【摘要】早些年,灌溉的主要功能就是要求輸送灌溉水源到田間,通過(guò)排水排去多余的暴雨水量,主要目標(biāo)是為農(nóng)業(yè)作物的生產(chǎn)服務(wù)。當(dāng)前我國(guó)主糧稻米生產(chǎn)足夠供應(yīng)國(guó)內(nèi)所需,農(nóng)田水利設(shè)施居功致偉。然而,灌溉用水的用電量逐年猛增的同時(shí)灌區(qū)范圍卻有限,同時(shí)容易因各種技術(shù)原則性技術(shù)?不到位引起灌溉管渠的破裂。因此,本文對(duì)發(fā)展節(jié)水灌溉的原則性技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行綜述,以期在節(jié)能節(jié)水的前提下達(dá)成最高的輸水效能。
【關(guān)鍵詞】節(jié)水;灌溉;原則;技術(shù)
灌溉是人類(lèi)最早進(jìn)行的農(nóng)田作業(yè)之一,灌溉形式是多樣的,如埃及尼羅河經(jīng)常性的河水暴漲導(dǎo)致周邊的耕地?fù)碛蟹饰滞寥滥軌蛟杏黾Z食也是另外一種灌溉方式,灌溉目的主要是提供作物養(yǎng)分、溶解肥料與土壤的養(yǎng)分,達(dá)到增加產(chǎn)量、增進(jìn)質(zhì)量的目的。灌溉目標(biāo)、土壤種類(lèi)、田區(qū)面積及水量等條件方式?jīng)Q定了灌溉效果的不同。
1.發(fā)展節(jié)水灌溉的必要性
我國(guó)大部分地區(qū)的灌溉方式比較粗放,在田間輸水渠道均為土渠。由于城鎮(zhèn)化變遷快速,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)逐漸衰減,從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人口銳減,其年齡又趨于老齡化,再加上灌溉管理作業(yè)上的疏忽及渠道斷面年久失修,其輸水的功能逐漸消失,造成水資源不必要的浪費(fèi)。我國(guó)的農(nóng)用地面積96.82億畝,年灌溉需水量相當(dāng)大,相對(duì)而言其損失率也很可觀,如果能有良好的灌溉輸水設(shè)施,不但能節(jié)省水資源,也可提升灌溉效率及提高農(nóng)作物生產(chǎn)量,使農(nóng)業(yè)更具有競(jìng)爭(zhēng)力。
2.目前節(jié)水灌溉存在的問(wèn)題
2.1 輕視節(jié)水灌溉工程建設(shè)
由于房地產(chǎn)業(yè)的畸形增長(zhǎng),農(nóng)田不斷的被改作商住樓用地,其產(chǎn)值凌駕于農(nóng)業(yè)之上,土地漸漸的增值,以往的農(nóng)地變成了建設(shè)用地,原本抽水機(jī)位置的農(nóng)民不再有灌溉的需求,就要求抽水機(jī)需遷移至其它位置,而抽水機(jī)只好被迫遷移至地勢(shì)較低的地區(qū),形成了水必須往高處送的現(xiàn)象,使得原本共享的水溝變得無(wú)法灌溉。節(jié)水灌溉也因農(nóng)業(yè)缺乏重視遇到了財(cái)務(wù)困難,為改善損失量及提升灌溉效益應(yīng)將土渠鋪設(shè)成混凝土管道,通過(guò)管道灌溉由水源取水至干線,從干線、支線、分線輸送,至田間以供農(nóng)作物所需。但這樣的工程在積貧甚深的貧困地區(qū)愈加的無(wú)法展開(kāi),只有少數(shù)地區(qū)采用了管道形式輸水,無(wú)法保證現(xiàn)代化的農(nóng)田水利設(shè)施,就無(wú)法滿足農(nóng)民取水、蓄水、輸水、配水的需求。
2.2 土壤含水量檢測(cè)不到位
土壤含水量隨著不同深度、時(shí)間改變,土壤含水量是影響農(nóng)業(yè)灌溉效率與水土流失的重要因素。灌溉是要補(bǔ)足作物缺乏水分,土壤含水量情況的影響因子復(fù)雜,所以沒(méi)有特定模式可用于任何土層,是水資源利用管理的重要依據(jù),但是如何控制土壤水分含水量多寡,需要檢測(cè)使用儀器檢測(cè),如利用水分張力方式的土壤張力記錄儀等。但這些儀器的檢測(cè)并不到位。
三、提高節(jié)水灌溉效率的原則性技術(shù)建議
(一)采用水稻強(qiáng)化體系
水稻強(qiáng)化體系(SRI)規(guī)定使用幼苗,種植密度降低及減少灌溉及利用機(jī)械除草管理,為優(yōu)化水稻產(chǎn)量及減少投入成本的方式。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)證明與評(píng)估后,SRI種稻方式的產(chǎn)量與用水量都勝于傳統(tǒng)種稻方式。能夠減少用水量也能達(dá)到產(chǎn)量不減反而增加。經(jīng)過(guò)礦物肥料與有機(jī)肥料實(shí)驗(yàn)后,水稻種植密度以SRI種植行寬30 cm × 30cm比種植行寬為25cm × 25cm土壤的肥更好,肥料使用有機(jī)肥與礦物肥料結(jié)合更能使水稻產(chǎn)量增加,利用干濕交替種植方式取代傳統(tǒng)水資源管理方式灌溉水稻,加大生產(chǎn)率、周邊環(huán)境影響、節(jié)水效益、水分生產(chǎn)效率、苗齡及種植間距的管理,有效降低病蟲(chóng)害和水稻發(fā)病率、生長(zhǎng)周期及降低水倒伏發(fā)生率。
(二)基于節(jié)水理念重新規(guī)劃灌溉方案
在不同條件下,灌溉用水量之差異性及提供區(qū)域水資源規(guī)劃與管理,進(jìn)而在田區(qū)如果能夠讓水分均勻分布以可以達(dá)到水分使效率灌溉方案應(yīng)將農(nóng)地整體重新規(guī)劃,灌溉與排水設(shè)計(jì)分明,灌溉土地分割整齊,有效分配灌溉用水,使得灌溉面積及灌溉渠道也大為增加。輸水管道分為明渠與暗渠,其中排水明溝多為土溝、混凝土矩形邊溝、擋土墻、渡槽等形式,暗渠有管渠,鋼筋混凝土管渠(箱涵),倒虹吸等類(lèi)型。排水主要目標(biāo)在于排除多余水量,暴雨排洪是其主要功能,故無(wú)防漏的必要,堤防安全及防止沖刷,防止堵塞應(yīng)為排水設(shè)計(jì)基本要求,以砌石堤岸植栽于兩岸等水土保持法可足以達(dá)到安全目的。洪水量比較多的區(qū)域,打樁堆石等護(hù)堤方法也可使用。
在不同的輸水設(shè)施下,灌溉水分損失率在同樣的面積是不同的,因此使用不同的灌溉輸水管道設(shè)施,其每年的灌溉用水量也是大為不同,應(yīng)基于節(jié)水效能的原則進(jìn)行選擇。
生物多樣性可有效的改善農(nóng)田水利,灌排水與生物多樣性有直接聯(lián)系。生物種類(lèi)豐富,則水中藻類(lèi)、浮游動(dòng)物豐富,水中魚(yú)蝦就有餌料,自然魚(yú)蝦豐富,岸邊有樹(shù)林,水中有魚(yú)蝦、昆蟲(chóng),鳥(niǎo)類(lèi)就聚集,而兩棲類(lèi)也可自由來(lái)回水陸兩域,在如此環(huán)境下,水域、陸域的動(dòng)植物可延續(xù)生長(zhǎng),互補(bǔ)利用。水路平面應(yīng)盡可能維持彎曲形狀,水路彎曲就會(huì)自然形成水路深淺不平,流速就有快慢區(qū)域,水路縱斷面要讓生物有能上下游來(lái)回自由渠道,如在水路中間施設(shè)阻隔生物上下回游的攔河堰,務(wù)必以多段矮壩型,利用緩坡及使用多孔質(zhì)材料使兩棲類(lèi)便于在水陸兩域自由來(lái)回,利于昆蟲(chóng)類(lèi)生息。
(三)基于節(jié)水節(jié)能理念進(jìn)行工程施工
細(xì)致的調(diào)查工程材料及項(xiàng)目單項(xiàng)成本,計(jì)算出各形式輸水設(shè)施每米鋪設(shè)所需的費(fèi)用,選擇性價(jià)比較高的輸水設(shè)施。工程管道鋪設(shè),主要考慮到管道成本、搬運(yùn)方便性、加工容易度及管道的適用性等,必須選用最適合渠道輸水的管材。當(dāng)渠道工程施工進(jìn)行工地開(kāi)挖時(shí),往往一開(kāi)挖時(shí)就有地下水流滲出,尤其在雨季時(shí),其現(xiàn)象更為明顯,即使使用抽水設(shè)備其效果也不佳,此現(xiàn)象也嚴(yán)重影響到工程質(zhì)量。另外施工時(shí)因工地泥濘,車(chē)輛及人員進(jìn)出不易,造成施工上的人力成本提高,在混凝土澆置后,地下水不斷的滲出也影響渠道及混凝土強(qiáng)度,造成工程質(zhì)量較差。如果此輸水形式改成預(yù)鑄式加工工藝,即可改善明渠施工上的困難。
在平原地形,地形較緩的地區(qū),管道使用重力式輸水之效果有限,需使用動(dòng)力式加壓,并采用封閉式管道形式,在工程成本及管理維護(hù)上必然增加。為使灌溉作業(yè)順利,并擴(kuò)大灌溉范圍及減少工程費(fèi)用,建議在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)置浮閥,采用半封閉式管道形式,根據(jù)適當(dāng)?shù)匦闻浜鲜┯茫纳乒艿垒斔省?/p>
明渠和管道在施工完竣之后,每年所需花費(fèi)在維護(hù)及人力費(fèi)用,以及農(nóng)民在使用輸水設(shè)施時(shí)優(yōu)點(diǎn)及所受到的限制也應(yīng)該考慮。
4.結(jié)論
農(nóng)業(yè)是我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展新方向,也是世界各先進(jìn)國(guó)家農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的大方向,農(nóng)田灌溉排水應(yīng)以促進(jìn)生產(chǎn)為目標(biāo),做到維護(hù)美好生活環(huán)境,并促進(jìn)生態(tài)平衡。
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