现代化灌区建设与农业高效节水发展

现代化灌区建设及农业高效节水发展现代化灌区建设及农业高效节水发展新时代水利建设主要矛盾，由人民群众对除水害兴水利需求与水需求与水利行业监管能力不足的矛盾。转变治水思路和方式，工作期水利发展总基调。一、现代化灌区内容及指标灌区工程配套完善，水资源配置优化、广泛应用先进科学技术建设管理灌区，组织机构健全、产业布局合理、用水管理科学、生态环境良好、水资源利用高效、综合效益显著，灌区国民经济社会发展可持续。现代化灌区建设及农业高效节水发展一、现代化灌区内容及指标1、用水总量控制不超过水行政部门下达的计划用水指标。2、灌区管理机构不同形式管理组织机构建设，及管理运行效3、管理制度健全灌区水利及相关单位部门，工程管理、灌溉管理、财务管理、目标责任及考核等规章制度建立及实施效果。稳定资金投入来源；资金用于灌区工程基础设施管理、先进灌区灌溉系统分布图、工程分级管理及责任、工程管护质量保障制度、灌溉计量设施等。现代化灌区建设及农业高效节水发展一、现代化灌区内容及指标灌区灌溉供水保障率，新增用水、取水许可、建设工程水资源论证依法合规情况；防讯、应急水量调度，水价、水量、水费制度公开，相关部门监查，灌溉用水统计、台账完整，严格执行物价部门核定水价管理，实行灌溉计量定额供水按方收费等情况。灌区灌溉系统分布图、工程分级管理及责任、工程管护质量保障制度、灌溉计量设施等。现代化灌区建设及农业高效节水发展一、现代化灌区内容及指标可分自流灌区、井灌区、高效节水灌区和全灌区等。2、高效节水灌溉工程控制面积比例3、灌区主要作物亩均灌溉用水达标率4、灌溉工程设施完好率5、灌溉用水计量设备配套完善，取水计量率情况现代化灌区建设及农业高效节水发展一、现代化灌区内容及指标1、采用管理信息系统开展工情、水情、雨情、墒情。2、已建成的各类信息系统应用情况。3、推广工程节水、农艺节水、生物节水、测土配方施肥、水肥一体化等先进技术应用情况。4、灌区基层专业技术服务体系建设情况。5、灌区管理队伍中专以上文化程度、中高级专业技术人员占职工总数比例。现代化灌区建设及农业高效节水发展一、现代化灌区内容及指标现代化灌区建设及农业高效节水发展一、现代化灌区内容及指标ca)定额灌水率y,(%)实现代化灌区建设及农业高效节水发展一、现代化灌区内容及指标（三）灌区灌溉管理技术经济指标效式中:Aa,A效一式中;好一ku;现代化灌区建设及农业高效节水发展一、现代化灌区内容及指标A)=——A效式中;—AX效A计现代化灌区建设及农业高效节水发展一、现代化灌区内容及指标YY=——Ai(4)单位水产量(水当量)yw(kg/m3)YZY少yw=——=——(g窗);,,M一分别为灌溉用水量(u3u3商)。现代化灌区建设及农业高效节水发展一、现代化灌区内容及指标)灌溉节水率=——式中;u节水率,%:--(节水率)。现代化灌区建设及农业高效节水发展一、现代化灌区内容及指标现代化灌区建设及农业高效节水发展（三）灌区灌溉管理技术经济指标(3)水分生产率yy产Y产=——y亩;《节水灌溉技术规范》规定,实施节水灌溉后,水分生产率应提A现代化灌区建设及农业高效节水发展一、现代化灌区内容及指标()实收单方水费i,(元/rn3)—灌溉用水总量,万sn3(6)水费征收率E(%)应i应以a3现代化灌区建设及农业高效节水发展一、现代化灌区内容及指标(1)灌溉渠系绿化率J(%)L渠l(2)地下水位升降值AD(m)或升降率ud(%)现代化灌区建设及农业高效节水发展二、灌区渠系引输水工程(一）水源取水工程(三)灌溉面积二、灌区渠系引输水工程灌溉工程渠系建筑物基本类型引输水枢纽工程，渠首工程。引水工程一般由拦河坝、冲沙闸、进水闸等构成。调节引入干渠进水流主要包括：分水闸、节制闸。灌区用水调节的工程隧洞、渡槽、涵洞、倒虹吸等水工程建河流、山沟、道路与渠道交叉时，修建跨越障碍建筑物一般采用陡坡跌水，或一级、多级跌水保证较大落差下渠床不被冲坏修建的联接建筑物利用水工建筑物量水；水位流量关系量水；专用仪器测水；特设量水设备：量水堰、量水槽、巴歇尔量水槽等。灌溉用水计量在干、支或重要斗渠末端设置退水闸渠。排出输水渠多余水量二、灌区渠系引输水工程二、灌区渠系引输水工程节制闸与分水闸渡槽节制闸与分水闸渡槽二、灌区渠系引输水工程倒虹吸剖面图三角形量水堰(一)渠道防渗作用二、灌区渠系引输水工程二、灌区渠系引输(s)护面式结沟(b)挡士墙式结沟二、灌区渠系引输水工程二、灌区渠系引输水工程二、灌区渠系引输水工程（a）梯形断面（b）弧形底梯形断面（c）弧形坡角梯形断面（d）复合形断面（e）U形断面（f）矩形断面二、灌区渠系引输水工程（g）门洞形暗渠（h）箱形暗渠（i）正反拱形暗渠（j）圆形暗渠二、灌区渠系引输水工程渠系输水利用系数有：渠道水利用系数（渠道水损失）、渠系水利用系数、田间水利用系数和灌溉水利用系数。（一）渠道水利用系数渠道水利用系数，是指某一级供水渠道或供水管道，同一输水时期内，末端流量或水量与首端（或前端）流量或水量比值。有多条下一级渠道同时引水，则为同一时间放入下级渠道流量或水量之和与该渠道首端引入流量或水量之比，公式为：QX∑q∑ωŋ=—=—=—QX—末端流量或水量，m3/s或m3；∑q—下一多级渠道流量之和，m3/s；∑ω—下一多级渠道水量之和，m3；W—首端水量，m3。二、灌区渠系引输水工程（二）渠系水利用系数渠系（干、支、斗、农各级）同期内，最末一级输水渠道流量或水量总和，与该渠系第一级渠道（干渠）引入流量或水量比值。公式为：∑qo∑ωo∑qo∑ωo式中ŋo—渠系水利用系数；∑ωo—末级输水渠道水量总和，m3；Qo—与该渠系第一级渠道（干渠）引入流量，m3/s；Wo—与该渠系第一级渠道（干渠）引入水量，m3。ŋo=ŋ干×ŋ支×ŋ斗×ŋ农式中ŋ干、ŋ支、ŋ斗、ŋ农—分别为干、支、斗、农各级渠道水利用系数。二、灌区渠系引输水工程田间水利用系数，是田间作物实际利用水量与田间末级渠道水量的比值：v—田间实际利用的水量，m3；W—末级渠道进入田间水量，m3。新疆灌区田间水利用系数一般0.80~0.95之间。其中，北疆为0.85~0.95。二、灌区渠系引输水工程灌溉水利用系数，指灌区某一时期灌入田间被作物利用的水量与水源灌溉引水总量比值。它反映灌区渠系输水和田间灌溉用水状况，是衡量灌区从水源引水到田间作物灌溉水利用效率，反映灌溉工程状况、灌溉技术、用水管理水平综合性技术指标。现代化灌区建设及农业高效节水发展水资源短缺解决途径 有效途径 有效途径现代化灌区建设及农业高效节水发展新疆农业节水发展的几个阶段20世纪50年代开始渠道防渗80年代开始发展自压加压喷灌80年代末开始发展膜上灌溉90年代开始发展滴灌及膜下滴灌21世纪开始示范应用自动化以及智能现代化灌区建设及农业高效节水发展◆减少渠系（管道）输水过程中水量蒸发渗漏损失，提高灌溉水输水效率；◆减少田间灌溉过程中水分深层渗漏和地表流失，提高灌溉水利用率并减少单位灌溉面积用水量；◆蓄水保墒，减少来自农田土壤的水分蒸发损失，最大限度地利用天然降水和灌溉水资源；◆提高作物水分生产效率，减少作物水分奢侈性蒸腾消耗，以获得较高产量和用水效益。现代化灌区建设及农业高效节水发展复合材料防渗、U型渠槽防渗、弧形+梯形断面混凝土预制板防渗、当地材料防渗。现代化灌区建设及农业高效节水发展。现代化灌区建设及农业高效节水发展包括长畦分段灌、波涌灌、激光平地水平畦田灌溉。在我国现有的条件下，将是主要的一种节水措施。现代化灌区建设及农业高效节水发展与传统地面灌水方法相比，适应性强，水利用效率80%以上。但能耗高，受风影响大。现代化灌区建设及农业高效节水发展微灌技术:包括滴灌、膜下滴灌、微喷灌、果树蓄流灌溉、地下渗灌、涌泉灌等。主要特点是节水增产省工，适应性强，但投资较高。现代化灌区建设及农业高效节水发展◆覆膜灌溉技术:包括膜上灌和膜下灌，常用的有膜孔沟灌、膜畦膜孔灌、膜畦膜上灌和膜缝沟灌。现代化灌区建设及农业高效节水发展◆耕作蓄水保墒技术:包括深翻耕、深松耕、中耕保墒、水平等高耕作。起到蓄水、保肥、增产的效果。◆覆盖蓄水保墒技术:目前常用的有地膜覆盖和秸秆覆盖两种形式。◆水肥耦合技术:建立肥、水、作物产量为核心的耦合，实现以肥调水、以水促肥，发挥水肥协同效应机制。现代化灌区建设及农业高效节水发展◆节水作物品种筛选技术:选育种植抗旱高产优良品种，具有节水抗旱见效快，效益持久的特点。◆化学制剂保水节水技术:化控节水是利用化学物质调控土壤或作物的水分状况，以达到提高土壤保水、抑制蒸发、减少渗漏与蒸腾的新型节水技术。具有操作简便、投入少、见效快、易于产业化和推广等优点。现代化灌区建设及农业高效节水发展植物比较基因组研究结果进干旱AABBDD对照行抗旱节水研究；种植抗旱节水作物品种，其中作物WUE/抗旱性（干旱AABBDD对照现代化灌区建设及农业高效节水发展多种水源合理调度；调整区域水源结构；用水部门之间科学分配，提高区域整体的用水效率。利用优化调度模型，计算机、现代通讯、自动化控制技术，实现水利工程管理自动化和智能化，合理调度优化配置水资源。现代化灌区建设及农业高效节水发展在一定灌溉定额条件下，正确制定并合理掌握作物的灌水次数、灌水定额、灌水时间，是经济合理用水和节水增产的关键。现代化灌区建设及农业高效节水发展◆土壤墒情监测与灌溉预报技术:包括土壤墒情监测点、测试仪器配置、数据传递、监测应用。现代化灌区建设及农业高效节水发展智能化滴灌是基于自动控制技术和专家系统技术，传感器技术、通讯技术、计算机技术等于一体的灌溉技术。现代化灌区建设及农业高效节水发展水价是利用价格杠杆调节和促进节约用水的手段。灌区节水管理应采用“定额管理，总量控制，高效利用”的基本原则，建立合理水价形成机制，充分价格杠杆在水需求调节、水资源配置和节水用水方面作用。现代化灌区建设及农业高效节水发展三、灌区农业高效节水灌溉每次80-150每次80-150方/亩，生长期灌溉6-7次，总灌溉水量500-800方每次15-30方/亩棉花生长期需水灌溉过程棉花生长期需水灌溉过程量200-500方高效节水方式高效节水方式明显比漫灌方式更加符合作物需水过程现代化灌区建设及农业高效节水发展 三、灌区农业高效节水灌溉滴灌系统可以多次小流量按作物养分需求给水给肥，土壤湿润深度可控制在30~80cm，溶解于水中肥料得以高效利用（利用率90%以上），减少施肥量约20％，有效控制化肥流失以及面状污染（传统灌肥料流失30%~60%）现代化灌区建设及农业高效节水发展三、灌区农业高效节水灌溉高效节水灌溉改善作物生长水、肥、气、热微环境条件，这是作物增产主要原因。通过有效调控水肥、水热和水气环境，实现作物充分吸收水分和养分，促进作物营养生长和生殖生长，提高作物产量。现代化灌区建设及农业高效节水发展 三、灌区农业高效节水灌溉大水漫灌地表面水分，养分集中在根系层，能更好基本没有水分养分的流地下水面“传统灌溉是灌地，高效节水灌溉是灌作物”大水漫灌地表面水分，养分集中在根系层，能更好基本没有水分养分的流地下水面“传统灌溉是灌地，高效节水灌溉是灌作物”养分随水流失养分随水流失现代化灌区建设及农业高效节水发展三、灌区农业高效节水灌溉 土层薄，多为粗颗粒的沙壤土 现代化灌区建设及农业高效节水发展三、灌区农业高效节水灌溉大水漫灌渗漏大，地下水位上升导致蒸发加剧，矿物质随水被带上地表，土壤盐碱化大水漫灌大水漫灌潜水位上升蒸发剧烈地下水蒸发微弱对已形成的盐碱地，适量滴灌可以形成以作物根系为中心的土壤盐分淡化带，起到改良土壤盐碱化作用。潜水位上升蒸发剧烈地下水蒸发微弱对已形成的盐碱地，适量滴灌可以形成以作物根系为中心的土壤盐分淡化带，起到改良土壤盐碱化作用。 三、灌区农业高效节水灌溉不适当漫灌导致地下水位上升引起土壤次生盐碱化三、灌区农业高效节水灌溉③过滤：以井水为水源时，旋流水砂过滤器+筛网过滤器；以地表水为水源时，砂石过滤器+筛网过滤器。近年趋向于采用叠片式过滤器或手动、半自动、全自动自清洗式过滤器，另有新疆自产自吸式手动或全自动过滤器。设施开始试用。 三、灌区农业高效节水灌溉滴灌工程系统组成示意图2'368989水流方向26水源工程与首部枢纽输配水管网与灌水器1.地下水(1'.地表水）2.潜水泵(2'.离心泵）3.施肥罐4.过滤器5.主干管6.分干管7.支(辅)管8.毛管9.灌水器（图中量测、控制、保护等设备、仪表未示，可参考相关章节文字和附图）三、灌区农业高效节水灌溉施肥罐控制设施三、灌区农业高效节水灌溉三、灌区农业高效节水灌溉•过滤器是滴灌系统中的核心设备之一。在滴灌过程中,由于滴水器（滴头）出水口的孔径一般仅1mm左右,为防止滴头的流道被水中携带的污物堵塞,从而滴灌对水质提出了较高标准,要求在水进人系统之前进行严格过滤，过滤器的作用就是将水中携带的固体颗粒与水进行分离,达到净化水源的目的。三、灌区农业高效节水灌溉三、灌区农业高效节水灌溉叠片式过滤器三、灌区农业高效节水灌溉三、灌区农业高效节水灌溉 三、灌区农业高效节水灌溉三、灌区农业高效节水灌溉制酱番茄三、灌区农业高效节水灌溉三、灌区农业高效节水灌溉三、灌区农业高效节水灌溉三、灌区农业高效节水灌溉三、灌区农业高效节水灌溉三、灌区农业高效节水灌溉三、灌区农业高效节水灌溉现代化灌区建设及农业高效节水发展三、灌区农业高效节水灌溉节水农业存在的主要问题1、由于水质问题实施滴灌仍会产生土壤次生盐渍化现代化灌区建设及农业高效节水发展三、灌区农业高效节水灌溉节水农业存在的主要问题2、膜上灌及膜下滴灌近30年来，残膜白色土壤污染日益突显欧洲地膜厚度0.02mm，回收率可达100%；新疆地膜厚度0.012mm→0.006mm，回收困难。现代化灌区建设及农业高效节水发展三、灌区农业高效节水灌溉节水农业存在的主要问题3、灌溉工程集成度不高与栽培耕作方式结合不紧密；4、地表水的泥沙处理技术还有待进一步提升；5、灌溉用水管理技术落后，信息技术、计算机、自动控制等高新技术在灌溉用水管理的应用少，与发达国家相比现代化灌区建设及农业高效节水发展三、灌区农业高效节水灌溉节水农业发展趋势1、进一步推进土地流转，促进节水农业向规模化、机械化、集约化方向发展。2、大力发展浅埋式滴灌，创新改进非地膜地下滴灌渗墒灌溉技术应用，替代膜下滴灌，根除残膜污染还原农田自然生态。3、由单项技术应用，向农业综合技术应用。4、推进滴灌自动化信息化建管水平，实现农业灌溉现代化。灌溉信息化设施非地膜地下渗墒式滴灌玉米苜蓿浅埋式滴灌现代化灌区建设及农业高效节水发展四、实施灌区标准化建设现代化灌区建设及农业高效节水发展四、实施灌区标准化建设