节水灌溉现状与前景

1、节水灌溉的内涵。节水灌溉是根据作物需水规律及当地供水条件，为了有 效地利用降水和灌溉水，获取农业的最佳经济效益、社会效益、生态环境 效益？。而采取多种措施的总称。主要是对符合一定技术要求的灌溉而 言。由于灌溉是补充天然降水的不足，从而促使作物高产高效，节省灌溉 用水，当然首先要提高天然降水的利用率。因此，把“节水灌溉”仅仅理 解为节约灌溉用水是不全面的，应当在考虑灌溉的同时，还要把各种可以 用于农业生产的水源，如：地面水、地下水、天然降水、灌溉回归水，经 过处理以后的污水、“废水”以及土壤水等都充分、合理地利用起来，并 采用各种节水措施提高水的有效利用率。摘H翟生我国发展节水灌溉技术的历史儿乎

2、与我国农业灌溉的历史一样长，因为只要灌溉就应当考虑节水。秦汉以前的期思娄灌区以及芍坡灌区工程的修建及运用标志着我国摆脱靠夭祈雨的灌溉方式。卩期的郑国渠、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做了许多有益的探索，取得了一些宝贵的经验。20世纪60-70?年代，江浙一带就开始推广三合土和混凝土地下渠道。50年代就有部分地区开始进行喷灌的研究和试点，到70年代喷灌技术受到普遍的重视并广泛应用，在1997?年全国喷灌面积已达?万hm。滴灌技术是1974?年从 墨西哥引进3套滴灌设备开始的，至今我国地面滴 灌技术应用和设备开发已取得长足的进展。在吸收 和借鉴国外先进经验时，研制出了一

3、整套适合我国 使用的滴灌和微喷灌设备，现在全国滴灌面积已达 到儿万公顷。同时，由于塑料工业的发展，到80年代 地下输水技术乂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道输水，也有用索混 凝土浇筑的管道等其他形式低压管道输水。以色列以色列在水资源利用和农业高科技化方面成绩 斐然，走在了世界前列。在以色列建国初期,水就被 确立为国有化资源，归政府所有和控制，并于1959 年颁布实施了水法。1964?年建成全国输水系统 (NATIONAL?WATER?CARRIER),通过这个输水系 统，人们可以根据不同的条件和需要将水从一个地 方输往另一个地方。1972?年制定了 “国家污水再利

4、 用工程”计划，开展利用污水进行灌溉的试验研究， 并取得了很大的成功。至1997?年约有60%的城市 废水在进行无害化处理后用于灌溉。高科技农业是 以色列的一个招牌，其农业是以市场为导向并建立 在低劳力、高技术、高投人和高产出基础之上的。以 色列目前80%以上灌溉农田为滴灌，并普遍推行了 自动控制系统，按时按量将水、肥料直接送人作物根 部。微灌喷灌技术的主要优点是省水省工，灌水强 度、时间、部位、湿润深度以及水量都可严格控制，不 会产生地面径流和深层渗漏，大大提高了水的利用 率，还可节约劳力、能源，改善田间小气候，提高作物 产量和质量。3节水灌溉技术的发展现状节水灌溉工程技术主要包括渠道防渗灌

5、溉技术、低压管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、渗灌技术、膜灌技术、劣质水灌溉技术等，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。渠道防渗灌溉技术渠道是大多数灌区的主要输水手段。渠道防渗 灌溉技术采用混凝土护面、浆砌石衬砌、塑料薄膜等 多种方法进行防渗处理，减少从水源到田间输水损 失,提高渠道输水效率。与土渠相比,渠道防渗可降 低渗漏损失60%90%。渠道防渗技术的关键是确定 适宜的防渗材料和合理的断面结构形式。低压管道输水技术低压管道输水技术是利用机泵抽取河水，经过塑料或混凝土等管道把水直接输送到田间沟、畦灌 溉农田，以减少水在输送过程中渗漏和蒸发损失。其

6、利用率可达95%。另外，还能有效提高输水速度，减 少渠道占地。低压管道输水技术在我国北方井灌区 已经普及，但大型自流灌区尚处于试点阶段喷灌技术喷灌技术是大面积机械化解决大田作物节水灌溉的主要形式。在喷灌机械中，平移（包括中心支轴） 式全自动喷灌机、软管卷盘式自动喷灌机及人工移 管式喷灌机是世界上应用的3种主要机型。喷灌是 一种机械化高效节水灌溉技术，儿乎适用于除水稻 外的所有大田作物以及蔬菜、果树等，对地形、土壤 等条件适应性强。与地面灌溉相比，喷灌除灌溉主功 能外,还可创造与改善田间小气候，调节空气、土壤 及作物的温度、湿度，可用于农作物防霜冻和干热 风。大田作物喷灌一般可节水30%50%,

7、增产10% 、30亂 但其设备投资大,耗能高，工作时受风速影响 大,同时大型设备构造较为复杂，操作及维修技术要 求高，操作运行管理人员须经专门培训徽灌技术微灌是一种新型的高效用水灌溉技术，包括滴灌、微喷灌、涌泉灌和地下渗灌。它是根据植物的需 水要求，通过管道系统与安装在末级管道上的灌水 器，将植物生长中所需的水分和养分以较小的流量 均匀、准确地直接送到植物根部附近的土壤表面或 土层中。相对于地面灌和喷灌而言,微灌属局部灌 溉、精细灌溉，水的有效利用程度最高，约比地面灌 节水50%飞0%、增产20旷30%,比喷灌省水15%" 20%。但微灌的工程投资也高,在国外被称之为昂贵 的灌水技术

8、。为了支撑高投人，微灌一般只用于水 果、蔬菜、花卉等产值高、收益高的经济作物。严格地 说，微灌不太适合大田粮食作物。渗灌技术渗灌技术是当代国际上最先进、最经济而又有 发展前途的农业节水灌溉技术，它是利用埋没在地 下的透水管道，将灌溉水直接送人作物根层土壤的 一种灌水方法。由于它克服了漫灌、喷灌、滴灌等地 表灌溉造成的地表蒸发和水土流失等现象，渗灌技 术能使土壤疏松、土壤肥力提高、地表温度增加，促 进农作物生长，提高农作物产量，因而成为近年来国 外普遍发展推广的高效节水灌溉新技术。渗灌技术的优越性在于:地表不见水，土壤不板结，土壤透气性较好，改善生态环境,节约肥料等，统 计资料表明，渗灌水的田间

9、利用率可达95%,比漫 灌节水75%、比喷灌节水25%。膜灌技术膜灌有膜上灌与膜下灌之分。膜上灌就是在覆盖作物的塑料薄膜上输水，由膜上的放苗孔或专门 渗水孔向下渗水的一.种灌溉方法;？膜下灌是在灌水 沟上蒙一层塑料薄膜，灌水在膜下沟中进行的一种喑水灌溉方法。节水灌溉技术的发展趋势节水是提高水的利用率和用水效率，我国这两项 指标都较低,水的利用率?左右，水的利用效率仅 有lkg/m?左右，国际先进国家分别为和2 kg/m'。世界上，各国发展农业节水的道路不同，灌溉 面积小和国力、科技力量强的国家，如以色列和欧洲 些国家发展微灌和喷灌，水的利用系数高达。可见我国的灌溉水利用率还有很大的提升

10、空间，采 用现代节水灌溉技术是我国未来发展节水灌溉的一 个重要趋势。激光控制平地技术改进地面灌溉的基础和关键是大规模提高土地平整精度。目前国内外广泛采用的土地平整技术有 常规机械平地和激光平地两种。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。 常规平地机械有推土机、铲运机和刮平机等，操 作手只能根据目测来操纵机具升降和切削。受机具 和人工控制精度的制约，平整精度在达到一定程度 后无法继续提高。激光控制平地技术是目前世界上 最先进的土地平整技术，在发达国家已广泛应用。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。 激光控制平地

11、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。激光发射装置 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。激光 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 田面地形如何起伏，受激光发射和接收系统的控制 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。水平畦田灌溉技术此种灌溉技术已在美国得到了广泛应用。它是 在激光平地的基础上，采用较大人畦流量，使水快 速、均匀地分布整个畦田的一种灌

12、溉方式，具有灌水 快、省工、深层渗漏小等优点，田间灌水效率可达 80% o波涌灌溉技术此种灌溉技术的特点是:在整个灌水过程中，采用间歇方式向畦沟供水，可有效地降低土壤人渗，提 高灌水均匀度，田间灌水效率可达80%。同时，利用 波涌自动控制阀还可实现地面灌溉的自动化。波涌 灌溉技术在砂性土壤沟灌时节水效果最为明显。 利用空气中的水分进行灌溉利用空气中的水分进行灌溉就是通过一定的设施来收集空气中的水分，直接供给植物利用或汇集 到蓄水池中以供灌溉之用。徳国研究人员用一圆筒 来收集空气中的水分，其内璧涂有吸聚阳光热的涂 料，圆筒与若千个喷嘴管连接，将喷嘴管埋在两行植 物根部之间。白天高温烤热的空气经圆筒进人喷嘴 管里，到了夜间降