农业水利化技术实施手册

农业水利化技术实施手册TOC\o"1-2"\h\u31619第1章引言 3190251.1农业水利化的重要性 3102441.2手册的目的与内容概述 38385第2章农业水利化基础知识 4287962.1水利化基本概念 4177052.2农业水资源特点 4262322.3水利化工程分类 49144第3章农田水利规划 5191673.1规划原则与依据 5126473.1.1规划原则 5163293.1.2规划依据 533003.2农田水利规划内容 5169563.2.1水源规划 6317243.2.2灌溉系统规划 6293483.2.3农田水利设施规划 6205593.2.4农田水利管理与维护 6108213.3农田水利规划方法 6230893.3.1数据收集与分析 633163.3.2目标确定 6310513.3.3方案设计与优化 64703.3.4经济效益分析 6115743.3.5环境影响评价 648663.3.6社会影响评价 7176693.3.7可行性研究 7294903.3.8公众参与 74283第4章农田灌溉技术 786734.1灌溉水源与水质要求 7192934.1.1水源类型 7106404.1.2水质要求 7273154.2灌溉制度与灌溉方式 743614.2.1灌溉制度 7107414.2.2灌溉方式 781504.3灌溉设施及设备选型 838304.3.1灌溉设施 8223384.3.2设备选型 825992第5章农田排水技术 8196205.1排水原理与排水系统 8192545.1.1排水原理 8140205.1.2排水系统 9300785.2农田排水设计 9203725.2.1设计原则 9284685.2.2设计内容 9298525.3排水设施及设备选型 9117095.3.1排水设施 99605.3.2设备选型 109523第6章旱作农业节水技术 1080176.1节水灌溉制度 10314256.1.1灌溉制度概述 1070456.1.2灌溉制度的制定 10119496.2节水保水剂应用 10104406.2.1节水保水剂概述 1091996.2.2节水保水剂的选择与使用 11106316.3节水灌溉设备选型 11228546.3.1节水灌溉设备概述 11223736.3.2节水灌溉设备的选型 1120866.3.3设备安装与维护 1115093第7章水土保持技术 11163827.1水土流失原因与危害 11211077.1.1自然因素 1122007.1.2人为因素 12263837.2水土保持措施 12114347.2.1工程措施 12199107.2.2植物措施 1255927.2.3农业技术措施 12306937.3水土保持工程设计 12116857.3.1坡面工程 1363027.3.2坡脚工程 1349157.3.3坡顶工程 134193第8章农业水利工程施工 13132518.1施工准备 1350718.1.1技术准备 1310928.1.2物资准备 13295758.1.3人员准备 14195908.2施工组织与管理 14212798.2.1施工组织设计 14145318.2.2施工管理 14207328.3施工质量控制与验收 14196058.3.1施工质量控制 14281448.3.2验收 1427294第9章农业水利设施运行与管理 14150459.1设施运行维护制度 15323619.1.1制定运行维护规程 15171839.1.2设施运行管理制度 155879.1.3运行维护人员培训 15103229.2设施检查与维修 15105709.2.1设施检查 15133559.2.2预防性维修 15300449.2.3紧急抢修 15109399.3水资源管理与调配 1511469.3.1水资源监测 1570669.3.2水资源调配 15295249.3.3节水技术应用 16138979.3.4水资源保护 1627312第10章农业水利化项目评估与推广 1666410.1项目评估方法与指标 162168910.1.1评估方法 16952810.1.2评估指标 162503110.2项目效益分析 162301010.2.1经济效益分析 1610610.2.2社会效益分析 172245910.2.3环境效益分析 171912810.2.4技术效益分析 171481810.3农业水利化技术推广与应用 171515510.3.1技术推广策略 17544110.3.2技术应用实例 172818710.3.3技术推广效果评价 17第1章引言1.1农业水利化的重要性水是生命之源，对于农业生产具有举足轻重的作用。农业水利化技术是指通过合理调配、高效利用水资源，保障农作物生长所需水分，提高农业产量和产品质量的一系列技术措施。在我国，农业是国民经济的基础，而农业水利化则是农业持续稳定发展的关键因素。农业水利化对于提高农业生产效率、保障粮食安全、促进农村经济发展具有十分重要的意义。1.2手册的目的与内容概述本手册旨在系统地介绍农业水利化技术，为农业从业者、科研人员和部门提供一套全面、实用的技术参考资料。手册内容主要包括以下几个方面：（1）农业水利化基础知识：介绍水资源的基本概念、农业水利化的定义及其发展历程。（2）农业水利化技术体系：详细阐述灌溉、排水、水土保持、水资源配置等关键技术。（3）农业水利化工程规划与设计：探讨农业水利化工程项目的规划、设计原则及方法。（4）农业水利化管理：分析农业水利化工程的运行管理、维护保障及政策法规。（5）农业水利化技术发展趋势与展望：展望农业水利化技术的发展趋势，探讨新技术、新材料在农业水利化领域的应用。通过本手册的阐述，使读者能够全面了解农业水利化技术，为我国农业可持续发展提供技术支持。第2章农业水利化基础知识2.1水利化基本概念水利化是指通过工程技术措施，合理开发和高效利用水资源，调节水资源的时空分布，改善水环境，保障水安全，以促进农业可持续发展的一门综合性技术。农业水利化是水利化的重要组成部分，主要涉及农田灌溉、排水、水土保持等方面。通过农业水利化技术的应用，可以提高农业水资源利用效率，增加农业产量，改善农业生态环境，促进农业现代化进程。2.2农业水资源特点农业水资源具有以下特点：（1）时间分布不均：我国农业水资源的时间分布具有明显的季节性，夏秋季水资源丰富，冬春季水资源匮乏。（2）空间分布不均：农业水资源空间分布呈现出东多西少、南多北少的特点。（3）可利用水资源有限：我国农业可利用水资源占水资源总量的比例较低，且受气候变化、环境污染等因素影响，可利用水资源逐年减少。（4）水资源供需矛盾突出：农业发展和人口增长，农业水资源需求不断上升，而水资源供应相对不足，导致水资源供需矛盾日益加剧。2.3水利化工程分类根据工程目的和功能，农业水利化工程可分为以下几类：（1）灌溉工程：包括地表水灌溉、地下水灌溉、喷灌、微灌等，旨在为农田提供充足的水源，满足作物生长需求。（2）排水工程：包括农田排水、渠道排水、泵站排水等，主要目的是降低地下水位，改善土壤性状，预防土壤盐碱化。（3）水土保持工程：包括坡改梯、梯田建设、水土保持林草措施等，旨在防止水土流失，提高土壤保水能力。（4）水资源调控工程：包括水库、塘坝、渠道等，用于调节水资源的时空分布，提高水资源利用率。（5）农村饮水安全工程：主要包括水源工程、输水工程、净水工程等，保障农村居民饮水安全。（6）农田水利设施维修养护工程：对现有农田水利设施进行维修、养护，保证工程设施正常运行，发挥效益。第3章农田水利规划3.1规划原则与依据3.1.1规划原则农田水利规划应遵循以下原则：（1）科学性原则：依据农业水利化技术要求，结合地域特点，科学合理地进行规划；（2）实用性原则：保证规划方案具有可操作性和实用性，便于农业生产和农民受益；（3）持续性原则：充分考虑水资源合理利用和生态环境保护，实现可持续发展；（4）安全性原则：保证农田水利设施安全运行，降低农业生产风险。3.1.2规划依据（1）国家和地方相关法律法规和政策文件；（2）农业水利化技术标准和规范；（3）农田水利现状调查与分析成果；（4）区域水资源、气候、土壤、地形等自然条件；（5）农业发展需求、农村经济发展规划和土地利用规划。3.2农田水利规划内容3.2.1水源规划（1）水源选择：根据当地水资源状况，选择地表水、地下水或其他水源；（2）水源保护区划分：明确水源保护范围，制定保护措施；（3）水源调配：合理调配各类水源，保证农田灌溉需求。3.2.2灌溉系统规划（1）灌溉水源工程：包括水库、渠道、泵站等；（2）输配水工程：包括干支渠、管道、渡槽等；（3）灌排工程：包括排水沟、排水站等；（4）灌溉制度：制定合理的灌溉制度，提高灌溉效率。3.2.3农田水利设施规划（1）农田水利设施布局：根据农田分布和水利需求，合理布局水利设施；（2）设施规模与类型：依据农田水利需求，确定设施规模和类型；（3）设施建设标准：按照相关规范，制定设施建设标准。3.2.4农田水利管理与维护（1）管理体制与机制：建立健全农田水利管理体制和运行机制；（2）维护与养护：制定农田水利设施维护养护计划，保证设施正常运行；（3）监测与评价：建立农田水利监测体系，对规划实施效果进行评价。3.3农田水利规划方法3.3.1数据收集与分析收集区域水资源、气候、土壤、地形等基础数据，进行农田水利现状调查与分析。3.3.2目标确定根据农业发展需求和规划原则，确定农田水利规划目标。3.3.3方案设计与优化结合规划依据和目标，设计农田水利规划方案，并进行优化。3.3.4经济效益分析分析规划方案的经济效益，保证投资合理。3.3.5环境影响评价评估规划方案对生态环境的影响，制定环境保护措施。3.3.6社会影响评价分析规划方案对农业生产、农民生活和农村社会经济发展的影响。3.3.7可行性研究对规划方案进行可行性研究，保证方案实施的可行性。3.3.8公众参与充分听取农民和相关部门的意见，提高规划方案的合理性和可行性。第4章农田灌溉技术4.1灌溉水源与水质要求4.1.1水源类型农田灌溉水源主要包括地面水和地下水。地面水包括河流、湖泊、水库等，地下水包括浅层地下水和深层地下水。在选择灌溉水源时，应根据当地水资源状况、农田分布及气候特点等因素综合考虑。4.1.2水质要求为保证作物生长和农产品安全，灌溉水质应符合以下要求：（1）pH值：6.0~8.5；（2）总溶解固体（TDS）：小于1000mg/L；（3）重金属含量：符合国家相关标准；（4）有害物质含量：如农药、化肥等，应符合国家相关标准；（5）病原微生物含量：应符合国家相关标准。4.2灌溉制度与灌溉方式4.2.1灌溉制度灌溉制度应根据作物需水量、生育期、土壤类型、气候条件等因素制定。主要包括以下内容：（1）灌溉定额：根据作物需水量和土壤特性确定；（2）灌溉周期：根据土壤蒸发、作物蒸腾和降水情况确定；（3）灌溉时间：避开高温、高湿时段，选择适宜的灌溉时间；（4）灌溉次数：根据作物生育期和土壤水分状况确定。4.2.2灌溉方式农田灌溉方式主要包括以下几种：（1）地面灌溉：包括畦灌、沟灌、淹灌等；（2）喷灌：通过喷头将水均匀喷洒在作物表面；（3）滴灌：通过滴灌管将水直接输送到作物根部；（4）微灌：包括微喷灌、微滴灌等，适用于设施农业和精细农业。4.3灌溉设施及设备选型4.3.1灌溉设施农田灌溉设施主要包括水源工程、输水工程、配水工程和灌水工程。具体包括：（1）水源工程：如水库、泵站、渠道等；（2）输水工程：如渠道、管道等；（3）配水工程：如分水闸、节制闸、量水设施等；（4）灌水工程：如灌水器、喷头、滴灌带等。4.3.2设备选型设备选型应根据以下原则进行：（1）符合灌溉制度要求；（2）适应农田土壤和作物类型；（3）考虑投资和运行成本；（4）设备功能稳定，操作简便；（5）符合国家相关标准和规范。在选型过程中，可参考以下设备：（1）水泵：根据水源类型和灌溉需求选择；（2）管道：根据输水距离、地形地貌等因素选择；（3）灌水器：根据灌溉方式和作物需求选择；（4）控制系统：实现灌溉自动化，提高灌溉效率。第5章农田排水技术5.1排水原理与排水系统农田排水是农业水利化技术的重要组成部分，其目的在于调节土壤水分，改善土壤环境，提高农田生产力。本章主要介绍农田排水的原理及排水系统的类型。5.1.1排水原理农田排水主要依赖于重力排水和动力排水两种方式。重力排水是指利用地形和土壤的水分特性，通过排水渠道将农田多余的水分排出；动力排水则是利用排水泵站等设备，将农田水分强制排出。5.1.2排水系统农田排水系统主要包括明渠排水、暗管排水、渗渠排水和泵站排水等类型。根据农田地形、土壤特性、气候条件等因素，合理选择排水系统类型。5.2农田排水设计农田排水设计应根据农田土壤、地形、气候等条件，结合农业生产需求，进行科学合理的设计。5.2.1设计原则（1）满足农业生产需求，保障作物生长水分需求；（2）降低地下水位，改善土壤环境；（3）合理利用水资源，减少水资源浪费；（4）考虑排水系统与周边环境的协调性；（5）经济实用，便于施工和管理。5.2.2设计内容（1）排水系统布局：根据农田地形、土壤特性和排水要求，合理布置排水渠道、渗渠、泵站等设施；（2）排水渠道设计：确定渠道断面尺寸、坡度和糙率等参数；（3）渗渠设计：确定渗渠长度、间距、深度等参数；（4）泵站设计：确定泵站规模、设备选型、运行方式等。5.3排水设施及设备选型根据农田排水设计，选择合适的排水设施和设备，以保证排水系统的正常运行。5.3.1排水设施（1）明渠排水设施：包括排水渠道、节制闸、跌水等；（2）暗管排水设施：包括排水管道、检查井、透气井等；（3）渗渠排水设施：包括渗水管道、渗井、渗沟等；（4）泵站排水设施：包括水泵、泵房、进出水管、配电设备等。5.3.2设备选型（1）水泵选型：根据排水流量、扬程等要求，选择合适的水泵；（2）排水管道选型：根据排水流量、管材功能等要求，选择合适的排水管道；（3）其他设备选型：根据实际需求，选择合适的节制闸、跌水、检查井等设备。本章对农田排水技术进行了详细阐述，旨在为农业水利化技术的应用提供参考。在实际操作过程中，需结合当地实际情况，科学设计排水系统，合理选型排水设施及设备，以实现农田排水的高效运行。第6章旱作农业节水技术6.1节水灌溉制度6.1.1灌溉制度概述节水灌溉制度是根据旱作农作物的生长需求、土壤特性、气候条件等因素，科学合理地制定灌溉计划，以达到节水、高效、优质的目的。合理的灌溉制度对提高农业水资源利用效率、保障农作物产量和品质具有重要意义。6.1.2灌溉制度的制定（1）明确灌溉目标：根据作物生长周期、需水量、土壤类型等因素，确定灌溉的目标。（2）选择灌溉方式：根据地形、水源、设备等条件，选择适宜的灌溉方式，如滴灌、喷灌、微灌等。（3）制定灌溉计划：根据作物生长周期和需水量，制定分阶段、分周期的灌溉计划。（4）灌溉制度实施：按照制定的灌溉计划，进行实时灌溉，并根据土壤湿度、作物长势等指标进行调整。6.2节水保水剂应用6.2.1节水保水剂概述节水保水剂是一种能够改善土壤水分状况、提高土壤保水能力、减少水分蒸发和渗漏的化学制剂。在旱作农业中应用节水保水剂，有助于提高作物水分利用效率，减轻干旱对作物生长的影响。6.2.2节水保水剂的选择与使用（1）选择节水保水剂：根据土壤类型、作物种类和生长周期，选择适宜的节水保水剂。（2）使用方法：按照产品说明书和作物需求，将节水保水剂与灌溉水混合，均匀施入土壤。（3）注意事项：避免与农药、化肥等混合使用，以防相互影响效果。6.3节水灌溉设备选型6.3.1节水灌溉设备概述节水灌溉设备是实现旱作农业节水技术的重要手段，包括滴灌、喷灌、微灌等设备。选择适宜的节水灌溉设备，有助于提高灌溉水利用效率，降低农业水资源消耗。6.3.2节水灌溉设备的选型（1）滴灌设备选型：根据作物种类、种植面积、水源条件等因素，选择适宜的滴灌设备。（2）喷灌设备选型：根据地形、气候条件、作物需求等，选择合适的喷灌设备。（3）微灌设备选型：根据作物种植模式和生长特点，选择适宜的微灌设备。6.3.3设备安装与维护（1）设备安装：按照设备说明书进行安装，保证设备正常运行。（2）设备维护：定期检查设备运行情况，及时清洗、更换损坏的部件，保证设备长期稳定运行。第7章水土保持技术7.1水土流失原因与危害水土流失是指在水力、风力等外营力作用下，土壤表层及其母质层被破坏、剥离、搬运和沉积的过程。水土流失的主要原因如下：7.1.1自然因素（1）地形地貌：坡度越大，水土流失越严重；（2）土壤类型：土壤结构疏松、抗侵蚀能力差的土壤易发生水土流失；（3）气候条件：降水集中、强度大、频率高的地区，水土流失严重；（4）植被覆盖：植被覆盖度低，水土流失加剧。7.1.2人为因素（1）农业生产：过度开垦、轮作、滥伐森林等；（2）工程建设：不合理的土地利用、开发建设项目破坏植被等；（3）城市化进程：城市扩张、基础设施建设等。水土流失的危害主要包括：（1）降低土壤肥力，影响农业生产；（2）破坏生态环境，加剧自然灾害；（3）淤积河道、水库，影响水利工程效益；（4）影响城乡景观，降低居住环境质量。7.2水土保持措施水土保持措施主要包括工程措施、植物措施和农业技术措施。7.2.1工程措施（1）坡改梯：将陡坡地改为梯田，减缓坡度，减少水土流失；（2）梯田修筑：在坡耕地上修筑梯田，提高土壤抗侵蚀能力；（3）植被恢复：在荒山、荒坡、荒地植树种草，提高植被覆盖度；（4）截排水工程：修建截排水沟，降低径流对土壤的侵蚀。7.2.2植物措施（1）植树造林：在宜林荒山、荒地植树造林，提高植被覆盖率；（2）退耕还林、退牧还林：将退耕地、退牧地恢复为林地，改善生态环境；（3）封禁沙漠化地区：对沙漠化地区进行封禁，恢复自然植被；（4）草地改良：通过补播、施肥、灌溉等措施，提高草地生产力。7.2.3农业技术措施（1）合理轮作：根据土壤条件，合理调整作物种植结构；（2）地膜覆盖：在作物种植期间，采用地膜覆盖，减少水分蒸发，提高土壤水分利用率；（3）秸秆还田：将农作物秸秆还田，增加土壤有机质，提高土壤肥力；（4）节水灌溉：采用喷灌、滴灌等节水灌溉技术，提高水资源利用率。7.3水土保持工程设计水土保持工程设计应根据地形、土壤、植被等条件，结合区域发展规划和农业产业结构，合理选择以下工程措施：7.3.1坡面工程（1）梯田工程：包括梯田修筑、梯田防护、梯田排水等；（2）坡面植被工程：包括坡面植树、种草、喷播等；（3）坡面排水工程：包括截排水沟、排水沟、沉沙池等。7.3.2坡脚工程（1）挡土墙：用于防止坡脚土壤侵蚀，保护农田；（2）排水沟：用于排除坡脚积水，降低地下水位；（3）护岸工程：用于保护河道、湖泊岸线，防止水土流失。7.3.3坡顶工程（1）封禁工程：对荒山、荒地进行封禁，恢复自然植被；（2）退耕还林工程：将坡顶退耕地恢复为林地，改善生态环境；（3）水源涵养工程：在坡顶建设水源涵养林，提高区域水资源利用率。通过以上水土保持工程设计，可有效减缓水土流失，保护农业生产和生态环境。第8章农业水利工程施工8.1施工准备8.1.1技术准备（1）熟悉设计文件：施工前应组织技术人员认真学习设计图纸和有关技术资料，了解工程规模、结构特点、施工要求及质量标准。（2）编制施工方案：根据工程特点及现场条件，编制切实可行的施工方案，明确施工工艺、施工方法、施工顺序和施工要求。（3）技术交底：向施工人员详细讲解施工方案、施工工艺和质量标准，保证施工人员掌握相关技术要求。8.1.2物资准备（1）材料准备：根据施工图纸和工程量清单，提前采购所需建筑材料、设备和配件，保证材料质量符合国家标准。（2）设备准备：检查施工设备是否齐全、完好，保证设备功能稳定，满足施工需求。8.1.3人员准备（1）组织施工队伍：选拔具有相应资质和经验的施工人员，组建专业化的施工队伍。（2）培训施工人员：对施工人员进行技术培训，提高施工技能和质量意识。8.2施工组织与管理8.2.1施工组织设计（1）施工平面布置：根据工程规模和现场条件，合理规划施工平面布置，保证施工顺利进行。（2）施工进度计划：编制施工进度计划，明确各阶段施工任务和时间节点。8.2.2施工管理（1）现场管理：严格执行施工现场管理制度，保证施工现场安全、文明、整洁。（2）质量管理：加强施工过程质量控制，严格执行质量管理体系，保证工程质量。（3）安全管理：加强施工现场安全管理，落实安全生产责任制，预防安全发生。8.3施工质量控制与验收8.3.1施工质量控制（1）施工过程质量控制：对施工各环节进行严格监控，保证施工质量符合设计要求。（2）关键工序质量控制：对关键工序进行重点监控，严格执行操作规程，保证工程质量。8.3.2验收（1）分部工程验收：分部工程完成后，及时组织验收，保证工程质量。（2）单位工程验收：单位工程完成后，按照验收标准和程序进行验收。（3）竣工验收：工程全部完成后，组织相关部门进行竣工验收，保证工程合格。第9章农业水利设施运行与管理9.1设施运行维护制度9.1.1制定运行维护规程农业水利设施运行维护规程应结合地区实际，明确设施运行维护的责任主体、工作内容、操作流程及质量标准。规程的制定与实施，旨在保证设施长期稳定运行，提高农业生产效益。9.1.2设施运行管理制度建立健全设施运行管理制度，包括设施运行记录、检查维修记录、设备操作规程等。规范设施运行管理流程，保证各项制度落到实处。9.1.3运行维护人员培训加强运行维护人员的培训，提高其业务素质和技术水平。培训内容包括设施运行原理、操作方法、维修技能等，保证运行维护人员具备必要的专业知识和操作技能。9.2设施检查与维修9.2.1设施检查定期对农业水利设施进行检查，包括水源、渠道、泵站、水闸等关键部位。检查内容应包括设施结构完整性、设备运行状况、安全防护措施等。9.2.2预防性维修根据设施运行状况，制定预防性维修计划，对可能出现的问题进行提前处理。预防性维修可降低设施故障率，延长使用寿命。9.2.3紧急抢修针对突发性故障，制定紧急抢修预案，保证在最短时间内恢复设施正常运行。紧急抢修应遵循安全、快速、高效的原则。9.3水资源管理与调配9.3.1水资源监测建立水资源监测系统，实时掌握水源地、输水渠道、用水点的水量、水质状况。通过监测数据，分析水资源利用效率，为水资源管理提供科学依据。9.3.2水资源调配根据作物生长需求、气象条件等因素，合理制定水资源调配方案。通过优化