水利工程論文-我國節水農業發展現狀與存在問題二摘要：我國節水農業發展的歷史源遠流長，而且與灌溉農業的發展密切相連。在距今多年以前就有了臨河挖渠、鑿井汲水的灌溉農業，在漫長的歷史歲月中，灌溉農業的建設綿延不斷，對促進當時的農業生產和社會經濟發展起到了十分重要的作用。灌溉農業的發展主要受水資源的制約，古代的勞動人民在與旱災進行的長期斗爭中，已懂得采用一些簡單的節水農業技術，如夯實輸水土渠的渠床減少輸水滲漏損失；在蒸發量大的西北農田上鋪上石子以減少農田土壤水分的蒸發損失等，對節約農業用水起到了一定作用。但是，由于社會和技術的等原因，到年我國節水農業的基礎十分薄弱，除了在少數灌區建設有少量渠道防滲外，基本上仍是空白。關鍵詞：節水農業發展發展現狀二、節水型農業技術應用及其主要技術經濟特性與效益對農作物進行灌溉，從水源引水、包括降水利用，到作物耗水形成產量要經過一系列的物理和生物過程。節水農業就是要充分有效地利用自然降水和灌溉水，根本目的是通過采用水利、農業、管理等措施，最大限度地減少水從水源通過輸水、配水、灌水直至作物耗水過程中的損失，最大限度地提高單位耗水量的作物產量和產值。節水農業的內涵一般包含水資源的合理開發利用，輸配水和田間灌溉過程的節水、用水管理節水以及農業節水增產技術措施個方面。水資源的合理開發利用包括多水源的科學調度；地面水、地下水、降水、土壤水綜合利用；廢污水回收處理利用以及咸淡水混合利用；水庫、蓄水池的防滲處理等。輸配水和田間灌溉節水包括輸水建筑物改造配套，防止跑、冒、滴、漏；渠道防滲；管道輸水；噴灌、滴灌、滲灌、膜上灌、膜下灌以及傳統的土地平整、大畦改小畦、坐水點種等措施。農業技術措施包括根據水資源狀況調整作物種植結構，推廣耐旱作物品種、節水栽培技術，采取深耕蓄水，塑膜或秸稈覆蓋、聚肥保墑等旱作農業措施和施用保水劑、抗旱劑等抗旱保墑措施。用水管理節水包括制定不同作物科學的灌溉制度，健全節水政策法規。水資源合理開發利用技術（）水資源優化分配技術。對水資源進行綜合評價，提出能充分利用水資源并發揮最大效益的優化分配方案，進行水資源的開發利用。（）多水源聯合運用技術。利用系統工程理論和模糊數學方法，建立優化調度模型，采用計算機管理，提高水資源的利用率，充分發揮水資源的效益，實現節水增產并保持灌區水資源的良性平衡。（）雨水匯集利用技術。在干旱缺水的丘陵山區，選擇有一定產流能力的坡面、路面、屋頂，或經過夯實防滲處理的地方，作為雨水匯集區，將雨水引入位置較低的水窖或水窯內儲存，經過凈化處理，供農村人畜飲水和農作物灌溉用水。（）地下水利用技術。在利用地下水為灌溉水源的地區，在維持地下水生態平衡的前提下，確定開采強度，合理利用地下水。對機井進行測試改造，提高機井的出水效率和裝置效率，降低能耗。在井渠結合的灌區，非灌溉季節時，可利用渠道引客水或利用排水溝集蓄雨季降水，入滲補給地下水。（）劣質水利用技術。劣質水包括城市生活污水、工業廢水、微咸水和灌溉回歸水。城市或工礦企業排放的污廢水含有多種重金屬元素、有害的無機物或有機化合物、病原生物等，必須經過嚴格凈化處理達到灌溉水質標準，才能用于灌溉非直接食用的農作物。利用微咸水灌溉時，可根據土壤積鹽狀況，農作物不同生育期耐鹽能力，直接利用微咸水或咸淡水摻混后使用。但應特別注意掌握灌水時間、灌水量、灌水次數，同時與農業耕作栽培措施密切配合，防止土壤鹽堿化。對于灌區渠系和田間滲漏水、退水、跑水產生的回歸水，可收集起來重復利用或作為下游灌區的灌溉水源，但使用回歸水之前，要化驗確認其水質已符合灌溉水質標準。輸配水和田間節水灌溉技術（）渠道防滲技術。渠道是我國農田灌溉的主要輸水方式，但傳統的土渠輸水滲漏損失大，約占到水量的，一些土質較差的渠道滲漏損失高達以上，據有關資料分析，全國渠系每年滲漏損失水量約為多億，是灌溉水損失的最主要方面。因此，渠道防滲一直是我國發展高效用水灌溉的主要技術措施。渠道防滲不僅可以顯著地提高渠系水利用系數，減少渠水滲漏，而且可以提高渠道輸水安全保證率，提高渠道抗沖能力，增加輸水能力。渠道防滲還具有調控地下水位，防止次生鹽堿化，減少渠道淤積，防止雜草叢生，節約維修費用，降低灌溉成本的附加效益。據測定，漿砌石防滲較土渠減少滲漏損失；混凝土防滲較土渠減少滲漏損失；塑料薄膜防滲較土渠減少滲漏損失。渠道防滲的方法很多，根據所使用的防滲材料可分為土料壓實防滲、三合土料護面防滲、石料襯砌防滲、混凝土襯砌防滲、塑料薄膜防滲和瀝青護面防滲等。混凝土襯砌防滲是使用最廣泛的一種渠道防滲措施，可分為現場澆筑和預制裝配兩種，防滲效果好，使用壽命長，特別是使用混凝土“”形渠槽防滲還可提高渠道流速和輸沙能力。塑料薄膜防滲具有重量輕、造價低、運輸方便、施工簡單及抗腐蝕能力較強的優點。瀝青護面防滲是用瀝青與其他材料如塑料薄膜、砂石料、玻璃纖維等聯合使用起到防滲作用。（）低壓管道輸水灌溉技術。低壓管道輸水灌溉簡稱“管灌”，是利用低壓輸水管道代替輸水土渠將水直接送到田間灌溉作物，以減少水在輸送過程中的滲漏和蒸發損失的技術措施。這項高效用水灌溉技術近幾年在我國北方平原井灌區發展非常快。低壓管道輸水灌溉具有許多優點：一是省水，由于以管代渠可以減少輸水過程中的滲漏和蒸發損失，使渠系水利用系數提高到以上，可使畝毛灌水定額減少左右。二是節能，與土渠輸水相比，由于提高了渠系水的利用系數，使從井中抽取的水量大大減少，因此可減少能耗以上。三是可以減少土渠占地，提高土地利用率，一般在井灌區可減少占地左右，在揚水灌區可減少占地左右。四是管理方便，省工省時，由于低壓輸水管道埋于地下，便于機耕和養護，耕作破壞和人為破壞大大減少，另外由于管道輸水流速比土渠大，灌溉速度大為提高，可顯著提高灌水效率。低壓管道輸水灌溉系統一般由水源、水泵及動力機、連接保護裝置、輸水管道、給配水裝置及其他附屬設備（如量水設備、排水閥、逆止閥和田間灌水設施）等部分組成。一般可分為移動式、固定式和半固定式種。移動式是除水源外，機泵和輸配水管道都是可移動的，特別適合與小水源、小機組和小管徑的塑料軟管配套使用。其優點是一次性成本低、適應性強、使用比較方便。缺點是軟管使用壽命短、易被草根、秸稈等劃破，在作物生長后期，尤其是高稈作物灌溉比較困難。固定式是包括機泵、輸配水管道、給配水裝置等建筑物都是固定的，水從管道系統直接進入溝畦進行灌溉。半固定的機泵、干（支）管和給水裝置都地埋固定，而地面灌溉管是可移動的。通過埋設于地下的固定管道將水輸送到計劃灌溉的地塊，然后通過給水栓供水給地面移動管進行灌溉。由于具有移動式和固定式兩者的優點，是國內外低壓管道灌溉較常用的一種形式。（）噴灌技術。噴灌是噴灑灌溉的簡稱，它是利用專門的設備（動力機、水泵、管道等）把水加壓，或利用水的自然落差將有壓水送到灌溉地段，通過噴灑器（噴頭）噴射到空中散成細小的水滴，均勻地散布在田間進行灌溉。要實現噴灌首先要建立噴灌系統，一般包括水源工程、動力機、水泵、各種管道、噴頭及控制設備等。噴灌系統分為固定式、半固定式和移動式三種：固定式噴灌系統各組成部分在整個灌溉季節中（甚至長年）都是固定不動的，或除噴頭外，其它部分固定不動；半固定式噴灌系統除噴頭和裝有許多噴頭的支管可在地面移動外，其余部分均固定不動，支管與干管常用給水栓快速連接；移動式噴灌系統除水源工程（塘、井、渠道等）固定外，動力機、水泵、管道、噴頭都可移動。固定式噴灌系統操作方便、生產效率高、占地少，易于實現自控和遙控作業，但建設投資較高，適合蔬菜和經濟作物地區采用；移動式噴灌系統結構簡單，投資較低，使用靈活，設備利用率高，但移動時勞動強度較大，路渠占地較多，運行費用相對較高，比較適用于抗旱灌溉的地區，是我國目前發展最多的噴灌形式；半固定式噴灌系統的特點介于上述兩者之間，是我國今后應提倡發展的主要噴灌形式。噴灌和地面灌溉相比，具有節約用水、節省勞力、少占耕地、對地形和土質適應性強、能保持水土等優點。因此被廣泛應用于灌溉大田作物、經濟作物、蔬菜和園林草地等。噴灌可以根據作物需水的要求，適時適量地灌水，一般不產生深層滲漏和地面徑流，噴灌后地面濕潤比較均勻，均勻度可達，由于用管道輸水，輸水損失很小，灌溉水利用系數可達以上，比明渠輸水的地面灌溉省水，在透水性強、保水能力差的土地，如沙質土，省水可達以上。由于噴灌可以采用較小的灌水定額進行淺澆勤灌，因此能嚴格控制土壤水分保持肥力，保護土壤表層的團粒結構，促進作物根系在淺層發育，以充分利用土壤表層肥分。噴灌還可以調節田間小氣候，增加近地表層空氣濕度，在天熱季節起到涼爽作物，而且能沖掉作物莖葉上的塵土，有利于作物的呼吸和光合作用，故有明顯的增產效果。多年大面積應用證明，與傳統地面灌溉相比，噴灌糧食作物增產，噴灌經濟作物增產，噴灌果樹增產，噴灌蔬菜增產倍。但噴灌也有一定的局限性，如受風影響大，風大時不易噴灑均勻，以及投資比一般地面灌水技術要高。噴灌幾乎適用于灌溉所有的旱作物，如谷物、蔬菜、果樹、食用菌、藥材等，既適用于平原也適用于山區，既適用于透水性強的土壤也適用于透水性弱的土壤。不僅可以灌溉農作物，也可以灌溉園林草地、花卉，還可以用來噴灑肥料、農藥，防霜凍、防暑降溫和防塵等。但為了更充分發揮噴灌的作用，取得良好的效果，應優先應用于：當地有較充足的資金來源，且經濟效益高、連片、集中管理的作物；地形起伏大或坡度較陡、土壤透水性較強，采用地面灌溉比較困難的地方；灌溉水資源不足或高揚程灌區；需要調節田間小氣候的作物，包括防干熱風或防霜凍；勞力緊張或從事非農業勞動人數較多的地區；水源有足夠的落差，適宜修建自壓噴灌的地方；不屬于多風地區或灌溉季節風大的地區。（）微灌技術。微灌是一種新型的最省水節水灌溉技術，包括滴灌、微噴灌和涌泉灌。它是根據作物需水要求，通過管道系統與安裝在末級管道上的灌水器，將作物生長所需的水分和養分以較小的流量均勻、準確地直接輸送到作物根部附近的土壤表面或土層中，相對于地面灌和噴灌，微灌一般屬于局部灌溉。微灌一般包括首部樞紐、輸配水管網和灌水器。首部樞紐由水泵及動力機、控制閥門、水質凈化裝置、施肥裝置、計量和保護設備組成。輸配水管網包括管道和管件，常用塑料管道。灌水器是微灌的專用設備，也是微灌系統中最重要的組成部分，有滴頭、微噴頭、涌水器和滴灌帶等形式。根據不同的作物和種植類型，微灌系統可分為固定式和半固定式兩類。固定式全部管網固定在地表或埋入地下，灌溉時不再移動，常用于寬行作物，如果樹、葡萄等；半固定式的干、支管固定，田間毛管可在數行作物中移動，灌完一行后，移至另一行再灌，常用于密植的大田作物和寬行瓜類等作物。根據管網安裝方式不同，又可分為地表式和地埋式兩種。地表式一般支管和毛管鋪設在地面上，安裝方便、易于檢修，但有礙耕作且易老化損壞；地埋式可避免地表式的缺點，但不便檢修。微灌有著顯著的優點：因全部由管道輸水，基本沒有沿程滲漏和蒸發損失，灌水時一般實行局部灌溉，不易產生地表徑流和深層滲漏，水的利用率較其它灌水方法高，可比地面灌省水，比噴灌省水；又因省水顯著，對提水灌溉來說節能也顯著；能有效控制壓力，使每個灌水器的出水量基本相