宋雪花
[摘要]農業抗旱節水技術,重點是節水灌溉技術,也包括旱地節水技術,它是技術進步的產物,是發展高產、優質、高效農業的重要環節。對輸水系統節水技術與田間灌溉節水技術進行探討。
[關鍵詞]農業抗旱 節水技術 措施
中圖分類號:X2文獻標識碼:A文章編號:1671-7597(2009)0320071-01
節水灌溉技術包括噴灌技術、微灌技術、渠道防滲技術、低壓管道輸水技術、膜上灌技術、水稻灌溉技術、改進溝畦灌技術等。灌溉用水從水源到田間,到被作物吸收和形成產量的過程,包括水資源調度、輸水、配水、灌水、土壤蒸發、植物蒸騰等許多環節,節水必須在這些環節上采取相應的技術措施。全面實行節水灌溉是農業抗旱的重要途徑。下面介紹兩種有效的抗旱節水措施。
一、輸水系統節水技術
(一)渠道防滲技術
渠道防滲技術是減少輸水渠道透水性或建立不透水防護層的各種技術措施,是灌溉各環節中節水效益最大的一環。渠道防滲按材料類別一般分為6類:土料壓實防滲,水泥土護面防滲,石料襯砌防滲、混凝土襯砌防滲、膜料(塑料薄膜等)防滲、瀝清護面防滲等。襯砌材料大致分為剛性材料、膜料和土料,其中剛性混凝土襯砌是當前渠道防滲的主要形式。通過采取渠道防滲技術能夠提高水的利用率:(1)提高渠道的抗沖能力;(2)降低了渠道粗糙程度,加大了水流的速度,增加了輸水能力,節省輸水時間,一般可縮短時間30%-50%;(3)減少滲漏對地下水的補給,有利于對地下水位的控制,防治鹽堿化發生;四是減少渠道淤積,防止渠道雜草生長,節省維修費用和清淤勞力,降低灌溉成本。
土料壓實防滲技術是以粘性土、粘砂混合土、灰土、三合土或四合土等為材料,在渠床表面建立一層壓實的土料防滲層。因其有造價低和施工簡單等優點,故在我國沿用長久,特別是一些資金缺乏的中、小型渠道上應用較多。良好的土料防滲層應具備三個條件:(1)土料顆粒級配比好;(2)石灰與土料能很好地膠凝固結:(3)夯壓的防滲層密實穩定。土料防滲應特別注意優選土料含水量,含水量過大或過小都不易壓實而影響防滲質量。
水泥土防滲技術是由土料、水泥和水拌和而成的材料,主要靠水泥與土料的膠結與硬化,故水泥土硬化的強度類似于混凝土。水泥土防滲因其具有就地取材(土料占80-90%),防滲效果好和技術簡單、易推廣等優點,在國內外得到廣泛應用。水泥土防滲的主要缺點是早期的強度和抗凍性較差,因而適宜用于氣候溫和無凍害地區。
膜料防滲技術就是用不透水的土工織物(即土工膜)減少或防止渠道滲透的技術措施。土工膜是一種薄型,連續、柔軟的防滲材料,具有減少滲漏90%-95%的高防滲性能,適應變形能力強,質輕且耐細菌和化學腐蝕,造價低等優點。
混凝土防滲技術是目前廣泛采用的一種渠道防滲技術措施。具有防滲效果好(減少滲漏90%-95%以上)、耐久性好(壽命40年-50年)、強度高、適應性廣等優點。其不足是混凝土襯砌板適應變形能力差,對缺乏砂石料地區造價較高。混凝土防滲采用結構有板型、槽形和管形等三種。施工上有采取現澆、預制板等形式。
(二)管道輸水節水灌溉技術
管道輸水技術是以暗道輸水代替明渠輸水,將灌溉水直接送到田間灌溉作物,以減少在輸送過程中的滲漏或者蒸發損失的一種工程技術措施。管道灌溉輸水比明渠灌溉輸水有明顯優點:(1)節水,管道系統水利用系數在0.95以上,比土渠輸水節水30%以上;(2)節能,與土渠輸水相比,能耗減少50%以上;(3)減少土渠占地,提高土地利用率,一般可減少占地20k左右;(4)管理方便,有利于適時適量灌溉。
管道輸水灌溉按不同因素可分為不同類型:按輸配水方式可分為水泵提水輸水系統和自壓輸水系統;按管網形式可分為樹狀網和環狀網;按固定方式可分為移動式、固定式和半固定式;按管道輸水壓力可分為低壓管道系統和非低壓管道系統。
二、田間灌溉節水技術
田間節水灌溉技術是指灌溉水進入農田后采用良好的灌溉方法,最大限度地提高灌溉水利用效率的灌水技術。田間節水灌溉技術一般包括改進地面灌水技術、噴灌微灌等新灌水技術以及抗旱補灌技術。灌溉水在田間流動過程中呈一定深度的水層借重力和毛細管的作用下滲或浸潤土壤這種灌水方法稱為地面灌溉。傳統的地面灌溉有畦灌、溝灌、格田淹灌和漫灌四種形式。這項技術是世界上最古老的,也是目前應用最廣泛的灌水技術,我國98%灌溉面積是采用地面灌。由于該技術水分損失嚴重,費工、生產效率低和灌水質量差等問題,因此,改進地面灌水技術已經引起了人們的重視。
噴灌節水技術噴灌是指利用專門的加壓系統,用噴頭將水流噴灑在空中,并使水分分散成小水滴后均勻地灑落在田間進行灌溉的一種灌水方法。與地面灌水相比,具有以下優點:(1)節水。噴灌可以控制水量和均勻度,所以噴灌不會產生深層滲漏和地表流失,灌水也比較均勻。據分析,一般噴灌比地面灌節水30%-50%,灌水均勻度可達80%-90%。(2)使用范圍廣。無論是大田作物,還是經濟作物,都可以采用噴灌。噴灌不要求地面平整,這對不適合地面灌的山地發展農田灌溉十分有利。(3)省工、省地。噴灌機械化程度高又可以通過小型電子裝置控制,所以勞動生產效率高。采用噴灌可極大減少溝、渠、畦和埂的占地,可騰出8%-13%的土地種植作物。(4)改善生態系統和環境,增加產量。噴灌可以保持耕層土壤的團粒結構,較小灌水定額,保證了作物生長的適宜水分,可增加近地面濕度,調節田間小氣候,因此噴灌增產效益非常明顯。噴灌也有一些局限性:(1)受風影響大,一般在3-4級風時應停止噴灌;(2)直接蒸發損失大。尤其是在旱季,水滴落地前可以蒸發掉10%。因而宜在夜間風力小時進行噴灌;三是在噴灌強度大,土壤入滲低時可能出現土壤底層濕潤不足情況。
微灌節水技術它是一種新型的節水灌溉技術,包括滴灌、微噴灌、小管出流及滲灌。微灌是根據作物需水要求,通過低壓管道系統和末端灌水器,將作物所需的水分和養分以較小的流量均勻、準確地輸送到作物根部土壤表層的灌水方法。相對于地面灌和噴灌,它屬于局部灌溉。微灌的優點:(1)省水節能。微灌一般只濕潤作物的根部附近的部分土壤,灌水流量小,不易產生地表徑流和深層滲漏,比地面灌溉省水1/3-1/2,比噴灌省水15%-20%,比噴灌能耗低。(2)水肥同步,有利于作物生長。微灌能適時適量向作物根區供水供肥,可調節棵間溫度和濕度,不會造成土壤板結,有利于提高產量和品質。(3)適應性強,操作方便,根據不同土壤入滲特性可調節灌水速度。微灌的不足之處是系統建設的一次投入高。例如果園固定式微灌每畝需投入1000-1500元;其次是灌水器出口很小,易被水中的礦物質和有機物及雜物堵塞。
參考文獻:
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