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试析农田灌溉过程渗灌技术的应用

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摘要 本文对渗灌技术在农田灌溉中的优缺点进行了研究和分析,详细的阐述了渗灌系统的使用原理、结构组成及技术要求的确定,让渗灌技术更好地运用在农田灌溉中,并以鲁南地区为例,介绍了渗灌技术的使用原理和要求。

关键词 农田灌溉;渗灌技术

中图分类号 275 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)122-0171-01

水利是农业的重要命脉,在我国比较干旱的地区尤为重要,这些地区水资源缺乏,缺少先进的灌溉技术,成为农业发展的一种阻碍,是急需解决的问题。在需求和压力下,在农田灌溉的过程中应用和推广渗灌技术,不但可以节约大量的水资源,还可以使农业经济收益最大化。

1 渗灌技术

渗灌通俗的说就地下灌溉,它是经过把地下管道铺设在地下合适深度的渗水管中的灌溉水,将借助于土壤中毛管的吸水作用,对土壤进行浸润。

1.1 渗灌技术优缺点

渗灌技术优点是节水保水,与传统的地面灌溉相比,渗灌比地面灌溉节约四分之三的水资源,可以缓解传统的地面灌溉水资源短缺的问题;对农田使用渗灌技术后可以保持土壤的疏松状态,不破坏土壤结构,土壤表面不会产生板结,能为农作物提供良好的水分;土壤地表湿度低,可以有效的减少地面水分蒸发;管道埋在地下,能够减少占地;能够减少植物病虫害和杂草生长;渗灌系统的压力低,水流小,可以减少动力消耗,节约能源。缺点:土壤表层的适度比较差,对幼苗生长和种子发芽不利;投资的成本高;容易造成深层渗漏。现在使用的渗灌技术主要有两种地下水侵润灌溉和地下渗水暗灌。

1.2 渗灌原理

在具有均质土的渗灌条件下,经过移运对土壤中的水分扩散,随着时间的增长,土壤中的湿润土壤范围会慢慢地呈现扁圆形。在灌水的初期,因水流会受到土壤本质的主导,重力势能会非常小,所以在渗水管的附近,水流的渗透速度大致相同,导致土壤的侵润面呈现圆形。但是经过长时间的渗透,在重力势能的推动下,速率在不断地增大,导致湿润土壤范围呈现扁圆形,跟随时间的增长,呈现的形状就会越来越扁,在这种形状的土壤中,距离渗水管近的,含水率就越大,有的时候可以达到饱和,在土壤含税区内会呈现梯度含水率。均质土壤渗灌的时侯,避免不了呈现出扁圆形浸润区,此时,因为下层土壤水分会严重超标,造成深层严重渗漏。因此,要把人工设置的隔水层放在透水管下,有利于土壤渗灌浸润更加明显的效果。

2 渗灌系统的组成和结构

渗灌一般由输水部分、水源工程、渗水器和首部枢纽组成。渗水器是埋在地下,之主要的灌水器件。输水部分具有的作用是和水源工程连接,并把灌溉水传送到田中的渗水器,它的结构是暗渠或地埋管,也能使用明渠。渗水器的分类是根据供水的不同,分为有压力和无压力两种。采用有压力渗水器时,渗水器内部注满水,呈现出压力状态,经过渗水器向土壤渗入灌溉水,不是开土壤自身的吸水能力,是通过有压渗水器向土壤中扩散,湿润范围比较大。在采用无压时,渗水器里面的水深通常为管直径的一半,灌溉水的扩散是依靠土壤自身的吸水能力,对土壤的湿润范围比较小。

3 渗灌系统的技术要素

管道式的神官系统技术要素主要有:管道间距、管道深度、管道长度、管道的坡度、灌水定额。渗水管的设置一般是根据农作物种类和土壤条件,进行试验确定,可以参考一部分地区和国家的数据

3.1 管道的深度

渗灌管道埋设的深度应能让灌溉水凭借毛管的作用上升对农作物根系土壤进行充分的湿润,并要让渗透最小。所以管道的深度埋设取决于农作物的种类和土壤的性质,通常粘性土的埋设深度比较大,沙性土的埋设深度比较小,另外还要对管道的抗压能力和耕作的要求进行考虑,不至于机械设备在上面行走而在成管道损坏,目前,大部分地区的埋设深度通常为四十到六十厘米。

3.2 灌水定额

采用渗灌技术进行灌溉时,灌水量要满足相邻两管之间的土壤得到充足的湿润,要以深层渗漏现象不发生为根据,通常情况下要经过田间的试验来确定。

3.3 管道间距

在进行渗灌时,渗灌水的横向扩散距离大小主要受供水的压力和土壤的性质影响,土壤颗粒越细,灌溉水的扩散距离越大,这种情况管道的间距就可以扩大,为了确保土壤均匀湿润,相邻的两条管道之间的侵润曲线,应该有一部分重叠的地方,在沙性土壤中管道间距比较小,粘性土壤比较大,管道中灌溉水的压力越大,管道间距就比较大,可以达到五到八米,在无压是一般在两道三米之间。

3.4 管道长度

管道的长度应该和它对应的坡度相适应,保证首尾范围内的土壤均匀湿润,渗漏现象小,它与流量的大小和毅力情况等方面都有关系,一般在无压的情况下,使用的是八十到一百二十米,有压是一百五十米到二百米。

4 渗透系统在鲁南地区的运用

鲁南地区地理位置处在温带季风气候区,是属于季节性降雨,降雨量分配的不是很均匀,鲁南地区的地形以低山丘陵为主,造成了土壤水分严重的分配不均匀,所以。该地区的含在情况是长期存在的。据历史统计,该地区平均九年左右就会发生一次旱灾,严重的影响了农作物的生长,以及农业经济。渗灌技术在鲁南局部地区试验使用,并取得了良好的成绩。根据技术人员对该地区的土壤探究分析,采用了渗灌技术,良好的减缓了鲁南地区的旱灾情况,促进了该地区的农业发展。

5 总结

总之,渗灌是在滴灌和喷灌之后,最先进的灌溉技术之一,它是一种地下微灌溉技术,它的应用和推广会为我国节省大量的水资源,促进农业取得更好的收益。

参考文献

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[2]王淑红,张玉龙,虞娜等.渗灌技术的发展概况及其在保护地中应用[J].农业工程学报,2005,21(01).

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