現(xiàn)代高效農(nóng)田節(jié)水措施探討

韓瓊玥 戴如飛 葉 飛

(蘇州市水利設(shè)計研究院有限公司 215000)

現(xiàn)代高效農(nóng)田節(jié)水措施探討

韓瓊玥 戴如飛 葉 飛

(蘇州市水利設(shè)計研究院有限公司 215000)

節(jié)水農(nóng)業(yè)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，節(jié)水灌溉是科學灌溉。推行節(jié)水農(nóng)業(yè)既是解決我國供水危機的首要途徑，又是促進我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵步驟，是保障我國整個國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的一項重大戰(zhàn)略措施。本文對現(xiàn)代高效農(nóng)田節(jié)水措施進行了探討。

節(jié)水農(nóng)業(yè) 節(jié)水措施 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)

1 引言

隨著人類社會的進步、經(jīng)濟的發(fā)展、人口的劇增，加之水資源浪費與污染，全世界耗水量在快速增長。因人口增長而需要增加的糧食產(chǎn)量，大部分需通過增加灌溉面積來解決。但自20世紀80年代以來，世界人均灌溉農(nóng)田已有下降趨勢，而且由于建設(shè)大量引水工程已造成世界范圍的河流干枯、地下水超采，現(xiàn)狀已令人擔憂，特別是在人口眾多的發(fā)展中國家。據(jù)相關(guān)部門統(tǒng)計，目前我國有1/4的國土面積缺水，1/10地區(qū)的水資源僅能滿足人類生存的基本要求，不少地方連起碼的需求也不能滿足。全國每年缺水量近400億m3，其中灌區(qū)缺水300億m3，農(nóng)業(yè)平均每年因旱災(zāi)減產(chǎn)糧食200多億kg。因此，在水資源日趨緊缺的情況下再大量發(fā)展常規(guī)農(nóng)業(yè)灌溉已不可能，故從現(xiàn)在起就應(yīng)采取有針對性的措施，爭取在農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)方面有所突破，發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)。

2 渠道防滲節(jié)水技術(shù)

渠道防滲技術(shù)是為了減少輸水渠道渠床的透水性或建立不易透水的防護層而采取的各種技術(shù)措施。根據(jù)渠道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、瀝青護面防滲、土工織物防滲以及化學生物防滲技術(shù)等。

2.1 土料壓實防滲技術(shù)

土料壓實防滲就是在渠床表面通過碾壓建立一層密實的土料防滲層。這項技術(shù)造價低、施工簡單。目前生產(chǎn)中常用的是通過壓實渠床表面土壤或利用黏土等壓實而產(chǎn)生一層防滲層。壓實厚度一般為10～20cm，斗、農(nóng)渠5～10cm，干、支渠15～20cm。用該技術(shù)進行防滲處理時，必須清除渠底和渠坡的雜草，嚴格掌握土料含水量，否則就不易壓實。

2.2 土料護面防滲技術(shù)

土料護面防滲包括三合土防滲和水泥土防滲。三合土由石灰、黏土和砂按一定比例拌和而成。水泥土由水泥和黏土混合而成，水泥土配合比一般為水泥∶料=1∶11左右，將這些材料鋪筑在渠床和渠坡的表面壓實后可形成一個防滲層，壓實厚度一般為10～20cm。該技術(shù)防滲效果較好，可就地取材，造價較低，適用于中小型渠道和溫暖地帶;但因抗凍能力較差，不宜在嚴寒地區(qū)使用。

2.3 石料襯砌防滲技術(shù)

灌溉渠道采用石料襯砌，是就地取材的防滲方法中較好的一種，該技術(shù)適用于山丘區(qū)和石料采集方便的地區(qū)。石料一般有塊石、片石等，砌筑方法可分為漿砌和干砌勾縫等。

2.4 混凝土襯砌防滲技術(shù)

混凝土襯砌，是目前國內(nèi)外廣泛采用的一種渠道防滲型式。該技術(shù)特別適用于大中型渠道，具有防滲效果好、適應(yīng)水流速度高、占地少、減少雜草清除和清淤工作量、運行維修費低、存命長等優(yōu)點?；炷烈r砌有現(xiàn)場澆筑和預制裝配兩種施工方式?，F(xiàn)場澆筑式襯砌接縫少，造價較低;預制裝配式施工受氣候條件影響較小，可縮短襯砌工期，減少施工與引水的矛盾，局部破壞易于修補;但接縫多，可能降低防滲效果。

2.5 塑料薄膜襯砌防滲技術(shù)

塑料薄膜防滲具有重量輕、用量少、運輸方便、造價低、施工簡便的優(yōu)點，且抗腐、防凍脹。缺點是在大氣光熱作用下易變硬變脆、老化，易被人為破壞。因此采用該技術(shù)時，要做好塑膜加工、塑膜鋪設(shè)和土方回填壓實等工序。

2.6 瀝青混凝土襯砌防滲技術(shù)

瀝青混凝土是由粗、細骨料與瀝青經(jīng)過加熱(或冷卻)拌和、壓實而成的防滲材料。該技術(shù)具有良好的不透水性、柔性和耐久性，防滲效果可達85% ～95%，成本比水泥混凝土低，適應(yīng)性較強。瀝青混凝土襯砌可分為熱拌瀝青混凝土、冷拌瀝青混凝土和瀝青預制件襯砌三種。

3 現(xiàn)代節(jié)水灌溉技術(shù)

3.1 噴灌節(jié)水技術(shù)

噴灌是噴灑灌溉的簡稱。它是利用專門的系統(tǒng)(動力設(shè)備、水泵、管道等)將水加壓(或利用水的自然落差加壓)后送到噴灌地段，通過噴灑器(噴頭)將水噴射到空中，并使水分散成細小水滴后均勻地灑落在田間進行灌溉的一種灌水方法。

噴灌與地面灌水方法相比，具有以下優(yōu)點：

a.節(jié)水。由于噴灌可以控制灌水量和均勻度，因此不會產(chǎn)生深層滲漏和地表流失，灌水也比較均勻。

b.適用范圍廣。無論是小麥、玉米、棉花、大豆等大田作物，還是蔬菜、瓜果等經(jīng)濟作物，都可以采用噴灌。

c.省工、省地。由于噴灌機械化程度高，又便于采用小型電子控制裝置，因此勞動生產(chǎn)效率高。

d.改善生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境，增加產(chǎn)量。

3.2 微灌節(jié)水技術(shù)

微灌是一種新型的節(jié)水灌溉技術(shù)，包括滴灌、微噴灌、小管出流灌及滲灌。它是根據(jù)作物需水要求，通過低壓管道系統(tǒng)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(yǎng)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的灌水方法。相對于地面灌和噴灌，它屬于局部灌溉。

與地面灌水方法相比，微灌有以下優(yōu)點：

a.省水節(jié)能。微灌一般只濕潤作物根部附近的部分土壤，灌水流量小，不易產(chǎn)生地表徑流和深層滲漏，比地面灌省水，能耗低。

b.水肥同步，有利于作物生長。微灌能適時適量地向作物根區(qū)供水供肥，可調(diào)節(jié)棵間溫度和濕度，不會造成土壤板結(jié)，有利于提高產(chǎn)量和品質(zhì)。

c.適應(yīng)性強，操作方便。根據(jù)不同土壤入滲特性可調(diào)節(jié)灌水速度。

下面介紹常見的滴灌、微噴灌、小管出流灌。

3.2.1 滴灌

滴灌是利用安裝在末級管道(稱為毛管)上的滴頭，或與毛管制成一體的滴灌帶，在一定壓力下使水以水滴或連續(xù)細小水流濕潤土壤。其節(jié)水的原理是：滴灌水滴能有效地濕潤作物根部，并滿足作物連續(xù)的需水要求，減少地表蒸發(fā)和地下滲漏。

3.2.2 微噴灌

微噴灌是利用直接安裝在毛管上或與毛管連接的微噴頭將壓力水以噴灑狀濕潤土壤。微噴頭有固定式和旋轉(zhuǎn)式兩種。前者噴射范圍小，水滴小;后者噴射范圍較大，水滴也大些，故安裝的間距也大。微噴頭的流量通常為20～250L/h。除具有滴灌的優(yōu)點外，還能有效地改善作物生長的微生態(tài)系統(tǒng)與環(huán)境，協(xié)調(diào)作物地上地下生長，提高作物整體節(jié)水性能。

3.2.3 小管出流灌

小管出流灌溉是利用細小塑料管與毛管連接作為灌水器，以細流(射流)狀局部濕潤作物附近土壤，小管灌水器的流量為80～250L/h。對于高大果樹通常需圍繞樹干修滲水小溝，以使水流均勻濕潤果樹周圍土壤。在國內(nèi)稱這種微灌技術(shù)為小管出流灌溉。其節(jié)水的原理是：通過小管把水直接送到作物根部，縮短了作物灌水時間和輪灌周期。

4 結(jié)語

推行節(jié)水農(nóng)業(yè)既是解決我國供水危機的首要途徑，又是促進我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵步驟，是保障我國整個國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的一項重大戰(zhàn)略措施。發(fā)展高效節(jié)水農(nóng)業(yè)，已是必然趨勢。

1 崔增團，劉健，張志成，等．甘肅省農(nóng)田節(jié)水技術(shù)推廣現(xiàn)狀及對策［J］．甘肅水利水電技術(shù)，2009，23(5)：31 －33．

2 賓士友，陽繼輝，何禮新，等．農(nóng)田節(jié)水技術(shù)模式與對策［J］．廣西農(nóng)學報，2010，26(7)：101-103．

3 毛玉南．灌溉節(jié)水技術(shù)：農(nóng)田節(jié)水的關(guān)鍵［J］．價值工程，2010，29(9)：18-19．