节水灌溉论文

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范文一:节水灌溉论文

节水灌溉论文

1、发展节水灌溉的重要性

在我国,由于独特的地理环境及气候,降雨时空分布不均,农业

生产对水的依赖性很强,有水才能做到稳产高产。目前,我国灌溉

用水量的比例在经历明显的下降过程后,呈稳定态势,但从长远看,

随着工业,城市,生活,生态用水的不断增加,由于新增加水资源

的开发潜力越来越小,开发代价越来越大,因此乃将有一部分灌溉

用水转为其他行业用水。目前,农业用水占全国总有用水量的70%,

由于受工程配套状况和管理水平所限,灌溉用水效率仅有水资源短

缺的主要对策之一。如何通过各种节水措施,有效地提高灌溉水资

源的使用效率是发展农业节水的根本任务。

近年来,随着人口增加,经济发展和城市化水平的提高,水资源

供需矛盾日益尖锐,农业干旱缺水与水资源短缺已成为我国经济和

社会发展的重要制约因素,而且加剧了生态环境的恶化。按现状用

水量统计,全国中等干早缺水358亿m3,其中农业灌溉缺水300亿

m3。20世纪90年代以来,我国农业年均受旱面积大2000hm2万以

上,全国600多个城市中有一半以上发生水危机,北方河流断流的

问题日益突出,缺水已从北方蔓延到南方的许多地区。由于地表水

资源不足导致地下水超采,全国区域性地下水降落漏斗面积已达

8.2万km2。

目前,我国农业用水比重已从1980年的88%下降到目前的70%

左右,今后还会继续下降,农业干旱缺水的局面不可逆转。我国农

业灌溉用水量大,灌溉效率底下和用水浪费的问题普遍存在。目前

全国灌溉水利用率约为43%,单方水粮食生产率只有1.0kg左右,

大大低于发达国家灌溉水利用率70%~80%,单方水浪费生产率

2.0kg以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,

实现适时量的“精细灌溉”,真有重要的现实意义和深远的历史意

义。

2、节水灌溉存在的问题

到2030年,我国人口将达到16亿,需要粮食7亿吨左右,为保

证粮食与其他农产品的供给,灌溉面积必须达到6000万吨左右,

否则指标难从实现。然而,我国是缺水国家,尤其北方广大地区水

资源供给已严重不足,在未来30年内,随着人口的增加,农业供

水只能维特在目前的4000亿m3水平上,唯一的出路只能是节水灌

溉,提高水的利用xx,把灌溉水利用率从目前的0.45左右提高到

0.65。然而要达到这个目标,节水灌溉还从在以下问题:

①基础研究滞后节水灌溉效益最后的xx控,需要建立在一些基础

研究上,而我国基础研究相对比较滞后,总体比国外失进水xx落

后了3~5年。

②设备欠完善。主要表现在缺乏xx列化,标准化,配套化差,产

品的水利功能及耐用寿命同国外先进技术相比从在较大差距。

③综合性不够。节水工程技术单打一的较多,缺乏与农业技术的

综合。

④对现有工程的利用重视不够。许多荒原只修建了干渠主干工程,

田间工程不配套土地不平xx,工程老化失修,效益摔减。

⑤管理跟不上。法制不健全,缺乏鼓励农业综合,高效利用水的

xx制利用和调控手段。

3、节水灌溉发展趋势和方向

3.1 因地制宜,继续普及与推广先进的喷,微灌技术:目前,我

国节水灌溉工程中,喷,微灌技术所占的比重还比较低,与发达国

家相比较还有大的差距。目前,国内外喷,微灌技术正朝着低压,

节能,多目标利用,产品标准化和系列化及运行管理自动化方向发

展,任何一项节水灌溉技术都有其适用的自然条件,经济条件,普

及与推广喷,微灌技术必须坚持因地制宜的原则。在有条件的地区,

应大力发展地下滴灌技术,就是在灌溉过程中,水通过地理毛管上

的灌水器缓慢渗入附近土壤,再借助毛细管作用或重力扩散到整个

作物根层的灌溉技术。由于在灌溉过程中几乎没有水分蒸发损失,

而且对土壤结构的破坏经,因此在各项节水灌溉技术中,该项技术

的节水增产效果最为明显,而且使于农田作业和管理,特别适合于

在我国西北地区干旱,高温,风大的自然条件下推广应用。

3.2 实现灌溉渠系管道化:我国已基本普及了井灌区低压管道输

水技术,今后的发展方向是大型渠灌区渠系管道化,并加快相应大

口径塑料管材的开发生产。

3.3 发展现代精细地面灌溉技术:土地平整是改进地面灌溉的基

础和关键,由于我国地面灌溉量大,面广,急需推广应用激光控制

平地技术,水平畦田灌溉技术,田间闸管灌溉系统以及土壤墒情自

动监测技术等一切改进地面灌溉措方缸,逐步实现田间灌溉水的有

效控制和适时适量的精细灌溉。

激光控制平地技术是目前世界上最新近的土地平整技术,在发达

国家已被广泛应用。这是一项“傻瓜式”的高新技术,具有自动化

程度高,作业效率高,操作简单等特点,便于大规模推广应用。机

关控制平地设备由激光发射装置,激光接收装置,控制器,平地铲

运设备等四部分构成。激光发射装备被水平安装在矗立于田间的三

角支架上,它产生的激光光束被高速旋转的棱镜反射,在田间上方

产生一个激光平面,该平面作为平地作业的基准面。家光接收装置

则垂直安装在平地铲运设备桅杆上。平地作业时,铲运机具刀口的

初始位置一旦被确定,无论天面地形如何起伏,受激光发射和接受

系统的控制,控制器始终通过液压升降系统将铲运刀口与平地作业

的基准面保持在某一恒定值,能够实现高精度的土地平整。结果表

明,该项技术能够大幅度改善农田的平整状况,土地平整精度达到

了标准偏差值小于2~3cm;通过科学的田间设计与管理,田间灌水

效率达到了70%~80%。水利部组织召开现场会,农业部和科技部

先后发文,对该项技术给予了充分肯定,并在东北,新疆,山东等

地开始推广应用。

水平畦田灌水技术是建立在激光控制平地技术基础上的一种地面

灌溉技术,自20世纪80年代起首先在美国应用,随后在许多国家

推广。该技术适用于多种粮食作物灌溉,经过合理的系统设计和田

间管理,水平畦田灌溉可以取得与压力灌溉系统相媲美德灌溉效

果。

3.4 研究和推广非充分灌溉技术:非充分灌溉理论源于传统的充

分灌溉理论,但不是简单的延伸,它将与生物技术,信息技术及“四

水”转化理论等高新节水技术和理论相结合,创建新的灌溉理论及

技术体系,它将对现有灌溉工程的规划设计及灌溉管理模式等生产

巨大的冲击和影响。我国北方一些地区已经实行了减少灌溉次数等

非充分灌溉方式,一些科研单位和灌溉试验站也开始了一些非充分

灌溉的实验研究。

3.5 “3s”技术在农业节水灌溉中的应用:进入2l世纪,空间

遥感得到了大力发展,更多的卫星被送上太空,从而使“3s”技术

在农业节水领域中应用成为可能。如应用“3s”技术建立“土壤墒

情监测网系统”,对全国农田墒情进行监测,为农业灌溉用水和抗

旱减灾服务。在监测土壤墒情的同时,与当时当地的作物需水量相

结合,可科学确定灌溉用水计划。目前,发达国家的一些先进灌区

以土壤墒情监测作为灌溉用水管理的主要依据,根据气象观测资

料,土壤墒情资料,作物长势资料等确定作物的灌溉水量及灌溉时

间,及时提供用水信息,从而使农业灌溉管理更加科学,精确。我

国农业结构和水土资源分布具有很强的区域性,各地区发展不平

衡,应当根据不同地区的自然经济状况,气候条件,农业生产经营

方式,作物种类,经济发展水平等,科学确定不同地区,不同阶段

的节水灌溉发展模式,加快研究开发先进,适用的农业高效用水技

术与设备。

3.6 走综合节水,系统节水的路子:回顾世界和我国节水灌溉发

展的历程,最重要的启示是,必须把追求综合效益最大化作为出发

点和立足点,坚持适用,方便,自愿的原则,积极探索与生产关系

相适应的节水途径和措施,走综合节水,系统节水的路子。这是发

展农业节水灌溉的生命力。

一是结合农业结构调整和现代化农业建设发展节水灌溉。为适应

我国加入世界贸易组织的要求,推行农业结构调整到哪里,节水工

程就配套到哪里,以调整促节水,靠节水增效益。

二是结合经济发展和改善生态环境发展节水灌溉。

三是因地制宜发展综合型节水灌溉工程。最近几年在我国一些经

济发达地区按照“山丘果园微灌化,大棚瓜莱滴灌化,粮食作物喷

灌管灌化,渠道防渗化”的思路,大力发展综合节水灌溉,为其他

地区发展农业节水模式提供了借鉴。

我国的农业节水发展虽然取得了辉煌的成就,但与国外节水发达

国家相比,在农业节水工程的投入,规模,标准,技术体系建设,

现代化管理水平,工程设计的规范化,综合节水技术的推广应用等

方面还有较大差距,还没有形成适合不同类型区,具有一定工程规

模和示范辐射作用的农业综合节水技术体系。

范文二:节水灌溉论文

《节水灌溉及其自动化》

课程论文

姓名: 安世道

农学院设施(2)班

学号:2011015001

节水灌溉——就是指以较少的灌溉水量取得较好的生产效益和经济效益。节水灌溉的基本要求,就是要采取最有效的技术措施,便有限的灌溉水量创造最佳的生产效益和经济效益。

一、我国节水灌溉技术发展趋势

我国节水灌溉技术发展趋势我国节水灌溉技术发展趋势我国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。

1.渠道防渗

渠道输水是目前中国农田灌溉的主要输水方式。传统的土渠输水渠系水利用系数一般为0.4—0.5,差的仅0.3左右,也就是说,大部分水都渗漏和蒸发损失掉了。渠道渗漏是农田灌溉用水损失的主要方面。采用渠道防渗技术后,一般可使渠系水利用系数提高到0.6—0.85,比原来的土渠提高50%—70%。渠道防渗还具有输水快、有利于农业生产抢季节、节省土地等优点,是当前中国节水灌溉的主要措施之一。

根据所使用的材料,渠道防渗可分为:

①三合土护面防渗;

②砌石(卵石、块石、片石)防渗;

③混凝土防渗;

④塑料薄膜防渗(内衬薄膜后再用土料、混凝土或石料护面)等。

2.管道输水

管道输水是利用管道将水直接送到田间灌溉,以减少水在明渠输送过程中的渗漏和蒸发损失。发达国家的灌溉输水已大量采用管道。目前中国北方井灌区的管道输水推广应用也较快。常用的管材有混凝土管、塑料硬(软)管及金

属管等。管道输水与渠道输水相比,具有输水迅速、节水、省地、增产等优点,其效益为:水的利用系数可提高到0.95;节电20%—30%;省地2%—3%;增产幅度10%。

目前,如采用低压塑料管道输水,不计水源工程建设投资(以下同),亩投资为100元—150元。 在有条件的地方应结合实际积极发展管道输水。但是,管道输水仅仅减少了输水过程中的水量损失,而要真正做到高效用水,还应配套喷、滴灌等田间节水措施。目前尚无力配套喷、滴灌设备的地方,对管道布设及管材承压能力等应考虑今后发展喷、滴灌的要求,以避免造成浪费。

3.喷灌

喷灌是利用管道将有压水送到灌溉地段,并通过喷头分散成细小水滴,均匀地喷洒到田间,对作物进行灌溉。它作为一种先进的机械化、半机械化灌水方式,在很多发达国家已广泛采用。

喷灌的主要优点如下:

⑴节水效果显著,水的利用率可达80%。一般情况下,喷灌与地面灌溉相比,1m3水可以当2m3水用。

⑵作物增产幅度大,一般可达20%—40%。其原因是取消了农渠、毛渠、田间灌水沟及畦埂,增加了15%—20%的播种面积;灌水均匀,土壤不板结,有利于抢季节、保全苗;改善了田间小气候和农业生态环境。

⑶大大减少了田间渠系建设及管理维护和平整土地等的工作量。

⑷减少了农民用于灌水的费用和投劳,增加了农民收入。

⑸有利于加快实现农业机械化、产业化、现代化。

⑹避免由于过量灌溉造成的土壤次生盐碱化。常用的喷灌有管道式、平移式、中心支轴式、卷盘式和轻小型机组式。

移动管道式喷灌通常将输水干管固定埋设在地下,田间支管和喷头可拆装搬移、周转使用,因而降低了投资。北京市顺义县全县数万亩粮田均采用这种灌溉形式。10多年来的实践证明:移动式管道喷灌除了具有一般喷灌省水、增产、省工、减轻农民负担和有利于农业机械化、产业化、现代化等优点以外,还具有设备简单、操作简便、投资低、对田块大小和形状适应性强、一户或联户均可使用等优点,是目前较适合中国国情、可以大力推广的一种微型喷灌形式,可适用于大田作物、蔬菜等,亩投资为200元一250元。

固定管道式喷灌是将管道、喷头安装在田间固定不动, 其灌溉效率高,管理简便,适用于蔬菜、果树以及经济作物灌溉。但是投资较高(亩投资一般在1000元左右),不利于机械化耕作。

中心支轴式与平移式大型喷灌机, 只能在预定范围内行走,行走区域内不能有高大障碍物,土地要求较平整。其机械化和自动化程度高,适用于大型农场或规模经营程度较高的农田。使用国产设备,每亩投资为300元-400元。

卷盘式喷灌机, 靠管内动水压力驱动行走作业, 与中心支轴式及平移式的大型喷灌机相比,具有机动灵活、适应大小田块、亩设备投资低等优点。目前进口设备每亩投资为50元左右, 设备国产化后可进一步降低投资, 这是一种适合中国国情、有发展前景的喷灌形式, 可适用于大田作物、蔬菜等。卷盘式喷灌机有喷枪式和折架式两种, 后者具有雾化好、耗能低的优点。轻小型机组式喷灌,可以手抬或装在手推车或拖拉机上,具有机动灵活、适应性强、价格较低等优点,通常用于较小地块的抗旱喷灌。每亩投资为100元-200元。

4.微喷

微喷是新发展起来的一种喷灌形式,微喷又分为吊挂微喷、地插微喷。特别适合农业温室大棚内投入使用,它比一般喷灌更省水,更均匀的喷洒于作物上.它是通过PE塑料管道输水,通过微喷头喷洒进行局部灌溉的。更可以扩充成自动控制系统.同时结合施用化肥,提高肥效。一个标准大棚微喷系统设备投资一般在800元左右。

5.. 滴灌

滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式,其水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果,同时可以结合施肥,提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉,在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之处是滴头易结垢和堵塞,因此应对水源进行严格的过滤处理。目前,国产设备已基本过关,有条件的地区应积极发展滴灌。

接管道的固定程度, 滴灌可分固定式、半固定式和移动式三种类型。固定式滴灌,其各级管道和滴头的位臵在灌溉季节是固定的。其优点是操作简便、省工、省时, 灌水效果好。国产设备亩投资约为700元(果树)-1400元(大棚蔬菜)。半固定式滴灌, 其干、支管固定, 毛管由人工移动。亩投资为500元-700元。移动式滴灌,其干、支、毛管均由人工移动,设备简单,较半固定式滴灌节省投资,但用工较多。亩投资为2元一500元。

结合中国劳动力多、资金缺乏的具体情况而研究开发的半固定式、移动式滴灌系统,大大降低了工程造价,为滴灌在大田作物和经济欠发达地区推广应用创造了条件。

水窖滴灌, 是通过雨水集流或引用其它地表径流到水窖(或其它微型蓄水工程)内, 再配上滴灌以解决干旱缺水地区的农田灌溉问题。它具有结构简单、造价低、家家户户都能采用的特点。对于旱贫困山区实现每人有半亩到一亩旱涝保收农田,解决温饱问题和发展庭院经济有重要作用,应在干旱和缺水山区大力推广。

地下滴灌,是把滴灌管埋入地下作物根系活动层内,灌溉水通过微孔渗入土壤供作物吸收。有的地方在塑料管上隔一定距离钻一个小孔,埋入地下植物根部附近进行灌溉,群众俗称“渗灌”。

地下滴灌具有蒸发损失少、省水、省电、省肥、省工和增产效益显著等优点,果树、棉花、粮食作物等均可采用。其缺点是:当管道间距较大时灌水不够均匀,在土壤渗透性很大或地面坡度较陡的地方不宜使用。亩投资为400元-1000元。其效益为:节水50%-60%;省电40%-50%;增产30%左右。

6.膜上灌、膜下灌

用地膜覆盖田间的垄沟底部,引入的灌溉水从地膜上面流过,并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉,这种方法称作膜上灌,在新疆等地已大面积推广。采用膜上灌,深层渗漏和蒸发损失少,节水显著,在地膜栽培的基础上不需再增加材料费用,并能起到对土壤增温和保墒作用。在干旱地区可将滴灌管放在膜下,或利用毛管通过膜上小孔进行灌溉,这称作膜下灌。这种灌溉方式既具有滴灌的优点,又具有地膜覆盖的优点,节水增产效果更好。

7.控制灌溉 根据水稻不同生育期对水分的不同需求进行“薄、浅、湿、晒”的控制灌溉,既节约用水,又有利于农作物生长,改变了以往水稻大水漫灌、串灌的旧习惯。它不需增加工程投资,只要按照节水灌溉制度灌水即可。 “薄、浅、湿、晒”(薄水插秧、浅水育秧、分蘖前期湿润、分蘖后期晒田)、“旱育稀植”(旱育旱栽,稀植,适当补水)等技术均属这一范畴,近年已在广西、吉林等10多个省、自治区大面积推广。一般每亩可节100m3,增产稻谷25kg,效益显著。水稻节水灌溉技术已获国家科技进步一等奖,应在水稻区大力推广。江苏、上海、浙江等经济条件好的地区采用铺设暗管系统进行控制灌溉和田间排水,有利于节水、节肥和作物生长,为实现高产、高效、优质农业创造了有利的条件。

8.坐水种

在一些水源短缺的地方,春播时常因春旱出不了苗或出苗不齐。为保全苗,采用机械或畜力用水箱、水袋拉水,在播种时进行点灌,以解春旱,俗称

“坐水种”。这种方法投资少、简单易行,是有效的节水增产方式。播种时每亩用水量仅5m³-10m³;,丰水年可增产10%-15%,干旱年可增产60%-70%。坐水种目前在黑龙江、吉林等地广为采用,凡条件适合的地方应积极推广。

9.平整土地、改造沟畦

通过平整土地,改进灌水沟畦规格(如大畦改小畦, 长沟改短沟)等综合措施,使灌水均匀,以达到节水的目的。

10.科学灌溉与节水管理

根据作物需水要求,适时适量地灌水,用先进的科学技术手段对土壤墒情和灌区输配水系统的水情进行监测、数据采集和计算机处理,可以科学有效地控制土壤水分含量,进行合理调度,做到计划用水、优化配水,以达到既节水又增产的目的。同时,要重视和加强节水管理,改变目前农业用水水价过低、不利于节水的状况,实行按成本收费、超计划用水加价等政策。要建立健全节水管理组织和技术推广服务体系,完善节水管理规章制度。

11.农业节水措施

大力普及节水灌溉技术,要十分重视农业节水措施的推广。这可采用水稻旱育稀植、抛秧、地膜覆盖、秸秆还田、深耕松土、中耕除草、镇压、耙耪、增施有机肥等措施,以提高土壤对天然降水的蓄集能力和保墒能力。施用化学保水制剂,引进和优选抗旱品种和调整作物种植结构等,也是行之有效的节水措施,在于旱缺水地区应大力推广普及。

二、节水灌溉应用的领域:

温室,无土栽培,大棚,绿化,园林,废水再利用等等 ;作物和绿地植被从种子萌发以及成长的全过程都需要水参与光合作用。但植株消耗的水分99%以上是用于叶面蒸腾和株间土壤蒸发,以调节作物体温、改善小气候和向植物体内输送养分。没有适量的水分供应,作物的生长发育就会受到抑制和损害。持续缺水,作物就会干旱致死。为了改变靠天吃饭的被动局面,主动影响和控制作物生长,灌溉技术出现并逐步得到了发展。灌溉是利用人工设施,将符合质量标准的水,输送到农田、绿地等处,补充土壤水分,以改善植物的生长发育条件。中国是世界上发展农田灌溉最早的国家之一。秦汉之前对农田灌溉称为“浸”,到汉代有称“溉”或“灌”的,西汉时“灌浸”和“溉灌”、“灌溉”并用。唐以后习惯用“灌溉”一词,并沿用至今。就农作物的不同生长阶段而言,灌溉主要有播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等种类。

就发展到现阶段的灌溉方式而言,主要又分为地面灌溉、浇灌、科学灌溉等。

地面灌溉是最传统的灌溉方式,包括沟灌和畦灌等。这种方式灌水不均匀,蒸发量大,容易表层土壤的团粒结构,形成板层,影响土壤中好气微生物的分解作用。华维认为,这种方式是浇地而不是浇作物。但由于田间工程设施简单,不需要能源,目前仍然被广泛采用。 浇灌一般是用皮管或洒水车浇水,是中国目前园林养护、蔬菜苗木种植等领域使用最多的灌溉方式。相对漫灌而言比较容易控制,但仍然具有费水、费人工、低效率等缺点。

三、方式

科学灌溉是包括华维公司在内的专业灌溉企业一直着力推广的灌溉方式,包括滴灌、微喷、渗灌、喷灌等现代化的灌溉方式。需要根据相应植物的需水特性、生育阶段、气候、土壤条件等做合理设计,制定相应的灌溉制度,适时、适量,合理灌溉。 该类方式可以做到局部精确灌溉,除了用于补充土壤水分满足植物生长需要外,还可将肥料、农药溶解在水中,结合注肥泵等现代化的施肥装臵进行施肥打药作业。还可避免土壤盐碱化,对已经出现盐碱化的土壤,可利用灌溉冲洗土壤中的可溶盐分,以改良土壤。此外科学灌溉方式还可起到预防果树蔬菜霜冻和预防干热风危害,以及防止土壤风蚀等作用。

四、优点

科学灌溉可有效保持土壤中水、肥、气、热等各相的良好状态,具有省水、省工、节能、节肥、增产增收等诸多优点,正逐步被大家认可和使用,但由于资金和认识上的欠缺,还有很多工作需要业内同行努力去做。 近代以来,随着人口数量急剧增加、经济日益发达,突出的水资源供需矛盾同样反应到了世界范围的灌溉事业上。此外,还存在着进一步降低建设和运行成本,提高灌溉效益,防止灌溉土地盐碱化、沼泽化等问题。在中国蔬菜之乡山东寿光就出现了土壤严重盐碱化额问题。

另一方面,目前很多节水灌溉项目存在只管建不管用的严重问题,许多国家已把灌溉发展的重点从开发新灌区向改建旧灌区和加强灌溉管理等方面转移。 在吸取现代科学技术成就的基础上,灌溉技术将向着节水节能、优化调度、现代化的管理与监测预报等方向发展。在中国水资源严重短缺的西北、华北和东北部分地区,推行节水灌溉,建立节水型农业,已成为当务之急。在华东、华南等区域日益兴旺的现代设施农业、园艺及园林建设中,同样需要发展科学灌溉方式。

范文三:节水灌溉论文

节水灌溉论文

1、发展节水灌溉的重要性

在我国,由于独特的地理环境及气候,降雨时空分布不均,农业生产对水的依赖性很强,有水才能做到稳产高产。目前,我国灌溉用水量的比例在经历明显的下降过程后,呈稳定态势,但从长远看,随着工业,城市,生活,生态用水的不断增加,由于新增加水资源的开发潜力越来越小,开发代价越来越大,因此乃将有一部分灌溉用水转为其他行业用水。目前,农业用水占全国总有用水量的70%,由于受工程配套状况和管理水平所限,灌溉用水效率仅有水资源短缺的主要对策之一。如何通过各种节水措施,有效地提高灌溉水资源的使用效率是发展农业节水的根本任务。

近年来,随着人口增加,经济发展和城市化水平的提高,水资源供需矛盾日益尖锐,农业干旱缺水与水资源短缺已成为我国经济和社会发展的重要制约因素,而且加剧了生态环境的恶化。按现状用水量统计,全国中等干早缺水358亿m3,其中农业灌溉缺水300亿m3。20世纪90年代以来,我国农业年均受旱面积大2000hm2万以上,全国600多个城市中有一半以上发生水危机,北方河流断流的问题日益突出,缺水已从北方蔓延到南方的许多地区。由于地表水资源不足导致地下水超采,全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.2万km2。

目前,我国农业用水比重已从1980年的88%下降到目前的70%左右,今后还会继续下降,农业干旱缺水的局面不可逆转。我国农业灌溉用水量大,灌溉效率底下和用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43%,单方水粮食生产率只有1.0kg左右,大大低于发达国家灌溉水利用率70%~80%,单方水浪费生产率2.0kg以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,实现适时量的“精细灌溉”,真有重要的现实意义和深远的历史意义。

2、节水灌溉存在的问题

到2030年,我国人口将达到16亿,需要粮食7亿吨左右,为保证粮食与其他农产品的供给,灌溉面积必须达到6000万吨左右,否则指标难从实现。然而,我国是缺水国家,尤其北方广大地区水资源供给已严重不足,在未来30年内,随着人口的增加,农业供水只能维特在目前的4000亿m3水平上,唯一的出路只能是节水灌溉,提高水的利用xx,把灌溉水利用率从目前的0.45左右提高到0.65。然而要达到这个目标,节水灌溉还从在以下问题:

①基础研究滞后节水灌溉效益最后的xx控,需要建立在一些基础研究上,而我国基础研究相对比较滞后,总体比国外失进水xx落后了3~5年。

②设备欠完善。主要表现在缺乏xx列化,标准化,配套化差,产品的水利功能及耐用寿命同国外先进技术相比从在较大差距。

③综合性不够。节水工程技术单打一的较多,缺乏与农业技术的综合。

④对现有工程的利用重视不够。许多荒原只修建了干渠主干工程,田间工程不配套土地不平xx,工程老化失修,效益摔减。

⑤管理跟不上。法制不健全,缺乏鼓励农业综合,高效利用水的xx制利用和调控手段。

3、节水灌溉发展趋势和方向

3.1 因地制宜,继续普及与推广先进的喷,微灌技术:目前,我国节水灌溉工程中,喷,微灌技术所占的比重还比较低,与发达国家相比较还有大的差距。目前,国内外喷,微灌技术正朝着低压,节能,多目标利用,产品标准化和系列化及运行管理自动化方向发展,任何一项节水灌溉技术都有其适用的自然条件,经济条件,普及与推广喷,微灌技术必须坚持因地制宜的原则。在有条件的地区,应大力发展地下滴灌技术,就是在灌溉过程中,

水通过地理毛管上的灌水器缓慢渗入附近土壤,再借助毛细管作用或重力扩散到整个作物根层的灌溉技术。由于在灌溉过程中几乎没有水分蒸发损失,而且对土壤结构的破坏经,因此在各项节水灌溉技术中,该项技术的节水增产效果最为明显,而且使于农田作业和管理,特别适合于在我国西北地区干旱,高温,风大的自然条件下推广应用。

3.2 实现灌溉渠系管道化:我国已基本普及了井灌区低压管道输水技术,今后的发展方向是大型渠灌区渠系管道化,并加快相应大口径塑料管材的开发生产。

3.3 发展现代精细地面灌溉技术:土地平整是改进地面灌溉的基础和关键,由于我国地面灌溉量大,面广,急需推广应用激光控制平地技术,水平畦田灌溉技术,田间闸管灌溉系统以及土壤墒情自动监测技术等一切改进地面灌溉措方缸,逐步实现田间灌溉水的有效控制和适时适量的精细灌溉。

激光控制平地技术是目前世界上最新近的土地平整技术,在发达国家已被广泛应用。这是一项“傻瓜式”的高新技术,具有自动化程度高,作业效率高,操作简单等特点,便于大规模推广应用。机关控制平地设备由激光发射装置,激光接收装置,控制器,平地铲运设备等四部分构成。激光发射装备被水平安装在矗立于田间的三角支架上,它产生的激光光束被高速旋转的棱镜反射,在田间上方产生一个激光平面,该平面作为平地作业的基准面。家光接收装置则垂直安装在平地铲运设备桅杆上。平地作业时,铲运机具刀口的初始位置一旦被确定,无论天面地形如何起伏,受激光发射和接受系统的控制,控制器始终通过液压升降系统将铲运刀口与平地作业的基准面保持在某一恒定值,能够实现高精度的土地平整。结果表明,该项技术能够大幅度改善农田的平整状况,土地平整精度达到了标准偏差值小于2~3cm;通过科学的田间设计与管理,田间灌水效率达到了70%~80%。水利部组织召开现场会,农业部和科技部先后发文,对该项技术给予了充分肯定,并在东北,新疆,山东等地开始推广应用。

水平畦田灌水技术是建立在激光控制平地技术基础上的一种地面灌溉技术,自20世纪80年代起首先在美国应用,随后在许多国家推广。该技术适用于多种粮食作物灌溉,经过合理的系统设计和田间管理,水平畦田灌溉可以取得与压力灌溉系统相媲美德灌溉效果。

3.4 研究和推广非充分灌溉技术:非充分灌溉理论源于传统的充分灌溉理论,但不是简单的延伸,它将与生物技术,信息技术及“四水”转化理论等高新节水技术和理论相结合,创建新的灌溉理论及技术体系,它将对现有灌溉工程的规划设计及灌溉管理模式等生产巨大的冲击和影响。我国北方一些地区已经实行了减少灌溉次数等非充分灌溉方式,一些科研单位和灌溉试验站也开始了一些非充分灌溉的实验研究。

3.5 “3s”技术在农业节水灌溉中的应用:进入2l世纪,空间遥感得到了大力发展,更多的卫星被送上太空,从而使“3s”技术在农业节水领域中应用成为可能。如应用“3s”技术建立“土壤墒情监测网系统”,对全国农田墒情进行监测,为农业灌溉用水和抗旱减灾服务。在监测土壤墒情的同时,与当时当地的作物需水量相结合,可科学确定灌溉用水计划。目前,发达国家的一些先进灌区以土壤墒情监测作为灌溉用水管理的主要依据,根据气象观测资料,土壤墒情资料,作物长势资料等确定作物的灌溉水量及灌溉时间,及时提供用水信息,从而使农业灌溉管理更加科学,精确。我国农业结构和水土资源分布具有很强的区域性,各地区发展不平衡,应当根据不同地区的自然经济状况,气候条件,农业生产经营方式,作物种类,经济发展水平等,科学确定不同地区,不同阶段的节水灌溉发展模式,加快研究开发先进,适用的农业高效用水技术与设备。

3.6 走综合节水,系统节水的路子:回顾世界和我国节水灌溉发展的历程,最重要的启示是,必须把追求综合效益最大化作为出发点和立足点,坚持适用,方便,自愿的原则,积极探索与生产关系相适应的节水途径和措施,走综合节水,系统节水的路子。这是发展

农业节水灌溉的生命力。

一是结合农业结构调整和现代化农业建设发展节水灌溉。为适应我国加入世界贸易组织的要求,推行农业结构调整到哪里,节水工程就配套到哪里,以调整促节水,靠节水增效益。

二是结合经济发展和改善生态环境发展节水灌溉。

三是因地制宜发展综合型节水灌溉工程。最近几年在我国一些经济发达地区按照“山丘果园微灌化,大棚瓜莱滴灌化,粮食作物喷灌管灌化,渠道防渗化”的思路,大力发展综合节水灌溉,为其他地区发展农业节水模式提供了借鉴。

我国的农业节水发展虽然取得了辉煌的成就,但与国外节水发达国家相比,在农业节水工程的投入,规模,标准,技术体系建设,现代化管理水平,工程设计的规范化,综合节水技术的推广应用等方面还有较大差距,还没有形成适合不同类型区,具有一定工程规模和示范辐射作用的农业综合节水技术体系。

果树节水灌溉技术

摘要 主要介绍了目前果园常用的节水灌溉技术,列举了管道灌溉、滴灌、喷灌、微喷灌、渗灌技术的特点、使用方法及注意事项,以期为果树节水灌溉的研究与应用提供依据。 关键词 果树;节水灌溉技术;特点;注意事项

节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约和高效用水的灌水方法、措施和制度等的总称。通过采用节水灌溉技术,实现适时适量的“精细灌溉”,对促进农业结构调整、农民增收和提升我国农业竞争力以及改善生态环境具有重要的现实意义和深远的历史意义。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括取水、输配水、田间灌水和作物吸收等4个环节。在各个环节上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、农艺及作物节水技术和节水管理技术。节水灌溉工程技术的增产效果显著,增产性能高,尤其在干旱年份,因为水的可获得性有限,通过维持作物的生产,运用节水灌溉技术可以稳定农户的收入[1]。现将果树节水灌溉技术总结如下。

1 果树节水灌溉技术

1.1 管道灌溉技术

管道输水灌溉技术是世界上农业节水灌溉的一项关键技术。在美国,低压管道灌溉被认为是节水最有效和投资最省的灌水技术,全美近1/2大型灌区实现了管道化灌溉[2]。管道灌溉是指用塑料或混凝土等管道输水代替土渠输水,输配水的利用率可达95%;另外,其还能有效提高输水速度,节省土地3%~4%,节省劳力,便于管理,适应各种地形,适合田园化建没。低压管道输水技术在我国北方井灌区已经得到普及。

1.2 滴灌技术

滴灌是利用一套专门的设备,把有压水(可由水泵加压或利用地形落差所产生的压力)经过滤后,通过各级输水管网(包括干管(主管)、支管、毛管和闸阀等)到滴头,水自滴头以点滴方式直接缓慢地滴入作物根际土壤。水滴入土后,借助垂力入渗,在滴头下方形成很小的饱和区,再向四周逐渐扩散至作物根系发达区。滴灌技术最基本的原理是在一个十分有限的土壤区域内尽可能多次地供给果树所必需的留水分[2]。

滴灌技术利用一系列口径不同的塑料管道,将水和溶于水中的肥料自水源通过压力管道直接输送到作物根部。水、肥均按需定时、定量供应,避免了传统灌溉技术存在的渠系渗漏、水面蒸发、深层渗漏等方面的水量损失。由于滴灌仅局部湿润作物根部土壤,滴水速度小于土壤渗吸速度,因而不破坏土壤结构,灌溉后土壤不板结,能保持疏松状态,从而提高了土壤保水能力,也减少了无效的株间蒸发。应用滴灌技术不仅可以节水节能,同时具有

省工、省水、促进作物根系发育、不利病虫和杂草繁衍、适于复杂地形使用等优点。

1.3 喷灌技术

喷灌是利用机械与动力设备从水源取水加压,或利用天然落差使水经管道系统通过喷头喷向空中,使水成雨滴状降落田间的一种灌水方法。喷灌系统由水源、进水管、水泵站、输水管道(干管和支管)、竖管、管路附件及喷头等组成。有3种类型,即固定式、半固定式和移动式。固定式除喷头外其余全部是固定的,干管和支管多埋在地下。半固定式的喷头和支管可移动[3]。

1.4 微喷灌技术

微喷灌其实是为了克服滴头易堵塞的缺点而将滴头改为微喷头,由于微喷头出流孔口大一些,流量大一些,流速慢一些,不像滴头那么容易堵塞,但也存在堵塞问题,因此对过滤问题也应该给予重视。由于流量加大,毛管相应也要加粗些。其单位面积投资与固定式滴灌差不多,最适用灌溉果园[4]。

1.5 渗灌技术

渗灌又叫地下灌溉,它是用渗头代替滴头全部埋在地下,渗头的水不像滴头那样一滴一滴流出,而是慢慢地渗流出来,将水引入田间,直毛细管作用,自下而上湿润土壤的一种先进灌溉方法。渗灌具有其他灌溉方式无可比拟的优点,节约用水,减少肥料用量;降低棚内湿度,减少蔬菜病虫害;节省土地和劳动强度;改善土壤环境,加速作物生长;经济效益和增产效果明显。与其他生产方式相比更适合于设施农业。据资料记载,渗灌比渠灌水分的有效利用系数提高30%,节电20%左右,节省土地1.3%~1.5%,提高工效52%[2]。

1.6 注意事项

一是控制灌水时间。应在果树未受到缺水影响以前灌水,而不要等到果树已从形态上显露出缺水、果实出现皱缩、发生卷曲等再灌溉。根据果树在生长期内各个时期的需水要求及当时的土壤含水量进行灌水。二是控制灌水量。果树需要水分,但并不是水分越多越好,有时果树适度的缺水还能促进果树根系深扎,提高其抵御后期干旱的能力,抑制果树的枝叶生长,减少剪枝量,并使果树尽早进入花芽分化阶段,使果树早结果,提高果品的含糖量及品质等。果树的灌水量依果树的种类、品种和砧木特性、树龄大小以及土质、气候条件而有所不同。耐旱树种,如枣树、板栗及砧木等对水分要求较低的树种,灌水量可以小一些;耐旱性较差的树种,如葡萄、苹果、梨等,灌水量应大一些[5]。

2 结语

随着现代化进程的加快,工业用水量大幅度提高,水资源“农转非”情况加剧,使农业的灌溉用水量一降再降[6]。灌溉用水量的多少直接关系到农业的产出和效益,因此节水灌溉技术的推广不容忽视[7-8]。目前,节水灌溉技术多种多样,但每一种技术都有一定的适用条件,在开展节水灌溉工作中,一定要因地制宜地选择一种或几种方法同时使用,合理控制灌水时间及灌水量,使节水灌溉技术真正做到节水节能。

推广普及节水灌溉技术的意义

【导语】节水灌溉是以节约农业用水为中心的高效技术措施,它是科技进步的产物,也是现代化农业的重要内涵。其核心是在有限的水资源条件下,通过采用先进的水利工程技术,适宜的农业技术和用水管理等综合技术措施,充分提..

节水灌溉是以节约农业用水为中心的高效技术措施,它是科技进步的产物,也是现代化农业的重要内涵。其核心是在有限的水资源条件下,通过采用先进的水利工程技术,适宜的农业技术和用水管理等综合技术措施,充分提高农业水利用率和水的生产效率及效益,保证农业持续稳定发展。节水灌溉技术体系包括渠道防渗、低压管道输水、喷微灌等节水工程技术;农田保蓄水技术、节水耕作和栽培技术、适水种植等节水农业技术;节水灌溉制度、量测水

技术、灌溉管理自动化等,以及与这些技术相应的节水新材料、新设备。

1 水资源开发利用现状

1.1 水资源量

我国是一个水资源紧缺的国家。虽然水资源总量2.8万亿m3,居世界第6位,但因人口众多,按现在13亿人口计算,人均年占有量仅2200m3,不足世界人均占有量的1/4,居世界第109位。每公顷占有量为28320m3,为世界的4/5。

全省自产水资源总量为306亿m3,仅占全国水资源总量的1.3%,人均占有水资源量1150m3,约为全国人均占有量的1/2,居全国第24位。全市可利用水资源总量为26.5亿m3, 人均占有水资源量1250m3,分别为全国平均水平的57%和29%。全县水资源总量1.24亿m3,人均占有水资源量600m3,低于国际公认的1700m3的警戒线值,分别是全国人均水资源占有量2200m3的27%,甘肃省人均水资源占有量1150m3的52%、张掖市人均水资源占有量1250m3的52%。

1.2 用水现状

2008年全国总用水量5680亿m3,其中:农业用水4150亿m3,工业用水1220亿m3,城市生活用水310亿m3。全省总用水量为119.31亿m3,其中:农业用水94.73亿m3,占79.3%;工业用水18.17亿m3,占15.2%;城市生活用水2.8亿m3,占2.35%;农村人畜饮水3.6亿m3,占3.02%。全市总用水量为25.1亿m3,其中:农业用水21亿m3,占80.2%;工业用水0.69亿m3,占3.8%;生活用水0.6亿m3,占2.9%;生态用水2.77亿m3,占13.1%。全县总用水量为2.096亿m3,其中:农业用水1.5336亿m3,占73.1%;林业灌溉用水量0.0376亿m3 ,占1.8%;工业用水0.0819亿m3,占3.9%;城镇生活用水0.0176亿m3,占0.8%;农村人畜饮水0.0453亿m3,占2.2%;生态用水0.38亿m3,占18%。根据以上分析计算,全县现状缺水0.856亿m3。预测10年后,全县人口增加3万人,新开发耕地6万亩,需增加用水量0.3亿m3,工业及城镇生活用水新增0.1亿m3,缺水将达到1.256亿m3。

从以上数据可以看出,全国、全省、全市乃至全县水资源供需矛盾将越来越突出。随着社会经济的发展,人口增加和人民生活水平的提高,缺水问题将更加严重,开发利用和节约用水的任务十分艰巨,形势十分严峻。

1.3 存在的问题

1.3.1 全国

(1)当地水资源总量少,且时空分布不均衡,不能适应经济发展需要的资源型缺水。如华北、西北、东北地区人口占全国43.5%,耕地占全国58.2%,而水资源只占全国的18%。人均占有量只有938m3,耕地单位面积占有量仅为6810m3/hm2。

(2)从地区总量看水资源并不短缺,但因工程建设跟不上,造成供水不足的工程缺水。主要包括长江、珠江、松花江流域、西南诸河流域以及南方沿海等地区。

(3)由于工农业废污水排放量和农药、化肥施用量的不断增加,致使水资源遭受污染而加重了水资源短缺的污染型缺水。如长江三角洲和珠江三角洲。此外华北地区水资源遭受污染情况也相当严重。

(4)因已建水源工程不配套、设施功能得不到充分发挥而造成的设施型缺水。这种情况在全国许多地区普遍存在。

(5)由于缺水,导致受旱成灾面积不断扩大。50年代全国受旱面积平均1333万hm2,80年代达2333万hm2,90年代以来扩大到3000万hm2以上。

(6)由于缺水,导致过量引用地表水和超量开采地下水,致[FS:PAGE]使旱季常发生河流干涸断流,地下水位大幅下降。

(7)由于缺水,全国有7000万人吃水困难,666个城市中有300个用水紧张,其中104个严重缺水,每年因缺水而影响工业产值达1200多亿元。

1.3.2 全省

(1)水资源先天性不足。我省自然条件恶劣,水环境及其脆弱,降水稀少,水资源严重短缺,是全国严重的缺水省份之一。

(2)水资源时空分布不均衡。甘肃位于我国东部湿润区向西部干旱区域的过渡地带,受气候、地形等因素的影响,省内降水量呈现由东南向西北递减的分布规律。水资源时空分布不均衡主要表现在:一是地面径流丰富而地区分配不均;二是水资源地区分布极不均匀,南多北少,东多西少;三是降水季节变化较大,丰枯悬殊;四是地表水资源年际之间丰枯悬殊。

(3)水资源利用率低。在水资源利用上,存在浪费严重、利用率不高和使用不合理的现象。农业长期以来采用粗放的灌溉方式,大部分农田采用串、漫等原始灌溉方法,节水灌溉没能得到大面积推行。主要原因是工程配套差,管理跟不上,现有的水利工程老化失修,工程良性运行机制尚未建立。工业和城市生活用水浪费也很严重,大部分工业企业生产设备和生产工艺比较落后,工业结构中高新技术产业所占比重偏少,产品单位耗水率较高,平均重复利用率低。

(4)地下水开采过量。水资源的严重匮乏,导致过量和不合理开采地下水,从而引起严重的水环境问题。一是长期超采造成地下水位持续下降,形成地下水漏斗;二是不合理开采造成地下水位大幅度下降,导致地面大范围沉降;三是地下水的水质恶化,出现地下水总硬度、硝酸盐、氨氮等超标现象;四是地下水位下降,给废污水入渗创造了条件。

(5)水体污染日趋严重。目前,甘肃水域已普遍受到污染并呈加重趋势,工业发展城镇水域污染尤为突出,水污染对工农业发展和人民生活的危害日益增加。由于水污染破坏了水资源原有的使用功能,使有限水资源量减少,“有水不能用”的状况更加重了水资源的供需矛盾。

(6)水环境系统极其脆弱。一是全球气候影响下旱灾频繁,使社会经济屡遭重创;二是人类不合理生产经营活动造成植被疏落,难以维持水环境系统平衡。

(7)水土流失非常严重。甘肃水土流失面积达17.8万km2,占土地总面积的37.8%。水土流失造成土地贫瘠沙化、河床抬高、河流淤塞、水库淤积、洪水泛滥成灾。这些问题不仅减少或降低了农田面积的数量和质量,制约着农村经济的发展,而且还严重妨碍蓄洪抗旱,减小调蓄库容,河流过洪断面,给防汛安全带来极大的威胁,影响了水利工程设施效益的正常发挥。

1.3.3全市

(1)水资源严重短缺,供需矛盾相当突出。张掖降雨稀少,蒸发强烈,用水主要依靠过境水,水资源严重短缺。水资源先天不足,现状水平年保证率P=50%时缺水量4.86亿m3,同时河川径流年内分配不均,一方面造成每年夏灌期间发生严重的“卡脖子旱”,另一方面,由于黑河分水方案存在技术弊端,调度指标过高,调水曲线不尽合理,省际分水与当地灌溉用水矛盾突出,客观上加剧了水资源供需矛盾和黑河分水的实施难度。

(2)经济结构与水资源承载能力不相适应。由于历史传统原因,农业一直是张掖用水的绝对主体。这种“一头沉”的不合理用水结构,造成农业灌溉用水需求持续增长,农业在国民经济中仍处于低产出,高耗水的地位,工业项目少、用水效益不高、用水结构不合理,单方水GDP产出偏低,水资源利用经济效益非常低下。面对目前全国经济快速发展的大背景和我市国民经济各部门水资源供需矛盾突出的严峻形势,从水资源产出效益来看,全市单方水综合GDP产出不到全国水平的1/6。

(3)计量设施不能满足取水监督管理的需要。由于取水工程量测设施配套[FS:PAGE]严重滞后,特别是斗渠及农业灌溉机电井量测水设施安装配套率偏低,水量无法精确计量,取水定额管理和按方收费存在一定困难,取用水的监督管理工作难以真正落实。

1.3.4 全县

(1)水资源短缺,生态环境恶化。水资源短缺是山丹县的基本县情之一,也是制约山丹县

农业生产发展和经济社会可持续发展的主要因素。由于工农业用水量的逐年增加,同时,浪费水量的现象普遍存在,节约用水的意识淡薄,没有合理有效地利用有限的水资源。另外,由于对水资源的保护措施不力,使得流域内产流区的植被受到破坏,导致了水量的减少和水质恶化。对部分林草地、山地的过度放牧已造成了森林、草场退化和衰减,造成部分水流域范围内水土流失。尤其是前几年的持续干旱,导致地下水大量超采,地下水位下降,使得许多地方沙生物死亡,逐步失去了防沙固沙的作用,造成了春季沙尘天气明显增多。因此,生态环境恶化已是摆在我们面前亟待解决和不容忽视的现实问题。

(2)种植结构不合理,夏灌用水矛盾突出。由于受自然条件和降水时空分布不均的影响,4-6月河灌区来水占全年来水量的18%,占这一时段夏灌用水量的42%,而7-9月又是河源来水量集中的时段,这个时段的河源来水量约占全年来水量的67%左右,致使需水高峰期4-6月农作物灌溉“卡脖子”旱情严重,而7-9月的来水量又不能得到有效利用,加剧了夏灌的用水矛盾,造成了部分农作物缺水而减产。

(3)水库调蓄能力低,水资源不能进行统一调配。山丹县已建成中小型水库6座,总库容4139万m3。由于库容较小,只能进行年内季节径流调节,因此,使得有限的水资源不能得到充分利用,加之马营河干流水资源分配不合理,形成了下游的祁家店水库水源紧缺,而上游的李桥水库冬季水量略有盈余。

(4)干支渠老化失修,渠系水利用率低。60-70年代修建的水利骨干工程老化破损严重。据统计,截止2004年底,全县已衬砌干渠37条,426.22km,支渠67条,205.17km,其中:干支渠老化失修546.88km,占86.6%;斗渠1032条,长1099.7km,高标准衬砌的只有90条,79.75km,其输水损失率0.5%;干砌石衬砌39条,42km,未衬砌的土渠长978.2km,渠底破烂,输水损失率每公里达到8-13%;农渠3035条,长1431km,只有80条30km进行了干砌,其余均是土渠,输水损失率15-23%。渠线长,配套建筑物少,没有地头闸,进水流量难以控制,造成灌水不均匀,定额偏大,每年浪费水量1396万m3。

(5)灌溉制度不合理,灌水技术落后。全县27.3万亩灌溉农田除10.6万亩已改划小块小畦灌溉外,仍有16.7万亩的大快地(一亩以上)存在大块漫灌现象,与较先进的小畦灌溉相比,亩次多用水量10-30m3/亩,年浪费水量167-501万m3,部分农作物由于灌溉不适时,影响了产量,每立方米水产粮1.3kg,比以色列国立方米水产粮2.3kg低44%。

1.4 对策与措施

鉴于水资源日益紧缺的状况,要从根本上改变水资源短缺的现状局面,必须大力提倡节水灌溉,发展节水型农业和高效农业,采取各种节水措施,走节水农业的新路子,以促进工农业及国民经济健康持续稳定发展。

1.4.1 对策

(1)大力发展节水农业。以发展节水农业灌溉技术为中心,最大限度发挥水的经济效益。节水灌溉工程在总体布局上,既要考虑局部,又要照顾全局,充分考虑水资源基本状况、自然条件、作物种植结构、水利工程现状、社会经济状况以及群众基础等因素,结合各种节水灌溉模式适宜发展的特点,在全面分析、充分论证、优化组合、集思广益的基础上综合考虑节水灌溉工程的总体规划,突出其所具有的区域代表性,使规划既切合实际,又便于项目的执行,做到有的放矢,突出实效。

(2)切实抓[FS:PAGE]好常规节水灌溉。以推广常规节水为突破口,强化常规节水意识,坚持发展常规节水示范面积,全面实行改大块灌为沟灌、畦灌和小块灌,推广地膜覆盖小麦、玉米等节水高效技术,大搞条田建设,以合理利用水资源,减少大量的浪费,扩大保灌面积。

(3)以水为主调作物种植结构。调整种植比例,实行以水种植。为了缓解用水矛盾,充分利用水资源,促进农业的均衡增产,依据河流来水量,实行以水合理种植。沿山河灌区夏、秋经济作物的种植比例,要从7:3调整为5:3:2,井、泉水灌区的种植比例要从7:2:1

调整为5:4:1为宜。

1.4.2、措施

(1)加大节约水资源的宣传力度,牢固树立节水意识,实行治水和节水相结合,全面推广节水灌溉技术,优化灌溉制度,降低灌溉定额,改善种植结构,实行科学管理,按计划实现配水。

(2)领导重视,健全组织。要把推广节水灌溉列入各级党政部门的议事日程,常抓不懈,实行各级领导负责制,建立具有本地行业特点的节水技术推广服务体系,以保证先进的节水灌溉技术付诸实施。

(3)科学管理,节约用水。以发展先进节水技术为目标,制定一系列优惠政策,根据生产发展需要,对群众积极性高的村社,可优先考虑投入建设资金和优惠政策,用于发展节水灌溉,水务部门给予技术、材料等方面的支持。

(4)推广应用节水科技新成果。在抓传统节水技术的同时,注重高效技术、新工艺的结合,加强技术改造,提高节水工程的质量。

浅谈节水灌溉技术及发展对策

【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

【Abstract】This text overview stanza water irrigation technique content, system and development trend, put forward propulsion stanza water irrigation technique development on this foundation of 4policy suggestion.

【Key words】Stanza water irrigation;Technique, trend, suggestion

节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要,也是农业现代发展的需要。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。

(3)节水灌溉技术发展要符合农村实际。节水灌溉技术发展不仅是工程问题、技术问题,还是社会问题和经济问题。节水灌溉技术如果不能使农民从中得到实惠,就不能得到广大农民的真正拥护,就不能持续快速地发展起来。

(4) 促进节水灌溉设施制造业发展。一项新技术得到推广应用,有可能带动一个新的产业发展。伴随我国高效节水灌溉技术的发展和应用,节水灌溉设备制造业也可望能形成一个有相当规模的行业,成为中国加工制造业一个新的增长点,政府部门应使用财政、金融等经济手段加以引导和支持。

范文四:论文节水灌溉

节水灌溉工程

规划设计

摘要 ...................................................................................................................................................................... 3

第一章 绪论 ...................................................................................................................................................... 5

1.1水利建设背景 ............................................................................................................................... 5

1.1.1水利发展历程及趋势 ............................................................................................................... 5

1.1.2 以节水灌溉为中心的农田水利的内涵 .............................................................................. 6

2 项目区基本资料 ............................................................................................................................ 6

2.1 凤凰村气象资料 ........................................................................................................................ 6

2.2 耕种方式现状 ............................................................................................................................ 7

第二章 灌溉方式的分析与选择 ...................................................................................................................... 8

1 传统灌溉方式的不足 .................................................................................................................... 8

1.1 传统灌溉会使水资源进一步浪费从而陷入缺水的窘境 ...................................................... 8

1.2 传统的灌溉会使得水体富营养化 .......................................................................................... 8

1.3 传统的灌溉方式会使得土壤板结不利于植物生长 .............................................................. 8

1.4 传统的灌溉方式耗时、耗能 .................................................................................................. 9

2 节水灌溉方式的采用 .................................................................................................................. 9

3 采用节水灌溉的意义 .................................................................................................................... 9

3.1 大力发展节水技术是建设良好生态系统的必然要求 ................................................ 9

3.2 大力发展节水技术是提高灌水效率 ...................................................................................... 10

3.3 大力发展节水技术可以优化产业结构 ......................................................................... 10

3.4 大力发展节水技术可缓解水资源短缺问题 ................................................................ 10

第三章 当地地质资料以及总体规划 .........................................................................................................11

1规划内容 ..........................................................................................................................................11

1.1 规划目标 ...................................................................................................................................11

1.2 规划内容 ....................................................................................................................................11

2凤凰村地形图 ..................................................................................................................................11

3 规划区域布置图 .............................................................................................................................11

4 灌溉方式的选择 ............................................................................................................................ 12

5水泵设计 ......................................................................................................................................... 12

5.1 水泵扬程设计 .......................................................................................................................... 12

5.2 水泵泵房及管道设计 .............................................................................................................. 13

第四章 灌区一 有压自流喷灌参数设计 .................................................................................................. 14

1 每株作物灌水定额设计 ................................................................................................................ 14

2每亩灌水定额设计 ......................................................................................................................... 14

3灌水周期设计 ................................................................................................................................. 15

4 灌水管道设计 ................................................................................................................................ 16

5 干管管径的选择 ............................................................................................................................ 16

5.1 管径设计 .................................................................................................................................. 16

5.2 支管管道设计 .......................................................................................................................... 17

5.2.1对于设计的分析 ..................................................................................................................... 18

6 喷灌强度设计 .............................................................................................................................. 18

6.1喷灌强度设计 ............................................................................................................................. 18

6.2喷头的选择 ................................................................................................................................. 19

6.3喷灌系统工作流程图 ................................................................................................................. 21

7喷头间距设计图 ............................................................................................................................. 21

第五章 灌区二设计 ........................................................................................................................................ 21

1水源 ............................................................................................................................................... 21

2低压管道灌溉具有以下优点 ......................................................................................................... 21

3固定方式 ......................................................................................................................................... 22

4灌区二设计参数的确定 ................................................................................................................. 22

5 灌区二水量平衡分析 .................................................................................................................. 23

1 规划区供水来源 .......................................................................................................................... 23

2 规划区需水量 .............................................................................................................................. 24

2.1 净灌定额的设计 ......................................................................................................................... 24

2.2 毛灌水定额设计 ......................................................................................................................... 24

2.3 水量供需平衡设计 ..................................................................................................................... 25

2.4 结论 ............................................................................................................................................. 25

3 管道布置原则 .............................................................................................................................. 25

4 灌水形式:根据地形选择合适的管网布置形式。 .................................................................... 26

树状网 如下图所示 .................................................................................................................. 26

圭字形布置 如下图 ...................................................................................................................... 26

第六章 灌区的建成对周围环境及经济的影响 ............................................................................................ 26

1 促进绿化,还我们一片蓝天。 .................................................................................................. 26

2 改变作物种植结构,增加人民经济收入,提高人民素养。 .................................................. 26

3 减少水土流失 ............................................................................................................................ 26

4 节水灌溉投入与产出效益分析 .................................................................................................. 27

第七章 结论及建议 ........................................................................................................................................ 27

结论 .................................................................................................................................................... 27

建议 .................................................................................................................................................... 28

参考文献 ............................................................................................................................................................ 28

致谢 .................................................................................................................................................................... 31

龙马镇凤凰村节水灌溉工程

规划设计

专 业:农业水利工程

指导教师:

姓 名:爷 姓 吴

摘要:

龙马镇属于典型的季风气候地区,其降雨量受气候影响较大。通常情况下降雨集中在7~10月份,这时的雨 雨量大、降雨多时常要做好防汛准备。其余月份降雨较少,而且有很多都是无效降雨量。但是植物还得生长,代谢还得继续而这一切的源动力就是水。为了解决这一现象,当地开始采用节水技术。

目前龙马镇大部分地方还是采用的传统的漫灌、人工灌溉方式 。这类灌溉方法一方面浪费水资源、浪费能源,另一方面耗时、耗力。农业用水占了当地的大部分用水量,然而水资源毕竟是有限的可见采取节水灌溉用是多么的有必要。

为了改变这一情况本设计以凤凰村为例,根据当地的基本地形、水文水资源情况、当地气象基本情况等因素采用喷灌、滴灌两种方法节水技术。这两种现代灌溉方式的引进将大大提高水的利用率、减小劳动力的投入、提高作物产量。

新技术的引用对龙马镇农业节水灌溉、经济起到了积极的推动作用,对今后进一步开发起到了至关重要的意义。

关键词:节水灌溉 设计 喷灌 滴灌

Abstract:

Long ma town belongs to the typical monsoon climate regions, its rainfall influenced by climate. Normally rainfall concentrated in seven to 10 months, then the rain rainfall, flood more often happen at that time, so we have to make preparations. The rest of the month there is a lot less rainfall, rainfall is invalid. But plants also have to grow, metabolic have to continue to all this source is water. In order to solve this phenomenon, the local began to adopt water saving technology.

Currently most parts or using the Long ma of traditional semi-spread, artificial irrigation manner. This kind of irrigation methods on one hand waste water 、waste of energy, on the other hand time-consuming, exhausting. Used for agriculture, most of the local water is limited after all, however the visible take water-saving irrigation with is how necessary.

In order to change this situation , this design take phoenix village as an example. According to the local terrain, the basic hydrology and water resources situation, the local meteorological factors, we try to use sprinkler, drip two methods of water-saving technology to improve our water-saving skill . These two kinds of the introduction of modern irrigation method will greatly improve the utilization ratio of water, reduces the labor of the investment, improve crop yields.

The new technology of the reference Long ma village of agricultural water saving irrigation, the economy has played a positive role in promoting to further develop and rose to vital significance.

Keywords: sprinkler irrigation water saving irrigation design

第一章 绪论:

1.1水利建设背景;

水是一切生命活动的媒介,没有水这个社会就没有希望。据调查目前世界50%以上的河流不是水量大幅减少就是严重污染,所以这个世界可以供我们用的水源越来越少。尽管中国储水总量约有2.8亿M3 ,但是人均占水量不足2200m3。约为世界人均水量的四分之一列世界第121位是世界人均水资源极少的13个贫水国之一。我国水资源时空分布严重不平衡,降水东南多西北少,山区多平原少雨量大致由东南向西北递减。

建国以来至20世纪90年代,我国用水量迅速增长,从1949年的约1000亿m3增长到1997年的5566亿m3之后一直趋于稳定。到2002年全国总供水量5497亿m3。2002年全国用水量5887亿m3。无节制的用水导致目前,全国670座建制城市中有400多座不同程度缺水,其中有108座城市严重缺水,全国乡村中还有6000万人左右饮水困难[4]。根据有关部门统计全国实际 缺水量在300~400亿M3之间[5]。

据现状分析,河北省不仅当前存在水资源严重短缺,而且未来形势也不容乐观, 2010年,平水年缺水106.3m3亿,偏枯年份缺水170.1亿m3[6-16]面对捉襟见肘的水资源我们该采取什么办法呢?实践告诉我们 办法只有一个那就是保护水,节约用水。

1.1.1水利发展历程及趋势

细看姚汉源的《中国水利发展史》你会发现我国水利发展有这么一种历程:(1)初步发展期,(2)以黄河流域为主的大发展期,(3)向江淮流域发展期,(4)北方水利盛衰起伏,南方持续发展期,(5)向东南沿海及珠江流域发展期,(6)全国水利从普遍开展到衰落期。

纵观中国五千年的发展史你也许会发现,大部分靠水或是交通比较便利的地方经济发展都相当不错。前些年一些地方政府提出了这样的口号:要致富先修路。目前各村、镇的路基本上修通了交通方面的问题得到缓解。新的问题又出现了,交通便利了还得有东西运出去才能是我们的道路发挥其相应的价值

水是生命之源,只有有水的地方才会有欣欣向荣的景象。路是致富的纽带,只有有路

[3][2][1]

才会有更宽阔的市场。当且当水路合理布置时才会有一个人们期待的、全新的世界。

十五大后党看到了人们迫切需要解决的问题,及时提出了《水利科技发展的十大重点与关键技术》,它的内涵包括:

(1)水资源开发利用及合理配置

(2)防灾减灾。

(3)水环境与生态问题。

(4)以节水灌溉为中心的农田水利。

(5)河湖整治。

(6)水利工程建设和管理。

(7)南水北调。

(8)河口、海岸带治理及开发技术。

(9)水土保持和生态脆弱地区的水利科技问题。

(10)高新技术的应用

1.1.2 以节水灌溉为中心的农田水利的内涵:

我国节水灌溉科技发展的重点应放在研究成果的组装配套和示范推广方面。根据不同地区水土资源状况制定科学的用水方案,研究节水、节能、节肥相结合的高效灌溉新技术,开发先进、实用的节水灌溉新产品,以先进的节水灌溉工程技术与管理技术,推动农业的集约化、产业化和现代化进程。重点研究领域和关键技术:(1)农田水分转化规律与非充分灌溉机理研究;(2)高效输水灌溉系统关键技术研究与设备开发;(3)农业高效用水管理技术研究与设备开发;(4)田间节水灌溉关键技术研究与设备开发; (5)劣质水灌溉关键技术研究;(6)节水灌溉综合技术试验示范区建设。

2 项目区基本资料

2.1 凤凰村气象资料

凤凰村位于仁寿东南方向,亚热带季风湿润气候,年均气温17.4℃,年均降雨1009.4㎜,年均日照1196.6小时,无霜期312天。地表形态特征为低丘平坝、平台,低山,丘陵三大类型。2009年秋季以来,四川仁寿县降雨少、来水少、蓄水少、气温高、蒸发大、

墒情差,致使仁寿县遭受旱灾,对群众生活、工农业生产包括经济社会发展都造成了严重影响,损失十分严重。此次干旱范围之广、历时之长、程度之深、损失之重,均为历史少有。四川仁寿县幅员辽阔县占地面积为2606.36平方公里,耕地面积9.23万公顷,辖13个区工委,1个开发区,110个乡镇,1109个行政村。据民政部门统计,截至3月23日,受灾人口162万人,饮水困难人口62万人,饮水困难大牲畜100万头给当地人民带来了严重经济损失。

2.2 耕种方式现状

目前该村耕种灌溉方式非常传统。耕地方式主要还是靠人工、畜力,近两年慢慢开始有耕地机进入人们的生活圈子中。蓄水主要是以沟渠中的土埂为主,但是由于土埂透水性太大所以根本不能蓄多少水。而且当地处于丘陵地带,每到夏季暴雨来临土埂时常会被冲倒。暴雨过后人们还得再次对土埂进行砌筑这样的事情不知重复了多少个春秋。当地采用的灌水方式也没有能和现代化挂上关系,大部分是采用漫灌的方式。原本当地在枯水季节水源就特别的少,加上不合理配置所以辛苦了一季度下来收成寥寥无几。有的地方太高抽水机无法将水送上去的,还得靠人一点 一点的挑上去。要是家里劳动力不足,就只能看着自己劳动成果在烈日下凋零、、

古语有云:穷则思变,变则通,通则达!中华民族是很有智慧、很有创造力的民族,我们不会甘于现状我们会用我们自己的思想改变世界。面对恶劣的条件我们的先祖,没有放弃而是逆流而上。通过采用节水灌溉的方式度过了难关同时也给我们留下了宝贵的财富。

3交通经济条件

仁寿北距成都85 km,成都南大门,公路纵横交错。纵有213国道,北接成都、双流国际机场,南通乐山、自贡;横有106省道,西接成昆线、成乐高速、成雅高速,东连成渝铁路、成渝高速;成自泸赤高速公路,从北到南贯穿全境;还有直通简阳、资阳、资中和威远的省县路网,四通八达[23]。

4 周边水利条件

仁寿县地表水沿龙泉山脉东西分流,椰江、越溪河与龙水河、通江河、清水河汇入岷江、沱江二江。流域面积2606平方公里,总长282公里。年平均径流量9.89亿M3。1972 年在龙泉山西麓建成的省内第一座大型引蓄灌溉工程黑龙滩水库,可蓄水3.6亿M3,解决

仁寿县城区及大部分区乡镇生产生活用水,控灌仁寿、井研、简阳三县田土7.07万公顷。 [23]

第二章 灌溉方式的分析与选择

1 传统灌溉方式的不足

1.1 传统灌溉会使水资源进一步浪费从而陷入缺水的窘境:

未改变之前的灌溉方式大多以直接向田里抽水为主,是对整个田块进行灌溉。然而种植庄稼的毕竟是少数地方,所以有很多没有必要灌溉的地方也一并灌溉了。再者就是由于我们灌溉的地方身处山地本来蓄水能力就不是很好,突然来很多水会对田埂、护坡造成很大压力若是土壤的摩擦系数不够大将会有田埂坍塌水资源流失的危险。久处干旱的地方土壤空隙太大,采用漫灌的方式会有很大一部分水从田底渗出很难达到保水效果。

1.2 传统的灌溉会使得水体富营养化

农民施肥以后,很多肥料在土壤中以物理状态存在,只有少部分以化合状存在

于土壤中。当田中突然增多了自由水后一部分肥料就会溶于水中。然而由于当地土壤保水效果不佳所以有很多肥料随着水流失。这样的灌溉方式不仅使得土壤的肥力降低,还使得我们的水体富营养化进而多我们的生态造成一定的破坏。

1.3 传统的灌溉方式会使得土壤板结,不利于植物生长

久旱的土壤:土壤中的孔隙往往非常大,突然人为地大量灌溉后会使得土壤密

度变大,土壤的摩擦角减小然后土壤在重力作用下很自然地被密实来。灌溉之后土壤中的孔隙减小,会抑制植物的呼吸作用。我们都知道植物获取能量的来源有两种一是光合作用、第二就是呼吸作用。当呼吸作用被抑制之后植物的能量来源就会受阻。没有足够的能量植物生长就会受到抑制。

1.4传统的灌溉方式耗时、耗能

古老的灌溉方式往往会做很多没有必要做的事情,在某一程度上增加了工程量。但是做的事情的效益并没有同步增加所以做工作有些就浪费了。

2 节水灌溉方式的采用:

中国仍处于水资源消耗发展阶段,主要表现在农业上[21-22]。为了让凤凰村早日从落后的生产方式向简单快捷的生产方式是转变,我特别研究了当地地质条件、水文资料、气象资料做出了以下设计方案:

我国西南地区就是降水还有一个特点就是时间分布不不均,所以我们一方面要新修水库尽我们的最大努力将水留住以缓解我们时间上雨量分布不均,另一方面我们节水灌溉工程应开源节流:所谓开源就是将日常生活中的水充分利用、搜集雨水、处理废水回收利用总之利用一切可以利用的资源;节流就是指采取适当的方法节约用水,不断开发利用新技术,提高用水率!目前本设计根据当地地形及水源条件采用以下三种节水灌溉法:

喷灌、微喷灌技术,喷灌属于节水灌溉的一种好形式。喷灌系统(含机、泵、管道等)有移动和固定两种,以大型移动喷灌为主要形式。按外形可以分为时针式、滚移式、平移式等

有压管道输水浸润灌溉,浸润灌溉又称小管出流灌溉,由于受灌溉质量所限,这项技术发展速度不快

3 采用节水灌溉的意义:

3.1 大力发展节水技术是建设良好生态系统的必然要求。

随着市场经济的进一步发展我们的生活环境屡次遭到重创。而且这种情况还有蔓延的趋势所以要建设一个良好的生态环境是一个漫长的过程.需要大家一起努力并且采取综合措施。其中大力发展节水技术.是对水资源环境的保护和发展有十分重要的意义。大力发展节水技术.有利于节约农业用水、有利于生态环境建设用水:大力发展节水技术可以上游用水得到有效的控制.同时也可以缓解下游用水紧张。从而使上游和下游的水得到合理分配,同时促进大家的发展;大力发展节水技术.有利于提高水的质量和品质,为防止土地沙漠化做出有力的贡献;大力发展节水技术.可以减少灌溉用水量提高用水效率增加产

量.有利于遏制地下水进一步超采和土壤盐碱化。

3.2 大力发展节水技术,是提高灌水效率。

普及节水技术,让老百姓在节水过程中得到实惠从而更快更早的建成节水型国家。西部地区水资源较为丰富,但是水量集中在春季、夏季。在秋冬时节,水资源显得捉襟见肘。所以农业在秋、冬两季采用节水技术显得尤为重要。当前存在的主要问题:一是灌溉设施落后水资源利用率低下,二是植物生长时所需的水往往远低于灌溉定额.三是水源短缺同时还为对雨水进行开发,四节水灌溉工程技术还为得到利用。由此可以看出,该村对水资源浪费如果没有节水技术加以指导还将继续持续下去。因此且当推广农业节水灌溉技术之后。才能保证水资源的可持续发展和粮食产量的基本保证.从而以节约更多的水资源来保障经济发展和社会进步。

3.3 大力发展节水技术可以优化产业结构.

从另一方面可以调整农作物的种植分布以及产业结构、错开作物栽种收割时间让农民生活的更加舒适收益更加丰厚。大力发展节水技术,总而言之就是逐步让先进的生产水平逐步代替传统、落后的生产方式。慢慢的把广大劳动人民从古老的生活方式中拯救出来,是这让他们与时俱进感受科技带给我们的惊喜与实惠。大力发展节水技术,就是加快农村水利现代化,促进农业现代化的过程,优化各内植物生长时的时空配置.最大限度地挖掘农业自然资源的生产、开发潜力,是持续提高我国农业生产力.保障农民经济增收,提高绿色产品竞争力和确保粮食安全的战略选择。大力发展节水技术是推动社会不断向前,人民生活水平不断提高、文化不断进步的源动力。

3.4 大力发展节水技术,可缓解水资源短缺问题。

是保障国家供水量、粮食产量和经济社会的可持续发展需要。当地的基本情况和发展需要决定了缓解凤凰村苦水季节水资源短缺的根本出路在于节水.同时要在尽可能条件下开辟新的水源。这样才能要满足当地人口持续增加和经济社会快速发展对水和粮食的需求。

第三章 当地地质资料以及总体规划:

1规划内容 1.1 规划目标

针对项目区目前水资源贫乏且利用率不高的基本情况,经过实地考察和对当地人的走访特意提出喷灌、有压自流灌溉两种节水方式。期望通过灌溉用水的优化配制以下效果:

1 、完善水利设施,加大水利设施在农村的覆盖面积。使灌溉逐步向现代化发展,让农民的工作效率再上一个台阶,收入再翻番争取早日达到小康。

2 水利设施的合理布置,促使用水的效率更高。有效的防止灌溉过程中肥料的流走和土壤的流失。

3 新技术的引进要使用水更省并且还得保证产量问中有升。 1.2 规划内容

由于项目区地势特殊,为了使水资源的开发利用达到[19-20]最佳规划效果。所以此次规划在凤凰村内设计一个完整的灌溉系统。系统包括: 1 水泵站及输水管道的设计

2蓄水池的设计(由于是喷灌和有压自流灌溉的设计所以蓄水池) 3管道的尺寸设计和布置方式的设计 4喷头的选择和布置方式 5需水量和灌溉强度的计算 2凤凰村地形图:

见附表 1

[17-18]

达到

3 规划区域布置图:

见附表 2

4 灌溉方式的选择

由于当地地形较为特殊,采用单一的灌溉方式一方面是不经济另一方面是会给生产和生活带来许多不必要的麻烦!因此我们从实际地形出发将建设区域内分为两个区: 第一个区域采用有压喷灌 第二个区域采用有压自流灌溉

地区处于丘陵地带所以山势比较陡。我们可以很好的根据这地理优势采用自流灌溉的方式,这样不仅省工还会省去很多时间。让灌溉变成一件简单容易做的事情。由于采用自流灌溉的原理是:利用水的重力让水从地势较高的地方的往地势较低的地方流,而达到灌溉的目的。但是现在摆在我们面前有一个问题就是怎么才能让山顶上有水。肯定你第一时间就会想到:没,抽水呗!对,不过你只答对了一半。我的这个设计项目就是节水灌溉,节水灌溉就是要节约一切可以利用的水。所以我的水源还有一部分是采用收集天然雨水的方式。

众所周知水在理论上是取之不尽用之不竭的,但是考虑到水的承载力我们必须节约用水。水在大气中循环方式如下:

5水泵设计:

5.1 水泵扬程设计:

因为由此水泵供给的水要满足灌区一和灌区二,以及附近居民的生活用水。所以此次管道直径设计为d=100mm,设计流量Q=200M3/h。 水头损失计算:

h = 1.1hf

hf = LfQ/d

计算式中:

f---管道摩阻系数,这里取f=0.948×105; Q---设计流量,Q=200 M/h m---流量指数,取1.77 d---管道内径100mm b---管径指数为4.8 设计水泵型号:

IH100-65-315 转速 2900 流量 120 扬程 119

将d=100mm Q=200M3/h, L=100m(设计长度) ,H0=1005m(设计高度)带入公式hf = LfQm/db得:

hf = LfQm/db= L×0.948×105×1201.77/1004.8

=0.114L=11.4

h = 1.1hf=11.4*1.1=12.5 H=119-12.5=106.5

H=106.5>100,所以满足设计要求

5.2 水泵泵房及管道设计

由于灌溉区面积较大所以我们选择流量较大的水泵。流量较大的水泵其自生重量也相对较大,为了减小水泵对地面的压强、防止以后因压力过大而造成地面沉降、避免单位面积地基上的压力超过其承载力我们就需要扩大受力面积。就需要扩大基础的面积是水泵机组的基础与泵房的基础连接到一起形成一个整体。另外对于水源水位变化幅度较大的泵站要严格按照规范设计。因为这种泵房基础很容易被外面的水渗入,同时也需要将侧墙基础与泵房地板联成一体,并且浇筑成一个封闭的干室,从而造成一个新的干室泵房。 5.2.1根据地形需要干室泵房设计图 见附表 3

3

mb

5.2.2水泵管道设计图

见附表四

第四章 灌区一 有压自流喷灌参数设计:

1 每株作物灌水定额设计

现在我们以亩为研究单位,以猕猴桃为研究对象。猕猴桃种植间距为3.4m X 3.4m一株。 即每亩约种植80株 灌水定额分析:

M=arH(β-β0)

式中:

M 灌水定额 m3/株 a 单株受水湿润面积m2 r 土壤湿润面积 H 灌水作物湿润深度

β 田间持水量,占干土重的百分比% β

作物达到灌水强度的土壤含水量%

0为

根据经验得知:β田间土壤持水量的70%,考虑到猕猴桃根系区域为75%~85%集中分

布在60~80土层之中。经过对猕猴桃生长习性的研究得:a=3.2~5.8m2,r=1.4~1.6t/m3,H=0.8, β为24%~26%。 由 M=arH(β-β0) 得:

取平均值带入式中得 M= 4.5×1.5×0.8×(1-0.7) ×0.25 ≈0.41m/株 2每亩灌水定额设计

每亩种植猕猴桃耗水量:M=0.41×80=32.8 m3

由于所灌入的水并非全部用于灌溉,所以灌入的水一定要大于植物所需要的水方能保证植物的生长需要。

3

根据此方法可以求出每亩猕猴桃的用水量,进而依据本村灌溉面积推出总需求水量。 W=ma/η

Wm=WJ/ηc=Ma/η*ηc

WJ-----净喷灌用水量,就是指总共从喷头喷出的水量。 Wm-----毛喷灌用水量,就是指总共供水量 m------灌水定额

η-----喷洒水利用系数,0.8

ηc-----管道、水渠利用系数,管道为0.95,渠道参考《节水灌溉技术规范》(sl207-98) 由 Wm=WJ/ηc=Ma/η*ηc得:

将M=32.8 m3,η=0.8,ηc=0.95代入上式得: Wm= 32.8 m3/(0.9*0.95)=38.4 m3/亩 灌水总量=亩数×38.4 m3/亩 按此方法算出来的是总共蓄水量

可以根据Wt-W0= WT +P0+K+M-E(水量平衡公式)做出适当的调整.在保证水量满足作物需水的前提下尽可能的节约水资源。 3灌水周期设计:

T=M/ET

式中的: T 灌水周期

M 作物灌水定额m3/hm2 ET 作物的日均消耗水量

凤凰村为亚热带季风气候,根据当地水温气象资料得知:ET值一般为[3.8~4.4 m3/d],由平均值得[4.1 m3/d]

由T=M/ET得:

=38.4÷4.1=9.4≈10

考虑到会有下雨,地下水补给等情况灌水周期就定为10天

4 灌水管道设计

凤凰村位于丘陵地带,坡度大、日照强为了满足以后长期灌溉及当地情况的需要现从一下几方面考虑:

1 压力管道要满足设计要求,压力管的极限抗压能力要在设计压力的1.2倍以上。于对发生水锤现象可能性很大的地方管道设计强度可以适当加强。

2 为了防止在水管工作时有“短板效应”产生对于同一根管道要求其厚度基本一致。 3 管道设计力求质量轻、易拆装、不漏水、耐火、耐热耐腐蚀、、、

4 当压力管道被埋设于地下时,对于此关要有一定的抗压能力、和抗弯这能力。 综合以上方面以及可能发生的情况考虑最终决定用钢管来作为此次设计的管道。 5 干管管径的选择: 5.1 管径设计

根据《喷灌工程学》(4-18)公式,在系统设计流量于最初阶段根据系统内灌水临界作物的日耗水量、喷洒水的利用系数、作物亩数等参数确定。 Q=0.667AEC/t日η

Q——————系统设计流量(m3/h) A——————系统控制面积(亩) EC——————作物日耗水量(mm) t日——————系统日工作小时数 η——————喷洒水利用系数。

干管管径是在满足下一级管道流量划设计的系统控制面积(亩)为200亩,作物日耗水量(mm)为4mm, t日为12小时,喷洒水利用系数为0.9 代入以上系数得:

Q=0.667×200×4/(12×0.9)=49.4(m3/h) 凤凰村节水灌溉设计灌溉管道流量为这49.4(m3/h)

和压力的前提下按年费用最小的原则选择的,这种管径称为经济管道。对于规模不大的灌溉工程,可以采用如下经验公式估算干管的管径:

当Q<120 m/h时: D=13

D=1349.4=91.4(mm)

3

式中:D————管径(mm),将Q=49.4代入上式得。

经查低压流体输送焊接钢管的规格、重量得,当D=100(mm)最恰当。 5.2 支管管道设计:

支管选择:由于喷灌的各喷头都并联在一根支管上,所以他们的压力都是一样。但是由于各喷头的地势高低各有差异所以造成各喷头的水压大小不一从而造成各喷头的的灌溉面积各有大小。进而会有这种情况出现,有的地方灌溉过分充裕,有的地方没有足够的水源。为了避免这一现象的出现《喷管工程技术规范》规定:“同一支管上的任意两个喷头之间的工作压力差不超过20%。 5.2.1当支管在平地时设计如下:

支管开始端和支管尾端的喷水量和工作压力分别为Q、H和q、h。如果要求流量不大于10%则:

①(Q-q)/Q ≤ 0.1

② q=μω

2gH

联解①、②得:

h≥0.9H所以有(H-h)/H ≤ 0.19

注明:μ为流量系数,ω为喷头断面面积,g为重力加速度,H为工作压力,ΔZ为地形高差,hw为首末两端间的水头差。

当支管不是在平地而是在一定坡度上时,支管受到的压力如图所示:但是为了让管道的安装、受力满足设计要求,所以首末端的工作压力差不能大于工作压力的20%。 5.2.2当支管在上坡时设计如下: ③H-h≤0.2hp ④H=h+hw+ΔZ

联解③④得: hw=0.2hp-ΔZ

5.2.3当支管在下坡时设计如下 ⑤H-h≤0.2hp ⑥H+ΔZ =h+hw 联解⑤、⑥得: hw=0.2hp+ΔZ

注明:μ为流量系数,ω为喷头断面面积,g为重力加速度,H为工作压力,ΔZ为地形高差,hw为首末两端间的水头差。 5.2.4对于设计的分析

根据分析得知:对于地形坡度较陡的下坡支管,其喷头的压力会随着坡度变陡使压力增大。所以管径必须选择相对较小的,且不能超过一定的范围。 对于喷头而言:在考虑地形高差后,满足工作压力差的控制要求 计算公式:

0.2hp ≥ hw +ΔZ

hp————设计喷头工作时的压力(m), ΔZ————两喷头之间的进水高程差(m),hw————同一支管上任意两个喷头之间的水头损失差,常规情况下可以用局部水头损失和沿程水头损失之和代替。 6 喷灌强度设计: 6.1喷灌强度设计

《喷灌工程学》(4-1)公式:当喷洒水利用系数近似为1时,设计喷灌强度可以用下式求取。

ρ=1000Q/A

计算式中:ρ————设计喷灌强度(mm/h); Q————各喷头同时喷洒喷头的流量和m3/h

A————各喷头同时喷洒时的地面上的湿润面积m 将 Q=49.4/12=4.11(m3/h) A=200×667=1334 m2 代入上式得:

ρ=1000×4.11/1334=3.0mm/h 6.2喷头的选择:

凤凰村灌区采用的是固定式喷灌系统,地面平均坡度5%,,土质为壤粘土作物要求的雾化指标不小于4500,该村常见的风速不大于2.5 m/s,风向多变。 6.2.1根据雾化指标选择喷头;

经考察研究得:该村选择PY120喷头,流量q=4.11(m3/h)ρ=3.0mm/h

2

hp/d = 100×400÷8= 5000 >4500 所以雾化指标达到设计要求。 6.2.2喷头的布置:

喷头等间距布置时的最大间距射程比

射程比 a=Ka R, b=Kb R R为喷头无风时的射程半径。 a 为支管上的喷头间距,b为支管间的喷头间距

因为风向大小不固定,喷头的布置参考上表可得射程比为1~0.9。从所有植物都要得到浇灌选择 Ka =Kb=0.9。 将上式代入得:

a=Ka R=0.9×21=18.9(m), b=Kb R=0.9×21=18.9(m)

为了使所有在灌溉区内的植物都能得到充足的水资源以满足自生生长、代谢所以保守选择a=b=18m。可以选择三根长6m的钢管来组成喷头间的连接管,其中一根钢管带有阀门以方便对水的管理。 6.2.3检验设计喷灌强度

设计喷灌强度是在没有风的条件下最为理想,但现实生活中是不可能完全实现的。风对设计强度上的影响不仅表现在速度上,风的方向对喷灌强度的影响也是不容忽视的。且当风向水平时对风向的影响最大。

不同运行情况下的风系数kw值

目前且按最不利的情况假设问题,当风向变化至平行支管时喷灌强度最大,由上表查得: Kw =1.08v0.194

将设计风速2 m/s带入上式得: Kw =1.08×2.5

0.194=1.29

由下表查单支管多喷洒情况下Cρ的计算公式:

R=20,a=18.带入式中得:

-a/2r()a/2r) Cρ=π-(π/90)arccos(a/2r)+(a/r) (

-18/40()18/40) =π-(π/90)arccos(18/40)+(18/20)( =1.8

当地土质允许喷灌的强度为12mm/h,当地面坡度为4%~6%时,灌溉流失的水减少所以应降低30%灌溉强度。

故有:ρ灌=12×(1-30/100)=8.4(mm/h)

将Kw =1.29、Cρ=1.8、ρs=3.0代入公式: ρ= Kw×Cρ×ρs=1.29×1.8×3.0=6.97(mm/h) 因为ρ<ρ灌,所以灌溉强度符合设计要求。 6.3喷灌系统工作流程图

7喷头间距设计图

见附表

第五章 灌区二设计:

灌区二地理情况比较复杂,全部都是坡度比较大的地方。所以喷灌在此没有用武之地。低压管道输水灌溉,就是我们常说的管道灌溉。这种灌溉就是让水在定高度下,依靠它的重力自由下流(必要时可以添加压力)进行灌溉。这种灌溉方式之所以能够取代原有的渠道灌溉、畦灌,是因为低压管道灌溉在输水过程中消耗的水比较少,能使水的能量在运输过程中不会极具减小因此他的灌溉面积较渠道灌溉、畦灌较大。 1水源:

此次低压管道灌溉的水源和灌区一的水源一样,均是由水泵提水、天然集雨的方式为

水源。

2 低压管道灌溉具有以下优点:

① 设备成本较低,但是灌溉效益好。低压管道灌溉一次性投资较少,而且不需要购买

大量的设备。除了管道之外仅需要必要的安装材料即可,而且管道还可以多次利用。此外在相同水源条件下,低压管道灌溉还可以有虹吸管的功能其灌溉面域受地形影响较小。改善田间的灌水条件。

② 一劳永逸。低压管道灌溉只需第一次将管道安装好,以后灌溉仅需开、关即可。在必要时候对管道进行定期维修,既可保证灌溉系统的正常运行。

③ 绿色环保。本设计的灌溉方式为低压自流灌溉,仅在枯水季节靠泵站供水所以耗能较少,同时由于管道输水节省了大量的灌溉用水缩短了灌溉时间,使单位面积的灌溉能耗显著降低。所以这种灌溉绿色环保。

④ 不浪费耕地。一方面由于管道自身的尺寸较小不会对耕地造成很大的浪费,另一方面低压管道亦可埋于耕地之下,这样既可不影响耕种也不影响输水。 3固定方式:

全固定式,管道灌溉系统中的水源和各级管道及分水设施均埋入地下固定不动。 4灌区二设计参数的确定:

1. 管道灌溉系统水利用系数。低压管道灌溉系统水利用系数不低于90% 2. 田间水利用系数不低于85%

3. 灌溉水利用系数低压管道灌溉不低于80%

4. 低压管道灌溉区灌水定额根据当年气候、水文地质之条件来确定。

5. 低压管道灌溉区灌溉设计保证率,根据当地水源情况、地理环境确定。最少不能低于80%

5 灌区二水量平衡分析 1规划区供水来源:

1.1 降水入渗补给量。降水包括降雨、下雪、冰雹等能通过物理变化变成水的降水方式。降水是地下水的补给方式之一降水对地下水的补给量与降雨强度、土壤的初始含水量以及地下水等有密切关系。降雨的补给量可由以下公式进行计算: W1=0.001αPA

计算式中: W1----------降水入渗的补给量,m3

α---------降水入渗补给系数 A ---------地下水需要补给的面积m2

P ---------设计年降雨量,mm

1.2 灌溉回归水量 指管道在灌溉过程中会有一部分水入渗到浅水层从而补给地下水。而地下水在某一特定条件下可以补给浅土层这就称为灌溉回水量。用式子表示即为:

W2=10βM毛A 计算式中:

W2----------灌溉回归水量,m3 β----------灌溉回归系数

M毛----------毛灌溉定额量m3/hm2 A ----------灌溉面积,hm2

1.3 相邻水源补给量

W3=365kh∑(LiJi) 计算式中:

W2----------侧向补给量,m3 k----------含水层渗透系数,m/d

h----------补给区中地下含水层的厚度,m Li---------补给区边界长度,m

Ji---------补给区内对应边界的地下水坡度

补给总量即是各种降雨对土壤含水层的补给总量之和。用式子表示如下:

W总=W1+W2+W3+W4

W总--------指能对土壤起到灌溉作用的一切来水综合

W4--------是对地下水蒸发、雾液化对土壤的补给量(对本设计影响很小可忽略不计) W1、W2、W3意义同上 2 规划区需水量:

规划区内需水主要便现在灌溉用水上面,灌溉用水包括植物生长所需要的必需耗水量、田间蒸发量、灌溉过程中渗漏水量等。先从以下几方面进行研究: 2.1 净灌定额的设计:

净灌定额指农作物在生长过程中所需要的必需耗水量减去外来水补给量。查阅《中国主要农作物需水量等值线图》一书中可得以下公式:

M净=K(ETc-P0-S)

P0=∑fi pi 计算式中:

ETc--------植物生育期内实际需水量,mm M净--------作物净灌溉定额

K --------局部灌溉修正系数,管道输水灌溉一般取一 P0 --------有效降雨量,mm

S --------土壤水及地下水利用量,mm, fi --------降雨有效有效利用系数; pi--------作物生长期内第i次降雨量 2.2 毛灌水定额设计:

由于作物品种不同、土质不一样所以耗水也有一定的差别。当灌溉同一种作物是灌溉定额设计如下:

M毛=M/η Wn=10 M毛A

计算式中:

M毛 --------毛灌溉定额,mm

M --------作物净灌溉定额 η --------灌溉水利用系数 Wn --------灌溉用水总量

生活用水量设计Ws,其他用水量设计Wq. 2.3水量供需平衡设计:

对于每块土而言,它所需要的水量都是动态的。只有多次对水量平衡进行计算方能使设计达到最优。查阅《节水灌溉一书》得水量供需平衡公式:

W供>Wn+Ws+Wq.

2.4结论

有且仅有达到当供水量略大于需水量时,我们的设计才是成功的。这是因为水量供需平衡关系着本季度农作物的产量、农民的基本收入、当地人民的基本生活资料的保证、社会的安定等。所以我们在进行节水灌溉设计时务必以节水为理念,以水量供需平衡为指导设计出最适合的方案来。 3 管道布置原则:

为了将我们规划的管道布置得看起来美观、不影响我们的耕作而且方便我们对作物进

行灌溉,经过参考各类书籍后按以下几点作为设计知道:

第一 选定水栓的最佳位置。选水栓位置时因考虑到灌水的均匀性,只有当水栓两端均匀时才能使灌区植物均匀生长、作物产量才会靠近最大值。

第二 尽量使管道最短 。在布置管道时尽量使管道最短以节约投资成本。

第三 减小水头损失 减小水管起伏、转折,尽量使管道的布置变得平顺以减少水头的局部水头损失。

第四 管道的布置要有利于耕种

第五 利用当地地形实现水头落差以方便灌溉,同时充分利用已有的水利工程。

特别说明:管道的灌水定额的计算参照灌区一进行设计

4 灌水形式:根据地形选择合适的管网布置形式。

树状网 如下图所示

见附表

圭字形布置 如下图

见附表

第六章 灌区的建成对周围环境及经济的影响

1 环境得到改善。

节水灌溉的应用给我们带来了先进的生产技术。让我们摆托了古老的劳作方式,渐渐带领我们从靠天吃饭的困境走出。相信经过我们一代 代中华儿女的努力,我们会将自然对我们束缚日益降低从此让‘人定胜天’不再是幻想。

节水灌溉技术的应用让农业用水量大大降低,从而节约很大一部分用水资源。我们可以将多余的水量来是这种植其他作物。让我们的灌区从此布满绿色植物,从此让风沙远离我们、让蓝蓝的天空从现在我们的视野之中。

2 改变作物种植结构,增加人民经济收入,提高人民素养。

节水灌溉技术的推广为我们节约出了大量的水资源从此我们不再为水资源而烦恼。水量的上升也将改变作物的种植结构,农民可以根据市场需要种植相应的农产品这样即满足了市场的需求又能使自己的收入得到了显著的提高。收入提高之后人们会慢慢认识到知识对人的益处从此让知识就是力量这话更有说服力。这样农民从此会更加乐意接受新知识,新技术久而久之人民素养将不断提高,国富民强的梦想指日可待! 3 减少水土流失

水的合理利用使植物得到很好的保护,从而对水力侵蚀、重力侵蚀、风力侵蚀等侵蚀有了很好的免疫效果。水土流失减小使土壤的肥力得到了很好的保护。从而让农作物单

位面积上的产量再次提高

4 节水灌溉投入与产出效益分析

我们以单位面积的粮食产量来(这里以公顷为单位)做效益分析。对于传统的漫灌.

土渠灌溉来说节水灌溉更容易把握农作物的需水量,如果再加以适时适量的灌溉,我们将能投入更少的劳动力但是收获的确是更多的效益。

经过走访当地得知用传统方式(漫灌.土渠灌溉)灌溉的地区小麦、玉米的产量分别为4100公斤、4900公斤。采用节水灌溉技术后一方面可以少占一部分耕地以增加种植面积,另一方面可以节约水源、劳动力。此外还可以提高作物产量。采用节水灌溉技术后每公顷小麦、玉米的产量为4500公斤、5400公斤

第七章 结论及建议

结论:

继能源危机之后,水资源供不应求矛盾日益尖锐。现在社会发展速度之快,已经给我们的水资源造成很大的压力。所以水资源的缺乏将是制约我们经济发展的重要因素。我国是一个农业大国同时已是一个人口大国。尽管我国水资源总量看似还不错但是人均占水

量还不足世界人均水平。加上近些年水资源不断污染、浪费也将问题进一步扩大。 为了缓解这一矛盾,我们从根本出发找出了节水的根源那就是从农业节水灌溉开始。我国是农业大国所以节水潜力巨大。本设计基于水资源“时空分布不均”地区对于经济发展的矛盾出发,就现代节水事业发展做铺垫。要人们意识到水资源并非人们想的那样是取之不尽用之不竭的,要他们在对水资源进行享用的同时要加以爱护方能使水可以重复利用达到良性循环。目前本论文得到的成果如下:

1.1节水灌溉技术的运用,改变了传统的运作方式带人们走进新的领域感受科技的魅力。使得灌水效率大大提高。

1.2节水灌溉技术,不同于传统灌溉的布置。节水灌溉布置更有利于对耕地进行保护,使得耕地面积加大。

1.3节水灌溉技术大大提高了人民劳动的效率,可以使得人们工作更少的时间同时做更多的事情。

1.4节水灌溉技术的运用可以适时适量的供水,生产出来的农作物品质更好,产量更高。从而更有利于绿色产品发展和推广。

建议:

现代社会的高节奏生活已经影响到了我们每个人,然而水就是我们的润滑剂。正如一句广告词一样:你能想象没有润滑的世界吗?所以基于这种状况我给如下建议: 1、多开发研究新的节水技术,将水的利用率再次提高。

2、逐步完善灌溉设施,使水在运输过程中的消耗尽可能的减小。

3、节水的方式、体系必须与“资源型”和“效率型”节水概念有机的结合起来。

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毕业论文承诺书

本人郑重承诺:

本人撰写的毕业论文系本人在指导教师的指导下完成的具有原创性的工作,对于他人的知识成果均进行了合理规范的引用;毕业论文成果归四川农业大学所有。如本人出现任何有违学术规范的行为,愿意承担由此引发的一切后果,并接受相应的处罚。 学生签名:

以上情况属实, 同意该生答辩。

指导教师签名:

四川农业大学学士学位论文

致谢

本课题的设计是在郑彩霞导师的精心指导下完成的.在本设计的选题,定题、以及论文的修改定稿,都凝聚郑彩霞老师、张志亮老师的智慧、辛劳和心血.论文的字里行间均充斥着导师的热情关怀和精心指导饱含着导师对我的严格要求和孜孜不倦的教诲正是因为她无尽的关怀指导我才能顺利完成论文设计。

郑老师渊博的学识、严谨的治学态度和积极的生活态度给我留下了难以磨灭的印象,这也将激励我在今后的生活中要逆流而上!在此向郑彩霞导师致以最真挚的谢意!

在四川农业大学四年的学习生活即将画上句号,但是时间不能阻止我对母校感情的延续。难以忘记本专业老师在我人生路上曾经给予的关怀和指导,在此,献上我最真挚的谢意!感谢您们在我的成长道路上所给予我的关心和鼓励.

谨以此论文完成之际,向所有帮助、关心我的:亲人、老师、和朋友献上最真挚的谢意!

爷 姓 吴

2011年5月

于四川农业大学

31

范文五:农村节水灌溉论文

农村节水灌溉探析

【摘 要】目前,在新农村建设规划中,节水灌溉问题是讨论的热点。大部分地区水资源缺乏,特别是在西北地区,如何充分利用有限的水资源来实现农田的有效灌溉,关系到农村,乃至这个社会的经济发展问题。本文对农村节水灌溉的基本要求进行了讨论,并提出了相应的节水灌溉改进措施。

【关键词】水资源;节水灌溉;有效利用

引言

节水灌溉是农村灌溉用水的一项重要工程,采取先进的技术和管理措施减少用水损失,以较少的灌溉水量满足作物正常生长要求的灌溉。它是指充分利用现有的各种水资源,采取合理的灌水技术和灌水方式,在保证灌水充足的情况下,尽可能的提高水资源的利用率。与传统的灌水方式相比,节水灌溉在对灌水方式和灌水技术的要求不一样,在考虑某项灌水技术是否节水时,要以单位面积土地繁荣耗水量为评定标准来衡量。我国目前常用的灌水技术有很多,每种技术都有自己的特点,要因地制宜,选择合适的节水灌溉技术。

1. 节水灌溉的基本要求

要发展新型的农村事业,就必须做到科学的灌溉,做到:①要有节水意识,推广节水灌溉,提供灌溉水资源的利用率。②要把节水灌溉工程同地区经济发展规划相结合,促进经济整体的协调发展。③优化农业种植结构,合理规划灌溉节水工程,要符合农田灌溉 “两高一优”的要求。④节水灌溉要去地区的长期的经济发展趋势

相比配。⑤要在现有经济条件下,进可能采用先进的灌水技术和灌水模式。⑥优化水资源的灌溉结构,实现水资源的可持续和再利用。⑦要根据当地的地理条件和经济条件,因地制宜,选择合适的节水灌溉方式,获得最大经济利益的同时,尽量减少对自然环境的破坏。⑧在节水灌溉工程建设中,要采用先进的管理体系和运行机制,不断发现灌水工程中存在的问题,及时的修改,逐渐完善节水灌溉体系。

2. 节水灌溉的措施

2.1 国内主要灌溉方式

随着科学技术的进步,灌溉方式是多种多样的。当前国内比较常用的灌溉方式有:渠道衬砌地面灌溉、低压管道输水地面灌溉、喷灌、微灌等。由于每种灌溉方式的原理不同,导致它们在实际应用时各有特点。

在我国北方,雨水资源稀少,所以主要以地下水为灌溉水源, 这种环境下,以低压管道输水灌溉和管灌及喷灌3种灌水方式为主。低压管道输水灌溉和管灌是现有农村灌溉技术中最普遍的农业灌溉技术,管灌的优点有:投资较少,能耗较低,适用范围广,适用简便。但由于其配套的设备和技术过于简便,也有一定的缺陷: 设备简陋,容易生锈;管道长,重量大,移动很不方便,缺少灵活性;塑料管容易被折裂,适用寿命短,不经济。在实际应用中,通常还要配套农田沟渠才能到达灌水的目的。这样会导致大量的水渗透到沟渠地下,降低了水资源的利用。低压管道输水灌溉相对管灌投资

大一些但减少了管灌,设备简陋,容易生锈;管道长,重量大,移动很不方便的缺点。在现有的灌水技术通常把低压管道输水灌溉与管灌相结合减少了工程投资节约了水资源。

根据上面的分析可以得到结论,在完善灌溉配套技术的基础上,要选择性的扬长避短,在保证农作物正常生长的前提下,充分提高对水资源的利用率,这就要求开发一种新型的、适合当代农业经济发展的节水灌溉技术体系。要针对我国北方的特点,建设合适的节水灌溉工程,这对保障农作物的高产、高质有着重大的贡献。

2.2 新节水灌溉体系的优缺点

我国西北地区土地干旱、贫瘠、气候变化明显、季节性温差较大,决定了在当地不宜采用重茬种植的种植方式,在研究节水灌溉技术时,不能单一的考虑该灌水模式能实现某块土地上种植某种作物能够节水,而是要考虑在未来期间, 按当地优势作物倒茬种植顺序, 使用各种作物所适宜的不同灌溉方式和不同的灌水量来进行综合节水研究。简单的说,就是要考虑节水灌溉工程的长远价值,某项灌水技术在应用后,不仅能带来当前的经济利益,还要在未来的农作物种植过程中,能持续发挥作用,带来持久的经济效益。国内外在农田多功能灌溉设施中,转换不同灌溉方式,其目的就是为了达到节水、高效、高产、投资少、使用方便。从喷灌上来看确实可以达到节水、高效、高产、使用方便,但投资较大适宜经济价值较高的作物及蔬菜等作物,在北方地区冬季气温较低常常会出现设施冻裂冻坏现象经常需要设备维修和设备更换。从管灌的优点有:投资

较少,能耗较低,适用范围广,适用简便。但由于其配套的设备和技术过于简便,也有一定的缺陷: 设备简陋,容易生锈;管道长,重量大,移动很不方便,缺少灵活性;软管容易被折裂,使用寿命短,不经济,每次使用起来很不方便,在实际应用中,通常还要配套农田沟渠才能到达灌水的目的。这样会导致大量的水渗透到沟渠地下,降低了水资源的利用。低压管道输水灌溉虽然比管灌投资大些但它不会出现管灌容易生锈;管道长,重量大,移动很不方便,缺少灵活性;软管容易被折裂,使用寿命短,不经济,每次使用起来很不方便缺陷,比起喷灌来就么有灌溉灵和节水。

2.3 灌溉技术管理措施

在灌水工程建设中国家,要采用新技术、新材料来完成渠系配套工作,全面提高水渠灌水的利用率。此外,还要加强田间工程配套,提高水渗透的防范和管理工作;在平整土地上面,要规范田间畦的规划,为提高节水灌溉工作的效率打下基础。农村节水问题时一个长期的过程,要根据现有的自然条件和经济条件下,因地制宜,选择性的采用喷灌、管灌、低压管道输水灌溉等灌溉技术。

(1)加强节水工程管理。工程管理是所有项目建设中都必须重视的中心环节,在节水项目中国,要改善节水工程的管理水平,可以单独或者综合应用先进管理的技术。常用的管理类型有三种:充分结合的区域性规模经营、充分结合的区域性规模经营和节水灌溉工程自建自管形式。每种方式都其独特的特点,可以取长补短,结合个各自的优点,集中对节水工程进行管理,提高管理水平,保证整个

节水体系的正常运行。

(2)要加强对高产灌溉的研究。理论是实践的基础,在日常的工作中,要积极进行灌溉需水测报,根据实际情况,完善灌溉体系,提高水分生产率,研究现代化的灌溉技术,实现农作物的高产。要把理论与实践相结合,在研究的同时,确保生产工作的正常进行。

(3)要完善水费制度。传统的灌溉方式主要用数量为主要的计费方式,这就导致了部分农民的节水意识薄弱,随便滥用水资源。针对此现象,要完善水费制度,在一些水费较低的地方,要适当性的提高用水价格,运用市场经济的杠杆来培养农民的节水意识,使农村灌溉朝良性方向发展。

3. 新节水灌溉技术的可行性分析

新灌溉技术研究要对以往的实践经验进行总结,分析了喷灌、管灌和渠灌在粮田灌溉中的优缺点。并且针对北方地区管灌面积较大的特点,有待配套完善的情况下,提出了“喷一管结合,管-渠结合,扬长避短,择优施灌”的田间灌水新技术体系。通过配套部件研制、测试及田间对比试验和投资、能耗分析,认为这一体系在技术上是可行的,经济上是合理的,它具有如下明显的优点: (1)是一种多功能的节水灌溉体系,根据实地把喷、管、渠有机的结合起来,可抗拒异常的天气变化,优于单纯的管灌和喷灌及渠灌,并且操作灵活方便。(2)新技术体系与半固定喷灌及并接全移动喷灌相比,投资低廉。由于前期喷灌后期管灌,装机少,能耗低,其管理费用也比喷灌低,效益显著。(3)在我国电力紧张的情况下,在已

有灌管地区无须电力增容, 在新建地区可减少变压器容量,易于发展。(4)此灌溉技术增产作用明显,能够维持较高的水分生产效率。

综上所述,该技术在实际应用中具有强的操作性和可行性,符合我国农村缺水地区的发展要求,是一项节水、节能、提高农作物产量的值得推广的新技术。

4. 结语

节水灌溉是发展新农业的趋势,在灌溉过程中,要有节水意识,结合当地的地形特征,选择适合的灌溉技术,做好节水工作,以加快当地农业经济发展步伐。在实际中,还要不断积累节水灌溉经验,完善节水灌溉体系,切实的解决农村的水资源问题,实现农村经济的可持续发展。

参考文献

[1]张涛,柳伟等.大力发展节水型地面灌溉技术[j].河南水利与南水北调,2009(6)

[2]章松祝,洪明等.节水灌溉原理及技术体系[j].商品与质量,2009(s4)

范文六:节水灌溉技术论文

浅谈节水灌溉技术

摘要: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。是否节约灌溉用水,用水是否高效是以单位作物产量总耗水量(从水源算起直到田间)多少来衡量,或者,以单位耗水量所取得的产值多少来衡量。因为节水与否和高效与否,都是相对的概念,所以节水灌溉技术也是不断发展,其效率也是不断提高的。

猀键字:节水灌溉 技术推广 发展状况 节水输水方法 水灌溉制度

abstract: water saving irrigation technology is better than the traditional significantly save water and irrigation technology and efficient water use of irrigation methods, measures and the floorboard of the system. if saving

irrigation water, water is high efficiency is based on unit crop yield water consumption is (count from water until the field) how many to measure, or, with the unit has how much water consumption value to measure. because water saving or not and efficient or not, is a relative concept, so water saving irrigation technology and development, its efficiency is also improve.

key word: water saving irrigation technology promotion

development status water saving water delivery method system

of irrigation water

中图分类号: tu991.64 文献标识码:a 文章编号:

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。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.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高潮已形成。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。

(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:

(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。

(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。

(五)渗灌

渗灌与地下的滴灌相似,只是用渗头代替滴头全部埋在地下,渗头的水不象滴头那样一滴一滴地流出,而是慢慢的渗流出来,这样渗头不容易被土粒和根系所堵塞。最近在国内引进采用废轮胎加工成的多孔渗流管,并进行小面积试点,但是微孔渗流管的堵塞是一个严重的问题,未经长时间试验检验不宜贸然推广。

(六)地下灌溉

地下灌溉是用控制地下水位的方法进行灌溉。在要灌溉时把地下水位抬高到水可以进入根系活动层的高度,地面仍保持干燥,所以非常省水,不灌溉时把地下水位降下去。这方法的局限性很大,只有在根系活动层下有不透水层时才行。因此不适于普遍推广。

二、节水输水方法

几千年来我国都是用土渠将灌溉水从水源输送到田头。这样有大量的水在还没送到田头就已浪费掉了。我国现有灌溉渠道水利用系数很低,一般为0.3一o.5。因此在输水过程中节约水的潜力很大。常用的方法有渠道防渗和管道输水两种。

(一)渠道防渗

渠道防渗所采用的材料有很多种类,常用的有干砌块石,浆砌块石(或卵石),砼预制块、现浇砼护面、塑料薄膜、土工膜等,最近国内比较普遍推广的“三面光”渠道就属这一类。当采用砼护面时,如渠道不大还可用u型砼渠,这样还可以提高输水流量,减小过水断面。

(二)管道输水

渠道输水除了渠床渗漏之外,还有水面蒸发与渠床上杂草的蒸腾。而用管道输水则可基本避免这些输水损失。对于喷灌、滴灌和微灌要求高压输水(300~1200kpa),而对于地面灌溉可用低压输水管(小于200kpa)。

三、节水灌溉制度

(一)不充分灌溉

按早期灌溉的指导思想是只要有足够的水源供应,就要给作物供应最充分的水,以使之达到尽可能高的单位面积的产量,这就是充分灌溉。这种灌溉方法可以获得最高的单位产量,但是单位水量所

获得收益就不见得最高。我们民间过去曾采用过坐水种,灌关键水等就属于这种灌水制度的雏型。而现今则要研究出完整的不充分灌溉制度。这要做大量的实验工作,而且这种灌溉制度对于不同的地区的不同作物也是不相同的。

(二)水稻薄浅湿晒灌

传统的水稻灌溉一般是长期保持较深水层。有的地方还采用串灌、漫灌,水肥流失严重。最近研究采用薄、浅、湿。晒的灌溉制度,取得了很好的节水效果。其基本做法就是薄水插秧、浅水返青,分蘖前期田间湿润管理,分蘖后期晒田,拔节抽穗保持薄水,乳熟保持田间湿润,黄熟湿润落干。这方法在广西得到广泛推广,推广面积累计达178.2hm:,实践证明可增产7.72%以上,由于水层浅,渗漏量和植株棵间蒸发量就大大减少,从而减少田间耗水量,年平均减少耗水量1069m3/hm2(早晚稻合计)。而且可以取得增加单位面积产量的效果,为推广这样的技术每亩只要花0.3~0.4元,可谓投入小,收效大。但此法受地域与自然条件影响大,各地都要探索最适合于本地的灌溉制度。是值得在南方大力推广的节水灌溉技术之一。

四、节水田间辅助措施

各种灌水方法都是湿润作物根系活动层的土壤,以便于作物吸收。这样多数都要湿润表面,不可避免的就有一部分未被作物吸收而直接从土表蒸发到空中去,这一部分水基本是浪费掉了。因此为了节水许多地方曾采取各种辅助措施来减少土表蒸发。常用的方法有中

耕保墒,麦杆覆盖等。中耕保墒是在每次灌后将土表耙松,这样可以切断毛细管,使表面以下土中的水分不会在毛管作用下送到表面而蒸发掉。麦杆覆盖,是将麦杆(或其他植物茎叶)切碎后铺在土表,这样也可以有效地减少土表水分的蒸发。 综上所述,可见节水灌溉技术是多种多样的,每一种技术都有一定的适用条件,每个地方,每一种条件都可以选择合适的节水灌溉技术。我们在开展节水灌溉工作中,一定要因地制宜地选择使用一种或几种方法同时使用。我们的目的是节水,只要是有效的节水灌溉技术,我们就要根据当地条件积极采用。首先选用投资最少而又能取得最好节水效果,节约最多水的节水灌溉技术,由于当前我国广大灌溉面积上采用的灌水方法仍以地面灌溉为主,而且节水的潜力也最大,所以我们首先应对地面灌溉的节水方法予以足够的重视,首先要注意积极推广渠系配套,土地平整,管道输水,渠道防渗等技术。在南方大部分面积是种植水稻,则应积极推广节水的“浅”、“薄”灌溉技术,在北方旱作地区积极试验与推广不充分灌溉技术,在经济条件许可的地方应考虑推广喷灌、滴灌和微喷灌等先进的灌水方法。在推广节水灌溉技术的过程中,最关键的是树立起全民的节水观念,大家对节水都重视起来,大家都想办法节水,办法是很多的。有领导的重视,有群众的支持,又能采用正确的科学的技术.我们相信我国的节水灌溉事业定会取得更大的成效。

范文七:节水灌溉技术论文

节水灌溉技术论文

姓名:

孙 南 豪

班级: 13 级水利水电工程四班

学号:

1302010432

题目:

论海水淡化及其发展

导师:

郝 树 荣

时间:

2014.10.6

摘要· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3 关键字· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3 1. 概述· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3 2. 海水淡化技术的种类· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 3 3. 海水淡化技术的发展状况及趋势· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4 3.1 技术原理· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4 3.1.1 多级闪蒸· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 4 3.1.2 低温多效· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5 3.1.3 反渗透法· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 5 3.1.4 太阳能法 .......................................6 3.1.5 冷冻法 .........................................6 3.1.6 压汽蒸馏 .......................................6 3.1.7 露点蒸发法 .....................................7 3.1.8 水电联产 .......................................7 3.2 市场发展· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · 7 3.3 海水淡化的能耗与成本 .................................8 3.4 海水淡化发展趋势 .....................................9 4. 结束语......................................................10 参考文献.......................................................11

论海水淡化及其发展

摘 要: 文章分析了全球水资源的现状及我国淡水资源紧缺的严峻形势,提出了发展海水淡 化技术的必要性及其良好而广泛的市场前景 ,同时,对当前海水淡化的几种主流技术作了扼 要的介绍、分析和比较,争对水资源环境的现实,供给和需求的矛盾等现状对海水淡化的可 行性和发展前景做出判断。 关键字:海水;淡化; 技术;发展;趋势

1

关于“水”是个永久性的话题。政治家说“世界未来争夺资源的战争将会由水引发”; 科学家说“水是不可替

代的”;“水是永远也做不完的科学命题”;经济学家预言“能源危机 之后,下一场危机将轮到水危机”。大量资料和论著表明,如还像现在这样取水和用水,将会 产生一系列的严重后果;资源一旦耗尽,经济的发展、 各种生态系统以致人类的健康与生存都 将受到威胁。预计在21 世纪,水对人类的重要性将和石油在20 世纪对人类的重要性一样, 水将成为一种决定国家富裕程度的珍贵商品。水业将是21 世纪最大的行业。 地球上的水资源总量,淡水仅占2. 5 %,海水占97. 5 % ,从某种意义上说,海水才是取之 不尽、 用之不竭的主要水源。 因而,发展海水淡化技术,向海洋要淡水是解决淡水资源供需矛 盾最有效的途径。我国是1 个水资源严重短缺的国家。水资源总量2. 81 万亿立方米,居世 界第6 位,但人口为世界人口的四分之一,人均水资源为世界第108 位,是世界上21 个贫水 国家之一。特别在北方沿海地区是我国最缺水地区之一。考虑到北方沿海地区人口增长、产 业结构变化、 农业发展和生态环境用水需求等因素,预测在2010~2020 年,北方沿海4 省(市) 人均综合用水量将分别达到325~365 m3 和350~400 m3 ,缺水总量将分别达到166 ~255 亿m3 和273~393 亿m3 ;同时,考虑到南方沿海部分地区的水质性和资源性缺水状况,沿海 地区的缺水形势将更趋严峻。 海水淡化是解决沿海地区水资源紧缺的根本途径之一,淡水资源紧缺已成为制约我国国 民经济发展和人民生活水平提高的瓶颈。

2

海水淡化技术的种类

海水淡化技术也称海水脱盐技术,是分离海水中盐和水的过程。 按分离原理和方法,海水 淡化技术可分为相变法和非相变法两大类。 相变法主要包括:蒸馏法、 冷冻法;非相变法主要 包括:膜法、其他方法。 海水淡化法的不同分类现应用最为广泛的、 形成产业化规模的是蒸馏法中的低温多效法 (MED) 、 多级闪蒸法(MSF) 、 膜法中的反渗透法(RO) 以及热膜耦合法,也是现国际海水淡化 市场所采用的主流海水淡化技术。 在此,将对这几种主要的海水淡化技术进行比较分析,还应 根据工程项目的具体情况,选取合适的海水淡化技术种类。

3

海水淡化技术的发展状况及趋势 海水淡化技术发展至今已历经近半个世纪,联合国在《关于非常规水源的研究报告》中

指出: 1950~1985 年间,海水淡化技术的发展经历了发现阶段、开发阶段和商业化阶段,期间 研究开发的精力,主要集中于蒸馏法(包括多级闪蒸、低温多效等) 、冷冻法、电渗析法和反 渗透法;之后的20 多年中,多级闪蒸法、 低温多效法和反渗透法发挥了突出的作用,成为当代 海水淡化与苦咸水淡化技术的主流。近年来,1 种将蒸馏法和膜法进行集成耦

合的海水淡化 技术更具挑战性。 现主要介绍多级闪蒸(MSF) 、 低温多效(MED)及反渗透法(RO) 的技术情况, 同时,对其在国内外海水淡化市场上的占有率、运行及投资成本、技术特征等主要指标进行 比较分析。

3. 1 3. 1.1

技术原理 多级闪蒸

多级闪蒸法是利用蒸馏的原理,即液体在沸点时将产生蒸汽的原理 ,将溶液中的水份转 变成 蒸汽,而与溶解于溶液中的盐份分离,其工艺流程原理见图1 。 闪蒸( Flashing ) 以 压

方式降低沸点,并产生蒸汽,再将蒸汽冷凝后,即可制得淡水。由于此方法并 有使含盐水真 正沸腾(仅是表面沸腾) 与热传表面积接触,可以大幅改善因蒸馏产生的积垢( Scale ) 问题, 这种方法于1950 年代即已有商业化的规模,加上其产量较大,广为中东产油国所采用。 多级闪蒸的工艺过程,在海水淡化系统中主要被分成2 个区域,一为加热区,作为进料海 水之预热使用,一般多采蒸汽作热源,蒸汽冷凝后回到锅炉。另一为闪化区域,系一多级的闪

化与热回收区,通常为16 级至50 级不等,级数随著不同的设计要求而定。 各级蒸发室的压力 依次递减,海水从一级到另一级不断闪蒸,此区域內并不需要外加热量。 已闪蒸蒸发的水蒸汽 上升与蒸发室上端盘管中之冷进料海水作热交换而冷凝成为淡水,最后1 个蒸发室则用蒸汽 喷射器( Steam Ejector ) 抽真空,造成盐水之表面沸腾。

3. 1.2

低温多效 蒸汽与海水之 差进行热交后,将受热沸腾而蒸发的海水(不含盐的

低温多效是用高

水蒸汽)冷凝并收集而成。 目前, 应用此原理发展出沉管式蒸发器(Submerged Tube Evaporator , STE ) 。因将 水蒸汽及凝集液收集于管线,且管线沉置于蒸发器之海水或卤水中,故以此为名,其缺点为易 结垢。以及管 壳( Shell & Tube ) 式蒸发器,此种蒸发器系针对沉管式热利用效益较低之缺点加以改 进的热交方式。依海水在管中的流向,又可分为垂直管蒸发器( Vertical Tube Evaporator , V TE ) 与水平管蒸发器( Horizontal Tube Evaporator , HTE ) 2 种形式。 低温多效的主要工艺流程是:进料海水流经冷凝器,吸取蒸发器中的热量,提高海水的温 度;冷凝器后,部分海水被排出,剩余部分做进料海水加入防垢剂后,成为进料液被喷洒到蒸 发器各级热束管上;蒸发器换热管束外部分海水蒸发,产生的蒸汽流入下一效的热束管中,经 受下一级海水喷洒后冷凝;冷凝后的蒸馏水从束管中流出并被逐级收集。未蒸发的海水称做 盐水,流向蒸发器的底部,盐水聚集在蒸发器底部并流向下一级效;在最后一效产生的蒸汽在 冷凝器束管冷凝,流入的海水在此被加热;而作为热源的加热蒸汽,一般输入到温度最高一效 的蒸发器管内,在管内冷凝后回锅炉。

3. 1.3

反渗透法

反渗透法自1970 年代后期,建造了第一座海水淡化厂后,一直是最具竞/ 力的处理技术 之一。反渗透法的原理就是利用半透膜中分子晶格空隙对水及盐类溶解度的差异而将其分 离。在半透膜两侧分别为淡水及含盐类之溶液。依热力学定律,物质会趋向较低化学势能的 方向移动,因盐水的化学势能较清水为低,故由淡水一侧会产生渗透流,通过膜面,进入盐水 溶液,直到膜两侧化学势能达到平衡为止。 当两侧的压力差等于渗透压时,则达到平衡状。 若 在盐水一侧施加大于渗透压之压力时,则盐水的化学势能会高于清水,而使盐水中的水份,通 过膜面流向清水侧,此种现象即称为反渗透,其工艺流程及工厂实物见图

,

3.1.4

太阳能法

人类早期利用太阳能进行海水淡化, 主要是利用太阳能进行蒸馏, 所以早期的太阳能海 水淡化装置一般都称为太阳能蒸馏器。 馏系统被动式太阳能蒸馏系统的例子就是盘式太阳能 蒸馏器,人们对它的应用有了近150年的历史。由于它结构简单、取材方便,至今仍被广泛 采用。 目前对盘式太阳能蒸馏器的研究主要集中于材料的选取、 各种热性能的改善以及将它 与各类太阳能集热器配合使用上。 与传统动力源和热源相比,太阳能具有安全、 环保等优点, 将太阳能采集与脱盐工艺两个系统结合是一种可持续发展的海水淡化技术。 太阳能海水淡化 技术由于不消耗常规能源、无污染、所得淡水纯度高等优点而逐渐受到人们重视。

3.1.5 冷冻法 冷冻法,即冷冻海水使之结冰,在液态淡水变成固态冰的同时盐被分离出去。冷冻法与 蒸馏法都有难以克服的弊端, 其中蒸馏法会消耗大量的能源并在仪器里产生大量的锅垢, 而 所得到的淡水却并不多;而冷冻法同样要消耗许多能源,但得到的淡水味道却不佳,难以使 用。

3.1.6 压汽蒸馏 压汽蒸馏海水淡化技术,是海水预热后,进入蒸发器并在蒸发器内部分蒸发。所产生的 二次蒸汽经压缩机压缩提高压力后引入到蒸发器的加热侧。 蒸汽冷凝后作为产品水引出, 如 此实现热能的循环利用。

3.1.7 露点蒸发法 露点蒸发淡化技术是一种新的苦咸水和海水淡化方法。它基于载气增湿和去湿的原理, 同时回收冷凝去湿的热量,传热效率受混合气侧的传热控制。

3.1.8 水电联产 水电联产主要是指海水淡化水和电力联产联供。 由于海水淡化成本在很大程度上取决于 消耗电力和蒸汽的成本, 水电联产可以利用电厂的蒸汽和电力为海水淡化装置提供动力, 从 而实现能源高效利用和降低海水淡化成本。国外大部分海水淡化厂都是和发电厂建在一起 的,这是当前大型海水淡化工程的主要建设模式。

3.

2

市场发展 源自对2007 年度海水淡化市场的情况统计,在中东地区,多级闪蒸法(MSF) 的市场占有

率超过了70 % ,低温多效法(MED) 与反渗透法( RO) 的市场占有率基本持平; 而在其他各洲, 反渗透法( RO) 的市场占有率都是最高的。由于中东市场份额占据国际市场的74 % ,所以多 级闪蒸法(MSF) 在3 种主流技术中的比重还是最大的。 海水淡化的潜在大市场 海水淡化业市场主要包括有工程设计、设备制造、工程安装、 淡化水产品提供、技术服务等等。 从国际市场方面来看,20世纪70年代以来,大多数沿海国家由于水资源问题日益突出, 都直接卷入了海水淡化的发展潮流。 无论是中东的产油国还是西方的发达国家, 都建设有相 当规模的海水淡化厂或海水淡化示范装置, 北欧、 南美和东亚地区每年海水淡化设备进口和 工程安装市场有近100亿美元,且仍在高幅增长之中,南亚、中亚和非洲也有众多的海水淡 化潜在用户。海水淡化的国际市场规模巨大。 从国内市场方面来看,针对我国的国情,海水淡化可定位于市政用水的补充,以缓解供 水紧张状况,同时也可用于废水资源化,达到废水回用的目的。我国是一个海洋大国,海水 资源极其丰富, 西部地区则有相对丰富的苦咸水资源, 这为我国发展海水淡化产业提供了前 提和基础。另一方面,我国淡水资源的紧缺已众所周知,每年全国缺水数百亿立方米,因缺 水影响的国民产值达数千亿元。可见工程设计、设备制造、淡水提供、技术服务等海水淡化 产业具有广阔的国内市场空间。

针对海水淡化设备制造市场而言,目前我国已基本具备了海水淡化设备的加工制造能 力,质量保证体系也可以满足要求,其设备制造成本比国外至少低 30%左右,在国际市场上 具有很强的价格竞争能力。

3.3 海水淡化的能耗与成本 在海水淡化技术已成熟的今天,经济性是决定其广泛应用的重要因素。在国内,了巨额的投 资之外,还要占用大量耕地,还存在被引水地区的环境危害等问题。如引黄济青(岛)工程, 占地达6.2万亩,还会造成黄河断流、植被破坏等生态环境问题,而生态环境的破坏在经济 上是难以估量的。80年代实施的引滦入津工程,时至今日每立方米成本仍达2.3元左右,距 离天津市民的用水价1.4元有0.9元的政府补贴。专家预测,南水北调工程实施后,长江水流 到北京,按现行不变成本计算,综合成本在5元/立方米以上,甚至有专家预测每立方米将达

20元。美国有资料认为,远程调水超过40公里,成本将超过海水淡化。 对于海水淡化,能耗是直接决定其成本高低的关键。40多年来,随着技术的提高,海水 淡化的能耗指标降低了90%左右(从26.4kwh/m3降到2.9 kmh/m3),成本随之大为降低。目 前我国海水淡化的成本已经降至4-7元/立方米, 苦咸水淡化的成本则降至2-4元/立方米, 如 天津大港电厂的海水淡化成本为5元/立方米左右, 河北省沧州市的苦咸水淡化成本为2.5元/ 立方米左右。如果进一步综合利用,把淡化后的浓盐水用来制盐和提取化学物质等,则其淡 化成本还可以大大降低。至于某些生产性的工艺用水,如电厂锅炉用水,由于对水质要求较 高, 需由自来水进行再处理, 此时其综合成本将大大高于海水淡化的一次性处理成本。 可见, 如果抛开政府补贴等政策性因素而单从经济技术方面分析, 海水淡化尤其是苦咸水淡化的单 位成本实际上是很有竞争力的。 在我国,由于受计划经济的影响,长期以来一直没有良性的水价形成机制,自来水的价 格与价值严重背离,政府负担着巨额补贴,自来水的价格普遍偏低,目前自来水的价格一般 为 1.5-2 元/立方米,随着淡化技术的不断进步和产业化规模效益的显现,海水(苦咸水) 淡化的成本将会越来越低。2000 年 10 月朱熔基总理在南水北调座谈会上强调:化正向高效化、低能化和规模化的目标发展,反渗透(SWRO)、多 级闪蒸(MSF)和多效蒸发(MED)更成为适用于大型海水淡化技术的主流。 MSF近年主要进展在:单机容量进一步扩大,系统设计最佳化、管理软件化、操作自动 化;采用聚羧酸酯等新型防垢、抑垢和分散剂,可提升运行温度;开发新兴高级奥氏不锈钢 代替镍基合金,提高运行可靠性、稳定性;工艺改进,有利降低能耗使目前总体水平处于10 —14kwh/m淡水状态。 MED方法的主要进展在低温多效操作技术的开发,以减少结垢、腐蚀,降低成本,通常

能够在6.0—8.0kwh/m3。 SWRD技术从膜、 组件和工艺已日趋成熟, 近年来重大进展在于功能交换器和压力交换器 的成功开发,可使能量回收高达90%以上,从而使其能耗降至3.8~4.3kwh/m3淡水。 近年国际海水淡化项目招标中,总以工程投资最低、造水能耗最低、运行成本最低,以 及建设周期最短和占地面积最少等优势为基本条件和要求。 总之,海水淡化既是水资源开发的重要途径,而且梦已成真、可望可即。可以肯定,随 着陆用水资源的日渐枯竭,海洋必将成为海水淡化技术大有用武的主战场。

4 结束语 早在400多年以前就有人提出海水淡化的问题,进入20世纪后,海水淡化技术随着水资 源危机的加剧得到了加速发展, 70年代以来, 更多的沿海国家由于水资源匮乏而加快了海水 淡化的产业化。 目前, 无论是中东的产油国还是西方的发达国家都建有相当规模的海水淡化 厂。沙特、以色列等中东国家70%的淡水资源来自于海水淡化,美国、日本、西班牙等发达 国家为了保护本国的淡水资源也竞相发展海水淡化产业。 截至1997年底, 全世界单台产量在 100吨/日以上的海水淡化设备,日产水量就已达2300万吨,且一直以10%-30%的速度增长, 由此带动了淡化水产品提供、设备制造、工程安装、技术服务等整体海水淡化市场的巨大需 求。目前世界上每年海水淡化市场的成交额已达数百亿美元。在我国,海水淡化年产量也已 超过了千万吨。

中国是继美、法、日、以色列等国之后研究和开发海水淡化先进技术的国家之一,继西 沙群岛日产200吨电渗析海水淡化装置成功运行后, 又先后在舟山建成了日产500吨反渗透海 水淡化站,在大连长海建成日产1000吨海水淡化站。日前,我国最大的日产18000吨苦咸水 淡化工程在河北沧州建成投产。

改革开放后,中国的经济高速发展,淡水需求量急速增加,加上北方多年干旱,国家对 海水淡化产业化已非常重视,国家、集团公司、个体投资者都看好这一行业,海水淡化产业 化将很快被插上腾飞的翅膀。

参考文献

: 【1】高从堦:《海水淡化及海水与苦咸水利用发展建议》 【2】周赤忠,李焱:《当前海水淡化主流技术的分析与比较》 【3】王世昌:《海水淡化工程》 【4】王世昌:《工业水处理技术》 【5】惠绍棠:《海水淡化与循环经济》 【6】阮国岭,尹建华,赵河立、吕庆春、于开录:《海水淡化技术国内进展及其在循环经济 中的应用》 【7】刘勇:《海水淡化在沿海电厂的应用前景》 【8】刘茹:《海水淡化技术的发展》 【9】蒋华:《海水淡化技术现状及在舟山市的应用和发展》 【10】潘焰平,李青:《海水淡化及其应用》

范文八:节水控制灌溉论文

水稻节水控制灌溉技术对比试验研究

(黑龙江省浓江农场 作者:)

摘 要:采用小区试验对水稻节水控制灌溉技术进行研究,结果表明:水稻从返青期至成熟期,常规灌溉平均每亩用水224.03 m3;控制灌溉平均每亩用水82.88 m3,比常规灌溉每亩节水141.15 m3;节水灌溉平均每亩用水163.29m3,比常规灌溉每亩节水60.74m3;产量方面,控制灌溉的实际产量最高,为670.27kg/亩,比常规灌溉增产6.81%;节水灌溉实际产量为643.07kg/亩,比常规灌溉增产2.47%,增产效果明显。全年每亩节本增收控灌约为156.27元,节灌约为59.51元。以上数据说明控制灌溉和节水灌溉与常规灌溉方式相比无论从耗水量还是产量效益上都具有显著的节本增产增收作用。

关键词:水稻;节水控灌;产量 1材料与方法 1.1 试验地情况

试验设在浓江农场二区示范田。土壤类型为草甸白浆土,土壤基本理化性状:有机质 34.3 g/kg、速效钾270 mg/kg、有效磷 33.1 mg/kg、碱解氮 150.5 mg/kg、pH值6.0。土壤肥力中等。前茬作物为水稻,秋翻地,春整地。

1.2 供试品种

空育131,主茎11片叶,生育日数127天,需活动积温2320℃。 1.3 试验设计及方法

采用小区试验,共设3个处理,分别为控制灌溉、节水灌溉和常规灌溉(以下简称控灌、节灌和常规灌),每个处理3次重复,共9个小区,各小区的移栽、密度、植保、用肥等技术措施均相同,灌溉时各小区单排单灌,每处理面积约为10亩。试验布局如下:

小区田间分布图

注:每个试验区面积为:节水灌溉Ⅰ:2050.1m2;控制灌溉Ⅰ:2158.5m2;常规灌溉Ⅰ:2201.8m2;节水灌溉Ⅱ:2052.32m2;控制灌溉Ⅱ:1911.9m2;常规

灌溉Ⅱ:2015.5m2;节水灌溉Ⅲ:2468.15m2;控制灌溉Ⅲ:2516.5m2;常规灌溉Ⅲ:2342.78m2。

1.3.1 控制灌溉

泡田期控制土壤含水量下限为饱和含水量的85%;花达水返青,于插秧后7-10d灌第一次20mm水层;分蘖初、中期灌水上限为20-50mm,下限为饱和含水量的90%,蓄雨深度不超过50mm;分蘖末期适时晒田,上限为饱和含水量,下限为饱和含水量的80%;拔节孕穗至开花期,采用灌一茬水露几天田的办法,控制土壤含水量下限为90%,上限不超20mm;乳熟期做到田面干、土壤湿,蓄雨上限为20mm,下限为饱和含水量的80%;黄熟期田间土壤含水量上限为饱和含水量,下限为饱和含水量的70%。

1.3.2 节水灌溉

花达水插秧;返青至分蘖期3-5cm水层,自然落干;7叶定型诊断茎数,达计划茎数即开始晒田,田面裂缝1-2cm后恢复3-5cm水层,自然落干维持饱和水;剑叶叶耳间距负10cm时提升水层至7cm,到剑叶叶耳间距负5cm时,若有低温加深水层达17cm,剑叶叶耳间距到正10cm时,3-5cm浅水自然落干维持保和水;抽穗到齐穗3-5cm浅水自然落干维持保和水直到腊熟末期停灌。

1.3.3 常规灌溉

为当地普遍使用的间歇灌溉方式。 1.4 田间管理技术措施

4月12日放水泡田,4月18日耙地,5月12日第一次封闭灭草,亩用25%西草净133g+12%噁草酮186ml,6月6日第二次封闭灭草,亩用丙草胺75ml+10%吡嘧磺隆20g。用背负式喷雾器甩施,亩喷液量15L。耙最后一遍地前将底肥全部施入,施肥量为37.0kg/亩,其中尿素12.0kg/亩、磷酸二铵8.0kg/亩、硫酸钾12.0kg/亩,硅肥5.0kg/亩。尿素按基肥:蘖肥:调节肥:穗肥=4:3:1:2的比例施入,磷肥底肥100%施入,钾肥底肥60%施入、40%做穗肥。

5月15日移栽,叶龄3.1-3.5。插秧规格30cm×10cm,4-5株/穴。 本田防稻瘟病三次:第一次在水稻9.1-9.5叶期;第二次在孕穗-破口期;第三次在齐穗期;三次均使用75%肟菌〃戊唑醇(拿敌稳)水份散粒剂,用量20g/亩,兑水5L弥雾机茎叶喷雾。

1.5 调查项目及方法 1.5.1 生育期观测

对不同处理的各小区水稻生育进程进行跟踪调查记录。 1.5.2 茎蘖动态观测

在重复Ⅰ的3个小区内,沿对角线选取有代表性的5穴,做好标志,定点观测每穴苗数,记录茎蘖增减动态、株高等。

1.5.3 水稻抗病、抗倒伏能力调查

对各个小区的水稻稻瘟病、鞘腐病、纹枯病、褐变穗、细菌性褐斑病发病率及倒伏程度进行观测记录。

1.5.4 考种测产

各小区在收割前3~5天考察穗长、有效穗数、每穗粒数、实粒数、千粒重,进行测产(每个小区取5 穴,随机考种20穗),计算理论产量。每个小区样方测产,单打单收,晒干扬净后,测定实际产量。

1.5.5 效益分析

经不同灌溉处理的对比试验,分析不同灌溉方式的节本、增产、增收等经济效益。

2 结果与分析 2.1 水稻生育期调查

表1中数据显示的是不同灌溉方式下水稻生育期进程。在始穗期之前,不同灌溉处理的水稻生育进程基本相同,而在水稻需水临界期即始穗期至齐穗期控灌处理生育期明显提前于另两个处理,成熟期也较另两个处理提前1天。

表1 水稻生育期调查表(月.日)

处理 控 灌 节 灌 常规灌

播种期 出苗期 插秧期 返青期 始穗期 抽穗期 齐穗期 成熟期 4.12 4.12 4.12

4.22 4.22 4.22

5.15 5.15 5.15

5.20 5.20 5.20

7.20 7.20 7.20

7.22 7.23 7.23

7.25 7.26 7.26

9.5 9.6 9.6

2.2 不同生育时期灌水量调查

水稻从返青期至成熟期,常规灌平均每亩用水224.03 m3;控灌平均每亩用水82.88 m3,比常规灌每亩节水141.15 m3;节灌平均每亩用水163.29m3,比常规灌每亩节水60.74m3;本实验中控灌用水量最少,是最为省水的灌溉方式。

表2 不同生育时期试验小区灌水量调查表(m3)

分蘖期

初期

起止日期 天数 灌水日期 灌水量(m3)

节 灌 常规 灌

灌水日期 灌水量(m) 灌水日期 灌水量(m)

33

拔节孕 穗期

末期

7.7-7.17 11 7.9 79.53 7.9 231.43 7.9 339.93

生育阶段 处 理

返青期

抽穗开花期

7.20-7.26

7 7.18 141.58 7.18 335.43 7.18 352.82

成熟期 7.31-9.6 38 8.2 137.95 8.2 255.5 8.2 350.61

总灌 水量 - - - 828.8 - 1632.9 - 2240.3

平均亩 灌水量

- - - 82.88 - 163.29 - 224.03

中期

5.20-5.24 6.1-6.10 6.11-6.25 6.26-7.5

5 5.23 147.4 5.23 301.82 5.23 461.71

11 6.3 186.4 6.3 228.98 6.3 365.57

14 6.15 135.94 6.15 277.74 6.15 369.66.

10 晒田 晒田 晒田

控 灌

2.3 茎蘖动态调查

对茎蘖变化动态进行调查,结果见表4。从表中可以看到,控灌处理的田间茎数最多,节灌和常规灌处理的茎数略少。在分蘖初期,控灌和节灌处理的田间茎数略高于常规灌,茎数增加1.1-1.7株;在分蘖中期,控灌处理的田间茎数增加最多,增长速度最快,比节灌增加1.2株,比常规灌增加2.1株。节灌与常规灌相比茎数略高,增加数为0.9株;进入分蘖末期后,控灌处理的田间茎数变化不大,不再有显著增长。节灌和常规灌后期茎数稍有增加。

表3 茎蘖动态调查表(株)

处理 控灌 节灌 常规5.2

5.5

6.9

11.7

16.2

20.7

28.2

31.1

31.7

32.1

32.1

基本苗数 5.3

5月30日 5.5

6月5日 7.1

6月10日 12.8

6月15日 19.0

6月20日 24.3

6月25日 30.3

6月30日 31.9

7月5日 32.5

7月10日 32.5

7月15日 32.5

5.3 5.5 6.3 13.4 18.6 23.4 29.1 31.5 32.0 32.1 32.1

2.4 抗逆性调查

对不同灌溉方式下病害发生情况进行调查,结果显示如表5。叶瘟发病较重的是常规灌,发病率13.3%,节灌次之9.46%,控灌最小3.52%。鞘腐病和褐变穗也表现出类似的发病特点,常规灌发病率最高,节灌较轻,控灌最低。纹枯病发生最重的是节灌,发病率26.5%,控灌最低,仅为3.57%,常规灌发病率为11.84%。3个处理的细菌性褐斑病均很少发生,发病率低,病情相近,无显著区别。各处理也未发生倒伏现象,水稻长势良好。

处理 控灌 节灌 叶瘟发病率(%) 3.52 9.46 13.30

鞘腐病发病率(%) 14.38 19.32 29.15

纹枯病发病率(%) 3.57 26.50 11.84

褐变穗发病率(%) 61.33 80.89 88.13

细菌性褐斑病发病率

(%) 0.92 1.04

2.5 产量性状调查

各产量构成因素中,常规灌的株高最高,为75.7cm,控灌次之,为74.5cm,节灌的株高最低,为72.6cm;3个处理的穗长相差不大,控灌为12.5cm,节灌和常规灌分别为12.1 cm和11.9 cm;常规灌的有效穗数/ m2比控灌和节灌分别多7穗和12穗;穗粒数方面,控灌穗粒数最多,为59.9粒/穗,节灌和常规灌穗粒数相似,分别为58.0粒/穗和58. 1 粒/穗。3个处理中节灌的结实率最高,为94.5%,常规灌的空瘪率最高,为7.2%;控灌的千粒重为28.13g,是3个处理中最高的,分别比节灌和常规灌高0.38g、0.69g;理论产量最高的是控灌707.96kg/亩,另两个处理产量略低,分别为节灌679.59 kg/亩、常规灌672.80 kg/亩。

实际产量与理论产量表现相同规律,控灌产量最高,实际亩产达到670.27kg,比常规灌增产6.81%;节灌实际亩产达到643.07kg,比常规灌增产2.47%。米率方面,3个处理的精米率和整精米率无显著差别,只有节灌略低,精米率均能达到7个米,可见不同灌溉方式对米率无显著影响。

对不同灌溉方式下实际产量进行单因素方差分析,结果显示3种灌溉方式下实际产量具有极显著差异,说明控灌与节灌和常规灌两种方式相比具有明显的优势。

表5 产量性状调查表

株高 (cm) 74.5 72.6 75.7

穗长 (cm) 12.5 12.1 11.9

有效穗数/ m 675 670 682

2

处 理 穗粒数 实粒数

结实率(%) 93.3 94.5 92.8

空瘪率(%) 6.7 5.5 7.2

千粒重(g) 28.13 27.75 27.44

理论 亩产(kg) 707.96 679.59 672.80

控灌 节灌 常规灌

59.9 58.0 58.1

55.9 54.8 53.9

表6 产量及米率调查表

处 理 控灌 节灌 常规灌

实际亩产(kg)

670.27 643.07 627.55

增产比(%) 6.81 2.47 -

精米率(%) 70.05 69.20 69.96

整精米率(%)

68.85 67.88 68.25

表7 不同灌溉方式下产量差异性分析

处 理 控灌 节灌 常规灌

2.6 效益分析

实际亩产(kg)

670.27 643.07 627.55

0.05水平

a b 0.01水平

A B 对不同灌溉方式的效益进行分析计算。产量方面,控灌每亩可增收42.72kg,增加收入为115.34元;节灌每亩增收15.52kg,增加收入41.9元。节水方面,控灌每亩节水141.15 m3,可节约用电成本40.93元,节灌每亩节水60.74 m3,节约用电成本17.61元。总计,全年每亩节本增收控灌约为156.27元,节灌约为59.51元。

表8 效益分析

处 理 控灌 节灌 常规灌

亩产 (kg) 670.27 643.07 627.55

增产 (kg) 42.72 15.52

增收 (元) 115.34 41.90 -

亩用水量 (m3) 82.88 163.29 224.03

节水 (m3) 141.15 60.74

节本 (元) 40.93 17.61

注:水稻价格2.7元/kg,水泵功率18.5kw,流量30 m3,电费0.47元/kw·h

3 结论与讨论

3.1不同灌溉方式对水稻生育进程和茎蘖分化具有明显影响。本实验中控制

灌溉使水稻的成熟期较常规灌溉提前1天,田间茎数也增加0.4株。这可能是由于常规灌溉长时间淹水,水稻根系呼吸作用差,地上部分贪青晚熟的原因造成的。

3.2水稻需水分为生理需水和生态需水,水稻苗期需水少,插秧、返青至分蘖前期需水多,分蘖后期至拔节初期需水少,孕穗期至抽穗期需水多,是水稻需水的临界期,灌浆成熟期需水少。根据水稻的需水特点,对稻田实行水层灌溉,不仅是可以保证水稻生理需水,更重要的是可以创造适宜于水稻生长发育的生态条件。本实验中,相同面积下,控灌用水量最少,是最为省水的灌溉方式,平均每亩用水82.88 m3,比常规灌每亩节水141.15 m3;节灌平均每亩用水163.29m3,比常规灌每亩节水60.74m3;通过这些数据不难发现,采用不同于常规的合理的灌溉方式,在既能保证水稻所需水份供应充足的同时又可避免不必要的水资源浪费。

3.3常规灌溉的叶瘟、鞘腐病和褐变穗发病率均最高。控制灌溉和节水灌溉两种灌溉方式病害发生较轻。水稻田长时间处于淹水状态下,地下根系呼吸作用减弱,多横向生长,不利于扎深根,导致营养吸收差。土壤还原性强,有害气体聚集,对植株造成毒害。地上部分营养生长期延长,茎秆细弱,易感病,不利于抗逆性的增强。

3.4节水控灌有利于增加穗粒数,提升结实率,使水稻尽早进行生育转换,后期成熟时间长,籽粒沉实,增大千粒重,从而提高产量。本实验中控制灌溉产量最高,实际亩产达到670.27kg,比常规灌溉增产6.81%;节水灌溉实际亩产达到643.07kg,比常规灌溉增产2.47%。两种灌溉方式与常规灌溉相比都具有明显的增产作用。

3.5 综合来看,无论从增产作用还是节水效果,控制灌溉和节水灌溉都比常规灌溉具有优越性。控制灌溉全年每亩约节本增收156.27元,节水灌溉全年每亩约节本增收59.51元。

范文九:节水灌溉分类

节水灌溉分类

我国是一个水资源严重短缺的农业大国,大力推广节水型农业是我国农业发展的必然趋势,节水灌溉是节水农业的核心,它是通过采用先进的灌溉方法和技术将水源尽可能均匀、适度的分配到作物根区土壤中,使土壤经常保持适宜于作物生长的水分、通气和营养状况;从而达到提高灌溉水利用效率和水产出效率的目的。节水灌溉大致有:

一. 喷灌

喷灌是将灌溉水通过喷灌系统(或喷灌机具),形成具有一定压力的水,由喷头喷射到空中,形成水滴状态,洒落在土壤表面,为作物生长提供必要的水分。喷灌比地面灌可提高产量15%一25%;灌水均匀度一般可达到80%一85%,水的有效利用率为80%以上,用水量比地面灌溉节省36%—50%;喷灌可用于各种类型的土壤和作物,受地形条件的限制小;可以提高工效20一30倍;可提高耕地利用率7%一15%。但喷灌受风的影响大,3一4级以上风力时应停止喷灌。喷灌的蒸发损失相对较大。

二. 微灌

微灌是利用微灌设备组装成微灌系统,将有压水输送分配到田问,通过灌水去以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种局部灌水技术。微灌可以非常方便地将水施灌到每一株植物附近的土壤,经常维持较低的水应力满足作物生长需要。微灌的优缺点有:

(1)省水。微灌属于局部灌溉,减少了土壤表面的蒸发,比地面灌可省水50%,比喷灌省水20%。

(2)灌水均匀。微灌灌水均匀度高,一般可达80%-90%。

(3)节能。比喷灌工作压力低,又比地面灌用水省,利用系数高,因此节省。

(4)节省劳力。微灌便于自动控制,因而可明显节省劳力。

(5)对土壤和地形的适应性强。适应不同地形和不同土壤质地。

( 6 )地温降幅很小。微灌的运行方式是采用浅灌勤灌的方式,每次灌水量很小,因而几乎不会引起地温下降。

(7)增产。土壤水、肥、热、气状况处于最佳,给作物提供更佳的生存和生长环境,使作物产量大幅度提高。一般增产幅度达30%。

(8)在微灌系统上附设施肥装置(如施肥罐,文丘里吸肥器,施肥泵等水肥设备),将肥料随着灌溉水一起送到根区附近,不仅节约肥料,而且提高了肥效,节省了施肥用工。一些用于土壤消毒和从根部施入的农药,也可以通过滴灌施入土壤,从而节约了劳力开支,提高了用药效果。。

(9)但是,微灌是利用压力管道输水并需要有过滤设备(常用的过滤器有网式过滤器,离心式过滤器,叠片式过滤器,离心网式过滤器组合。),其系统投资一般要远高于地面灌,要考虑作物的经济效益。粮食作物常采用滴灌带,微喷带,薄壁软管进行灌溉;温室大棚经济作物则应用滴灌管,压力补偿式滴头,微喷头浇灌;果树苗木采用管上式压力补偿滴头或者小管出流滴灌。

范文十:谈节水灌溉

  水是人类不可缺少的可贵资源,水源不足严重影响人类的生产和生活。从长远利益来看必须大力发展节水灌溉。

  一、节水灌溉面临的问题

  1.田间工程不配套,灌水方式落后。当前最主要的灌水技术仍是地面灌水法。地面灌水法有时造成灌溉不均匀,抬拉水管时易损坏庄稼,若采用大水漫灌的方法,又造成水量的损失浪费和肥料的流失。

  2.管理工作落后。由于节水意识较差,对田间已配套的节水灌溉设施的管理水平较差或管理跟不上,导致节水工程设施老化或人为破坏,以至于使节水工程不能发挥作用。工程管理队伍不健全,管理人员水平较低,不能很好地对节水工程进行管理。统筹、统建、统管与农村现行生产经营体制不同步,导致节水工程只用不修,资金投入不够,加之管理跟不上,工程设备被盗,而导致报废。

  3.灌溉规模不合理。依据当前农村的形式,原有的灌溉工程管理模式已不适应农村形势的发展,在运行过程中造成资源的浪费,节水灌溉工程项目需要科学的灌溉制度和行之有效的给水配水措施出台,充分利用水资源,达到节水兴农的目的。

  二、节水灌溉规模连片的设想

  1.自流灌区的节水开发。推广改u型渠道等灌溉技术,搞好田间工程,采用小畦灌溉,改变以往的灌水制度,采用更加合理的科学灌水制度,提高灌水利用率。

  2.提站灌区的节水开发。以推广地埋低压输水管道及混凝土渠道技术为主,以地面软管输水为辅,改大水漫灌为管灌或畦灌,并对现有机井、机泵设备进行挖潜改造,使其充分发挥效益。

  另外,在经济作物区要积极推广喷灌、渗灌、滴灌、微喷等节水技术。依据实际情况,选择合理的节水灌溉方式,调整作物种植结构,实行轮作或间作套种,充分发挥大规模节水灌溉连片开发工程的经济和社会效益,达到高标准的节水增效。

  三、水利工程的建设及管理对策

  1.水利工程建设是基础,管理是关键,工程管理工作做的好坏直接能影响工程效益的正常发挥。节水灌溉大规模的连片开发是一项面积广、投资大、标准高的工程项目,也是一项节水、节能并能提高农业科技水平的工程,是一项促进农业再上新台阶和国民经济快速发展的水利工程项目。

  2.在工程实施中,要成立节水灌溉工程领导机构,实行行政首长负责制,确保工程保质保量完成。要着眼于投入和产权制度的改革,实施投入上的股份制和管理上的业主制,推行国家、集体、个人共同投资或个人独立及联户投资的多元化投资方式,变无偿用水为有偿用水,让投资者真正享有工程使用权、管理权、经营权。

  3.工程完成后,组织专人负责项目的日常管理工作。根据当地的实际情况,实行股份制的形式进行管理,国家投入部分作为集体股份,自筹资金部分作为群众股份,把节水灌溉项目区作为企业纳入管理。依据供水商品化、服务社会化、用水制度、供水制度、水费征收办法、奖惩制度等一系列管理制度,明晰产权,确保管理工作上水平、上档次、出效益。依据气象、土质、墒情和作物结构,按照浇丰产水的要求,选择最优的灌水时间、灌水次数,建立科学的灌溉制度,有计划、有步骤地组织灌水,使农业生产达到高产、稳产、优质高效。真正做到计划用水、节约用水、科学用水的节水灌溉开发的目的。

  4.在工程施工管理中,大力推行产权制度改革。通过产权制度改革,明确工程产权,提高群众参与意识和管理意识。建立章程和分红,管理办法,使节水工程建管并举,有偿经营,良性循环,逐步完善。

  节水灌溉工程的连片开发,能够在现有工程的基础上,以建设节水、节能、高产、高效的节水灌区。有效的节约农业生产用水量,改善农业生产条件,提高粮食单产效益,推进农业产业化,科技化,提高灌溉效益,使农业生产达到科学化,提高土地综合效益,推进节水农业的发展,以水兴农,使农业生产再上新台阶。

  1.加强宣传,提高群众的节水意识

  发展节水灌溉必须要加强对节水灌溉技术的宣传普及,实现干部群众观念上的变革。由单纯的浇地向浇作物、科学节水转变,用科学技术手段武装农业。同时,做好节水灌溉的科技交流,让群众认识到农业节水的必要性和重要性,采用先进的取水、输水设施,先进的节水滴灌方法,提高水的有效利用率。

  2.加强与之配套农机具的改造

  指定专门农机具生产单位进行当地发展膜下滴灌技术配套机具的长期研究与开发,发展膜上点播精量机械,避免农民放苗现象;改造研究适应当地一体化的整地机械。一旦技术成熟,指定专有生产单位进行大量生产,做好技术人员的培训,给当地农民做好售后技术服务。

  3.工程建设后,要做好技术指导与服务

  滴灌工程应在高标准建设的基础上,还应做好技术指导与服务工作。因工程建设后,用户对工程的设计理念、灌溉制度、设备操作规程等不是很清楚,就不能正确使用各类设备。因此工程建设后,设计单位、施工单位及技术服务部门要负责运行一个时期,一般不应少于一年。且在运行服务期间,注意观察工程系统的运行情况,对设计中确定的灌溉制度是否符合实际,系统设备运行是否满足正常设计要求,工程设计与建设是否存在不足与缺陷,并对发现的问题进行排除与完善。同时在负责运行期间,注意对用户的技术培训和指导,指定管理制度和运行操作规程。待工程运行切实正常,用户熟练掌握操作规程后,工程才能交付用户管理使用。

  4.由于地区地域广阔,经济条件不同,作物类型有别,气候差异较大。因此,在充分考虑当地自然条件和农村社会经济水平的基础上,因地制宜地选取各种适宜的节水灌溉模式。发展膜下灌溉是一项系统工程,要将农业措施与水利措施相结合、工程措施与非工程措施相结合。大力发展节水以经济效益为中心,以提高水、土资源利用率和增产、增收为目标,通过发展节水技术促进农业结构的调整、促进各种先进适用技术的应用、促进农业质量和效益的提高,推进农业现代化和产业化进程,实现农业增产、增收,使农民得到更多实惠,引导广大农民群众发展节水灌溉。

  (作者单位:150700黑龙江省延寿县黄泥河灌区管理站)