摘要:我国属于农业大国,农业生产和灌溉需要大量的水资源,减少水资源的浪费,做好农业灌溉中的节水工作,才能缓解水资源紧缺的现状。
关键词:节水灌溉技术;发展趋势;重要性
1我国农业节水的重要性
1.1我国水资源短缺
我国是人口多,粮食消耗量大的国家,同时也是人均水资源贫乏的国家之一。目前,我国水资源仅占世界总量的6%,人均水资源占有量为2240m3,相当于世界平均水平的1/4,水资源短缺已经成为严重制约我国国民经济可持续发展的瓶颈。与此同时,我国水资源的分布也是很不平衡的,尤其体现在北方,淮河以北的广大北方地区,需水量十分大,拥有全国63.5%的土地,然而却只有19%的水资源,这严重制约着我国农业的发展。
1.2农业用水量大
随着社会经济、城镇化的发展以及人的增长,我国的用水量逐年增加,作为我国用水量最多的产业——农业,用水总量达4000亿m3,约占水资源总量的65%。其中,农田灌溉用水量达到3600亿-3800亿m3,占农业用水量的90%~95%。但是每年的农田灌溉都得不到相应的水量,平均每年缺水300多亿m3,由于缺水的原因,造成受旱的面积也很大,每年大约有2146.67万hm2,约占全国耕地的1/5,从而每年造成的粮食减产达到100亿-150亿kg,可见,我国农业用水量十分大,而我国现有的水资源却不能满足农业的要求,因此,发展节水灌溉技术已经刻不容缓。
2节水灌溉技术
2.1渠道防渗技术
现今,我国灌溉农业总用水量的80%主要应用于渠道中的水源,然而在输送途中,一部分水量会由渠道渗入渠床,渠道防渗技术就是为了减少这种水量的流失而使用的一种工程节水技术。为了减少渗入量,渠道防渗层通常使用土料、水泥、混凝土、浆砌石、沥青混凝土等钢性材料以及PE、PVC及其钢性薄膜材料建造,防渗渠道断面也多采用U形断面。这种防渗技术的使用,使水流速度提高,利于引高含沙水灌溉;大大降低了水量的流失,提高水量的利用率,节约了投资和运行的费用;有利于调控地下水位,防止次生盐碱化,同时减少了渠道的冲刷、淤积以及坍塌,是一种较理想的节水防渗措施。
2.2低压管道输水灌溉技术
低压管道输水灌溉技术一改传统的土渠输水,通过使用低压输水管道将水直接送到田间灌溉作物,这种灌溉方法大大降低了水在输送过程中的渗漏和蒸发。我国在20世纪50年代开始试点应用,至今已有60年的历史,但是当时由于农村经济条件差以及技术水平较低、技术设备不配套等原因致使这种灌溉技术未能得到大面积的推广。到了20世纪80年代,随着我国经济的发展,城镇化的建设,我国水资源明显不足,为了节约用水,各级政府以及群众开始重视起来,并进行了一系列的操作去推广此项技术的应用,并在“七五”期间作为国家科委重点项目实施。经过实践取得了较大的成果,研制出了符合中国国情的薄壁PVC管、PVC缠绕管、双壁纹PVC管、水泥沙管、石灰混凝土管等低压管材和配套管件。低压管道输水灌溉技术的使用,不但可以减少水的渗漏和蒸发,同时还可以节能25%左右。它具有一次性投资较低,操作管理方便,要求设备简单,农民易掌握等特点,深受广大农民的好评,由此可见,此项技术的发展前景良好。
2.3喷灌
喷灌技术至今为止已有4O年的历史,起初由于农村经济条件差、设备质量不过关等原因致使此项技术未能快速发展起来,直至“七五”规划,引进高新技术与科技人员,大大促进了此项灌溉技术的发展。所谓喷灌,是一种通过喷头将水分散成细小水滴后均匀喷洒在田间进行灌溉的一种灌溉方式,主要是利用专门的系统,如:动力设备、水泵、管道等,将水进行加压而进行操作的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆此项技术具有人为控制灌水量,适用于任何地形和作物,可对作物进行适时适量的灌溉等特点,而且同传统的灌溉方式相比,具有灌溉均匀、质量高、节水量大、节省劳动力等优势,深受国家的重视,由此可见,喷灌技术的发展前景也十分光明。但是喷灌技术还是具有一定的缺点,它受风影响大,蒸发损失也较大,而且一次性的投资、耗能较大等,这些因素严重的制约了喷灌技术的发展。
2.4微灌
我国微灌技术开始发展于20世纪7O年代,至今已有40余年,目前为止已经发展面积2.3万hm2。同其它灌溉技术相比,是一种新型的、相对最节水的灌溉技术。它主要是以持续、均匀和受控的方式将水输送到农作物根系,是通过低压管道和滴头或其它灌水器进行操作的。微灌技术包括滴灌、微喷灌、渗灌等,其中滴灌面积约占一半,它的发展大致经历了三个阶段:(1)引进、消化和试制;(2)设备和理论上深化研究和改进;(3)研制、制定技术标准和规范。微灌技术具有节水、节能、增产效果显著,对地形、土壤和作物种类的适应性强,易于实现自动控制等优点,可见,此项技术的发展前景十分可观。但还是存在一些问题,
如:微灌设备种类少、性能差、微灌系统抗防堵塞研究较少、微灌技术应用范围较窄等。这些因素的存在,严重制约了此项技术的发展,因此,微灌技术还需进一步研究与推广。
3节水灌溉技术的发展趋势
3.1信息化、现代化水平不断提高
智能化是当前科技发展的趋势,在农业节水灌溉中,以信息化和智能化为核心的现代化水平不断的提升。例如计算机技术、GIS技术、传感器技术等在节水灌溉系统中的运用也越来越广泛。智能化节水灌溉系统成为节水灌溉技术的发展趋势,将节水灌溉技术同现代化智能技术融合,成为当前各国的研究重点。我国现代化节水灌溉技术也得到一定发展,但是同发达国家依旧存在一定差距,而且推广力度不足,因此,需要加大对节水灌溉技术方面的投资。
3.2技术集成性与综合性不断加强
随着科技的不断进步,节水灌溉技术也出现同其他新技术融合的情况,节水灌溉技术的集成性和综合性得到不断的提升。例如,在当前,将土壤监测技术、水分动态监测技术、数据通信技术等进行融合,将其运用到节水灌溉系统中,可以提升节水灌溉的科学化水平。生物节水技术、用水管理技术、节水灌溉技术、农艺节水技术等进行融合,更好的实现节水和灌溉。
3.3非传统水资源的开发与利用不断加强
天然雨水、污水以及微咸水等非传统水资源的开发利用已成为许多国家和地区解决用水危机的新途径和重点研究内容之一。美国、以色列、突尼斯以及墨西哥等国家持续不断地对污水灌溉进行着研究。我国以浙江大学为首的科研单位在提污灌溉方面也取得了一定的进展。而在微咸水的利用方面,以色列已经对西瓜、西红柿等作物进行滴灌,我国对微咸水灌溉的研究与试验也逐渐起步。囤积雨水的利用也是各国研究的重点,以色列、日本等国家正在利用GIS技术,研究利用雨水资源的理论与方法,我国在雨水的利用方面还处于落后状态。各国对非传统水资源的开发与利用还将延续。
4结束语
随着经济社会的快速发展,虽然现在对痕量灌溉存有异议,但是节水灌溉技术未来发展趋势是精细精准、信息化和不同节水灌溉技术的综合利用,因此要求人们跟随未来发展趋势与需求,不断研发综合技术与方法,推动节水灌溉技术的有效快速发展,为现代农业可持续发展做出贡献。
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论文作者:陈少华
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第11期
论文发表时间:2019/1/3
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