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节水灌溉论文范文1
我国发展节水灌溉技术的历史几乎与我国近代灌溉的历史一样长，因为只要灌溉就应当考虑节水，在早期的泾惠渠、渭惠渠和洛惠渠等老灌区就在优化地面灌溉技术要素方面作了许多有益的探索，取得了一些宝贵的经验。在二十世纪六、七十年代浙江一带就开始推广三合土和混凝土地下渠道。二十世纪五十年代就有部分地区开始进行喷灌的研究和试点。到二十世纪七十年代喷灌技术受到普遍的重视，相继召开了几次全国性的技术研讨和推广的大会，不管在交流技术经验，还在是造舆论方面都起到了很好的作用。到1977年全国喷灌面积已达290万亩。水利和中科院，一机部等部委紧密配合组织广大科技人员成立联合设计组在喷灌机具研制，田间对比试验，喷灌系统设计方法，区划等方面作了大量的科研工作，到了二十世纪八十年代可以说在喷灌方面我国已经具备了自己的一整套设备和技术，为喷灌的大面积推广创造了条件。从而使得现在全国喷灌面积达到一千三百万亩左右。在这过程中喷灌的发展也出现了两次低潮，一次是由于初期机具不过关从而挫伤了群众的积极性造成的，一次是由于农业生产体制的变化，而早期喷灌技术一时无法适应造成的。而滴灌技术是从1974年从墨西哥引进三套滴灌设备开始的。我国科技人员吸收了国外的先进经验，研制出了一整套适合我国使用的滴灌和微喷灌设备，现在全国微灌面积已达几十万亩。由于塑料工业的发展，到二十世纪八十年代地下输水技术又得到了新生，发展成为低压管道输水灌溉技术，主要采用低压塑料管输水，也还有用素砼管等其他低压管输水，据1993年不完全统计，全国推广面积超过333万公顷。至于渠道防渗技术的发展更有悠久的历史，它是随着灌溉规模的发展和新型材料的产生而不断更新发展的．近几年来，各级领导对节水灌溉日益重视，各种新闻媒体也大大加强了节水灌溉的宣传力度，一个大力发展节水灌溉的新已形成。这一次热潮的特点是：不是单一地发展某一种节水灌溉技术，而是各种节水灌溉技术一齐上。
现在我国采用过的和正在研究或推广使用的节水灌溉技术有数十种之多。各种技术都各有利弊，各有不同的适用条件。只不过有些技术成熟一些，有些技术还有待进一步研究，有些技术优点更多些，适用范围更广些，而有些技术稍逊而已。节水灌溉技术大致可分为灌水方法、输水方法、灌溉制度和田间辅助措施等四大类别。
一、节水灌水方法灌水方法即田间配水方法，就是如何将已送到田头的灌溉水均匀地分布到作物根系活动层中去。按灌溉水是通过何种途径进入根系活动层，灌水方法可分为地面灌溉、喷灌，微灌和地下灌溉。
(一)地面灌溉地面灌溉是古老的传统的灌水方法，一般说来它是作为比较是否节水的基点。但是地面灌溉技术也在不断发展不断完善，所以最近也有许多比传统地面灌溉技术更节水的方法。
1．灌水技术要素的优化灌水技术要素指沟、畦规格、入畦(沟)流量，改水成数。这些灌水技术要素的合理的组合就会得到节水的效果，一般经验表明对沟灌和畦灌采用较小的畦、沟尺寸，就可以大大提高灌溉均匀度和灌水效率，即常说的小畦短沟畦。至于沟畦尺寸多大为宜，则因不同地形与土质而异，各地要通过试验来确定。
2．新的沟畦灌水工具传统的沟畦灌水是用人工从配水渠开口放水入沟畦，这样既不准确又不方便，而且常因放水口渗漏造成水的田间损失，国外早巳采用虹吸管(用于明渠输水的情况)或闸门孔管(用于管道输水的情况)放水，我国已做了一些试验，证明可提高田间水利用率5—10％，但目前有关的工具尚未批量生产，而且农民也不习惯，推广还有待时日
3．波涌灌溉近代国外又研究出波涌(沟)畦灌或称间歇沟(畦)灌，就是放入沟(畦)的流量是间歇的，向田间放一段时间(几分钟或几十分钟)的水然后停止放水一段时间(几分钟或几十分钟)，如此反复，这样可以使沿沟(畦)长度方向的水量分布更加均匀。田间水利用系数可达80％一90％。是一种有希望的节水灌溉方法。我国90年代初开始有一些单位对此作了研究与试点，不过为了达到间歇放水的目的在田间就要布置可控制间歇放水的装置(有机械阀和电子控制阀两种)。要生产出工作可靠，价格低廉的间歇放水装置是推广本技术的关键。
4．尾水回收系统在土壤入渗速度较小时，每条沟的入流量大一些容易灌得均匀一些，但是往往使得水已流到沟尾时，沟首还没有灌够，这样就不可避免地造成沟尾泄水，如将泄水排掉就会浪费灌溉用水，如果此时在沟尾安装集水系统把泄水收集起来用于更低地块的灌溉，或用水泵抽到高处重新灌溉。这也是一种节水的措施。但我国目前还很少采用。
5．膜上灌(又称膜孔灌)在地膜上做成沟状，水就在膜上流动，到作物长出孔处才渗入土地，这样灌水效率高，一般可节水25—35％；增产15—20％，又不要专门的设施。全国现有地膜种植面积近533万公顷。因此，此法很有推广前途，1993年仅新疆就推广了24．7万公顷，今后应加强相关农机具与农艺的配套与完善。在采用地膜的田块上积极推广
(二)喷灌喷灌是通过空中进行配水，由于需要压力所以常用压力管道输水。一般说来，其明显的优点是灌水均匀，少占耕地，节省人力，对地形的适应性强等，主要缺点是受风影响大，设备投资高等，经过20多年的努力，现在我国已有喷灌面积80多万公顷。喷灌系统的形式很多，其优缺点也就有很大差别。在我国用得较多的有以下几种：
1．固定管道式喷灌干支管都埋在地下(也有的把支管铺在地面，但在整个灌溉季节都不移动)，这样管理更省人力，可靠性高，使用寿命长，只是设备投资很高，目前使用塑料管道的系统单位造价也有800—1200元／亩之间。有的甚至达到1500元／亩。
2．半移动式管道喷灌干管固定，支管移动，这样可大大减少支管用量，从而使得亩投资仅为固定式的50—70％，但是移动支管需要较多人力，并且如管理不善，支管容易损坏。近明了以下一些由机械移动支管的方式，可以部分克服这一缺点。
3．滚移式喷灌支管是将喷灌支管(一般为金属管)用法兰连成一个整体，每隔一定距离以支管为轴安装一个大轮子。在移动支管时用一个小动力机推动，使支管滚到下一个喷位。每根支管最长可达400mm，这种机型我国已有产品，适用于矮杆作物(如蔬菜、小麦等)要求地形比较平坦。
4．时针式喷灌机（又称圆形喷灌机）是将支管支撑在高2～3米的支架上，全长可达400m，支架可以自己行走，支管的一端固定在水源处，整个支管就绕中心点绕行，象时针一样，边走边灌，可以使用低压喷头，灌溉质量好，自动化程度很高。我国已有产品，在华北和东北已有一定的使用经验，适用于大面积的平原(或浅丘区)，要求灌区内没有任何高的障碍(如电杆、树木等)。其缺点是只能灌溉圆形的面积，边角要想法用其他方法补灌。此机在美国应用广泛，也值得我国大平原地区大规模农场推广。
5．大型平移喷灌机为了克服时针式喷灌机只能灌圆形面积的缺点，近代在时针式喷灌机的基础上研制出可使支管作平行移动的喷灌系统。这样灌溉的面积就成矩形的。但其缺点是当机组行走到田头时，要专门牵引到原来出发地点，才能进行第二次灌溉。而且平移的准直技术要求高。因此，没有时针式喷灌机使用的那么广泛，我国也已有产品。其适于推广的范围与时针式喷灌机相仿。
6.绞盘式喷灌机用软管给一个大喷头供水，软管盘在一个大绞盘上。灌溉时逐渐将软管收卷在绞盘上，喷头边走边喷，灌溉一个宽为两倍射程的矩形田块。这种系统，田间工程少，机械设备比时针式简单，从而造价也低一些，工作可靠性高一些。但一般要采用中高压喷头，能耗较高．适合于灌溉粗壮的作物(如玉米、甘蔗等)。也要求地形比较平坦，地面坡度不能太大，在一个喷头工作的范围内最好是一面坡。该机型我国也已有系列产品，桁架式绞盘机可采用低压喷头。
7．中、小型喷灌机这是我国在二十世纪七十年代用得最多的一种喷灌模式，常见的的形式是配有1—8个喷头，用水龙带连接到装有水泵和动力机(多为柴油机与电动机)的小车上，动力功率为3～12马力居多。使用灵活，亩投资约为固定管道式的20～60％，移动费劳力大，管理要求高近年来，发展的规模，似有降低的趋势，只适用于中小型的农场和田块。但投资较低，使用灵活机动，以上各种喷灌溉形式各有利弊，各自适合于不同的条件，因此只能因地制宜地决策选用
(三)滴灌这是用小塑料管将灌溉水直接送到每棵作物根部的附近，水由滴头慢慢滴出，是一种精密的灌溉方法，只有需要水的地方才灌水，可真正做到只灌作物而不是灌土地。而且可长时间使作物根区的水分处于最优状态，因此既省水又增产，我国现有面积34万公顷(包括微喷灌)，但其最大缺点就是滴头出流孔口小，流速低，因此堵塞问题严重。对灌溉水一定要认真地进行过滤和处理，目前我国还都只注意到防止物理堵塞，而同样严重的生物堵塞和化学堵塞问题尚未引起足够的重视。
1．固定式地面滴灌一般是将毛管和滴头都固定地布置在地面(干、支管一般埋在地下)，整个灌水季节都不移动，毛管用量大，造价与固定式喷灌相近，其优点是节省劳力，由于布置在地面，施工简单而且便于发现问题(如滴头堵塞、管道破裂、接头漏水等)，但是毛管直接受太阳曝晒，老化快，而且对其他农业操作有影响，还容易受到人为的破坏。
2．半固定式地面滴灌为降低亩投资只将干管和支管固定埋在田间，而毛管及滴头都是可以根据轮灌需要移动。投资仅为固定式的50—70％。这样就增加了移动毛管的劳力，而且易于损坏。
3．膜下灌在地膜裁培作物的田块，将滴灌毛管布置在地膜下面，这样可充分发挥滴灌的优点不仅克服了铺盖地膜后灌水的困难，而且还大大减少地面无效蒸发。
4．地下滴灌这是将滴灌干、支、毛管和滴头全部埋入地下，这可以大大减少对其他耕作的干扰，避免人为的破坏，避免太阳的辐射，减慢老化，延长使用寿命，其缺点是不容易发现系统的事故，如不作妥善处理，滴头易受土壤或根系堵塞
(四)微喷灌有的地方称之为雾灌，与滴灌相似，只是为了克服滴头太易于堵塞的缺点，将滴头改为微喷头，由于微喷头出流孔口大一些，流量大一些，流速慢一些，所以不象滴头那么容易堵塞，但流量加大了，毛管相应也要加粗些。在每棵作物或树下装1—2个微喷头一般即可满足灌溉的需要。微喷头仍有堵塞问题，因此也要对过滤问题给予足够的重视，每亩造价与固定式滴灌相仿。在国外有逐渐以微喷灌取代滴灌的趋势。但是在温室(或大棚)内使用微喷灌会大大提高室内之空气湿度。而不利于对湿度敏感作物(如黄瓜)的生产，这时只好用滴灌近年来我国微喷灌设备生产逐渐完善。微喷灌面积的发展很快，是一种很有发展前途的节水灌水方法。特别适用于灌溉果园
节水灌溉论文范文2
在节水农业的迅速发展中，节水灌溉制度的优化设计越来越引起重视。但长期以来，节水灌溉制度没有完善的设计方法，虽然国内外专家提出了一些基本理论，但实践中仍然按照充分灌溉理论，基本沿用常规灌溉的设计方法，这和实际情况不符。依托863课题“南方季节性缺水灌区节水农业综合技术体系集成与示范”四川简阳示范点，本文在总结示范点采用的农业综合节水灌溉技术及试验数据的基础上，以非充分灌溉理论和调亏灌水技术为指导，提出了可供实际应用的节水灌溉制度设计方法。
1四川简阳“863”节水农业示范基地农业综合节水技术
我国南方地区年降雨量丰富，但时空分布不均，近年来季节性干旱较为严重。以四川为例，四川东部丘陵区的季节性干旱就非常严重，很多地区常常是春旱、夏旱连伏旱且十年九旱。随着水资源的日益匮乏、灌溉水成本逐渐提高的影响,节水灌溉、科学灌溉的呼声越来越高，特别是农业产业化及高科技农业的规模不断扩大,对灌溉用水进行科学管理的市场需求也越来越大。四川简阳“863”节水示范区针对我国南方地区季节性干旱的特点，通过建立农业用水基本信息数据库、灌溉水量监测与农业用水监测系统、动态配水模型，科学合理地对灌区灌溉用水进行了管理。
灌溉制度设计是灌溉工程设计的核心内容，节水措施是节水灌溉制度设计的基础。依据地形、地貌、农业气候等特点结合现有水利设施，该示范区集成与展示有十项农业综合节水技术，如下：
（1）水稻综合节水灌溉技术
（2）玉米、红苕综合节水灌溉技术
（3）小麦、油菜综合节水灌溉技术
（4）果树综合节水灌溉技术
（5）渠道、塘堰防渗堵漏综合节水技术
（6）坡面集雨节灌综合节水技术
（7）喷、微灌综合节水灌溉技术
（8）沱江提灌站、万古水库与仙女滩石河堰联合调配技术
（9）小水利工程（库塘堰站池井）联合运行模式
（10）降雨、地表水、地下水、土壤水四水联动调配技术
2节水灌溉制度设计方法
2.1灌溉制度设计原则
示范区所在地四川简阳属川中丘陵区，旱作物生长期内土壤水分多数时间处于适宜土壤水分的中或下限，不少时间低于下限，作物或多或少地受到土壤水分胁迫。以往的灌溉制度设计基本上是按照充分灌溉理论（满足作物全生育期内潜在蒸发蒸腾需水量，作物全生育期土壤水分在适宜水分的上、下限之间）设计的，这和实际情况不符。计算出的灌溉定额比当地高产年份实际采用的灌溉定额要高，而且高的幅度较大。
该示范区灌溉制度设计是根据实际情况，采用上述十项农业综合节水灌溉技术，着力于提高示范区水的有效利用率和作物水分利用效率，在非充分灌溉理论和调亏灌水技术指导下进行的。计算时采用了一些近年国内外研究成果，受旱胁迫减产率小于5%。
2.1.1旱作物需水量计算公式
在非充分灌溉条件下，旱作物需水量计算可采用Jensen对数公式：
（1）
（2）
式中：为土壤水分胁迫修正系数；为相对有效含水率，，其中为根系活动层的平均土壤含水率，为凋萎系数，为田间持水率。
根据对四川省农田水分盈亏的研究，为了保证胁迫减产率小于5%，根活动层的平均土壤含水率在作物生长敏感期（关键期）应保持在适宜土壤含水率下限以上，在其余生育期可低于适宜土壤含水率下限0.82以上（轻度缺水，轻微度受旱）。
2.1.2计算方法
在节水灌溉制度设计中，有两种计算方法：一种是参数修正法，即对农田水分平衡方程中的计算参数按相应节水灌溉技术要求进行修正。这种方法可以计算出灌水时间、灌水定额、灌溉定额等节水灌溉制度的全部数据。这种方法较为复杂，适合于灌溉管理、大、中水利工程节水规划设计。另一种是综合修正法，这种方法直接对常规灌溉制度计算的灌溉定额结果进行打折修正，得出节水灌溉定额，但无法获得节水灌溉制度的其它指标。这种方法较为简单，适合于水资源平衡计算，小型水利工程节水规划设计，目前许多节水规划是采用这种方法计算的。这里采用参数修正法为主综合修正法为辅的计算方法。
2.1.3种植结构调整
由于示范区均为提水灌区，特别是沱江灌区，提水扬程较高，渠道较长，灌溉供水成本较高，不适合进一步发展高耗水作物。根据现有情况，对水稻面积进行了控制。
2.1.4节水措施
水稻：四川、贵州等南方季节性缺水灌区，一般属中、小型灌区。渠道和泵站的运行都是间断性的。除冬水田、冲、槽田外，水稻“浅、湿、薄、晒”灌水技术并不适合这些地区。浅灌中（深）蓄灌水技术有利于节水(10～20%)和蓄雨(增加蓄雨5～30%)，已为当地农民普遍采用，是一种常规的灌水技术。该示范区主要采用的节水技术有旱育秧技术、塑料薄膜、秸秆覆盖技术和“强化大三围”栽培技术等，这些技术主要是通过减少泡田水量、减少棵间蒸发、减少渗漏量达到省水的目的。
旱作物综合节水灌溉技术构成比水稻复杂，一般都是几种节水灌溉技术一起采用,种子包衣技术、控制性灌水、秸秆覆盖等，这些技术主要是通过促进种子及根系生长能力、减少棵间蒸发、抑制植株无效蒸发、多蓄雨水来达到节水的目的。
果树综合节水灌溉技术主要由优质苗木靠接技术、关键期水肥结合沟（点）灌技术、抗旱剂喷施技术和棵间覆盖（秸秆、种壳、杂草、肥料等有机混合物覆盖）技术组成。
2.2节水灌溉制度设计参数
2.2.1水稻
根据参数修正法和节水灌溉制度设计要求，分秸秆覆盖和薄膜覆盖两种情况对水稻节水灌溉制度计算参数如作物系数、初始水层、降雨深蓄限、适宜灌溉水层上限、适宜灌溉水层下限等作调整。
2.2.2旱作物
根据参数修正法和节水灌溉制度设计要求，对旱作物节水灌溉制度计算参数土壤适宜水分上、下限作调整。
3四川简阳“863”节水农业示范区节水灌溉制度设计成果
采用上述方法，编制计算软件，对示范区主要作物以旬为单位进行了长系列（1960-2000年）的节水灌溉制度计算。水稻节水灌溉定额是将秸秆覆盖、薄膜覆盖以及旱育秧的节水原理进行分解，然后分别对水量平衡方程的参数作相应的修正，计算出秸秆覆盖、薄膜覆盖的单项灌溉定额，再结合各自的使用面积综合而成。旱作物及果树节水灌溉单项定额是在考虑土壤水分胁迫和非关键期限制性灌溉的基础上，按水量平衡方程及农田水分调蓄计算得出的结果，再用其它不同节水措施的节水效果和实施面积计算得出的加权综合节水比例进行修正后得出。在此基础上，根据示范区节水与常规灌溉面积比例，加权平均得到主要作物的综合净灌溉定额。再根据各种作物的面积加权平均得到示范区田综合净灌溉定额、土综合净灌溉定额以及田土综合净灌溉定额。同时，对各种作物的净灌溉定额以及综合净灌溉定额作了排频分析，得到了75%典型年的净灌溉定额供水资源平衡分析采用。其中，示范区水稻节水灌溉制度设计成果见表1、表2、表3、表4、表5，旱作物及果树的灌溉制度设计及计算软件等成果略，有兴趣的读者可向作者索取。
表1示范区水稻节水灌溉技术节水效果表
采用技术
减少泡田水量
减少需水量
减少渗漏量
综合节水
实施面积
旱育秧技术
35～45%
15～30%
85～95%
40～65%
30%
秸秆覆盖技术
/
15～25%
20～35%
15～30%
15%
薄膜覆盖及“强化大三围”技术
20～35%
30～50%
50～65%
30～50%
35%
备注：1、本表根据省内外相关试验资料总结而得。
2、表中减少水量是相对常规灌溉而言，本次计算综合节水效果取中值。
3、实施面积为占播种面积的百分数。
表2示范区水稻节水灌溉制度参数表（秸杆覆盖）
5下
6上
6中
6下
7上
7中
7下
8上
8中
8下
作物系数
0.81
0.98
1.05
1.09
1.24
1.28
1.24
1.35
1.26
1.17
渗漏量（mm/d）
1.48
1.44
0.00
1.44
1.96
1.96
1.96
1.77
0.00
0.00
初始水层（mm）
40.00
降雨深蓄限（mm）
40.00
70.00
0.00
90.00
90.00
90.00
80.00
50.00
0.00
0.00
适宜灌溉水层上限(mm)
35.00
50.00
0.00
60.00
60.00
60.00
50.00
30.00
0.00
0.00
适宜灌溉水层下限(mm)
5.00
20.00
0.00
20.00
20.00
20.00
20.00
5.00
0.00
0.00
表3示范区水稻节水灌溉制度参数表（薄膜覆盖与强化大三围）
5下
6上
6中
6下
7上
7中
7下
8上
8中
8下
作物系数
0.58
0.70
0.90
0.93
0.93
1.12
1.09
1.05
1.12
1.04
渗漏量（mm/d）
0.74
0.72
0.72
0.72
0.98
0.98
0.98
0.89
0.00
0.00
初始水层（mm）
15.00
降雨深蓄限（mm）
20.00
35.00
35.00
45.00
45.00
45.00
40.00
25.00
0.00
0.00
适宜灌溉水层上限(mm)
18.00
25.00
25.00
30.00
30.00
30.00
25.00
15.00
0.00
0.00
适宜灌溉水层下限(mm)
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
表4示范区水稻节水灌溉制度表（秸杆覆盖）（P=75%）单位：m3/亩
5下
6上
6中
6下-7中
7下
8上
8中-8下
本田全生育期
（净灌溉定额）
全生育期
（净灌溉定额）
灌水量
21
47
27
20
33
148
266
灌水次数
1
1
1
1
2
6
表5示范区水稻节水灌溉制度表（薄膜覆盖与强化大三围）（P=75%）单位：m3/亩
5下
6上
6中
6下-7中
7下
8上
8中-8下
本田全生育期（净灌溉定额）
全生育期
（净灌溉定额）
灌水量
17
40
20
77
195
灌水次数
1
2
1
4
4结论
采用本设计方法得到的灌溉制度和和示范区试验数据基本吻合。本设计方法不限制于南方季节性缺水灌区，可在全国普遍采用。但由于节水灌溉情况下作物需水量尚需进一步研究，节水措施又非常多，节水灌溉制度设计涉及到大量的参数，目前尚缺乏充分的试验数据验证某些参数选用的合理性，本设计方法需要进一步完善。
参考文献
节水灌溉论文范文3
关键词：美国加州农业节水灌溉
1美国加州节水灌溉的主要技术措施
加州农业发达而水资源相对贫乏，为解决这一矛盾，加州采取了各种节水工程技术措施，可以说世界先进节水灌溉技术在加州都得到了较好应用。以下就加州节水灌溉的一些主要措施作一介绍。
1.1地面灌水技术
地面灌水技术在美国农业灌溉中占主导地位，60%以上的农业灌溉采用这种灌水技术，其方法主要有沟灌、畦灌。美国的沟灌与畦灌是经过技术改良的，它融合着现代最新技术成果与科研成就，所以传统的灌溉方法在美国仍然具有较高的科技含量。
(1)沟灌。沟灌是美国地面灌溉的主体，约占地面灌溉的70%以上，主要应用于果树和棉花、花生、蔬菜等行棵型种植作物。对果树而言，根据行距的不同，一般两行果树之间开3～5个灌水沟，大田作物则根据其种植特点布置灌水沟。与沟灌相配套的灌水器材主要有：①多口门给水栓，这种给水栓露出地面30～40cm，给水栓周围均匀设置若干个小闸门出水口，每个出水口出水量不大，分别对应一个灌水沟，这种给水栓最多设有8个口门，同时可给8条灌水沟灌水。②多出口输水管，这种管多是铝合金管，在铝合金管上与灌水沟的间距对等布设小闸门，每个小闸门对应一个灌水沟，灌溉时可根据供水量或需要，开启一个或多个口门进行灌溉，亦可进行轮灌。这种管属地面移动管，作物耕种时收起来，种植完后将管摆放在地头，直至收割期。③虹吸管，这种管就是普遍的橡胶管或软塑料管。水是通过防渗渠道送到田间，通过节制闸将水位提高，使水位高出田面，利用虹吸原理，一沟一管将水送到田间。④脉冲沟灌发生器。水流通过管道时，脉冲发生器根据指令，左右放水，水流流量一般较大，在灌水沟中快速向前推进，间隔一段时间后，再进行第二次、第三次冲灌，直至达到灌水要求，利用这一技术较常规沟灌可节水25%～30%，畦长也可增加。⑤尾水利用技术，由于流量较大时，沟灌水流向前推进的速度很快，短时间内就可灌到地头，而这时田间灌水量还没达到灌水要求，为此要持续一段时间，这样水就会源源不断从地头流出，为利用这些尾水，美国因此而采取尾水回收利用技术，就是在地头挖一集水沟，把尾水收集起来，利用低扬程泵重新将水送进管道，循环利用。
(2)畦灌。在美国畦灌主要应用于大田密植作物如小麦等，畦宽度10m左右，畦长200m左右，灌溉时采取大流量快速推进方式，每一畦配套一个给水栓，一次灌一畦，畦田规格根据农场、作物、水源情况确定，同时畦田都经过严格的激光平整。因此，美国的畦灌还是相当省水的。这种灌水方式，主要分布在水源相对丰富的河流两岸，或地下水丰富的地区。
美国的地面灌水技术无论是沟灌或畦灌，其田间大部分都是采用管道输水，水通过管道直送沟、畦，即使在自流灌区也是如此，因此，输水过程的水损失相当少。田间通过激光平整、脉冲灌水、尾水回收利用等技术，灌水均匀度很高，水流均匀入渗，从而提高灌水效率。输水防渗、田间改造加之相应的配套设备，构成美国地面灌溉节水的三个核心内容。
1.2喷灌
美国的喷灌形式多种多样，时针式、滚移式、平移式、卷盘式、支架式都有。支架式从微喷、小喷灌到喷灌呈系列化。滚移式、时针式、平移式、卷盘式与世界各地的形式没有大的区别，使用范围上有所侧重，草皮养植场以平移式为主，大田作物则多用时针式、平移式或卷盘式。
支架式喷灌即固定式或半固定式喷灌，固定式喷灌与我们常说的概念一致，就是常年不动，从支架到喷头常年放置野外，这种固定式与相应的耕作机构相配套，不会对耕作造成影响。在畦灌支撑杆与输水管道的联接上，以及喷头管材、管件设计上，美国都有独到之处。半固定式与我们习惯概念不完全一样，准确的称谓应为“季节性固定喷灌”。就是耕种时收起来，耕种结束后再放置到田间，直到收割期。小喷灌在美国随处可见，主要用于低矮密植作物，如蔬菜、草莓等。小喷灌是介于微灌和喷灌之间的一种形式，投资省、适用性强。微灌在美国主要用于果树和环境绿化。
1.3滴灌
滴灌也是美国应用较多的一种节水灌溉技术，主要应用于葡萄。葡萄园采用的都是滴灌技术，滴灌可提高葡萄产量、改善葡萄品质，从而进一步提高葡萄酒的品质，所以滴灌技术倍受农场主和葡萄酒商的青睐。针对滴灌技术易堵塞的弱点，美国对水质过滤处理极其严格，一般采取3～4级过滤。压力可补偿式滴头的研制与应用是滴灌在美国能得以快速发展的一个主要原因。
1.4浸润灌溉
在我国称这项技术为小管出流灌溉，早在1993年山东省新泰市在北京农业大学刘婴谷教授指导下，率先在全国进行研究与试点工作，发展面积达1333万hm2以上。但是由于受灌溉质量所限，这项技术发展速度不快。美国同样如此，但其具有雄厚经济实力，使其在浸润材料研制与应用上，有长足发展，因而使这一技术展现了较好前景。
2几点启示
(1)总体上看，美国农业灌溉的节水主要是针对输水、灌水、田间三个环节，地面灌溉特别强调通过提高田间入渗均匀度，实现节水，同时做到输水管道化。美国从60年展管道输水灌溉，我国80年代初期开始，目前仅山东省管道灌溉面积达173万hm2以上。长期以来，我国田间改造推行长畦改短畦，宽畦改窄畦。在经济条件较好的地方，自80年代以来大力发展喷灌、微灌技术，还结合自身特点强化渠道防渗，并不断完善有关政策，以实现节水灌溉的硬措施与软措施的有机结合。
(2)必须下大力气提高农业灌溉的科技含量。我国的灌溉水平与美国相比还有相当大的差距，比如地面平整，美国用激光控制平整，而且一茬作物一平整，而我国用目测，好一点的用水准仪控制平整，且多年不整一次。再如灌溉适宜时间的选择，我国大多凭经验，而美国是通过精密仪器选择灌水时机，张力计、叶面湿度测定仪等被广泛采用。近几年，美国将原本用于军事的测量系统，称之为TDR技术，应用于墒情测报，效果非常好。另外还有一些农场主通过微机中心进行操作，几百英亩的农场灌溉，在一间屋里就可控制完成。
节水灌溉论文范文4
关键词：节水；灌溉；技术；工程模式
现在我国采用过的和正在研究或推广使用的节水灌溉技术有数十种之多。各种技术都各有利弊，各有不同的适用条件。只不过有些技术成熟一些，有些技术还有待进一步研究，有些技术优点更多些，适用范围更广些，而有些技术稍逊而已。
节水灌溉技术大致可分为灌水方法、输水方法、灌溉制度和田间辅助措施等四大类别。
一、灌溉技术
节水灌水方法：灌水方法即田间配水方法，就是如何将已送到田头的灌溉水均匀地分布到作物根系活动层中去。按灌溉水是通过何种途径进入根系活动层，灌水方法可分为地面灌溉、喷灌，微灌和地下灌溉。
(一)地面灌溉地面灌溉是最传统的灌水方法，一般说来它是作为比较是否节水的基点。但是地面灌溉技术也在不断发展不断完善，所以最近也有许多比传统地面灌溉技术更节水的方法。
1灌水技术要素的优化灌水技术要素指沟、畦规格、入畦(沟)流量，改水成数。这些灌水技术要素的合理的组合就会得到节水的效果，一般经验表明对沟灌和畦灌采用较小的畦、沟尺寸，就可以大大提高灌溉均匀度和灌水敛率．即常说的小畦短沟畦。至于沟畦尺寸多大为宜，则因不同地形与土质而异，各地要通过试验来确定。
2新的淘畦灌水工具传统的沟畦灌水是用人工从配水渠开口放水入沟畦，这样既不准确又不方便，而且常因放水口渗漏造成水的田间损失．国外早巳采用虹吸管(用于明渠输水的情况)或闸门孔管(用于管道输水的情况)放水，但这种方法造价较高，在我县很少使用。我们也做了一些试验，证明可提高田间水利用率5％～10％。
3尾水回收系统在土壤入渗速度较小时，每条沟的人流量大一些容易灌得均匀一些，但是往往使得水已流到沟尾时，沟首还没有灌够，这样就不可避免地造成沟尾泄水，如将泄水排掉就会浪费灌溉用水．如果此时在沟尾安装集水系统把泄水收集起来用于更低地块的灌溉，或用水泵抽到高处重新灌溉。这也是一种节水的措施。但我县目前还很少采用。
4膜上灌(叉称膜孔灌)在地膜上做成沟状，水就在膜上流动，到作物长出孔处才渗入土地，这样灌水效率高，一般可节水25％～35％。增产15％～20％，又不要专门的设施。
(二)喷灌式灌溉喷灌技术是利用专门德设备将水加压或是利用水的自然落差将有压水通过压力管道送到田间，再经喷头喷射道空中散成细小德水珠均匀的洒在农田上。适合灌溉所有的旱作物，粮食、蔬菜等。适用于气候温暖的平原和山丘。也适用喷洒农药，但在北方很少使用。一是北方土地少，而是造价高。现在我国已有喷灌面积80多万公顷。喷灌系统的形式很多，其优缺点也就有很大差别。
(三)滴灌这是用小塑料管将灌溉水直接送到每棵作物根部的附近，水由滴头慢慢滴出，是一种精密的灌溉方法，只有需要水的地方才灌水，可真正做到只灌作物而不是灌土地。这种方法也多在南方和大面积土地上使用。此法可长时间使作物根区的水分处于最优状态，因此既省水又增产，我国现有面积34万公顷，但其最大缺点就是滴头出流孔口小，流速低，因此堵塞问题严重。对灌溉水一定要认真地进行过滤和处理。
1固定式地面滴灌一般是将毛管和滴头都固定地布置在地面(千、支管一般埋在地下)，整个灌水季节都不移动，毛管用量大，造价与固定式喷灌相近，其优点是节省劳力，由于布置在地面，施工简单而且便于发现问题(如滴头堵塞、管道破裂、接头漏水等)，但是毛管直接受太阳曝晒．老化快，而且对其他农业操作有影响，还容易受到人为的破坏。
2半固定式地面滴灌为降低亩投资只将干管和支管固定埋在田间，而毛管及滴头都是可以根据轮灌需要移动。投资仅为固定式的50％～70％。这样就增加了移动毛管的劳力，而且易于损坏。
3膜下灌在地膜裁培作物的田块，将滴灌毛管布置在地膜下面，这样可充分发挥滴灌的优点不仅克服了铺盖地膜后灌水的困难，而且还大大减少地面无效蒸发。
二、节水灌溉工程技术模式
为大规模发展节水灌溉技术，各地结合自身的特点均采用了不同的节水灌溉工程技术模式。为了使这些模式更加完善，下面介绍几种有代表性的节水灌溉工程技术模式。
(一)、城郊设施农业节水高效工程技术模式
设施农业栽培也称保护地栽培，是利用日光温室、塑料棚等保护设施，人为地创造适于作物生长发育的环境条件。从而达到优质、高产、高效。其生产对象是高附加值的供城市居民消费的蔬菜、花卉等价格高的作物。
郊区是发展设施农业节水高效工程技术最理想的地区，在这些地区滴灌技术为最常用的节水灌溉技术。这种工程技术模式一般包括：水源工程、日光温室(或塑膜大棚)、灌溉首部枢纽(水泵、控制设备、施肥设备)．输水管道、灌水器。灌水器常用滴头、滴灌管(带)、涌水器，还可结合覆膜进行膜下灌溉。
设施农业节水灌溉工程技术装备应立足于国内。尤其在现阶段，应在吸收国内外先进技术的基础上，大力发展适合当地的设施农业装备。在设施农业用的节水灌溉设备方面，应重点解决适合普通温室应用的成套微灌设备的材料配方、生产工艺问题，降低销售价格、提高可靠性和耐久性。为最大限度发挥微灌设备在设施农业应用中的优势，应花大力气解决利用微灌设备施肥的技术落后和装备不过关的问题，研究生产适合设施农业各种作物在各个生育期使用的可溶性肥料，使灌溉时能做到水肥同步，发挥最大的水肥综合效益。
(二)、纯井灌区生态农业节水灌溉工程技术模式
目前，纯井灌区大多存在地下水位逐年下降，生态环境恶化的问题。在这类灌区，减少灌溉用水量的主要目的应是改善水环境，恢复生态平衡，维护农业生产的可持续发展。因此．在灌区内的作物灌溉用水量，应按生态要求可供给的地下水开采量来确定。在这种前提下，当前这类灌区大多数已不能对全部灌溉面积上的作物实行充分灌溉。要解决这个问题可采取两种办法，一是减少灌溉面积，在余下的灌溉面积上，仍采用追求最高单产的传统充分灌溉方法，其他面积则发展“雨养农业”，二是仍维持原来的灌溉面积，对作物灌溉则采取非充分灌溉方法，即在水分对作物产量形成的最敏感时期实行充分供水，而在其他时期实行少供水甚至不供水，不追求作物单产最高，而追求总产最高。在高效节水灌溉技术方面，一般对大田作物采用低压管道输水灌溉，对经济作物可采用微灌。
(三)、水库灌区自压管道输水灌溉工程技术模式
在各水库周边灌溉水源紧缺，农业生产水平高的灌区，采用自压管道输水灌溉工程技术是一种较理想的模式。其重点是解决规划设计和田间用水管理的技术问题。另外，还有诸如管材选用、施工技术、渠管联接、防淤积等一些技术问题需要解决。
节水灌溉论文范文5
一、低压管道输水灌溉：又称管道输水灌溉，是通过机泵（或利用天然水头）和管道系统直接将低压水引入田间进行灌溉的方法。这种利用管道代替渠道进行输水灌溉的技术，避免了输水过程中水的蒸发和渗漏损失，节省了渠道占地，能克服地形变化的不利影响，省工省力，一般可节水30％，增产20％，省地5％，且投资不大，普遍适用于我国北方井灌区。
二、喷灌：俗称人工降雨，是利用专门设备将水喷射到空中分散成细小的水滴，形成类似下雨效果的一种灌溉方法。喷灌受地形条件的限制小，在砂土或地形坡度达到5％等地面灌溉有困难的地方都可以采用，一般能增产15％，节水40％，提高工效20倍-30倍、提高耕地利用率7％。但喷灌受风力影响大，且容易产生蒸发损失，不适宜空气特别干旱、风力较大的地区。由于喷灌设备投资较高，目前多用在水资源缺乏的经济较发达地区。
三、微灌：是利用专用设备将有压水输送分配到田间，通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种局部灌溉技术。微灌是目前节水、增产、优质效果最好的一种节水灌溉技术，但由于其投资较高，目前仅限于经济作物中使用。微灌通常分为滴灌、微喷灌、小管出流灌和渗灌四种形式。
1.滴灌：是利用滴头（滴灌带）将压力水以水滴状或连续细流状湿润土壤进行灌溉的方法。常见滴头有孔口滴头、发丝管滴头、内镶式滴灌管、双上孔滴灌带、迷宫式滴灌带等。滴灌主要用在果园、花卉、保护地栽培中。
2．微喷灌：是利用微喷头将压力水以喷洒状湿润土壤进行灌溉的方法。常见微喷头有固定式微喷头、旋转式微喷头、多孔式微喷带、脉冲式微喷头等。微喷灌主要用在果树、花卉、园林、草地、保护地栽培中。
3．小管出流灌溉：是利用直径ф4毫米的塑料管作为灌水器，以细流状湿润土壤进行灌溉的方法。这种方式投资较低，主要用于果树的节水灌溉。
4．渗灌：是利用一种特制的渗灌毛管埋入地表以下30-40厘米，压力水通过渗水毛管管壁的毛细孔以渗流形式湿润周围土壤的灌溉方法。
四、改进沟畦灌溉：对传统的沟灌和畦面灌溉适当改进，能节水10％-20％，增产10％-15％。基本原则是平整土地，加大灌水流量，将长沟、大畦改为较短沟、小畦，并采用合适的流量和引水时间进行灌溉。适宜沟灌的地面坡度为0.003-0.008，灌水沟长度不大于100米，宽度0．3米-0．8米，入沟流量控制在0．5升-3升/秒。畦灌要求地面平整，适宜的地面坡度为0．001-0．003，自流灌区取畦长50米-75米、井灌区25米-40米，畦的宽度不大于3米，并与农机具作业要求相适宜，入畦单宽流量（每米畦宽的流量）3升-6升/秒·米。
五、膜上灌：又称膜孔灌，是在地膜栽培的基础上，利用膜上行水，通过放苗孔和专用灌水孔向作物供水的灌溉方法，可节水25％-35％，增产15％-20％。采用该技术需要平整土地，田块长度不超过75米，宽度不大于3米，覆膜后在膜两侧筑起畦梗，并把地膜两边翘起埋入畦便中，将水完全约束在膜上流动，完全通过膜孔灌水。单定流量控制在0．3升-0．6升/秒·米，每次亩灌水量10方-40方。
节水灌溉论文范文6
【关键词】农业；节水灌溉；问题与对策
引文
在新疆吐鲁番地区，农业项目发展的速度相对比较缓慢，特别期待能够拥有高效的节水灌溉技术来促进当地的经济水平发展，使当地人民的生活能够得到一定的改善。
1.地区农业用水现状
针对新疆吐鲁番地区的农业用水灌溉的现状问题，可以从两个方面来分析，其中比较有利的一方面是当地的水资源可以循环利用，这对进一步开展灌溉技术提供便利的因素，而且对于灌溉技术的控制能力较好，适合节水灌溉工程的进一步开发，相对来说不利的农业用水情况还是因为水资源的不足，蒸发水平较高所造成的，而且相应的灌溉技术比较老旧，不能够很好地体现对水资源的合理利用，这也都是当前地区政府所面临的重要研究课题，假如不能够改善当地的用水情况，那么将会使本来就非常短缺的水资源变得更加珍贵，可利用的水资源将会变得更少，很多的农业灌溉项目将无法进行并实施下去，从当地的灌溉设备的破旧程度来看，必须要加大政府投资力度，对设备进行翻新维修，才能够使当地的用水灌溉项目从本质上得到改善。
2.地区灌溉技术发展中存在的问题
2.1缺乏政府扶持
有关农业节水灌溉项目的开展，国家方面相关的政策一直都有的，新疆维吾尔自治区也推出了农业节水灌溉工程项目开展的优惠政策，但是整个吐鲁番地区的节水灌溉工程都缺少整体科学规划性，缺少相应的制度保障体系，尤其是从国家法律层面上来看，是没有关于节水灌溉工程的相关的具体法律条文的，当地人民并不知道到底应该怎样去发展节水灌溉项目，对于工程的用水量，用水效率以及水资源功能限制方面都没有相应地进行规定，政策法律的缺失，是节水灌溉工程缺少保障的关键问题。
2.2缺乏资金投入
吐鲁番地区在节水灌溉工程项目实施中是缺乏一定的资金投入的，究其原因是因为当地的信贷业务水平不高，安全性较低，从而导致了当地农业节水灌溉工程项目难以持续地开展下去，由于地区的经济发展水平不高，对于该项目的开发可以说是有心无力的，政府本身是想发展好节水灌溉项目的，但是政府没有办法拿出更多的资金来投入到节水灌溉项目的开发中，虽然当地人民都在积极地筹备资金，但是面对庞大的资金需求量来说还是杯水车薪的，由于缺少资金的进一步投入，使得地区的节水灌溉项目的发展举步维艰。
2.3没有相应的管理措施
在吐鲁番地区节水灌溉工程的具体实施中，相应的管理制度也是缺失的，对于节水技术和灌溉技术的管理意识不强，这也许是和缺少政府资金投入和政策支持有关，对于工程项目的实施过程缺乏相应的管理人员，这个时候的节水灌溉工程是没有专业人士进行看管的，这就造成了有些人会对节水灌溉设施进行破坏，盗窃机械设备卖钱，从而使得当地的节水灌溉工程难以开展并进行下去。
2.4水资源的有效利用率低
理论上来讲，农业灌溉工程的需水量一直都是比较大的，然而由于受到地区的经济发展水平所限制，当地的节水技术是比较差的，因此灌溉工程的开展会浪费大量的资金和水资源，而且从实际的农业发展状况来看，这种低水平的灌溉技术灌溉效果也不是很好，很多的水份都会在灌溉中流失，所以真正能被农业吸收的水资源并不多，所以在传统灌溉方式中水资源的利用率水平是比较低的。
3.地区实施高效节水灌溉的相关对策
3.1加强政府扶持力度
要想高效地开展并实施节水灌溉工程项目，首先政府部门必须要意识到这一地区开发节水灌溉工程的重要意义，这项利民工程项目的大力开展，始终都是离不开政府部门的扶持的，此时国家需要做的就是要尽快出台一些有关节水灌溉工程的政策，进而从法律层面上健全节水灌溉工程的实施体系，从政策法律上来保障当地节水灌溉项目能够顺利地开展，可以健全相应的财政补贴体系，通过降低税款等方式，尽可能地建立健全的一套工程体系，使之能够在规范性的实施管理制度下正常运行。
3.2加大融资项目资金投入
除了信贷业务的开展可以获得资金以外，为了获得可以实施高效节水灌溉工程的项目资金还可以大力开展融资发展战略，吸引社会各界企业和人才投入资金到这一地区的节水灌溉项目当中，相应地健全融资担保机制，提高对项目资金的使用率水平，同时还要积极开展招商引资项目，也就是说要扩大融资范围，为节水灌溉工程的开展获得资金支持，加大对节水技术、灌溉技术开发的项目投入，提高银行的贷款业务范围，大力支持当地农牧民投入资金到工程项目的建设当中。
3.3加大节水灌溉管理力度
为了更好地实施节水灌溉工程，必须要加大对该项工程项目管理的力度，加强对整套系统的管理假设水平，比如说可以对工程项目的管理人员进行定期培训，通过专家讲座的方式来加强管理人员的专业知识水平以及技术操作能力。同时还要加大力度构建整个地区范围内的节水灌溉管理体系，对每项工程实施时所需要的用水量等进行规定，改进传统灌溉方式中不合理的管理体系，调整好灌溉系统的整体结构体系，从而不断地改变节水灌溉技术当中的用水方式和利用率，加强对水资源的合理利用，需要注意的是，在管理节水灌溉系统的过程中，一定要注意好环境污染问题，必须要尽可能地去避免由于错误的灌溉方式对环境造成的影响，也不要影响到当地人民的正常生活用水水平。
3.4加强灌溉渠道的防渗节水技术
在加强对水资源的合理利用时，需要健全相应的渠道防渗透技术，尽量避免水资源在运输灌溉过程中的水分流失，尤其是要减少渠道两侧的渗透性，在防渗渠道的建设中，可以使用混凝土衬砌的技术来进行，并且在渠道的外侧面还可以增添一层塑料的保护膜，采用了防渗透的渠道灌溉模式以后，大大提高了节水效率水平，还能够加快水资源的运输速度，因此，通过混交混凝土防渗结婚随技术项目实施以后，将整个地区的节水灌溉水平利用率提升了70%以上，并且得到了广泛性的应用和实施。
4.结论
综上所述，吐鲁番地区的节水灌溉工程项目的开展离不开社会各界的支持与鼓励，这项工程的实施与开发是当地农业发展的关键，同时也是吐鲁番人民心之所向，针对当前灌溉技术中所存在的问题，相应地提出了一些解决对策，希望有关政府部门能够认识到节水灌溉的重要性，并且加大政府投资力度，扩大招商引资范围，同时还要加强对节水灌溉工程项目管理，开发并创新防渗节水的新技术，提高该工程项目的整体发展水平，使吐鲁番地区的农业发展水平得到提升。
参考文献：
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