节水新技术栽培技术论文
节水新技术栽培技术(上)
节水灌溉技术分析
农业用水量占我国总用水量的70%~80%。由于农业节水灌溉的措施没有完全落实,造成了水资源的浪费,因此在灌区全面实施节水灌溉是解决我国缺水问题的一个关键途径。分析了节水灌溉的工程技术,阐述了实施节水灌溉的效果。
关键词节水灌溉技术
中国图书馆分类号:TU991文献识别码:A
一.前言
从用水的角度来看,提高水的利用率要结合灌溉用水的运行来考虑。灌溉是通过向农田补充水分来满足作物需求,为作物生长创造良好的环境条件以获得更高的产量。灌溉用水的运行大致可以分为三个环节,每个环节都有提高水利用率的问题。第一步是通过渠道或管道将水从水源输送到田间,提高输水效率,相应的技术称为输配水工程技术。第二个环节是灌溉水在田间以各种方式灌溉,相应的技术称为喷灌、微灌、地面灌溉,提高灌溉效率。第三个环节是作物对田间水的利用,提高水分生产效率。因此,农业节水的内涵包括水资源的合理开发、利用和配置,输配水系统的节水,田间灌溉过程的节水,作物生长水分转化过程的节水,水管理中的节水,农业节水和增产技术措施等。其目的是大大提高水的利用率,走出一条具有中国特色的节水灌溉之路。
二、节水灌溉工程技术
1、渠道防渗技术
这些都是降低渠道透水性或建立防水保护层所采取的技术措施。按所用材料可分为土壤压实、混凝土路面、圬工衬砌、混凝土衬砌、塑料薄膜防渗、沥青路面防渗。
我国渠道防渗的研究工作一直围绕着开发性能好、成本低、易施工、易被群众掌握的防渗材料,同时对防渗渠道新的断面和衬砌形式进行研究和推广。例如,陕西省宝鸡峡灌区近年来在三大灌区改造过程中推出了一系列项目。u?t型渠道衬砌机械在施工中发挥了重要作用。占我国总用水量80%的农业灌溉的主要输水手段是渠道,而传统土渠道的渗漏损失约占总引水量的50% ~ 60%,仅我国每年的水量损失约为1.7?1011m3。目前我国渠道防渗长度仅占要求的1/3 ~ 1/4。因此,大力发展渠道防渗技术是节水灌溉的重要途径。
2、低压管道灌溉技术
缩写?管道灌溉?,是一种用低压管道代替渠道输水的灌溉方式。?管道灌溉?由于具有一次性投资少、设备简单、节水、省工、节地、省时、增产效益显著、农民易于掌握等优点,受到了极大的重视,已发展到30?106hm2 .其中陕西省关中和陕北地区是大型机井灌区普遍使用的地区。管道灌溉?技术。实践证明了?管道灌溉?是我国北方发展节水灌溉的重要途径之一。
3.喷灌技术
这是一种利用特殊设备将加压水喷向空中形成细小水滴,均匀落入田间的灌溉方法。按设备组成可分为单元式喷水灭火系统和管道式喷水灭火系统两大类。自20世纪70年代以来,中国发展了喷灌技术。经过20多年的努力,喷灌面积已发展到8?105 hm2,取得了显著的节水增产效益。这项技术更适合在丘陵地区、干旱缺水地区和经济作物灌溉地区发展。
4.微灌技术
这是一种利用特殊设备将作物生长所需的水分和养分输送到作物根层附近的表层或土层的灌溉方法。根据灌水器的类型,可分为滴灌、微喷灌和春灌三种。微灌技术在我国从1974开始采用,发展到2?104 hm2,该技术适用于丘陵地区和水资源非常贫乏的地区。同时,由于它能集灌溉、施肥、施药于一体,特别适合经济作物的灌溉。在理论研究上,总结出一套适合中国国情的设计参数和计算方法。在设备研发生产方面,开发了微灌带、孔板滴头、补偿滴头、折射旋转式微喷头、脉冲滴灌设备、过滤器、进排气阀、压力调节器、施肥器等。
5、改进地面灌溉技术
这是主要围绕传统地面灌溉技术灌溉均匀度差、灌溉定额大等缺点进行的技术改进。包括改进垄沟规格(如变长垄沟为短垄沟、变宽垄沟为窄垄沟、短垄沟灌溉和滴灌等)。).如陕西省罗惠运河、宝鸡峡灌区,长畦改短畦、宽畦改窄畦、灌溉量改小畦浅灌)和采用先进的地面灌溉技术(如波涌灌、沟灌、膜灌、细缆灌)后,作物生长期灌溉量减少20% ~ 30%。我国98%以上的灌溉面积是地面灌溉,因此改进这项技术,提高灌溉均匀度,节约灌溉用水具有重要意义。目前,中国最有价值的改良地面灌溉技术是波涌灌溉和膜灌。波涌灌溉是美国在20世纪70年代末引进的一项适用于旱作灌溉的新技术。20世纪80年代以来,我国也开展了这方面的研究,对波涌灌溉的节水机理、土壤致密层的形成、入渗特性以及地表水流的运动规律进行了深入系统的研究。目前,有必要从理论上进一步研究浑水波涌灌溉问题,开发适合我国国情的波涌灌溉设备,这是扩大波涌灌溉技术应用的关键。膜上灌溉是一项新技术,是中国独创的。在地膜栽培的基础上,将膜侧水流改为上向流,用塑料薄膜输水,通过膜孔和膜侧渗流灌溉农作物。该技术在新疆取得了较高的增产节水效果,但在理论上还需进一步研究。
6.渗灌技术
这是一种通过地下管道系统将灌溉水引入田间,灌溉水通过管壁上的孔洞湿润根部土壤的灌溉方法。国内主要有两种,一种是管道式,一种是鼠道式。目前渗灌存在的主要问题是:土壤湿润不够均匀;容易造成表土返盐;地下管线不易维修和维护;投资大、建设要求高是目前影响推广的主要原因;理论研究仍显不足,关键技术问题有待改进和完善。
7、雨水收集利用技术
这是一种收集干旱和半干旱丘陵地区强降雨产生的地表径流,并在最需要的时候供应给作物的技术。20世纪80年代末,我国开展了雨水收集利用技术研究,如汇流面薄水泥处理技术、坑窑建设布局技术、收集效率、汇流面与种植面积比的确定等,取得了一批有意义的成果。但对雨水的引导、收集、储存和高效利用缺乏系统的理论研究,没有适合不同地区的汇流总体规划和配套的灌溉技术、作物栽培技术。近年来,甘肃东部、陕西白宇山区和宁夏南部发展的坑灌农业采用典型的雨水收集利用技术,一些地区将其作为扶贫项目予以欢迎。
第三,实施节水灌溉的效果
1,灌溉水利用率明显提高。
全国平均灌溉水利用率从20世纪70年代的30%左右提高到2007年的47.5%,单位面积平均灌溉用水量从7 950 m3/hm2下降到6 435 m3/ hm2。有效灌溉面积从20世纪70年代末的4887万hm2增加到2007年的5778.2万hm2,但灌溉用水总量没有增加。以大型灌区续建配套和节水改造工程为例,2006年1996至10期间,全国共投入资金2126亿元,帮扶灌区病险工程和项目363个。卡在脖子里了?对工程和渗漏严重的渠段进行了改造,恢复、改善和增加灌溉面积666.7万hm2。根据分析计算,与工程实施前后相比,渠系水利用系数由0.49提高到0.54,灌溉水利用率由42.1%提高到47.8%。平均每亩灌溉用水量由529m3下降到469m3新增节水量6543.8+025亿m3。
2.水分生产率和农业综合生产能力显著提高。
根据对已实施续建节水改造的363个大型灌区的测算分析,粮食作物平均增产450 kg/ hm2,新增粮食生产能力115亿kg;实现了国家每投入1.84元,增加粮食生产能力1 kg,节约用水1.1 m3的双重效益。
3.加快传统农业向现代农业转变。
节水灌溉的发展加速了中国农业由传统向现代的转变。良好的灌排基础设施加上先进的农业技术和优良的品种,使许多节水灌溉项目区由过去一家一户的分散经营形式转变为农民合作组织和大规模承包的经营形式,促进了农业的区域种植、规模化经营和产业化生产,有效地促进了农业增产和农民增收。
结论
水资源短缺和节水将是中国未来不得不面对的一个主题。它不仅关系到粮食安全和生态安全,还关系到国家安全。继续加大节水灌溉工程技术投入,大力发展渠道防渗技术、低压管道灌溉技术、喷灌技术、滴灌技术、雨水收集利用技术等各种节水技术,加强各灌区用水管理,将是今后我国节水灌溉的发展方向。
参考
[1]楼宇宏。我省节水灌溉建设中存在的问题及对策[J].四川水利,2003,24( 2): 10- 12。
[2]蒋长云。中国节水农业:现状与发展途径[J].农业经济问题,2001,10 (10): 19-23。
节水新技术栽培技术(下)
建设节水型社会
摘要:水是生命之源,是生产的关键,是生态的基础。鉴于我国水资源的严峻形势,中国政府对新时期建设节水型社会提出了新的要求。从我国建设节水型社会的现状和存在的问题出发,提出了建设节水型社会应从节流、治污、开源三方面入手的思路,并介绍了水价调整、节水宣传、海水利用、雨水利用等新举措。
关键词:节水型社会;节约用水;水价;海水利用;雨水利用
中国是一个水资源严重短缺、水旱灾害频繁的国家。人均水资源只有2200立方米,仅占世界平均水平的1/4。此外,我国水资源时空分布极不均衡,水资源供需矛盾突出。水资源的严重污染加剧了水资源的短缺。特别是20世纪80年代以来,随着人口的快速增长和经济社会的快速发展,我国用水量急剧增加,大量城市、生活和工业污水排放,导致可利用水资源减少,严重威胁人民正常生产生活。同时,我国水资源的粗放利用造成了生产生活中大量的水资源损失,用水效率低,节水潜力大。因此,建设节水型社会已成为我国经济社会发展的迫切要求。
1我国节水型社会建设现状及存在的问题
在国家政策的引导下,我国节水型社会建设取得了一定的进展,人民群众的节水意识逐步增强,工业企业的污水排放逐步规范,农业节水灌溉的实施和推行,一些先进节水器具的使用以及一大批污水处理企业的兴起,为节水型社会建设提供了强大的催化剂。然而,我国在建设节水型社会的过程中也存在许多问题。
1.1非标准水权管理
由于职责分工不明确,一旦出现问题,各部门互相推诿,事情一拖再拖,得不到有效解决。在一些城市,水务管理严重交叉,有时城建和水利部门之间出现真空,有时甚至带来执法上的阻力。
1.2水资源保护意识有待加强
少数地区为了发展当地经济,以牺牲环境为代价破坏现有水体。全民节水教育只存在于纸面上,无法有效实施,个别单位无证过度开采地下水。一些企业为了逃避政府管理,搬迁到偏远地区,污水在当地随意排放,对当地的水体和水环境造成了毁灭性的破坏。
1.3节水器具普及受阻,开发能力弱。
虽然在国家政策的号召下,大量先进的节水工具面向市场,但由于成本高,只有少数企业愿意购买。此外,无论是农业灌溉喷头还是城市淋浴喷头,质量都不达标,技术标准不统一,以低价参与市场竞争,严重影响了节水技术产业化的发展进程。
2节流、治污、开源三效并举
2.1节流
实施新的农业灌溉方法
在全国范围内推广节水灌溉,发展喷灌、滴灌、微灌等先进灌溉方式,提高水的利用率。与传统农业漫灌相比,喷灌节水50%,微灌节水60%?70%。同时,调整作物种植结构,规划种植作物的合理布局,进行集中灌溉,避免了因空间灌溉和作物间灌溉不均造成的大量水资源浪费。
针对我国农村现有土渠输水改造,传统土渠输水渗漏损失较大,约占输水的50%?70%。利用渠道防渗技术可以解决这个问题。考虑到农村现有的经济条件,采用塑料薄膜或混凝土渠道输水,可以大大减少渗漏,输水效率提高到70%以上。目前全国只有20%左右的渠道进行了防渗处理。
2.1.2工业节水
据调查,70%以上的城市工业用水将转化为污水。近年来,一些水资源丰富的国家也大力提倡节约用水,主要是因为无法承受污水处理的高额负担。我国每万元工业产值用水量是发达国家的5-10倍。要调整产业结构和布局,大力发展和推广节水器具和节水工业生产技术。根据分析指导,2010年供水设施单位投资约为每立方米8元,污水处理约为每立方米10元,工业节水成本仅约为每立方米3元。因此,加大节水投入不仅是可持续发展的需要,而且具有明显的经济效益。
2.1.3水价调整
我国水价政策极不合理,部分城市地下水超采十分严重,但这些城市的企业仍可免费开采地下水,导致使用地下水和地表水的自来水厂难以运营。可以采用国外流行的累进水价和峰谷水价,也可以采用季度和标准的方法来控制用水。种种情况表明,水价是水资源管理和建设节水型社会的主要经济杠杆。在国家有关部门的统一领导下,我国现阶段必须制定相应的水价政策。
2.1.4节水管理和宣传
建设节水型社会需要公众的广泛参与,这就需要相关部门完善分水协调、水价听证会等水管理制度。实行民主监督,广泛调动用水户参与水资源管理的积极性。在调动大家积极性的同时,有关部门也要组织专业人员对水务、调水部门人员进行业务培训,提高公众节水技能,鼓励公众创新节水新方法、新技术,有关部门要在第一时间协调推广应用。
政府、学校、工厂等单位应当采取广播、电视、报纸等各种有效手段,开展节水宣传教育,培养人们的节水意识,使人们认识到水资源短缺的危机和节水的重要性。
2.2污染控制
2009年,我国污水排放总量达到536.8亿吨,其中工业废水240.2亿吨,占排放总量的44.7%。废水排放量前四位的行业是造纸、化工、电力和纺织。水污染物排放总量居高不下,导致水污染严重。
2.2.1建立健全水环境保护法律法规。
有关部门应严格执法,预防为主,治理为辅,这是我国防治水污染的有效途径,也是建设水环境最简单、最有效、最经济的途径。
2.2.2加强饮用水取水口的保护。
政府有关部门应划定水源区,在区内设立广告牌,加强取水口绿化。定期组织人员检查,从根本上消除污染,达到标本兼治的目的。同时,要完善农村的凿井系统,合理规划村井布局,既保证每家每户都能喝上安全的饮用水,又达到节约水资源、防止水污染的目的。
2.3开源
2.3.1海水利用
上海的水量占全球水资源总量的97%,取之不尽,用之不竭。在现有的经济技术条件下,供应大规模的海水淡化并不现实,但我们可以对海水进行降解,即降低其对人类生产生活的处理标准。
海水冲厕、海水工业冷却、海水洗车等等都可以通过简单的海水净化来使用。全国城市5%-8%的生活用水用于冲厕所。用海水冲厕所可以减少人类对地下水资源的过度使用。随着服务业的兴起,很多行业开始大规模使用地下水,洗车就是其中之一。目前我国80%左右的洗车用水是开采地下水,由于成本低,导致水资源大量无节制浪费。洗车用水很少,浪费大量水资源。
2.3.2雨水利用
雨水是一种天然水资源,如果能利用好,可以大大缓解当前的水危机。修建雨水收集工程,大力发展水窖、平原水库、池塘和雨水截流工程是利用雨水资源的一些合理措施。以城市为例,建筑顶部设计成凹形漏斗,凹形内连接排水管道,管道内设置简易过滤器。雨水通过管道流入储水箱,在水箱内静止不动,其颗粒沉到或浮到水箱表面。出水经水池中间的过滤器再次过滤后,泵送到用户处,变成洗涤用水、洗涤用水、庭院绿化用水。
参考
[1]徐德乾,梅。水资源与城市可持续发展。中国水利学会2005年年会论文集,2005: 42-48
[2]薛英等。浅谈城市节水技术与管理。节水灌溉[J]2003(3)
[3]汪恕诚。节水型社会建设要点。中国水利,2003(11)
[4]张静,王本德,周会成。节水型社会建设初探。中国水利学会2005年年会论文集,2005: 32-36
作者简介
刘(1993-),男,汉族,河南鹤壁人,毕业于郑州大学,本科学历2011。
孟想(1992-),男,汉族,甘肃武威人,毕业于郑州水文水资源工程学院2011级。
潘辰(1993-),男,汉族,湖北黄冈人,毕业于郑州大学,本科学历2011。
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