开篇:润墨网以专业的文秘视角,为您筛选了八篇节水灌溉论文范文,如需获取更多写作素材,在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享!
我国发展节水灌溉技术的历史几乎与我国近代灌溉的历史一样长,因为只要灌溉就应当考虑节水,在早期的泾惠渠、渭惠渠和洛惠渠等老灌区就在优化地面灌溉技术要素方面作了许多有益的探索,取得了一些宝贵的经验。在二十世纪六、七十年代浙江一带就开始推广三合土和混凝土地下渠道。二十世纪五十年代就有部分地区开始进行喷灌的研究和试点。到二十世纪七十年代喷灌技术受到普遍的重视,相继召开了几次全国性的技术研讨和推广的大会,不管在交流技术经验,还在是造舆论方面都起到了很好的作用。到1977年全国喷灌面积已达290万亩。水利和中科院,一机部等部委紧密配合组织广大科技人员成立联合设计组在喷灌机具研制,田间对比试验,喷灌系统设计方法,区划等方面作了大量的科研工作,到了二十世纪八十年代可以说在喷灌方面我国已经具备了自己的一整套设备和技术,为喷灌的大面积推广创造了条件。从而使得现在全国喷灌面积达到一千三百万亩左右。在这过程中喷灌的发展也出现了两次低潮,一次是由于初期机具不过关从而挫伤了群众的积极性造成的,一次是由于农业生产体制的变化,而早期喷灌技术一时无法适应造成的。而滴灌技术是从1974年从墨西哥引进三套滴灌设备开始的。我国科技人员吸收了国外的先进经验,研制出了一整套适合我国使用的滴灌和微喷灌设备,现在全国微灌面积已达几十万亩。由于塑料工业的发展,到二十世纪八十年代地下输水技术又得到了新生,发展成为低压管道输水灌溉技术,主要采用低压塑料管输水,也还有用素砼管等其他低压管输水,据1993年不完全统计,全国推广面积超过333万公顷。至于渠道防渗技术的发展更有悠久的历史,它是随着灌溉规模的发展和新型材料的产生而不断更新发展的.近几年来,各级领导对节水灌溉日益重视,各种新闻媒体也大大加强了节水灌溉的宣传力度,一个大力发展节水灌溉的新已形成。这一次热潮的特点是:不是单一地发展某一种节水灌溉技术,而是各种节水灌溉技术一齐上。
现在我国采用过的和正在研究或推广使用的节水灌溉技术有数十种之多。各种技术都各有利弊,各有不同的适用条件。只不过有些技术成熟一些,有些技术还有待进一步研究,有些技术优点更多些,适用范围更广些,而有些技术稍逊而已。节水灌溉技术大致可分为灌水方法、输水方法、灌溉制度和田间辅助措施等四大类别。
一、节水灌水方法灌水方法即田间配水方法,就是如何将已送到田头的灌溉水均匀地分布到作物根系活动层中去。按灌溉水是通过何种途径进入根系活动层,灌水方法可分为地面灌溉、喷灌,微灌和地下灌溉。
(一)地面灌溉地面灌溉是古老的传统的灌水方法,一般说来它是作为比较是否节水的基点。但是地面灌溉技术也在不断发展不断完善,所以最近也有许多比传统地面灌溉技术更节水的方法。
1.灌水技术要素的优化灌水技术要素指沟、畦规格、入畦(沟)流量,改水成数。这些灌水技术要素的合理的组合就会得到节水的效果,一般经验表明对沟灌和畦灌采用较小的畦、沟尺寸,就可以大大提高灌溉均匀度和灌水效率,即常说的小畦短沟畦。至于沟畦尺寸多大为宜,则因不同地形与土质而异,各地要通过试验来确定。
2.新的沟畦灌水工具传统的沟畦灌水是用人工从配水渠开口放水入沟畦,这样既不准确又不方便,而且常因放水口渗漏造成水的田间损失,国外早巳采用虹吸管(用于明渠输水的情况)或闸门孔管(用于管道输水的情况)放水,我国已做了一些试验,证明可提高田间水利用率5—10%,但目前有关的工具尚未批量生产,而且农民也不习惯,推广还有待时日
3.波涌灌溉近代国外又研究出波涌(沟)畦灌或称间歇沟(畦)灌,就是放入沟(畦)的流量是间歇的,向田间放一段时间(几分钟或几十分钟)的水然后停止放水一段时间(几分钟或几十分钟),如此反复,这样可以使沿沟(畦)长度方向的水量分布更加均匀。田间水利用系数可达80%一90%。是一种有希望的节水灌溉方法。我国90年代初开始有一些单位对此作了研究与试点,不过为了达到间歇放水的目的在田间就要布置可控制间歇放水的装置(有机械阀和电子控制阀两种)。要生产出工作可靠,价格低廉的间歇放水装置是推广本技术的关键。
4.尾水回收系统在土壤入渗速度较小时,每条沟的入流量大一些容易灌得均匀一些,但是往往使得水已流到沟尾时,沟首还没有灌够,这样就不可避免地造成沟尾泄水,如将泄水排掉就会浪费灌溉用水,如果此时在沟尾安装集水系统把泄水收集起来用于更低地块的灌溉,或用水泵抽到高处重新灌溉。这也是一种节水的措施。但我国目前还很少采用。
5.膜上灌(又称膜孔灌)在地膜上做成沟状,水就在膜上流动,到作物长出孔处才渗入土地,这样灌水效率高,一般可节水25—35%;增产15—20%,又不要专门的设施。全国现有地膜种植面积近533万公顷。因此,此法很有推广前途,1993年仅新疆就推广了24.7万公顷,今后应加强相关农机具与农艺的配套与完善。在采用地膜的田块上积极推广
(二)喷灌喷灌是通过空中进行配水,由于需要压力所以常用压力管道输水。一般说来,其明显的优点是灌水均匀,少占耕地,节省人力,对地形的适应性强等,主要缺点是受风影响大,设备投资高等,经过20多年的努力,现在我国已有喷灌面积80多万公顷。喷灌系统的形式很多,其优缺点也就有很大差别。在我国用得较多的有以下几种:
1.固定管道式喷灌干支管都埋在地下(也有的把支管铺在地面,但在整个灌溉季节都不移动),这样管理更省人力,可靠性高,使用寿命长,只是设备投资很高,目前使用塑料管道的系统单位造价也有800—1200元/亩之间。有的甚至达到1500元/亩。
2.半移动式管道喷灌干管固定,支管移动,这样可大大减少支管用量,从而使得亩投资仅为固定式的50—70%,但是移动支管需要较多人力,并且如管理不善,支管容易损坏。近明了以下一些由机械移动支管的方式,可以部分克服这一缺点。
3.滚移式喷灌支管是将喷灌支管(一般为金属管)用法兰连成一个整体,每隔一定距离以支管为轴安装一个大轮子。在移动支管时用一个小动力机推动,使支管滚到下一个喷位。每根支管最长可达400mm,这种机型我国已有产品,适用于矮杆作物(如蔬菜、小麦等)要求地形比较平坦。
4.时针式喷灌机(又称圆形喷灌机)是将支管支撑在高2~3米的支架上,全长可达400m,支架可以自己行走,支管的一端固定在水源处,整个支管就绕中心点绕行,象时针一样,边走边灌,可以使用低压喷头,灌溉质量好,自动化程度很高。我国已有产品,在华北和东北已有一定的使用经验,适用于大面积的平原(或浅丘区),要求灌区内没有任何高的障碍(如电杆、树木等)。其缺点是只能灌溉圆形的面积,边角要想法用其他方法补灌。此机在美国应用广泛,也值得我国大平原地区大规模农场推广。
5.大型平移喷灌机为了克服时针式喷灌机只能灌圆形面积的缺点,近代在时针式喷灌机的基础上研制出可使支管作平行移动的喷灌系统。这样灌溉的面积就成矩形的。但其缺点是当机组行走到田头时,要专门牵引到原来出发地点,才能进行第二次灌溉。而且平移的准直技术要求高。因此,没有时针式喷灌机使用的那么广泛,我国也已有产品。其适于推广的范围与时针式喷灌机相仿。
6.绞盘式喷灌机用软管给一个大喷头供水,软管盘在一个大绞盘上。灌溉时逐渐将软管收卷在绞盘上,喷头边走边喷,灌溉一个宽为两倍射程的矩形田块。这种系统,田间工程少,机械设备比时针式简单,从而造价也低一些,工作可靠性高一些。但一般要采用中高压喷头,能耗较高.适合于灌溉粗壮的作物(如玉米、甘蔗等)。也要求地形比较平坦,地面坡度不能太大,在一个喷头工作的范围内最好是一面坡。该机型我国也已有系列产品,桁架式绞盘机可采用低压喷头。
7.中、小型喷灌机这是我国在二十世纪七十年代用得最多的一种喷灌模式,常见的的形式是配有1—8个喷头,用水龙带连接到装有水泵和动力机(多为柴油机与电动机)的小车上,动力功率为3~12马力居多。使用灵活,亩投资约为固定管道式的20~60%,移动费劳力大,管理要求高近年来,发展的规模,似有降低的趋势,只适用于中小型的农场和田块。但投资较低,使用灵活机动,以上各种喷灌溉形式各有利弊,各自适合于不同的条件,因此只能因地制宜地决策选用
(三)滴灌这是用小塑料管将灌溉水直接送到每棵作物根部的附近,水由滴头慢慢滴出,是一种精密的灌溉方法,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。而且可长时间使作物根区的水分处于最优状态,因此既省水又增产,我国现有面积34万公顷(包括微喷灌),但其最大缺点就是滴头出流孔口小,流速低,因此堵塞问题严重。对灌溉水一定要认真地进行过滤和处理,目前我国还都只注意到防止物理堵塞,而同样严重的生物堵塞和化学堵塞问题尚未引起足够的重视。
1.固定式地面滴灌一般是将毛管和滴头都固定地布置在地面(干、支管一般埋在地下),整个灌水季节都不移动,毛管用量大,造价与固定式喷灌相近,其优点是节省劳力,由于布置在地面,施工简单而且便于发现问题(如滴头堵塞、管道破裂、接头漏水等),但是毛管直接受太阳曝晒,老化快,而且对其他农业操作有影响,还容易受到人为的破坏。
2.半固定式地面滴灌为降低亩投资只将干管和支管固定埋在田间,而毛管及滴头都是可以根据轮灌需要移动。投资仅为固定式的50—70%。这样就增加了移动毛管的劳力,而且易于损坏。
3.膜下灌在地膜裁培作物的田块,将滴灌毛管布置在地膜下面,这样可充分发挥滴灌的优点不仅克服了铺盖地膜后灌水的困难,而且还大大减少地面无效蒸发。
4.地下滴灌这是将滴灌干、支、毛管和滴头全部埋入地下,这可以大大减少对其他耕作的干扰,避免人为的破坏,避免太阳的辐射,减慢老化,延长使用寿命,其缺点是不容易发现系统的事故,如不作妥善处理,滴头易受土壤或根系堵塞
(四)微喷灌有的地方称之为雾灌,与滴灌相似,只是为了克服滴头太易于堵塞的缺点,将滴头改为微喷头,由于微喷头出流孔口大一些,流量大一些,流速慢一些,所以不象滴头那么容易堵塞,但流量加大了,毛管相应也要加粗些。在每棵作物或树下装1—2个微喷头一般即可满足灌溉的需要。微喷头仍有堵塞问题,因此也要对过滤问题给予足够的重视,每亩造价与固定式滴灌相仿。在国外有逐渐以微喷灌取代滴灌的趋势。但是在温室(或大棚)内使用微喷灌会大大提高室内之空气湿度。而不利于对湿度敏感作物(如黄瓜)的生产,这时只好用滴灌近年来我国微喷灌设备生产逐渐完善。微喷灌面积的发展很快,是一种很有发展前途的节水灌水方法。特别适用于灌溉果园
水源是节水灌溉工程中首要考虑的问题。对具体工程来讲,水源条件对工程类型选择影响很大,如山区中的一些果树种植区,大部分为微型水源工程,水资源量非常有限,若推广地面灌溉成大水漫灌,水量严重不足,控制面积很小,因此,推广果树喷灌、滴灌、水量出流灌等灌溉技术,尽量投入较大,但效益高,农民积极性高,应用就很成功。
2灌区的经济条件,农民的经济承受能力
按照“谁受益,谁负担”的原则,节水灌溉工程应由政府和农民共同投资,但国家和地方政府的投入是有限的,投资和受益的主体是农民,因此,要通过示范推广,提高农民的认识水平。政府要引导农民推广节水灌溉新技术,在选择工程形式时,要考虑农民的收入水平,投资方面,不能在大面积推广中片面追求投资的工程形式。比如秀屿区丘峻地带,农作物多采用渠道防渗技术结合应用灌或沟灌技术,推广节水灌制度,按照规范要求确定防渗工程和田间工程标准,灌溉水的利用率和水分生产率会有大的提高,投资低,农民容易接受。但农村劳动力,又能使其他行业创造更高的效益。莆田市的节水灌溉工程形式的选择,不应当超越历史发展阶段和当地经济条件,在没有进行技术经济条件论证的情况下,不能简单地把两种不同的工程类型进行比较。
3与当地的生产方式和农业现代化进程相适应
进行九十年代以来,灌溉工程建设已引起了各级政府和广大农民的高度重视,水利投入的加大,水资源的供需矛盾尖锐化,促进了节水灌溉技术的发展,农业机械化、现代化进程加快。为了保证农民的利益,中央制定了土地承包30年不变的政策,这为节水灌溉技术的发展提出了新的课题,如何使节水灌溉技术的发展与现有的农业生产方式相适应?同时又要和农业现代化建设相协调?比如大田喷灌技术,如果不解决种植多样化的问题,不形成规模经营和社会化服务的条件,是难以大面积推广的。要解决种植多样化的问题的方法是统一规划,适度规划经营和建立社会化服务体系或供水公司进行管理,解决了某些类型的节水灌溉技术与生产方式和农业现代化建设不适应的问题。
4必须搞好效益分析
在我国社会主义市场经济体制逐步完善的过程中,经济效益成为建设节水灌溉工程的敏感性问题,农民注重的是自身的经济效益,灌区注意的是管理单位的整体效益,国家在重视经济效益的同时,更重视社会效益、生态环境效益。在节水潜力最大的粮食作物中推广节水灌溉技术,由于水价低、粮食作物的对比效益低,选择灌溉工程形式应慎重。同时,节水灌溉工程的建设,必须多方筹集资金,实在经济,社会效益和生态环境的统一。
5参考成功的经验,考虑技术的成熟程度
不管哪一种节水灌溉工程形式,都有其工程技术特点,也有其使用范围,对于类似条件的地区应优先采用应用成功的技术,对于应用不成功的技术,要分析总结原因,慎重采用。同时,在选择工程形式时,要重视设备水平,技术成熟程度,有些不太成熟的技术如嘇灌技术等要先试验,后推广应用。
6非工程节水措施和农业种植结构
节水灌溉的目的是提高水的利用率扣水分生产率,但仅靠节水灌溉工程提高水分生产率是很有限的,灌溉和农业措施的结合,不仅是提高水分生产率的需要,也是农民增收增效的需要。除滴灌和地下灌溉形式外,其余节水灌溉形式都难以减少作物的棵间蒸发,特别在作物生产前期,作物的遮阴率低,棵间蒸发量大。通过农业节水措施减少这部分蒸发,在相同产量水平下水分生产率会大有提高。通常推广的农业节水技术有:耕作保滴技术,如“虚实并存”耕作技术。吉秆、地膜覆盖技术。不同的农业种植结构,要采取不同的节水措施,同时要考虑扣非工程措施的结合。
7如何管理
节水灌溉重建轻管的问题,已经引起人们的高度重视,特别是社会主义市场经济条件下和现有的生产方式下显得尤为重要。国内外的有关专家认为,节水灌溉工程的管理占总效益的50%,由此可见管理工作的重要。事实上,工程建设好,因管理不善使工程效益难以发挥的例子并不鲜见,哪里工程管理好,其效益就高。
1.1输水过程中的节水措施
在长期的农业生产过程中,在传统的农业生产中,采取的节水灌溉措施为挖土成渠,然后把水输送到田间地头。这种灌溉方式是一种传统的灌溉方式,在输送水过程中,水分的蒸发和流失量比较大,浪费比较严重。相关的统计数据显示,在目前的农业生产中,灌溉渠道中的水并未得到有效的利用,利用率仅为50~60%,只有这个比例的水被用于农田灌溉,表明农业灌溉用水的重点是搞好输水管道的节水,制定可行的节水措施和方案。这是节约灌溉用水的关键。
(1)加强输水渠道的防渗。由于防渗可采用多种材料,而各种材料的性能不同。一般情况下,应用较多的防渗材料包括浆砌块石、混凝土预制块、干砌块石和现浇混凝土护面等。在当前的农田水利建设中,大都是建设的“三面光”渠道。如果使用的为混凝土护面,则如果渠道较小,则可选用U型混凝土渠道,改善输水流量,降低过水断面。
(2)在农田水利灌溉中,输水管道不仅为渠床渗透,在输水过程中,也可能出现水面蒸发或者渠床上杂草的蒸腾,如果使用输水管道便可降低输水过程中的损耗,则无须采取其他的措施。如果对滴管、喷灌等的要求较高,可从地面灌溉中选择低压输水管,压强通常小于200MPa。
1.2节水灌溉的方法
一般所谓的农田水利节水灌溉是指农田田间的配水,如果灌溉水达到根系的水分配方式不同,则效果也存在着很大的差异。现阶段,节水灌溉技术主要包括以下几点:
(1)微灌技术在农业生产中的应用,一般涉及到的技术主要包括滴灌、脉冲灌溉和微喷雾等技术。如果参照微灌技术设备性能划分,分为两种:①重力微灌;②常压微灌,如果按照灌溉设备分类,同样分为两类:①地下灌溉;②地面灌溉。微灌技术的最大优点在于,可对灌溉用水量进行严格的控制,该技术主要包括输水管道、水过滤系统和灌溉控制系统等。
(2)如果在农田灌溉中使用喷灌技术,则应选择合适的设备,通常包括动力机、加压水泵等。而同时可采用水自然下降的势能,把水压缩在管道中,从而进行输水,然后经过喷嘴把水喷到空气中。这是一个完整的过程,可为灌溉区域内的农作物提供水源。从目前的灌溉技术看,喷灌技术的应用最为普遍,同时,在各种农作物灌溉中均有使用。
(3)在目前的渠道防渗中,经常使用的灌溉渠道防渗技术包括石头衬砌、混凝土衬砌、塑料薄膜材料防渗等技术,且应用的效果十分理想。
(4)步行式灌溉由于在设备拆装方面具有一定的优势,是一种可快速拆卸和组装的节水灌溉设备,可用拖拉机实施灌溉。由于该技术可有效改善灌溉的效率,因此可从源头上完成水资源的节约。
(5)低压管道输水技术的应用,一般采用的方式为,从井内提取水源,然后用灌溉管道系统把水输送到灌溉区域。低压输水管道技术主要应用于水到农田之后,这是由一种比较常用的地面灌溉方式。
1.3节水灌溉的系统
(1)不充分灌溉理论。充分灌溉方法,不仅能够获得单位产量最大化,同时可提高农田灌溉用水的利用率。但这并不意味着单位水量用量最多,收益便最高。因此,基于这一认识,提出不充分灌溉理论,即该理论认为,灌溉的目不是实现单位面积产量的最大化,而是单位用水量尽可能提高作物的产量。在我国水资源日渐紧张的背景下,水资源短缺的年代,该理论的提出显得意义重大。
(2)水稻薄浅湿晒灌,通常水稻灌溉为长期保持较深水层。但是一些地方采用的仍然是串灌、漫灌的方式,水肥流失比较严重。近年来,学者研究采用薄、浅、湿、晒的灌溉制度,在节水方面收到了良好的效果。该系统制度的基本做法为:薄水插秧、浅水返青,在分蘖之前,加强田间湿润管理,而在分蘖之后,通过晒田、拔节抽穗保持薄水,以及乳熟保持田间湿润,确保黄熟湿润落干。
1.4节水田间处理
任何一种节水灌溉措施,在农田水利中的应用,主要的目的是湿润农作物根系活动层土壤,通过湿润土壤,这达到作物吸收的需求。节水田间处理方式,主要包括:①中耕保墒;②麦秆覆盖。其中,中耕保墒方式为在灌溉之后,耙松表层的土壤,进而把毛细管切断处理,最终确保水分不轻易蒸发。而麦秆覆盖方式,也即是把麦杆切碎之后,铺在土表上,从而建立一个覆盖表面,降低水分的蒸发量。
2节水灌溉技术在农业水利中应用的注意事项
在农田水利中应用节水灌溉技术,毫无疑问,存在着各种不利的条件和制约因素,但是不能回避和无视这些不利的条件和因素,而需要正视它们,通过采取有效的应对措施,克服这些不利因素的影响,最终促进农业灌溉技术的推广和应用。这有利于提高我国农田水利的灌溉水平。在农业节水灌溉技术推广中,应注意的问题主要包括以下几个方面:
(1)根据土壤条件和农作物的类型,按照因地制宜的原则,合理选择节水灌溉技术。在应用和推广节水灌溉技术过程中,应根据种植的农作物类型,以及当地的土壤条件,合理选择农田水利节水灌溉技术。对于农作物产量相对较低的大田粮食作物,在应用节水灌溉技术时,应重点考虑改进地面灌溉的方式,把节水灌溉技术作为主体,通过加大资金的投入力度,利用机械化免耕秸秆覆盖技术、膜垄沟灌溉技术,加强这两种技术的研究和应用,在条件允许的情况下,适当加大资金投入,采用喷灌和滴灌技术。
(2)按照农业种植结构的调整方案,合理确定农业节水技术。根据农业种植结构的调整方案,也即是压缩农作物的种植面积,尤其是缩小粮食作物种植面积,扩大经济作物种植面积,合理确定各种节水灌溉技术,提高单方水的效益和经济产出。
(3)积极转变工作思路,以农民为主体。在技术推广和应用中,应切实尊重农民意愿,在技术推广中发挥农民的主体作用,每一项水利工程的建设,应站在优化水资源配置,建设环保型社会的高度,而不能仅仅重视经济效益,还要注重社会和生态效益。
(4)在投入的形式上,改变传统的以农民义务劳动为主的方式,通过市场化的运作方式,吸纳社会等多方面的资金,在建设过程中,广泛收集和采纳各方面的意见和建议,发动社会各界的力量,提高农田水利建设的整体水平。
(5)在污水处理方面,应采用污水分级制度,在一些水资源比较短缺的地区,可采用滴灌技术,把水直接喷洒在植物的根部,这不仅有利于增强吸收,而且可以降低蒸发量。在我国中西部地区,水资源短缺的地带,可应用和推广喷灌、滴灌等技术。总而言之,在应用和推广农业节水灌溉技术的同时,应结合当地是实际情况和各种节水灌溉技术的特点,合理选择节水技术,从而实现节约水资源,提高农作物产出效益的目标。
3结语
农田盐渍化程度不断加剧
落后的灌溉方式及其灌溉设施,以及排水设施等的缺乏,导致了都兰地区农田盐渍化程度的不断加剧。如今,在当地现有的农田中,已经盐渍化的农田占农田总面积的47%,而中度以及重度盐渍化农田的面积已经占到了农田总面积的28%,不少荒废的耕地均是由于盐渍化程度太重而导致的。
都兰地区节水型农业体系的构建及其实现途径分析
1.构建一套科学的农田节水灌溉方式
上文已经提过,目前都兰地区多数农田的灌溉方式仍为串灌或者大水漫灌方式,因而导致灌水所需时间相当长,容易出现过灌无排的情况,因此,对于当地的水资源造成了极大的浪费。近年来,滴灌、微灌、喷灌以及渗灌等节水灌溉技术由于其显著的节水效果而受到了多方的关注,因而也在都兰地区得到了一定程度的推广和应用,以下分别对各种灌溉方式的经济指标情况进行了比较,见表1。对于都兰地区而言,由于受到灌溉水源方面的限制,因而很难进行规模化的发展,此外,由于当地河水的泥沙量相对较大,且由于多大风情况,因而总体而言,都兰地区适宜采用的灌溉方式主要为渠道防渗+畦灌方式,此外,都兰县应当大力进行小畦以及细流沟灌等节水灌溉技术的推广和应用,通过对沟畦的规格以及农田尺寸进行明确,从而实现了对入畦流量的科学确定,进而彻底改变传统的串灌以及大水漫灌方式,为节水型农业体系的构建奠定基础。
2.加强节水灌溉基础设施的建设工作
进一步加强都兰地区的农田节水灌溉基础设施的建设工作,对老化及损坏的灌溉设施进行重新建设,与此同时,不断引入如今先进的灌溉设施及其技术手段,并在当地的灌溉体系中进行应用和推广。此外,还要对传统的干渠、支渠以及斗渠等进行改建,以都兰地区当地的耕地情况为依据,进行配套灌溉设施的建设,以实现灌溉过程节水的高效性。
3.构建同水资源承载能力相适应的农业产业结构体系
应当以都兰地区的水资源情况为依据,形成一个具有都兰特色的农业产业结构格局。同时,还要进一步推动都兰地区农业的产业化经营,逐步形成当地特色农作物种植群体,并以此为基础带动当地各类农作物的不断发展。这样不仅有效带动了都兰地区农业经济的发展,还实现了水资源的有效节约。
4.构建农业节水型种植体系
都兰地区串灌以及大水漫灌等方式的农业用水量较农作物的实际需水量而言要高出一倍以上,这不仅表明了当地农业灌溉用水的极大浪费,更说明了都兰地区农业节水灌溉存在巨大的空间。因此,必须对都兰地区的农业种植体系进行不断调整,并逐步进行农业节水型种植体系的构建。一方面,应当对粮、棉、油等耗水程度较高的农作物种植面积进行适当地压缩,同时,还应进一步推广耗水程度较低,且经济效益较高的农作物,尤其注意加强抗旱节水农作物的种植力度。另一方面,应进一步加强节水灌溉技术的发展和利用,从而实现对当地水资源利用程度的不断提高。
5.构建科学的水资源综合管理体系
对于都兰地区而言,为了实现当地节水型农业体系的构建,必须搞好水资源的管理工作,摒弃行政区域管理方式为主,而流域管理为辅的传统落后的水资源管理体系,逐步建立起一套科学合理的水资源综合管理体系。水资源由于其独特的流动性及其外部性等特征,因而要想实现对其流域长期福利的最大化,必须将都兰地区全流域的可持续性发展为依据来进行水资源的配置,即在都兰地区的水资源实行全流域的统一化管理。目前,对于都兰地区而言,应在水资源流域管理不断加强的基础上,同时进行区域化管理的兼顾,以形成一个同都兰地区情况相适应的科学合理的水资源综合管理体系。
6.构建合理的农业标准化节水体系
农业节水计量设施的不完善以及农业节水面积统计标准的不一致等等相关问题均阻碍了节水型农业体系的发展。因此,必须对农业标准化节水体系的构建工作进行不断地加强,以推动其逐步步入一个科学规范化发展的道路。进行都兰地区农业标准化节水体系的构建过程中,必须首先以都兰县的实际情况为基础,因地制宜地进行多种适用型节水模式及其技术的采用,并对其经济条件进行分析,对于经济条件许可的情况下进行此种模式的采用。其次,还要对都兰地区的农业节水计量基础设施进行不断完善,由于许多农业灌区必要节水计量设施的缺乏,因而仅依靠其当时的节水设计规划进行节水效益的估算,因而同实际节水情况相距甚远。在所有工业灌溉区进行在配套计量设施的建设,即可对其节水效益进行科学地评估。此外,还需要对都兰地区的农业节水面积统计方式进行进一步的规范,例如,对农田节水面积、管灌以及渠道防渗的长度等基本数据进行一个科学有效地统计,以便为都兰地区节水型农业体系的构建进行指导。
7.构建有效的农业节水技术综合服务体系
对于农业的节水问题而言,其不仅是一个技术和工程问题,更是一个社会和经济问题。因此,相当有必要进行农业节水技术综合服务体系的构建。对于都兰地区农业节水技术综合服务体系的构建而言,首先,应当注意对基层的技术及其管理等相关工作人员进行培训力度的进一步加强,通过各种手段和方式来确保基层技术和管理相关人员节水技术水平及其专业素质的不断提高,以建立一个高程度专业素质及其节水技术水平的农业节水技术队伍。其次,还要注意不断加强都兰县当地农民有关节水技术方面的培训力度,并注意及时有效地对其进行各种现代化先进的节水技术的传授。再次,还应确保都兰农业灌区节水单位以及基层水利服务公司、协会以及组织等作用的充分发挥,通过对其进行规划和设计,对设备进行调试,对施工过程进行组织,对相关技术人员进行培训,以及对整个体系的运行过程进行管理等综合服务,实现都兰地区当地农业节水技术的不断提高。此外,还要注意将节水型农业同当地农村的家庭承包经营方式进行充分考虑,并注重都兰地区当地的农业产业结构的进一步调整,通过采取多种农业节水综合措施,结合对当地农民以及农村基层组织的利益情况等问题进行考量,从而实现都兰地区农业节水技术综合服务水平的不断提高。
论文关键词:节水灌溉,管理体制,措施
1引言
榆林地处干旱半干旱,多年平均降水量398mm,多年平均水资源量32.01亿m,人均水资源量910m,属水资源短缺地区,水资源不能满足建设适合人类生存和发展的良好生态环境用水的需求。灌溉用水是用水大户,其用水量占全市总用水量的70%以上。发展节水灌溉是解决榆林水资源供需矛盾的重要途径,榆林市在这方面已取得了可喜的成就,但随着用水、生活用水和生态用水的增加以及农业持续发展对灌溉要求的提高,相应地对农业节水灌溉也提出了更高的要求。另外,随着管理体制改革的进一步深化,发展农业节水灌溉面临着新形势。
2节水灌溉取得的成就
2.1节水灌溉面积
榆林市近年来节水灌溉发展速度较快,十一五期间,全市新增节水灌溉面积17万亩,至2007年底,全市各种形式的节水灌溉面积已发展62.81万亩,其中:喷灌面积1.37万亩,微灌面积0.44万亩,低压管道输水灌溉面积7.25万亩,防渗渠道控制灌溉面积25.3万亩,其他工程节水灌溉面积24.84万亩。近几年来围绕大中型灌区节水改造项目、农业综合开发水利骨干项目等,建成了30多个不同规模的以节水灌溉技术为支撑的农业示范园,这些示范园初步形成了从输水到灌水、从工程到管理、从微观到宏观的立体化、多样化、系统化农业节水格局。
2.2节水灌溉技术
已由过去的单项节水技术研究发展到综合节水技术体系研究,把工程节水技术、管理节水技术、农艺节水措施作为农业节水体系的组成部分开展了综合试验研究。根据全市各地经济条件的不同,提出了黄土丘陵区、井灌区、等不同类型的节水模式。涌现出米脂孟岔、靖边东坑等一批节水高效产业典型。
2.3节水灌溉设备
建成了节水设备开发中试基地,研制或引进了管灌、喷灌的系列配套管件,温室大棚微灌成套设备,低压喷水管喷灌成套设备,新型混凝土构件成型机等。同时积极引进和消化吸收高新技术,引进推广使用了美国雨鸟、英特耐克、以色列艾森贝克、法国、澳大利亚、奥地利以及北京绿源等国内外知名公司或厂家的几十种节水灌溉设备,建成了一批具有国内领先水平的高标准节水示范工程。
3面临的形势与存在问题
3.1面临的形势
榆林市水资源严重不足,工农业生产、生活和生态“三生”争水现象较为突出。工业用水和生活用水在全市总用水量中所占比例虽然不高(约占25%),但其对用水保证率要求高,越是干旱年份或干旱季节,工业用水和生活用水挤占农业灌溉用水的现象越突出,而且随着经济发展和社会进步,工业用水、生活用水和生态用水将大幅度增加。过去以向农业灌溉供水为主的水库,不同程度地转为向城市或工业供水,因而可供农业灌溉的用水量越来越少。
目前的状况是一方面水资源明显不足,另一方面,全市农业灌溉中仍存在着严重的浪费水现象,水的利用效率不高。据统计分析,全市灌溉水利用系数目前平均仅为0.45。在现行农产品价格体制下,农业供水收益远远低于工业供水和生活供水,随着用水“多元化”的加剧,农业用水的缺水局面有更加严峻的趋势。
随着国家对农村税费改革的进一步深化,农民劳动积累工和义务工被逐步取消,村内所需劳务实行一事一议,节水灌溉工程资金面临地方筹集和匹配困难难度增大,且不能向农户指令性摊派的新形势,发展节水灌溉如仍沿用过去的工作方式、工作习惯则难有成效。
3.2存在的突出问题
一是节水灌溉新技术、新设备推广力度小,喷、滴灌等高效节水灌溉技术目前也仅局限用于经济作物,只是作为示范工程,有待于在更大范围和更大规模推广。二是全市灌区和节水灌溉工程都程度不同的存在着产权关系不明、管理职责不清、政事企不分、监督激励机制缺乏、管理粗放、调度不灵活等问题。三是受经济利益,水资源相对充足地区的农民对搞节水灌溉积极性不高。四是资金投入不够。已建灌溉工程维护资金不足、老化失修,灌溉面积及灌溉效益逐年衰减和降低;新建节水灌溉工程建设资金短缺,特别是配套资金往往不到位,达不到应有的发展规模。五是有些地方在推广先进节水技术过程中不能够因地制宜规划,可行性论证不够,存在针对性差的问题,致使有些节水工程不能正常发挥效益。六是节水灌溉工程设备质量参差不齐,设备不配套,标准化、系列化程度差,维修服务跟不上。
4加快节水灌溉的措施
4.1改革现行管理体制和运行机制
采取的措施:对灌溉工程采取承包、租赁、拍卖及股份合作等形式;加大灌区用水者协会、供水协会、农民合作社等各种群众组织参与灌溉工程管理经验的推广和规范力度。
根据榆林的实际情况,供水单位可采取以下三种组织形式:一是按照《公司法》组建有限责任公司和股份公司;二是非公司法人性质的非赢利企业;三是事业单位实施企业化管理。广泛吸收用水户产参与灌区经营管理,明晰产权,合理确定灌区专管机构与用水者协会的责、权、利,改革运营机制,以充分调动与激发用水产参与管理的积极性。
4.2全面推行农业节水奖惩机制
对灌溉超定额用水要加价收费,对节水灌溉工程要根据其节水效果并结合当地发展水平给予补偿,要使农民对节水灌溉的投资获得不低于平均投资利润,利用经济杠杆推动节水灌溉发展。
4.3多渠道融资,加大投资力度
改革灌溉工程建设和维护的投资体制,积极探索在市场经济条件下,农村水利资金高效利用、滚动使用的合理方式,开辟股份制、股份合作制、合资、独资等各种资金渠道,实行“多元化”融资,改变过去灌溉工程建设和维护过分依赖政府的局面。
4.4进一步搞好节水灌溉规划
要根据各县区经济、水资源、土壤、作物种植等具体条件,选择适当的节水灌溉技术,因地制宜地制定发展规划,切忌盲目引进、盲目搞不适合当地推广的“样板工程”。要根据加入WTO后国际市场的需要,结合农业产业结构调整,大力发展设施农业。
【摘要】本文综述了节水灌溉技术内涵、体系及发展趋势,在此基础上,提出了推进节水灌溉技术发展的4点政策建议。
【关键词】节水灌溉;技术,趋势,建议
节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要,也是农业现展的需要。发展节水灌溉技术对于推进现代农业、建设节约型社会有十分重要的意义。为此,笔者就我国节水灌溉技术及发展趋势作一探讨。
1.节水灌溉技术含义及体系
节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。
节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面:(1)灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。(2)节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。(3)农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。(4)节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。
2.节水灌溉新技术
目前,比较有发展潜力的节水灌溉新技术是:(1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。就是从作物生理角度出发,在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼,改善品质,控制上部旺长,实现矮化密植,到达节水增产的目的。(2)应用3S技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS),遥感技术(RS)和计算机控制系统,实时获取农用小区作物生长实际需求的信息,通过信息处理与分析,按需给作物进行施水的技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。T是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。(3)智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,适时地检测土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求来实施变量施水,达到最优的节水增产效果。
3.节水灌溉技术发展趋势
我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势:(1)喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术,其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点,要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。(2)地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题,应用推广速度较慢,但随着关键技术的解决,今后将会得到一定的发展。(3)地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟,输配水有低压管道化方向发展的趋势。(4)农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成,达到时,空、量、质上的精确灌水,是今后攻关的重点。(5)节水综合技术的开发利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径,也是今后节水灌溉发展的方向。
4.发展节水灌溉技术的政策建议
(1)提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家,随着人口增加、经济发展、社会进步,农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全,只能走内涵式发展的道路,灌溉必须走节水型的发展道路。因此,我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度,使全社会都来关心节水灌溉技术,形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。
(2)形成发展节水灌溉技术内在机制。通过制定和运用好水价、水权这些经济手段,对农业用水需求进行有效调控,削弱低效益膨胀型的用水需求,杜绝无效益浪费型的用水需求,促进节约农业用水的需求,从而推进节约灌溉技术发展。
论文关键词:低扬程滴灌,节水灌溉技术,运行费低,效益好,局部灌溉
1、综合说明
31团12连棉花低扬程滴灌工程为2008年度31团农业综合开发棉花基地建设项目之一,是低扬程滴灌示范项目工程。低扬程滴灌就是灌溉水经过首部低扬程水泵加压,将水输送到田间管网,再通过棉花膜下滴灌带上的滴水器,以滴流方式,将水灌到棉花根部土壤中的一项节水灌溉技术。该技术通过加大管网管径来减少管网沿程水头损失和在首部过滤系统中仅设置鱼雷式网式过滤器来降低局部水头损失等方式使整个棉花滴灌系统设计中总水头损失较小而采用低扬程、小功率、大流量的水泵从而达到省电,从而降低运行费,同时通过选用压力等级较低的UPVC及PE管材和管件来节省投资。该技术除有节水、节肥、节劳力、效率高外,还具有造价及运行成本较低等特点。同时能够减轻病虫害,降低棉花生产成本,提高棉花的产量和品质,该技术操作简单,实用性强,灌溉效果好,增产作用显著效益好,易被广大农户所接受,其经济效益,社会效益十分显著。
2、棉花低扬程滴灌规划设计
31团12连棉花低扬程滴灌工程设计净总面积3247.8亩。现有条田、渠、林、路及配电线路已配套,设计根据现状,结合水源、气象、地形、土壤作物等自然条件来进行系统规划、滴灌设计及首部设备选取、系统保护和控制、调节及排水设计等四个方面的设计工作,具体设计特点如下:
2.1系统规划
根据条田、道路、林带现实状况,综合考虑各种因素,合理选择首部沉淀池的位置。根据滴灌设计工程处的基础数据和微灌技术规范规定的设计技术要求,来确定每个系统灌溉控制面积。本设计的3247.8亩规划为一个首部,四台水泵,每台水泵均单独控制一个灌溉系统。水泵一控制面积为803.2亩;水泵二控制面积为856.8亩;水泵三控制面积为731.0亩;水泵四控制面积为856.8亩。
2.2滴灌设计
(1)滴灌带选型
根据项目区种植结构、土壤质地,同时考虑铺设、回收等施工、使用管理方便的要求,本工程选用1年1用的单翼迷宫式滴灌带。滴灌带的型号为300-3.2L/h,压力等级为0.10Mpa,滴孔间距0.3米,公称流量3.2L/h,流量公式q=0.8041h0.60。
(2)主要技术参数
设计日耗水强度Ea=6.7mm/d
设计土壤湿润比p=59.3%
设计灌水均匀度Ca≥0.85
灌溉水利用系数η=0.9
设计系统日工作小时数h=20h。
计划湿润土层深度Z=50cm
设计灌水定额m=25.94mm(17.3m3/亩)
灌水周期T=3.5d
设计一次灌水延续时间t=3.7h
(3)滴灌方式及设计方案
考虑到多条田轮灌灌溉方式具有以下缺点:①运行管理极不方便。开关阀门的管理人员要来回跑多个条田,费时费力,功效较低。②水、电费计算复杂。这种水、电按田面积均摊方式农户接受不了,农户为水、电费扯皮的事情时有发生。③无法满足农户施肥要求。而单条田轮灌方式可以避免上述缺点,故该轮灌灌溉方式深受广大农户和建设管理单位欢迎。因此,本项目设计采用单条田轮灌方式论文怎么写。
设计方案采用四级管网控制灌溉方式,即主干管+分干管+支管+毛管方式。具体见下:
滴灌首部设沉淀池、水泵、过滤及施肥系统和泵房,田间管道分主干管、分干管、支管、滴灌带四级,主干管顺条田短边布置,分干管垂直主干管(顺条田长边布置),主干管与分干管之间呈“E”字型布置;支管垂直分干管布置,滴灌带垂直支管(平行条田)布置,支管与分干管、滴灌带和支管之间呈“丰”字型布置。干管、分干管埋于地下,支管、滴灌带全部铺设于地面。
(4)水头损失计算和管网管径确定
根据管网规划方案,在田间布置管线效益好,然后根据条田的实际情况进行轮灌组的划分,找出最不利情况,根据微灌技术规范的相关规定和最不利点毛管进水口的压力要求,采用多孔管道沿程水头损失公式计算出支管水损,然后根据管道沿程水头损失公式计算干管和分干管水损。为了降低管网的水头损失,设计中采用压力等级低,管径大的管材作为设计的各级管网。
(5)水泵选择
通过计算,求出系统的总水损和总流量,根据系统对流量和水损的要求,查有关水泵选型资料,确定水泵型号。设计水泵采用卧式节能型单级单吸直联式ISW200/235-18.5/4(Z)型离心泵,其性能为扬程H=20-15.6m,流量Q=196-336.4m3/h,配套功率N=18.5kw。
(6)水质处理设计
棉花灌溉水通过沉淀池进水口的滤网式拦污栅和池中的级配砾石来过滤藻类和其他有机质;通过沉淀池来沉淀粒径≥0.06mm的砂粒;最后用网式过滤器滤除灌溉水中非常细微的砂粒。
(7)首部沉淀池设计及过滤设备选取
设计中沉淀池取池底长为30m,宽度为4m,深度为1.8m,边坡系数为1:1.75的梯形混凝土预制板池。作用是解决粒径≥0.06mm的砂粒问题。
鱼雷式网式过滤器采用滤网规格为250目,流量280m3/h。目的是在能满足设计要求的前提下,减少局部水损,从而降低滴灌系统的运行费。
2.3系统保护设计
(1)首部保护设计
在卧式离水泵进出口设置闸阀,方便水泵系统的运行和管理,同时方便在灌溉季节水泵维修和更换;在水泵出水管路上安装逆止阀和进、排气阀,保障水泵正常运行。
(2)管网保护设计
为了防止在冬天停灌季节造成管材的损坏,设计时将地埋管网设计埋深在冻层以下;在干管的三通、弯头等处设置镇墩。
2.4控制、调节和排水设计
为方便管理、冲洗和维修管道,在分干管的首端设置闸阀井和闸阀;在分干管的末端设计渗水井;在支管的进水口处设置球阀。为使各滴灌带进口压力平衡,滴灌带和支管之间采用调压稳流三通连接。为使干管便于排水,干管按水流方向设1/2000的纵坡。
3、结语
低扬程滴灌是一种新型的低压节水灌溉技术,它是将农作物所需要的水肥通过田间管网和滴管带上的灌水器,直接、准确地输入到作物根部附近的土壤中,湿润作物根系部分的土壤效益好,因此又称局部灌溉。新疆属于干旱缺水地区,高新节水农业技术的推广与应用是农业可持续发展的必由之路。为此,本着“以农业为本,降低造价,便于操作,提高收益”的宗旨,本人与31团农业科研人员一起研制成功了低扬程滴灌节水技术并应用于实践——31团12连开发区棉花低压滴灌工程经过三年的运行,工程运行工况良好,节水26.3%,增产30.0%,本工程的亩运行费仅为71.4元/亩,年总费用也只有106.5元/亩,灌溉水利用率达到0.95以上,节水增效效益明显,深受广大用户厚爱,具有良好发展前景。
参考文献:
【1】《节水灌溉技术规范》SL207-98;
【2】《微灌工程技术规范》SL103-95;
【3】《喷灌与微灌工程技术管理规程》SL236-99;
【4】主编新疆《滴灌》;
【5】傅琳等主编《微灌工程技术指南》;
【6】杨绿乔等主编《塑料管道工程设计与施工》。
论文关键词:以色列高效节水农业的成效及对我国的启示
以色列是个干旱缺水的中东小国。位于地中海东岸,人口近600万,绝大多数是犹太人农业人口占4%左右。以色列自然生态条件很差,属于典型干旱和半干旱地区。国土50%以上被丘陵和沙漠所覆盖森林覆盖率仅为5.7%,人均每年可用水资源300立方米,不到全球平均量的33%约为我国的12.5%,面对如此的自然环境,以色列自1948年建国以来仅用50多年时间就建成了现代农业,解决了自身粮食需要,并有大量的蔬菜,水果,鲜花出口,被誉为[欧洲的菜蓝子]创造了令人惊叹的农业奇迹。
以色列是如何在干旱缺水的恶劣条件下实现了农业奇迹的呢?
一摸清国情家底,树立农业以治水为本的国策
以色列属干旱半干旱的气候类型,降水稀少,水资源匮乏。北部地区年降水量为700-800毫米,中部为400-600毫米,南部仅为25-40毫米。全国每年可资利用的水资源仅为20亿立方米为了解决中南部地区农业生产缺水的问题,以色列从1953年开始,利用世界银行的贷款,动工修建[国家输水工程]即把北部海拔208米的加利利湖的淡水向南一直输送到内格夫沙漠地区该工程历时14年农业论文,投资17亿美元于1967年完工这个[北水南调]的巨大工程为平衡用水发展农业奠定了初步基础。在输水管理方面由国家专门成立了MEKOROT国家输水公司来管理。该公司除了管理输水工程外还从事打井找水,淡化海水,,治理污水等有关工作论文提纲格式。
二以法治水管水
以色列议会于1955年制定了[水法]对全国有限的水资源进行合理开发和有效管理,为经济发展提供保障。以色列[水法,规定全国境内所有水资源为国家所有,必须专门用于国家经济建设需要和居民生活需求并设立水利委员会为全国水资源专门管理机构,负责水政策,发展规划,用水计划和供水份额。以及水土保护,防止污染,废水净化,海水淡化等有关水资源开发和管理的具体工作。委员会内设有一个理事会,成员中的1/3位政府指派,2/3为各行业的水用户代表,每年水利委员会要把75%的用水份额分配给农业经营着,用于农业灌溉,然后由委员会的理事会根据农业生产中各种农作物,如蔬菜,水果,花卉的不同用水量,制定不同的用水分额
三利用高科技手段,发展节水农业
长期以来水资源问题始终是制约以色列农业发展的主要因素。20世纪60年代以来随着工业的发展和科学的进步,以色列在积极挖掘水资源的同时,也不断开发出新的节水灌溉技术与方法,并及时推广到农业生产中去,力争以少量的水生产出更多的农产品主要采取了以下农业节水技术;
1加大使用循环水力度。把工业与城市生产生活产生的废水,集中进行净化处理后二次使用,于农业生产灌溉。对海水谈化后的生活废水也同样如此如位于特拉维夫附近的沙夫丹污水净化厂最初由国家水公司于1987年投资建设的,主要用于处理特拉维夫市排出的工业和生活的污水,现已发展成为全国最大的污水处理中心,处理方式也由当初的大面积水池集水日晒分解污水中的化合物,发展到现在的的新型现代化处理净化方法,不仅大大减少污水处理装置的占的面积,,而且处理能力和生产效率也大为提高。1996年,采用现代化处理技术后,该场的处理设备和装置每天24小时运营,收集和处理各大城市产生的各种污水。日处理污水34万立方米生产过滤后的清水再注入地下宫农业灌溉时抽取用水。原来工厂是有国家水公司投资兴建,工厂只生产而不经营,现在规模扩大后工厂出资购买了股份产权农业论文,所以能够自主经营销售净化水,为鼓励农业经营者多使用二次净化水,净化水价格低廉现在以色列每年把2.3亿立方米的净化水用于农业生产,占农业用水总量12亿立方米的19%2010年农业用水的1/3使用的是净化污水这不仅节约了水资源同时也避免了各种废水的大量排入对有限的土地地资源和环境造成的污染与侵蚀因而大大有利于土地和生态环境的保护
2,不断增建节水设施,以最大限度地收集和储存在雨季的天然降水资源,在农耕时用于生产。
3灌溉时,农民不必守在田间,可以同时从事其他的施肥,剪枝,收割等工作。
4可减少农药的用量,从而节约了资金和劳力的投入,最终降低了耕种的生产成本。
滴灌技术的发明及其发展,是以色列最近几十年农业生产技术发展史上的一个里程碑,更是以色列对世界农业节水灌溉技术方法最大贡献。现在以色列全国灌溉土地都是用了这种压力灌溉技术和方法,是单位面积土地的耗水量下降了50%,而水的使用效率大大提高,农业用水量大量减少以色列的耕地面积为34.7万hm2灌溉面积为18.7万hm2灌溉率为52%单位灌溉量390m3用水量很低。同时以色列80%的灌溉土地都在滴灌时使用水肥灌溉法,即将灌溉与施肥同时进行,一次完成,以色列每年都推出新的滴灌及设备,现在从滴灌技术中又派生出埋藏式灌溉,喷洒式灌溉,散布式灌溉方式,以色列在农业灌溉领域具有良好的经验,以此为基础还开发出了一系列新的灌溉技术并使这些技术成功的走入国际市场。如位于南部内格夫地区的哈采里姆的‘基布兹’农场内的netafim滴灌技术公司有员工1400名,现已发展成为以色列和国际上著名的滴灌设备的大型企业,除了在以色列本土设有4家设备工厂外还在,美国,法国,澳洲,中国,南非,,巴西,印度等20多个国家设立了办事处事处,拥有顾员4100多人,产品销售服务遍及70多个国家和地区年产滴灌用滴头300多亿只,年销售额超过2亿美元,占全球灌溉设备市场总销售额70%现在以色列的滴灌设备生产者NE,FIN公司和污水过滤装置生产者ARKAL公司每年都要推出多种新产品,所生产的灌溉设备80%用于出口农业论文,1995年以色列农用物资出口额为12.18亿美元其中灌溉设备出口额为2.23亿美元占总出口额的18.4%,仅次于化肥(出口额5.56亿美元)居第二位,以色列正是依靠这一整套节水制度和措施,建成了发达的农业,在沙漠中建起了片片绿州使以色列跻身于发达国家之列。
我国人多地少。耕地的后备资源不足,要想解决本世纪中叶16亿人口的吃饭问题,只有转向提高粮食单位面积产量,而灌溉则是提高单产的重要途径,因为灌溉农田粮食产量要比非灌溉农田的产量高1-3倍论文提纲格式。例如我国灌溉面积占耕地面积的一半左右,但生产了70%的农产品,可是我国是水资源相对贫乏的国家,人均水资源占有量只有2220立方米,是世界人均占有量的25%,每公顷耕地平均占水量28320立方米为世界平均数的80%
和以色列相似,我国水资源在时间和空间上分布不均,81%的水资源集中在长江流域及其以南地区;长江以北地区人口和耕地分别占我国的45.3%和64.1%,而水资源仅占全国的19%,农业的季节性区域性干旱缺水问题十分突出。,地表水地下水的严重污染也加剧了水资源短缺状况。目前全国农田的灌溉供水不足,使灌区每年缺水300多亿立方米20世纪90年代以来,农业年均受旱扩大到2667万公顷,比50年代增加了1.5倍以上,我国每年因干旱缺水少产粮食1000亿千克,水资源短缺已威胁了生态环境和农业的可持续发展。我国是农业大国,农业节水有重大意义。目前,农业用水量占总用水量的73%,约为6000多亿立方米,为全国第一用水大户,但我国农业用水中浪费很大。
我国目前灌溉还存在以下问题;许多灌区只修了干,支渠道骨干工程。田间灌排工程不配套,土地不平整,灌溉技术落后,喷,微灌面积不足全国有效面积的5%,打水漫灌水利用效率很低,城市生活,工业生产污水排放无序,许多地方水资源受到污染,管理落后,法规不健全,缺乏鼓励农业合理农业论文,高效用水机制和调控手段,农民经济实力差,节水投入少例如1997年我国有效灌溉面积为5123.9万公顷占耕地面积54%这个比例与以色列相当,但节水灌溉面积只有150万公顷占灌溉面积30%而且标准比较低这与以色列有较大差距。全国灌溉水的有效利用率为40%还不到以色列的50%也就是说每年经过水利工程引灌得4000亿立方米的水在输水,配水和田间灌水过程中有60%的水浪费了。
例如我国80%以上的输水渠道没有防渗处理,从渠首到田间的引水有一半再输水过程中损失了,仅此一项每年损失高达1735亿元,难怪有‘先节水后调水’的呼声了。我国每方水的粮食生产能力只有0.87千克远低于以色列的2.32千克的水平,我国许多灌区的灌溉定额为10000-15000立方米/每公顷,高出农作物实际需要的2-5倍我国东部每公顷灌溉用水9000立米,西北地区为13500立米,个别地区高达22500-30000立米而以色列仅为每公顷用水5500立米,可见我国很多地区出现的水资源短缺现象不是资源型缺水而是工程型和管理型缺水,所以只要采取行之有效技术措施,农业灌溉节水的潜力是很大的。
中国和以色列,社会制度不同,幅员差距很大,发展程度不一,但‘他山之石,可以攻玉’以色列在节水农业方面的很多管理和技术经验和措施还是对我国发展节水农业有可借鉴之处的。