节水灌溉论文【优秀8篇】
在社会的各个领域,大家都有写论文的经历,对论文很是熟悉吧,论文是我们对某个问题进行深入研究的文章。那么你知道一篇好的论文该怎么写吗?下面是小编辛苦为朋友们带来的8篇《节水灌溉论文》,希望能够给您提供一些帮助。
节水灌溉论文 篇一
水资源的严重短缺,是影响我市农业发展的瓶颈。单纯的靠自然降水无法保障农业保收,因此,必须探索一条农业灌溉的新路子,促进农业保收。
1.1农田灌溉现状。黄骅市地势低洼,地面高程(黄海)2.0-5.0米,是有名的十年九涝的滨海地区。从建国初到责任制,每年的农田建设都是以涝淋碱为中心,全市除骨干排沥河道外,建有支渠312条,斗渠3200条,毛渠43000条已经实现了深沟河网化。随着降雨的逐年减少,已由过去的十年九涝发展成十年九旱,给农田灌溉带来了新问题。农民如果浇地,在渠里打坝,需要先把水充满支渠、斗渠,然后再二次扬水到耕地,水源浪费严重,耗水定额100立米/亩次,保浇地面积每眼机井不超过200亩,而且浇地费用高达到一个新的水平50-60元/亩次。羊二庄镇后街村由于机井保浇面积有限,每年春天浇地都抓阄排队,能浇多少算多少;吕桥镇官地、周东灌溉,利用汽车罐拉水浇地;羊二庄镇中赵村,积极做好农业种植结构调整,种植的冬枣用车拉水灌溉,秋后冬枣果实普遍好于没有灌溉的。不但果品好,产量明显的增产20-30%。所以在黄骅市发展节水灌溉势在必行,得民心顺民意。
1.2节水灌溉具有明显的社会效益和经济效益。自1998年到现在,在上级各级政府大力支持和关怀下,我市不同形式的节水灌溉蓬勃发展,到目前已完成节水灌溉24万亩,取得了巨大的社会效益和经济效益。据我市的测算,喷灌工程与大水漫灌相比,节水50-60%,一般喷灌5小时,湿润深度45厘米,相当于降雨40mm,实际耗水量为32-36立米/亩。次,浇地费用15-20元/亩。次,比大水漫灌每亩节水60立方米。省了水也就节省了浇地费用。羊二庄后街,全村1000多亩上等好地分布在几十个高台上,每年灌溉都要二次扬水或者三次扬水,费水费电。实施节水工程后出水口通到田间地头,水的利用系数由0.5-0.55提高到任0.95,不但浇地费用降了下来,而且多浇了地。在民主选举村班干部时。村民都说“:咱村历届村干部都没解决浇地的问题,这届村班子给解决了,咱们还得选他们!”羊二庄前街,有二个排自筹资金安装节水工程,一个排仍采用大水漫灌,村民给我们算了一笔账:利用节水灌溉的一年总计灌溉三水最多的四回水,没有节水灌溉那一排一年只浇了一水,而浇地费用基本相当。吕桥镇周东、官地是黄骅市的比较富有的村,村民用汽车拉水,在民主评议村班子时,村民代表提出尖锐批评。后来两委会由企业上利润中筹资大搞节水灌溉,使全村所有的耕地全部实现了节水灌溉。滕庄子乡孔店村,是河北省生态农业村,全村万亩冬枣果树由于不能及时灌溉,产量低而不稳,经多方筹资,全部实现了节水灌溉,年产值达到6400万元,成为闻名的小康村。
1.3节水灌溉工程的发展对我市农业种植结构调整起了积极的推动作用,增强了农业抗灾能力,增加了农民收入,为全面建设小康社会提供了基础保障。市委市政府也制定了“喷灌工程的发展要和农业种植结构调整相结合”的方针,凡种植结构调整快的村,优先安装喷灌工程。
1.4由于我市水资源非常短缺,节水工程的发展对保护环境,建立节水型社会,加强群众的节水意识起到了极其重要的作用,目前我市灌溉水源主要是深层地下水,连续多年的超采,已使我市融入全国最大的地下“漏斗区”,深层水位逐年下降。节水工程的发展节约了大量的灌溉用水,在保证基本农业生产的前提下,最大限度地保护了环境,有利于水资源的可持续利用。节水工程的实施过程中,我们注重宣传提高群众的节水意识,使他们对“水”这种资源有了新的认识,掀起了全民节水的热潮。
2高效节水工程发展情况
1998年,我市引进节水灌溉工程,从试点成功到大面积推广,仅6、7年时间节水灌溉工程已在我市遍地开花,达到24万亩,占耕地面积的33.3%,特别是喷灌工程,其特有的节水效益和增产效益很快被群众接受,并报以极大的投资热情。一些经济条件好的村庄,在未列入实施计划的情况下多处筹集资金要求安装喷灌,使我市节水工程面积迅速增加,使部分农民有了自己的“保命田”。黄骅市自1998年开始发展节水灌溉工程,十余年的探索发展,已摸索出适合本地实际的节水工程形式,2014年底,全市已建设节水灌溉面积24万亩,其中喷灌10.4万亩,管灌13.5万亩(包括咸淡混浇工程1.15万亩),微灌0.1万亩,近年在建设思路上进行了调整,对发展较快、效益较高的蔬菜大棚进行了重点扶持,取得了可观的经济效益,也促进了大棚种植业的快速发展。已为官庄乡1100个蔬菜大棚安装节水灌溉工程。
3高效节水工程项目资金使用情况
4今后的发展思路
4.1加强节水工程的整体规划,做到“成方连片”,发挥规模效益。
4.2做到“节水先行”,即规划种植经济作物的地块,提前安装节水灌溉工程,以保证作物的成活率,提高农业生产的主动性。
节水灌溉论文 篇二
节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。
节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面:(1)灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。(2)节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。(3)农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。(4)节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。
2.节水灌溉新技术
目前,比较有发展潜力的节水灌溉新技术是:(1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。就是从作物生理角度出发,在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼,改善品质,控制上部旺长,实现矮化密植,到达节水增产的目的。(2)应用3S技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS),遥感技术(RS)和计算机控制系统,实时获取农用小区作物生长实际需求的信息,通过信息处理与分析,按需给作物进行施水的技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。T是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。(3)智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,适时地检测土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求来实施变量施水,达到最优的节水增产效果。
3.节水灌溉技术发展趋势
我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势:(1)喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术,其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点,要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。(2)地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题,应用推广速度较慢,但随着关键技术的解决,今后将会得到一定的发展。(3)地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟,输配水有低压管道化方向发展的趋势。(4)农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成,达到时,空、量、质上的精确灌水,是今后攻关的重点。(5)节水综合技术的开发利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径,也是今后节水灌溉发展的方向。
4.发展节水灌溉技术的政策建议
(1)提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家,随着人口增加、经济发展、社会进步,农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全,只能走内涵式发展的道路,灌溉必须走节水型的发展道路。因此,我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度,使全社会都来关心节水灌溉技术,形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。
(2)形成发展节水灌溉技术内在机制。通过制定和运用好水价、水权这些经济手段,对农业用水需求进行有效调控,削弱低效益膨胀型的用水需求,杜绝无效益浪费型的用水需求,促进节约农业用水的需求,从而推进节约灌溉技术发展。
(3)节水灌溉技术发展要符合农村实际。节水灌溉技术发展不仅是工程问题、技术问题,还是社会问题和经济问题。节水灌溉技术如果不能使农民从中得到实惠,就不能得到广大农民的真正拥护,就不能持续快速地发展起来。
节水灌溉论文 篇三
党的十五届三中全会通过的《中共中央关于农业和农村工作若干重大问题的决定》,提出“制定促进节水的政策,大力发展节水农业,把推广节水灌溉作为一项革命性措施来抓,大幅度提高水的利用率,努力扩大农田有效灌溉面积。”是指导我们当前水利工作的英明决策。
从国外发展节水灌溉的实践经验,可以了解到有很多办法可以提高农业灌溉用水的效率,包括新的和改进的灌溉技术,农业和技术人员对灌溉好的管理经验,以及灌溉制度的改进。但是,这些措施只有在有关的经济、法律、规定都鼓励节水的时候才能实现。目前,要促进我国节水灌溉的发展,首先要研究制定好的投入政策。
制定好的政策是节水灌溉稳步向前发展的首要条件。节水灌溉的实施即关系到农民的切身利益,又具有显著的社会效益,它是缓解社会用水供不应求矛盾的有效举措。20世纪80年代中后期,河北省节水灌溉事业发展步伐逐年加快,各级政府加强领导,各部门密切合作,许多地方政府成立了农业节水领导小组,主管农业水利的领导同志亲自担任领导,银行、各级财政部门也给予贴息支持。地方制定优惠政策,平价供给材料兴建节水灌溉工程,有的返还部分农村特产税,对发展节水灌溉工程的单位或个人给予适当补贴,通过召开各种形式的节水灌溉经验交流会及表彰会,有利的促进了河北省农业节水事业的发展。
农业节水的实施是以各种节水技术的实施为前提的,这需要大量的资金和劳力投入。在目前的国家财力有限条件下,这样大的投入完全由国家承担是不可能的。因此,要多渠道积累发展节水灌溉的资金,如基建及房地产开发占用耕地要对破坏的节水灌溉设施进行补偿,对于工业及城市用水大户要征收水资源费,投入发展节水灌溉。另外,从已建工程运行看,节水工程措施有一定的使用年限,这种投资若不能形成自我积累、自我发展、自我更新的机制,单纯由国家来承担这笔费用,也是不现实的。这就需要制定一个有利于节水农业发展的合理投资政策。节水农业带来的直接效益是扩大灌溉面积,提高灌溉保证率,减少水费的负担,这部分效益是地方和当地农民可以直接获得的;另一方面的效益是农业节水可以支援工业和城市生活用水,保护生态环境。因此,制定国家、地方、个人共同负担的原则筹措资金是比较合理的,可以根据收益程度及收益地区制定相应的投资政策。如对于果园、花卉、大棚菜等高附加值产品的节水工程,虽然一次性投资大,但由于有明显的经济效益,群众投资热情很高,在这种情况下,国家和地方的投资比例可以很低(甚至无),仅从贷款、建设方面给予支持即可;而对于大田粮食作物而言,虽然是群众直接收益,但直接效益并不明显,如果搞喷灌,由于一次性投资较大,经济上并不划算,这种情况,国家和地方的投资比例则应适当高一些。河北省从1998年推广喷灌节水工程,省、市、县三级政府都制定了喷灌工程的补助标准,井灌每亩补30元,其他不足部分当地群众以各种方式多方筹措;保证了河北省喷灌工程面积的实施。而其他传统的节水工程形式如管灌,有的群众积极性很高,志愿拿出资金进行投资,则当地政府在政策技术上进行相应的引导和指导就可以了,这些情况都说明了搞农业节水工程,投入政策制定往往可以因地制宜,根据不同区域的经济发展水平、项目、效益情况进行相应的投资政策。
从河北省近几年发展节水灌溉的情况看,运用市场经济规律,通过建立多元投资运行管理机制也不失为解决农业投资的一种有效途径。多年来,由于许多水利工程是政策投资兴建,老百姓无偿使用,造成管理维护不善,工程设施损坏严重,效益不能充分发挥。近几年来,政府通过积极应用市场经济的方法和手段,按照“股份制建设,企业化管理,商品化使用”的原则,通过股份制、股份合作制、拍卖、租赁等多种形式活化国家和集体水利工程存量资产,鼓励企事业单位、民营企业家、个体承包大户独资和合资兴办节水灌溉工程,并纳入行业规范化管理,通过“谁投资、谁受益”的原则,使得节水灌溉投资运行管理又前进了一步。
2调整水价,用经济手段抑制农业用水的浪费
水费是制约节水农业发展的另一个重要因素,大家普遍认为水费价格偏低制约了节水农业的发展,这种情况在我国北方的许多大型灌区确实存在。
无偿廉价用水是制约节水灌溉发展的主要因素。运用经济杠杆调节,将农业用水纳入收费管理,根据有关法律、法规研究农业地下用水资源费的征收形式和政策是促进节水灌溉快速发展的有效措施。河北省根据本省水利多年价格收费实际情况,相继出台了《河北省水利工程供水价格管理办法》,《河北省河道工程修建维护管理费征收管理规定实施办法》,《河北省县城及以下地区征收水资源费暂行规定》,《河北省水土保持设施补偿费、水土流失防治费计收管理暂行规定》,《河北省水利建设基金筹集和使用管理实施细则》等有关节水农业的收费政策法规。这些政策法规的制定,对征收的地下水资源费全部应用于发展节水灌溉工程建设,通过利益驱动,使农民增强节水意识,并自觉付诸行动,逐步把政府推动变为群众行动。只有这样,节水灌溉才能步入良性循环发展的轨道。
目前,我国农田灌溉水的水价不到实际成本的1/3,据统计,在农业生产中,1996年全省平均排灌费(包括机井灌溉的油电费)占生产成本的比重分别为:小麦:17.7%、玉米7.3%、蔬菜11.03%。水利和化肥同是农业增产的主要因素,而农民购买化肥的支出在农产品生产成本中所占的比重明显偏高,分别为小麦43%、梗稻35.1%、玉米49.73%、蔬菜31.23%。可以看出,水费支出在农业生产中所占比重明显偏低,是与河北省水资源匮乏的现状不相适应的。由于水价太低,舍不得在购买节水灌溉设备上花钱。从而导致农民不爱惜水。使得灌溉管理单位收取的水费入不敷出,反而鼓励农民多用水最终导致节水灌溉工程难以维修更新,工程老化失修,带病运行,节水效益日益下降。为此,国家要尽快制定有利于发展节水灌溉的水价政策,建立科学的水价体系,按水的成本征收水费并实行累进制,对超标准用水,加倍收取水资源,将灌溉用水纳入市场经济管理和法制管理的轨道。
3贯彻水法,建立健全节水组织,制定用水法规
1998年,我国颁布了《中华人民共和国水法》,但水法体系远未形成。针对节水灌溉的法律在《水法》里虽有所涉及,但具体操作还需要有相应的专项法律。水利优先发展的基础地位需要法律保障,水事活动所引起的社会矛盾需要法律调整,水利建设的成果需要法律保护,对水土流失、供水、水污染所造成的危害同样需要法律防治。目前在已有的《水法》指导下,又出台了《水土保持法》、《防洪法》、《水污染防止法》、《取水许可制度实施办法》等水法规,对依法治水已有基本遵循。但由于历史条件的限制和随着市场经济的发展,一些已出台的法律还有待进一步完善,加之我国水法体系尚处在建设过程中,水法体系还不配套,如取水许可制度实施细则,水资源费的征收,供水价格、农田水利建设等需要形成法律规章,补充配套,需要加大执法力度,人们的法制意识有待进一步加强。
河北省历届政府对节水灌溉工作都十分重视,把节水灌溉工作列入农业发展战略规划和政府有限责任目标考核管理,先后制定了《河北省机井灌溉节水防渗工程规划》、“七字工程实施方案”、《河北省节水灌溉三年规划》,并出台了相应的资金补助政策,各级政府每年投入超亿元的资金补助节水灌溉工程,为其发展提供了有利保障,同时经过各级水利部门多年来不懈的努力,已从水资源管理,节水工程建设使用和管理维护,科学推广,效益测评,节水灌溉技术规范等诸方面形成一套相对完整的规范体系,这些都将为河北省节水灌溉的规范化、科学化起到重要的保障作用。
1998年,在中央国家机关机构改革中,水资源的统一管理工作得到进一步加强,包括节约用水管理在内的各项水资源管理职能都交给了水利部门,较好地理顺了部门之间的关系。为了管好节水,在水利部门设立了全国节水办公室,承担节水工作的组织、指导、监督职能。我省1997年成立了河北省节水工作领导小组办公室,但还只是协调机构,要真正落实组织、指导、监督全省节水工作的职能还有很长的路要走。
4建立健全灌溉设备生产审批、监督、检测制度
节水灌溉是一项现代化的工程技术无论是工程节水、还是农艺节水,管理节水都必须建立在节水灌溉材料设备实现产业化的基础上,这是大规模普及节水灌溉的前提条件。我国的大部分节水灌溉设备生产厂家小而分散,多以生产单项产品为主,质次价高,尤其是河北省的节水灌溉设备生产厂家多为集体或个体经营,规模较小。这些企业缺乏自身发展能力,生产的设备分散且配套性差,加上服务体系不很健全,抑制了农民购买的积极性。据有关材料统计,对全国46家节水灌溉专用材料设备生产企业的调查表明,固定资产没有超亿元的,年产值达到亿元的仅3家,一般均为几千万元,少的为几百万元。实际上不少企业的产品中节水灌溉材料设备仅占一部分或少部分。生产规模小制约了企业的发展,也严重制约了节水灌溉设备产品的更新和质量的提高。
所以,必须改革这种现有小生产方式发展大规模节水灌溉的模式,而代之以采用工业化的方式既实行规模化生产、企业化管理,将农业节水设备生产销售服务全过程纳入产业化的轨道,按市场经济规律发展,促进农业节水设备上档次、上规模,增效益。
当前,河北省农业节水设备产业化的时机已成熟,一是全省各地正在掀起建设节水灌溉的高潮,需要大量优质的节水灌溉设备,有广阔的市场;二是我国现有一批技术与生产条件雄厚的灌排企业,如中灌公司等,走与之联合的路子发展河北省的节水灌溉产品是大有可为的;三是河北省处在津京地区,交通便利,从事节水灌溉设备生产的企业众多,是全省实现节水灌溉设备产业化的技术依托力量。
河北省1998年完成喷灌面积14.67万hm2,在《河北省1998-2000年节水灌溉发展规划》中制定了3年每年新增“三灌”面积13.33万hm2以上的任务。1999年制定“十五计划”,五年新增“三灌”面积63.33万hm2。按每年新增“三灌”面积13.33万hm2计算,每年约需塑料管材14000t,薄壁铝合金管材2200t。通过近两年的实际操作情况看,河北省的喷灌工程建设在工程质量等方面还存在一些问题,主要有:①喷灌工程运行管理及设备管护制度不健全、不落实,管理工作跟不上。②设备产地多,产品规格不规范,质量难以保证。
1998年河北省及邻近省区喷灌发展力度较大,全国喷灌设备生产经营形势看好,利润较大,生产经营喷灌设备厂家骤然而起,仅本省就新建七、八家之多(多为组装厂家),之后竞争激烈,竞相降价争夺市场。一些厂家为了降低价格,一是减薄管材、管件壁厚,节省原材料;二是采用劣质原材料;三是简化生产工艺及检测程序,如一些厂家生产的喷灌铝管太薄,或不经氧化处理及逐根打压检测。特别是一些新上组装厂家,有的根本就没有质量检测设施,随购半成品随组装出售,根本没有质量保证;一些县、乡办塑料管厂生产的低密度聚乙稀管壁厚远小于设计工作压力要求的壁厚。另外,由于许多设备采购人员对喷灌设备技术指标、性能参数、质量要求不甚了解,所以设备安装运行后存在问题较多,特别是一些潜在隐患较多。若把这些不符合要求的材料用到工程中,将会导致管道系统瘫痪,造成人力物力的浪费。
针对这种情况,河北省目前还没有节水灌溉设备检测质检部门。为了保证全省喷灌工程建设巩固持续发展,长久发挥效益,应在水利研究部门建立必要的节水灌溉设备生产监督、检测机构,负责全省节水灌溉设备的质量检测工作。
5建立健全农业节水社会化服务体系
建立健全农业节水社会化服务体系是解决农业节水投入、农村联产责任制的生产关系转变,建立有效的节水组织的根本保障。20世纪80年代,河北省各地普遍实行了土地家庭联产责任制,农民赖以生存的土地由过去的集体统一耕种,转变为一家一户经营,作为农业主要生产的水利设施仍然属于集体资产,“井随地走”由农民使用,所有权和使用权出现分离,有人用、无人管的现象普遍存在。90年代,沧州、衡水、唐山等地农民自发地采用集资入股的形式打井,购买配套水利机具,形成自建自管的小型水利工程,既解决了当时的生产急需,又解决了水利工程管理问题,深受广大群众欢迎,因而在全省各地迅速得到推广。各地根据本地实际情况,因地制宜,采取股份制办水,承包、租赁制管水,拍卖小型水利工程等形式,形成了股份制办水,企业化管水,商品化用水的良性机制,这些都为农业节水社会化服务体系创造出了一条路子。目前河北省村级(基层)管理组织搞的比较好的有4种形式:灌溉设施村集体统建统管式、责任承包服务式、独资或股份合作浇地公司、地上水灌区的支渠农民用水协会。
节水灌溉论文 篇四
砼U形渠道是目前公认的具有防渗效果好,输水能力强,抗冻胀,节省渠道占地等优点的一种节水灌溉设施。但人工施工非常困难,质量无法保证。1978年陕西省水利厅给我们下达了U形渠道砼衬砌机械的研究任务,经过考察论证,选用滑模原理。连续浇筑砼工艺,既操作方便,又施工速度快,且砼质量高,适合我国国情,便于推广使用。该机械研制成功“填补了我国U形渠道砼施工机械的空白,达国内领先水平”。水利部科技推广中心专文向全国推广,并获国家农委、国家科委推广奖,获陕西省推广一等奖。为了进一步提高U形渠道机械施工水平,1982年水利部建设局下达了U形渠道开沟机的研制任务,以便与U形渠道砼衬砌配套作业。U形渠道开沟机1984年研制成功,通过了部级鉴定,获国家两项发明专利,获陕西省科技成果三等奖,获英国温德特国际专利“金奖”。1998年陕西省农业综合开发办下达给我们高强度砼予制构件机械的研究和推广应用的任务。1999年应标国家科技部给我们下达的“U形防渗渠道施工成套机械产业化开发”项目的研究任务,由水利部监督实施,经过3年的研试及生产试验,达到了合同书要求的质量技术指标,并向湖北、陕西、内蒙等地推广。该技术的研究获国家专利技术博览会“金奖”,获曰内瓦国际专利技术博览会“金奖”.
1.砼U形砼渠道的结构特点:
砼U形渠道是反拱结构,抗冻能力强,不易破坏。U形渠道渠底圆弧夹角152度为宜,两侧外倾14度,渠深与圆弧直径1:1,砼厚度4-10厘米。特殊地区外倾角度可作适当调整,如新疆柯坪县在戈壁滩开发灌区,砼U形渠道外倾角采用18度为宜,青海省海西高寒地区,则需适当增加砼衬砌厚度,以增加抗冻胀能力。砼U形渠道经过20多年的应用,反复改进、推广。
砼U形渠道过水流量参考表n=0.013
型号渠道断面(mm)衬砌厚度mm不同比降时的过水流量(1/s
BHRh1/2001/5001/8001/10001/15001/2000
D3044040015030040110665244
D4056050020040050221141111100
D6077060030050060498321251226
D801030800400650701020690515408362
D100141010005008507012571000906776
D120150011008009008014001100950850
D1401200700100080153913421196
D1601300800110080227118501400
D18014009001200100301727142112
D200150010001300100360030502650
2.砼U形渠道防渗效果好
砼U形渠道整体性强、防渗效果好,衬砌的渠道斗以下渠系列用系数在0.99左右,而未衬砌的土渠利用系数还达不到0.8,一条2000亩灌溉面积的斗渠,平均每年灌地4000亩次,年引水量约40万m3,而未衬砌的渠道就渗漏掉8万m3的水。我国有8亿亩灌溉农田,缺水严重的有4亿多亩,就有斗渠20多万条,每年斗以下渠道就渗漏100多亿m3的灌溉水量,这些渗漏掉的水可灌地1亿多亩次,有些地区渗漏的水量还会造成地下水上升或土壤盐渍化等危害。
农业节水灌溉已引起各级领导和水管部门的重视,从各个方面筹集资金,加大节水工程投资,在灌区建设U形防渗渠道,推广先进的灌溉技术,加强灌区用水管理,提高灌溉用水效率,各级==为农业节水灌溉作出很大努力并收到了良好效果。如扶风县建和村干部反映“把我村U形渠道衬砌完成后,浇一亩地农民能少出水费5元,全村2000多亩地每年浇地就能省水费2万多元,省下的水还能多浇地,这是我们这一代村干部给群众办的一件实事”。临潼县徐杨乡群众纷纷反映“U形渠道好,五省两增一减少”。五省:省水、省时、省劳、省钱、省地,两增:增产、增收,一少:群众用水纠纷少。
3.砼U形渠道输水能力强
砼U形渠道表面光滑、糙率小、流态好,输水能力强,U形渠道流速在1.2m/s左右,而相同比降的梯形土渠仅为0.6m/s。梯形土渠糙率值为0.025,砼U形渠道糙率值为0.013左右,使流速加快,输沙能力增强。如河南省新乡市引黄灌区采用U形渠道,避免了多泥沙引水渠道淤积问题。天津塘沽、宁河等地区地面平坦,渠道芦苇丛生,水流不畅,采用U形渠道后解决了渠道输水的难题。
4.砼U形渠道省工、省料、节省渠道占地
砼U形渠道流速快,过水断面小。采用机械施工工效高,速度快,质量好,采用机械施工人均每个工曰可衬砌砼U形渠道10—20m,完成砼量1.5—2.0m3。砼U形渠道节省材料,如建设一公里D60U形渠道用砼量96立方米,而建设同样过水量的梯形渠道需砼132m3,建设每公里砼U形渠道比砼梯形渠道可节约投资1万元左右,可腾出渠道占地3亩以上,砼U形渠道使用寿命长。1978年建设的U形渠道至今运行良好,无冻胀破坏现象,而同时建设的梯形渠道不到10年已部分或全部损坏。
5.砼U形渠道建设投资与效益分析
砼U形渠道建设根据各地应用情况调查分析,一条2000亩地的斗渠,共有斗、分、引渠道10公里左右,每年灌地约4000亩次,年引水总量40万立方米,10公里渠道衬砌后需投资20万元,其中材料费,运输费约15万元,人工费5万元。渠道衬砌后每年减少渗漏水量8万立方米,价值2万元,不计算增产值仅省下的水费10年即可收回工程投资,而U形砼渠道使用寿命在30年以上,还能腾出渠道占地30多亩,从投资效益也是非常有利的,而更重要的还是节省了水,多浇了地,农民增加了收入,社会效益更大。如湖北省当阳市建设的砼U形渠道经国家农业综合开发小组验收认为砼U形渠道机械施工技术具有良好的经济效益和社会效益,建议在全省推广应用。
6.抓好砼U形防渗渠道建设的推广
节水灌溉论文 篇五
建立农田节水灌溉工程的主要目的是提高当地农民的收入。然而因为受传统的种植方式以及种植观念的影响,节水灌溉工程的种植结构没有多少变化,采用的种植方式还以小麦和玉米为主,这就使得农田节水灌溉工程不能充分地发挥增效以及增产的作用。为了有效地提高农民的经济水平,在农田的节水灌溉工程的区域之内,节水灌溉工程的管理工作人员一定要认真做好宣传工作,努力改变农民的思想观念,进而改变农田水利节水灌溉工程的种植结构。
2农田水利工程高效节水灌溉工程的发展措施
2.1实行农业发展和水资源配置相结合的优化方式
我国现如今的水资源比较缺乏,农田水利灌溉工程的相关设计人员一定要对农田水利灌溉工程进行综合性的分析,对水资源设施和相关配置进行优化,实行分支供水的方法。在建设农田高效节水灌溉工程的时候,一定要重视对生态环境的保护,以农田灌溉水利工程的可持续发展为基本思想,对发展生产、生态以及生活用水进行统筹,加强对农田高效节水灌溉工程的环境评估以及监测。在对农田水利灌溉的水资源进行分配的时候,一定要坚持“配额管理以及总量控制”的分配准则;确定各个用水单位的农田灌溉用水的具体指标以及用水总量;同时,一定要加强所有用水单位以及灌区的节约用水意识,一定要保证每滴水都用到必要的地方,在对水进行高效利用的基础上,要确保现代农业和相关水资源配置的有机结合,进而提高农民的经济收入。
2.2大力加强农田水利高效节水灌溉工程的建设
建设高效节水灌溉工程能够促进地区水利工程的发展。在建设高效水利灌溉工程时,施工人员一定要充分结合高效节水灌溉的特征,制定和节水灌溉相关的各项指标,并按着这些指标严格执行。在对农业进行分区种植的前提下,以经济和生态效益、提高农民收入为根本出发点,建设出现代化的、信息化的农田水利高效节水灌溉工程。在农田水利高效节水灌溉工程的选址过程中,一定要遵循以下几项基本原则:第一,优先选择地面高低不平以及严重缺水的地方灌溉;第二,优先选择经济比较发达以及种植种类比较多的地区;第三,干部和群众思想比较先进,可以给予农田水利高效节水灌溉工程建设一定的支持;第四,选择社会综合治安比较好,没有恶性治安案件发生的地区。选择这些地区建设农田水利节水灌溉工程,不仅能够加快工程的建设速度,还能提高工程的使用效果,进而起到很好的带动作用。
2.3使用高效节水灌溉技术
使用高效节水灌溉技术的目的是实现水利工程的节水高效灌溉,所以引进高效的节水灌溉技术有着十分重要的意义。先前使用的高效节水灌溉技术基本上都是节约用水的灌溉工程技术、灌溉水资源的调配优化技术、节约用水管理技术以及生物和农艺的节约用水技术。而现如今建设农田水利高效节水灌溉工程的过程当中,不但要使用先前使用的这些技术,还需要努力引进先进的灌溉用水工程新技术和新产品。另外,农田水利工程施工人员还要努力引进国内外先进的高效节水灌溉技术。现如今先进的高效节水灌溉技术包括以生物技术为前提的调控灌溉技术以及以3S技术为基础的高效节水灌溉技术。以生物技术为前提的调控灌溉技术指的是通过对农作物的生理特点进行认真的研究,在农作物的某一阶段的生长过程中实行亏水生长政策,锻炼农作物的生长能力,进而实现水资源的高效灌溉。以3S技术为基础的高效节水灌溉技术指的是利用遥感技术、地理信息系统以及全球定位系统这些现代技术,准确及时的得到农作物的生长信息,并利用计算机对得到的这些信息进行分析,随后依据农作物的生长状态对其进行灌溉。
3结语
总而言之,努力加强农田水利工程的高效节水灌溉,不仅仅能节约用水提高农业的生产效益,还可以节约能源,提高农民的经济收入。
节水灌溉论文 篇六
1桐柏茶区简介
桐柏县位于河南省南部,豫鄂交界处,总面积1941平方公里。县域地貌以浅山、丘陵为主,斜贯县境的桐柏山构成地貌的骨架,境内河流密布,属淮河水系。桐柏处于亚热带边缘,属于北亚热带季风型大陆型气候,四季分明,温暖湿润,县域植被覆盖率高,大气质量好,适宜种植茶树。现茶园面积已达2500余亩,名优产品荟萃,其中“太白银毫”、“淮源剑毫”、“水濂玉叶”、“桐柏毛尖”、“清淮绿棱”分别获得部优、省优产品奖。
2茶园节水灌溉必要性
桐柏县属于季风型大陆性气候,处于淮河流域及长江流域的分界线,多年平均降雨量1168毫米,属于南阳市降雨量较大区域。但降雨年际变化大,最大降雨量1931毫米,最小降雨量629毫米,最小降雨量不足最大雨量的三分之一。降雨在年内分配也不均匀,降雨集中在6~9月份,且多以暴雨型式出现,约占全年降雨量69%,干旱季节持续时间较长。造成的结果是旱涝不均,每年都有不同程度的旱涝灾害,且灾害的发生特别频繁。
茶树基地一般土地比较贫瘠,生产季节经常出现“伏旱”和“秋旱”,有时也有“春旱”,对茶叶产量质量影响很大。茶园土壤相对含水量在50-75%时最适宜茶树生长,若低于50%时茶芽生长缓慢,如果减少到30%,茶芽生长停止,持续时间长时,茶树会出现萎蔫甚至死亡现象。若土壤相对含水量大于75%,茶树受渍,生长受抑制,持续时间较长将会死亡。
经灌溉与不灌溉对比试验,适量的灌溉,茶叶产量及质量大幅度提高,因此,茶树基地需进行节水灌溉,经济效益非常可观。
3.茶园节水灌溉
此次茶园节水灌溉规划面积1370亩,根据桐柏茶区茶园的地形地貌、气候特点及茶树吸水特性,选用微喷灌型式进行茶树的节水灌溉。微喷灌是以低压小流量喷洒出流方式将灌溉水供应到作物叶面,最终到达作物根区土壤的一种先进灌溉方式。
3.1设计参数
3.1.1设计灌水定额
m=0.1γzp(θmax-θmin)/η
式中:
m—设计灌水定额,mm;
γ—土壤容重,1.6g/cm3
Z—计划湿润层深度,1500mm;
p—微灌设计土壤湿润比,70%;
θmax、θmin—适宜土壤含水率上、下限;
η—灌溉水利用系数,0.9。
经计算,m=19mm
3.1.2灌水周期
T=(mn/Ea)η
式中:
T——设计灌水周期,d;
Ea——设计日耗水强度,5mm/d。
经计算,T=4d。
3.1.3一次灌水延续时间
式中:
t——一次灌水延续时间,h;
a、b——喷头纵横向间距,5.0m;
η——田间水利用系数,0.95;
q——喷头流量,70l/h
经计算,t=7h。
3.1.4轮灌组数
式中:
N——轮灌组数;
C——一天工作小时数,h。
经计算,N≤10。
3.1.5微喷头选型
根据茶树行距及土壤土质选择绿源旋转式微喷头S-0055型,喷嘴直径1.1mm,流量70l/h,工作压力200KPa,湿润直径5.5m。
3.2系统布置与管道设计
3.2.1系统工作原理
微喷灌系统由水源、泵站、首部枢纽、各级管网、灌水器及测滴设备组成。根据土壤土质及地形地貌,结合茶园分布情况,大致每200亩茶园设一测墒井,在井内埋设测墒仪,用电缆和泵站相连,测墒仪感知茶树生长所需的最小含水量,然后将感知信号通过电缆传至泵站,泵站运行后,水通过首部枢纽的过滤、施肥和压力流量调节,进入配水管网,配水管网按照事先编好的轮灌组数将灌溉水送至需要工作的微喷头,喷头将水以低压小流量的形式喷洒至茶树叶面,创造茶树生长所需要的湿润环境,当土壤中的水超过茶树所需适宜含水量的上限值时,测墒仪将信号传至泵站,停止灌溉。
3.2.2水源和泵站
一般茶园傍河、沟,具有引用地表径流的条件,但由于河、沟流量分配不均,虽水量满足但供水保证率达不到要求,需拦河设堰,在堰前凿大口井,满足水源要求。泵站包括水泵机组、建筑物、进出水管路系统、辅助动力线路及控制、保护装置。
3.2.3首部枢纽
首部枢纽由止回阀、空气阀、计量装置、施肥装置、过滤器、压力或流量调节器等部分组成。其主要起到对灌溉水的过滤、施肥及对整个灌溉系统的量测、保护作用。
3.2.4管路系统布置
微灌系统一般设三级管道,即干管、支管、毛管。现阶段大量使用塑料管,主要由聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)管。管路系统依地形地势,茶树种植方向布置,一般毛管沿茶树种植方向隔行布置,支管垂直毛管布置,间距为2倍毛管长;干管垂直支管布置,间距为2倍支管长,干管接首部枢纽。
3.2.5管道水力计算
管道水力计算主要任务:根据单个喷头流量由轮灌组数推求泵站设计流量,通过管路水头损失计算确定泵站设计扬程,按经济管径法及水头损失计算最终核定各级管道直径。
泵站设计流量推求:由各级管道的轮灌分组情况,计算出泵站同时供水的喷头数,由单个喷头的设计流量乘以同时工作的喷头数,再考虑管路的水量损失,即为泵站设计流量。
泵站设计扬程计算:喷头工作压力加上各级管道的水头损失和地面与水面落差即为泵站的设计扬程。管道按多口管进行水头损失计算。
多口管沿程水头损失公式:
式中:
Ht——多口管沿程水头损失,m;
fmb——管道系数,f=0.464,m=1.77,b=4.77;
Q——管道中通过的流量,m3/s;
d——管径,m;
l——管道长度,m。
局部水头损失公式:
式中:
Hw——局部水头损失,m;
ξ——局部水头损失系数;
v——管道流速,m/s;
g——重力加速度,m/s2。
3.2.6量水及墒情预报与控制系统
在每条支管入口处设水表作为量水设施。在不同地块设测墒井及自动测墒设备,通过线路和编码器将墒情信号传送至泵站,由泵站解码器将信号转化为泵站控制信号,同时按照事先编好的轮灌分组信号对茶园灌水,然后根据灌水情况,由测墒系统来控制泵站的停机,从而实现灌水的自动化。
4节水灌溉后评价
该项目正在实施中,根据规划目标,项目建成后,实行合理灌溉、及时排水,改善了水土条件,使茶园光、热、土资源得到进一步完善,生态环境转向良性循环。茶树得到适时适量的有效灌溉,茶叶产量质量将明显提高,经济效益极为可观。特别是进行节水灌溉后,灌溉用水量及能源消耗大大减少,使传统水利向资源水利、可持续发展水利方向转化的重要途径。茶园灌排系统的建设、开发,节约了大量的水资源,改善了园区的人畜用水条件,管、沟、路、茶一体化,给园区人民生产、生活、交通带来方便,同时也创造了良好的人居环境,推动社会全面进步。
参考文献
1《水土资源评价与节水灌溉规划》中国水利水电出版社(1999)
节水灌溉论文 篇七
关键词:转变观念与时俱进节水灌溉
当今世界普遍关注水危机问题,其中最突出的矛盾就是干旱缺水。19世纪世界矛盾的交点是煤,20世纪世界矛盾的交点是石油,21世纪世界矛盾的交点是水,因此,21世纪被称之为水的世纪。专家们认为,我们正进入一个新的水源紧缺时代,水将成为21世纪可持续发展的严重制约因素。今年8月28日在南非约翰内斯堡举行的联合国可持续发展首脑会议上,全体与会代表一致通过将水危机列为未来10年人类面临的最严重挑战之一。在会议上通过的政治宣言指出:“全球环境继续恶化。生物多样性在不断丧失,鱼类资源不断减少,荒漠化在吞噬越来越多的良田,气候变化的不利影响已显而易见,自然灾害日趋频繁,其危害日趋严重,发展中国家越来越脆弱,空气污染、水污染和海洋污染继续夺去数百万的无辜生命”。宣言重申,我们将特别关注和优先重视威胁人类可持续发展的世界局势。联合国首脑会议政治宣言表明,经济可持续发展和水资源可持续利用巳成为世界各国共同承诺和行动准则。
20世纪80年代以来,可持续发展战略已成为各国经济社会与环境协调发展的共同准则。当今世界大多数国家,水已变成了一种稀少和昂贵的商品。为了满足经济社会可持续发展的需求,保障水的安全供给,各国对可持续发展战略达成共识,并日益深入人心,治水思想已从“人与水抗争”转向“人与水共存”,从过去的“防御洪水”转向“管理泄水”,从“单一目标的水资源开发”转向“多目标、多功能的配置、节约和保护,并寻求环境和生态功能”,从“单一的工程管理”转向“流域内人类生产生活行为和生产方式的管理”,从“多目标开发为主的大规模水利建设时期”转向“以水法规和现代水管理为中心的综合治理时期。”总而言之,当今世界“人与水和谐共处”、“可持续发展”等思想已全面深入水资源领域。过去人们没有考虑水资源有限的问题。随着经济社会的发展和用水量的急剧增加,在一些国家和地区,水短缺和水污染日趋严重,水资源已成为经济社会发展的严重制约因素,此时水资源的有限性及其节约和保护问题引起世界各国的关注。
我国是世界上人均水资源短缺的国家之一,按照国际上常用的缺水标准,我国有2/3的国土面积属于资源性缺水地区。加之水是自然资源,是可流动的资源,因此,水资源的性质及其基本特征决定了厉行节约用水,建立节水型社会不是一项局部性的、临时性的政策措施。而是我国经济社会发展中的战略性、全局性,必须长期坚持的基本国策。进入21世纪以后,水资源的短缺形势会更加严峻,对经济社会可持续发展将构成严重威胁。专家们警告,中国解决了温饱以后要防止有可能面临第二个贫困—水贫困。因此,未来中国水资源的短缺形势将更为严峻,将成为经济社会可持续发展的严重制约因素。针对水资源面临的新形势、新问题,党中央、国务院根据可持续发展战略,提出了新时期治水思路是实现水资源的可持续利用,这是一条主线。因此,在国家实施可持续发展和科教兴国两大战略指导下,依靠科技进步、体制机制创新,以及配套的法规和政策,目标是全方位提高用水效率,建立节水型的经济社会发展体系。农业是用水大户,在未来用水总量中具有举足轻重的地位,因此,21世纪农业灌溉发展的主导产业是节水,这是形势的需要,客观的需要,势在必行。
一、水资源短缺整体态势严峻
20世纪90年代以来,农业、工业和城市生活采用节约用水的先进技术,降低水的消耗量,提高水的重复利用率等方面都取得了一定成效,但由于对缺水危机缺乏应有的认识,导致节水的力度及其管理体制都存在很多问题。随着经济的发展,社会的进步,尤其是进入20世纪90年代,水旱灾害和水污染频繁发生,水多、水少、水脏与水环境恶化三大灾害中干旱缺水与水污染问题越来越严重,对国民经济和人民的生命财产造成了巨大损失,对人类的生存与发展,对人民的生活质量和健康水平已构成严重的威胁。由于缺水程度越来越严重,缺水范围越来越大,水危机越来越向我们逼近。目前全国每年缺水量近400亿立方米,其中农业缺水约300亿立方米,约占全国总缺水量的80%左右,是我国缺水大户。据统计,20世纪90年代以来,平均每年因旱受灾的耕地达3亿多亩,正常年份和较旱年份,粮食减产100~250亿公斤(正常年份,如1996年减产100亿公斤,较旱年份,如1994年、1995年减产粮食250亿公斤),但遇到严重干旱年份粮食减产曾高达近500亿公斤(如1997年,北方一些地区干旱持续时间长达100多天,黄河下游发生了有史以来,断流天数、断流河长均创历史记录。这一年因旱粮食减产476亿公斤,2000年,我国又发生大面积干旱,全国累计受旱耕地面积达5.6亿亩,其中绝收面积1.22亿亩,损失粮食产量约500亿公斤)。目前全国约有11亿亩耕地面积没有水利设施,农村还有2400多万人饮水困难没有得到解决。全国城市、工业年缺水约60亿立方米,直接影响工业产值2000多亿元。全国建制市668个中有400多座城市缺水,其中108座严重缺水。18个主要沿海城市就有14个缺水。城市人口有1.5亿人的日常生活因缺水而受到不同程度的影响。据2000年不完全统计,由于限量、限时、限压,全国有136座城市发生了水危机或出现供水紧张状况。尤其是京津等大城市,在连续遭遇枯水年时就会出现严重水危机。因此,干旱缺水对国民经济社会造成的经济损失是巨大的。世界银行曾测算,中国每年干旱缺水造成的经济损失约为350亿美元。据世界银行发表的中国环境报告测算,中国仅水和大气造成的污染,年损失为540亿美元,占中国年GDP的8%。
干旱缺水造成生态环境恶化,对生存环境与发展空间构成了严威胁。目前全国水土流失面积356万平方公里,沙化土地面积174.3万平方公里,荒漠化面积262.2万平方公里,分别占国土面积的37%、18.2%和27.3%。尤其是西北地区自然生态环境脆弱,加之不合理的人类活动,水土流失严重,导致下游河道断流、河湖萎缩、水库淤积、水污染严重、工程效益衰减,加剧了洪涝干旱和风沙灾害,造成土地、草场退化、荒漠化加剧、沙尘暴增加,生物多样性受到威胁等一系列生态环境问题。
我国北方地区,由于干旱缺水,地下水严重超采,年超采量已超过全国地下水年超采量高达80多亿立方米,已形成了72个区域性地下水位下降漏斗,由于河流干涸,城市、工业废污水排放量又不断增长,其中70%左右的废污水排放未经处理就直接排放到河道里,不仅导致了以淮河、太湖污染为代表的水环境恶化,而且加剧了水资源短缺,对人民的生存环境与发展空间构成了严威胁。
二、节水在我国经济社会发展中的战略地位
21世纪我国经济发展正面临两种挑战,一是我国的经济革命还没有完成,工业经济是以动力和能源为基础;二是世界正走向知识经济和高科技的变革。当代经济增长的核心是效率和质量。传统的产业必须依靠现代科学技术来提高效率和寻找新的经济增长点。发达国家的经济增长70%靠科学技术,我国的经济增长70%靠资金、材料等投入。我国蕴藏着极大的科技力量。未来50年,中国经济社会发展的主要矛盾将从生产力与人民群众的物质及文化需求之间数量上的矛盾,转化为不断扩大的数量需求与质量需求之间的矛盾。科教兴国将成为解决新矛盾的核心。
水资源可持续利用的关键在科技。所以,科教兴水战略对节水至关重要。现代科学技术将会决定水利事业的发展方向。因此,面对世界科技进步,我们若再不采取正确的决策,水利基础设施老化失修、设备技术陈旧、管理粗放、人员素质低的矛盾将会更加突出,我国水资源短缺的态势将会越来越严峻。总而言之,我们必须从战略的高度来认识和充分发挥科学技术在节水事业中的决定性作用。
科教兴水的最大效益,在于在宏观层次上实行水资源的优化配置,这是水资源可持续利用的基本保证。在工程项目层次上,则是通过科学技术进步,实现节约用水和高效用水,有效减轻水资源短缺和水环境污染对可持续发展的制约。因此,在宏观层次上要强化水资源优化配置方面的研究,以使决策建立在科学的基础上;在项目层次上要注重现有科技成果的转化,使之尽快地转化成生产力从我国的水情、国情、工情和技情来看,我国水资源短缺除资源本身,以及水与土,水与经济结构和布局严重失衡外,资源浪费和效率低下,是加剧水资源短缺的重要原因之一。
(一)水情
我国水情具有两大特征:一是降雨的时空分布不均,与经济社会需水不同步,而目前的水源工程结构,对水资源时空不均的调控能力又比较低。尤其是北方地区,降水变率要比南方大得多,并且出现连续丰水年和连续枯水年相互交替的规律。二是水资源地区分布不均,与经济结构和生产力布局不匹配,尤其是长江以北广大地区,人口占全国47%,耕地占全国的65%,而水资源量仅占全国的19%。
我国目前总供水能力5800亿立方米,其中农业用水总量约4000亿m3,随着工业化和城镇化速度的加快,总用水需求量将继续增长,据专家们预测,到21世纪中叶,全国最大可能总供水量约7500-8000亿立方米,未来新增供水能力主要满足工业、城市用水,以及生态环境用水需求,农业用水不可能大幅度增长,农业用水只能在4000亿立方米的总量控制下求发展,因此,未来50年农业灌溉必须走内涵发展的道路,开源与节流,主要靠节流,建立节水型农业势在必行。
(二)国情
我国人口基数大,耕地资源少,后备耕地资源有限。水资源总量多,可利用量少,庞大的人口基数,每年持续增长0.1个百分点就是上千万人,必然增加对水的需求压力。就农业而言,历史上的南粮北调就是由于北方缺水,70年代初期,北方大规模开发地下水以后,不仅从根本上扭转了南粮北调,而是呈现了北粮南调的格局。据预测到21世纪中叶,我国人口总量达到峰值时,粮食总产量的需求在6.5∽7.0亿吨,按照目前灌区生产粮食所占全国粮食总产量比重测算,全国灌溉面积要新增1亿多亩,但水土资源不匹配,目前全国约有11亿亩耕地面积没有水利设施,由于受水土资源的制约,今后新建、扩建灌溉面积投资更大、难度更高。粮食生产布局如何调整,不仅与水有关,而且直接影响粮食的安全。就国民经济而言,由于经济结构和生产力布局与水资源分布不相匹配,已经导致水与经济社会发展严重失调,对我国生存与发展构成了严重威胁。干旱缺水造成经济损失巨大,并加剧生态环境的恶化。但水资源短缺与用水浪费并存,我国用水效率与发达国家相比差距很大,用水浪费既影响提高生产力,又增加排污量,破坏水生态环境。由于节水直接关系到增效、减污、改善环境三大领域,这就决定了节水在我国经济社会发展中的战略地位。
(三)工情
我国大多数水利工程建于五、六十年代。由于历史原因,设计标准偏低,质量较差,工程不配套,一些工程老化失修严重,效益衰减。现有灌溉设施大部分渠道为土渠,没有衬砌,渗漏严重;许多灌区只修建了渠首、干渠和支渠,支渠以下的斗、农、毛渠和相应的建筑物都修建不全,有的配套率不到20%;这些设施不仅没有能充分发挥效益,而且经过30~40多年的运行,已达到或超过了使用年限,大部分工程将逐步进入老化期。由于先天不足(质量不好,配套不全),后天失调(维修管理跟不上),普遍老化破损严重,效益衰减,直接威胁到农业生产的稳定。
根据对全国195处大型灌区调查,骨干建筑物损坏率达到40%。全国约有40%上千座的大中型水库存在不同程度的病险隐患。有些工程己达到设计使用寿命,需要报废更新,一部分工程急需加固和改造,任务十分繁重。尤其是农业水利基础设施建运行管理粗放,不适应社会主义市场经济体制下农业生产的要求。目前农村水利基础设施,数量不少,但标准偏低,基础脆弱。长期以来,“先天不足,后天失调,浑身是病,难以为继”的局面,虽然是历史形成的,但这种状况再不改变,不仅不能适应和满足农业和国民经济社会发展的要求,而且己成为我国经济社会可持续发展的主要制约因素的一个重要组成部分。长期以来,由于科学技术推广滞后,以及各流域和区域间自然条件与经济发展水平的差异,反映在用水效率上,各地差别就很大,尤其是北方缺水地区,用水效率一直比较低。灌溉水利用系数全国平均只有0.43,工业用水重复利用率只达到55%左右。因此,21世纪粮食安全保障的物质基础是靠现有水利灌排基础设施,即存量为主,增量为补,而存量的关键是效益能否得到巩固和提高,否则一旦发生滑坡,不仅农业用水的形势面临严峻的挑战,而且直接威胁粮食生产的安全。
(四)技情
长期以来,我国灌溉技术虽然历史悠久,但从总体看一直落后于后发展国家,主要原因是缺乏节水意识,灌溉技术的推广力度不够。改革开放以来,我国节水技术的推广和发展已取得了显著成效,但用水效率仍然很低。从1980年到2000年,我国农业灌溉亩均用水量由583立方米下降到479立方米,工业万元产值用水量由635立方米下降到78立方米,万元GDP用水量由3030立方米下降到610立方米,用水效率有了较大幅度的提高。但与发达国家相比,差距仍然很大。目前我国灌区灌溉渠道的衬砌率只有20%-30%,渠道跑、冒、漏水现象十分普遍。在灌水方式上,大多采用传统的地面灌溉,采用喷微灌、低压管道输水等先进技术的灌溉面积不足10%,灌溉水的利用率普遍偏低,全国平均仅为0.4-0.45左右,比先进国家低0.25-0.30左右。再加上管理水平低,以及如何适应农村现行的以家庭联产承包为主体的经营体制、节水资金投入等方面的因素,目前为止,节水技术的成果转化率只有20%左右。
统计资料分析来看,各地用水效率高低与经济水平密切相关。从流域来看:2000年万元GDP用水量最低的是太湖流域,为300立方米;最高的是内陆河流域,为2910立方米,相差8.7倍。农业灌溉亩均用水量最低的是海滦河流域,为261立方米;最高的是珠江流域,为916立方米,相差2.5倍。万元工业产值用水量最高的是西南诸河流域,为161立方米;最低的是海河流域,为41立方米,相差3倍。
从地区来看:万元GDP用水量超过3000立方米的有宁夏和新疆;低于200立方米的有天津和北京,最高和最低相差15-20倍。农业灌溉亩均用水量超过1000立方米的有海南、广西和宁夏,最低是山西,为210立方米,最高和最低相差5倍以上。工业万元产值用水量超过200立方米的有黑龙江、江西和西藏;最低的是天津,为17立方米,最高和最低相差12倍以上。上述情况表明,我国不少地区调整产业结构还有很大的空间,各行各业节水的潜力很大。
三、建立节水型农业的必要性和紧迫性
农业用水所面临的水资源短缺以及农业和农村经济发展对用水需求压力的形势十分严峻。到21世纪中叶,在我国农业总用水量不可能大幅度增长的情况下,大力推进节水灌排已成为21世纪保障我国粮食安全和农业可持续发展的紧迫任务。长期以来,对节水的认识至今仍有不同的看法,但任何地区可恢复的谈水资源可利用量都是有限的。从这个意义上讲,用水如果不加制约,随意浪费,水源会减少,甚至枯竭。如无计划滥用河川径流,就会使河流下游断流,湖泊干涸,生态环境破坏。又如超量开采地下水,就会使地面沉陷,海水入侵,给城建、交通、农业生产带来严重影响。因此,所谓节约用水不能简单地理解为少用水或者限制用水。它是指通过采取行政、法律、经济、技术和宣传教育等综合手段,应用必要的、现实可行的工程措施和非工程措施,依靠科技进步和体制机制创新,提高用水的科技水平和管理水平,减少用水过程中不必要的损失和浪费,提高单方水的生产力。通过水资源的合理使用、高效利用,从而既达到减少水资源的消耗,又减少废污水的排放量。节水不仅可以增效减污,而且节水本身就是一种开源措施,通过节水既节省开源的投入,又可减少治污的费用,并提高单方水的生产力,一举数得。
党的十四届五中全会曾把节水列为资源节约的首位,党的十五届三中全会进一步明确指出:“要大力发展节水农业,把节水灌溉作为一项革命性措施来抓”。五中全会通过的国民经济第十个五年计划的建议中强调“水资源可持续利用是我国经济社会发展的战略问题,核心是提高用水效率,要把节水放在突出位置”。遵照党中央关于发展节水农业的指示精神,为加大农业节水工作的力度,加快农业节水技术的推广普及,进一步明确21世纪初期我国农业节水的方向、目标和任务,加快农业节水发展的步伐,以水资源的高效利用实现水资源可持续利用,以水资源可持续利用保障农业和国民经济的可持续发展。
四、依靠科技进步和体制创新,加快节水灌溉事业的发展
面对严峻的缺水形势和国家对粮食安全的需求,农业节水必须放在首位,在建立节水型社会进程中农业节水是重中之重,农业生产只能在节水中求发展。一方面要重点加强灌区以节水为中心的续建配套改造,另一方面要重视旱地农业集雨节灌技术的推广,坚持走内涵发展的道路。因此,依靠科技进步和体制创新,加快农业节水事业的发展,建立节水型的农业生产发展体系已成为当前一项十分紧迫的任务。但未来农业节水灌溉事业的发展不只取决于现代科技的运用,更取决于节水投入和节水政策。农业节水的效益集中反映在全社会的综合效益上,因此,加大投入力度,建立健全节水制度和政策,在国家增加农业节水投入的同时,由全社会筹集农业节水事业发展的资金是非常必要的。
(一)节水要作为一项工程,列入各级政府基本建设计划
农业灌溉节水工作面广量大,情况复杂,需要投入大量资金和发展先进节水技术,目前又缺乏优惠的节水发展政策。加之,节水工程的直接经济效益有限,更多地体现在社会效益和生态环境效益上。因此,各级政府要从战略的高度认识节水的战略意义,尤其是农业节水要作为21世纪水利建设的战略重点和优先领域。要把农业节水作为一项工程,列入各级政府基本建设计划,各级农业节水规划和年度计划,都应列入同级国民经济和社会发展计划。要重点推广各种适用的农业节水技术。在科学利用地表水,合理开采地下水的同时,重视其他水资源(如污水处理回用,微咸水、海水利用等)的开发利用。要研制、开发和推广适合中国国情和水情的节水、排水技术及其设备,使其逐步规范化、标准化、系列化、产业化和市场化。
(二)各级政府要调整投资结构,增加农业节水的投入
要开辟国家和省、自治区、直辖市两级农业节水发展资金,形成稳定的农业节水投资渠道。建立多元化、多层次、多渠道的农业节水投入体制。要制定农业节水技术经济和激励政策,调动农业生产集体和农民投入农业节水的积极性,鼓励社会各界筹集资金参与农业节水;有条件的地区可以利用信贷资金和引进外资。考虑到农业节水效益是社会效益为主,因此,农业节水发展资金建议由以下四方面组成:
一是将现有各种用于农业节水的资金,由政府统筹,采取“捆绑式”集中使用,由水行政主管部门负责按项目实施。
二是己占用农业灌溉水源的,按管理权限,严格执行和完善补偿机制。新水法已从法律上确立了补偿机制,要按新水法办事。
三是城市生活和工业现有年用水量约1600亿立方米,应当仿照排污费附加的办法,从征收的的水费中提取或附加用于农业节水的费用。
四是未来新增的供水量主要是用于城市生活和工业用水,“十五”期间新增供水能力400亿立方米,从新增的水费中用同样的办法提取或附加用于农业节水的费用。
以上农业节水发展资金的筹集、使用和管理办法,建议由财政部会同水利部共同制定。
(三)农业用水实施总量控制和定额管理
各省、市、自治区应当在总用水量指标中确定农业用水指标。各地区在分配水量指标内,应加强用水定额管理。节约的水量,有条件转让的,要按规定有偿转让;超指标用水的地区,当地财政要交纳农业用水调节费,用于发展农业节水。国家和各级地方政府应建立相应的监督、审计和管理机构。
(四)改革管理体制和运行机制
农业用水必须服从水资源规划和统一管理,协调好生活、生产和生态用水,处理好供水与用水、用水与节水、水量与水质的关系,兼顾上中下游的协调发展。要调整农业种植结构,积极发展特色农业,提高水的利用效益。农业节水工程要在明晰产权和受益对象的基础上改革管理体制。大中型灌区要积极推行用水户参与管理的民主改革,逐步形成政府扶持、用水户参与、灌区自主经营的良性运行机制;小型农业节水工程要在各级政府的宏观指导下,积极推行多种形式的管理制度改革,逐步形成政策引导、社会化服务体系支持、用水户自主管理的运行机制。各级政府要制订扶持政策,支持农业节水工程管理体制的改革和运行机制的转换,推动农业节水技术社会化推广服务体系建设,鼓励科技部门、企业'''');">企业单位和技术人员参与技术推广工作,逐步形成国家扶持和市场引导相结合的农业节水技术推广服务体制。
(五)农业节水设备产品的规范化、产业化
目前农业节水推广的力度不仅与农业节水的要求很不适应,而且节水技术的服务也落后于节水事业的发展。由于节水意识不强,又缺乏足够的投入和强大的科技和人才的支撑,节水灌溉设备产品质量存在不少问题,据国家质量检测部门的抽样捡查,节水灌溉设备有二成不合格,微灌设备质量问题更多,合格率只有1/3左右。目前《节水型生活用水器具行业标准》已于今年10月1日起开始实施,将会推动城镇节水工作的全面展开。因此,农业节水应尽快制定《农业节水灌溉设备产品的行业标准》,生产企业要掌握节水产品的先进技术和先进工艺,提高节水灌溉设备和产品的质量。各级水行政主管部门要会同有关部门,加强节水灌溉设备产品的认证、捡测和监督,使其走向规范化、系列化、市场化、现代化、产业化。
(六)加强节水工作领导,增强全民节水意识
各级政府要加强对农业节水工作的领导,增强全民的节水意识。水利部作为全国节约用水的主管部门应尽快制定全国节水规划,节水技术标准,并建立相应的服务体系,要健全节水管理机构,部署、协调、监督和检查推动各部门、各行业的节水工作,保证将各项节水措施落在实处,做到节水目标到位、计划安排到位、建设资金到位、管理制度到位。要利用各种媒体提高全民的“水危机”感与节水意识,在全社会开展“节水型”创建活动,调动全社会的力量,实行全民节水。建立节水工作的社会监督体系,要组织社会公众参与节水工作,尤其是农业节水,要动员全社会支持农业节水灌溉事业的发展。
五、转变观念与时俱进开创节水灌溉新局面
节水灌溉论文 篇八
鉴于我国水资源与能源短缺,经济实力不足,广大农村地区的技术管理水平较低的现实,大面积推广喷、微灌等先进灌水技术还受到很大的限制,因此在今后相当长的一段时间内,我国还仍须加大田间工程的建设力度,大力研究和推广节水型地面灌水技术。
一、平整土地,设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数
平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量,缩短灌水时间,提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整,进行田间工程改造,划长畦(沟)为短畦(沟),改宽畦为窄畦,设计合理的畦沟尺寸和入畦(沟)流量,可大大提高灌水均匀度和灌水效率。
陕西洛惠渠的研究表明,在入畦单宽流量为3~5L/s时,灌水定额随畦长而变,当畦长由100米改为30米时,灌水定额减少150~204m³/hm²;当畦长30~100米时,畦单宽流量从2L/s增加到5L/s,灌水定额可降低150~225m³/hm²。
宝鸡峡灌区进行深层渗漏的对比试验,灌水定额小于675m³/hm²,基本不发生深层渗漏;灌水定额825~990m³/hm²时,约有150m³/hm²水产生深层渗漏;灌水定额1350m³/hm²时,有一半水成为深层渗漏水。
我国幅员辽阔,各地地形和土质差异较大,因此难有统一标准,各地应根据田间试验结果,建立计算机模型,通过实验和计算机模拟,给出适合本地的适宜畦沟尺寸和灌水技术参数。
二、改进地面灌溉湿润方式,发展局部湿润灌溉
改进传统的地面灌溉全部湿润方式,进行隔沟(畦)交替灌溉或局部湿润灌溉,不仅减少了课间土壤蒸发占农田总蒸散量的比例,使田间土壤水的利用效率得以显著提高,而且可以较好地改善作物根区土壤的通透性,促进根系深扎,有利于根系利用深层土壤储水,兼具节水和增产双重特点,值得大力推广。实践证明,春小麦与春玉米套种隔畦灌,棉花、玉米等宽行作物隔沟灌或隔沟交替灌,湿润面积可减少50%,节水高达30%以上,增产幅度5%~10%。玉米坐水种,可节水900m³/hm²,节电90~105千瓦时,增产幅度约16%,增收幅度约28%。
三、改进放水方式,发展间歇灌溉
改进放水方式,把传统的沟、畦一次放水改为间歇放水,进行间歇灌(又称波涌灌),被称为80年代地面灌水技术的一大突破。间歇放水使水流呈波涌状推进,由于土壤孔隙会自动封闭,在土壤表层形成一薄封闭层,水流推进速度快。在用相同水量灌水时,间歇灌水流前进距离为连续灌的1~3倍,从而大大减少了深层渗漏,提高了灌水均匀度,田间水利用系数可达0.8~0.9。
四、改进沟畦放水设施
改进沟畦放水设施,采用虹吸管(用于明渠输水)或地面移动闸门孔管(用于管道输水)放水,与人工开口放水相比,田间水利用率可提高5%~10%。目前这些设施国内仍处于试验阶段,尚未批量生产。因此,有必要开展联合攻关,对这些设施的材料和加工工艺进行深入研究,向着技术标准化、生产规模化、推广应用普及化方向去发展。
五、大力发展节水保墒膜上灌
膜上灌是我国在地膜覆盖栽培技术的基础上发展起来的一种新的地面灌溉方法。它是将地膜平铺于畦中或沟中,畦、沟全部被地膜覆盖,从而实现利用地膜输水,并通过作物的放苗孔和专业灌水孔入渗给作物的灌溉方法。由于放苗孔和专业灌水孔只占田间灌溉面积的1%~5%,其他面积主要依靠旁侧渗水湿润,因而膜上灌实际上也是一种局部灌溉。目前,新疆采用膜上灌的农田已达23.33公顷,甘肃、河南等省也开始推广。膜上灌形势有开沟扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌、沟内膜上灌、膜缝灌、格田膜上畦灌、膜侧膜上灌等多种。膜上灌作物有棉花、蔬菜、玉米、小麦等。地膜栽培和膜上灌结合后具有节水、保肥、提高地温、抑制杂草生长和促进作物高产、优质、早熟等特点。生产试验表明:膜上灌与常规沟灌相比,棉花节水40.8%,增产皮棉5.12%,霜前花增产15%;玉米节水58%,增产51.8%;瓜菜节水25%以上。由于膜上灌是一种新的灌水技术,还有许多不成熟和不完善的地方,对其技术机制、技术要素及其设计方法都需要进一步研究。
新的节水技术
一、污水喷灌技术
利用污水喷灌是将污水处理与农业用水结合起来的一种污水处理方式,同时又是一种开源节流的灌溉方式。喷灌净化污水,就是将污水喷洒在田里,利用土壤、微生物和作物来分解污水中的一些成分,并使部分水蒸散到大气中,部分水经土壤净化后渗透泄出再利用。
在利用污水喷灌时,应先对污水进行沉淀、筛滤,除去固体污物,有的还需加入消毒杀菌剂。污水灌的作物应以除蔬菜以外的经济作物为主,对于谷类作物最好只用于作物生育前期,在作物收获前一段时间应停止污水灌。污水灌的土壤以砂壤土、壤土和壤质砂土为好,水量应结合作物的种类和生育期确定,如在作物苗期、早春和晚秋应少灌。实施污水灌要防止大定额灌溉,以免造成地表及地下径流,灌溉强度以不造成土壤粘闭和不产生地表径流为原则。如污水水质不符合灌溉水质标准时,可采用清水污水混合方法,使混合后的水质符合灌溉要求后再进行喷灌。此技术较复杂,最好在专家指导下运用。
二、咸水灌溉技术
咸水灌溉技术主要包括不同水质的水混灌和轮灌,此外,还有依据电渗透作用原理利用地下咸水灌溉的技术。
混灌是将两种不同的灌溉水混合使用,包括咸淡混灌、咸碱(低矿化碱性水)混灌和两种不同盐渍度的咸水混灌,目的是降低灌溉水的总盐渍度或改变其盐分组成。混灌在提高灌溉水水质的同时,也增加了可灌水的总量,使以前不能使用的碱水或高盐渍度的咸水得以利用。
轮灌是根据水资源分布、作物种类及其耐盐性和作物生育阶段等交替使用咸淡水进行灌溉的一种方法。如旱季用咸水,雨后有河水时用淡水;强耐盐作物(如棉花)用咸水,弱耐盐作物(如小麦、玉米、大豆)用淡水;播前和苗期用淡水,而在作物的中、后期用咸水。轮灌可充分、有效地发挥咸淡水各自的作用和效益。
奥地利研究人员利用电渗透作用原理研制出一种灌溉系统,该系统使地下水经土壤毛细管及各种孔隙上升到地表层,同时从聚集于电极周围的某些盐类中游离出净水,上升到地表层供作物利用。其设备是由两组电极组成,将一组装有正电极的金属管打入地下水位以下,另一组为负电极的导体栅网,埋于与植物根部深度相等的地方。根据土质结构及土壤含盐量,接通2~12V电源,就会在两极间建立直流电场,产生电渗透效果。这种灌溉系统适用于地下水较丰富的干旱区果园、草坪及固沙植物等。
三、利用空气中的水分进行灌溉
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