发布时间:2023-09-21 17:33:22
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二、现实意义
为了解决我国农业用水存在的水资源紧缺与水资源污染、浪费严重的突出矛盾以及节水灌溉管理体系有待加强完善的问题,应该更新观念,以现代化大农业的发展为中心,不断向节水灌溉、高效用水模型和绿色环保的研究领域扩展、加强作物需水规律和灌溉制度的研究、加强农田水利应用基础研究等措施,解决农业水资源短缺,保证农业、水利可持续发展。
三、研究目的
实现水稻用水灌溉的最优控制,为农田灌溉排水工程设计和运行管理提供科学依据,为农业可持续发展提供技术支撑,对现代化大农业发展起到引领和示范带动的作用。
四、系统功能
把田间多余灌溉用水排进蓄水池进行保存,最大限度地节约水资源。由于循环水中含有化肥、农药、养料,使之循环利用,做到不污染环境,节约农药、化肥、节约生产成本,绿色环保。水稻田间铺设灌水、排水管道,田间装设电动进水阀门和电动排水阀门、电磁流量计、水位计、水质检测等仪表,按照寒地水稻的全生育期的灌溉需水规程要求,做到灌溉水的自动循环利用,减轻劳动强度,降低人工成本。
五、系统理论基础
智能化循环节水灌溉项目以水稻叶龄诊断技术为理论基础,根据水稻不同叶龄时期的需水规律,分别制定出水稻各叶龄生育时期的灌溉控制策略。秧苗三叶一心开始插秧,田间保持花达水状态;4叶返青期,上护苗水3-5cm;分蘖期保持3-5cm水层,分蘖盛期即7叶期晾田控蘖5天左右;拔节期和孕穗期实行间歇灌溉,水层自然落干后,再灌水3-5cm;孕穗末期至始穗期可根据水稻长势适当晾田;抽穗、开花至蜡熟期继续实行间歇灌溉;水稻成熟前30天停止灌溉,等待收获。
六、系统工作过程
安装在灌水渠和排水渠上的智能灌溉控制装置接到系统决策指令后,通过控制灌水和排水电磁阀的开启和关闭,将蓄水池中的水流入格田或将格田内多余的灌溉水回收到蓄水池进行储存,供下次灌溉使用,从而实现自动化的循环灌溉。
由于天气高温、蒸发量大或其他原因造成格田内的水层深度低于水稻该叶龄期的水位临界值时,系统对传感器采集的数据进行分析诊断后,自动发出灌水指令,蓄水池中的水泵接到指令后立即启动,蓄水池中储存的灌溉水流向灌水渠,同时灌水渠的电磁阀自动打开,灌溉水进入到格田内。当格田内的水层深度达到系统预设值时,系统发出停止指令,蓄水池的水泵停止工作,灌水渠电磁阀自动关闭,停止灌溉。
由于栽培技术要求需要排水,或者是遇到较强的降雨造成格田内的水层深度高于水稻该叶龄期的水位临界值时,系统诊断后立即发出排水指令,排水渠电磁阀自动打开,田间多余的水通过排水渠流向蓄水池并储存起来。当格田内的水层深度降到系统预设值时,系统发出停止排水指令,排水渠电磁阀关闭,停止排水。
七、应用效果分析
1、 用水量监测
对系统灌溉监测数据统计分析,智能化循环节水灌溉用水量107m3/亩,其中排水量45m3/亩,需地下水62m3/亩,常规灌溉需地下水128m3/亩,全年省水66m3/亩。节约了水资源,实现农业可持续发展。
2、 节约肥料成本分析
分别在水稻插秧排水、分蘖、晒田排水和齐穗4个时期,采集水样。养分化验结果见下表1。
蓄水池全氮含量1.2mg/L,晒水池全氮含量0.34mg/L,差值为0.86mg/L,循环水二次利用水量45m3/亩,增加全氮养分含量38.7g/亩,可节约尿素0.09kg/亩;磷肥比较稳定,养分流失量很小,可忽略不计,速效钾流失量最高,按上述方法计算,可节约50%硫酸钾0.6kg/亩,通过智能化循环节水灌溉技术亩节约尿素0.09kg,50%硫酸钾0.6kg,节约肥料成本3.1元/亩。
2、 节约人工成本分析
应用该项技术实现灌溉管理的智能化、自动化控制,节约水稻生产灌溉田间管理人工费15元/亩。
一、信息化系统的设置
信息化系统的设置主要有五部分,一是收费系统,采用IC卡智能系统,并根据灌溉农田的面积设定收费标准,对土地流转的农田在灌溉之前要先刷卡才有使用机井进行灌溉的权利,此付费系统有效使用水得到了控制,避免了浪费现象。二是在农田比较集中的地方设置喷灌自动系统,此系统可以自由旋转,使周围的农田都能得到灌溉,同时周围的地理环境也要满足安装要求,所以在安装前,需要对现场的气象情况、土壤情况以及农作物本身对水的需求情况等进行详细了解。此系统实现了对水利工程的集约化管理。三是对于温室大棚,也可以安装自动喷灌控制系统,要根据大棚作物的高度设置喷嘴的高度,还可以利用信息化技术,设置相关的传感器,以便能及时感应大棚环境中的温度、湿度等,并对其进行调整,使环境适合作物生长,减少病虫害。四是在灌溉比较集中的季节,往往水渠内的水量和农民的需求量是不等同的,开闸放水的水量也不能确定,所以还需要在引渠闸上安装闸门远程自动化控制系统,相关人员可以根据水渠内的水存量以及农民灌溉农田的需求量作出大概的估计,然后通过计算机技术和相关软件,对水闸的高度进行调整,以使水量供求关系得到满足,也使水资源的使用量得到控制。五是为了能对农田灌溉水资源进行合理配置,相关的农田水利管理部门还要在田间设置功能不同的传感器,以及时获得相关的数据信息,对水资源利用做出科学决策。
二、信息化系统的设定方案
(一)墒情检测系统。将土壤墒情传感器放置在田间地下不同深度处,相关的通用分组无线服务技术会将采集到的不同的数据信息传递给墒情监测系统,该系统会对此处的土壤环境中的水分进行测定分析,以种植适合再次出生长的农作物,并对农作物的需水量做出准确预测,从而加强对农田灌溉的科学管理。(二)地下水位监测系统。对地下水位的采用量以及剩余量进行测定,避免出现超采现象,利用的是相关的信息技术和信息化设备,对地下水资源的位置进行实时监测,以控制采水量,保护地下水文环境不受破坏。(三)视频监控系统。主要包括两部分,分别是现地监测系统和视频服务系统。其中前者主要有专门的监测设备组成,如摄像机、云台控制镜头等,可以使远程的相关人员对现场的实际情况进行在线信息采集,并对现场的设备发出指令,进行角度和位置的调整,以使信息全面。后者同样拥有现场信息的采集处理权,同时服务于各种用户,使其具有观看视频的权利。(四)机井水费控制管理系统。该系统将水资源使用与收费管理一体化,将水泵、电动阀等水资源控制联系到一起,以便在出现用户用水不当或者欠费用水时,能及时通过机井水费控制管理系统,及时将这些供水系统控制住。(五)智能灌溉系统。无论是田间还是温室的智能灌溉系统,都有对土壤墒情进行检测的作用,进而判断相关环境中土壤的用水量,使灌溉实现自动化,还要设定相关的极限值,以便灌溉系统判断何时自动开启,决定何时自动关闭。(六)闸门测控系统。闸门控制系统根据用水需求,对闸门的升降高度进行测定,高度变化值的计算需要依赖闸位检测系统,而升降实现自动化就需要启闭机进行控制。同时为了保证该系统保持正常工作,不会使各种线路受到影响,不使相关的操作人员有安全隐患,该系统还设置了相关的安全保护装置。(七)引渠测流系统。主要包括三部分,一是电子水尺,这是一种可以使远程的人员对相关位置的水位进行检测的传感器,二是GPRS数据采集模块,对水位的相关信息进行采集、整理、分析,以对农田用水量进行判断,进而决定引渠流量,三是太阳能供电设备,这种设备具有很强的蓄电装置,以使传感器的使用不受地域和气候限制。(八)信息控制中心。针对这些信息化系统装置,设置专门的信息控制平台,使管理人员直接通过计算机技术和相关软件,就能对相关的系统装置或者传感器进行实时控制,对农田用水进行实时监控。
三、结语
将信息化技术用于农田水利工程中,使水资源得到合理配置和利用,使农田灌溉效率得到了提高,相关人员要加强对信息化技术的研究,以开发出相应的设备,为农田水利工程提供更好的服务。
中图分类号:TP 274. 2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)45-0400-01
引言:丰南区人均水资源量334.6立方米,在唐山市各县区中居末位,仅为全国平均水平的1/7,是严重缺水县区。农业是用水大户,多年平均农业用水2.6亿m,占全区总供水量的70%。为缓解水资源供需矛盾,使有限的水资源得到有效地利用,丰南区以农业节水灌溉工程建设为基础,突出抓好农田灌溉智能监测系统建设,以此推动全区工程节水与管理节水的平衡发展。2010年、2013年,丰南区通过竞争立项,分别列入第二批、第五批中央小型农田水利重点县建设项目区。以此为契机,丰南区着力抓好农田灌溉智能监测系统建设,并取得了显著成效。
一、以机井智能控制柜为载体,全面提升用水计量设施
2009年由唐山市水务局、唐山海森电子有限公司联合开发研制出水电双控机井智能控制柜,以此替代传统井房、简易IC卡表等,并在全市推广应用。以机井智能控制柜替代传统井房是建设灌溉监测系统的突破口,智能控制柜与传统井房相比具有占地少、投资小、快速安装、使用简便且安全可靠、计量收费公平准确等优点。2009年以来,共安装智能控制柜2700多套。通过这些年的运用,达到了如下目标:一是工程形象面貌焕然一新。整齐划一、新颖别致的机井智能控制柜替代了破旧的老式井房,使整个工程的可视性大幅度提升;二是实现了单一用电计量向水电双控计量的转型。改变了过去IC卡单一计量电量的方式,使农民可以直观地看到用水情况,增加农民的节水意识;三是操控方便。经过简单的培训,农民就可以熟练掌握使用方法。根据灌溉周期及个人时间要求,随时可以进行浇地,改变了过去排队浇地,争水、抢水的现象。四是提高强制管理手段,实现用水、缴费自动结算,解决长期存在的农业灌溉收费难的问题,也为开征农业水资源费打下了基础。五是大面积推广机井智能控制柜,为全面建设灌溉监测系统奠定了物质基础。
二、以灌溉监测中心为平台,全面实现灌溉用水监测
农田灌溉监测系统中建立灌溉监测中心是关键,是整个监测系统的中枢。为此,丰南区设立了2个监测中心,一个在丰南区水务局,一个在唐山海森电子公司(企业自建),两个监测中心并行,同时监测,数据共享。通过这些年的运用,达到了如下目标:一是建成了全省第一个县级农业灌溉监测系统。以监测中心为中枢,智能控制柜为监测点,形成了灌溉监测网络。二是实现了对农业灌溉的适时监测。目前,监测中心可同时监控2700多眼机井,控制灌溉面积18万多亩,随时掌握每眼机井、每个农户的灌溉情况,并记录下各种数据。
三、以数据采集为基础,逐步完善功能,提升管理水平
灌溉监测系统的作用,是在适时监测的基础上,通过各种监测数据的积累和分析,为农业灌溉提出指导意见,实现管理节水的目标。为切实发挥灌溉监测系统的作用,我们主要做了以下工作:一是完善基础数据的采集。在项目实施过程中,区水务局与海森公司安排专业人员加强基础信息的采集,包括机井GPS坐标、成井时间、管辖区域、灌溉面积、水泵型号、下泵深度、灌溉方式、种植作物等基础信息。二是通过几年来的运用,积累了大量原始监测数据,包括灌溉水量、灌水总量、灌水时间、用电量等等,为推行总量控制、定额管理的灌溉制度提供了可靠的数据。三是不断完善功能。随着硬件、软件设施的升级、完善,如防盗保护功能、地下水监测、墒情监测、手机控制的运用,整个监测系统逐步成型,管理功能强大,实现了专业化、智能肥管理。
四、整体技术成熟,实现管理目标,取得显著成效
1引言
目前,主营的日常水利灌溉手段为地面农田灌溉。传统的地面农田灌溉是农田水利工程灌溉技术的重要组成部分。从使用率上看,国内占比95%以上的农地均使用传统的地面灌溉的水利灌溉手段。伴随着科技技术的不断研发和应用的发展下,不少关于农田灌溉领域的科学技术不断衍生,且被逐步应用于实际的农田水利工程中,但是农田灌溉的科学技术应用程度难以实现大面积的普及应用,这是因为基于农田水利设施奇缺、土壤质量不好、灌溉操作不科学等诸多问题共同影响下,加剧了水资源的严重耗费。为此,升级当下农田灌溉技术,加强水利工程在实际操作中的作用,将其广泛应用于农田水利工程中,实现国内农业向现代化的智能化、自动化灌溉的方向发展,做到水资源节约、农业产值提升的双重效益。
2研究水利工程灌溉施工技术的意义
国内目前处于社会快速发展阶段,科学技术、工程项目都得到大力支持和发展,由其是关系着农村生活发展的农田水利工程越来越被国家政府部门重视,水利工程质量要求被逐渐认识到其重要性,同时水利工程质量的定义有了更深的意义。农田水利工程建设质量不断提升的需求下,水利工程质量在先进技术、政府扶持重视的条件下得到了质的飞跃。目前的农田水利工程建设强调从多维度、全方位把控工程质量,有效达成多功能综合化的水利工程灌溉职能。为此,水利工程灌溉施工工序和作业的质量把控重要性以及发挥的效用不言而喻,严格做好水利工程灌溉施工的技术完善,促进水利工程的发挥蓄水、防洪的效用,能够为人类提供优质优量的水资源。灌溉技术是水利工程核心,为此在开展工程灌溉施工时,积极分析灌溉技术以及水利工程的各项施工工序、能够为人民、国家建造出优质的水利灌溉工程提供充分的保障,对社会民生具有十分重要的意义。
3水利工程灌溉施工特点
水利工程对比其他基础工程设施,水利工程是依托水资源所构建起来的,为此水利工程的布设环境要求能够集成多种河流的支流、干流,横跨海岸、山涧等地,拥有丰富的水资源。水利工程灌溉施工的质量和施工过程严重关系着水资源环境,下面罗列了水利灌溉工程的施工特征:
3.1自然环境对水利灌溉工程的影响程度大,且施工条件恶劣
水利工程灌溉施工受自然环境影响巨大,导致实际水利工程灌溉施工难度加大。其一,水利工程灌溉施工受到施工地点的地质环境的严重影响,基于通常汇集各方河流干支流的地势复杂,更加增加了水利灌溉施工难上加难,除外水利工程灌溉的基础构造、物理力学特征要求施工队伍首先根据施工地点进行大量的批次勘察工作,从而制定出适宜的水利灌溉施工的地基设计方案。其二,水利工程灌溉的职能是防洪、蓄水、挡水,为了达到该要求,对于水利工程灌溉施工质量有着极高的严格要求,借助科学、可行的灌溉技术完成高效、高质量的水利灌溉工程,促进整体水利工程的顺利竣工。
3.2受环境和气候条件影响,施工条件复杂,施工难度大
水利工程灌溉施工地点是汇集各方河流干支流的地点,水资源丰富但通常地势复杂。在实际的施工作业中要做到排水,同时施工前还要导流或截流,同时水利工程施工受到水文气候的重要影响,一旦出现洪灾或大暴雨等都会造成水利工程施工的延期或是造成施工失败的不良后果。
3.3水利工程灌溉对比其他水利工程的施工,存在异同之处
水利工程灌溉施工的显著特征是施工手段、施工工序明显区别于别的水利工程作业,灌溉施工受到自然环境的严重影响,且灌溉工程子项目众多,建筑物繁多,灌溉渠道九曲十三弯,施工道路条件恶劣、施工难度大以及作业的大型机械操作仪器数量有限、以人力施工为主等等,都是水利工程灌溉施工的显著特征。
4影响灌溉效果的因素
实际的水利灌溉工程中,其影响灌溉施工的因素众多,主要分为环境因素、设计因素、人为因素等。设计因素指的是灌溉手段以及灌溉技术水平造成的影响;环境因素指的是土壤土质、地形地势差异等造成的影响;人为因素指的是实际的人为灌溉的操作存在盲目性,这是因为农民对灌溉认知的薄弱或是没有系统的农田水利灌溉的管理意识造成的。具体的环境因素分为以下原因:灌溉农田整体地形坑坑洼洼,不同的畦田的整块面积比例存在较大差异,水源流入畦田的水流量小且流速慢,但是加快水流速度又容易诱发畦田水资源渗漏的问题,造成水源浪费,农田灌溉不平衡等。极有可能因不同畦田的水流量差异,导致某部位的田地出现雍水现象,降低水资源灌溉效能。部分土壤渗透量存在差异,即是土壤不均,出现部分土壤灌溉效果突出,部分土壤灌溉效果不明显的问题。在上述的环境因素下,水利灌溉工程技术有了更高的要求,农田灌溉管理员对于灌溉技术了解、认知以及实际作业的要求也同步提升。目前,大部分灌溉农田管理者仍存在管理不足,导致灌溉效果不明显的现象。
5改进措施
依据实际农田土质、农田的实际情况和节水需求,进行可行性的改进方式,对水资源环境适度进行节水灌溉技术的改进。从技术层面来说,针对各个种类农田开展多样化的农田灌溉技术方式,设计出合理化、灌溉管理员高素质水平和人员的灌溉操作水平的水利工程灌溉机制。
5.1技术方面的改进
(1)水平畦田灌溉技术。该技术强调运用在整片平整的土地上,采取激光平底工艺铺设水资源的均匀引流,使得工作环境更为可靠。这种灌溉技术适合于大面积的土地灌溉作业当中,同时需要对土质的检验和勘察下,增加土地的平均渗透值,做到土质的高渗透率,一般情况下可以达到80%的灌溉量。这种方法可以达到高自动化的要求对于人工监控的需求小。效果上灌溉均度也可以达到85%,增产量达到30%。
(2)小畦田三改灌溉技术。三改指的是对畦田的长、宽、高三者面积进行整改,从整片划分为若干个小的小畦田。上述灌溉技术目的是发挥灌溉效能、减少灌溉时间,有效降低用水量,做到节水,提升水资源的覆盖率,上述的技术多用于土地不整的小块农田。
(3)长畦田分段灌溉技术。该技术主要用于水资源紧缺的地域,并且农田大面积成片的土地,该技术利用长畦分段手法变短,利用输水渠塑料管道分段进行灌溉作业,从上而下进行灌溉作业,该分段灌溉实现高渗透率,节约时间。
(4)隔沟灌溉技术。该技术主要利用灌水作业对沟畦逐一进行灌水再隔,上述隔沟灌溉技术主要应用于水资源紧缺的地域,以上技术手段的灌溉应用减少了一半的用水量,并且利用地下水渗透将灌溉沟的水慢慢渗入到没有进行灌溉的沟畦中。受水文气候的影响较小,出现降水天气亦不会严重影响农田灌溉水量的剧增。
(5)间歇灌溉技术。经过实证发现使用间歇灌溉技术灌溉农田,农田的水源利用率可以达到86%以上,水渗透率达到65%以上,水源浪费量足足减少了54%。而且间歇灌溉技术对仪器设备的要求低,设备成本低廉,可以普遍适用于多数的农田灌溉。多项研究实证得知,水流灌溉技术的第一次灌溉成果最为明显,土地渗透率最高,间歇灌溉技术原理是水压输送水流至农田上,停止工作后水资源逐渐渗透,利用水压推进输送农田,呈现水资源向农田波浪式水前进,灌溉速率增速,水流速动加快,升级土壤孔洞的闭合,实现土壤渗透率减少竞争力。
(6)闸灌溉技术。农田土地水资源流向农田沟渠会产生或多或少的水利消耗,所以为了减少水量消耗采取闸灌溉技术。在这个部分的输水管道则采用软塑料制成以及加配配水口零件,并且输水软管也要可以做到紫外线屏蔽效果,对光、水、温度都可以实现控制。配水口的部分则由闸门、压环、闸窗、闸板四个部件组成。这可以说是一个整体系统,其主要是应用于渠灌去区和井灌区连接作用。
(7)膜上灌溉技术。该技术目前我国自主发明的技术,如今主要作用于地膜农田的灌溉中,利用多样的畦田开展农田地面的膜覆盖并于该膜上输水灌溉,膜上农作物的孔洞、或者灌水孔洞实现水流输送于膜内灌溉的效果。
5.2管理上的改善
灌溉工程管理上要求人员素质提升、积极调动参与者的积极性和技术掌握程度,为农田水利灌溉施工提供帮助,根本上提升灌溉效率。大田改造为畦田、大田改造为大面积平整田地的,有助于提升灌溉操作员的操作能力和操作效率,革新农民的农田灌溉思想,树立节水、提产的灌溉观念,农田灌溉技术改进促进实际的管理灌溉操作水平。
6结语
本课题主旨研究当下水利工程灌溉技术应用的实际问题,分析影响农田水利灌溉成效的因素,提出相应可行的农田水利灌溉技术的改善方案,罗列出七种灌溉技术,从灌溉方式选择、人员素质水平提升上做到农田灌溉的升级优化,实现国内农田水利灌溉项目的可持续健康发展。
资料表明,世界上粮食增产中25%归功于扩大耕地面积,75%归功于提高单产。虽然单产的提高是综合措施的结果,但灌溉却是其中重要措施之一。随着世界性水资源日益紧缺,水资源不足已成为制约我国国民经济发展的重要因素,要进一步发展灌溉面积就必须节约灌溉用水,大力发展农业节水技术。
1农业节水的主要措施
1.1发展渠道衬砌与管道输水技术
输水配水渠道的渗漏损失是农田灌溉水量损失的重要组成部分。一般未衬砌的渠道输水损失达40%~50%,开展渠道防渗是农田灌溉节水的重要环节。为了提高灌溉输水的利用率,世界许多国家都在致力于发展渠系衬砌、管道化工程。
1.2改进传统地面灌溉技术
传统灌溉方式由于灌水历时长、用水量大、灌水不均匀等影响作物产量。所以,长期以来各国都在积极致力于对传统地面灌溉技术的研究与改进,并创造了许多全新的方法。其中波涌灌(间歇灌)和激光控制平地畦田灌就是2种影响较大、效果较好的方法。
1.3推广喷灌、微灌技术
喷灌、微灌技术可在传统的沟、畦灌等地面灌溉基础上节水30%~50%,节省劳力20%~90%。在节约用水量的同时改变了传统的灌溉概念,能够把含有肥料的水一滴滴地输入作物根层的土壤中,使土壤中的水、肥、气、热保持协调关系,达到作物高产目的。
1.4充分利用咸水、废水灌溉农田
目前采用的方法能够在空间和时间上预报出灌溉后的土壤溶液成分和土壤基质,据此判定土壤状态,并在一定的气候条件下,参照土壤状况选择适宜种植的作物。耕作方式通常采用轮作制,即耐盐和不耐盐作物轮作,咸水、废水与淡水轮灌,以避免土壤过度积盐。
2有效利用水资源的新技术
2.1选育耐旱作物和节水品种
选育耐旱作物品种,是充分利用生物适应环境,以生物机能提高作物水分利用效率的重要途径。耐旱作物一般在生长关键期能避开干旱季节,抗逆性强,生长期能和当地的雨季相吻合,在雨季快速生长,以充分利用有限的降水。
2.2改进耕作方法与栽培技术
因地制宜,由多耕趋向于少耕、免耕;由浅耕趋向于深耕;由耕翻趋向于深松;由单一作物连作趋向于粮草轮作或适度休闲;重视水土保持,纳雨蓄墒,合理施肥,以肥调水。
2.3推广地面覆盖技术
地面覆盖具有抑制土壤蒸发、蓄存降水、保持土壤水分、提高土温的优点,分为有机物覆盖、地膜覆盖和化学覆盖。有机物覆盖就是利用农作物秸秆、糠皮等材料进行地面覆盖,有明显的保墒节水效能;地膜覆盖是一种用薄膜覆盖的农田技术,能够提高地温,抑制蒸发;此外,保水剂、抗蒸腾剂等化学覆盖技术也得到了广泛应用。
2.4采用调亏灌溉技术
调亏灌溉是根据灌溉对象的生长发育规律及生产的实际需要,有目的地不充分供给水分,使作物经受水分胁迫,限制其某方面或某时期的生长发育,达到既节水又增产的效果。
3节水灌溉技术在新疆兵团的应用
3.1膜下滴灌技术的推广
膜下滴灌是将覆膜种植技术与滴灌技术两者互相结合的新型灌溉技术。通过生产实践,膜下滴灌技术比常规灌溉节水30%以上,土地利用率提高5%~7%,单产提高20%左右,大幅度降低了农民的劳动强度、提高了经济效益。由于这种先进生产方式的实施,带来了农业体制和组织形式的创新,出现了一大批家庭农场,不仅有效节约了农业用水,促进了地区生态环境的改善;还为低成本高产出的农牧产品提高了市场竞争力。至2006年,全国推广微灌总面积66.67万公顷以上,仅新疆生产建设兵团就推广38万公顷。大田膜下滴灌技术是新疆生产建设兵团近几年来推广应用节水灌溉项目中经济效益最高、生态效应最好的灌溉新技术,具有广阔的发展前景。3.2滴灌自动化控制系统的应用
滴灌自动化技术把新疆兵团节水灌溉推上了一个省水、省工、增产、增效的新局面,实现了高层次决策控制,是膜下滴灌技术可持续发展的必由之路。2002年,136团完成了33.33hm2棉田自动化控制系统滴灌试验,实现通过田间土壤温度传感器、风向、风速、光照、降雨量和蒸腾传感器进行自动化灌溉。随后,121团、127团等地也建立了灌溉自动化控制系统示范区,自动监测预报农田各项技术参数,进行科学节水灌溉,2006年,兵团级棉花水肥高效利用基地“农八师148团节水灌溉自动化控制项目”全面实施,该项目投入使用后,有效地减少人在田间的活动次数,防止病虫害传播和蔓延。同年6月,全国最大面积400hm2棉田“自动化滴灌技术”在农八师149团推广试验成功,达到了作物长势室内可视化,土壤墒情自动监测化,灌溉自动化。
4节水技术的发展方向
4.1灌溉工程节水技术发展方向
输水节水技术的发展方向是:为解决混凝土衬砌延伸性差、易开裂等缺点,试验用钢丝网等加筋混凝土替代常规混凝土衬砌。另外,随着化学工业的发展和机械化施工技术的日益进步,膜料衬砌在渠系衬砌中的比重逐年增大,将有可能成为未来渠系衬砌材料发展的主方向。
喷、微灌技术的发展方向是:喷、微灌相互配合共同发展,发扬喷灌射程远、效率高等优点,克服喷灌能耗大、喷头易堵塞等缺点;开发和研制新型灌溉设备,提高灌溉均匀度,克服滴灌系统易堵塞的缺点,并向低压、节能型方向发展,减少传动装置能耗;灌溉设备标准化、系列化。
4.2科学管理与精准灌溉相结合
随着科学技术的迅速发展,通过地理信息技术实行灌溉管理自动化,成为农业节水管理技术的发展方向。地理信息技术可实现在农业生产全过程中对农作物、土地、植保从宏观到微观的实时监测,能够对作物生长发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境改善进行定期信息获取和动态分析,通过系统的诊断和决策,制定实施计划,使农业可持续发展。地理信息技术的快速发展为农业数字化建设和自动化、智能化管理提供坚实的技术基础,并逐渐成为以可持续发展为目标的精准农业技术体系的核心技术。
5参考文献
[1]钱蕴壁.节水农业新技术研究[M].郑州:黄河水利出版社,2002.
[2]俞双恩,朱兆通,戴振伟.我国节水型灌溉农业综述[J].水利水电科技进展,1997(1):27-30,68.
【摘要】阐述了新疆新源县高效节水和有效利用水资源的措施与技术,介绍了节水技术在新源县应用的状况,分析了节水技术的发展方向,指出新型灌溉技术的进步以及科学管理与精准灌溉相结合必将促进高效节水的进一步发展。
关键词 高效节水技术;应用;发展
Xinyuan County, Xinjiang efficient water-saving technology application and development
Deng Yue-yu
(XinjiangYili state Xinyuan County Water AuthorityXinyuanXinjiang835800)
【Abstract】Xinyuan County, Xinjiang elaborated efficient water-saving measures and effective use of water resources and technology, describes the situation of water-saving technologies applied in Xinyuan County, analyzed the development direction of water-saving technologies, noting that new advances in irrigation technology and scientific management combine with precision irrigation will promote the further development of efficient water conservation.
【Key words】Efficient water-saving technologies;Applications;Development
资料表明,世界上粮食增产中25%归功于扩大耕地面积,75%归功于提高单产。虽然单产的提高是综合措施的结果,但灌溉却是其中重要措施之一。随着世界性水资源日益紧缺,水资源不足已成为制约我国国民经济发展的重要因素,要进一步发展灌溉面积就必须节约灌溉用水,大力发展农业节水技术。
1. 农业节水的主要措施
1.1发展渠道衬砌与管道输水技术。输水配水渠道的渗漏损失是农田灌溉水量损失的重要组成部分。一般未衬砌的渠道输水损失达40%~50%,开展渠道防渗是农田灌溉节水的重要环节。为了提高灌溉输水的利用率,世界许多国家都在致力于发展渠系衬砌、管道化工程。
1.2改进传统地面灌溉技术。传统灌溉方式由于灌水历时长、用水量大、灌水不均匀等影响作物产量。所以,长期以来各国都在积极致力于对传统地面灌溉技术的研究与改进,并创造了许多全新的方法。其中波涌灌(间歇灌)和激光控制平地畦田灌就是两种影响较大、效果较好的方法。
1.3推广喷灌、微灌技术。喷灌、微灌技术可在传统的沟、畦灌等地面灌溉基础上节水30%~50%,节省劳力20%~90%。在节约用水量的同时改变了传统的灌溉概念,能够把含有肥料的水一滴滴地输入作物根层的土壤中,使土壤中的水、肥、气、热保持协调关系,达到作物高产目的。
1.4充分利用咸水、废水灌溉农田。目前采用的方法能够在空间和时间上预报出灌溉后的土壤溶液成分和土壤基质,据此判定土壤状态,并在一定的气候条件下,参照土壤状况选择适宜种植的作物。耕作方式通常采用轮作制,即耐盐和不耐盐作物轮作,咸水、废水与淡水轮灌,以避免土壤过度积盐。
2. 有效利用水资源的新技术
2.1选育耐旱作物和节水品种。选育耐旱作物品种,是充分利用生物适应环境,以生物机能提高作物水分利用效率的重要途径。耐旱作物一般在生长关键期能避开干旱季节,抗逆性强,生长期能和当地的雨季相吻合,在雨季快速生长,以充分利用有限的降水。
2.2改进耕作方法与栽培技术。因地制宜,由多耕趋向于少耕、免耕;由浅耕趋向于深耕;由耕翻趋向于深松;由单一作物连作趋向于粮草轮作或适度休闲;重视水土保持,纳雨蓄墒,合理施肥,以肥调水。
2.3推广地面覆盖技术。地面覆盖具有抑制土壤蒸发、蓄存降水、保持土壤水分、提高土温的优点,分为有机物覆盖、地膜覆盖和化学覆盖。有机物覆盖就是利用农作物秸秆、糠皮等材料进行地面覆盖,有明显的保墒节水效能;地膜覆盖是一种用薄膜覆盖的农田技术,能够提高地温,抑制蒸发;此外,保水剂、抗蒸腾剂等化学覆盖技术也得到了广泛应用。
3. 节水灌溉技术在新疆新源县的应用
3.1膜下滴灌技术的推广。膜下滴灌是将覆膜种植技术与滴灌技术两者互相结合的新型灌溉技术。通过生产实践,膜下滴灌技术比常规灌溉节水30%以上,土地利用率提高5%~7%,单产提高20%左右,大幅度降低了农民的劳动强度、提高了经济效益。由于这种先进生产方式的实施,带来了农业体制和组织形式的创新,出现了一大批家庭农场,不仅有效节约了农业用水,促进了地区生态环境的改善;还为低成本高产出的农牧产品提高了市场竞争力。大田膜下滴灌技术是近几年来推广应用节水灌溉项目中经济效益最高、生态效应最好的灌溉新技术,具有广阔的发展前景。
3.2滴灌自动化控制系统的应用。滴灌自动化技术把新疆节水灌溉推上了一个省水、省工、增产、增效的新局面,实现了高层次决策控制,是膜下滴灌技术可持续发展的必由之路,实现通过田间土壤温度传感器、风向、风速、光照、降雨量和蒸腾传感器进行自动化灌溉。随后,各地也建立了灌溉自动化控制系统示范区,自动监测预报农田各项技术参数,进行科学节水灌溉,“自动化滴灌技术”推广试验成功,达到了作物长势室内可视化,土壤墒情自动监测化,灌溉自动化。
4. 节水技术的发展方向
4.1灌溉工程节水技术发展方向。输水节水技术的发展方向是:为解决混凝土衬砌延伸性差、易开裂等缺点,试验用钢丝网等加筋混凝土替代常规混凝土衬砌。另外,随着化学工业的发展和机械化施工技术的日益进步,膜料衬砌在渠系衬砌中的比重逐年增大,将有可能成为未来渠系衬砌材料发展的主方向。
喷、微灌技术的发展方向是:喷、微灌相互配合共同发展,发扬喷灌射程远、效率高等优点,克服喷灌能耗大、喷头易堵塞等缺点;开发和研制新型灌溉设备,提高灌溉均匀度,克服滴灌系统易堵塞的缺点,并向低压、节能型方向发展,减少传动装置能耗;灌溉设备标准化、系列化。
4.2科学管理与精准灌溉相结合。随着科学技术的迅速发展,通过地理信息技术实行灌溉管理自动化,成为农业节水管理技术的发展方向。地理信息技术可实现在农业生产全过程中对农作物、土地、植保从宏观到微观的实时监测,能够对作物生长发育状况、病虫害、水肥状况以及相应的环境改善进行定期信息获取和动态分析,通过系统的诊断和决策,制定实施计划,使农业可持续发展。地理信息技术的快速发展为农业数字化建设和自动化、智能化管理提供坚实的技术基础,并逐渐成为以可持续发展为目标的精准农业技术体系的核心技术。
参考文献
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[4]康绍忠. 新的农业科技革命与21世纪我国节水农业的发展[J]. 干旱地区农业研究,1998(1):11~17.
1节水措施在农田水利工程灌溉中应用
1.1渠道防渗漏技术
早期我国农田灌溉主要使用的方法就是渠道,但是渠道输水过程中,渗漏问题比较严重,造成了大量水资源的浪费。因此,研发了渠道防渗漏技术。目前,渠道防渗节水技术已经成为我国农田灌溉的关键性技术。按照渠道防渗漏材质类型,可以划分为土料施压防渗漏技术、三合土防渗漏技术、沥青节水防渗漏技术等。渠道防渗漏技术能够提高渠系水利用系数,提高渠道的抗冲能力,使渠道整体输水能力显著提升。
1.2喷灌技术
喷灌节水技术也可以称之为喷洒灌溉技术,主要是借助专用设备,其中比较常见的设备有水泵、管道等,通过增加水压,或者选择一处自然落差比较大的地方,直接将水运送到指定的灌溉区域。由喷头散播出小水珠,向四周农田进行灌溉。喷灌技术系统主要是由水源工程、管道、水泵等构成。喷灌技术可以分为3种形式,每一种形式都有各自的优势与劣势,具体见表1。要想充分发挥出喷灌技术节水灌溉的优势,最重要的就是喷头组合间距。不同的组合方式,喷头间距不同,最终的控制也有比较大差别.
1.3滴灌技术
该节水灌溉技术主要是以农田自身需水量为依据,通过低压管道系统,聚集在灌水器中,然后将农田作物需要的养分一点一点的滴到农作物根部土壤中。滴灌系统是由首部枢纽、管道、滴头等构成。滴灌技术最为显著的优势就是并不需要过多的水资源,灌一次能够滴灌很长时间,便于灌溉人员把握水量,能够大大减少浪费情况。目前,滴灌技术已经融入了自动化技术,可以进行自动化管理,省时省力高效。滴灌与喷灌相比,滴灌效果更佳,节水的同时,还能够提高肥力。滴灌系统主要有两种类型:①固定式;②半固定式。
2节水措施在农田水利工程灌溉中存在的问题
农田水利工程灌溉中,正是由于节水措施的应用,灌溉节水性、高效性等显著提升,但是很多节水措施还未完全的推广使用。比如上述提及的喷灌技术、滴灌技术,都还处于推广阶段,属于示范工程,应用规模非常小,因此这些节水措施是否还需要改进,还有待进一步的观察。我国某些农田水利工程灌溉在运用节水措施时,既没有监督政策,也没有制定奖惩措施,导致节水措施应用管理分责不清,管理混乱,在一定程度上影响了节水措施的有效性。而且,管理方式过于粗放,调度运用缺乏灵活性,导致节水措施节水效率不高。我国一些农田灌溉区,由于资金运转不灵或者是重视程度不够,使得用于节水灌溉的资金非常少。虽然某些水利灌溉工程已经建设完成并投入使用,但是由于后期维护资金不足,未能进行长期的维护与保养,老化严重,导致节水灌溉效益非常低,灌溉面积也因此受到影响。节水措施在农田水利工程灌溉应用过程中,因为资金不足,使得很多节水灌溉设备质量性能比较差,对节水措施的进一步推广非常不利。农田水利工程灌溉中应用的节水设备由于长时间的缺少维护与保养,导致节水设备出现了明显老化或者是发生了损坏,严重影响了节水设备使用年限,也会直接影响到节水技术的推广效果。
3提高节水措施在农田水利工程灌溉中效率的方法
节水灌溉工程对于农田水利工程灌溉有着十分重要的意义,为此要切实解决好应用节水灌溉技术过程中所存在的问题,推动节水灌溉工程的顺利发展。
3.1做好统筹工作
农田水利工程灌溉节水措施的应用需要考虑到诸多问题,而不仅仅是简单的抗旱,提升农作物产量。因此,节水措施在农田水利工程灌溉中的应用,要做好施工全面的统筹工作,进行周密考量,规划出科学合理的节水方式,依据目前现有情况,推广最为适宜的灌溉技术。
3.2做好规划工作
节水措施的应用规划工作主要对灌溉区域地面水使用进行规划。一般情况下,地面水可以分为两种方式进行使用:①如果是灌溉区域之内的地面水,就可以采取阻拦蓄水的方式进行利用;②如果是灌溉区以外的地面水,可以采取引水系统方式进行利用。无论哪一种方法,只要做好规划工作,都能够有效地缓解灌溉区域水资源短缺的问题。
3.3提高农业节水投资力度
当前,在农业节水工程上的投资大部分通过集体集资、国家补助的方式进行。各级党政部门要将农业节水工作放到重要议程当中,树立农业节水重要性的理念,让全社会都能够给予充分的关注和保护。
3.4做好中低产田节水灌溉
中低产田在改造上已经归入到农业今后的主线当中,提高节水灌溉面积,向中低产田获取效益。做好盐碱地的用水冲盐、用水压碱以及改良土壤等,研究出更加适合的冲洗方式以及节水技术。进行节水灌溉工作时,必须要科学的引进,选择最适合当地农业发展的技术。还要设计最适合的发展规划方案,使用最科学的节水灌溉工艺,并给予中低产田改造工作高度的关注,加大中低产地节水灌溉的总面积。
4结语
综上所述,可知节水措施有很多,每一种措施都有各自的优势,也有各自的应用条件,所以技术人员在进行技术推广时,要依据现实情况,比如农作物品种,土壤类型等。相关部门要做好统筹规划工作,只有真正的让节水措施发挥价值,才能够真正的达到提升产量,降低成本的作用。
作者:谢宇 单位:黑龙江省牡丹江农垦新友谊农业经济开发有限公司
参考文献:
[1]金桂国.农业节水灌溉现状与发展对策探讨[J].黑龙江科技信息,2011(5):217-217.
[2]孟小涛,王春生.浅析农业水利灌溉模式与节水技术措施[J].中国西部科技,2009(17):32-33.
中图分类号: S274 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/ki.jlny.2017.15.020
1农田节水灌溉技术的应用
1.1喷灌技术的应用
农田节水灌溉技术中的喷灌技术,即是在压力下,依靠管道将水输送到农田,借助于喷头将水源喷射到田间,确保水源能够非常均匀的灌溉到农田中,进而有效减少水资源的消耗和浪费。选择喷灌技术灌溉农田能够确保灌溉面更加均匀,均匀度能够实现90%左右,水资源利用效率增加60%~85%,相对于地面灌溉而言能够降低至少30%的水资源使用量。如某地区过去每亩农田灌溉要消耗60~80立方米水源,但应用喷灌技术后每亩地仅消耗30~40立方米水源。喷灌技术还能够降低劳动力,其设备通常来说埋设于地下,有助于节约土地资源,让耕种面积增加7%~10%左右。
1.2微灌技g的应用
微灌是在滴灌技术的前提下进行研究发展而形成的现代化节水灌溉技术。微灌通常包含了滴灌、渗灌以及小管涌流的模式。微灌一般来说有以下组成部分:水源、输配水管网、灌水设备。微灌技术的灌水流量相对较小,实施一次灌溉会持续较长时间,灌水周期短,能够实现对灌溉水量的精准管控,将水分与养分输送到农作物根部和土壤内,对经济作物的灌溉与种植能够选择灌溉技术。微灌技术一般来说能够减少50%~80%的灌溉水量,微灌技术能够降低肥料的消耗、节省人力,肥料利用效率能够增加15%,水资源利用效率增加30%。另外,还有助于对土壤结构的优化和改善。
1.3步行式灌溉技术的应用
步行式灌溉一般来说是将农区目前已有的农业机械和电力资源作为灌溉源动力,支持相关灌溉设备,促进灌溉适应性的提高。步行式灌溉技术是节水农艺和农机技术的充分结合。步行式灌溉机械不需要配置非常复杂的设备系统,通过组装对机器实施装配,其适应性更好,便捷性较高,能够对急需地区作物实施有效灌溉。步行式灌溉技术无需进行大量修渠工程,降低了人力成本与资金成本,也提升了灌溉效率[1]。
1.4雨水集蓄利用的技术应用
雨水集蓄利用即是通过工程性手段将自然降水集中起来,如果需要灌溉则可以通过管道将收集存储的雨水输送到各个田地中。此技术不仅能够有效处理好农田灌溉问题,同时还能够补充人畜饮水,能够在季节性缺水地区进行大量推广。雨水集蓄可以在很大程度上促进种植模式的优化,防止出现水土流失问题,能够保证农业和农村经济的健康发展。
1.5输水过程的节约措施
在过去的农业生产中,常见的农田灌溉手段通常是挖土成渠,之后将水源输送到需要灌溉的农田,但是在水源输送时往往会有较多水资源因为蒸发而浪费。根据相关数据表明,现阶段农业生产过程中的灌溉渠道没有得以充分的利用,仅有50%左右的水源被应用到农田灌溉,所以必须注重水源输送环节,制定出科学有效的节水方案,从而降低农业灌溉成本。对渠道防渗来说可选择的材料种类多种多样,各个材料都能够发挥出自身独有的性能,通常应用较多的包括干砌块石、浆砌块石以及混凝土预制块等。在应用混凝土护面时,发现渠道较小的情况下可采取U型混凝土渠,这一渠道可以在很大程度上优化输水流量,让过水断面减少;渠道输水不但存在渠床渗漏的问题,在输水过程中也会产生睡眠蒸发或渠床上杂草的蒸腾,如果选择管道输水可以明显降低水资源损耗。滴灌和喷灌等技术在实施地面灌溉时应当尽可能使用低压输水管道。
2农田节水灌溉技术的发展趋势
对于农田节水灌溉技术的选择应当更加全面的考虑到各个因素,例如水源情况、地块情况、农作物类型以及灌溉计划的制定等,因此在农业生产过程中选择灌溉技术时应当做好前期调查规划,根据各个地块、土壤以及水资源情况进行全面的考量,进行更加科学的设置,才能够保证灌溉方式的合理性[2]。
因为农田节水灌溉技术自身具有较大的技术优势,未来必然会在我国农业现代化发展中得到进一步推广和普及。研究证实,农田节水灌溉技术的发展趋势一般来说表现在以下几点:一是节水灌溉技术在未来的发展中,技术含量会日益提高,同时朝着更加高科技的方向发展;二是节水灌溉技术在未来的应用过程中,其管理也会逐渐朝着更加精细化和自动化的方向靠拢;三是农作物节水灌溉技术方面不单单局限于喷灌技术,而应当朝着综合化应用发展,进而更好的降低资源消耗。总之,节水灌溉技术属于未来农业灌溉发展的重要研究课题,在农田节水灌溉技术研究工作人员的共同努力下,其必然会在较短时期内更加广泛的应用到农业生产过程中,为我国现代化农业发展和水资源的持续利用作出更多贡献。
3结语
节水灌溉技术的发展和应用是一项长期系统性的工程,它能够有效解决水资源缺乏问题,推动农业产业结构调整,提升农民收入水平。节水灌溉技术包含多种类型,各项技术都具有自身的突出优势和特点,因此要结合地区实际情况来合理选择节水灌溉技术,促进技术创新和改革,从而确保农业生产的持续健康发展。
参考文献
1工程概况
1.1靖会灌区
靖会灌区是全国大型灌区之一,始建于20世纪70年代,地处靖远县南部、会宁县北部,在靖远县城西2km的黄河右岸取水。灌区南北长约110km,东西宽约60km,海拔在1400~1950m之间,地形大体分为祖厉河二、三级阶地(川台地)和塬地两大类型,河川区南高北低,川塬地势平坦。灌区建成大中型泵站38座,小型泵站102座,装机容量63567kw,总干渠1条,干渠5条,总长度178.85km,设计流量12m3/s,加大流量14.40m3/s,总扬程529m,平均提水高度360m,设计灌溉面积2.03万hm2,灌溉二川二塬(即祖厉河川、关川、三场塬、白草塬)。
1.2白塬干渠
白塬干渠是靖会灌区最大的干渠,主要灌溉会宁县白草塬乡8个行政村,约2.25万人,干渠在靖会总干九泵前方寨社取水,干渠长13.80km,建成大中型泵站9座,小提灌泵站28座,总装机容量1.57万kw,设计灌溉面积0.40万hm2,实际灌溉面积0.43万hm2,设计提水流量2.87m3/s,总扬程387.70m。
2现状及存在的问题
2.1泵站设备老化严重,运行管理费用高白塬干渠泵站在建设时受当时历史条件、技术、资金的制约,存在着设计标准低,设备落后等先天的缺陷,加之在近三十多年的运行中,缺乏足够的维修资金,水泵老化、汽蚀、磨损严重,主机组、电气设备落后,绝缘老化损坏严重,泵站效益急剧下降,水量、能源浪费严重,运行管理费用高。
2.2压力管道沉降变形,安全隐患大白塬干渠泵站梯级多、扬程高、出水压力管道长,由于塬区黄土特性,加之管道漏水,镇、支墩大部分沉陷,压力管道逐年沉降变形,南北偏移呈S形,上下起伏呈波浪形,压力管道锈蚀严重,承插口脱节长期漏水,一泵站、三泵站压力管道,每年每季检修,伸缩节还是问题频发,二泵站压力管道由于2号镇墩沉陷严重,伸缩节顶死,管道变形打成死折,其它泵站不同程度的都存在类似问题,虽然一直在勉强运行,但压力管道震动大,危险程度高,安全生产无法保证,一旦发生事故,将会淹没泵房,损坏设备,甚至危及人身安全。
2.3泵站厂房、管理房漏水严重,无法满足正常生产、生活需求长期以来,由于灌区管理单位资金短缺,泵站厂房、管理房等生活设施得不到改造,原木屋架结构厂房屋面腐朽,长期漏水,电机和配电设施安全运行得不到保障,77间管理房,漏水严重的有30间,严重影响正常生产、生活。
2.4各泵站压闸回流严重,能耗高白塬干渠一、四、五、六各泵站,设计安装时均安装了两种不同型号的水泵设备,而二、三、七、八、九各泵站设计安装的是同一型号的机组,各泵站前三年的运行记录显示,在运行中,不同时期存在着大小不同的压闸回流现象,回流时间最长的七、八、九泵站年压闸时间占年总运行时间的70%,四泵站年回流时间占年运行总时间的50%,其它各泵站的年回流时间占年总运行时间的8%~30%,既浪费了能源,又降低了闸阀的使用寿命。
2.5支斗渠老化失修,输水能力降低白塬干渠的支斗渠,大部分是上世纪70、80年代加援项目投资建设的,经过三十多年的运行,地形沉陷变形,没有统一规划维修,加之70%的支斗渠所控制的面积大、用户多,在出现问题时,各用户的维修仅限于自身目前的灌溉,缺乏统筹规划,长远计划,地形沉陷加盲目维修使输水能力逐年下降,已调查的白塬干渠26条支斗渠从1998年到2011年输水能力普遍下降了13%,最小的下降了8%,最大的下降了27%。
2.6种植结构与方式的变化,对灌溉管理造成新的压力白塬干渠上世纪80、90年代的作物种植基本上是单一的三大类,小麦、豌豆、玉米,灌水次数是夏灌3次,秋冬灌各1次。进入21世纪,由于农产品市场供需的变化及农业效益的提高,农村种植结构的变化,从种植的品种、方式及灌溉模式都呈多样性,种植品种增加了经济作物大豆、葵花和小熟洋芋等,方式上从原来传统的单一种植发展为套种,增加的经济作物灌溉需求次数多、灌溉期长,灌溉模式从原来的大水间歇灌溉,变成了现在的小水长期灌溉,总用水量增加了,灌区水管单位的调度运行记录显示,白塬干渠从1998年年灌水次数是5次,年总用水量是1420万m3,发展到2011年年灌溉次数是8次,年总用水量1820万m3。用水量逐年增加,给灌溉管理造成了新的压力。
2.7农田灌溉面积逐年增加,泵站提水能力有待提高在国家重视“三农”,大力扶贫的情况下,会宁县在白塬干渠末端增设了延长段,平田整地增加灌溉农田约0.04万hm2;随着农民对农业生产和农田灌溉重视程度的提高,恢复了大部分已弃灌的农田,并将有条件灌溉,投资又少的旱地发展成水地,灌区水管单位统计的白塬干渠灌溉农田数据是2001年为0.39万hm2,2011为0.43万hm2,随着农田灌溉面积扩大,泵站提水能力有待提高。
3运行管理优化对策
3.1加快实施大型泵站更新改造工程,解决灌区泵站系统设备靖会灌区大型泵站更新改造项目,已由政府部门批复,白塬干渠泵站的更型改造正在初步设计阶段,灌区管理单位将按设计方案实施。泵站更新改造后,泵站设备老化、压力管道沉降变形、泵站厂房漏水等问题将会全部解决;自动化监测设施、测流设施、现代化管理设施将会得到应用。
3.2优化泵站机组运行方案,节能降耗充分了解泵站所有机组的运行状态,根据各级间需水量及前池水位情况,对各泵站需开启的水泵台号和运行时间进行优化组合,确定几种运行方案,再应用计算机模拟技术,选择泵站机组最佳运行方案,减少泵站压闸回流,节能降耗。
3.3运用计算机和自动化装置,降低管理费用运用计算机和自动化装置对泵站机组和电器设备、压力管道的工作状态进行监测,一方面能准确迅速采集运行参数、准确报警异常情况、捕捉事故管段,以便做好预防,保证动作及时准确,减少人工,延长设备寿命;另一方面运行管理人员可以通过计算机记录存储功能,对所有设备的技术状态准确了解,制定方便合理的应急预案,以便及时调节运行不良的机组和日常维修,使所有设备处于良好的技术状态,降低管理费用。
3.4应用科学的灌溉管理技术,优化调度运行方案
调度运行方案的主要内容是调、配水计划,调、配计划的优化是灌溉管理的中心环节,其原则是在整个运行过程中产生的管理费用最小化,且程序简单,操作方便,用户容易接受。调、配水计划受气象因素、作物因素及渠系工作状态的影响,大部分预先编好的计划与实际灌溉需求不相符,在运行过程中随时要利用计算机根据灌溉需求和气象信息,进行分析处理,优化调度运行方案。
3.5加大支斗渠改造投资,提高输水能力白塬干渠支斗渠总长412kg,近年来政府一直投资改造,但进度缓慢,到2011年才改造了不足20%,由于灌区用户缺乏维修改造资金,农民收入低,投入改造和建设的资金十分有限,迫切需要国家和各级政府给予大力扶持改造,提高输水能力。
引言
水是人们日常生活与生产中不可缺少的重要资源,我国的人口数量较多,人均淡水量低于世界人均淡水量,我国淡水资源相对缺乏,而实施水资源的利用及开发有利于缓解这种局面。必须要更加有效地运用农用水资源综合技术体系里的节水技术,才是农业节水技术体系之根本。我国的当前农业灌溉方式属于水资源节约利用的典型案例,实施水资源优化配置,同时进行科学有效的地灌溉,是现如今农田灌溉工程中最急于解决的重要问题。
1 农田水利灌溉技术分析
1.1 滴灌技术
滴灌技术即指的是经由低压管道系统及设置在毛管下的灌水器,把农作物所需要的养分以及水一点点缓慢且平均地依照作物的自身需水量滴落在作物的根部。滴灌系统主要由首部枢纽、水源工程、滴头以及各级配水管道四个部分组成。动力设备与加压设备则主要有柴油机、水泵、电动机或其他一些机械。由毛管向滴水器中滴水是一整套滴灌系统的核心部分。除此之外,滴灌还可以以全自动化的方式实现管理,相比较喷灌,滴灌更加具有增产及节水的效果,并且还能提升一倍以上的肥效。且滴灌系统分别有半固定及固定式这两种。
1.2 喷灌技术
喷灌技术即指的就是将水喷射到高空,然后因重力的作用使水被分散,得以均匀地喷洒到农作物上。所以,在选择采用农业节水灌溉措施类型的过程中,也需要进行对喷灌技术的分析及研究,尽量做到节水灌溉。
1.3 渠道防渗技术
渠道是我国农田灌溉的主要输水方式之一。按照防渗材料进行划分,渠道防渗可分为砖块衬砌、砼衬砌、浆砌石衬砌、塑料膜防渗、土料施压、沥青护面防渗以及三合土护面等。渠道防渗节水的特点主要在于:一方面,可以减少渠道水输送时造成的水渗漏情况,有效的节约了水资源使用,提高了渠系水利用系数;另一方面,还可以增加水在输送过程中的安全保障,更好的增加渠道的抗冲击能力,使渠道的水资源输送能力明显提高。但这种输水方式会出现渗漏,从而致使一半甚至是六成以上的水量流失。因此,渠道防渗漏长期以来都是我国节水灌溉的关键技术措施。
2 农业水利灌溉存在问题的分析
长久以来,我国在农业水利灌溉上都存在着一些问题,致使农田灌溉节水的效果较差。
2.1 人们的节水灌溉意识还不够
目前,我国农田水利灌溉主要还是采用传统的沟畦灌、渠灌等灌溉方式。而且,由于节水灌溉工程技术与相关设备的推广宣传程度还不够高,群众对喷灌、滴灌、小管出流等节水灌溉方式还不是很了解,因此,当前的农业节水灌溉技术的应用还不是很广泛,其被应用的范围相对较小,主要以经济农作物为主。
2.2 节水灌溉工程建设标准偏低
目前,我国大多数地方在建设节水灌溉工程时应用的设备质量差别较大,部分工程实施时所选的设备不相配套,渠系建筑物配套不完善,标准化与系统化程度不高,而且维修服务较差。大多数的节水工程设备都是由于质量上存在问题,或是维修不及时,加之群众保护意识较差,建成的节水工程经常遭到人为破坏,从而导致工程使用寿命被缩短。并使节水灌溉技术宣传及推广受到影响。
2.3 资金投入不够
在那些已建设完成的节水灌溉工程中,在实施维护时,所投入的资金较少,这也就导致节水灌溉工程年久失修,灌溉的面积及灌溉效益不断缩减。同时在建设新的节水灌溉工程时,由于资金匮乏,特别是地方配套资金很难真正落实,这些因素也导致工程发展规模较小,发展速度提升非常缓慢。
3 提高农田水利灌溉节水有效措施
3.1 耕作及工程措施
首先,必须要做好农田深耕平整与深松工作,推广及宣传地膜栽培以及塑料薄膜覆盖,对作物种植结构及耕作技术进行完善,推广秸杆还田,做好耕地水土保持工作。这样,不仅可以减少农田的水分蒸发,还可以更加有效的提高各类农作物的产量,从而推动节水型农业的发展与进步。其次,还能够做好节水灌溉工程的机电井、配套设施、地面灌溉以及渠道衬砌等设施的建设,改变落后的传统的灌溉方式,提高农田水利灌溉的效率,并提高农田灌溉水灌溉保证率及灌溉的利用率。
3.2 新型技术措施
3.2.1 低压管道输水技术的应用
如今,在发达国家的通常采用低压管这种方式对农田进行灌溉,推广比较快的有我国的华北平原及陕西关中平原的井灌区。它是一种用低压管道代替明渠来进行输水灌溉的一种节水形式,利用管道分水口进行分水,把水分输送到农田,直接向沟、畦输水。这种输水方式能有效地实现节水灌溉,减少水的渗漏和蒸发损失。与渠道输水方式相比较,这种灌溉方式能够使输水过程中水的损失减少到最低。但管道必须要进行定期的更换与维护,所投入的后期运行成本较高。
3.2.2 高效新型的节水灌溉技术的应用
伴随着我农业科技的不断发展,一些经济条件好的地方都已开始了对新产品及新技术的引进,例如智能技术、生物技术、信息技术的使用,这些都能够很大程度提高灌溉效率。如有的地方已经引入了GIS、GPS等现代技术,以便于能够及时获得农作物的生长信息,并对获得的信息进行整理及分析,最后再依据农作物的生长所需环境进行节水灌溉。除了信息技术之外,只要是在生物技术的基础上建立的调控节水灌溉技术,都能够依据不同农作物的生理特征来进行适时、适量灌溉,防止农作物过度生长,使农作物的品质得以提升,从而更加高效的实现节水目标。
3.3 管理措施
首先,对作物的生长状况进行精细管理,将有限的灌溉用水,在作物的生育期进行最优分配,增加水资源的有效利用效率,最大限度地减少水资源浪费的情况。其次,应用先进的信息管理技术,灌溉水源的含沙量、水位、流量等数据参数进行技术采集与整理,再与自动化系统的数据分析处理功能相结合,汇编出最合理的调水方案;同时,对水泵的数量及水源各闸门的开度实行控制与管理,达到自动化检测控制的目的,保障灌溉水的有效利用。最后,按照农田作物真实的分布状况及灌溉地段输配水渠道的相关参数,依据作物成长的需水量及水源的供水量,对农田的灌溉用水进行最优化配置,以确保灌溉用水能够合理调配,争取以最小灌溉水量,得到最大的农作物增产值。
4 结语
实质上,在农田水利建设中,节水灌溉技术的应用即是指对土壤水、地下水、地表水以及包括可以利用的任何废水等水资源实行有效合理的利用开发,以达到水资源有效节约使用的目的;同时我们一定要真正认识到对农田进行节水灌溉的重要性,并且依照当地实际情况,选择使用合理有效的方法,尽量提高水之源的利用率。
参考文献:
2建设高效节水灌溉示范工程
建设高效节水灌溉示范工程,有利于带动整体水利工程项目建设的健康发展。在实际的建设过程中,要特别突出高效节水灌溉的主要特点,对各项主要指标进行严格的控制,实行农业连片或分区,促进农业增产和农民增收,促进生态环境的良好发展,实现经济效益和生态效益的完美结合,成为现代化的高效节水灌溉示范工程。这就需要在建设高效节水灌溉示范工程时,要进行合理、科学地选址,主要遵循以下比较重要的原则:对不能进行自流灌溉的地面高低不平并且严重缺水的地区,对经济比较发达的地区,并且种植的农作物一般是经济作物的地区,对当地干部和群众的思想相对来说比较先进、对高效节水灌溉工程建设积极支持的地区,对社会治安整体状况较好的地区等有优势的地对进行优先选择。在这些地区建设高效节水灌溉示范工程能够加快建设速度,提高建设的整体效果,对周边地区起到积极的带动作用。
3积极引进先进的高效节水灌溉技术
实现高效节水灌溉,技术是关键。因此,要积极引进先进的高效节水灌溉技术,有效提高高效节水灌溉效率。要努力加强节约用水的灌溉工程技术、灌溉用水资源的优化调配技术等传统的高效节水灌溉技术,还要积极引入先进的高效节水灌溉技术。目前,新型的高效节水灌溉技术已经得到了广泛的应用,主要有以下几种形式:
3.1根据生物技术研究而成的比较方便的调控灌溉技术
这个技术主要是通过对农作物生理特征的认真研究,发现农作物的主要生理周期,让农作物逐步适应在特定的生理期内进行亏水生长,进而控制农作物的疯涨,改良农作物的品质,同时实现高效节水和增加经济效益的最终目的。
3.2利用3S技术研究而成的高效节水灌溉技术
全球卫星定位系统,简称GPS、地理信息系统,简称GIS、遥感技术,简称RS,也就是通常所说的3S技术,利用这些现代技术研究而成的高效节水灌溉技术。利用3S技术,可以对农作物生长的各种信息进行准确的掌握,并利用计算机对这些信息进行详细的分析,通过分析得出农作物在某个阶段最适合进行灌溉,从而实现高效节水的目的。
3.3结合微电子及信息技术、自动化技术和智能化技术和生物学
将微电子及信息技术、自动化技术和智能化技术和生物学进行有效的结合,建立的高效节水灌溉技术。通过全程控制植物的生长和实时监测农作物内的水分,以及土壤水分,然后经过计算机的精密分析,实施变量灌溉,实现高效节水的目的。
3.4重视并加强对高效节水灌溉工程的管理
这就要求建立健全高效节水灌溉工程管理制度,村组和乡镇协助进行管理,将高效节水灌溉工程的管理切实落实到实处,落实到相关的责任人。只有这样,才能使高效节水灌溉工程发挥其最大的作用,并促使其长期发挥积极作用。
1灌区概况
1.1农田灌溉概况
安吉县地处浙江西北部,北依天目山,面向沪宁杭,下辖15个乡镇街道,总面积1886km2。根据有关文献资料显示:2015年安吉县耕地有效灌溉面积23017hm2,实际灌溉面积20253hm2。农作物播种面积总计40311hm2,其中粮食作物面积25458hm2,占播种总面积63.15%。现有灌区932处,无大型灌区,全县中型灌区:667hm2(1万亩)~3333hm2(5万亩)的中型灌区4个,有效灌溉面积5497hm2,3333hm2(5万亩)~10000hm2(15万亩)的中型灌区1个,有效灌溉面积6733hm2,667hm2以下的小型灌区有927个,有效灌溉面积10786hm2[1](见表1)。全县主要耗水农作物为单季稻,其他还有油菜、蔬菜等经济作物种类,全县农田灌溉用水量为9973.75万m3。
1.2不同规模与水源类型灌区情况
按灌区规模分,安吉县无大型灌区,全县中型灌区共5个其中4个为自流引水灌区,1个为提水灌区,其中667hm2≤A中型<3333hm2档次的自流灌区3个,提水灌区1个;3333hm2≤A中型<10000hm2档次的自流灌区1个,全县小型灌区共927个,其中小型提水灌区126个,小型自流灌区801个。安吉县不同规模与水源类型灌区情况见表2。
2样点灌区选择及代表性分析
2.1样点灌区选择
根据浙江省农田灌溉用水有效利用系数分析技术指南(以下简称技术指南)及有关规范,采用配额抽样法按照不同的灌溉规模、灌溉水源、工程设施状况与管理水平等因素进行选择。为了测算分析得到的灌溉水有效利用系数具有可比性,2015年度的测算选择样点灌区延续2014年,且样点灌区未发生变化,选用的样点灌区6个,其中中型灌区2个:赋石水库灌区、大河口水库灌区;小型灌区4个:黄水塘水库灌区、大堰冲水库灌区、红卫机埠灌区和虎尾灌区。
2.2数量分布代表性分析
安吉县样点灌区共6个,占全县灌区数量总数的0.64%。其中大型灌区0个,中型灌区2个,占相应档次灌区数量的40.00%,满足省级对各个中型档次样点灌区的数量不应少于该区域相应档次灌区总数的5.00%;小型灌区4个,其中提水灌区2个,自流灌区2个,占全县小型灌区数量的0.43%。
2.3空间分布代表性分析
选取的6个样点灌区,有效灌溉面积7823hm2,占全县有效灌溉面积的41.53%,中型667hm2≤A中型<3333hm2样点灌区1个,有效灌溉面积939hm2,占全县中型灌区有效灌溉面积的7.67%。中型3333hm2≤A中型<10000hm2样点灌区1个,有效灌溉面积673hm2,占全县中型灌区有效灌溉面积的55.05%;小型灌区4个,有效灌溉面积151hm2,占全县小型灌区有效灌溉面积1.40%,满足规定1.00%需求。全县地形地貌以山地丘陵和平原为主,样点灌区的地形地貌也有山区、丘陵和平原,其规模及区域上分布比较均匀,具有一定的代表性,为灌溉水利用系数测算工作的有效开展提高了保障。
2.4合理性分析
样点灌区的基础设施基本能保障测算分析工作的开展,同时配备了专门的量水设施,保证及时方便、可靠的获取测算分析基本数据;水源条件多样,选取的样点灌区也代表了不同的水源情况,如单一水源的大河口灌区、大堰冲灌区,有水源情况复杂的赋石灌区;管理水平高低不一,如大河口水库灌区属于县水利局管理,赋石灌区由赋石渠道管理处负责管理,其他小型灌区由所在行政村管理;地形地貌也基本上代表了安吉县以山地丘陵以及平原为主的地形地貌特点,从以上4个方面分析选取的样点灌区是合理的。
2.5灌溉水代表年分析
根据调查统计,一般4—10月为安吉县农作物的主要灌溉期,全县灌溉期多年平均降雨量为1059.6mm,2015年全县灌溉期降雨量为1130.5mm,根据多年水位频率分析,安吉县水文频率为45%左右,属于平水年偏丰。2015年降雨主要集中在5—9月,属于农作物的主要灌溉期(4—10月),对今年灌溉产生较大影响(灌溉用水量较少)。
3典型田块选择及量水方案选定
典型田块选择需满足作物单一、进出水口单一、作物种类、灌溉方式、畦田规格、地形、土地平整程度、土壤类型、灌溉制度与方法、地下水埋深等方面的代表性,并且满足不同类型样点灌区田块数量和面积要求。样点作物确定:根据6个样点灌区当年实际作物种植情况统计,确定作物种植面积比重较大(10%)的作物为该样点灌区主要耗水作物,考虑在湖州市全市典型田块测量资料共享原则,根据安吉县种植结构现状及作物耗水情况,选择4种样点作物,分别是单季水稻、油菜、果用瓜和蔬菜。量水方案选定:安吉县选定的典型田块6个,2015年主要对已选定的6处典型田块工程设施进行维护。根据安吉县灌区情况,典型田块对应的末级渠道相对规整,有一定的直线段,且有跌坎,保证修建设施后不出现淹没流,采用修建量水槛进行量水,结合现场考察情况,最终确定安吉县典型田块量水方案。典型田块及配套量水设施选定情况见表3。
4样点灌区灌溉水有效利用系数测算分析
采用“首尾测算分析法”测算灌溉水有效利用系数。即直接用灌入田间可被作物吸收利用的水利(净灌溉用水量)与灌区从水源取用的灌溉总水量(毛灌溉用水量)的比值来计算灌区灌溉水有效利用系数,
4.1典型田块年平均净灌溉用水量确定
典型田块净灌溉用水量的确定方法主要有:直接量测法和观测分析法2种方法。直接量测法影响因素多不容易掌握,需要的人力物力也较多,考虑实际推荐使用观测分析法确定典型田块年平均灌溉用水量。(1)典型田块年平均灌溉用水量w田的测算:采用在典型田块的末级渠道安装量水设施,通过观测得到田间的实际灌溉水量(1)式中:w田为典型田块某种作物年平均灌溉用水量,m3/hm2;W毛i为年内某次典型末级渠道灌溉用水量观测值,m3;W渠损i为年内某次末级渠道量水处至田间进水口渠道损失水量,m;A田为典型田块灌溉面积,hm2。(2)典型田块年净灌溉定额M的确定:主要是依据水量平衡原理计算典型田块某种作物当年净灌溉定额M,部分根据当年灌区水文年型采用《浙江省农业用水定额》标准相关作物经灌溉定额内插得到作物净灌溉定额M。(3)典型田块亩均净灌溉用水量w田净的确定:在获得典型田块的净灌溉定额M和年平均灌溉用水量w田后,将二者进行比较。当k×w田≥M时,灌水充分,w田=M;当k×w田<M时,灌水不充分,w田=k×w田,其中k为折算系数,主要反映灌溉管理情况和量水精度等,根据安吉县具体情况,对于旱作物,k可以取0.80~0.90;对于水稻,k可取0.80~0.95。样点灌区典型田块量水情况见表4.
4.2样点灌区净灌溉用水量确定
根据观测和分析得出作物年亩均净灌溉用水量w田净k,计算样点灌区年净灌溉用水量,计算公式:
4.3样点灌区毛灌溉用水量确定
测算各样点灌区的毛灌溉用水量,在全面调查安吉县各样点灌区的不同水源情况和数量基础上,依照主要水源的灌溉水量以样点灌区渠首安装量水设施量测,其他水源根据径流系数法、复蓄次数法、其他水源灌溉水量比例法来确定,综合主要水源和其他灌溉水量得到样点灌区毛灌溉用水量。
4.4样点灌区灌溉水有效利用系数测算
2015年安吉县样点灌区灌溉水利用系数测算方法采用“首尾测算法”。通过优化比选,基本完成了全县样点灌区毛灌溉水量和典型田块用水量的量水方案以及相关设施的建设,并进行观测。根据样点灌区确定的净灌溉用水量和毛灌溉用水量计算样点灌区水利用系数。
5全县灌溉水有效利用系数测算分析
全县灌溉水有效利用系数是指全县年净灌溉用水量与年毛灌溉用水量的比值。在已知各规模与类型灌区灌溉水有效利用系数和年毛灌溉用水量的情况下,全县灌溉水有效利用系数按式(5)计算6结论和建议(1)通过测算分析,安吉县2015年灌溉水有效利用系数为0.6240,较2014年0.6130提升了0.0110,主要是2015年建立健全了系数测算网络,加强了灌区灌溉用水管理,提高了灌溉水的利用率。(2)2015年度继续加大了节水灌溉投资力度,全县农建系统完成投资比2014年增加了16.7%,提升了全县节水灌溉面积,固定式喷微灌设施的灌溉水平,进一步改善了水利工程基础设施,在农田灌溉方面发挥了一定的效益。(3)加强样点灌区和典型田块设施建设,严格控制进出水口,避免未经计量的水源进入测点,避免出现边灌边排现象;加强群众对试验点的保护意识,避免对观测设施造成人为破坏;加强观测人员培训工作,规范观测台账,确保数据完整、可靠和准确。(4)逐步升级优化量水设施,提高测算精度,普及便捷、准确的量测仪器进行自动化监测。改善观测设施与条件,实现灌溉水有效利用系数观测的信息化和自动化。
参考文献:
[1]安吉县水利志编纂委员会.安吉县水利志[M].北京:方志出版社.2005.
农田水利在我国农村经济发展中具有非常重要的作用,而高效节水灌溉则是农田水利工程建设的重要内容,但目前,节水灌溉工程还存在着这样或那样的问题,严重阻碍了高效节水灌溉的有效开展。因此,要理清农田水利工程高效节水灌溉发展思路,促进农村经济的快速健康发展。
1.节水灌溉工程中存在的各种问题
设计人员在设计节水灌溉工程时,没有对工程项目内的土壤、种植结构、水质情况等进行认真的勘察,主要是依赖以往的资料和自己的经验进行设计,导致设计中有很多不合理的地方。而节水灌溉工程一旦建成并投入使用,在很长一段时间内没有相关人员进行管理和维护,以至于很多节水灌溉工程不能正常使用,造成资源的极大浪费,主要原因是节水灌溉工程没有明确的产权归属,缺乏足够的配套资金和有效的管理方法。节水灌溉工程内的种植结构也存在着严重不合理现象,主要还是以春种玉米秋种小麦的传统种植方式为主,缺乏相应的高效农业,即使有,覆盖面积也比较少,使农田水利工程高效节水灌溉不能发挥应有的作用,不利于促进农业的增长和农民的增收,进而影响了整个灌溉区的经济收入。
2.农田水利工程高效节水灌溉具体发展思路
2.1合理优化水资源配置,促进农业健康发展
我国水资源相对来说比较贫乏,所以,设计人员在进行水利工程项目设计时,要了解当地的水资源分布情况,合理优化水资源配置,促进农业的健康发展。在建设高效节水灌溉工程时,要特别注意保护当地的生态环境,树立农田水利可持续发展的基本建设思路,促使生产、生活和生态用水这样才能得到合理、科学地统筹,这就需要相关部门在建设水利工程时要积极进行有效的环境监测和环境评估。在水资源的具体分配上,要始终坚持对总量进行有效控制,对配额进行有效管理的主要原则,使每一个用水单位的农田灌溉用水量和每一个灌区的农田灌溉用水量非常明确和具体。并努力让各用水单位和各灌溉区进行有效的管理,让他们树立节约用水的意识,将有限的水资源科学地运用到每一个最需要利用的地方,实现高效用水的最终目的,促进农业快速、健康和可持续发展,进而促进当地的经济发展。
2.2建设高效节水灌溉示范工程
建设高效节水灌溉示范工程,有利于带动整体水利工程项目建设的健康发展。在实际的建设过程中,要特别突出高效节水灌溉的主要特点,对各项主要指标进行严格的控制,实行农业连片或分区,促进农业增产和农民增收,促进生态环境的良好发展,实现经济效益和生态效益的完美结合,成为现代化的高效节水灌溉示范工程。这就需要在建设高效节水灌溉示范工程时,要进行合理、科学地选址,主要遵循以下比较重要的原则:对不能进行自流灌溉的地面高低不平并且严重缺水的地区,对经济比较发达的地区,并且种植的农作物一般是经济作物的地区,对当地干部和群众的思想相对来说比较先进、对高效节水灌溉工程建设积极支持的地区,对社会治安整体状况较好的地区等有优势的地对进行优先选择。在这些地区建设高效节水灌溉示范工程能够加快建设速度,提高建设的整体效果,对周边地区起到积极的带动作用。
2.3积极引进先进的高效节水灌溉技术
实现高效节水灌溉,技术是关键。因此,要积极引进先进的高效节水灌溉技术,有效提高高效节水灌溉效率。要努力加强节约用水的灌溉工程技术、灌溉用水资源的优化调配技术等传统的高效节水灌溉技术,还要积极引入先进的高效节水灌溉技术。目前,新型的高效节水灌溉技术已经得到了广泛的应用,主要有以下几种形式:
2.3.1根据生物技术研究而成的比较方便的调控灌溉技术
这个技术主要是通过对农作物生理特征的认真研究,发现农作物的主要生理周期,让农作物逐步适应在特定的生理期内进行亏水生长,进而控制农作物的疯涨,改良农作物的品质,同时实现高效节水和增加经济效益的最终目的。
2.3.2利用3S技术研究而成的高效节水灌溉技术
全球卫星定位系统,简称GPS、地理信息系统,简称GIS、遥感技术,简称RS,也就是通常所说的3S技术,利用这些现代技术研究而成的高效节水灌溉技术。利用3S技术,可以对农作物生长的各种信息进行准确的掌握,并利用计算机对这些信息进行详细的分析,通过分析得出农作物在某个阶段最适合进行灌溉,从而实现高效节水的目的。
2.3.3 结合微电子及信息技术、自动化技术和智能化技术和生物学
将微电子及信息技术、自动化技术和智能化技术和生物学进行有效的结合,建立的高效节水灌溉技术。通过全程控制植物的生长和实时监测农作物内的水分,以及土壤水分,然后经过计算机的精密分析,实施变量灌溉,实现高效节水的目的。
2.3.4重视并加强对高效节水灌溉工程的管理
这就要求建立健全高效节水灌溉工程管理制度,村组和乡镇协助进行管理,将高效节水灌溉工程的管理切实落实到实处,落实到相关的责任人。只有这样,才能使高效节水灌溉工程发挥其最大的作用,并促使其长期发挥积极作用。
3.结语
水资源紧缺是制约社会经济发展的关键性因素。它不仅关系到国家粮食安全、生态安全,而且关乎到国家安全。农业是我国的用水大户,其用水量约占全社会总用水量的 70%以上, 但其平均利用率只有40%左右。通过发展节水灌溉,在减少灌溉用水量的前提下满足灌溉需要,同时把节约出来的水量用于城市生活、工业生产和生态用水,以水资源的可持续利用促进经济社会的可持续发展。[科]
【参考文献】
[1]王玉娟,吴欢欢.新形势下农田水利节水灌溉发展探讨[J].河南水利与南水北调,2013(09).