸水過(guò)程中的水量蒸發(fā)與滲漏損失,提高農(nóng)田灌溉水的利用率;二是減少田間灌溉過(guò)程中的水分深層滲漏和地表流失,在改善灌水質(zhì)量的同時(shí)減少單位灌溉面積的用水量;三是減少農(nóng)田土壤的水分蒸發(fā)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(chǎn)效率,減少作物的水分奢侈性蒸騰消耗,獲得較高的作物產(chǎn)量和用水效益。
農(nóng)田水利工程節(jié)水主要包括三大方面:①灌溉范疇的節(jié)水,包括灌溉工程的節(jié)水措施和節(jié)水灌溉,如噴灌、滴灌、滲灌、管道灌溉等;②農(nóng)業(yè)綜合技術(shù)措施的節(jié)水,包括調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)、科學(xué)灌溉用水、選用抗旱節(jié)水高產(chǎn)品種,實(shí)施作物節(jié)水,高產(chǎn)、低耗栽培技術(shù);③農(nóng)業(yè)管理范疇的節(jié)水,包括管理體制、政策法規(guī),水價(jià)與水費(fèi)政策、配水控制與調(diào)節(jié)、節(jié)水措施的推廣應(yīng)用、傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)耕作觀(guān)念的改變等。
農(nóng)業(yè)節(jié)水主要通過(guò)節(jié)水灌溉技術(shù)和農(nóng)業(yè)綜合管理兩個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)地表水與地下水聯(lián)合調(diào)度、灌溉回歸水利用、多水源綜合利用、雨洪利用等水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù),把流失的水資源重復(fù)利用;通過(guò)渠道防滲、管道輸水、噴灌、微灌、改進(jìn)地面灌溉、水稻節(jié)水灌溉及抗旱點(diǎn)澆等工程節(jié)水灌溉技術(shù),減少滲漏,提高灌溉水利用系數(shù),達(dá)到節(jié)水目的。通過(guò)耕作保墑、履蓋眾人保墑、優(yōu)選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調(diào)控等農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù),減少水分蒸發(fā)及用水量,達(dá)到節(jié)水目的;通過(guò)灌溉制度等節(jié)水灌溉管理技術(shù),來(lái)宏觀(guān)調(diào)控水資源,達(dá)到節(jié)水目的。
農(nóng)業(yè)節(jié)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(qū)的渠道防滲、井灌區(qū)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(jié)水型地面灌水技術(shù)以及井渠結(jié)合節(jié)水技術(shù),噴滴灌節(jié)水工程技術(shù)的推廣應(yīng)用等。非工程措施是農(nóng)業(yè)節(jié)水綜合技術(shù)管理,包括合理調(diào)整農(nóng)作物布局,優(yōu)化種植業(yè)結(jié)構(gòu),加強(qiáng)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉管理,完善農(nóng)田灌溉管理措施和制度,科學(xué)管理灌溉用水,推行改進(jìn)灌溉技術(shù),大力發(fā)展早作節(jié)水等。根據(jù)作物需水特性和當(dāng)?shù)貧夂�、土壤、農(nóng)業(yè)技術(shù)、灌水技術(shù)等為作物高產(chǎn)、節(jié)水制定適時(shí)、適量的灌水制度。
現(xiàn)我國(guó)約有56%的耕地面積沒(méi)有灌溉設(shè)施,約有62%的有效灌溉面積還在沿用傳統(tǒng)落后的灌溉方法,目前我國(guó)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(jié)水灌溉面積達(dá)到3.2億畝,占有效灌溉面積的38%。高效節(jié)水灌溉面積相對(duì)偏小,噴灌、微灌面積僅占節(jié)水灌溉面積的17.4%。我國(guó)3.2億畝節(jié)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(wàn)畝,占33.6%;噴灌面積4184萬(wàn)畝,占14.2%;微灌面積931.7%萬(wàn)主畝,占3.2%。再者,
規(guī)劃不合理,節(jié)水設(shè)施落后,老百姓認(rèn)識(shí)不足等原因,一些工程沒(méi)有充分利用,沒(méi)能發(fā)揮工程應(yīng)有的效益,加上資金限制,工程老化失修,損毀現(xiàn)象嚴(yán)重。主要原因:一是部分干部群眾對(duì)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的重要性和急迫性認(rèn)識(shí)不足,農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉尚沒(méi)有引起重視。二是節(jié)水技術(shù)總體水平低,我國(guó)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉水平尚處于較低水平。節(jié)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(jié)水灌溉又僅占節(jié)水灌溉面積的17.4%,渠道防滲和管道輸水仍占據(jù)主導(dǎo)地位。三是隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的深入,部分原有節(jié)水灌溉設(shè)施已不能適應(yīng)農(nóng)村作物的發(fā)展需求。四是沒(méi)有形成高效的推進(jìn)節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展的機(jī)制,建后管理體制存在弊端,老百姓沒(méi)有農(nóng)業(yè)節(jié)水的積極性。
針對(duì)農(nóng)業(yè)節(jié)水存在的主要問(wèn)題采取以下措施:一是健全節(jié)水法規(guī)制度,制訂一系列優(yōu)惠政策,用政策引導(dǎo)廣大農(nóng)民參與節(jié)水;二是建立健全運(yùn)行管理機(jī)制,市場(chǎng)化運(yùn)作,確保工程良性循環(huán)和滾動(dòng)發(fā)展;三是加大宣傳力度,在農(nóng)民群眾中建立水危機(jī)意識(shí),憂(yōu)患意識(shí),變被動(dòng)節(jié)水為主動(dòng)節(jié)水;四是加大政府投入力度,采取政府支持,政策鼓勵(lì),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(tǒng)籌安排,因地制宜,連片治理,整體推進(jìn),集中力度開(kāi)展規(guī)�；咝Ч�(jié)水灌溉工程建設(shè)。
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