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        農(nóng)田高效節(jié)水灌溉工程措施探討

        2014-10-21 18:08:49黃明蕾
        基層建設(shè) 2014年8期
        關(guān)鍵詞:工程措施節(jié)水灌溉高效

        黃明蕾

        海南華威水利設(shè)計(jì)咨詢有限公司 570203

        摘要:要發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè),工程技術(shù)措施是必要手段。因此,只有推廣節(jié)水灌溉的相關(guān)技術(shù),結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況發(fā)展節(jié)水技術(shù)應(yīng)用,減少不必要的損耗,提高水資源的利用率,從措施上解決農(nóng)業(yè)節(jié)水的相關(guān)問(wèn)題,達(dá)到全方位節(jié)水的目標(biāo)。本文將對(duì)農(nóng)田高效節(jié)水灌溉工程的有關(guān)措施展開(kāi)探討。

        關(guān)鍵詞:農(nóng)田;高效;節(jié)水灌溉;工程措施

        一、渠道防滲技術(shù)

        渠道輸水是廣泛采用的傳統(tǒng)輸水方式。這種方式水資源損失較大,總體利用率不高,損失能占到輸水總量的50%~60%,一些土質(zhì)較差的渠道滲漏損失可達(dá)80%左右,是灌溉水損失的主要方面。因此,加強(qiáng)渠道防滲是渠道輸水實(shí)現(xiàn)節(jié)水的必要措施。采用渠道防滲相關(guān)技術(shù)后,將會(huì)有效減少在輸水過(guò)程中的滲漏、合理控制地下水位、大幅提高渠道水資源利用系數(shù)。

        防滲襯砌的主要材料有灰土、水泥土、混凝土、瀝青混凝土、砌石和復(fù)合土膜料等,相應(yīng)的渠道防滲方法有土料壓實(shí)防滲法、三合土料護(hù)面防滲法、混凝土襯砌防滲法、瀝青護(hù)面防滲法、石料襯砌防滲法、塑料薄膜防滲法等。

        由于渠道防滲適用于全部的灌溉土渠,所以選擇恰當(dāng)?shù)姆罎B技術(shù)措施就成了關(guān)鍵,一般的選擇原則有4點(diǎn):防滲效果較好,減少滲漏值一般應(yīng)多于50%;因地制宜,就地取材,施工簡(jiǎn)便,造價(jià)低廉;壽命長(zhǎng),具有足夠的強(qiáng)度和耐久性;能提高渠道的輸水能力和抗沖能力,減少斷面面積。

        二、低壓管道輸水技術(shù)

        低壓管道輸水灌溉簡(jiǎn)稱“管灌”,是利用低壓輸水管道將水直接輸送到田間農(nóng)作物,在輸送工程中減少蒸發(fā)損失和滲漏的技術(shù)。低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)大部分由水源、水泵和動(dòng)力機(jī)、連接保護(hù)裝置、輸水管道、給配水裝置還有其附屬設(shè)備組成。

        利用管道取代渠道輸水方式,可以在很大程度上減少水資源在輸送過(guò)程中的損耗,提高輸水效率,輸水效率達(dá)95%以上,比采用了渠道防滲技術(shù)的輸水方式,在輸水效率上還要提高10%~30%。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)階段水資源比較匱乏,地下水嚴(yán)重超采的實(shí)際情況,應(yīng)大力發(fā)展,全面普及管道輸水技術(shù),降低水資源輸送環(huán)節(jié)的損耗。

        三、噴灌技術(shù)

        噴灌是利用管道、水泵、動(dòng)力機(jī)等專門設(shè)備把水加壓或利用水的自然落差將有壓水送到所需灌溉的地區(qū),通過(guò)噴頭把水流散成細(xì)小的水顆粒,均勻地散布在農(nóng)作物上進(jìn)行灌溉。噴灌系統(tǒng)有3種形式:固定式,即組成噴灌系統(tǒng)的各部分設(shè)備都是固定不動(dòng)的,其優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)單便利、生產(chǎn)效率較高、占地面積較少、容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等;移動(dòng)式,即噴灌系統(tǒng)的動(dòng)力機(jī)、水泵、管道、噴頭等部分都可以移動(dòng),其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,所需資金少,機(jī)動(dòng)靈活、設(shè)備利用率高等優(yōu)點(diǎn);半固定式,即噴灌系統(tǒng)除噴頭和裝有很多噴頭的支管可在一定范圍內(nèi)移動(dòng)外,其余部分固定不動(dòng),支管與輸水總干管常用給水栓連接,其特點(diǎn)介于固定與半固定系統(tǒng)之間。

        噴灌有明顯的節(jié)約用水、降低勞動(dòng)力成本、節(jié)約耕地、對(duì)地形土質(zhì)要求小,灌水較為均勻和增加產(chǎn)量等優(yōu)勢(shì)。在灌溉大田作物、經(jīng)濟(jì)作物、蔬菜、園林草地等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。與采用傳統(tǒng)土渠輸水的地面灌溉相比,灌溉節(jié)水40%左右,糧食作物增加產(chǎn)量15%~25%,經(jīng)濟(jì)作物增加產(chǎn)量15%~30%,蔬菜增加產(chǎn)量2倍左右。

        四、地面灌溉

        地面灌溉是最古老、最常見(jiàn)和應(yīng)用最廣的灌溉方法,灌溉水引入農(nóng)田后,在重力和毛細(xì)管作用下滲入土壤,田間工程設(shè)施簡(jiǎn)單,不需能源,易于實(shí)施。由于我國(guó)水資源和能源短缺、經(jīng)濟(jì)實(shí)力不足、技術(shù)管理水平較低等原因,推廣發(fā)展節(jié)水型地面灌溉技術(shù)是節(jié)水灌水技術(shù)的關(guān)鍵。

        根據(jù)灌溉水滲入土壤的方式,傳統(tǒng)的地面灌溉可分為4種:畦灌,從末級(jí)灌水渠將水引入畦田中,灌溉水在畦面上以薄層水流形式在重力作用下沿畦長(zhǎng)方向流動(dòng),向土壤中垂直入滲浸潤(rùn)土壤;溝灌,從末級(jí)灌水渠將水引入灌水溝中,灌溉水在溝中沿溝長(zhǎng)方向流動(dòng),部分水靠重力作用和土壤毛細(xì)管作用通過(guò)溝壁浸潤(rùn)土壤;格田灌溉,從末級(jí)渠道將水引入用土埂圍成的格田,并保持一定深度的水層,靠垂直入滲徑潤(rùn)土壤;漫灌,只有簡(jiǎn)單的土埂,引水入田后,任水漫流滲入土壤。各種地面灌水技術(shù)的適用性不同。對(duì)于密植作物,一般應(yīng)選用畦灌;對(duì)于水稻或沖洗改良鹽堿地,可選用格田淹灌;而對(duì)寬行作物則適宜選用溝灌;漫灌適用于灌溉天然草場(chǎng)或引洪淤地。

        若改進(jìn)傳統(tǒng)的地面灌溉,進(jìn)行隔溝交替灌溉或局部濕潤(rùn)灌溉,可以有效降低棵間土壤蒸散發(fā)占農(nóng)田總蒸散發(fā)的比例,使田間土壤水的利用率得到顯著的提高,還可以較好的改善作物根區(qū)土壤的通透性,有利于根系利用深層土壤儲(chǔ)水。

        五、膜上灌

        膜上灌是指在作物行間鋪蓋的塑料薄膜上行水,水流從薄膜上的小孔下滲以浸潤(rùn)作物根部土壤的一種節(jié)水灌溉方法。地膜栽培和膜上灌結(jié)合使用,其優(yōu)點(diǎn)是可以節(jié)約用水、保持肥效、增加地溫、抑制雜草和促進(jìn)作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、早熟及灌水質(zhì)量高等。實(shí)踐表明,采取膜上灌水技術(shù)比常規(guī)溝灌節(jié)水50%左右,增產(chǎn)5%~50%不等。在我國(guó)北方缺水地區(qū)適合大面積推廣使用這種具有中國(guó)特色的灌水技術(shù)。

        六、坐水種(點(diǎn)水灌)

        坐水種指在干旱嚴(yán)重和缺水地區(qū),挖穴下種時(shí)灌少量水以保證作物出苗的一種節(jié)水灌溉方法。在生產(chǎn)實(shí)踐中,可以利用坐水種單體播種機(jī),使開(kāi)溝、澆水、播種、施肥和覆蓋土1次完成,適合有小水資源的旱地農(nóng)業(yè)區(qū)。實(shí)踐表明,玉米坐水種,1kg可節(jié)水900m3,節(jié)電100kW·h,增產(chǎn)幅度15%左右,增收幅度20%~30%。

        七、微灌技術(shù)

        微灌是一種新型的高效用水灌溉技術(shù),包括滴灌、微噴灌、涌泉灌和地下滲灌。微灌可以有效提高水的利用率,比噴灌節(jié)水15%~20%,比地面噴灌節(jié)水50%~60%。微灌普遍適用于各種土壤,在干旱缺水的地區(qū)具有好的發(fā)展前景。

        結(jié)語(yǔ)

        農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)體系的建設(shè)是從輸水到灌溉環(huán)節(jié)的全面建設(shè),保證水資源在每個(gè)環(huán)節(jié)的高效使用,提高利用效率,保證農(nóng)作物生產(chǎn)的高效。它是由水資源、工程、農(nóng)業(yè)、管理等環(huán)節(jié)的節(jié)水技術(shù)組成的綜合技術(shù)體系。科學(xué)地運(yùn)用這一技術(shù)體系,可有效的提高農(nóng)用水資源的整體利用率、增加單位面積和總體面積農(nóng)作物的產(chǎn)量,提高綜合效益,促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

        參考文獻(xiàn):

        [1]楊飛.農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉發(fā)展思路初探[J].水利科技與經(jīng)濟(jì),2012,11:78-79.

        [2]李長(zhǎng)偉.高效節(jié)水灌溉與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展[A].中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、貴州省人民政府.第十五屆中國(guó)科協(xié)年會(huì)第18分會(huì)場(chǎng):農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境保護(hù)與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研討會(huì)論文集[C].中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、貴州省人民政府:,2013:5.

        [3]胡佳.基于高效節(jié)水理念下農(nóng)田灌溉工程建設(shè)[J].河南科技,2014,03:200.

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