灌溉機(jī)范文

時(shí)間:2023-03-29 10:44:20

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灌溉機(jī)

篇1

一. 噴灌 水源工程、首部裝置、輸配水管道系統(tǒng)和噴頭等噴灌系統(tǒng)形式:管道式噴灌系統(tǒng)和機(jī)組式噴灌系統(tǒng)

a管道式噴灌系統(tǒng):以輸配水管網(wǎng)為主體,在我國使用比較廣泛。

b機(jī)組式噴灌系統(tǒng):結(jié)構(gòu)緊湊,使用靈活,機(jī)械利用率高,單位噴灌面積的投資較低,在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中具有廣泛的使用前景。

二. 微灌

微灌是利用微灌設(shè)備組裝成微灌系統(tǒng),將有壓水輸送分配到田問,通過灌水去以微小的流量濕潤(rùn)作物根部附近土壤的一種局部灌水技術(shù)。微灌可以非常方便地將水施灌到每一株植物附近的土壤,經(jīng)常維持較低的水應(yīng)力滿足作物生長(zhǎng)需要。微灌省水、省工、節(jié)能,灌水器的工作壓力一般為50一150kpa;灌水均勻度高,可達(dá)80一90以上;增產(chǎn)、對(duì)土壤和地形的適應(yīng)性強(qiáng)。但微灌系統(tǒng)投資一般要遠(yuǎn)高于地面灌;灌水器出口很小,易堵塞,敵對(duì)過濾系統(tǒng)要求高。微灌系統(tǒng)組成:水源、首部樞紐、輸配水管網(wǎng)、灌水器以及流量、壓力控制部件和量測(cè)儀表等。

微灌系統(tǒng)形式:滴灌、微噴灌、小管出流灌和滲灌。

a. 滴灌

滴灌是利用安裝在末級(jí)管道上的滴頭,或與毛管制成一體的滴灌帶將壓力水以水滴狀濕潤(rùn)土壤,滴灌灌水器的流量為2~12L/h。

篇2

關(guān)鍵詞:機(jī)械式,灌溉自控,節(jié)水農(nóng)業(yè)

 

0.前言

水稻在不同的生長(zhǎng)階段對(duì)水位的要求不同,隨著我國農(nóng)藝節(jié)水灌溉高效技術(shù)的日趨成熟與推廣應(yīng)用,這一點(diǎn)顯得尤為重要,是確保水田穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的必要條件。據(jù)統(tǒng)計(jì),在水田耕作期間,灌排水管理時(shí)間占總勞動(dòng)時(shí)間的20%以上。

近幾年,由于水田灌溉面積的不斷增加、農(nóng)村勞動(dòng)力的逐年減少,以及缺乏有效的管理機(jī)制,導(dǎo)致水資源短缺與水資源過度浪費(fèi)問題異常突出。因此,稻田科學(xué)用水及現(xiàn)代化管理對(duì)于水稻獲得高產(chǎn)、提高勞動(dòng)生產(chǎn)效率和節(jié)約水資源有著重要的現(xiàn)實(shí)意義。是開發(fā)水稻生產(chǎn)自動(dòng)化管理系統(tǒng)的發(fā)展方向,而灌溉自動(dòng)化是其中的重要環(huán)節(jié)。早在2000年日本已開展了電瓶式遙控和手動(dòng)兩用水田灌排用自動(dòng)閥門裝置的研究,日本農(nóng)業(yè)研究中心與日本系統(tǒng)開發(fā)公司共同開發(fā)出明渠和管道有兩種機(jī)械式止水器,用來控制水田的灌排水位,并有向電腦控制自動(dòng)化灌排水位管理系統(tǒng)方面發(fā)展的趨勢(shì)。

1.自控閥門的控制原理和結(jié)構(gòu)

1.1控制原理

水具有流動(dòng)性,水的流動(dòng)具有能量。當(dāng)某一處的水體高出自由水面時(shí)就蓄積了勢(shì)量,形成一定的水壓,使水流動(dòng)。免費(fèi)論文。本裝置就是利用水的這一特性來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的。在自控閥門的底部裝有水輪,當(dāng)水體流過閥門時(shí)驅(qū)動(dòng)水輪快速旋轉(zhuǎn),經(jīng)減速增矩后為閥板的開啟和關(guān)閉提供動(dòng)力。閥板的旋轉(zhuǎn)方向由換向機(jī)構(gòu)控制,開啟和關(guān)閉時(shí)間受控于安裝在閥門出口端水位檢測(cè)裝置和執(zhí)行機(jī)構(gòu)。整個(gè)控制過程全部采用全機(jī)械式調(diào)節(jié),運(yùn)行動(dòng)力由閥體兩側(cè)的水位差生成,能即時(shí)開啟或關(guān)閉,無需外界能源,主要應(yīng)用于二線渠與毛渠之間,使用時(shí),根據(jù)須要預(yù)先設(shè)定水位值,自動(dòng)完成灌溉過程,解決水田在漫灌過程中由于地勢(shì)原因造成的高端水量不足,低端水滿溢出問題,避免水資源過度流失,并能有效降低泵站的運(yùn)行費(fèi)用,同時(shí)也能緩解因人工灌溉時(shí)田內(nèi)水位徒然漲落而導(dǎo)致的水溫降低和肥料流失現(xiàn)象。本裝置的外殼采用水泥預(yù)制件,控制部分由塑料和金屬件組裝而成,實(shí)現(xiàn)水田自動(dòng)化灌溉。具有節(jié)水、節(jié)能、減少水管理程序等優(yōu)點(diǎn)。免費(fèi)論文。

1.2閥門結(jié)構(gòu)

由閥體、蝶形閥板、動(dòng)力系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、手動(dòng)裝置六個(gè)單元組成,單元之間相對(duì)獨(dú)立,積木式安裝,便于維護(hù)、拆卸和更換。

1.2.1閥體:由上部拱形閥口和下部長(zhǎng)方形腔體構(gòu)成,閥體總長(zhǎng)850 cm,閥口截面積為700cm,與毛渠開口相當(dāng)。方形腔體用于安裝動(dòng)力系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)。為降低加工成本,閥體采用預(yù)制結(jié)構(gòu),一次成型。

1.2.2蝶形閥板:因?yàn)榈y具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、占用空間小、啟閉速度快(心軸只須在0。-90。之間旋轉(zhuǎn)即可完成開關(guān)過程)、碟板兩側(cè)壓力降小、易于操控的特性,所以,本調(diào)節(jié)閥完全借鑒蝶閥的流體控制原理,用10㎜厚的PVC板材制成蝶形閥板,安裝于拱形閥體內(nèi),閥板心軸與動(dòng)力系統(tǒng)的輸出端相連。啟閉狀態(tài)和旋轉(zhuǎn)方向受控于執(zhí)行機(jī)構(gòu)。

1.2.3動(dòng)力系統(tǒng):由直徑70mm,長(zhǎng)800 mm導(dǎo)流管道、曲面葉輪和蝸輪蝸桿組成,在導(dǎo)流管道出口端裝有閥板,以控制流體的通斷。葉輪固定在導(dǎo)流管中部,軸通過萬向節(jié)與蝸桿相連,經(jīng)蝸輪蝸桿減速增矩后由蝸輪的縱向軸輸出力矩。

1.2.4檢測(cè)系統(tǒng):由具有一定底面積的方形波紋管、連通管、彈簧、調(diào)節(jié)旋鈕、橫梁和連桿構(gòu)成。波紋管底面固定在方形腔體上,內(nèi)腔經(jīng)連通管與大氣相通,彈簧一端與固定于波紋管上表面中心處的橫梁相連,另一端與安裝在閥體頂部的調(diào)節(jié)旋鈕相連。當(dāng)水對(duì)波紋管上表面形成壓力后,波紋管被壓縮,帶動(dòng)橫梁下移。免費(fèi)論文。調(diào)節(jié)旋鈕可以調(diào)整彈簧拉力使之與水壓形成不同的平衡點(diǎn),最后由連桿向執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出縱向位移。

1.2.5執(zhí)行機(jī)構(gòu):本自控裝置的核心單元,它的作用是把檢測(cè)系統(tǒng)輸出的縱向位移轉(zhuǎn)變成換向撥塊的橫向運(yùn)動(dòng),改變動(dòng)力軸的旋轉(zhuǎn)方向,使之按預(yù)先的設(shè)定值完成閥板的啟閉動(dòng)作。

1.2.6手動(dòng)裝置:安裝在閥體的入口端,閥板結(jié)構(gòu)與上述蝶形閥板完全相同,開、關(guān)可通過閥體頂部的扳手進(jìn)行人工控制。它可以隨時(shí)切斷閥門中的流體,方便于控制系統(tǒng)的日常維護(hù)和維修,也可以用于非正常狀態(tài)下的手動(dòng)控制。

2.結(jié)論

本裝置的試用品已于2008年做了一個(gè)耕作周期的應(yīng)用試驗(yàn)。效果理想,主要試驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表:

主要技術(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

 

序號(hào) 項(xiàng) 目 名 稱 試 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 備 注 1 閥口有效面積(cm2) 880  

 

2 最大流量(m3/h) 324 估算值 3 水位調(diào)節(jié)范圍(mm) 100-350  

 

篇3

關(guān)鍵詞:中藥材機(jī)械化;生產(chǎn)管理;節(jié)水灌溉;追肥技術(shù)

1機(jī)械化生產(chǎn)管理技術(shù)

(1)中藥材種植長(zhǎng)期以來以人工種植、人工管理和人工收獲為主,勞動(dòng)強(qiáng)度大,生產(chǎn)效率低,“費(fèi)工、費(fèi)力、費(fèi)時(shí)”的局面急需轉(zhuǎn)變。為提高機(jī)械化生產(chǎn)水平,實(shí)現(xiàn)中藥材節(jié)本增效目標(biāo),項(xiàng)目組大力示范推廣機(jī)械化技術(shù),在較為開擴(kuò)地塊集成改裝和推廣應(yīng)用“機(jī)械化整地+大壟高床”技術(shù)。(2)示范推廣機(jī)械化整地施肥技術(shù)。以合作社為依托單位,鼓勵(lì)合作開展藥材機(jī)械化服務(wù),示范推廣農(nóng)用拖拉機(jī)加自動(dòng)旋耕機(jī)、自動(dòng)整床一體機(jī)實(shí)施整地、施肥技術(shù)模式,提高中藥材田間種植工作效率。機(jī)械化整地達(dá)到深耕20~30cm,起高畦25cm,使耕作層加厚到40cm以上,畦寬130cm,壟間距40cm一次成形,實(shí)現(xiàn)了省時(shí)、省工、省力、節(jié)本的目的,便于中藥材根系生長(zhǎng)、排水抗?jié)澈统?、澆水等田間管理。(3)示范推廣機(jī)械化播種技術(shù)。為推進(jìn)中藥材機(jī)械化生產(chǎn)水平,項(xiàng)目組攻克技術(shù)難題,對(duì)傳統(tǒng)谷子播種機(jī)進(jìn)行技術(shù)改裝和改造,大大減輕農(nóng)民勞動(dòng)強(qiáng)度,節(jié)省人工,提高了播種效率,使改良后的中藥材精量播種機(jī)大面積推廣應(yīng)用,株行距一致,播種深度一致,覆土厚度一致,黃芪、黃芩、北蒼術(shù)等種子田出苗、保苗率達(dá)85%以上。(4)示范推廣機(jī)械化病蟲防治技術(shù)。生產(chǎn)上為預(yù)防射干銹病、板藍(lán)根白粉病、黃芪蚜蟲、桔梗紫紋羽病等中藥材病蟲害,推廣應(yīng)用機(jī)動(dòng)生物農(nóng)藥噴霧器,減少病蟲害防治人工成本。通過機(jī)械化生產(chǎn)管理,全生育期每畝節(jié)省勞動(dòng)用工10~20個(gè),減輕了農(nóng)民勞動(dòng)負(fù)擔(dān),實(shí)現(xiàn)了“省工、省力、省時(shí)”。機(jī)械化技術(shù)應(yīng)用研究,使中藥材田間種植操作更加規(guī)范和統(tǒng)一,節(jié)約了生產(chǎn)成本,提高了工作效率。

2節(jié)水灌溉

(1)水澆條件有限的荒山、荒坡及退耕還林地塊,利用雨季播種,保證出苗率。根據(jù)中藥材生產(chǎn)特點(diǎn)科學(xué)合理安排灌水時(shí)期、方法及用量,從而達(dá)到節(jié)約用水,少占耕地,節(jié)省勞力,保持水土,提高產(chǎn)量的目的。(2)大面積開闊地塊示范應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù),株高較高的推廣移動(dòng)式噴灌,一般每15m設(shè)置一排噴灌帶,較常規(guī)澆水畝節(jié)水50%。較小地塊和株高較矮的中藥材推廣半固定微噴,一般每個(gè)種植床(畦)設(shè)置一排噴灌帶,較常規(guī)節(jié)水60%~70%。效益較高的中藥材推廣節(jié)水滴灌,一般每30~50cm2設(shè)置一個(gè)滴灌頭,較常規(guī)節(jié)水80%以上。根據(jù)中藥材生產(chǎn)特點(diǎn)科學(xué)合理安排灌水時(shí)期、方法及用量,從而達(dá)到節(jié)約用水、少占耕地、節(jié)省勞力、保持水土、提高產(chǎn)量的目的。(3)播種前要求土壤濕潤(rùn),壤土相對(duì)含水量60%~70%。春季播種后在地溫低于10℃時(shí)控制澆水,勤中耕、淺中耕。春季地溫15℃以上田間干旱時(shí)及時(shí)澆水,保持土壤濕潤(rùn)至出苗;育苗移栽地塊,土壤干旱時(shí)澆透定植水;土壤濕潤(rùn)時(shí)可直接開溝定植,免澆定植水。生長(zhǎng)中前期,一般保持土壤相對(duì)含水量50%~60%,生育中期保持相對(duì)含水量70%~80%,中后期適當(dāng)控制澆水,保持相對(duì)含水量60%~70%。

3追肥技術(shù)

(1)產(chǎn)鮮重在1500kg/667m2以下,生長(zhǎng)量較小的中藥材,施入足量基肥后一般可滿足當(dāng)季生長(zhǎng)需求。(2)產(chǎn)鮮重1500kg/667m2以上的中藥材,每年視土壤肥力和生長(zhǎng)狀況,在春季或秋季追施腐熟有機(jī)肥1000~2000kg/667m2。追肥方式是溝施或穴施,離中藥材基部10cm處開溝深5~8cm,施肥后覆土壓實(shí)。

作者:付星 單位:河北承德市農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站

參考文獻(xiàn):

[1]王育海,星玲.溫棚花卉生產(chǎn)機(jī)械化節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用[J].青海經(jīng)濟(jì)研究,2002(3):43-44.

[2]劉志玲.淺析玉米節(jié)水灌溉鋪管覆膜播種機(jī)械化技術(shù)[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè),2015(7):41.

[3]楊燕山,郭克貞,白巴特爾,等.沙區(qū)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用及其節(jié)水效益[J].內(nèi)蒙古水利,2005(2):31-32.

篇4

【關(guān)鍵詞】水價(jià)機(jī)制;水權(quán)轉(zhuǎn)讓;承受能力;超定額

前言

隨著國家對(duì)水利事業(yè)建設(shè)的不斷推進(jìn),我國水利改革不斷取得進(jìn)步,水利體制機(jī)制逐步完善,水權(quán)制度和水價(jià)機(jī)制改革也逐見成效。但是,在我國西部地區(qū),絕大部分農(nóng)業(yè)、農(nóng)村人飲供水工程都建設(shè)在偏遠(yuǎn)山區(qū)。當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展落后,水利工程基礎(chǔ)薄弱,水行政管理矛盾突出,水利改革推進(jìn)緩慢,水價(jià)改革更是困難重重。尤其是農(nóng)業(yè)供水工程,施工條件艱苦,運(yùn)行管理環(huán)境較差,工程造價(jià)高,運(yùn)行管理成本也相對(duì)較高,實(shí)際操作過程中,難以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)供水水價(jià)與工程運(yùn)行成本、農(nóng)民可接受水價(jià)三者之間的平衡。造成農(nóng)民的實(shí)惠與農(nóng)業(yè)供水水價(jià)之間的矛盾日益顯著,水費(fèi)繳收困難,進(jìn)一步引起工程運(yùn)行管理困難,可持續(xù)運(yùn)行受到威脅,形成惡性循環(huán),西部地區(qū)水利、水價(jià)改革尚處于初始摸索階段,因此,探討及研究區(qū)域農(nóng)業(yè)灌溉供水水價(jià)政策和機(jī)制,為區(qū)域內(nèi)各類灌溉工程灌溉水價(jià)機(jī)制的制定及工程實(shí)施后水價(jià)實(shí)施及工程運(yùn)行,推進(jìn)當(dāng)?shù)厮母?,促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展、農(nóng)民增收有著深遠(yuǎn)意義。

1 水價(jià)核定原則、構(gòu)成及分類

水利工程供水價(jià)格應(yīng)按照補(bǔ)償成本、合理收益、優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià)、公平負(fù)擔(dān)的原則制定,并根據(jù)供水成本、費(fèi)用及市場(chǎng)供求的變化情況適時(shí)調(diào)整。同一供水區(qū)域內(nèi)工程狀況、地理環(huán)境和水資源條件相近的水利工程,其供水價(jià)格按區(qū)域統(tǒng)一核定,即樂灘水庫引水灌區(qū)一、二期工程范圍內(nèi)統(tǒng)一水價(jià)。水利工程供水價(jià)格由供水生產(chǎn)成本、費(fèi)用、稅金和利潤(rùn)構(gòu)成。成本和費(fèi)用按國家財(cái)政主管部門頒發(fā)的《水利工程管理單位財(cái)務(wù)制度》和《水利工程管理單位會(huì)計(jì)制度》及水利部印發(fā)的《水利工程供水生產(chǎn)成本、費(fèi)用核算管理規(guī)定》等有關(guān)規(guī)定核定。水利工程的資產(chǎn)和成本、費(fèi)用,應(yīng)在灌區(qū)工程農(nóng)業(yè)供水、農(nóng)村人飲供水、城鎮(zhèn)供水等各項(xiàng)用途中合理分?jǐn)偂⒎诸愌a(bǔ)償。水利工程供水所分?jǐn)偟某杀?、費(fèi)用由供水價(jià)格補(bǔ)償。具體分?jǐn)偤秃怂惆础稖y(cè)算辦法》的規(guī)定執(zhí)行。水利工程供水經(jīng)營(yíng)者的人數(shù)按當(dāng)?shù)卣畽C(jī)構(gòu)編制主管部門核定的定員標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算,超員部分和從事三產(chǎn)及其他非供水生產(chǎn)的人員在定價(jià)成本中不予考慮。若利用貸款、債券建設(shè)的水利供水工程,供水價(jià)格應(yīng)使供水經(jīng)營(yíng)者在經(jīng)營(yíng)期內(nèi)具備補(bǔ)償成本、費(fèi)用和償還貸款、債券本息的能力并獲得合理的利潤(rùn)。經(jīng)營(yíng)期是指供水工程的經(jīng)濟(jì)壽命周期,按照國家財(cái)政主管部門規(guī)定的分類折舊年限加權(quán)平均確定。根據(jù)國家經(jīng)濟(jì)政策以及用水戶的承受能力,水利工程供水實(shí)行分類定價(jià)。水利工程供水價(jià)格按供水對(duì)象分為農(nóng)業(yè)用水和非農(nóng)業(yè)用水價(jià)格。農(nóng)業(yè)用水是指由水利工程供給的糧食作物、經(jīng)濟(jì)作物和水產(chǎn)養(yǎng)殖等用水;非農(nóng)業(yè)用水(本灌區(qū)內(nèi))是指農(nóng)村人飲供水、城鎮(zhèn)供水。農(nóng)業(yè)用水價(jià)格按補(bǔ)償供水生產(chǎn)成本、費(fèi)用的原則核定,不計(jì)利潤(rùn)和稅金。非農(nóng)業(yè)用水價(jià)格在補(bǔ)償供水成本、費(fèi)用和依法計(jì)稅的基礎(chǔ)上,按供水凈資產(chǎn)計(jì)提利潤(rùn)。凈資產(chǎn)在供水、防洪、發(fā)電等項(xiàng)目的分?jǐn)傓k法,按《測(cè)算辦法》的規(guī)定執(zhí)行。屬社會(huì)公益性質(zhì)或財(cái)務(wù)收入較少的水利工程,供水價(jià)格主要考慮維持工程正常運(yùn)行,按補(bǔ)償供水經(jīng)營(yíng)成本、費(fèi)用的原則核定,不計(jì)利潤(rùn)和稅金。

2 基本水價(jià)的分析與制定

基本水價(jià)的分析與制定分四個(gè)步驟進(jìn)行,包括總成本費(fèi)用測(cè)算,農(nóng)業(yè)水價(jià)承受能力分析,工程融資能力分析和推薦基本水價(jià)。

(1)總成本費(fèi)用測(cè)算。首先應(yīng)分析工程的總成本費(fèi)用,根據(jù)《水價(jià)辦法》,供水生產(chǎn)成本是指正常供水生產(chǎn)過程中發(fā)生的直接工資、直接材料費(fèi)、其他直接支出以及固定資產(chǎn)折舊費(fèi)、修理費(fèi)、水資源費(fèi)等制造費(fèi)用;供水生產(chǎn)費(fèi)用是指為組織和管理供水生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)而發(fā)生的合理銷售費(fèi)用、管理費(fèi)用和財(cái)務(wù)費(fèi)用??紤]到以農(nóng)業(yè)灌溉為主的灌溉工程項(xiàng)目,具有較強(qiáng)的社會(huì)公益性質(zhì),本著減輕農(nóng)民群眾負(fù)擔(dān)的原則,一般不考慮分?jǐn)倶窞┧畮斓倪\(yùn)行調(diào)節(jié)費(fèi)用。按以上原則計(jì)算項(xiàng)目的總成本費(fèi)用,并按有關(guān)規(guī)定,根據(jù)供水生產(chǎn)成本費(fèi)用及有效供水量,在不計(jì)稅金及利潤(rùn)的情況下,按生產(chǎn)要素成本法將投資分?jǐn)傊劣脩簟?/p>

(2)農(nóng)業(yè)水價(jià)承受能力分析。根據(jù)相關(guān)規(guī)定及同行業(yè)分析經(jīng)驗(yàn),通常從工程成本水價(jià)與農(nóng)民收入的協(xié)調(diào)性、灌溉水費(fèi)占灌溉增產(chǎn)效益比例、灌溉水費(fèi)占畝均產(chǎn)值比例等方面分析農(nóng)業(yè)用水戶水價(jià)承受能力。從三個(gè)方面:工程成本水價(jià)可行性分析;按灌溉水費(fèi)占灌溉增產(chǎn)效益比例分析農(nóng)業(yè)水價(jià);按灌溉水費(fèi)占畝均產(chǎn)值比例分析農(nóng)業(yè)水價(jià),最后綜合以上分析農(nóng)業(yè)水價(jià)承受能力分析,確定灌區(qū)農(nóng)業(yè)承受最大的合理水價(jià)。

(3)融資能力分析和推薦水價(jià)的確定。擬定充分考慮灌區(qū)現(xiàn)狀實(shí)際供水原水價(jià)格、成本水價(jià)等因素?cái)M定多個(gè)水價(jià)組合方案分析項(xiàng)目的融資能力,根據(jù)貸款能力測(cè)算的原則、方法和條件,對(duì)各方案進(jìn)行貸款能力測(cè)算,經(jīng)綜合分析明確醒目的融資能力和資金籌措方案及最優(yōu)的水價(jià)方案,結(jié)合成本水價(jià)和用戶承受能力分析推薦基本水價(jià)。

3 水價(jià)機(jī)制研究

3.1 實(shí)行階梯水價(jià)、超定額累計(jì)加價(jià)制度

城鎮(zhèn)居民用水、農(nóng)村人飲用水實(shí)行階梯水價(jià)制度。用戶端水價(jià)計(jì)收與現(xiàn)行城鎮(zhèn)居民用水、農(nóng)村人飲用水水價(jià)制度銜接。具體執(zhí)行辦法由有管理權(quán)限的價(jià)格主管部門會(huì)同水行政主管部門確定。農(nóng)業(yè)用水實(shí)行定額內(nèi)優(yōu)惠水價(jià)超定額累計(jì)加價(jià)制度,其中超定額部分分兩級(jí)水量計(jì)價(jià),即按用水量共分三級(jí)計(jì)價(jià)。第一級(jí)為定額內(nèi)水量;參考已實(shí)行超定額累計(jì)加價(jià)制度地區(qū)水價(jià)水平,第二級(jí)水量為定額水量的1.2倍,水價(jià)為基本水價(jià)的1.5倍;第三級(jí)水量指超出第二級(jí)水量。

3.2 推行水權(quán)轉(zhuǎn)讓

灌區(qū)內(nèi)可細(xì)化用水組織水資源使用權(quán)確權(quán)登記,形成歸屬清晰、權(quán)責(zé)明確、兼管有效的水資源資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)制度。在明確用水組織水資源資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)基礎(chǔ)上,建立水權(quán)交易制度,鼓勵(lì)和引導(dǎo)分區(qū)間、用水戶間的水權(quán)交易,積極培育水市場(chǎng),促進(jìn)水資源的合理配置。灌區(qū)內(nèi)用水戶主要對(duì)節(jié)約的水量進(jìn)行轉(zhuǎn)讓,轉(zhuǎn)讓形式既可以由政府對(duì)節(jié)約用水量進(jìn)行回購,也可以進(jìn)行用水戶間相互轉(zhuǎn)讓。水權(quán)轉(zhuǎn)讓不得侵占糧食基本生產(chǎn)用水和生態(tài)用水。(1)用戶間水權(quán)轉(zhuǎn)讓。同一農(nóng)民用水合作組織內(nèi)部的轉(zhuǎn)讓,由農(nóng)民用水合作組織統(tǒng)一協(xié)調(diào)、用水戶之間平等協(xié)商,跨農(nóng)民用水合作組織的由灌區(qū)管理單位協(xié)調(diào)。水權(quán)轉(zhuǎn)讓情況由農(nóng)民用水合作組織或灌區(qū)管理單位登記在冊(cè),記錄轉(zhuǎn)讓時(shí)間、水量、價(jià)格等主要信息。(2)政府回購水權(quán)。政府或其授權(quán)水行政主管部門、灌區(qū)管理單位、農(nóng)民用水合作組織等,可利用節(jié)水鼓勵(lì)基金、其他財(cái)政專項(xiàng)資金和水費(fèi)收入等,按不低于用戶購買水價(jià),對(duì)節(jié)約的水量進(jìn)行回購。(3)跨區(qū)域、跨行業(yè)轉(zhuǎn)讓。在滿足區(qū)域內(nèi)農(nóng)業(yè)用水的前提下,節(jié)約的用水量可以向灌區(qū)管理單位或農(nóng)民用水合作組織提前申請(qǐng),由水行政主管部門協(xié)調(diào),將農(nóng)業(yè)節(jié)水水量向其他行業(yè)轉(zhuǎn)讓,并由水行政主管部門審批備案。

3.3 水價(jià)補(bǔ)貼及節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)

(1)水價(jià)補(bǔ)貼

灌區(qū)水價(jià)補(bǔ)貼,主要包括對(duì)灌區(qū)管理單位、種糧農(nóng)民用水組織的補(bǔ)貼。對(duì)灌區(qū)管理單位的補(bǔ)貼,根據(jù)工程供水特性及當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平,推薦經(jīng)營(yíng)成本水價(jià)為基本水價(jià),可保證灌區(qū)工程的基本運(yùn)行,但不足以補(bǔ)償灌區(qū)工程總成本,無力應(yīng)對(duì)灌區(qū)工程大修等事件,因此需要政府對(duì)灌區(qū)管理單位予以工程運(yùn)行總成本的補(bǔ)貼,為灌區(qū)工程安全運(yùn)行提供保障。對(duì)種糧農(nóng)民用水組織的補(bǔ)貼,灌區(qū)定額內(nèi)用水水價(jià)采用測(cè)算的經(jīng)營(yíng)成本水價(jià),該水價(jià)與現(xiàn)狀水利工程供水水價(jià)接近,略高于現(xiàn)狀水價(jià),在用水戶承受能力范圍以內(nèi),易被當(dāng)?shù)赜盟畱艚邮?。因此,正常情況下,不需要政府對(duì)用水戶進(jìn)行水價(jià)補(bǔ)貼。當(dāng)發(fā)生種糧食的農(nóng)民用水合作組織、新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體和用水戶因嘗試新型種植方式初期,產(chǎn)業(yè)效益不足以抵償成本時(shí),可向當(dāng)?shù)厮懿块T申請(qǐng)水價(jià)補(bǔ)貼。水價(jià)補(bǔ)貼資金來源主要包括:一、國家、當(dāng)?shù)卣坝泄懿块T專項(xiàng)資金款項(xiàng);二、社會(huì)捐贈(zèng)等資金渠道獲得的資金;三、節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)基金。

(2)節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)

隨著全國農(nóng)業(yè)水價(jià)改革進(jìn)程的不斷推進(jìn),部分地區(qū)通過實(shí)行節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)措施在倡導(dǎo)農(nóng)業(yè)節(jié)水方便效果明顯。因此,樂灘灌區(qū)應(yīng)借鑒其它地區(qū)成功經(jīng)驗(yàn),結(jié)合自身特點(diǎn),提出節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)措施,鼓勵(lì)和引導(dǎo)用水戶節(jié)約用水,逐漸形成節(jié)約用水的良好氛圍。節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)可采用兩種形式,一是一次性發(fā)放獎(jiǎng)勵(lì),按人均或畝均給予節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì),主要對(duì)象為:積極采用噴灌、滴灌、管灌等高效節(jié)水灌溉和水肥、水藥一體化技術(shù)和設(shè)施進(jìn)行節(jié)水的農(nóng)民用水合作組織或用水戶,由高耗水糧食作物調(diào)整為耐旱高效糧食作物的農(nóng)民用水合作組織或用水戶;二是以用水定額為標(biāo)準(zhǔn),以實(shí)際用水低于定額的水量為節(jié)約水量,管理部門自行制定節(jié)水水量單價(jià),按量給予節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)。節(jié)水獎(jiǎng)勵(lì)資金來源主要包括:一、水費(fèi)收入、高附加值作物或非農(nóng)業(yè)供水利潤(rùn)、水權(quán)轉(zhuǎn)讓收入;二、國家、當(dāng)?shù)卣坝泄懿块T專項(xiàng)資金款項(xiàng);三、社會(huì)捐贈(zèng)等資金渠道獲得的資金。

篇5

據(jù)統(tǒng)計(jì),全國600多個(gè)城市中有一半以上城市不同程度缺水,沿海城市也不例外,甚至更為嚴(yán)重。目前我國城市供水以地表水或地下水為主,或者兩種水源混合使用,有些城市因地下水過度開采,造成地下水位下降,有的城市形成了幾百平方公里的大漏斗,使海水倒灌數(shù)十公里。由于工業(yè)廢水的肆意排放,導(dǎo)致80%以上的地表水、地下水被污染。

面對(duì)如此嚴(yán)峻的形勢(shì),國家采取各種政策措施提倡和發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)。目前應(yīng)用最廣也是最為大家所熟知的便是滴灌節(jié)水技術(shù)。滴灌是目前世界上先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù),比管道灌溉節(jié)水55%,比漫灌節(jié)水80%。但是本文要介紹的痕量灌溉卻比滴灌還要節(jié)水40%~60%。

痕量灌溉的技術(shù)原理

痕量灌溉是指在滿足植物水分需求的前提下,通過特制的控水頭,將低壓水轉(zhuǎn)化成極細(xì)小的水流,以極其微小的速度(1~200mL/h),均勻、不間斷地直接輸送到植物根系附近的土壤。我們通常所講的常量灌溉是按噸每小時(shí)計(jì)算的,微量灌溉是按升每小時(shí)計(jì)算的,而痕量灌溉則是按毫升每小時(shí)計(jì)算的。

痕量灌溉是依據(jù)土壤毛細(xì)管作用原理,結(jié)合現(xiàn)代膜過濾技術(shù)而研發(fā)的一種新型節(jié)水灌溉技術(shù)。它以土壤毛細(xì)管力為基礎(chǔ)力,以極其微小的速率直接將水或營(yíng)養(yǎng)液輸送到植物根系附近,均勻、適量、連續(xù)濕潤(rùn)植物根層土壤,為植物長(zhǎng)久供水。

控水頭是痕量灌溉技術(shù)的核心部件。控水頭腔中安裝濾膜,出水口處是很多根毛細(xì)管構(gòu)成的毛細(xì)頭??厮^實(shí)現(xiàn)了適量、均勻、連續(xù)不間斷地向植物供水的目標(biāo)。

當(dāng)控水頭出水口的毛細(xì)管與土壤接觸時(shí),控水頭中的水會(huì)被土壤中的毛細(xì)孔隙自動(dòng)抽出,在控水頭內(nèi)部產(chǎn)生相當(dāng)大的抽水力,迫使進(jìn)水口處的水通過濾膜后流入控水頭出水口的毛細(xì)管中,并再次被土壤吸走。水分進(jìn)入土壤后,除了毛細(xì)管力外,還受到重力和土粒中范德華力的作用,這些為水分移動(dòng)提供了動(dòng)力。植物根系吸收水分,根系周圍的土壤中水分減少,控水頭出水口附近較濕潤(rùn)土壤中的水分在土壤毛細(xì)管力、重力和范德華力的作用下擴(kuò)散到根系周圍土壤中,并最終經(jīng)由根毛區(qū)表皮細(xì)胞被植物吸收。

控水頭如何防堵

通過設(shè)置合理的濾膜與出水口毛細(xì)管頭面積比,降低濾膜的透水流速。當(dāng)面積比超過臨界值后,濾膜幾乎無法堵塞。在濾膜阻擋下的雜質(zhì)會(huì)稀松地堆砌在濾膜表面,不僅不會(huì)阻擋緩速的水流,反而會(huì)變成一層層新濾膜。更大顆粒的雜質(zhì)由于濾膜微孔過小,也無法堵塞濾膜。尤其是在管道灌溉中使用的普泉控水頭,其濾膜攔截的雜質(zhì)會(huì)受到來自管道中動(dòng)蕩水流的攪擾,雜質(zhì)無法附著在濾膜上,成功避免了物理性堵塞。輸配水管網(wǎng)淺埋于地下后,管道內(nèi)外溫度相對(duì)恒定,進(jìn)而有效避免了灌溉水質(zhì)相對(duì)較硬時(shí),化學(xué)物質(zhì)結(jié)晶析出而附著在管道內(nèi)壁,堵塞控水頭這一現(xiàn)象的發(fā)生

同時(shí),輸配水管網(wǎng)淺埋于地表下,處于黑暗不見光狀態(tài),故難以為藻類及其他微生物創(chuàng)造適宜生存環(huán)境,有效避免了此類型生物性堵塞問題的發(fā)生。

根系會(huì)向控水頭生長(zhǎng),但控水頭的出口處是由很多根并列在一起的表面能強(qiáng)大的納米材料填充而成,且間隙遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于植物根系直徑,從而完全杜絕了植物根系伸入出水口引起的堵塞。管路在負(fù)壓存在的情況下可以依靠控水頭繼續(xù)正常抽水運(yùn)行而不發(fā)生水分倒吸。

技術(shù)特點(diǎn)

痕量灌溉具有高效節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)能等環(huán)境友好的特性。痕灌管埋在地下,水分只濕潤(rùn)作物根系附近土壤,避免了深層滲漏;隨水使用的肥料保留在土壤中或者直接被植物吸收。研究表明,痕量灌溉可比滴灌節(jié)水40%~60%,省肥20%~30%。痕量灌溉系統(tǒng)可以在無電的低壓條件下工作,與滴灌相比,節(jié)省了能源。

水質(zhì)適應(yīng)性廣。滴灌對(duì)水質(zhì)要求較高。當(dāng)水質(zhì)不良,尤其是含有泥沙、化學(xué)沉積物等時(shí),即使安裝首部過濾裝置也無法從根本上解決堵塞問題,不僅增加了系統(tǒng)成本,也極大地限制了滴灌技術(shù)的使用范圍。痕量灌溉依靠控水頭特有的膜過濾方式保證控水頭穩(wěn)定工作不堵塞,因此水質(zhì)的適應(yīng)性更廣。

適用范圍廣。水源和電力條件是某一區(qū)域能否實(shí)施灌溉和采取何種灌溉技術(shù)的影響因素。微灌需要大容量的水源和持續(xù)電力,特別是過濾和壓力裝置的使用更離不開電力。痕量灌溉依靠控水頭獨(dú)有的痕灌膜結(jié)合毛細(xì)管束結(jié)構(gòu),自動(dòng)完成抽水和過濾,因此對(duì)水源的適應(yīng)性更加廣泛,即使在無電力供給的地區(qū)同樣可以出色地完成灌溉任務(wù);痕量灌溉管材輕便、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布設(shè)容易,能適應(yīng)各種復(fù)雜地形。對(duì)于入滲率很低的緊實(shí)土壤,可選擇小流量的控水頭,對(duì)于保水力差的沙土,可選用大流量的控水頭;除了能適應(yīng)干旱地區(qū)和保護(hù)地栽培外,還可廣泛用于垂直綠化、屋頂綠化、取水不便地區(qū)的生態(tài)改良和防沙治沙等方面。

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,方便維護(hù)。痕量灌溉系統(tǒng)構(gòu)成簡(jiǎn)單,只需要一個(gè)貯水器,用管道將其與控水頭連為一體,系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)工作;痕量灌溉系統(tǒng)流量低,可進(jìn)行長(zhǎng)距離鋪設(shè),在保證良好灌溉均勻度的前提下,痕灌管的最大鋪設(shè)長(zhǎng)度可達(dá)500~600米,地埋毛管可使用5~10年,節(jié)約了干、支管道的使用量,減少了系統(tǒng)的投資;痕灌管不易堵塞且機(jī)械拉伸力強(qiáng),能多年使用;由于控水頭的流量小,水壓低,管材的損傷小,維護(hù)的工作量很??;單眼機(jī)井控制面積增加,既緩解了水資源緊缺的壓力,也減少了打井的數(shù)量,節(jié)省投資。但是現(xiàn)在痕量灌溉管生產(chǎn)是半機(jī)械化,生產(chǎn)規(guī)模不大,目前價(jià)格較高,痕量灌溉管每米造價(jià)5~6元(滴灌帶0.2~1.0元/米),畝投資是2000~3000元(果樹)、4000~5000元(溫室),而滴灌畝投資為600~1000元。

推廣應(yīng)用

目前痕量灌溉技術(shù)在西北(新疆、內(nèi)蒙古)、西南(廣西)、中部(河南、山西)及華北(北京)等地區(qū)受到了廣泛的關(guān)注,已與當(dāng)?shù)卣推髽I(yè)合作,完成了包括農(nóng)業(yè)(甘蔗、溫室、果樹)、荒漠治理、城市造林、空間綠化等在內(nèi)的多種領(lǐng)域示范。

篇6

一、傳統(tǒng)灌溉工程類型在現(xiàn)今的傳承

中國國土廣袤,地形地貌多樣,氣候變化萬千。既有逶迤起伏的丘陵山地,又有一望無際的平原;既有壯闊的高原,又有緩坦的盆地;既有西部?jī)?nèi)陸干旱半干旱區(qū),又有東部季風(fēng)濕潤(rùn)區(qū)。為適應(yīng)各地水文、地理等自然條件的復(fù)雜性,古代人民創(chuàng)制了多種多樣的灌溉工程類型,如引水渠道、陂塘堰壩、陂渠串聯(lián)、圩垸、井泉、坎兒井、御咸蓄淡等工程類型,這些工程類型在現(xiàn)今皆得到了繼承。可以說,我國當(dāng)今的灌溉工程類型基本是古代創(chuàng)造而傳承下來的。

引水渠道主要修建于北方平原地區(qū)。北方平原面積廣大,因干旱少雨,河流密度不大,古代往往修建長(zhǎng)距離的引用河水的灌渠工程。渠首處如河中水位過低不能滿足自流入渠流量要求,則建攔河壩抬高水位引水;如河中水位和流量能滿足灌區(qū)要求,則采用無壩引水型式。有壩引水最早的有戰(zhàn)國初在今山西太原晉水上筑壩建的智伯渠,及在今河北臨漳建的漳水十二渠。無壩引水有公元前256—251年間在今四川灌縣建的都江堰等。又因北方含沙量大的河流多,我國很早就引多沙河流進(jìn)行淤灌和放淤,做到同時(shí)利用水、沙資源,既灌溉作物,又改良鹽堿地。漳水十二渠和公元前246年興建的關(guān)中鄭國渠皆引渾水灌溉,把大片鹽堿地改良成了沃田。建國以后,有壩引水和無壩引水灌渠發(fā)展很快,如陜西省,截至2000年底,全省有效灌溉面積達(dá)144.93萬公頃(主要為渠灌),新疆省干、支、斗、農(nóng)四級(jí)渠道長(zhǎng)30多萬公里[1]。在利用多泥沙河流的水沙資源方面,建國以后成就很大,還打破了自明清以后不敢引用黃河下游水的“”,進(jìn)行引黃淤灌和放淤。目前,黃河下游已建成各類引黃灌區(qū)100多處,灌溉面積達(dá)到3000萬畝,每年引用黃河水量100多億立方米,利用黃河水沙放淤改土300多萬畝,發(fā)展水稻田120多萬畝,使鹽堿沙荒地變成了良田[2]。

陂塘堰壩主要建于南方山丘區(qū)。南方丘陵山區(qū),雨量充沛,但水流容易流失,干旱是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要解決的主要問題。為此,古代勞動(dòng)人民因地制宜,創(chuàng)造了多種類型的陂塘堰壩蓄水工程,起到滯洪蓄水的目的。有在溪流上筑壩攔蓄水流的灌溉工程,稱之為“堰”、“壩”、“陂”、“堨”等;有在平地鑿池,或在谷口及高地水所匯歸處筑堤,就地潴蓄雨水的,稱之為“塘”或“蕩”。又平原地帶筑壩攔蓄水的工程現(xiàn)稱為平原水庫,利用天然山丘間的溝谷洼地蓄水的工程現(xiàn)稱為山谷水庫。大型陂塘工程以公元前600年左右楚國在淮南修建的芍陂為最早,兩漢時(shí)漢中、南陽、汝南地區(qū)陂塘工程很是發(fā)達(dá),著名的山谷水庫有馬仁陂,平原水庫有六門陂、鴻隙陂等。東漢時(shí)進(jìn)一步向南方發(fā)展,浙江紹興的鑒湖、余杭的南湖工程規(guī)模都很大。之后三國孫吳在江蘇句容興修赤山湖,西晉建丹陽練湖和新豐塘等。當(dāng)時(shí)能因地制宜規(guī)劃布置陂塘,巧妙地利用地形興建平原水庫或山谷水庫,布設(shè)堤壩、水門和溢流設(shè)施,形成完整的蓄水工程體系。還創(chuàng)造了陂渠串聯(lián)工程類型,以對(duì)水資源更充分地加以調(diào)節(jié)利用,增加灌溉面積,提高灌溉保證率。建國后南方山丘地區(qū)大量興建陂塘堰壩工程。如1952年僅四川內(nèi)江地區(qū)就累計(jì)新修和整修堰塘5萬多口。因平塘占地多,工程量大,總蓄水量不多,為此當(dāng)?shù)胤e極想法改進(jìn)技術(shù)。1953年9月西南水利局組織基點(diǎn)工作組前往長(zhǎng)壽縣,經(jīng)查勘,在葛蘭場(chǎng)不遠(yuǎn)名叫“鎖口丘”的地方,修建了當(dāng)?shù)氐谝豢凇吧綖程痢?。該地形肚子大,出口小,上面有較大集雨面積,下面耕地可自流灌溉。于是利用三面高一面低的地形,在低的一面修筑土壩,長(zhǎng)40米,高3米,形成堰塘。此土方與蓄水的比例為1:10,比平塘1:1提高10倍效益。此后四川省水利廳將長(zhǎng)壽縣修筑山灣塘的經(jīng)驗(yàn)向全省介紹。到1954年底,全省共建成各級(jí)“示范塘”1293口。1955年,“示范塘”迅速發(fā)展到17796口。到1985年,全省已有山灣塘61.11萬口,可蓄水261769萬立方米,有效灌溉面積715.48萬畝[3]。

陂渠串聯(lián)工程古代多建于淮河、漢水流域,工程布置多樣[4]。這種工程類型建國后稱之為長(zhǎng)藤結(jié)瓜式灌溉系統(tǒng)。工程主要在南方丘陵山區(qū)修建,規(guī)模從小型發(fā)展到大型,從小網(wǎng)聯(lián)成大網(wǎng),從開發(fā)小河流到利用大河流,從一個(gè)河系發(fā)展到與幾個(gè)河系相連。如安徽淠史杭灌區(qū),自1958年至1982年,在淮河水系的淠河、史河及長(zhǎng)江水系的杭埠河的上游建成佛子嶺、響洪甸、磨子潭、梅山、龍河口5座大型水庫,這些水庫成為多首制渠首,又沿崗巒起伏的分水嶺修建總干渠2條,干渠13條,以及分干渠和支渠358條,溝通了數(shù)條大河,灌區(qū)內(nèi)修建中型水庫23座,小型水庫1100多座,連同塘壩21萬多口,以控制灌區(qū)內(nèi)的地面徑流,灌區(qū)內(nèi)流域之間水資源通過庫塘和渠道可得到調(diào)配,使安徽的六安、霍丘、壽縣、舒城、合肥等11縣市和河南的固始、商城等縣的廣闊丘陵和平原900多萬畝農(nóng)田受益[5]。

圩垸水利工程主要分布在南方沿江平原、湖區(qū)、下游三角洲及濱海地區(qū)。這些地區(qū)地勢(shì)平衍,河湖密布,土地肥沃,水土資源豐裕,但易被水淹,沮洳下濕,極大地影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進(jìn)行。唐宋后,大力開河筑圩,排水御洪,興建獨(dú)具一格的水網(wǎng)圩田工程,把卑濕的“涂泥”之地,建成富饒的魚米之鄉(xiāng)。如太湖平原唐后期至五代時(shí)已建成規(guī)整的塘浦圩田水利系統(tǒng)。鄱陽湖區(qū)唐代已興修較大規(guī)模的防洪堤防工程,至清光緒六年(1880),鄱陽湖濱南昌、新建、星子、九江、都昌、波陽、余干、進(jìn)賢八縣共有圩堤591所。建國以來,太湖平原繼續(xù)加強(qiáng)浚河筑圩工作,完善水網(wǎng)圩田系統(tǒng)。鄱陽湖區(qū)新建和整修了圩堤501座,堤線長(zhǎng)2500公里,保障農(nóng)田500萬畝,能抗御21.71米(1983年最高湖水位)的湖泊洪水位;湖區(qū)原有易澇面積330萬畝,經(jīng)治理,使200多萬畝農(nóng)田達(dá)到五年一遇以上的抗?jié)硺?biāo)準(zhǔn);還初步形成了一個(gè)大中小,蓄引提相結(jié)合的水利灌溉系統(tǒng),使湖區(qū)農(nóng)田的有效灌溉率達(dá)到80%以上[6]。

鑿井提取地下水灌溉,在地表水缺乏的北方地區(qū)很是重要。我國新石器時(shí)期已開始浚泉鑿井,春秋戰(zhàn)國時(shí)在園圃中鑿井灌溉已較普遍,之后不斷發(fā)展,到明清時(shí)期華北平原已形成大范圍的井灌區(qū),水井型式多樣。20世紀(jì)50年代,廣大農(nóng)村用于灌溉的水井大部分仍為土井,如華北平原建國初期有各種土井200多萬眼。20世紀(jì)60年代以后,灌溉土井漸被機(jī)井所代替。進(jìn)入80年代以來,個(gè)體戶承包和聯(lián)戶經(jīng)營(yíng)責(zé)任制的發(fā)展,使得各種土井又發(fā)展起來。據(jù)1982年調(diào)查,僅天津、河北滄州、衡水等地區(qū)就有各種土井幾十萬眼。如滄州青縣,1982年有真空井6100眼,人工手壓井2000眼,各種大口土磚井5000眼;南皮縣有手壓真空井4500眼,機(jī)帶真空井4054眼,磚井358眼[7]。土井主要開發(fā)淺層潛水,潛水埋藏淺,雨水易滲入補(bǔ)給。而機(jī)井開采的是深層地下水,靠自然補(bǔ)給時(shí)間長(zhǎng)。目前華北地區(qū)的京、津、河北省、河南省北部、山西省中東部已形成聯(lián)成一片的大范圍的地下水漏斗區(qū),這是過量開采深層地下水,補(bǔ)給不易產(chǎn)生的重大問題。而開采淺層潛水一般不會(huì)引起地下水漏斗區(qū)。又淺井開采潛水后,降低了地下水位,有利于防止土壤返鹽,改良鹽堿地的效果顯著。開采潛水井淺,技術(shù)較為簡(jiǎn)易,所費(fèi)資金不多,農(nóng)戶可自行管理應(yīng)用,經(jīng)濟(jì)上支出節(jié)省,適于小農(nóng)經(jīng)營(yíng)。

此外,古代新疆吐魯番、哈密等地開鑿獨(dú)特的引取地下潛水的坎兒井,東南沿海防御海潮襲擊的海塘工程,及其他御咸蓄淡工程類型在現(xiàn)今也都得到了繼承和發(fā)展。二、傳統(tǒng)灌渠工程技術(shù)的繼承和發(fā)展

我國古代灌溉工程技術(shù)是我國人民在實(shí)踐中自行創(chuàng)造的,適應(yīng)了各地的自然地理?xiàng)l件,因地制宜,類型多樣,內(nèi)容非常豐富,不少工程技術(shù)在現(xiàn)今得到了繼承和發(fā)展。

傳統(tǒng)灌渠工程技術(shù)的繼承和發(fā)展主要體現(xiàn)在以下一些方面:如建國后都江堰灌區(qū)認(rèn)真總結(jié)了興建無壩引水灌渠的傳統(tǒng)技術(shù)和傳統(tǒng)施工技術(shù)經(jīng)驗(yàn),使這些技術(shù)更加發(fā)揚(yáng)光大。水利部和水利水電科學(xué)研究院曾組織人員對(duì)溢流過水土壩的傳統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行研究和推廣,取得實(shí)質(zhì)性的突破。又渠道防滲技術(shù)各地多利用當(dāng)?shù)夭牧习l(fā)展傳統(tǒng)技術(shù)。傳統(tǒng)淤灌和放淤技術(shù)在繼承的基礎(chǔ)上也得到很大提高。成都平原的都江堰,建于戰(zhàn)國后期,是聞名于世的渠首為無壩引水的工程,在長(zhǎng)期的歲修管理中,積累了豐富的引水、防洪和排沙技術(shù)經(jīng)驗(yàn)[8]。而防御洪水和清除泥沙是世界水利學(xué)界公認(rèn)的兩大技術(shù)難題,都江堰卻破解了這些難題,創(chuàng)造了世界水利史上的奇跡。其技術(shù)經(jīng)驗(yàn)在多方面得到了繼承。一是灌區(qū)各分水口廣泛利用魚嘴分水分沙,布置旁側(cè)溢流堰(飛沙堰)泄洪排沙。如1962年修建的錦水河分水工程,在蒲陽河石壩子引水處,先在河中心修筑魚嘴,將蒲陽河分成左支清白江,右支錦水河,汛期蒲陽河洪水流量為800—1200米3/秒,錦水河可分洪300—400米3/秒,而錦水河分干渠只能進(jìn)50米3/秒,多余的水量則由設(shè)在魚嘴以下600米的溢流堰泄回清白江,其工程布局與都江堰渠首工程的格局很相似。二是利用彎道環(huán)流原理,把進(jìn)水口設(shè)在河道的凹岸,引取清水。都江堰渠首這種布置方式在灌區(qū)得到廣泛的應(yīng)用。如1962年所建蟇水河引水工程,引水比很小,采用無壩引水方式,修筑了弧形導(dǎo)水堤,形成較穩(wěn)定的凹岸,在凹岸頂點(diǎn)稍下游處建進(jìn)水閘,推移質(zhì)沿主河槽左側(cè)凸岸排往下游,進(jìn)水口一直沒有被淤。四川省當(dāng)今修建的無壩引水灌渠是很多的,其工程技術(shù)深受都江堰無壩引水工程技術(shù)的影響。如果河道的水位和水量不能滿足灌區(qū)引水要求,則需要建閘壩抬高水位或形成水庫取水。傳統(tǒng)技術(shù)所筑的壩一般為土石壩、堆石壩和砌石壩。1949年建國后,在水利水電事業(yè)建設(shè)中,壩工建設(shè)有很大發(fā)展,到1990年已經(jīng)修建82900多座水壩,在這些大壩中,土石壩占絕大多數(shù)。已建的2680多座30米以上的高、中壩(壩的用途包括引水、蓄水、發(fā)電等),土石壩約占80%,砌石壩約占14%,混凝土壩約占5%[9]。采用土石壩可以利用當(dāng)?shù)夭牧?,?jié)省工程量,這是我國最早修建,并得到廣泛應(yīng)用的壩型,目前在中低壩中仍大量采用土石壩,說明傳統(tǒng)壩工得到較多的繼承和發(fā)展,特別是對(duì)過水土壩的研究和應(yīng)用,成績(jī)較大,體現(xiàn)出傳統(tǒng)壩工技術(shù)持久的生命力。

在今湖北省荊門市北部的仙居河上,有一座建于同治十三年(1874)的趙家閘灰土護(hù)面過水土壩[10]。該壩由當(dāng)?shù)剜l(xiāng)民修建,建成100多年來,經(jīng)歷無數(shù)次洪水過流,1935年壩頂過流水深達(dá)3.9米,竟未被沖毀,大壩至今依然完好,能使兩岸3000畝農(nóng)田受益。趙家閘壩高8米,壩頂長(zhǎng)47米,基礎(chǔ)為板狀砂巖,壩身由粘土夯筑,外包1米厚灰土夯筑層。這種由夯實(shí)粘土外包灰土保護(hù)層作為河道滾水壩的獨(dú)特建筑方式,國外從未見有報(bào)導(dǎo)。除趙家閘外,百余年前興修的過水土壩還有湖北荊門黃鮑閘,此閘建于1859年,壩高5米,1935年大水堰頂水深達(dá)3.9米,未沖毀,至今仍安全運(yùn)行。此外,山西平遙梅槐頭、黎基壩等也是過水土壩,這些壩都較低,只有5—10米高。

受古老過水土壩的啟示,1958年,清華大學(xué)應(yīng)屆畢業(yè)生組成過水土壩設(shè)計(jì)組,對(duì)過水土壩進(jìn)行不透水面板的試驗(yàn),肯定了這種壩型的優(yōu)點(diǎn),還提出修建時(shí)要注意的技術(shù)要求。1975年8月,河南發(fā)生暴雨,使50年代治淮工程建成的兩座水庫——板橋和石漫灘土壩漫頂。于是土壩過水問題被再度提起。水利水電科學(xué)研究院對(duì)許多省市進(jìn)行土壩過水的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)1958年后不少地方按清華大學(xué)的辦法修建的過水土壩,經(jīng)多年洪水考驗(yàn),運(yùn)用良好。從1975年起,吉林、安徽還修建了瀝青材料護(hù)面的過水土壩。1980年10月,水利部委托吉林省召開土壩過水經(jīng)驗(yàn)交流會(huì),將各地經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行交流。1983年水利水電科學(xué)院在室內(nèi)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,先后在山西省嵐縣上明水庫和內(nèi)蒙古東勝市武家溝建成兩處灰土水泥土過水土壩,經(jīng)歷數(shù)年風(fēng)化凍融和幾次較大洪水的考驗(yàn),工程完好無損,節(jié)省工程造價(jià)1/3以上。可見,我們祖先創(chuàng)造的灰土溢流壩具有很大的現(xiàn)實(shí)意義。據(jù)了解,國內(nèi)已建成的各類壩中,90%以上是土壩,而其中66%沒有泄洪建筑物。因此,讓土壩的一部分過水,或在已建成土壩上加修溢洪道,也是很現(xiàn)實(shí)的課題。故而傳統(tǒng)的過水土壩工程技術(shù)仍有發(fā)揚(yáng)之必要。

傳統(tǒng)施工技術(shù)以寧夏引黃灌區(qū)的草土工程(俗稱“埽壩”、“卷埽”)和都江堰的榪槎、竹籠、干砌卵石等工程最具特色。寧夏引黃灌區(qū),在1960年青銅峽樞紐建成以前,均為無壩引水,灌區(qū)普遍使用草土筑壩。如春季歲修,用草土封堵渠口,再進(jìn)行修浚;用草土修筑渠河護(hù)岸,及橋、涵、閘、斗和護(hù)坡;修筑臨時(shí)性的攔水壩等工程。元代寧夏水工修筑埽工已很出名[11]。灌區(qū)千百年來,草土工程一直應(yīng)用于各種渠道工程。它具有就地取材,造價(jià)低,技術(shù)簡(jiǎn)便,施工快,穩(wěn)定和防滲漏性好,抗震性強(qiáng),對(duì)基礎(chǔ)清理要求不高,及拆除容易等優(yōu)點(diǎn)。建國以來,寧夏引黃灌區(qū)的草土工程,在各地大型水利水電圍堰工程上相繼使用。如1956年修筑甘肅省蘭州市供水廠,其進(jìn)水口黃河圍堰工程首次使用草土工。之后,劉家峽、鹽鍋峽、青銅峽、三盛公、陜西省石泉石門電廠漢江進(jìn)水口圍堰、浙江省黃壇口電站護(hù)坦圍堰,1979年援非洲建馬里電站護(hù)坦圍堰等,都取得了成功,且費(fèi)用省,進(jìn)度快。之后,人們對(duì)這一傳統(tǒng)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)系統(tǒng)地進(jìn)行了總結(jié)[12]。

都江堰灌區(qū)歷年維修管理都采用傳統(tǒng)的榪槎[13]、竹籠[14]、干砌卵石、樁工[15]、羊圈[16]等施工技術(shù)。它們的優(yōu)點(diǎn)主要能就地取材,技術(shù)簡(jiǎn)易,施工方便,投資節(jié)省。一般應(yīng)用于截流分水、筑堰護(hù)岸、搶險(xiǎn)堵口、整治河道、維修渠道、保護(hù)橋閘堤堰等工程[17]。目前都江堰灌區(qū)歲修截流工程仍用傳統(tǒng)的截流方法,用的是榪槎、竹籠、卵石和黃泥。歲修時(shí)內(nèi)江架設(shè)榪槎后,截流合龍只需40多分鐘。這種截流方法人們認(rèn)為是一種生態(tài)型的截流技術(shù),無機(jī)械的噪雜聲,體現(xiàn)了人與自然的和諧相處,而且經(jīng)濟(jì)、合理、安全。

渠道加以防滲措施可減少渠水的滲漏損失,提高渠道有效利用系數(shù),這在水資源缺乏的北方尤其重要。傳統(tǒng)渠道防滲技術(shù)措施主要有夯土、砌石、砌磚、鋪灰土、鋪草皮等,這些防滲措施就地取材,施工簡(jiǎn)便,經(jīng)濟(jì)實(shí)用(比混凝土、塑料薄膜、瀝青材料襯砌省費(fèi)用),防滲效果也顯著[18],各地多有應(yīng)用,并不斷改進(jìn)技術(shù)。

灌渠還采用地下輸水管道,這種設(shè)施具有節(jié)水和省地的優(yōu)點(diǎn)。早在3000多年前的殷商時(shí)代,城市中已鋪設(shè)地下陶水管道,這在安陽殷墟、鄭州洛達(dá)廟商代遺址中皆有發(fā)現(xiàn)。元代《王禎農(nóng)書·農(nóng)器圖譜集之十三》所載陰溝,即行水暗渠也,是一種用磚砌的暗渠。山西省一些城鎮(zhèn)幾百年前的陶管下水道一直使用至今。20世紀(jì)60年代,山西翼城縣利民灌區(qū)試驗(yàn)用陶管修建灌溉輸水工程,但未能成功運(yùn)行。1974年山西臨汾市屯里井灌區(qū)試驗(yàn)陶管灌溉輸水,獲得成功,多年運(yùn)行狀況良好,使用年限可達(dá)40年。在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析后,認(rèn)為這種工程還是比較經(jīng)濟(jì)的[19]。又河南省偃師縣東寺莊1957年就修建了地下瓦管渠道灌溉網(wǎng)[20]。之后,傳統(tǒng)地下輸水管道技術(shù)不斷發(fā)展。現(xiàn)在將低壓管道輸水灌溉,簡(jiǎn)稱為“管灌”,這一技術(shù)已成為目前我國北方地區(qū)一種很好的節(jié)水灌溉措施。80年代末,水利部將“管灌”作為北方農(nóng)田全面節(jié)水的基礎(chǔ)設(shè)施來抓。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前我國“管灌”面積有4500萬畝,其中河北、山東、河南、北京、天津等省市的“管灌”技術(shù)發(fā)展很好,僅山東、河北、河南三省的“管灌”面積就達(dá)266.67多萬畝[21]。這項(xiàng)技術(shù)具有省水、省地、省工、節(jié)能、省投資等優(yōu)點(diǎn),值得進(jìn)一步發(fā)展推廣。此外,江蘇無錫縣人多地少,為了節(jié)省土地,20世紀(jì)60年代以后發(fā)展“三暗”工程11?!叭怠惫こ淌枪嗨登⑴潘禍?、滲水暗管三者的簡(jiǎn)稱,這些暗渠溝皆用灰土筑成,采用的是傳統(tǒng)施工技術(shù)。1965年冬無錫埝喬公社劉巷大隊(duì)建成第一條灰土暗渠,至1978年春全縣已建成暗渠2588公里,灌溉面積50余萬畝,占農(nóng)田總數(shù)的62%。從1973年開始又進(jìn)行暗溝、暗管的建設(shè),與暗渠配套使用,形成灌、降、排、調(diào)、控綜合運(yùn)用的立體水利系統(tǒng),為建設(shè)噸糧田創(chuàng)造了條件?!叭怠惫こ膛c明渠、明溝、明墑相比,具有提高土地利用率,灌水快,排水暢,降水效果好,減少滲漏,農(nóng)機(jī)操作方便安全,減少歲修,取材易,造價(jià)低,節(jié)省水旱田開明溝用工多等許多優(yōu)點(diǎn)?!叭怠惫こ淘谵r(nóng)田水利建設(shè)中的運(yùn)用,實(shí)是在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新,這為高速發(fā)展農(nóng)業(yè),實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化邁出了新的一步。

又石質(zhì)倒虹管道可視為特殊的地下輸水管道。清代嘉慶十四年(1809),四川合江縣鎖口鄉(xiāng)劉士朝主持修建了一條引水過河灌溉的渠堰,渠道過河處設(shè)置了石質(zhì)倒虹管,全長(zhǎng)266米,水頭26米,進(jìn)出口高差僅0.407米。管道用堅(jiān)石預(yù)先鑿成63.5×40×40厘米的承插式管節(jié),內(nèi)徑13.5厘米,用糯米粥拌石灰作為管與管間膠結(jié)材料,并用這種材料抹平管內(nèi)壁,以減少摩擦阻力。石質(zhì)倒虹管能承受較大強(qiáng)度的水壓力,這一倒虹管至今保存完好。解放后此種石質(zhì)倒虹管在合江縣得到了推廣應(yīng)用[22]。

我國北方含沙量高的河流多,我國人民早在2000多年前已進(jìn)行引洪灌溉和淤地活動(dòng),發(fā)明了淤灌和放淤技術(shù),以利用河流中的水沙資源。在長(zhǎng)期的歷史實(shí)踐中,積累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),尤其在宋代熙寧年間,政府曾組織空前規(guī)模的大放淤活動(dòng),取得選擇適時(shí)放淤水情,做好淤田工程,預(yù)籌退水出路,正確處理放淤與防洪,放淤與航運(yùn)等許多技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。這些技術(shù)在現(xiàn)代進(jìn)一步得到繼承和發(fā)展。如陜西省傳統(tǒng)引洛灌區(qū),現(xiàn)已突破了引水含沙量不得超過15%(重量比,相當(dāng)于166公斤/立米)的規(guī)定,引進(jìn)含沙量高達(dá)60%(965公斤/立米)的渾水進(jìn)行淤灌,基本解決了灌區(qū)汛期水量供需之間的矛盾,并改良了大片鹽堿地。當(dāng)今引洪漫地(放淤)已作為水土保持和農(nóng)田基建的一項(xiàng)內(nèi)容被得到重視。如關(guān)中趙老峪流域是古老的放淤區(qū),下游富平縣境內(nèi)有引洪漫地34000多畝,是將上游銅川市境內(nèi)來的洪水泥沙,全部引入地中淤漫。漫過的地,每畝畝產(chǎn)400斤,有的甚至超過千斤,多年來,發(fā)生大暴雨,下游都不發(fā)洪水,原來的河床,現(xiàn)在變成了農(nóng)耕地。河北省張家口地區(qū)通橋河引洪灌區(qū),面積11萬畝,上游河道流域面積3060平方公里,引洪能力每秒450立米,多年來河道上游洪水基本上全部不出灌區(qū),保護(hù)了下游的農(nóng)田和村鎮(zhèn)。萬全縣在五道沙河沿岸共建大小引洪渠道800多道,總引洪能力達(dá)863米3/秒,一般年引洪水總量為2000萬立方米以上,初步達(dá)到大水不出縣的水平。由于一般洪水已不流入洋河,從而減輕了下游河道和水庫的泥沙淤積[23]。可見引洪漫地能起到良好的水土保持作用,這也可認(rèn)為是傳統(tǒng)技術(shù)在今天的發(fā)揚(yáng)。三、傳統(tǒng)塘堰和開發(fā)地下水工程技術(shù)的繼承和發(fā)展

歷史上山丘區(qū)的攔蓄水工程統(tǒng)稱為塘堰、塘壩,有“堰”和“塘”之分,又有山塘(山灣塘)和平塘之分。建國后大力修筑山灣塘,一些南方省區(qū)山灣塘已達(dá)數(shù)十萬座。有些地區(qū)對(duì)老式塘壩加以改造,以增加其蓄水量。如安徽省肥西縣對(duì)丘陵區(qū)沖洼里的攔沖塘,將原有塘底挖平,挖出的土墊高塘埂,增加了塘的蓄水深度;或把攔河壩加長(zhǎng)增高,成四面筑埂式;在較大沖洼里,根據(jù)地形,或在“水深”處建塘,加高塘埂,“水淺”處不建塘,仍為田,或上下沖兩面筑埂成塘;或建成層遞式,高處蓄水灌高地,低處蓄水灌低地,頭層塘的放水渠兼作第二層塘的引洪溝,第二層塘的放水渠,兼作第三層塘的引洪溝,做到有層遞的引蓄,有層遞的灌溉。通過改造,蓄水深增加,老式塘壩蓄水面積與其灌區(qū)耕地面積比為1:4.6,改造后為1:9,滿足了淺丘區(qū)農(nóng)田灌溉的需要[24]。

我國北方地區(qū),在地面挖掘或在洼地筑埂形成的攔蓄徑流的工程叫澇池、坑塘等。建國后,北方地區(qū)群眾繼承以往的傳統(tǒng)做法,繼續(xù)修筑澇池,澇池?cái)?shù)量發(fā)展很快。如陜西省黃河流域內(nèi)在1956年有澇池1240座,1985年達(dá)8940座,30年增加6.21倍,總?cè)萘?588萬立方米。北方陜、甘、晉、內(nèi)蒙、青、寧、豫七省(區(qū))1985年黃河流域共有澇池19.8萬座,總?cè)萘?343萬立方米[25]。華北平原滄州地區(qū)通過開挖坑塘,攔蓄降雨徑流,滯瀝、除澇、灌溉,取得了治理旱、澇、堿的經(jīng)驗(yàn)[26]。原來在20世紀(jì)50年代末,華北平原大搞地上蓄水灌溉,不重視排水,造成了土地的次生鹽堿化。進(jìn)入60年代,只排不蓄,大量水資源白白流失。70年代,大力發(fā)展井灌開發(fā)利用地下水,但由于深機(jī)井布局不合理,使得地下水位普遍大幅度下降,出現(xiàn)了大面積的漏斗區(qū)。淺井區(qū)多年只采不補(bǔ),地下水位也普遍下降,使許多淺井報(bào)廢,而轉(zhuǎn)向打深機(jī)井。地表水由于連年的干旱和上游節(jié)節(jié)攔截,河道全年斷流。通過多年的實(shí)踐,人們逐漸認(rèn)識(shí)到,要利用傳統(tǒng)的坑塘設(shè)施,攔蓄降雨徑流,散蓄散排,解決抗旱灌溉水,雨時(shí)將澇水排入其中,只要注意把坑塘蓄水位控制在返鹽臨界水深以下,并與溝渠連通,就不會(huì)引起鹽堿化??犹辽疃炔灰松儆?—4米,一般應(yīng)深5—7米,面積15—30畝,最大不超過40畝。這樣就解決了長(zhǎng)期存在的“旱、澇對(duì)立”,“排灌矛盾”,使瀝水轉(zhuǎn)化為灌溉水源,還能利用坑塘采補(bǔ)地下水。歷史上黃淮平原因?yàn)槟觌H、年內(nèi)的降雨量分布極不均衡,出現(xiàn)水少時(shí)強(qiáng)調(diào)修筑陂塘蓄水灌溉,水多時(shí)強(qiáng)調(diào)開挖河溝以排除洪澇和防止土壤返鹽。旱澇堿問題,排灌矛盾得不到妥善解決。而滄州地區(qū)在近30年來,通過改進(jìn)傳統(tǒng)的坑塘技術(shù),積極開挖和改進(jìn)坑塘,將坑塘與井、渠聯(lián)合調(diào)控,較好地解決了旱、澇、堿問題,這一方法亦成為治水改土的一條重要途徑。

我國古代在開發(fā)利用地表水的同時(shí),也很重視開發(fā)利用地下水,主要通過挖泉鑿井加以利用。建國以后,傳統(tǒng)的打井方法和提水機(jī)具繼續(xù)使用,并加以改良,尤其是開鑿?fù)补芫募夹g(shù)進(jìn)展較大。筒管井的雛形在清代已經(jīng)出現(xiàn),清代郭云升《救荒簡(jiǎn)易書》卷三已載有增加新、舊井出水量的方法:旱年將兩根已打通各節(jié)的長(zhǎng)竹竿插入井底數(shù)丈,則“井水泉”。此方法簡(jiǎn)便,又能增加出水量?,F(xiàn)代稱由上部直徑較大的筒井和下部的管井聯(lián)合而成的井為筒管井。在筒井的井底加鑿管井,可增加出水量;又筒井開挖過深施工不易或不經(jīng)濟(jì),筒管井則比同樣深的筒井更經(jīng)濟(jì)些。1956年河南省創(chuàng)制了一種鑿井方法,稱為“56”打井法。其井結(jié)構(gòu)上部為8塊扇形磚砌筑,形成直徑為0.5米的小磚筒井,下部為木管管井。這種井取用幾層含水層,出水量大增。之后,筒管井又發(fā)展為水柜,即將筒井部分用大的集水坑代替,坑底再加鑿幾個(gè)管井。單個(gè)井又發(fā)展為井群,各井互相通聯(lián),統(tǒng)一集中管理。

開鑿傳統(tǒng)土井的好處是很多的。土井主要開發(fā)淺層潛水,埋藏淺,雨水當(dāng)年即能補(bǔ)給,一般不會(huì)產(chǎn)生地下水漏斗區(qū)。開采潛水后降低了地下水位,能防止土壤返鹽,達(dá)到改良鹽堿土的目的。目前采取井、渠結(jié)合,或井與渠、坑塘結(jié)合,河道節(jié)制閘、深渠與淺井結(jié)合等方式。如在枯水季節(jié)利用淺井,提取地下水灌溉農(nóng)田,降低地下水位,騰空“地下水庫”庫容;汛期豐水季節(jié),通過渠道引水灌溉和蓄水側(cè)滲,補(bǔ)給“地下水庫”水量。人們已認(rèn)識(shí)到解決華北平原土壤鹽堿化的主要途徑是井渠結(jié)合的方法,該地區(qū)的灌溉抗旱,也形成以井灌為主,井渠結(jié)合的方式。

關(guān)于提取井水的工具,群眾也運(yùn)用傳統(tǒng)汲水工具的工作原理,演化和革新出一些簡(jiǎn)易的汲具。如拉水井,其原理與古代渴烏利用筒內(nèi)形成真空,產(chǎn)生壓強(qiáng)差汲水相同。其制作簡(jiǎn)易靈巧:用一根長(zhǎng)約八、九米的八號(hào)鐵絲,一端接一小小的活塞,塞入一直徑約30毫米的塑料管內(nèi),管的下端塞一木制進(jìn)水活門,上端將露在管外的鐵絲彎成鉤形,然后將塑料管裝入打入地下的外井管里,一個(gè)拉水井就做成了。制成一眼拉水井全部費(fèi)用僅50元(1993年價(jià))左右[27]。由于打井簡(jiǎn)便,取水方便,不花水錢,所以拉水井在一些地區(qū)推廣開來,幾乎達(dá)到每戶一井,甚至一戶數(shù)井的程序,有些菜園、瓜地也建造了這種井。

四、傳統(tǒng)圩田水利和海塘工程技術(shù)的繼承和發(fā)展唐后期至五代吳越時(shí)期,太湖平原已形成縱橫塘浦交加圩圩相接的水網(wǎng)圩田系統(tǒng),皖南沿江平原亦建成一些大圩。宋代以后,圩田建設(shè)更加興盛,并發(fā)展至長(zhǎng)江中游兩湖平原、鄱陽湖平原和珠江三角洲等地區(qū),更加講究圩田修筑方法,提出“筑堤、浚河、置閘”是筑圩的三項(xiàng)基本技術(shù)要素,“缺一不可”[28]。又出現(xiàn)了分區(qū)分級(jí)控制和聯(lián)圩并圩等圩區(qū)治理技術(shù)。這些卓越的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)在當(dāng)今得到進(jìn)一步的繼承和發(fā)揚(yáng)。

太湖下游蘇州地區(qū)地勢(shì)低洼,歷史上修筑了大量的圩田。建國后,蘇州地區(qū)在繼承前人技術(shù)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,總結(jié)出圩區(qū)治理的“四分開,兩控制”原則,即內(nèi)外分開、高低分開、排灌分開、水旱分開,控制溝港水位、控制地下水位,以全面解決洪、澇、旱、漬各方面的問題。許多圩子和圩區(qū)治理時(shí)皆遵循這一技術(shù)原則。如蘇州地區(qū)昆山縣同心圩由低洼低產(chǎn)圩田改變成高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田,重要的就是正確實(shí)行了“四分開,兩控制”的水利技術(shù)原則。同心圩圩形長(zhǎng)方,南北長(zhǎng)3.5公里,東西平均寬1.8公里,總面積6.3平方公里(9380畝),其中耕地面積6300畝。該圩是1958年由許多零散小圩聯(lián)并而成,聯(lián)并前的各個(gè)小圩圩岸單薄,河網(wǎng)零亂,田塊碎小,土壤板結(jié),抗洪澇能力低。聯(lián)圩時(shí),加高培厚圩堤,同時(shí)開挖了一條長(zhǎng)3.5公里的中心河。之后又整治圩內(nèi)水系,發(fā)展機(jī)電排灌,田間深埋排水暗管,按“四分開,兩控制”原則進(jìn)行整治[29],提高了抗洪排澇能力,特別是地下排水技術(shù),突破了傳統(tǒng)圩田水利技術(shù),具有很大的創(chuàng)造性。這項(xiàng)技術(shù)70年代被江蘇省水利廳加以推廣。到90年代,低洼圩區(qū)治理從聯(lián)圩并圩,利用老河網(wǎng),已發(fā)展到以治理澇漬為主,實(shí)行高筑圩,雙配套(閘站),四分開(內(nèi)外分開、高低分開、灌排分開、水旱分開),三控制(控制內(nèi)河水位、控制地下水位、控制土壤適宜含水量)。一些條件好的圩區(qū),發(fā)展田間“三暗”工程,進(jìn)行暗灌、暗排、暗降,為農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)創(chuàng)造了基本條件。于是“四分開,三控制”也成為其他圩區(qū)治理的基本技術(shù)原則。我國東南沿海很早就修筑海塘工程,以防御海潮的侵襲,保護(hù)農(nóng)田和城鎮(zhèn)的安全,江浙海塘是修筑的重點(diǎn)地段。東漢時(shí)已在錢唐縣建防海大塘,三國時(shí)孫吳在金山筑咸潮塘,唐代時(shí)已在江浙沿海建成系統(tǒng)海塘工程,五代至明清頻繁地興修海塘,不斷改進(jìn)海塘結(jié)構(gòu)。五代以前所筑海塘都是土塘,之后海塘結(jié)構(gòu)從土塘逐步發(fā)展到竹籠木樁塘、柴塘、斜坡式石塘、直立式石塘、魚鱗石塘等,每一類海塘結(jié)構(gòu)又有多種型式,以適應(yīng)不同的潮勢(shì)和土質(zhì),同時(shí)還修筑了護(hù)塘、護(hù)灘和挑溜工程。

目前江浙海塘,仍有土塘、各種柴塘和石塘,有些是清代一直沿用到現(xiàn)在,清代修建的條塊石塘和魚鱗石塘,“到目前浙西海塘尚有約80公里,仍屹立海濱”[30]。建國后繼承了“魚鱗石塘”這種型式,在材料等方面加以改進(jìn),建成“新魚鱗石塘”。如1955年在海寧縣建筑的“新魚鱗石塘”,塘身上部采用水泥沙漿砌條石,下部采用水泥沙漿混凝土塊,塘頂蓋面石和塘底蓋樁石均為混凝土塊,基樁采用鋼筋混凝土樁,這樣的海塘工程更能抵御洶涌的海潮沖激。在海鹽、海寧、平湖、紹興等地也修筑了一些不同型式的“新魚鱗石塘”[31]??梢娊Y(jié)構(gòu)堅(jiān)固、耐久的“魚鱗石塘”,今后仍是一種可繼續(xù)采用的較好的海塘結(jié)構(gòu)型式。此外,還可借鑒傳統(tǒng)的海塘工程設(shè)計(jì)技術(shù)思想,如根據(jù)不同的海岸地質(zhì)和動(dòng)力條件,因地制宜采用各種不同的海塘工程結(jié)構(gòu),使海塘工程更加牢固耐久。

總之,我國在數(shù)千年修建灌溉工程的實(shí)踐中,創(chuàng)造了眾多的水利工程類型和卓越的灌溉工程技術(shù)經(jīng)驗(yàn),體現(xiàn)了我國勞動(dòng)人民杰出的智慧。這些傳統(tǒng)的工程和技術(shù)是適合我國各地的自然、地理?xiàng)l件的,體現(xiàn)了因地制宜的原則,所以具有很強(qiáng)的繼承性。從工程類型來看,大致北方多興修引渠灌溉工程;南方的山丘區(qū)以蓄水塘壩為主,低洼平原以水網(wǎng)圩田為主,沿海則修筑海塘、堰閘等拒咸蓄淡工程;江淮地區(qū)位于南北過渡地帶,多修建陂渠串聯(lián)工程。北方還發(fā)展井灌,新疆修筑坎兒井等。這些多樣的灌溉工程類型經(jīng)歷了數(shù)千年的實(shí)踐檢驗(yàn),具有強(qiáng)盛持久的生命力。又傳統(tǒng)灌溉工程多利用當(dāng)?shù)鼐哂械耐?、石、木等建筑材料,這些材料經(jīng)濟(jì)適用,施工技術(shù)群眾易于掌握,現(xiàn)今各地在修建灌溉工程時(shí)仍較多采用。不少傳統(tǒng)灌溉工程技術(shù)內(nèi)涵豐富,具有合理性和科學(xué)性,在現(xiàn)今仍能吸收利用,有的甚至能解決技術(shù)難題。自古以來工程技術(shù)隨著社會(huì)的發(fā)展不斷進(jìn)步,同一個(gè)技術(shù)在以往的基礎(chǔ)上逐步提高,應(yīng)用范圍擴(kuò)大,還常出現(xiàn)創(chuàng)新技術(shù)。我們要總結(jié)工程技術(shù)發(fā)展的規(guī)跡,尤其要重視探討傳統(tǒng)工程技術(shù)思想,如灌溉工程規(guī)劃思想、設(shè)計(jì)思想、水利家的治水思想,水利著作中的水利理論認(rèn)識(shí),及人們對(duì)技術(shù)發(fā)展內(nèi)部規(guī)律的認(rèn)識(shí)等,這些思想往往能給我們以重要的啟迪和借鑒作用。例如都江堰的系統(tǒng)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)思想,北方多沙河水土資源利用的設(shè)計(jì)思想,區(qū)域治水規(guī)劃思想等都是前人給我們留下的珍貴遺產(chǎn),需要繼續(xù)發(fā)揚(yáng)光大。此外,傳統(tǒng)工程技術(shù)具有簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用等諸多優(yōu)點(diǎn),我們應(yīng)吸取其精華,用現(xiàn)代技術(shù)改造其不足的方面。如新疆坎兒井,具有能自流灌溉,不用提水工具;水質(zhì)優(yōu)良,水流穩(wěn)定;冬季不封凍,可供全年灌溉和飲用;施工設(shè)備簡(jiǎn)單,農(nóng)戶易于操作;水行地下,能減少蒸發(fā)和避免風(fēng)沙的侵襲等優(yōu)點(diǎn)。但其開挖和維修工程量大,工作環(huán)境艱苦,費(fèi)時(shí)費(fèi)人力,目前掌握此技術(shù)的人員已經(jīng)很少了。所以要改進(jìn)坎兒井的挖掘技術(shù),采用機(jī)械挖進(jìn)提升設(shè)備,改善勞動(dòng)條件,加強(qiáng)對(duì)坎兒井的管理和維護(hù),使之發(fā)揮更大的作用。建國初期,吐魯番地區(qū)的吐、鄯、托三縣幾乎全靠坎兒井及泉水灌溉,后來修建了防滲渠道、小型水庫和機(jī)井等水利工程。目前吐魯番地區(qū)利用地表水3.88億立米,利用地下水9.94億立米,總的用水量增了幾億立米,但坎兒井水和泉水的水量都顯著減少了,代替它們的是每年用機(jī)井提取利用地下水四至五億立米,原來不花錢的泉水和坎兒井水,現(xiàn)在變成了要支付電費(fèi)和油費(fèi)的機(jī)井水。故有人主張要大搞坎兒井的維修和改建工程,并把它作為今后該地區(qū)水利建設(shè)的主攻方向[32]。所以我們要認(rèn)真地總結(jié)傳統(tǒng)灌溉工程技術(shù),使之與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合,從而在水利建設(shè)中發(fā)揮更大的作用。

篇7

我國人口眾多,對(duì)糧食的需求一直是比較大的,加強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率的發(fā)展,是全社會(huì)都非常關(guān)注的問題。隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的全面發(fā)展,人們逐漸對(duì)新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用重視起來,不僅要求在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,提高農(nóng)作物的產(chǎn)量,更要求強(qiáng)調(diào)對(duì)資源的合理利用,這樣才能夠達(dá)到可續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的目標(biāo)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開水資源,而水資源的充足也是人類生存的重要條件,在社會(huì)生產(chǎn)水資源的無節(jié)制利用的同時(shí),水資源逐漸匱乏成為需要引起全社會(huì)重視的問題。因此,在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用是農(nóng)田水利灌溉中主要的技術(shù)措施。

1 我國農(nóng)田水利建設(shè)中節(jié)水灌溉技術(shù)運(yùn)用

農(nóng)田水利建設(shè)是發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要措施,但是在農(nóng)田水利工程的建設(shè)和應(yīng)用中,還存在著很大程度上的浪費(fèi)。根據(jù)生態(tài)環(huán)境與社會(huì)發(fā)展共同進(jìn)步的思想,提升農(nóng)田水利應(yīng)用中結(jié)束措施的應(yīng)用程度是非常關(guān)鍵的。下面本文將對(duì)我國農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)運(yùn)用的主要措施進(jìn)行分析,主要有以下幾個(gè)方面。

1.1 水在輸送環(huán)節(jié)的節(jié)水措施 在水輸入到農(nóng)田的過程中很容易產(chǎn)生水資源的浪費(fèi),因此,在輸水的過程中應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣砉?jié)約水資源。我國在輸水的過程中傳統(tǒng)的做法是挖土成渠將水輸送到農(nóng)田,但是這樣的輸送方法使得水在輸送的過程中就蒸費(fèi)了很大一部分。所以,我們?cè)谳斔退倪^程中可以采取以下辦法來減少水資源的浪費(fèi):首先,我們可以在輸水的渠道上下工夫。我們可以將輸水的渠道修建成為防滲透的渠道,可以采用適當(dāng)?shù)牟馁|(zhì)來進(jìn)行防滲渠道的修建。此外,我們也可以采用管道輸水的辦法來進(jìn)行節(jié)水。管道輸水可以有效的改善輸水過程中水面蒸發(fā)和滲透浪費(fèi)的現(xiàn)象,能夠在輸水過程中有效的節(jié)約水資源。

1.2 農(nóng)田水利建設(shè)中節(jié)水灌溉技術(shù) 我國農(nóng)田水利建設(shè)中節(jié)水灌溉技術(shù)主要包括微灌、噴灌、步行式灌溉、低壓管道輸水等。這些不同的灌溉技術(shù)適用于不同的環(huán)境,當(dāng)環(huán)境不同時(shí),我們應(yīng)該要選擇合適的節(jié)水灌溉技術(shù)來進(jìn)行灌溉。其中,微灌技術(shù)一般會(huì)涉及到滴灌、脈沖灌溉、微噴等。采取微灌技術(shù)的最大的優(yōu)點(diǎn)就是能夠在灌溉的過程中嚴(yán)格的控制用水量,能夠在最大程度上節(jié)約農(nóng)業(yè)用水。噴灌技術(shù)則需要在灌溉的時(shí)候結(jié)合一定的設(shè)備來進(jìn)行操作。噴灌技術(shù)是所有供水技術(shù)中運(yùn)用的最廣泛的一種技術(shù),它能夠提高農(nóng)作物對(duì)水資源的吸收效率,從而節(jié)約農(nóng)作物需要消耗的水資源。步行式灌溉技術(shù)具有能夠高效改善灌溉水平的作用,能夠在最大程度上節(jié)約農(nóng)田用水。低壓管道輸水一般是通過提取地下水資源來進(jìn)行灌溉,這種技術(shù)是運(yùn)用管道技術(shù)將水輸送到需要用水的區(qū)域,是一種非常普遍的地面灌溉方式,能夠有效的提高農(nóng)田水資源的利用效率。

1.3 農(nóng)田水利建設(shè)中節(jié)水灌溉系統(tǒng)的介紹 農(nóng)田水利建設(shè)中節(jié)水灌溉系統(tǒng)制度主要包括不完全灌溉和水稻薄淺濕曬灌。農(nóng)田水利建設(shè)中節(jié)水灌溉不完全灌溉是在農(nóng)田水利建設(shè)中節(jié)水灌溉時(shí)選擇適當(dāng)?shù)姆绞絹磉M(jìn)行灌溉,從而保證農(nóng)作物的產(chǎn)量。但是,這一節(jié)水灌溉系統(tǒng)制度的單位水量得到的農(nóng)作物產(chǎn)量并不是最高的。而水稻薄淺濕曬灌是現(xiàn)代水稻灌溉技術(shù)常用的措施,能夠有效的保障水資源最大程度上得到節(jié)約。這一節(jié)水灌溉系統(tǒng)制度主要是利用了水稻的生長(zhǎng)原理:水稻在早期生長(zhǎng)的時(shí)候主要運(yùn)用的是較為深層的水資源,采取漫灌、串灌等方法進(jìn)行灌溉的效果不是很明顯,而通過薄、淺、濕、曬等制度進(jìn)行灌溉,是能夠有效的節(jié)約水資源的。

2 農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)推廣中應(yīng)注意的要點(diǎn)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是保證人們正常生活得基礎(chǔ),科學(xué)發(fā)展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不能夠以犧牲生態(tài)為代價(jià),但是在農(nóng)田水利建設(shè)和應(yīng)用的過程中,采取相應(yīng)的節(jié)水措施,必然會(huì)導(dǎo)致一些問題的出現(xiàn),對(duì)這些問題必須要進(jìn)行及時(shí)妥善地處理,以保證我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不會(huì)受到影響。針對(duì)來自各種因素與條件的制約和阻礙,只有在不斷探索解決這些問題的方法與途徑基礎(chǔ)上,才能取得節(jié)水、增產(chǎn)、增效的推廣應(yīng)用,促進(jìn)節(jié)水型社會(huì)建設(shè)的發(fā)展。

2.1 根據(jù)作物類型和水土條件,因地制宜選用農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù) 水資源對(duì)于農(nóng)作物來說是至關(guān)重要的,傳統(tǒng)農(nóng)田水利灌溉中,沒有充分考慮到作物種類及農(nóng)田水土條件等對(duì)書資源利用率的影響,因此,造成了用水與需水之間的不對(duì)等?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況先,對(duì)農(nóng)田水利灌溉技術(shù)的運(yùn)用,應(yīng)根據(jù)種植的作物類型和當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)田水土條件,因地制宜地選用農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)。對(duì)產(chǎn)出效益相對(duì)較低的大田糧食作物,在采用農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)中,應(yīng)重點(diǎn)考慮以改進(jìn)地面灌溉方式為主體的節(jié)水灌溉技術(shù),加強(qiáng)對(duì)資金投入較小的減免冬灌機(jī)械化免耕秸稈覆蓋技術(shù)和膜壟溝灌技術(shù)的研究和成果的推廣應(yīng)用。在條件允許的情況下,也可適當(dāng)選用投資相對(duì)較高的噴灌和滴灌技術(shù)。

2.2 依據(jù)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整方案,確定各類農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù) 因作物對(duì)水資源需求量的差異,降低需水量大農(nóng)作物的種植比例,能夠在很大一定程度上保證農(nóng)田水利節(jié)水技術(shù)的運(yùn)用效果。根據(jù)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整方案,即壓縮耕地面積擴(kuò)大林草面積壓縮糧食面積,擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)作物面積,壓縮高耗水作物

面積,擴(kuò)大低耗水作物面積,確定各類農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù),從而有效提高單方水的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出和效益。

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(一)滴灌的優(yōu)缺點(diǎn)

1.水的有效利用率高在滴灌條件下,灌溉水濕潤(rùn)部分土壤表面,可有效減少土壤水分的無效蒸發(fā)。同時(shí),由于滴灌僅濕潤(rùn)作物根部附近土壤,其他區(qū)域土壤水分含量較低,因此,可防止雜草的生長(zhǎng)。第三,滴灌系統(tǒng)不產(chǎn)生地面徑流,且易掌握精確的施水深度,非常省水。

2.環(huán)境濕度低滴灌灌水后,土壤根系通透條件良好,通過注入水中的肥料,可以提供足夠的水分和養(yǎng)分,使土壤水分處于能滿足作物要求的穩(wěn)定和較低吸力狀態(tài),灌水區(qū)域地面蒸發(fā)量也小,這樣可以有效控制保護(hù)地內(nèi)的濕度,使保護(hù)地中作物的病蟲害的發(fā)生頻率大大降低,也降低了農(nóng)藥的施用量。

3.提高作物產(chǎn)品品質(zhì)由于滴灌能夠及時(shí)適量供水、供肥,它可以在提高農(nóng)作物產(chǎn)量的同時(shí),提高和改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì),使保護(hù)地的農(nóng)產(chǎn)品商品率大大提高,經(jīng)濟(jì)效益高。

4.滴灌對(duì)地形和土壤的適應(yīng)能力較強(qiáng)由于滴頭能夠在較大的工作壓力范圍內(nèi)工作,且滴頭的出流均勻,所以滴灌適宜于地形有起伏的地塊和不同種類的土壤。同時(shí),滴灌還可減少中耕除草,也不會(huì)造成地面土壤板結(jié)。

雖然滴灌有上述許多優(yōu)點(diǎn),但是,由于滴頭的流道較小,滴頭易于堵塞;且滴灌灌水量相對(duì)較小,容易造成鹽分積累等問題。

(二)滴灌系統(tǒng)的組成

滴灌系統(tǒng)由水源工程、首部樞紐(包括水泵、動(dòng)力機(jī)、過濾器、肥液注入裝置、測(cè)量控制儀表等)、各級(jí)輸配水管道和滿頭等四部分組成,其系統(tǒng)主要組成部分如下:

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關(guān)鍵詞:節(jié)水灌溉;低壓管道;防滲;噴灌;微灌;滲灌

我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國.農(nóng)業(yè)是用水的大戶,占總用水量的大部分,約占全國用水的70%。目前,一方面我國農(nóng)業(yè)處于缺水的狀態(tài)下,但另一方面農(nóng)業(yè)用水還存在著水資源嚴(yán)重浪費(fèi)的情況,水資源利用率較低。所以需要加大農(nóng)田灌溉過程中對(duì)先進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用,有效降低農(nóng)業(yè)用水量,提高灌溉水的有效利用,這也是建設(shè)節(jié)水型社會(huì)的迫切需要。

1. 節(jié)水灌溉技術(shù)的內(nèi)涵

節(jié)水灌溉技術(shù)是比傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)明顯節(jié)約用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的總稱,以最低限度的用水量獲得最大的產(chǎn)量或收益,也就是最大限度地提高單位灌溉水量的農(nóng)作物產(chǎn)量和產(chǎn)值的灌溉措施?!肮?jié)水灌溉”的真正涵義是在充分利用降水和土壤水的前提下,高效利用灌溉用水,最大限度的滿足作物需水,以獲取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最佳經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益、生態(tài)環(huán)境效益。灌溉水從水源到田間要經(jīng)過幾個(gè)環(huán)節(jié),每個(gè)環(huán)節(jié)都存在水量無益耗損;凡是在這些環(huán)節(jié)中能夠減少水量損失、提高灌溉水使用效率的各種技術(shù)和措施,均屬于節(jié)水灌溉的范疇 [1]。

2. 節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

灌溉用水從水源到田間,到被作物吸收,形成產(chǎn)量,主要包括水資源調(diào)配、輸配水、田間灌水和作物吸收等四個(gè)環(huán)節(jié)。在各個(gè)環(huán)節(jié)采取相應(yīng)的節(jié)水措施,組成一個(gè)完整的節(jié)水灌溉技術(shù)體系,包括水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)、節(jié)水灌溉工程技術(shù)、農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)和節(jié)水管理技術(shù)。其中節(jié)水工程技術(shù)是該技術(shù)體系的核心,已相對(duì)成熟并得到普及,其他技術(shù)相對(duì)薄弱,急需加強(qiáng)研究開發(fā)和推廣應(yīng)用。

2.1 灌溉水資源優(yōu)化調(diào)配技術(shù)

主要包括地表水與地下水聯(lián)合調(diào)度技術(shù):灌溉回歸水利用技術(shù)、多水源綜合利用技術(shù)、雨洪利用技術(shù)。

2.2 節(jié)水灌溉工程技術(shù)

節(jié)水灌溉工程技術(shù)直接目的是減少輸配水過程的疏漏損失和田間灌水過程的深層滲漏損失,提高灌溉效率。主要包括低壓管道輸水技術(shù)、渠道防滲技術(shù)、噴灌技術(shù)、微灌技術(shù)、滲灌技術(shù)、改進(jìn)地面灌溉技術(shù)等技術(shù)、覆膜灌技術(shù)、痕灌技術(shù)、控制灌溉技術(shù)。

2.2.1 低壓管道輸水技術(shù)

低壓管道節(jié)水灌溉即是利用低壓輸水管道代替?zhèn)鹘y(tǒng)輸水土渠,將水直接送到田間溝畦灌溉作物,以減少水在輸送過程中的滲漏和蒸發(fā)損失。低壓管道技術(shù)一次性投資較低(與噴、微灌相比),設(shè)備簡(jiǎn)單,管理方便,是一種農(nóng)民喜愛的方式。經(jīng)過廣大科研人員的努力,在低壓管道輸水管材中取得了一定成果。現(xiàn)在主要有塑料管,當(dāng)?shù)夭牧瞎埽ㄋ芑炷凉?、砂土水泥灌等)以及現(xiàn)場(chǎng)連續(xù)澆筑混凝土管和地埋軟管等管材[2]。低壓管道輸水技術(shù)在我國北方井灌區(qū)已經(jīng)普及,但大型自流灌區(qū)尚處于試點(diǎn)階段。

2.2.2 渠道防滲技術(shù)

采用混凝土護(hù)面、漿砌石襯砌、塑料薄膜等多種方法進(jìn)行防滲處理,它比普通土渠減少60%~90%的輸水損失。在我國,渠道輸水是農(nóng)田灌溉的主要方式,渠道防滲灌溉面積占節(jié)水工程總面積的50%以上。在渠道防滲材料方面,對(duì)提高灰土的早期強(qiáng)度及減少縮裂縫,提高水泥土的抗凍及抗烈性,提高砌石和混凝土材料防滲效果等方面都進(jìn)行了比較系統(tǒng)的研究。在防滲渠道斷面形成防滲渠道的凍害機(jī)理及防凍措施:防滲渠道的施工技術(shù)等方面均進(jìn)行了大量的研究,并取得了重大進(jìn)展。在防滲渠道斷面形成方面,對(duì)于小型渠道研究并推廣了U型斷面剛性材料防滲渠道;對(duì)于大中型渠道,研究提出了弧形坡腳梯形斷面和弧形底梯形斷面渠道。在防滲渠道的凍害機(jī)理及防凍措施方面已從定性的認(rèn)識(shí)發(fā)展到定量的研究成果。在施工方面,逐漸向半機(jī)械化和機(jī)械化邁進(jìn)。

2.2.3 噴灌技術(shù)

噴灌是利用專門的設(shè)備(動(dòng)力設(shè)備、水泵、管道等)將水加壓后通過噴頭分散成細(xì)小的水滴,均勻的噴灑在田間進(jìn)行灌溉的一種灌溉方式。和傳統(tǒng)的灌溉方式相比,噴灌可以節(jié)水30%~50%,并且灌溉均勻度高,節(jié)省勞力50% [3] 。推廣先進(jìn)的噴灌技術(shù),使農(nóng)業(yè)灌溉噴灌化,是節(jié)水的重要措施之一。

2.2.4 微灌技術(shù)

微灌是一種新型的高效用水灌溉技術(shù),包括滴灌、微噴灌、涌泉灌和地下滲灌。它是根據(jù)植物的需水要求,通過管道系統(tǒng)與安裝在末級(jí)管道上的灌水器,將植物生長(zhǎng)中所需的水分和養(yǎng)分以比較小的流量均勻、準(zhǔn)確的直接送到植物根部附近土壤表面或土層中。它比地面灌溉節(jié)水50%~60%,增產(chǎn)20%~30%,比噴灌節(jié)水15%~20%[4]。

2.2.5 滲灌技術(shù)

滲灌技術(shù)是當(dāng)代國際上最先進(jìn),最有發(fā)展前途的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù),它是利用埋設(shè)在地下的透水管道,將灌溉水直接送入作物根層土壤的一種灌水方法。滲灌技術(shù)能使土壤疏松、土壤肥力提高、地表溫度增加,促進(jìn)作物生長(zhǎng),提高作物產(chǎn)量,因此成為近年來國內(nèi)外普遍發(fā)展推廣的高效節(jié)水灌溉技術(shù)。

2.2.6 改進(jìn)地面灌溉技術(shù)

在土地平整的基礎(chǔ)上,采用合理的灌溉技術(shù)并加強(qiáng)管理,其田間水利用率可以達(dá)到70%以上。通過激光控制平地技術(shù)、改進(jìn)畦灌溉技術(shù)、田間閘管灌溉技術(shù)、坡涌灌溉技術(shù)等改進(jìn)地面灌溉技術(shù)的集成配套與組合應(yīng)用,形成適合不同類型灌區(qū)的田間工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用模式,可以取得良好的節(jié)水增產(chǎn)效果。

2.3 農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)

農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)包括耕作保墑技術(shù)、覆地保墑技術(shù)、優(yōu)選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調(diào)控制技術(shù)。目前,農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)已基本普及,但生物節(jié)水技術(shù)尚待進(jìn)一步開發(fā)。

2.4 節(jié)水灌溉管理技術(shù)

節(jié)水灌溉管理技術(shù)包括灌溉用水管理自動(dòng)信息系統(tǒng)、輸配水自動(dòng)量測(cè)及監(jiān)控技術(shù),土壤墑情自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)、節(jié)水灌溉制度等。

3. 節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

節(jié)水灌溉未來的發(fā)展趨勢(shì)主要有:現(xiàn)代精細(xì)地面灌溉技術(shù)、灌溉渠系管道化、繼續(xù)普及與推廣噴微灌技術(shù)、研究和推廣非充分灌溉技術(shù)、開發(fā)雨水及城鎮(zhèn)中水的灌溉效益、開展生物節(jié)水技術(shù)研究與應(yīng)用、“3S”技術(shù)應(yīng)用。

4. 結(jié)語

解決和緩解水資源的危機(jī)狀態(tài),一是開源,二是節(jié)流。而最現(xiàn)實(shí)最有效的途徑就是在節(jié)流上下功夫,所以需要加大農(nóng)田灌溉過程中對(duì)先進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用,有效降低農(nóng)業(yè)用水量,提高灌溉水的有效利用,這樣不僅使管理更為便利,同時(shí)有效的降低了人工投入,對(duì)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的實(shí)現(xiàn)將起到極大的作用,對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將起到重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 王建勛,龐新安,劉斌.農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉經(jīng)濟(jì)效益的分析和計(jì)算[J].農(nóng)業(yè)工程科學(xué),2006,22(1):372-375.

[2] 佟濤,譚志偉,論節(jié)水灌溉工程技術(shù)[J].黑龍江水專學(xué)報(bào),2002,29(2):57-58.

[3] 黃興軍,周禾,嚴(yán)學(xué)兵.城市園林節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].四川草原,2005,115(6):28-31.

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關(guān)鍵詞:旱田節(jié)水灌溉;水資源;高效利用

中圖分類號(hào): S275 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A 文章編號(hào): 1674-0432(2013)-08-90-1

0 引言

旱田節(jié)水灌溉改變了一直以來農(nóng)民耕地澆水的傳統(tǒng)習(xí)慣,依照農(nóng)作物的所需水量進(jìn)行澆灌,不像過去大面積灌溉,造成的水資源和財(cái)力的浪費(fèi)。旱田節(jié)水灌溉技術(shù)不但節(jié)省了水資源、還提高了農(nóng)民的收益。因?yàn)殡S著生產(chǎn)產(chǎn)值的提高、單產(chǎn)產(chǎn)值的提高、農(nóng)作物質(zhì)量的提高、病蟲害的降低、化肥量的降低、電能源的降低、人工費(fèi)的降低,都大大提高了環(huán)境效益。因此可以看出,農(nóng)作物旱田節(jié)水灌溉技術(shù)是有深刻意義的。當(dāng)今我國普遍運(yùn)用和研制推廣的旱田節(jié)水灌溉技術(shù)有很多種,經(jīng)過農(nóng)業(yè)研究人員的努力,有很多技術(shù)是可以廣泛推廣、使用的。旱田節(jié)水灌溉技術(shù)具有灌水法、輸水法、灌溉制度、田間輔助等方式。

1 如何進(jìn)行節(jié)水灌水

灌水的方式其實(shí)就是田間配水的方式,指的是怎樣將已經(jīng)灌溉至田頭的水資源平均分配到農(nóng)作物的根系中去,具體的途徑分以下幾種:

1.1 噴灌途徑

噴灌途徑是根據(jù)整體的動(dòng)力機(jī)械、水泵供水供壓、水的自然落差等,讓水經(jīng)過管道送至灌溉區(qū)域,再由管道上的噴頭噴出去,在空中形成水滴狀,平均的散落在田間完成灌溉工作。這樣的方式可以廣泛的被使用。

1.2 微灌途徑

微灌途徑有滴灌途徑、微灌途徑、脈沖灌途徑、涌泉灌途徑等。地灌途徑又由于機(jī)器的壓力不等,分成常壓狀態(tài)滴灌和重力狀態(tài)滴灌兩種。依據(jù)機(jī)器設(shè)置方式的不等,還可以分成地下灌溉方式和地表面灌溉方式??梢砸罁?jù)農(nóng)作物的具體需水量,經(jīng)過灌溉方式、過濾系統(tǒng)和管道及安置在官道上的特殊噴頭分水器、噴水帶等,由于微灌就是指局部灌溉,所以可以讓水和農(nóng)作物所吸收的化肥、養(yǎng)分形成細(xì)小的流量,可以均勻的、細(xì)致的直接實(shí)施到農(nóng)作物根部的附近。

1.3 渠道防止?jié)B透途徑

渠道的防滲途徑是指在減少渠道土壤透水性或者創(chuàng)建不易透水的保護(hù)層才運(yùn)用的技術(shù)方式。一般經(jīng)常使用的方式有漿砌、石砌、混凝土砌、薄塑料膜及混合材料防滲措施等。

1.4 低壓管道輸水途徑

低壓管道的輸水途徑指合理運(yùn)用機(jī)泵抽水的功能,經(jīng)過管道將水運(yùn)送到田間地頭,讓農(nóng)田得到灌溉。水在流入田間后,依然是地面灌溉的范圍。

1.5 行走式旱田節(jié)水灌溉途徑

行走式旱田節(jié)水灌溉途徑是指農(nóng)民現(xiàn)有的農(nóng)用動(dòng)力機(jī)器也同樣作為灌溉使用。匹配適合的灌溉裝備,可以加強(qiáng)流動(dòng)灌溉的實(shí)用性。行走式旱田節(jié)水灌溉機(jī)在有水源的條件下便能開始灌溉。由于這套設(shè)備是組裝機(jī)器,所以擁有拆卸便利的條件,在干旱的環(huán)境里,可以準(zhǔn)備這樣的機(jī)器設(shè)備,這樣不僅利于使用,還能達(dá)到為旱田灌溉補(bǔ)水的目的。

2怎樣做到節(jié)水輸水

由于我國的悠久歷史,一直以來我們都是利用土渠來進(jìn)行田間灌溉的??墒沁@種方式將大批水資源在沒有抵達(dá)實(shí)處時(shí),就已經(jīng)被浪費(fèi)了。我國當(dāng)今的灌溉渠道的水利用率指數(shù)很低,一般只能達(dá)到0.3~0的范圍內(nèi),所以在運(yùn)輸水的過程里,節(jié)能水源的潛在力相當(dāng)大。經(jīng)常使用的方式包括渠道防滲、管道輸水等方式。

2.1渠道防滲

渠道防滲方式運(yùn)用的材料是多種多樣的,經(jīng)常使用的有漿砌石塊塑料薄膜、干砌石塊、砼護(hù)面等,當(dāng)前我國推廣較多的是三面光渠道。在砼護(hù)面的情況時(shí),渠道不夠用還可以調(diào)用U型砼渠,這樣不僅可以降低過水?dāng)嗝?,還能提升輸水流量。

2.2管道輸水

管道輸水不像渠道輸水可以滲漏、水面蒸發(fā)。它不僅可以免除這些損失。還能對(duì)噴灌、滴灌和微觀高要求輸水,而通過地面灌溉可以運(yùn)用低壓輸水管道進(jìn)行輸水。

3 旱田節(jié)水灌溉技術(shù)的正確措施

3.1加大政府力度,將各部門工作有效協(xié)調(diào)合作

重視節(jié)水灌溉,將節(jié)水灌溉看成一項(xiàng)工程,積極調(diào)動(dòng)各行各業(yè)的資金、項(xiàng)目、參與單位的工作,創(chuàng)優(yōu)周圍環(huán)境。

3.2開發(fā)潛力股,調(diào)動(dòng)資金加大投入力度

一個(gè)好的管理制度,國家和地方應(yīng)當(dāng)給予積極配合,激勵(lì)農(nóng)民的耕田種地。讓農(nóng)民作為主體,良好的進(jìn)行計(jì)劃,運(yùn)用優(yōu)量的內(nèi)部投資引進(jìn)外聯(lián)。國家應(yīng)當(dāng)加大扶持力度,將資金的分配管理合理利用。

3.3加大規(guī)劃方式,嚴(yán)格遵守因地制宜的方針

科學(xué)務(wù)實(shí)的考慮當(dāng)?shù)赝恋刭Y源、水資源、物種資源、資金資源、農(nóng)民能力、效益方式等原因,進(jìn)一步進(jìn)行完善。

3.4調(diào)動(dòng)農(nóng)民的積極性,提倡政府推廣政策給予保障

當(dāng)前政府一定要穩(wěn)定全局,將當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民群眾相結(jié)合,有效的根據(jù)當(dāng)?shù)氐母黜?xiàng)舉措,開發(fā)利用旱田節(jié)水灌溉技術(shù)。

4 結(jié)束語

由此可見旱田節(jié)水灌溉的技術(shù)是各式各樣的,每一個(gè)技術(shù)都具有自身的有利條件,國家應(yīng)當(dāng)在農(nóng)業(yè)技術(shù)上加大力度,更多的調(diào)動(dòng)農(nóng)民的積極性,讓大家都以科學(xué)的方式進(jìn)行耕種,這也更有利于旱田節(jié)水灌溉的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 新周.我國節(jié)水灌溉技術(shù)裝備的三個(gè)問題[N].中國水利報(bào),2000年.