农田水利节水灌溉技术

农田灌溉技术有很多种。但都有.各自的优缺点。本文对每种灌溉技术都做了简要的分析,但在实际生产中应因地制宜,根据不同的条件选择不同的灌溉方法。

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。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。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。

节水灌溉技术分类

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。

节水灌水方法

节水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。

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。

3.1.1波涌灌溉。波涌(沟)畦灌或称间歇沟(畦)灌,就是放入沟(畦)的流量是间歇的,向田间放一段时间(几分钟或几十分钟)的水然后停止放水一段时间(几分钟或几十分钟),如此反复,这样可以使沿沟(畦)长度方向的水量分布更加均匀。田间水利用系数可达80%-90%。是一种有希望的节水灌溉方法。

3.1.2膜上灌(又称膜孔灌)。在地膜上做成沟状,水就在膜上流动,到作物长出孔处才渗入土地,这样灌水效率高,一般可节水2535%;增产15-20%,又不要专门的设施。在采用地膜的田块上积极推广。

3.2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。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,喷灌系统的形式很多,其优缺点也就有很大差别。

3.2.1固定管道式喷灌。干支管都埋在地下(也有的把支管铺在地面,但在整个灌溉季节都不移动),这样管理更省人力,可靠性高,使用寿命长,只是设备投资很高。

3.2.2半移动式管道喷灌。干管固定,支管移动,这样可大大减少支管用量。

3.2.3滚移式喷灌支管。是将喷灌支管(―般为金属管)用法兰连成一个整体,每隔一定距离以支管为轴安装一个大轮子。在移动支管时用一个小动力机推动,使支管滚到下一个喷位。

3.2.4时针式喷灌机。是将支管支撑在高2~3米的支架上,支架可以自己行走,支管的一端固定在水源处,整个支管就绕中心点绕行,象时针一样,边走边灌,可以使用低压喷头,灌溉质量好,自动化程度很高。

3.2.5大型平移喷灌机。在时针式喷灌机的基础上研制出可使支管作平行移动的喷灌系统。这样灌溉的面积就成矩形的。

3.2.6绞盘式喷灌机。用软管给一个大喷头供水,软管盘在一个大绞盘上。灌溉时逐渐将软管收卷在绞盘上,喷头边走边喷,可以灌溉一个宽为两倍射程的矩形田块。

3.2.7中、小型喷灌机。常见的的形式是配有1 8个喷头,用水龙带连接到装有水泵和动力机(多为柴油机与电动机)的小车上,动力功率为3~12马力居多。使用灵活,移动费劳力大,管理要求高。只适用于中小型的农场和田块。但投资较低,使用灵活机动。

3.3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。

3.3.1固定式地面滴灌。一般是将毛管和滴头都固定地布置在地面,整个灌水季节都不移动,毛管用量大,造价与固定式喷灌相近,其优点是节省劳力,由于布置在地面,施工简单而且便于发现问题,但是毛管直接受太阳曝晒,老化快,而且对其他农业操作有影响,还容易受到人为的破坏。

3.3.2半固定式地面滴灌。为降低亩投资只将干管和支管固定埋在田间,而毛管及滴头都是可以根据轮灌需要移动。

3.3.3膜下灌。在地膜裁培作物的田块,将滴灌毛管布置在地膜下面,这样可充分发挥滴灌的优点不仅克服了铺盖地膜后灌水的困难,而且还大大减少地面无效蒸发。

3.3.4地下滴灌。这是将滴灌干、支、毛管和滴头全部埋入地下,这可以大大减少对其他耕作的干扰,避免人为的破坏,避免太阳的辐射,减慢老化,延长使用寿命,其缺点是不容易发现系统的事故,如不作妥善处理,滴头易受土壤或根系堵塞。

3.4微喷灌

也称之为雾灌,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。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。

3.5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。

3.6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。

4、节水输水方法

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0.3-0.5。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。

4.1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。

4.2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)。

5.节水灌溉制度

5.1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。

5.2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。

6、田间节水的辅助措施

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。

通过以上的分析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。

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