傳統灌溉技術范文

時間:2024-02-21 17:46:21

導語:如何才能寫好一篇傳統灌溉技術,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。

傳統灌溉技術

篇1

中國國土廣袤,地形地貌多樣,氣候變化萬千。既有逶迤起伏的丘陵山地,又有一望無際的平原;既有壯闊的高原,又有緩坦的盆地;既有西部內陸干旱半干旱區,又有東部季風濕潤區。為適應各地水文、地理等自然條件的復雜性,古代人民創制了多種多樣的灌溉工程類型,如引水渠道、陂塘堰壩、陂渠串聯、圩垸、井泉、坎兒井、御咸蓄淡等工程類型,這些工程類型在現今皆得到了繼承。可以說,我國當今的灌溉工程類型基本是古代創造而傳承下來的。

引水渠道主要修建于北方平原地區。北方平原面積廣大,因干旱少雨,河流密度不大,古代往往修建長距離的引用河水的灌渠工程。渠首處如河中水位過低不能滿足自流入渠流量要求,則建攔河壩抬高水位引水;如河中水位和流量能滿足灌區要求,則采用無壩引水型式。有壩引水最早的有戰國初在今山西太原晉水上筑壩建的智伯渠,及在今河北臨漳建的漳水十二渠。無壩引水有公元前256-251年間在今四川灌縣建的都江堰等。又因北方含沙量大的河流多,我國很早就引多沙河流進行淤灌和放淤,做到同時利用水、沙資源,既灌溉作物,又改良鹽堿地。漳水十二渠和公元前246年興建的關中鄭國渠皆引渾水灌溉,把大片鹽堿地改良成了沃田。建國以后,有壩引水和無壩引水灌渠發展很快,如陜西省,截至2000年底,全省有效灌溉面積達144.93萬公頃(主要為渠灌),新疆省干、支、斗、農四級渠道長30多萬公里。在利用多泥沙河流的水沙資源方面,建國以后成就很大,還打破了自明清以后不敢引用黃河下游水的“”,進行引黃淤灌和放淤。目前,黃河下游已建成各類引黃灌區100多處,灌溉面積達到3000萬畝,每年引用黃河水量100多億立方米,利用黃河水沙放淤改土300多萬畝,發展水稻田120多萬畝,使鹽堿沙荒地變成了良田。

陂塘堰壩主要建于南方山丘區。南方丘陵山區,雨量充沛,但水流容易流失,干旱是農業生產要解決的主要問題。為此,古代勞動人民因地制宜,創造了多種類型的陂塘堰壩蓄水工程,起到滯洪蓄水的目的。有在溪流上筑壩攔蓄水流的灌溉工程,稱之為“堰”、“壩”、“陂”、“?臁鋇齲揮性諂降卦涑兀?或在谷口及高地水所匯歸處筑堤,就地潴蓄雨水的,稱之為”塘“或”蕩“.又平原地帶筑壩攔蓄水的工程現稱為平原水庫,利用天然山丘間的溝谷洼地蓄水的工程現稱為山谷水庫。大型陂塘工程以公元前600年左右楚國在淮南修建的芍陂為最早,兩漢時漢中、南陽、汝南地區陂塘工程很是發達,著名的山谷水庫有馬仁陂,平原水庫有六門陂、鴻隙陂等。東漢時進一步向南方發展,浙江紹興的鑒湖、余杭的南湖工程規模都很大。之后三國孫吳在江蘇句容興修赤山湖,西晉建丹陽練湖和新豐塘等。當時能因地制宜規劃布置陂塘,巧妙地利用地形興建平原水庫或山谷水庫,布設堤壩、水門和溢流設施,形成完整的蓄水工程體系。還創造了陂渠串聯工程類型,以對水資源更充分地加以調節利用,增加灌溉面積,提高灌溉保證率。建國后南方山丘地區大量興建陂塘堰壩工程。如1952年僅四川內江地區就累計新修和整修堰塘5萬多口。因平塘占地多,工程量大,總蓄水量不多,為此當地積極想法改進技術。1953年9月西南水利局組織基點工作組前往長壽縣,經查勘,在葛蘭場不遠名叫”鎖口丘“的地方,修建了當地第一口”山灣塘“.該地形肚子大,出口小,上面有較大集雨面積,下面耕地可自流灌溉。于是利用三面高一面低的地形,在低的一面修筑土壩,長40米,高3米,形成堰塘。此土方與蓄水的比例為1:10,比平塘1:1提高10倍效益。此后四川省水利廳將長壽縣修筑山灣塘的經驗向全省介紹。到1954年底,全省共建成各級”示范塘“1293口。1955年,”示范塘“迅速發展到17796口。到1985年,全省已有山灣塘61.11萬口,可蓄水261769萬立方米,有效灌溉面積715.48萬畝。

陂渠串聯工程古代多建于淮河、漢水流域,工程布置多樣。這種工程類型建國后稱之為長藤結瓜式灌溉系統。工程主要在南方丘陵山區修建,規模從小型發展到大型,從小網聯成大網,從開發小河流到利用大河流,從一個河系發展到與幾個河系相連。如安徽淠史杭灌區,自1958年至1982年,在淮河水系的淠河、史河及長江水系的杭埠河的上游建成佛子嶺、響洪甸、磨子潭、梅山、龍河口5座大型水庫,這些水庫成為多首制渠首,又沿崗巒起伏的分水嶺修建總干渠2條,干渠13條,以及分干渠和支渠358條,溝通了數條大河,灌區內修建中型水庫23座,小型水庫1100多座,連同塘壩21萬多口,以控制灌區內的地面徑流,灌區內流域之間水資源通過庫塘和渠道可得到調配,使安徽的六安、霍丘、壽縣、舒城、合肥等11縣市和河南的固始、商城等縣的廣闊丘陵和平原900多萬畝農田受益。

圩垸水利工程主要分布在南方沿江平原、湖區、下游三角洲及濱海地區。這些地區地勢平衍,河湖密布,土地肥沃,水土資源豐裕,但易被水淹,沮洳下濕,極大地影響農業生產的進行。唐宋后,大力開河筑圩,排水御洪,興建獨具一格的水網圩田工程,把卑濕的”涂泥“之地,建成富饒的魚米之鄉。如太湖平原唐后期至五代時已建成規整的塘浦圩田水利系統。鄱陽湖區唐代已興修較大規模的防洪堤防工程,至清光緒六年(1880),鄱陽湖濱南昌、新建、星子、九江、都昌、波陽、余干、進賢八縣共有圩堤591所。建國以來,太湖平原繼續加強浚河筑圩工作,完善水網圩田系統。鄱陽湖區新建和整修了圩堤501座,堤線長2500公里,保障農田500萬畝,能抗御21.71米(1983年最高湖水位)的湖泊洪水位;湖區原有易澇面積330萬畝,經治理,使200多萬畝農田達到五年一遇以上的抗澇標準;還初步形成了一個大中小,蓄引提相結合的水利灌溉系統,使湖區農田的有效灌溉率達到80%以上。

鑿井提取地下水灌溉,在地表水缺乏的北方地區很是重要。我國新石器時期已開始浚泉鑿井,春秋戰國時在園圃中鑿井灌溉已較普遍,之后不斷發展,到明清時期華北平原已形成大范圍的井灌區,水井型式多樣。20世紀50年代,廣大農村用于灌溉的水井大部分仍為土井,如華北平原建國初期有各種土井200多萬眼。20世紀60年代以后,灌溉土井漸被機井所代替。進入80年代以來,個體戶承包和聯戶經營責任制的發展,使得各種土井又發展起來。據1982年調查,僅天津、河北滄州、衡水等地區就有各種土井幾十萬眼。如滄州青縣,1982年有真空井6100眼,人工手壓井2000眼,各種大口土磚井5000眼;南皮縣有手壓真空井4500眼,機帶真空井4054眼,磚井358眼。土井主要開發淺層潛水,潛水埋藏淺,雨水易滲入補給。而機井開采的是深層地下水,靠自然補給時間長。目前華北地區的京、津、河北省、河南省北部、山西省中東部已形成聯成一片的大范圍的地下水漏斗區,這是過量開采深層地下水,補給不易產生的重大問題。而開采淺層潛水一般不會引起地下水漏斗區。又淺井開采潛水后,降低了地下水位,有利于防止土壤返鹽,改良鹽堿地的效果顯著。開采潛水井淺,技術較為簡易,所費資金不多,農戶可自行管理應用,經濟上支出節省,適于小農經營。

此外,古代新疆吐魯番、哈密等地開鑿獨特的引取地下潛水的坎兒井,東南沿海防御海潮襲擊的海塘工程,及其他御咸蓄淡工程類型在現今也都得到了繼承和發展。

二、傳統灌渠工程技術的繼承和發展

我國古代灌溉工程技術是我國人民在實踐中自行創造的,適應了各地的自然地理條件,因地制宜,類型多樣,內容非常豐富,不少工程技術在現今得到了繼承和發展。

傳統灌渠工程技術的繼承和發展主要體現在以下一些方面:如建國后都江堰灌區認真總結了興建無壩引水灌渠的傳統技術和傳統施工技術經驗,使這些技術更加發揚光大。水利部和水利水電科學研究院曾組織人員對溢流過水土壩的傳統技術進行研究和推廣,取得實質性的突破。又渠道防滲技術各地多利用當地材料發展傳統技術。傳統淤灌和放淤技術在繼承的基礎上也得到很大提高。成都平原的都江堰,建于戰國后期,是聞名于世的渠首為無壩引水的工程,在長期的歲修管理中,積累了豐富的引水、防洪和排沙技術經驗[8].而防御洪水和清除泥沙是世界水利學界公認的兩大技術難題,都江堰卻破解了這些難題,創造了世界水利史上的奇跡。其技術經驗在多方面得到了繼承。一是灌區各分水口廣泛利用魚嘴分水分沙,布置旁側溢流堰(飛沙堰)泄洪排沙。如1962年修建的錦水河分水工程,在蒲陽河石壩子引水處,先在河中心修筑魚嘴,將蒲陽河分成左支清白江,右支錦水河,汛期蒲陽河洪水流量為800-1200米3/秒,錦水河可分洪300-400米3/秒,而錦水河分干渠只能進50米3/秒,多余的水量則由設在魚嘴以下600米的溢流堰泄回清白江,其工程布局與都江堰渠首工程的格局很相似。二是利用彎道環流原理,把進水口設在河道的凹岸,引取清水。都江堰渠首這種布置方式在灌區得到廣泛的應用。如1962年所建?W水河引水工程,引水比很小,采用無壩引水方式,修筑了弧形導水堤,形成較穩定的凹岸,在凹岸頂點稍下游處建進水閘,推移質沿主河槽左側凸岸排往下游,進水口一直沒有被淤。四川省當今修建的無壩引水灌渠是很多的,其工程技術深受都江堰無壩引水工程技術的影響。如果河道的水位和水量不能滿足灌區引水要求,則需要建閘壩抬高水位或形成水庫取水。傳統技術所筑的壩一般為土石壩、堆石壩和砌石壩。1949年建國后,在水利水電事業建設中,壩工建設有很大發展,到1990年已經修建82900多座水壩,在這些大壩中,土石壩占絕大多數。已建的2680多座30米以上的高、中壩(壩的用途包括引水、蓄水、發電等),土石壩約占80%,砌石壩約占14%,混凝土壩約占5%[9].采用土石壩可以利用當地材料,節省工程量,這是我國最早修建,并得到廣泛應用的壩型,目前在中低壩中仍大量采用土石壩,說明傳統壩工得到較多的繼承和發展,特別是對過水土壩的研究和應用,成績較大,體現出傳統壩工技術持久的生命力。

在今湖北省荊門市北部的仙居河上,有一座建于同治十三年(1874)的趙家閘灰土護面過水土壩。該壩由當地鄉民修建,建成100多年來,經歷無數次洪水過流,1935年壩頂過流水深達3.9米,竟未被沖毀,大壩至今依然完好,能使兩岸3000畝農田受益。趙家閘壩高8米,壩頂長47米,基礎為板狀砂巖,壩身由粘土夯筑,外包1米厚灰土夯筑層。這種由夯實粘土外包灰土保護層作為河道滾水壩的獨特建筑方式,國外從未見有報導。除趙家閘外,百余年前興修的過水土壩還有湖北荊門黃鮑閘,此閘建于1859年,壩高5米,1935年大水堰頂水深達3.9米,未沖毀,至今仍安全運行。此外,山西平遙梅槐頭、黎基壩等也是過水土壩,這些壩都較低,只有5-10米高。

受古老過水土壩的啟示,1958年,清華大學應屆畢業生組成過水土壩設計組,對過水土壩進行不透水面板的試驗,肯定了這種壩型的優點,還提出修建時要注意的技術要求。1975年8月,河南發生暴雨,使50年代治淮工程建成的兩座水庫--板橋和石漫灘土壩漫頂。于是土壩過水問題被再度提起。水利水電科學研究院對許多省市進行土壩過水的調查,發現1958年后不少地方按清華大學的辦法修建的過水土壩,經多年洪水考驗,運用良好。從1975年起,吉林、安徽還修建了瀝青材料護面的過水土壩。1980年10月,水利部委托吉林省召開土壩過水經驗交流會,將各地經驗進行交流。1983年水利水電科學院在室內試驗的基礎上,先后在山西省嵐縣上明水庫和內蒙古東勝市武家溝建成兩處灰土水泥土過水土壩,經歷數年風化凍融和幾次較大洪水的考驗,工程完好無損,節省工程造價1/3以上。可見,我們祖先創造的灰土溢流壩具有很大的現實意義。據了解,國內已建成的各類壩中,90%以上是土壩,而其中66%沒有泄洪建筑物。因此,讓土壩的一部分過水,或在已建成土壩上加修溢洪道,也是很現實的課題。故而傳統的過水土壩工程技術仍有發揚之必要。

傳統施工技術以寧夏引黃灌區的草土工程(俗稱”埽壩“、”卷埽“)和都江堰的榪槎、竹籠、干砌卵石等工程最具特色。寧夏引黃灌區,在1960年青銅峽樞紐建成以前,均為無壩引水,灌區普遍使用草土筑壩。如春季歲修,用草土封堵渠口,再進行修浚;用草土修筑渠河護岸,及橋、涵、閘、斗和護坡;修筑臨時性的攔水壩等工程。元代寧夏水工修筑埽工已很出名。灌區千百年來,草土工程一直應用于各種渠道工程。它具有就地取材,造價低,技術簡便,施工快,穩定和防滲漏性好,抗震性強,對基礎清理要求不高,及拆除容易等優點。建國以來,寧夏引黃灌區的草土工程,在各地大型水利水電圍堰工程上相繼使用。如1956年修筑甘肅省蘭州市供水廠,其進水口黃河圍堰工程首次使用草土工。之后,劉家峽、鹽鍋峽、青銅峽、三盛公、陜西省石泉石門電廠漢江進水口圍堰、浙江省黃壇口電站護坦圍堰,1979年援非洲建馬里電站護坦圍堰等,都取得了成功,且費用省,進度快。之后,人們對這一傳統技術經驗系統地進行了總結。

都江堰灌區歷年維修管理都采用傳統的榪槎、竹籠、干砌卵石、樁工、羊圈等施工技術。它們的優點主要能就地取材,技術簡易,施工方便,投資節省。一般應用于截流分水、筑堰護岸、搶險堵口、整治河道、維修渠道、保護橋閘堤堰等工程。目前都江堰灌區歲修截流工程仍用傳統的截流方法,用的是榪槎、竹籠、卵石和黃泥。歲修時內江架設榪槎后,截流合龍只需40多分鐘。這種截流方法人們認為是一種生態型的截流技術,無機械的噪雜聲,體現了人與自然的和諧相處,而且經濟、合理、安全。

渠道加以防滲措施可減少渠水的滲漏損失,提高渠道有效利用系數,這在水資源缺乏的北方尤其重要。傳統渠道防滲技術措施主要有夯土、砌石、砌磚、鋪灰土、鋪草皮等,這些防滲措施就地取材,施工簡便,經濟實用(比混凝土、塑料薄膜、瀝青材料襯砌省費用),防滲效果也顯著,各地多有應用,并不斷改進技術。

灌渠還采用地下輸水管道,這種設施具有節水和省地的優點。早在3000多年前的殷商時代,城市中已鋪設地下陶水管道,這在安陽殷墟、鄭州洛達廟商代遺址中皆有發現。元代《王禎農書?農器圖譜集之十三》所載陰溝,即行水暗渠也,是一種用磚砌的暗渠。山西省一些城鎮幾百年前的陶管下水道一直使用至今。20世紀60年代,山西翼城縣利民灌區試驗用陶管修建灌溉輸水工程,但未能成功運行。1974年山西臨汾市屯里井灌區試驗陶管灌溉輸水,獲得成功,多年運行狀況良好,使用年限可達40年。在進行經濟效益分析后,認為這種工程還是比較經濟的。又河南省偃師縣東寺莊1957年就修建了地下瓦管渠道灌溉網。之后,傳統地下輸水管道技術不斷發展。現在將低壓管道輸水灌溉,簡稱為”管灌“,這一技術已成為目前我國北方地區一種很好的節水灌溉措施。80年代末,水利部將”管灌“作為北方農田全面節水的基礎設施來抓。據統計,目前我國”管灌“面積有4500萬畝,其中河北、山東、河南、北京、天津等省市的”管灌“技術發展很好,僅山東、河北、河南三省的”管灌“面積就達266.67多萬畝。這項技術具有省水、省地、省工、節能、省投資等優點,值得進一步發展推廣。此外,江蘇無錫縣人多地少,為了節省土地,20世紀60年代以后發展”三暗“工程。”三暗“工程是灌水暗渠、排水暗溝、滲水暗管三者的簡稱,這些暗渠溝皆用灰土筑成,采用的是傳統施工技術。1965年冬無錫埝喬公社劉巷大隊建成第一條灰土暗渠,至1978年春全縣已建成暗渠2588公里,灌溉面積50余萬畝,占農田總數的62%.從1973年開始又進行暗溝、暗管的建設,與暗渠配套使用,形成灌、降、排、調、控綜合運用的立體水利系統,為建設噸糧田創造了條件。”三暗“工程與明渠、明溝、明墑相比,具有提高土地利用率,灌水快,排水暢,降水效果好,減少滲漏,農機操作方便安全,減少歲修,取材易,造價低,節省水旱田開明溝用工多等許多優點。”三暗“工程在農田水利建設中的運用,實是在傳統技術基礎上的創新,這為高速發展農業,實現農業現代化邁出了新的一步。

又石質倒虹管道可視為特殊的地下輸水管道。清代嘉慶十四年(1809),四川合江縣鎖口鄉劉士朝主持修建了一條引水過河灌溉的渠堰,渠道過河處設置了石質倒虹管,全長266米,水頭26米,進出口高差僅0.407米。管道用堅石預先鑿成63.5×40×40厘米的承插式管節,內徑13.5厘米,用糯米粥拌石灰作為管與管間膠結材料,并用這種材料抹平管內壁,以減少摩擦阻力。石質倒虹管能承受較大強度的水壓力,這一倒虹管至今保存完好。解放后此種石質倒虹管在合江縣得到了推廣應用。

我國北方含沙量高的河流多,我國人民早在2000多年前已進行引洪灌溉和淤地活動,發明了淤灌和放淤技術,以利用河流中的水沙資源。在長期的歷史實踐中,積累了豐富的技術經驗,尤其在宋代熙寧年間,政府曾組織空前規模的大放淤活動,取得選擇適時放淤水情,做好淤田工程,預籌退水出路,正確處理放淤與防洪,放淤與航運等許多技術經驗。這些技術在現代進一步得到繼承和發展。如陜西省傳統引洛灌區,現已突破了引水含沙量不得超過15%(重量比,相當于166公斤/立米)的規定,引進含沙量高達60%(965公斤/立米)的渾水進行淤灌,基本解決了灌區汛期水量供需之間的矛盾,并改良了大片鹽堿地。當今引洪漫地(放淤)已作為水土保持和農田基建的一項內容被得到重視。如關中趙老峪流域是古老的放淤區,下游富平縣境內有引洪漫地34000多畝,是將上游銅川市境內來的洪水泥沙,全部引入地中淤漫。漫過的地,每畝畝產400斤,有的甚至超過千斤,多年來,發生大暴雨,下游都不發洪水,原來的河床,現在變成了農耕地。河北省張家口地區通橋河引洪灌區,面積11萬畝,上游河道流域面積3060平方公里,引洪能力每秒450立米,多年來河道上游洪水基本上全部不出灌區,保護了下游的農田和村鎮。萬全縣在五道沙河沿岸共建大小引洪渠道800多道,總引洪能力達863米3/秒,一般年引洪水總量為2000萬立方米以上,初步達到大水不出縣的水平。由于一般洪水已不流入洋河,從而減輕了下游河道和水庫的泥沙淤積。可見引洪漫地能起到良好的水土保持作用,這也可認為是傳統技術在今天的發揚。

三、傳統塘堰和開發地下水工程技術的繼承和發展

歷史上山丘區的攔蓄水工程統稱為塘堰、塘壩,有”堰“和”塘“之分,又有山塘(山灣塘)和平塘之分。建國后大力修筑山灣塘,一些南方省區山灣塘已達數十萬座。有些地區對老式塘壩加以改造,以增加其蓄水量。如安徽省肥西縣對丘陵區沖洼里的攔沖塘,將原有塘底挖平,挖出的土墊高塘埂,增加了塘的蓄水深度;或把攔河壩加長增高,成四面筑埂式;在較大沖洼里,根據地形,或在”水深“處建塘,加高塘埂,”水淺“處不建塘,仍為田,或上下沖兩面筑埂成塘;或建成層遞式,高處蓄水灌高地,低處蓄水灌低地,頭層塘的放水渠兼作第二層塘的引洪溝,第二層塘的放水渠,兼作第三層塘的引洪溝,做到有層遞的引蓄,有層遞的灌溉。通過改造,蓄水深增加,老式塘壩蓄水面積與其灌區耕地面積比為1:4.6,改造后為1:9,滿足了淺丘區農田灌溉的需要。

我國北方地區,在地面挖掘或在洼地筑埂形成的攔蓄徑流的工程叫澇池、坑塘等。建國后,北方地區群眾繼承以往的傳統做法,繼續修筑澇池,澇池數量發展很快。如陜西省黃河流域內在1956年有澇池1240座,1985年達8940座,30年增加6.21倍,總容量2588萬立方米。北方陜、甘、晉、內蒙、青、寧、豫七省(區)1985年黃河流域共有澇池19.8萬座,總容量8343萬立方米。華北平原滄州地區通過開挖坑塘,攔蓄降雨徑流,滯瀝、除澇、灌溉,取得了治理旱、澇、堿的經驗。原來在20世紀50年代末,華北平原大搞地上蓄水灌溉,不重視排水,造成了土地的次生鹽堿化。進入60年代,只排不蓄,大量水資源白白流失。70年代,大力發展井灌開發利用地下水,但由于深機井布局不合理,使得地下水位普遍大幅度下降,出現了大面積的漏斗區。淺井區多年只采不補,地下水位也普遍下降,使許多淺井報廢,而轉向打深機井。地表水由于連年的干旱和上游節節攔截,河道全年斷流。通過多年的實踐,人們逐漸認識到,要利用傳統的坑塘設施,攔蓄降雨徑流,散蓄散排,解決抗旱灌溉水,雨時將澇水排入其中,只要注意把坑塘蓄水位控制在返鹽臨界水深以下,并與溝渠連通,就不會引起鹽堿化。坑塘深度不宜少于3-4米,一般應深5-7米,面積15-30畝,最大不超過40畝。這樣就解決了長期存在的”旱、澇對立“,”排灌矛盾“,使瀝水轉化為灌溉水源,還能利用坑塘采補地下水。歷史上黃淮平原因為年際、年內的降雨量分布極不均衡,出現水少時強調修筑陂塘蓄水灌溉,水多時強調開挖河溝以排除洪澇和防止土壤返鹽。旱澇堿問題,排灌矛盾得不到妥善解決。而滄州地區在近30年來,通過改進傳統的坑塘技術,積極開挖和改進坑塘,將坑塘與井、渠聯合調控,較好地解決了旱、澇、堿問題,這一方法亦成為治水改土的一條重要途徑。

我國古代在開發利用地表水的同時,也很重視開發利用地下水,主要通過挖泉鑿井加以利用。建國以后,傳統的打井方法和提水機具繼續使用,并加以改良,尤其是開鑿筒管井的技術進展較大。筒管井的雛形在清代已經出現,清代郭云升《救荒簡易書》卷三已載有增加新、舊井出水量的方法:旱年將兩根已打通各節的長竹竿插入井底數丈,則”井水泉“.此方法簡便,又能增加出水量。現代稱由上部直徑較大的筒井和下部的管井聯合而成的井為筒管井。在筒井的井底加鑿管井,可增加出水量;又筒井開挖過深施工不易或不經濟,筒管井則比同樣深的筒井更經濟些。1956年河南省創制了一種鑿井方法,稱為”56“打井法。其井結構上部為8塊扇形磚砌筑,形成直徑為0.5米的小磚筒井,下部為木管管井。這種井取用幾層含水層,出水量大增。之后,筒管井又發展為水柜,即將筒井部分用大的集水坑代替,坑底再加鑿幾個管井。單個井又發展為井群,各井互相通聯,統一集中管理。

開鑿傳統土井的好處是很多的。土井主要開發淺層潛水,埋藏淺,雨水當年即能補給,一般不會產生地下水漏斗區。開采潛水后降低了地下水位,能防止土壤返鹽,達到改良鹽堿土的目的。目前采取井、渠結合,或井與渠、坑塘結合,河道節制閘、深渠與淺井結合等方式。如在枯水季節利用淺井,提取地下水灌溉農田,降低地下水位,騰空”地下水庫“庫容;汛期豐水季節,通過渠道引水灌溉和蓄水側滲,補給”地下水庫“水量。人們已認識到解決華北平原土壤鹽堿化的主要途徑是井渠結合的方法,該地區的灌溉抗旱,也形成以井灌為主,井渠結合的方式。

關于提取井水的工具,群眾也運用傳統汲水工具的工作原理,演化和革新出一些簡易的汲具。如拉水井,其原理與古代渴烏利用筒內形成真空,產生壓強差汲水相同。其制作簡易靈巧:用一根長約八、九米的八號鐵絲,一端接一小小的活塞,塞入一直徑約30毫米的塑料管內,管的下端塞一木制進水活門,上端將露在管外的鐵絲彎成鉤形,然后將塑料管裝入打入地下的外井管里,一個拉水井就做成了。制成一眼拉水井全部費用僅50元(1993年價)左右。由于打井簡便,取水方便,不花水錢,所以拉水井在一些地區推廣開來,幾乎達到每戶一井,甚至一戶數井的程序,有些菜園、瓜地也建造了這種井。四、傳統圩田水利和海塘工程技術的繼承和發展唐后期至五代吳越時期,太湖平原已形成縱橫塘浦交加圩圩相接的水網圩田系統,皖南沿江平原亦建成一些大圩。宋代以后,圩田建設更加興盛,并發展至長江中游兩湖平原、鄱陽湖平原和珠江三角洲等地區,更加講究圩田修筑方法,提出”筑堤、浚河、置閘“是筑圩的三項基本技術要素,”缺一不可“.又出現了分區分級控制和聯圩并圩等圩區治理技術。這些卓越的技術經驗在當今得到進一步的繼承和發揚。

太湖下游蘇州地區地勢低洼,歷史上修筑了大量的圩田。建國后,蘇州地區在繼承前人技術經驗的基礎上,總結出圩區治理的”四分開,兩控制“原則,即內外分開、高低分開、排灌分開、水旱分開,控制溝港水位、控制地下水位,以全面解決洪、澇、旱、漬各方面的問題。許多圩子和圩區治理時皆遵循這一技術原則。如蘇州地區昆山縣同心圩由低洼低產圩田改變成高產穩產農田,重要的就是正確實行了”四分開,兩控制“的水利技術原則。同心圩圩形長方,南北長3.5公里,東西平均寬1.8公里,總面積6.3平方公里(9380畝),其中耕地面積6300畝。該圩是1958年由許多零散小圩聯并而成,聯并前的各個小圩圩岸單薄,河網零亂,田塊碎小,土壤板結,抗洪澇能力低。聯圩時,加高培厚圩堤,同時開挖了一條長3.5公里的中心河。之后又整治圩內水系,發展機電排灌,田間深埋排水暗管,按”四分開,兩控制“原則進行整治,提高了抗洪排澇能力,特別是地下排水技術,突破了傳統圩田水利技術,具有很大的創造性。這項技術70年代被江蘇省水利廳加以推廣。到90年代,低洼圩區治理從聯圩并圩,利用老河網,已發展到以治理澇漬為主,實行高筑圩,雙配套(閘站),四分開(內外分開、高低分開、灌排分開、水旱分開),三控制(控制內河水位、控制地下水位、控制土壤適宜含水量)。一些條件好的圩區,發展田間”三暗“工程,進行暗灌、暗排、暗降,為農業的高產創造了基本條件。于是”四分開,三控制“也成為其他圩區治理的基本技術原則。我國東南沿海很早就修筑海塘工程,以防御海潮的侵襲,保護農田和城鎮的安全,江浙海塘是修筑的重點地段。東漢時已在錢唐縣建防海大塘,三國時孫吳在金山筑咸潮塘,唐代時已在江浙沿海建成系統海塘工程,五代至明清頻繁地興修海塘,不斷改進海塘結構。五代以前所筑海塘都是土塘,之后海塘結構從土塘逐步發展到竹籠木樁塘、柴塘、斜坡式石塘、直立式石塘、魚鱗石塘等,每一類海塘結構又有多種型式,以適應不同的潮勢和土質,同時還修筑了護塘、護灘和挑溜工程。

篇2

論文摘要:傳統藝術與現代設計是藝術設計專業的一門專業基礎課程,在設計領域中傳統與現代有著密切關系,充分運用傳統民族元素于現代設計之中,是創造中國特色設計的關鍵。在本門課程改革的教學中,充分把握藝術設計類課程教學的特色,發揮以學生為主,教師為指導的教學方式,從教學的方式、過程和考核方法三個方面做了全面改革。基本確立了以學生為中心的,強調個性培養和創意性思維的形成的教育方式,以用一種全新的教學理念來面對新時代的大學生教育。

廣西大學教學改革實施已經~段時間了,作為參加教學改革的教師,對實施改革性教學還是有了一點經驗和體會,希望通過匯報和交流,達到學習、溝通和資源共享的目的。由于專業原因,對藝術設計類課程實施教學改革個人覺得還是非常有必要的。因為本來藝術設計專業就是一個以學生為主體的專業,學生本身就是專業人才,也是思維和技法的擁有者和主導者。所以在教學的過程中,教師教學方法的改革范圍和深度就可以更大,更深,也可以充分發揮以學生為主的、強調獨到創造性思維的教學和學習方式。在培養學生的個性思維,創意能力及社會實踐能力、動手能力上產生更有價值的成就。

在這里我從三個方面,不同的角度把這門設計專業基礎課程的教學內容,教學形式和教學結果分別作了改革和匯報。其目的是想引發對藝術設計這一特殊專業的學習和教育的方式與同行進行一次交流和互動,希望從中可以得到更多的建議和意見,也希望能夠推陳出新,打破常規,用大膽的嘗試和獨特的方式對待特殊專業的教學,以求取得更多的收獲,在未來的教學當中應用、完善和發展。

一、本門專業課程的課程介紹

(一)本課程的性質和目的

《傳統藝術與現代設計)是一門藝術設計專業基礎課程。當今時代,傳統文化與現代設計的關系隨著社會的發展越來越出現不和諧的發展,從社會的各個領域甚至出現沖突的矛盾關系.其主要原因是現代社會與世界的全球~體化的模式與各國、各民族文化特色上的沖突。但從另~個角度去看,兩者又是唇齒相依的,沒有民族特色的文化底蘊支撐,設計是沒有個性和生命的,更不能體現一個國家的風格。因此,如何把握傳統文化與現代設計兩者之間的關系,延續“傳統繼承發展派”的藝術設計風格,也是我們當代設計師必須關注的重要課題。

作為未來設計師的藝術設計專業的大學生有必要熟練掌握本民族傳統文化藝術的脈絡,用具有中國特色的設計去感動世界,讓世界知道“中國設計”的價值和意義,同時又要不違背全球一體化的時展大背景。所謂“民族的就是世界的”,這正是對中國現代藝術設計的明確定位。傳統藝術與現代設計有著密不可分的關系,中國5000年的文化歷史厚重的基礎為現代設計提供了無盡的文化藝術題材和元素。怎樣使現代設計更具有文化底蘊和時代氣息,更具有歷史內涵和民族特性是非常值得研究和探討的學術課題。本課程通過對中國傳統文化和民族文化的解析及與外來文化之間的交流積對話,充分融合傳統與現代的元素和理念,進一步闡明了傳統與現代的關系,詮釋了傳統元素在現代設計中的地位和意義,為民族傳統文化在現代設計藝術中的弘揚和運用提供了一個較完整的結合方式。

(二)本門課程教學的內容簡介

《傳統藝術與現代設計)是在了解和掌握了中西方傳統文化藝術知識的基礎上,通過理解、變革和應用三個過程,把中國傳統文化藝術的精髓有生命的運用到現代藝術設計當中,使現代設計在良好的視覺藝術基礎之上進一步增加文化底蘊和內在品質,從而在使中國設計能有機會世界設計大舞臺上脫穎而出,形成具有較強民族特性和藝術個性的設計風格,更適合現代藝術設計的潮流風范。其內容主要包括以下幾個方面。

1.中國傳統文化藝術

本章主要是闡述了中國傳統圖形與傳統文化的關系。以中國國畫為例,中國傳統國畫之中的創作六法之首一氣韻生動!氣韻:抓住事物表達的精神內涵,形態準確,體現出精神氣質,形與神之間的關系,氣韻的感受。意象造型:不似之似,精神之象,既表現事物的表象,又再現事物的內質。動靜虛實;和平有度,和鑿自然。東方;和諧完美,國畫中自不是空,而是體現船在白紙上,白是水。在疏密關系上強調;疏可跑馬.密不透風。傳統藝術中線的藝術,平面化、裝飾化、程式化、均衡、簡化。這些中國傳統線條的氣質和個性是必須要理解和把握的,并在將來的設計中予以滲透和應用。

2.中國傳統圖案

本章內容是中國傳統圖案的基本特征:特殊的美術式樣“對中國傳統文化的依賴性很強”。中國傳統圖案的內容包括:正面肯定的吉祥圖案,吉者一福善之事。祥者一嘉慶之征。表示贊美和頌揚的圖案。六合“東西南北加上天地統稱六合”。它們的構成法則足以文字為基礎,用文字做為裝飾元索構成圖案。這些圖案的內涵意義充分體現了中國傳統圖案與傳統文化的關系,是應該掌握和理解的。

3.現代視覺藝術對傳統圖形的繼承

本章以中西方現代藝術設計思考的立足點為基礎:直接把傳統元素應用到現代設計中去為出發點,首先是舉例說明了西方藝術設汁的思考方式.用右腦畫素描,用右腦思維方法。反畫法、意念思維的表現等等。其次是設計藝術表現出的生命感,設計的個性一不一樣的東西,造型一表意,觀念一創意的體現。同時理解形態美的概念。西方對傳統結構的剖析,光、形、結構、輪廓、體積、質感。固有色、透視、成功的藝術家更強調某一點。但結構更為重要,是不可忽略的一點,必須充分理解形態美的本質~結構為本。通過了解以上的相關知識后,掌握國內外設計師怎樣將傳統元素運用到現代設計當中。

4.現代藝術設計的觀念

現代藝術設計方法觀念。觀察與表現:對藝術創造能力的自我開發。模仿與創造:來自生活的真情實感。功能至上:美觀、經濟、結構合理、運輸儲存方便。設計是生活的藝術:生活的概念,設計來源于生活,是自我價值的實現。設計藝術家的基本能力:造型能力。跟一觀察與分析,手一表現與技藝,腦一思考與想象,心—創造愛與情感。審美判斷能力,敏銳的感受,對美的認知。觀察的能力,感受生活,了解自然,學習自然。有了表現的激情,觀察就會深入。就會生動。藝術創作的基本因素—情感、思想、想象、靈感。通過一系列學習和理解,最終做到把握好視覺秩序,形式與思想的相互作用。其中最為關鍵的是現代設計觀念的形成過程,設計創意思維的形成過程

5.形的分析

形一思想、愿望的傳遞。藝術設計中形的類別和表現形式:有機形,動物,植物的生長形態一有彈性,有一種內在的生命力,具有一種發展性,完形心里。幾何形,具有理性的明快。機械形,冷漠感、缺少人性、工業機械美、力量感。自在形,手繪的自由形,個性的自由,偶發性,自然、生動、出人意料的新奇感,過程的美。象征的形,形式、意味的統一。設計是人類在造物過程中造型構想的表現形式,是生活的藝術。設計的象包括衣食住行,包羅萬象。同時,也反應了一個民族的精神面貌,構成一個時代、地域的生活樣式。從傳統的藝術形態當找到形的特性和表現語言在現代藝術設計當中運用。

6.傳統藝術與現代設計案例分析

重點列舉三大重點案例,從中得到較大啟發和思維拓展。中國歷代藝術作品分析鑒賞,國外藝術作品賞析及設計作品賞析與中國現代設計的聯姻和發展。傳統藝術在現代設計各個領域的應用研究。通過欣賞解析,透徹掌握設計案例的特點并加以吸收應用。

二、本課程教學改革的方式和過程

(一)教學方式的改革一堅持以學生為主體,個體培養為主的教學方式

了解了本門課程的大體脈絡和具體內容后。我們可以根據本課程的具體情況擬定教學方案了。由于本門課程涉及較多較寬的知識面,有一定的文化深度要求。因此在教學上要結合學生個人情況采取了分類、分別小范圍、獨立教學的方式。在初步的理論講授結束后。首先在班上重點選擇幾個不同文化底蘊、比較有代表性的的同學。結合其綜合素質的考慮,以其為主體,讓他們完全自主的從自己的觀點和思想出發思考并闡述對中西方傳統藝術的認識和看法,同時擬定一個議題,此議題將以傳統文化為基礎展開對未來自己現代設計的一個構思和展望,然后以此議題為中心輻射出去,在相同層次和有共同認識的同學中展開聯合討論和研究,最終組合成一個有機團隊。此團隊完全由同層次類別及對此議題有共同研究興趣的學生組成。這種由學生找學生的方式,在共同感興趣的課程議題的前提下,充分保證了學習過程的主動性和完全參與性,同時也對最終的學習成效提供了有力保障。由于對傳統和現解和看法的不同,不同層次的同學提出的觀點和議題將是廣泛和具代表性的,當議題形成同類學生取得共識之后,由老師出面指定針對每一個同學的綜合情況確定其在此議題中充當的角色和工作范圍。比如有學生對中國傳統書法有一定的了解和興趣、有學生對西方傳統古典繪畫有強烈興趣,則可以將其準確的定位于在課題議題中的位置和未來主攻方向。這樣就可以充分的用其所長,再以其興趣為引導使其在課程議題中看到自身的價值的同時發揮所有的想象力和潛能,為教師下一步實施教學和推進課程進展提供了一個良好的基礎。在未來的教學進程中教師可以輕松自如的把握每一個學生的學習程度和專業高度而因材施教,這樣就完全符合了藝術設計課程對學生個人能力和個性創意思維培養的教學宗旨。

(二)教學過程的改革——學生全程發揮,盡顯個人風采,教師引領方向、畫龍點睛

在進一步的教學過程中,隨著課程教學的逐步推進,在把中西方傳統文化藝術脈絡和特征分割細化、分散整理落實到不同學生個體之后.教師此刻可以逐步將學生逐個引入到幾個不同的中心議題上來,也就是最初不同深度層次的學生們自己擬定的課程議題。此時教師必須起到一個集中、匯總、推陳出新的重要作用。相當于每個學生在努力的走著自己的路,各自都是平行的行走著,老師現在要在每條路上放置一盞燈,讓他們看見燈光后順著燈光方向并用自己的方法走到一個新地點。在每個學生提出自己新的設計觀念或創意之前,教師必須把每個課題組對中西方傳統文化藝術特征和前期基礎性的知識做一次徹底的總結和評論,當然這個總結的前提也是在每個同學根據個人所長闡述了自己對傳統的認識和看法以及對未來設計中自已會怎樣去運用的基礎上進行的,否則就沒有意義,也就是在以學生的觀念和看法為前提下的總結性概括。期間還必須與學生進行多次的討論、研究和互動。以求最大限度的發揮學生積極主動性和潛力,這點對于未來學生提出和形成自我個性的創意觀念和設計風格是至關重要的。在整個教學過程中。教師的作用就好比是一個撐船的舵手,不管有多大的風浪,航線有多寬廣、多少條。永遠保持著船的最短行程和正確的航向。至于船上的水手們。完全可以讓他們自由的選擇干活和生活的方式。正是基于對中西方傳統文化藝術認識的巨大差異和廣博的范圍,才能使得一個班的幾十個學生可以根據個人能力大小和知識儲備的優劣從各自不同的方向去選擇和追求自己想學到和得到的東西。也才更全面的體現出這樣的教學方法對于此門課程在教學上的必要性。

當然藝術設計課程教學的最終目的是讓學生學到最實用的知識、思維創意的方法和動手制作技法,這也是設計教學學以致用的教學根本目的。因此在學生眾多的觀念和看法及思維面前,要求老師也要有一雙雪亮的眼睛和敏銳的洞察力。也就是最終要把學生引導到思維和創意上來,這也才是教學的最后目標。基于此目的。在最后的辯論中,每一個同學都將會提出自己的創意構思和個性想法。然后以此為基礎去設計屬于自己那一部分的作品,最終的作業完成形式將是以中西方傳統文化藝術為創意基礎,提取諸多不同傳統設計元素之后,綜合形成的一個系列套裝設計。而在這個套裝設計的諸多設計項目中,既有每個學生各自的單體設計案例元素,同時又有以不同層次的小組為單位的團體設計項目,這樣就達到了既鍛煉個體和又考核團隊合作思維、講究配合,為目標的團體創意精神的學習目的.為將來在社會工作中既保持個性風格又講求團隊合作的設計師工作模式的習慣形成打下了夯實的基礎。同時教師也就達到了完成此門專業基礎課程所要追求的教學效果。

(三)課程成績及評定上的教學改革——注重整體表現,全面綜合評定,做到準確考核每一個學生

作為一門設計專業的設計基礎課程,

通過這樣一種考核方式。我們可以真正的讓學生理解藝術設計教學的關鍵所在,培養的目標是什么,也進一步說明了設計到底應該怎樣去做,它應該是一種綜合能力的體現,是一種思維創造的表現,而不是僅僅用一張畫面就能說明問題的。

篇3

1.1節水灌溉工程規劃設計的不合理在對節水灌溉工程進行設計時,為確保其能滿足農村建設的實際需求,就須結合當地農村的實際情況來做出與之相適應的規劃措施。而就目前的規劃設計現狀來看,有的設計人員在設計時會過分的依賴資料,從而忽視了現在農村的發展,其設計的節水灌溉工程規劃便不是那么的合理,不是那么的適合當地的實際情況。再者就是,有的工作人員對工程的規劃設計完全依靠自身的經驗而進行設計,這同樣也會對設計人員的設計造成不利的影響。灌溉工程規劃設計的不合理不僅不能實現農田水利工程的高效節水灌溉,還會增加工程的成本。

1.2重建設輕管理現象隨著對節水灌溉工程重視程度的提高,有關部門也加大了對設計和施工質量的控制力度。當節水灌溉工程建設成功并投入使用的之后,便會出現無人管理無人負責的現象,而且這種現象在農村地區極為普遍。正是這種現象,導致節水灌溉工程自從投入使用之后,其所發揮的作用便會迅速降低,最后無法正常使用。無人負責、管理的原因主要是由于節水灌溉工程的責任不明晰,相關部門缺乏管理方法與配套資金。如果想將這種現象有效的解決,各地的相關部門必須根據各地不同的實際情況制定行之有效的規章制度,并在以后的管理中嚴抓落實。

1.3種植結構的不合理隨著農村經濟發展的不斷加快,幫助農民增產增收便成為了一項重要工作,因此高效的節水灌溉工程便應運而生,高效節水灌溉工程也為農民經濟水平的提高發揮了很大的作用。但人們對種植的方式仍然局限于傳統的方法上,雖然有些地方已經了進行高效農業生產,但是其覆蓋面仍然較小,致使高效節水灌溉工程無法最大限度的發揮其本身的作用。為解決上述問題各地相關部門應根據實際情況對當地種植結構進行調整,做好宣傳和推廣工作,真正改變農民傳統的種植結構,將種植結構徹底優化。

2農田水利工程高效節水灌溉發展思路

現在的農村地區已經建成了很多的水利工程,特別是節水灌溉工程的建設。節水灌溉工程的建設雖然量多,也已經發揮了部分的灌溉作用,但依舊存在相當多的問題。為了農田水利工程建設的目標順利實現,就必須對目前節水灌溉工程中存在的問題進行分析,并根據農村的實際情況來合理解決。

2.1把農業發展與水資源優化配置相結合由于我國目前水資源匱乏,使得優化水資源配置對保證水資源的持續性起到了特別重要的作用。所以,設計人員在設計之前必須對當地的水資源進行全面系統的分析,盡可能優化水資源配置,達到科學化、合理化供水,避免對水資源的浪費。與此同時也要加大周邊自然環境保護力度,將可持續發展確定為基本建設原則,將優化水資源配置與農業發展有效結合起來。對灌溉區進行科學管理,樹立節約用水意識,實現高效用水,促進農業快速、健康、可持續的發展。

2.2加強高效節水灌溉示范項目建設一個優秀的灌溉示范項目可以一定程度的推動當地水利項目建設的進步,也同樣有利于整體水利工程建設的健康發展。在實際的建設中,要突出高效節水灌溉的特點,對各項指標嚴格控制,實行農業分區,促進農業增產以及農民增收,促進與生態環境的良好發展,從而實現經濟效益與生態效益的完美結合。高效節水灌溉示范項目在進行選址的時候注:①選擇缺水情況嚴重,且農田地勢不平使得灌溉難度大的地區;②選擇在經濟方面發展較好,且該地區大部分種植經濟作物的地區,綜合上面兩個方面的考慮是為了能夠更加突出表現地出示范項目的優越性。最后要選擇治安情況較穩定的區域,治安情況好的地區可以有效的保護示范項目的順利建成和以后的投入使用。

2.3引進高效節水灌溉技術隨著科學技術的飛速發展以及先進技術在各個領域中的呈現,我國農村經濟也在不斷的提升,傳統的節水灌溉技術已經無法滿足現在發展的需求。因此,為了實現水利工程項目的高效節水灌溉,引進技術便成為了必要的工作,做好相關技術的引進對于提升節水灌溉效果有著重要意義。目前的高效節水灌溉技術主要有以下幾種形式:①建立在生物技術上的調控灌溉技術;②建立在3S技術上的高效節水灌溉技術;③利用最新的智能技術提高節水灌溉的效果。上述三種技術都能很大程度的地提高節水灌溉的效果,能夠滿足現在農業的灌溉需求,不斷引進新的高效節水灌溉技術,用以促進新農村經濟的可持續發展是必須實施的工作。

2.4加強管理節水灌溉工程的建設是農田水利工程的重要基礎,而管理則是高效節水灌溉的關鍵。為保證已完成的節水灌溉工程能長期運行,必須對管理工作高度重視,加強節水灌溉工程的管理,保證工程管理落到實處。如此,才可保證節水灌溉工程能長期的發揮作用。能源•水利

3灌溉模式

人們依舊習慣于利用傳統的土渠漫灌方式進行土地的灌溉,這種灌溉方式會造成本來就嚴重短缺的自然水資源和電力的浪費,也會導致農民辛苦施在地里的肥料和灑在土地里的農藥流失,甚至污染整個地區水域的環境。現代高效的節水灌溉是對除傳統上的土渠和漫灌之外所有輸水、灌水的方式的一種統一稱呼,人們現在能夠大致掌握的成熟灌溉技術有以下幾種:噴灌技術、滴灌技術、微灌技術,這些新型的高端灌溉方式能夠盡可能地減弱對資源的浪費和對水環境的污染。可以通過教授農民掌握現在成熟的高效的灌溉技術,并鼓勵和督促他們使用已經掌握的高效灌溉技術,讓他們養成一種使用高新灌溉技術的意識,來徹底改變傳統的灌溉模式。

4結束語

篇4

關鍵詞:節水 灌溉 技術 工程模式

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。

一、節水灌溉的相應制度

1、不充分灌溉按早期灌溉的指導思想是只要有足夠的水源供應,就要給作物供應最充分的水,以使之達到盡可能高的單位面積的產量,這就是充分灌溉。這種灌溉方法可以獲得最高的單位產量,但是單位水量所獲得收益就不見得最高。因此,近年提出丁不充分灌溉的理論,也就是說灌溉的目的并不是要達到最高的單位面積產量,而是要使單位用水量的作物產量較高。這在現今,水資源日益緊缺的時代,就顯得尤為重要。因為水資源是有限的如果每畝少灌一些,就有可能灌溉更多的面積,從而獲得更高的總產。我們民間過去曾采用過坐水種,灌關鍵水等就屬于這種灌水制度的雛型。而現今則要研究出完整的不充分灌溉制度。這要做大量的實驗工作,而且這種灌溉制度對于不同的地區的不同作物也是不相同的。

2、水稻薄淺濕曬灌傳統的水稻灌溉一般是長期保持較深水層。有的地方還采用串灌、漫灌,水肥流失嚴重。最近研究采用薄、淺、濕。曬的灌溉制度,取得了很好的節水效果。其基本做法就是薄水插秧、淺水返青,分蘗前期田間濕潤管理,分蘗后期曬田,拔節抽穗保持薄水,乳熟保持田間濕潤,黃熟濕潤落干。

二、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。

(一)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。

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。

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。

(二)噴灌式灌溉噴灌技術是利用專門德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,再經噴頭噴射道空中散成細小德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。

(三)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。

三、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。

(一)、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。

(二)、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。

(三)、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。

篇5

摘要:地面灌溉是農田水利灌溉的一種重要的灌水方式,尤其是在寧夏,更是被灌區廣泛采用的一種灌水方法,約占全區水利行業中灌溉面積的90%以上。我處則有95%以上的灌溉面積依然采用傳統的地面灌溉技術。 關鍵詞:節水;灌溉技術;方式

中圖分類號:TU991.64文獻標識碼: A 文章編號:地面灌溉是古老的田間施水技術,但目前仍是水利行業上特別是揚水灌區廣泛采用的一種灌水方法,約占全水利行業中灌溉面積的90%以上。紅寺堡揚水管理處則有95%以上的灌溉面積依然采用傳統的地面灌溉技術。 鑒于紅寺堡揚水管理處水資源與能源短缺,經濟實力不足,紅寺堡廣大農村地區的技術管理水平較低的現實,大面積推廣噴、微灌等先進灌水技術還受到很大的限制,因此在今后相當長的一段時間內,紅寺堡揚水管理處還仍須加大田間工程的建設力度,大力研究和推廣節水型地面灌水技術。 一、平整土地,設計合理的溝、畦尺寸與灌水技術參數 平整土地是提高地面灌水技術和灌水質量,縮短灌水時間,提高灌水勞動效率和節水增產的一項重要措施。結合土地平整,進行田間工程改造,劃長畦(溝)為短畦(溝),改寬畦為窄畦,設計合理的畦溝尺寸和入畦(溝)流量,可大大提高灌水均勻度和灌水效率。 固海揚水管理處試驗站的研究表明,在入畦單寬流量為3~5L/s時,灌水定額隨畦長而變,當畦長由100米改為30米時,灌水定額減少150~204m³/hm²;當畦長30~100米時,畦單寬流量從2L/s增加到5L/s,灌水定額可降低150~225m³/hm²。 寧夏農科院灌區進行深層滲漏的對比試驗,灌水定額小于675m³/hm²,基本不發生深層滲漏;灌水定額825~990m³/hm²時,約有150m³/hm²水產生深層滲漏;灌水定額1350m³/hm²時,有一半水成為深層滲漏水。 紅寺堡灌區隨著移民人口的逐年增長,灌區面積也在逐年增加,灌區地形和土質差異較大,因此難有統一標準,灌區應根據田間試驗結果,建立計算機模型,通過實驗和計算機模擬,給出適合本系統的適宜畦溝尺寸和灌水技術參數。 二、改進地面灌溉濕潤方式,發展局部濕潤灌溉 改進傳統的地面灌溉全部濕潤方式,進行隔溝(畦)交替灌溉或局部濕潤灌溉,不僅減少了棵間土壤蒸發占農田總蒸散量的比例,使田間土壤水的利用效率得以顯著提高,而且可以較好地改善作物根區土壤的通透性,促進根系深扎,有利于根系利用深層土壤儲水,兼具節水和增產雙重特點,值得大力推廣。實踐證明,春小麥與春玉米套種隔畦灌,棉花、玉米等寬行作物隔溝灌或隔溝交替灌,濕潤面積可減少50%,節水高達30%以上,增產幅度5%~10%。玉米坐水種,可節水900m³/hm²,節電90~105千瓦時,增產幅度約16%,增收幅度約28%。 三、改進放水方式,發展間歇灌溉 改進放水方式,把傳統的溝、畦一次放水改為間歇放水,進行間歇灌(又稱波涌灌),被稱為80年代地面灌水技術的一大突破。間歇放水使水流呈波涌狀推進,由于土壤孔隙會自動封閉,在土壤表層形成一薄封閉層,水流推進速度快。在用相同水量灌水時,間歇灌,水流前進距離為連續灌的1~3倍,從而大大減少了深層滲漏,提高了灌水均勻度,田間水利用系數可達0.8~0.9。 四、改進溝畦放水設施 改進溝畦放水設施,采用虹吸管(用于明渠輸水)或地面移動閘門孔管(用于管道輸水)放水,與人工開口放水相比,田間水利用率可提高5%~10%。目前這些設施國內仍處于試驗階段,尚未批量生產。因此,有必要開展聯合攻關,對這些設施的材料和加工工藝進行深入研究,向著技術標準化、生產規模化、推廣應用普及化方向去發展。 五、大力發展節水保墑膜上灌 膜上灌是我國在地膜覆蓋栽培技術的基礎上發展起來的一種新的地面灌溉方法。它是將地膜平鋪于畦中或溝中,畦、溝全部被地膜覆蓋,從而實現利用地膜輸水,并通過作物的放苗孔和專業灌水孔入滲給作物的灌溉方法。由于放苗孔和專業灌水孔只占田間灌溉面積的1%~5%,其他面積主要依靠旁側滲水濕潤,因而膜上灌實際上也是一種局部灌溉。目前,新疆采用膜上灌的農田已達23.33公頃,甘肅、河南等省也開始推廣。膜上灌形勢有開溝扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌、溝內膜上灌、膜縫灌、格田膜上畦灌、膜側膜上灌等多種。膜上灌作物有棉花、蔬菜、玉米、小麥等。地膜栽培和膜上灌結合后具有節水、保肥、提高地溫、抑制雜草生長和促進作物高產、優質、早熟等特點。生產試驗表明:膜上灌與常規溝灌相比,棉花節水40.8%,增產皮棉5.12%,霜前花增產15%;玉米節水58%,增產51.8%;瓜菜節水25%以上。由于膜上灌是一種新的灌水技術,還有許多不成熟和不完善的地方,對其技術機制、技術要素及其設計方法都需要進一步研究。

六、結束語

總之,節水灌溉技術各有其優點和局限性,推廣節水灌溉技術,要結合本地區的自然條件、生產經濟條件及管理水平,選擇適合的節水灌溉技術,以獲取最佳的經濟效益.在實施和推廣節水灌溉技術中,需抓好四個環節:(1)選擇合理的灌溉方式(2)在灌區范圍內,作好水源、管道的統一計劃和安排,統一管理、統一調配、統一使用(3)根據水源情況和作物需水要求,計算合理的灌溉時間和用水量等(4)對灌溉技術不斷進行總結,找出規律,以便大面積推廣

篇6

【關鍵詞】: 農田水利;節水灌溉;技術與措施;對策

中圖分類號: TV 文獻標識碼: A

1、烏海市的地理狀況及種植優勢

烏海市位于內蒙古西部,地處三大沙漠的交匯處。常年風大、沙多、干旱、少雨,水資源貧乏,自然條件惡劣,年降水量為162mm,蒸發量3375.7,年蒸發量是年降水量的21倍,生態系統脆弱。烏海市處于北緯30°到40°,是世界種植葡萄的黃金地帶。日照時間長,年日照時數為3121小時,終年光照充足、晝夜溫差大、無霜期長,干旱少雨,空氣相對濕度低,冬季寒冷,非常適宜葡萄的生長,具有生產綠色食品的良好條件,被國內葡萄專家譽為“中國很有發展前途的葡萄栽培區”。

截止2011年底,灌溉面積已經達到22.53萬畝. 其中耕地面積13萬畝,林地9.53萬畝。全市主要種植葡萄、蔬菜等農作物和林業生態建設的各種林木、花草。全市葡萄種植面積 2.1 萬畝 ,年產葡萄500萬公斤,年產值1000 余萬元。已成為栽培面積較大、效益較好的葡萄生產基地之一。由于降雨量稀少,農業高產穩產必須依靠灌溉。

2、我市的節水灌溉技術

我市農田灌溉取得了很大的成就,烏海市的土質多為沙壤土,灌溉過程中易滲漏,灌溉水的利用率只有40%,即60%的灌溉水在輸水、配水和田間灌溉過程中白白地浪費掉,而發達國家的灌溉水利用率可達80%-90%。因此隨著農業的發展,節水灌溉技術的研究和應用越來越受到各級政府和人們的廣泛關注。從上世紀90年代開始,烏海市有關部門就開展了節水灌溉技術研究及推廣工作,取得了明顯的成績。

2.1 渠道防滲技術

渠道防滲技術是我市目前普遍采用的一種灌溉技術,投資小,見效快。一般比土渠減少60%-90%的輸水損失;同傳統的地面灌水方法相比,具有適應性強的特點,原則上可以適用于任何地形,全部采用管道輸水,可人為控制輸水量,對作物進行適時適量的灌溉,不產生地表徑流和深層滲漏,因此可節水30%-50%,增產20%-30%,且灌溉均勻、質量高,有利于作物生長發育、減少占地,能擴大播種面積10%左右,并能調節田間小氣候,提高農產品的品質以及對某些作物病蟲害起到防治作用,有利于實現灌溉機械化、自動化等。

2.2低壓管道灌輸水灌溉技術

低壓管灌輸水技術是利用低壓輸水管道代替傳統輸水土渠將水直接送到田間溝畦灌溉作物,以減少水在輸送過程中的滲漏和蒸發損失。和土渠輸水相比,低壓輸水灌溉可使毛灌溉定額減少30%,同時節能25%左右。由于低壓管道輸水灌溉技術一次性投資較低,要求設備簡單,操作管理方便,農民易于掌握,特別適合烏海市農村當前經濟狀況和土地模式。該技術在海勃灣高效農業園區的成功實踐顯示出其將來的推廣前景,已被列入水利部和農業部節水工程中的主要措施。

烏海市低壓管道輸水灌溉技術自上世紀九十年代開始試點應用,但因技術設備不配套,以及當時技術條件較差而未能大面積推廣。進入二十一世紀以來,為了節約用水,這項節水技術引起烏海市各級政府部門和群眾的高度重視,迅速在全市范圍內發展起來,從系統規劃設計、管材管件、配套設備、施工安裝、運行管理等方面進行了系統研究,取得了成套的成果,并研制出了適合烏海的雙壁紋PVC管、薄壁PVC管、PVC纏繞管、水泥沙管、石灰混凝土管、現澆混凝土管等低壓管材和配套管件,并開發出數十種管道灌溉用出水口和給水栓及安全保護裝置,制定了低壓管道系統的優化設計理論及管材施工工藝。

低壓管道輸水灌溉由于節水而深受農民的歡迎,但仍存在一些問題:一是低壓管道輸水灌溉在田間仍用傳統的溝畦灌,造成田間水的利用系數較低,需要進行田間配水系統,例如移動多孔閘管的定型配套。二是適用于低壓管道輸水灌溉系統的管件、安全保護裝置及田間量水裝置等很不配套,需要進一步優化。三是低壓輸水灌溉適用條件、規劃設計優質大口徑低壓管材管件等還有待進一步研究,可將該技術推廣到葡萄種植的灌溉中。

2.3 噴灌技術

噴灌是利用水泵加壓或自然落差將水通過壓力管道送到田間,經噴頭噴射到空中,形成細小的水滴,均勻噴灑在農田上,為作物正常生長提供必要水分條件的一種先進灌水方法。其優點是節水效果明顯,噴灌的灌溉水利用系數可達到0.75%,較傳統的地面灌溉節水40%左右。另外,還具有增加作物產量,提高農作物品質、節省勞力、適應性強等優點。缺點是噴灑作業受風影響較大,投資高、耗能等,主要包括管道式噴灌系統和機組式噴灌系統兩種類型。

2.4 微灌技術

微灌技術是新興的節水灌溉技術,是以低壓小流量出流將灌溉水供應到作物根區土壤,可以實現局部灌溉。主要包括滴灌、微噴灌、涌泉灌、小管出流、滲灌等形式,但在實踐中形成完整理論并廣泛使用的主要有滴灌和微噴灌兩種技術。滴灌具有提高作物產量、最大限度利用水資源,減少鹽堿害,提高肥效等優點,缺點是滴頭易堵塞,鹽分積累影響作物根系發育,投資高等;微噴灌具有節水、節能、控制雜草生長,受風影響低于噴灌,適應性強等特點,缺點是投資高,不適宜于大田作物,適合于我市綠化樹木的灌溉。

3、開發利用中水,與黃河水結合為我市農林業服務

根據烏海市目前農林業的灌溉用水情況看,超用黃河水和超采地下水灌溉現象較為嚴重。隨著黃河水取水制度的日益完善,黃河水超用現象將不會長久,必須將中水灌溉做為灌溉用水的有益補充。

中水如果不處理,直接用于綠化澆灌,部分礦物質含量超過了綠化用水的要求,可能會對樹木造成傷害。將中水和黃河水按照一定比例混合后,黃河水會淡化礦物質濃度,使中水達到綠化要求。2012年以來,我市將部分中水回收,與黃河水結合用于城區綠化灌溉,既提高了水資源的利用率,又讓城區用水壓力得到有效緩解。我市中水的大約年產100萬噸,下一步應繼續加大我市各區對中水的收集和利用。

篇7

關鍵詞:膜下滴灌技術;效益

Abstract: drip irrigation technology is inventive, under the drip irrigation belt is arranged in the plastic film, drip irrigation is used the most advanced irrigation technology, and retains the advantages of plastic film mulching cultivation technology. Drip irrigation belongs to the engineering measures for water saving, plastic film mulching cultivation of agronomic water-saving measures, ingenious combination of the two, gave birth to the technology of drip irrigation is a new irrigation technology -- membrane.

Keywords: membrane the drip irrigation technology; benefit

中圖分類號:S275.6文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)

顧名思義,膜下滴灌其實就是滴灌技術與地膜覆蓋技術的結合的一種高效節水的灌溉技術。和一般滴灌相比,膜下滴灌的不同之處在于將滴灌帶放在了地膜下面。但就是這個看上去并不復雜的組合,卻產生了十分顯明的節水效果。

滴灌能夠節水,這是人所共知的。因為滴灌一改傳統灌溉中水流的連續形態,使之成為間斷性的水滴,直接作用于作物的根系附近的土壤區域,作物根系區域以外的行間、棵間土壤則無須澆灌,即由傳統的“澆地”模式變為“澆作物”的模式。因此,同樣種植面積內,灌水的面積大大減小,自然要比傳統灌溉省水。一般情況下,滴灌的田間水利用系數可達到0.9以上。滴灌是微灌技術的一種,屬于工程節水的范疇。

地膜覆蓋是一種農藝措施。起初,使用地膜的主要目的在于保溫增墑。地膜覆蓋技術最早推廣應用是由日本開始的,時間為1955年。20世紀60年代,世界上的一些發達國家開始推廣該技術。我國于1978年從日本引進地膜覆蓋栽培技術,取得了巨大的經濟效益和社會效益。從二十世紀八十年代起,我國北方的大部分旱作農作物都采用了地面覆蓋技術。目前,我國的地膜覆蓋種植面積已居世界首位。截止到1997年,我國地面覆蓋面積已超過1. 8億畝(地膜)和2000萬畝(棚膜)。據農業部的預測,2005年,我國可覆蓋的地膜面積和棚膜面積分別為5.5億 畝和5000萬畝。

除了采用地膜覆蓋外,也可采用其它材料進行覆蓋,如秸桿覆蓋、砂石覆蓋、灰分覆蓋、廄肥覆蓋、熟土覆蓋等。

在旱作農業中,作物覆蓋地膜可以延長生長期,更加有效地利用光熱資源,但仍需要補充灌溉。地膜覆蓋條件下如何灌溉,成為一個新問題。

早期對地膜覆蓋作物進行灌溉時,一般采用揭膜灌的方式。20世紀八十年代初期,我國首創了膜上灌溉技術(也稱覆膜灌溉),簡稱“膜上灌”技術。其原理是,在地膜覆蓋栽培的基礎上,在溝畦內鋪設地膜,減少灌溉水流在溝畦內的滲漏,并通過地膜側緣或放苗孔入滲供給作物水分,從而達到節水省水的目的。目前已經衍生出開溝扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌和膜側灌等形式。作為地面灌溉新技術,膜上灌一直是覆蓋栽培條件下灌溉的主要方式。其中以膜孔灌溉和膜上膜側灌溉最為先進和最為常用。目前已經被廣泛推廣,不僅用于蔬菜、棉花、玉米等條播作物,而且也適用于穴播的冬、春小麥等作物。

膜上灌是在地膜覆蓋條件下,經過對傳統灌溉技術的改進而形成的。就其類型而言,仍屬于地面灌溉技術。

膜下滴灌技術則獨辟蹊徑,將滴灌帶置于地膜的下方,既使用了滴灌這一目前最先進的灌溉技術,又保留了地膜覆蓋栽培技術的優勢。滴灌屬于工程節水措施,地膜覆蓋栽培屬于農藝節水措施,二者的巧妙結合,催生出一個全新的灌溉技術——膜下滴灌技術。

1、膜下滴灌技術的機理

灌溉節水分別在輸水、澆灌、吸收和轉化等四個環節完成。膜下滴灌節水的機理,主要在于它在除輸水環節以外的三個環節都實現了節水。膜下滴灌的主要目標是田間灌溉,這正好適應了綠洲地區農業生產的特殊的自然條件,也是其它灌溉技術所不具備的。

首先,滴灌管的使用,保證了灌溉水在轉化為土壤水的過程具有較高的效率。傳統灌溉無論是漫灌,還是溝、畦灌溉,澆灌面積都較大,當然較浪費水。以地面灌、噴灌等為例,即使能夠改進和提高灌溉水的均勻度,仍然難以避免水資源的浪費。滴灌直接作用于作物根系附近的土壤,澆灌面積小,當然省水。

其次,從表面看,覆蓋于滴灌管之上的地膜,其主要作用是保證傳統地膜的優勢,即增溫保墑。事實上,在干旱地區,作物的棵間蒸發量是很大的。據山侖院士在黃土高原地區的試驗,作物棵間蒸發要占到作物需水量的30-40%。在新疆綠洲地區,作物蒸發應該更大。在作物生長發育的整個周期內,始終將地膜覆蓋于滴灌管之上,可以有效地抑制或減少作物棵間蒸發,間接地達到節水的目的。有研究表明,膜下滴灌比裸地滴灌更為省水。另外,在膜下滴灌條件下,灌溉時無須專門揭去地膜,也不必在溝畦內重新覆膜,這樣就大大降低了農田灌溉的勞動強度和勞動量。

最后,膜下滴灌體系中的地膜覆蓋還可以抑制作物的棵間蒸發。由于棵間蒸發是土壤中鹽分運移的主要動力,所以,當作物棵間蒸發被抑制之后,鹽分運動過程減弱或停止,阻止了土壤鹽堿化過程發生。另外,作物根系附近的土壤中含有的鹽分等,也會由于滴灌的連續作用,產生淋鹽作用,從而在濕潤峰內形成低鹽區。這一功能保證了膜下滴灌技術能夠應用于蒸發強烈的干旱半干旱地區,具有獨特的改善作物生長微環境的作用。一種節水灌溉技術,竟有可能解決長期困擾人們的土地鹽堿化問題。應用膜下滴灌能產生良好的生態環境效應,這也許是研發者當初不曾預料到的,但卻從另一個側面增加了膜下滴灌技術的獨特魅力。

2、膜下滴灌技術的構成

膜下滴灌技術是一個完整的系統,由三部分組成。一是由管道、地膜、滴灌等組成的田間灌溉系統的規劃與設計技術;二是適用滴頭、滴灌帶生產技術;三是能用于大規模使用的播種、覆膜和鋪設滴灌帶的一體化播種技術。其中,適用滴頭、滴灌帶生產技術是本技術的核心,膜下滴灌系統的規劃與設計和配套的機械化施工技術則是實施這一技術的重要輔助手段。如圖1所示。

圖1 膜下滴灌技術系統的組成

①、田間灌溉系統的組成

膜下滴灌系統一般由水源工程、首部樞紐、輸配水管網、滴頭及控制、測量以及保護裝置等組成。如圖2所示。

圖2 膜下滴灌系統示意圖

1.水泵 2.蓄水池3.施肥罐 4.壓力表 5.控制閥6.水表 7.過濾器8.排沙閥 9.干管 10.分干管 11.球閥12.毛管13.放空閥 14.滴頭

1.水源工程滴灌系統的水源可以是多樣的,機井,泉水、水庫、渠道、江河、湖泊、池塘等都可作為灌溉水源。和傳統的大水漫灌相比,滴灌對水質的要求比較高,要求必須符合灌溉水質的要求。滴灌系統的水源工程是指包括攔水、引水、蓄水、提水和沉淀工程, 以及相應的輸配電工程。

2. 首部樞紐包括動力機、水泵、施肥(藥)裝置、過濾設施和安全保護及測量控制設備。首部樞紐擔負著整個系統的驅動、量測和調控的任務,是系統的控制中心。其作用是從水源取水、過濾、加壓并注入化肥(農藥),然后輸送進管網。

首部樞紐中,水泵的作用在于加壓,如自然水壓足夠,就可省略水泵和動力。滴灌過程中,滴頭容易被堵塞,所以對水質的要求較高,必須對灌溉水進行過濾,防止雜質進入滴灌系統。過濾設備有攔污柵、離心式過濾器、砂石過濾器、篩網過濾器、疊片式過濾器等。可根據水質情況組合使用或單獨使用。如果水源為河水或水庫來水時,還要建沉淀池。

流量、壓力測量裝置用于測量管道中的流量和壓力測量,一般包括壓力表、水表等。安全裝置用來保證系統在規定壓力范圍內工作,由控制器、傳感器、電磁閥、水動閥、空氣閥等組成。調節裝置用來控制和調節滴灌系統的流量和壓力,一般包括各種閥門,如閘閥、球閥、蝶閥等。

3. 輸配水管網輸配水管網由干管、支管、毛管及連接管件以及控制調節設備,其作用是將經首部樞紐處理過的水按照要求輸送分配到每個灌水單元和滴頭。

4.滴頭滴頭是滴灌系統中最關鍵的部件,是直接向作物施加水肥的設備,其作用是利用滴頭的微小流道或孔眼消能減壓,使水流變為水滴均勻地施入作物根區的土壤中。

②、膜下滴灌系統的主要設備

3、膜下滴灌技術的效益

膜下滴灌是綠洲農業現代化的一項基礎性和戰略性技術。它不僅第一次實現了工程節水、農藝節水、生理節水和管理節水等多種節水技術的一體化,還為節水農業田間滴灌、綠洲節灌、綠洲生態、綠洲農業現代系統工程提供了良好的技術平臺。

⑴、節水效益

從本質上講,膜下滴灌首先是一項節水灌溉技術,它是為解決水資源短缺的問題而出現的。與傳統的灌溉方式相比,膜下滴灌具有更為明顯的節水效益。

膜下滴灌是覆膜種植與滴灌相結合的一種灌水技術,也是地膜栽培抗旱技術的延伸與深化。膜下滴灌能夠大幅度節水,與它兼顧了農藝措施與工程措施兩種節水手段是分不開的。滴灌是一種節水的灌溉方式,它根據作物生長發育的需要,將水通過滴灌系統以點滴方式供給作物根部,僅在作物根系有限的土壤空間進行局部灌溉,既不破壞土壤團粒結構,又可減少地面徑流和土壤深層滲漏造成的損失。在田間灌溉過程中,膜下滴灌系統采用了管網密封式供水方式,可大大減少滲漏、蒸發等損失,也是該技術能夠節水的重要原因之一。

除此之外,膜下滴灌系統還通過地膜覆蓋有效地降低了棵間蒸發,使作物田間需水量減少了45%以上,從而間接地達到了節水的目的。有學者專門就膜下滴灌與傳統的裸地滴灌進行了對比試驗,發現膜下滴灌的節水效果優于裸地滴灌。裸地滴灌灌溉定額為4620m3/hm2,膜下滴灌灌溉定額為2805m3/hm2, 膜下滴灌比裸地滴灌節水39.6%。

關于膜下滴灌條件下的作物需水量和灌溉制度的試驗也表明,膜下滴灌棉花的灌水量由常規灌水量525-600mm降低到240-345mm,節水42.5%-54.3%。另據技術人員2000年對石河子墾區采用膜下滴灌種植的棉花進行測試,平均每公頃省水3000m3 ,節水率44.7%。結論是,在棉花生長期內, 比地面灌省水40%-50%。采用膜下滴灌技術種植番茄,比常規灌平均節水近45%,而且通過控制滴水定額和滴水時間,可調節番茄成熟期,實現加工原料的均衡供應。另據何林望等在塔基克斯坦巴巴卡羅那農莊進行的試驗,其中溝灌每公頃用水量在10000m3以上,而膜下滴灌為4500 m3,這就意味著,在干旱地區,如果采用膜下滴灌技術,則現有的水資源可以使種植面積擴大一倍以上。

⑵、經濟效益

灌溉節水的主體是農民,而農民首先是以經濟利益為追求目標的。雖然農業節水是國家的戰略目標之一,但并不能簡單轉換或混同于農民目標。就用水而言,農民以方便、省力、省錢為原則,甚至寧愿大水漫灌也不去費錢、費事、費工地搞節水,除非節水的收益大于投入。如果不能增收,節水就不可能成為農民的目標和自覺行動。膜下滴灌技術的成功,正是得益于它給農戶帶來了切切實實的經濟效益。使農戶們由觀望和被動應用轉變為對膜下滴灌技術的主動追求。

近年來,學者們圍繞膜下滴灌技術的應用效益進行了大量的實證研究。一致認為,膜下滴灌技術具有顯著的經濟效益。嚴以綏等通過對石河子墾區121團、133團、142團和143團采用膜下滴灌種植棉花進行調研。結果表明,膜下滴灌除了可以改善作物的品質外,產量也有大幅度提高。其中,采用大田膜下滴灌技術的棉花,比常規灌溉每公頃增產384.75公斤,增幅達10.28%。籽棉價格按3.4元/公斤計,每公頃可增加產值1308.3元。扣除成本投入后,膜下滴灌每畝純收入為2921.55元,比常規灌溉增收1085.7元。膜下滴灌加工番茄平均畝產量增加1000公斤,增產率25.00%,每公頃增收達4477.50元。膜下滴灌技術的玉米,每公頃增產幅度達43.37%,收益增加3715.35元。膜下滴灌用于線椒生產,每公頃產量增加3195公斤(干),增產68.71%,每公頃純收入增加11608.50元。

傳統灌溉和現行的常規灌溉模式下,水資源浪費極大,只能保證有限的灌溉面積,因而影響了農業的效益。由于膜下滴灌技術顯著的節水效益,同樣數量的水源可使灌溉面積擴大近一倍,經濟效益自然得到了提高。據李豫新等學者對石河子墾區的家庭農場進行的調查,在常規灌溉模式下,一口水井只能供給200-300 畝棉田全周期灌溉所需,膜下滴灌模式下,則一口水井可保證種植棉花700畝。除節水外,膜下滴灌還帶來了整個耕作方式的變革,各種工程措施可為作物生長及時提供必需的水肥供應,作物的產量得以大幅度提高。在上述家庭農場,常規灌溉模式下畝產籽棉250公斤,膜下滴灌模式畝產籽棉則可達350公斤。比常規灌溉種植畝產籽棉高出100公斤,畝增產40%。盡管與常規灌溉相比,膜下滴灌器材的投入使種植棉花的成本要高出118.17元,但其畝利潤為319.27元,比常規灌畝利潤87.4元高出231.8元,是常規灌溉的近3倍。據計算,膜下滴灌的投資利潤率可達77。2%。家庭農場采用膜下滴灌技術種植棉花,不僅在第一年就收回了全部投資,還獲得了84480 元的純收入。

采用膜下滴灌技術,還可以節約水、肥、農藥、人力、機力的開支,也可產生一定的經濟效益。據對石河子墾區的統計,采用膜下滴灌技術后,水費、機力費、人工費、肥料費和農藥費分別比常規灌溉減少40.82%、20.66%、24.01% 、9.22%、7.27%,平均每公頃節支總額達1425元。

⑶、生態環境效益

膜下滴灌的生態效益,主要表現在以下幾個方面:

有抑制土壤次生鹽漬化的效果

在膜下滴灌條件下,鹽堿地采用膜下滴灌方式灌水時, 不斷滴入土體的水分對土壤中的鹽分有淋洗作用,并可將土體中過多的鹽分帶出主根區范圍,在作物主根系生長區形成一個鹽分濃度較低的淡化脫鹽區,為作物的生長提供了一個良好的水鹽環境。加之覆膜后由于邊界條件改變,土壤蒸發率大大減少,鹽分上行受到抑制,土壤返鹽率也隨之大大降低。如合理調整滴頭間距和滴水量,即可達到較好的洗鹽效果。

由此可見,膜下滴灌除了節水之外,也具有治理鹽堿化的功效。在此以前,鹽堿化一直除干旱缺水以外的困擾墾區農業發展的因素另一重要因素。為了改良鹽堿地,過去一般采用修建排水系統,并利用排水系統洗鹽、壓鹽的方法。這種傳統的作法不僅工程量大,而且必須消耗大量的水資源。而采用膜下滴灌系統后,在節水灌溉的同時,還可在耕作層形成有利于作物成長的低鹽區,自動產生治理鹽堿化的效果,且不需要修建排水系統而占用大量耕地,提高了土地利用率,減少了工程投資,可節省人力、物力和財力。

張建新等在從1998年-2000年的連續3年里,在石河子市炮臺試驗站進行了膜下滴灌改造鹽(化) 土荒地大田的觀測試驗,該實驗研究了膜下滴灌技術在含鹽29.08g/kg以上的重鹽堿荒地上種植棉花后的鹽分變化情況。觀測結果表明,由于灌水方式的改變,原有鹽堿地耕作層的鹽分含量呈逐年減少的趨勢。連續使用3年之后,土壤中0-30cm脫鹽率達46.1 % ,0-60cm 層的脫鹽率則達79.9 %,且有機質和速效氮、速效磷含量均有明顯增加。

在過去,墾區內含鹽量高的土地,經常被作為荒地棄置。這些土地幾乎無法正常種植,即使勉強種植,產量也很低。而近年來,121團場家庭農場采用膜下滴灌后,打破了這一“”,不僅使鹽分含量為6%-10%的鹽堿地里長出了棉花,而且單產很可觀。2000年以來,農五師在戈壁地廣泛地推廣運用膜下滴灌技術,目前已在戈壁地上建成2000 hm2 的膜下滴灌工程,成為種植戶脫貧致富的有效途徑。由于采用膜下滴灌,灌溉用水量大幅減少,原來地下水位下降的趨勢得以減緩。

改善農作物微觀生態環境

膜下滴灌直接把水分灌入作物根部、降低了濕潤面積, 減少了棵間蒸發, 改變了作物的農田生態小氣候, 使作物根系生長有良好的水、氣、熱生態環境。由于集成了覆膜技術,可保證苗期地溫明顯高于無膜時的地溫。這種增溫效應可有效地提高光合速率。經測試, 膜下滴灌比無膜滴灌近地面環境大氣溫度高2.5℃左右, 而比溝畦灌近地面環境大氣溫度高3.6℃左右。另一方面,膜下滴灌還大大減少了灌溉水的深層滲漏, 從而減少土壤剖面養分的淋失,有利于保持土壤肥力。以棉花為例,采用膜下滴灌后,棉花作物所需要的光、熱、水、氣、養分條件有了較大的改善,棉花生長發育速度加快,生育期延長7 天。121 團場家庭農場的耕地大多是生荒地或中低產田,采用膜下滴灌技術種植后,對抑制鹽堿、雜草和提高土壤肥力作用較大,使中低產田較短時間內可改良為高產田。

③、有利于防治病蟲害,改善作物品質

K.N.Tiwari等人發現,應用膜下滴灌的地塊,其雜草生長程度及蟲害、病害明顯低于使用溝灌和噴灌的地塊。這是因為,膜下滴灌是一個相對封閉的系統,不會因水溝灌和漫灌而導致大規模病害,這對減輕作物的病害極為有利。同時,隨水滴施內吸性殺蟲劑不會傷害天敵,簡便省工,安全可靠。另外,農藥和化肥的使用量比傳統灌溉大為減少,減輕了化肥和農藥對土壤的負面作用,因而不會對農產品構成嚴重污染。膜下滴灌技術系統將節水技術與農藝技術有效結合起來,使水、肥、藥同步進行,既節約投入,又提高了各要素的利用效率,從而減少了化肥和農藥在土壤中的殘留量。

在傳統灌溉模式下,由于濕度不穩定,忽干、忽濕,容易導致番茄發生多種病蟲害。而膜下滴灌模式下,濕度保持相對穩定,從而大大減少了病蟲害發生概率,改善了作物的品質。據統計,與常規灌相比,膜下滴灌條件下的番茄腐爛程度可降低15%~38%。

另外,據車萬國等人的研究,膜下滴灌用于煙葉生產,生產出的煙葉色澤好,含量高,品味香濃,提高煙葉等級,具有顯著的增收效果。

近年來,膜下滴灌技術應用于葡萄、甘蔗、臍橙、甜菜、洋蔥、土豆等作物,除產量提高之外,作物品質也有明顯改善。

參考文獻:

[1]山侖等,節水農業,暨南大學、清華大學出版社,2001年,第39頁。

[2]嚴以綏,膜下滴灌系統規劃設計與應用,中國農業出版社。第17-19頁。

[3]李援農、孫志武、何林望、馮東玲,膜下滴灌技術研究,西北農林科技大學學報(自然科學版),第29卷,第4期,2001年8月。

[4]蔡煥杰、邵光成、張振華,荒漠氣候區膜下滴灌棉花需水量和灌溉制度的試驗研究,水利學報,2002 年11期。

[5]顧烈烽,新疆生產建設兵團棉花膜下滴灌技術的形成與發展,節水灌溉,2003年第1期。

[6]張靜、任衛新、嚴健,番茄膜下滴灌綜合效益分析,節水灌溉,2004 年第1 期。

[7]何林望、屈英、陳林,新疆大田膜下滴灌技術研究與推廣,新疆農墾經濟,2002年第1期。

[8]石元春,農業節水中的盲區與亮點,科技日報,2002年6月18日。

[9]嚴以綏等,膜下滴灌技術對五種作物綜合效益分析,載嚴以綏、湯莉,《中國農業節水革命——新疆天業膜下滴灌技術的應用與發展》,中國農業出版社,2004。

[10]李豫新、湯莉,棉花膜下滴灌生產的技術經濟效益評價,農業技術經濟,2001 年第5 期。

[11]嚴以綏等,膜下滴灌技術條件下不同作物綜合效益分析與評價,課題研究報告,2003年5月

[12]顧烈峰,新疆生產建設兵團棉花膜下滴灌技術的形成與發展,節水灌溉2003年第1期

[13]李毅、王文焰、王全九,論膜下滴灌技術在干旱半干旱地區節水抑鹽灌溉中的應用,灌溉排水,第20卷第2期,2001年6月。

[14]張建新、石榮媛、王東、王麗玲、曹新成,膜下滴灌改造鹽(化) 土荒地大田試驗,新疆農墾經濟,2001年增刊。

[15]盧勇,戈壁地膜下滴灌技術應用,節水灌溉,2003 年第3期。

[16]張鑫、蔡煥杰、邵光成、張振華,膜下滴灌的生態環境效應研究,灌溉排水,第21 卷第2 期,2002年6月。

[17] Tiwari K. N. , Mal P. K. , Singh R. M., et al. Response of okra to drip irrigation under mulch and non-mulch conditions [J ]. Agricultural Water Management, 1998, 38 (2) : 91- 102.

篇8

【關鍵詞】農業;節水灌溉;問題;對策

我國新疆東部農業灌溉用水量是最多的,在總體水資源中占有很大的比例。因此,需要實施農業中的節水灌溉技術,這樣可以減少我國新疆東部用水緊張和工農業用水之間的供需矛盾。在節水灌溉技術中可以運用一些先進的技術設備,并采用一定的措施和管理方法,來提高對水資源的利用率。所以,需要改變傳統的農業灌溉方式,來合理、科學地運用水資源。

一、節水灌溉和節水灌溉技術

1、節水灌溉

節水灌溉就是通過最小的用水量來達到最大的產量,在節水灌溉中包括在灌溉中的節水措施以及提高農業用水效率的其他措施。

2、節水灌溉技術

在我國新疆東部運用的節水灌溉技術有:噴灌、滴灌、低壓管灌、節水型地面灌溉技術等等,首先是噴灌,通過運用管道把壓水傳到需要灌溉的區域,再利用噴頭把水分散成小水滴,讓這些水充分地灑入到田地中,在對田地間的作物進行灌溉。其次是是滴灌,滴灌是運用塑料管道將水通過大概約為10mm毛管上的孔口或者滴頭將水送入農作物的根部進行灌溉,這種方法適合用于果樹、蔬菜、經濟作物或者溫室大棚中,在一些比較缺水的地方也可以對大田作物進行灌溉。運用滴灌不僅可以節水、節肥、生工,還能保持土壤中的結構,改善品質和增產增效,同時也能夠控制濕度和溫度。第三是低壓灌溉,通過利用管道將水直接在田間進行灌溉,這樣在輸送的過程中減少水資源出現蒸發和漏水的現象。采用低壓軟管輸水灌溉的方式有利于提高水資源的利用率,這樣不僅可以節省水資源,還能節省物力、人力。最后是節水型地面灌溉,在一些比較平整的田間,不斷的改進灌水畦的規格,讓灌溉的區域更加地均勻,這樣來達到節水的目的。由于傳統的地面灌溉灌水不夠均勻,蒸發量也比較大,地面中的土壤也比較容易形成板層。

二、農業節水灌溉中存在的不足

1、節水灌溉的灌溉技術水平不高

就目前的狀況來看,灌溉水的利用率整體都比較低,和發展國家相比還存在一定的差距,在技術方面中也存在一些問題。首先是在噴灌技術中,由于噴頭和一些其他設備的型號和規格都比較小,設備的利用率不高,沒有較強的耐久性,在灌溉中噴灌的也不是特別的均勻,這些問題的出現都導致了噴灌技術的應用和推廣。其次是滴灌技術,滴灌的系統造價比較高。由于一些雜質、礦物質的沉淀會造成毛管滴頭堵塞,對滴灌的均勻度也不能夠更好的保證,這些都是目前大面積運用和推廣滴灌技術中存在的問題。雖然滴灌中也存在著相應的優點,但是,由于滴頭的流道較小,滴頭易于堵塞,而且滴灌灌水量相對比較小,這樣長期以來就容易造成鹽分積累等問題。

2、節水灌溉中的投入不到位

由于在節水灌溉中沒有資金的投入,就不會滿足節水灌溉的需要。農民的經濟條件也有一定的限度,沒有較高的資金投入能力,國家和相關的地方部門的補助也不是很多。

3、農戶的節水意識不夠

在農業的灌溉中很多都是采用的以電計量,由于水價比較低,一些農戶沒有較強的節水意識和節水觀念,也沒有意識到水資源缺乏將帶來的嚴重性,這就會造成農戶為了短暫的經濟利益而忽視了對水資源的保護意識,出現了一些浪費水資源的狀況。

三、加強節水灌溉發展的措施

1、加強對節水灌溉設備的研究

為了更好地在農業方面進行節水灌溉,就需要在節水灌溉技術方面也進行改進,不斷地借鑒國外的先進技術和經驗,來研究各種新的技術設備,提高節水灌溉技術的推廣和應用,讓節水灌溉技術持續發展。

2、加大節水灌溉技術的資金投入

由于農民的經濟有限,收入不高,國家和相關的政府部門需要加大對節水灌溉技術進行資金的投入,尤其是一些生態效益和社會效益并存的節水灌溉工程。通過多方面、多渠道的來籌集節水灌溉資金,讓節水灌溉技術更好的運用。

3、提高農戶的節水意識

為了讓節水灌溉技術更好地被應用,就需要加大對節水灌溉技術的宣傳,讓農戶意識到水資源的有限和緊缺的問題,同時也需要讓農戶知道節水灌溉帶來長遠的經濟效益,農戶也不斷地樹立節水意識,來促進節水灌溉更好的實施。

結束語

農業高效節水灌溉技術是一項系統、長期的任務,將傳統的灌溉技術向現代灌溉技術轉變不是短時間內就能完成的。因此,就需要加大節水灌溉技術的宣傳力度,提高農戶在運用節水灌溉技術中的節水意識,不斷研究新的節水灌溉技術設施,相關的政府部門需要對節水灌溉技術進行大量的資金投入,從而讓節水灌溉技術能夠持續發展。

參考文獻

[1]姚大慶,姜紅.節水灌溉技術的研究[J].科技信息,2010(17).

篇9

【關鍵詞】節水灌溉技術;農田水利工程;應用

1.我國農田水利工程高效節水灌溉中存在的問題

1.1對于水利工程高效節水灌溉的管理不夠完善

政府部門秉著“科學發展觀”的理念,提高了對節水灌溉工程的監督管理,對工程建設過程中存在的一些問題及時進行分析解決,這在一定程度上提高了工程建設的質量。但是在工程施工結束后很多部門就忽視了對節水灌溉工程的管理,也降低了工程在農業管理中的使用價值。

1.2針對農村節水灌溉工程規劃不合理

工程建設中設計是一項非常重要的環節,但是在節水灌溉工程的設計中部分設計人員沒有參考新時期農村發展的實際情況,更多的是依據以往的勘察資料開展相關設計工作,降低了節水灌溉工程的針對性和實效性,或是有一部分設計人員直接根據自身的工作經驗大膽進行設計,對勘察資料的利用率比較少,這種現象會直接影響農田水利工程節水灌溉工程的使用效果。

1.3農村種植結構有待進一步改善

在很多地方農民對于農作物的種植一直處于最傳統的觀念中,這種傳統的種植觀念無法真正發揮農田水利工程節水灌溉的作用,因此,相關部門應該幫助農民及時的轉變種植觀念。

2.節水灌溉技術的應用

2.1采用渠道防滲技術和管道輸水,減少輸水過程水量流失

在農業發展的很長時期內,農業的灌溉主要是利用挖土成渠的方式將水輸送到農田進行灌溉。在輸送的過程中,水資源會有滲漏和蒸發,造成灌溉用水的流失。據調查顯示,每年植物生產用水約有4,000億m3,輸送的水資源只有50%~60%被用于農田灌溉。因此,必須嚴格控制輸水環節的質量,采取合理的方案進行節水,節約農業生產的成本。

2.1.1渠道防滲

在水資源輸送過程中,渠道防滲材料的選擇是多方面的。在農田水利工程實際建設中,通常會采用漿砌塊石,干砌塊石,現澆混凝土護面以及混凝土預制面等混凝土護面可以減少80%~90%的滲漏損失,漿砌石可以減少60%~70%的滲漏損失。此外,塑料薄膜可以減少90%以上的滲漏損失,但是成本較高。在應用混凝土護面過程中如果渠道較小,可以選用U型的混凝土渠道,這樣有利于輸水流量的改善,減小過水斷面。

2.1.2管道輸水

在輸水過程中,水面蒸發和渠床雜草蒸發也會造成水資源的大量的損耗,可以采用管道輸水減少蒸發損失。農田灌溉采用滴灌、噴灌等技術時,則用高壓的輸水管進行地面灌溉,一般為300-1,200KPa,可以減少5%-10%水資源的浪費,水的利用率可以達到95%。

2.2先進的節水灌溉方法的應用

2.2.1噴灌技術

噴灌技術是噴灑灌溉技術的簡稱,該技術是目前農田節水灌溉的主要技術。它通過水泵、動力機等動力設備將水加壓,并通過具有一定高度的噴灌設備利用自然落差將水灌溉到其所覆蓋的區域地段。噴頭將水噴灑到空中,使水在空中分散成細小的水滴落到所灌溉的地面上,其不僅能夠實現節約水資源,還能夠使灌溉變的更加均勻,從而使農作物都能夠得到灌溉。根據噴灌設備的靈活性程度可以將噴灌技術分為固定式、半固定式和移動式三個類型。其類型不同應用的范圍也不盡相同。固定式噴灌設備除噴頭以外,其余部分都不能動,該設備適用于農田范圍較大的地區;半固定式噴灌設備除噴頭可以移動以外,噴頭支管也可以移動,相對于固定式噴灌設備而言,其機動性相對較好,適用于灌溉范圍較大的農田區域;移動式噴灌設備所有部分均能夠移動,三者之中其機動性最好,更適用于山區或灌溉環境相對惡劣的農田地區。

2.2.2微灌技術

微灌是通過管道系統將水輸送到灌溉地段,利用安裝在末級管道上的灌水器,將作物所需的水以小流量,均勻地直接輸送到作物根部附近土壤的一種灌溉技術。與傳統的地面灌相比,微灌是以較小的流量濕潤作物根部區域的部分土壤,屬于局部灌溉。微灌技術作為現代最重要的節水灌溉工程技術之一,具有顯著的節水、節地、節能、省工、增長、適應性強、保持水土和提高作物品質等優點。根據灌水器出水形態,微灌一般分為滴灌、微噴灌和小管出流灌等類型。其中滴灌是利用滴頭、滴灌管(帶)等灌水器,以滴水或細小水流的方式,濕潤作物根區附近部分土壤的灌水技術,滴頭流量一般不大于12L/h;微噴灌是利用微噴頭、微噴帶(管)等灌水器,將壓力水以噴灑狀的水流型式噴灑在作物根區附近土壤表面的一種灌水方式,常用微噴頭流量為20~240L/h;小管出流灌是利用穩流器穩流和小管分散水流,以小股水流灌到土壤表面的一種灌水方法,流量與微噴灌相當。

2.2.3渠道防滲灌溉技術

渠道防滲光該技術是我國農業灌溉使用最廣泛的技術,其也是我國節水灌溉技術研究的主要技術措施。傳統渠道灌溉技術水分流失占所灌溉水量的50%以上,水資源浪費嚴重。渠道防滲灌溉技術是在傳統渠道灌溉技術的基礎上,應用防滲水材料來實現降低水量滲漏損失,提高渠道內水資源的利用系數的目標。目前根據防滲材料可以將渠道防滲灌溉技術分為塑料薄膜防滲、磚襯砌、混凝土襯砌以及瀝青護面防滲等多種類型。

3.節水灌溉技術在農田水利工程中應注意的問題

3.1節水灌溉技術的選用要因地制宜

農田的水土條件不同與農作物的類型不同,所選用的節水灌溉技術也是不相同的。節水灌溉技術的選用要因地制宜,符合農作物的特點以及農田的水土條件。在應用農業節水灌溉技術的過程中,對于產出效益不高的大田糧食作物,應該采用以地面灌溉為主的節水灌溉技術。并且還要加強對于膜壟溝灌技術等投資較小的技術的推廣和應用。在條件比較好的狀況下,農田水利工程中可以選擇噴灌技術或是滴灌技術等需要較高投資的節水灌溉技術。

3.2要依據農作物的種植結構的調整確定節水灌溉技術的選用和變化

調整農業種植結構就是擴大林草的種植面積壓縮耕地種植面積,擴大經濟作物的種植面積減少糧食的種植面積,以及擴大耗水較低作物的種植面積減少耗水高農作物的種植面積,以此來選擇和確定節水灌溉的技術,保證單位用水量的農作物的經濟效益和產出。

3.3重視對節水灌溉工程的管理

加強對農業節水灌溉工程的管理,是提高灌溉工程使用效率的一種有效措施。當前我國存在一種普遍現象,就是在節水灌溉工程的建設前期各部門的重視程度都很高,并且會親臨現場實施指導工作,但是在工程建成后相關部門就疏忽了對工程的管理。針對這種情況相關管理部門應該提高認識,轉變工作態度,根據節水灌溉工程管理的需要制定科學的管理制度,并成立專門的管理機構安排專人定期對節水灌溉工程進行監督管理,及時發現工程項目在使用過程中產生的一些問題,安排專人進行檢修,最大程度的提高農村節水灌溉工程的使用效率。

4.結束語

綜上所述,在新農村的建設過程中,相關部門應該重視對農田水利工程高效節水灌溉的發展,利用各種先進的科學技術對節水灌溉工程進行改進,設計人員在設計階段既要參考勘察資料也要了解當地的實際情況,相關管理部門應該提高對積水工程的管理,最大程度的發揮節水灌溉工程在我國農業發展中的作用。 [科]

【參考文獻】

篇10

關鍵詞:節水灌溉技術;技術模式;分析

中圖分類號:S275 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160532044

1 節水灌溉技術

將已送到田頭的灌溉水均勻地分布到作物根系活動層中的過程就是田間配水的實現過程,就是灌水方法。灌水方法包括地面灌溉、噴灌、微灌和地下灌溉4種[1]。首先是地面灌溉。作為最傳統的灌水方法,它的節水性能還需進一步提升。為了達到較理想的節水效果,需要對溝、畦規格、入畦流量,改水成數這些灌水技術要素進行優化。經試驗,“小畦短溝畦”是優化灌水技術要素的一項重要標準。除了優化灌水技術要素之外,淘畦灌水工具的應用也至關重要。目前較先進的溝畦灌水工具是虹吸管、閘門孔管。

2 節水灌溉工程技術模式

由于各個地區的水資源條件、氣候土壤地形條件以及社會經濟發展水平不一致,所以,應用的節水灌溉工程技術模式也不相同。以下是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

對于供城市居民消費的蔬菜、花卉等價格高的作物,會通過保護地栽培來實現。它以人為地創造適于作物生長發育的環境條件為方式達到作物優質、高產和高效的目的。這種設施農業栽培一般會出現在郊區,所采用的節水灌溉技術是滴灌。其工程技術模式除了涵蓋水源工程、日光溫室之外,還包括水泵、控制設備、施肥設備、輸水管道、灌水器等。其中,設施農業節水灌溉工程技術裝備應符合我國內的土地資源現狀。目前,城郊設施農業節水高效工程技術模式需要解決3個方面的問題:為了提高設施農業用的節水灌溉設備的可靠性和耐久性,需尋找適合普通溫室應用的成套微灌設備的材料配方和生產工藝;尋找適用微灌設備施肥的先進技術和裝備,為發揮微灌設備在設施農業應用中的優勢做基礎準備;為了在灌溉過程中發揮最大的水肥綜合效益,對設施農業各種作物在各個生育期使用的可溶性肥料進行深入研究。

2.2 純井灌區生態農業節水灌溉工程技術模式

純井灌區生態農業節水灌溉工程技術模式的應用存在2個方面的問題,分別是地下水位逐年下降、生態環境惡化。為了改善這種現狀,需要以生態要求可供給的地下水開采量為基準確定灌區內的作物灌溉用水量。除了達到這一項要求之外,還需要達到對全部灌溉面積上的作物實行充分灌溉的要求。為此,可通過減少灌溉面積,采用傳統充分灌溉方法予以解決,或者通過維持原來的灌溉面積,采用非充分灌溉方法予以解決。在高效節水灌溉技術方面,針對大田作物、經濟作物分別采用低壓管道輸水灌溉、微灌的方法。

2.3 引河補源渠井結合灌區節水灌溉工程技術模式

渠井結合灌溉適用于小型河道較多地區。其中在灌區上游用引河水灌溉,下游用井水灌溉是其中一種形式,灌區內同一地塊既用河水灌又用井水灌是另一種形式。前者采用渠灌、井灌2套灌溉工程系統,后者共用一套灌溉工程系統。在小型河道較多地區發展節水灌溉時,為了減少渠道輸水損失和田間灌水損失,可通過渠道防滲、先進的灌水技術來處理。

除了上述3種節水灌溉工程技術模式之外,還有一種就是水庫灌區自壓管道輸水灌溉工程技術模式[2]。這種模式采用自壓管道輸水灌溉工程技術解決各水庫周邊灌溉水源緊缺的問題。但是針對管材選用、施工技術、渠管聯接、防淤積等一些技術問題還需要進一步分析和解決。

3 結束語

綜上所述,目前存在的節水灌溉工程技術模式有城郊設施農業節水高效工程技術模式,純井灌區生態農業節水灌溉工程技術模式,引河補源渠井結合灌區節水灌溉工程技術模式以及水庫灌區自壓管道輸水灌溉工程技術模式。而水灌溉技術的應用是使灌溉管理更加科學和精確的基礎保證,因此,需深入研究。

參考文獻