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水利工程论文-我国节水农业发展现状与存在问题一.doc水利工程论文-我国节水农业发展现状与存在问题一.doc -- 2 元

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水利工程论文我国节水农业发展现状与存在问题一摘要我国节水农业发展的历史源远流长,而且与灌溉农业的发展密切相连。在距今4000多年以前就有了临河挖渠、凿井汲水的灌溉农业,在漫长的历史岁月中,灌溉农业的建设绵延不断,对促进当时的农业生产和社会经济发展起到了十分重要的作用。灌溉农业的发展主要受水资源的制约,古代的劳动人民在与旱灾进行的长期斗争中,已懂得采用一些简单的节水农业技术,如夯实输水土渠的渠床减少输水渗漏损失在蒸发量大的西北农田上铺上石子以减少农田土壤水分的蒸发损失等,对节约农业用水起到了一定作用。但是,由于社会和技术的等原因,到1949年我国节水农业的基础十分薄弱,除了在少数灌区建设有少量渠道防渗外,基本上仍是空白。关键词节水农业发展发展现状一、我国节水农业发展历史回顾1.节水农业发展沿革我国节水农业发展的历史源远流长,而且与灌溉农业的发展密切相连。在距今4000多年以前就有了临河挖渠、凿井汲水的灌溉农业,在漫长的历史岁月中,灌溉农业的建设绵延不断,对促进当时的农业生产和社会经济发展起到了十分重要的作用。灌溉农业的发展主要受水资源的制约,古代的劳动人民在与旱灾进行的长期斗争中,已懂得采用一些简单的节水农业技术,如夯实输水土渠的渠床减少输水渗漏损失在蒸发量大的西北农田上铺上石子以减少农田土壤水分的蒸发损失等,对节约农业用水起到了一定作用。但是,由于社会和技术的等原因,到1949年我国节水农业的基础十分薄弱,除了在少数灌区建设有少量渠道防渗外,基本上仍是空白。解放后随着我国灌溉农业的大规模发展,农业水资源的供需矛盾逐渐呈现,节水农业技术开始受到有关部门的重视。20世纪50和60年代,水利部门就开展了节水灌溉技术研究,到70年代初某些技术已大面积在农业生产中推广应用。如在自流灌区大力推广渠道防渗衬砌减少输水渗漏损失,田间开展平整土地、划小畦块,推行短沟或细流沟灌,建立健全用水组织,实行计划用水,按方收费。70年代中期在机电泵站和机井灌区进行节水节能技术改造。70年代中到80年代初,在丘陵山区,土壤透水性强、水源奇缺以及实行抗旱灌溉的北方地区和南方经济作物区,推广喷灌、微灌等先进灌水技术。80年代初到90年代初,在北方井灌区大面积发展低压管道输水灌溉技术。从90年代开始,进一步将节水灌溉工程技术、农业技术和管理技术有机结合,形成配套技术,并大面积推广田间灌溉科学用水技术,如小麦优化灌溉、水稻浅湿灌溉、膜上灌、北方旱作坐水点种等。与此同时,以提高降水利用率为目标的旱地农业增产技术也得到大面积推广应用。这些技术的大范围推广应用,使我国节水农业的发展提高到一个新水平。为适应节水农业迅速发展的需要,我国节水农业科学研究和设备研制也取得了长足的进步。早在1976年中国科学院会同原水电部将喷灌技术列为1976~1985年全国科技十年规划重点项目,1977年年底又列为全国重点推广新技术之一,1978年被正式列入国家农田水利建设计划,80年代以后,国家每年安排专项补助经费和贴息贷款扶持推广。七五期间,低压管道输水灌溉技术研究被列入了国家科技攻关计划。九五期间,节水农业技术研究与示范首次被列为国家科技攻关项目,开展了喷、微灌设备的研制与改进、滴灌技术研究与示范、田间节水灌溉新技术研究、主要农作物节水高效灌溉制度的研究、节水灌溉与农业综合技术研究、人工汇集雨水利用技术研究和灌溉系统配水关键技术研究等7个专题研究。随着科学研究逐步走向深入,我国节水农业工程设备也得到迅速的发展,经过几十年的研制和开发,特别是近几年不断引进国外先进技术及生产装备,使节水农业工程设备在数量上和性能上都有很大提高。目前有上百个厂家生产供应节水农业所需的工程设备和工程材料。除在性能、品种和质量上仍与国际先进水平有较差距外,在数量上已基本能满足现阶段国内发展节水农业的需要。2.节水农业设施及产业化建设到1992年统计,我国防渗衬砌渠道总长达55.11万km,占渠道总长306.87万km的18%其中干、支渠防渗长度29.24万km,为干、支渠总长度121.81万km的24%斗、农渠防渗长度25.87万km,为斗、农渠总长度185.06万km的14%。我国低压管道输水灌溉铺设的管道长度达2.6亿m,其中,固定式管道长1.68亿m,移动式管长0.93亿m。喷灌面积达1223.2万亩,其中固定式124.1万亩,半固定式197.3万亩,移动式901.8万亩。微灌面积达51.9万亩,其中固定式32.5万亩,半固定式19.4万亩。按照现阶段的农业节水灌溉标准计算,我国节水灌溉面积已达2亿亩。另外近年在南方广西发展了水稻薄、浅、湿、晒面积2600万亩,东北地区发展坐水点种面积3400万亩,西北新疆地区发展膜上灌面积300多万亩,宁夏甘肃等地发展水窖、集雨灌溉面积数十万亩。我国节水农业的产业化建设也得到较快的发展,节水农业工程设备和材料已初步形成产业化。我国早期渠道防渗是从应用当地材料开始,如压实土、三合土、浆砌块石等。70年代以后随着我国国民经济和建材工业的发展,大力推广了水泥土和混凝土材料,并研究应用沥青混凝土,膨胀混凝土、玻璃纤维混凝土等。为了解决混凝土衬砌板接缝之间的漏水问题,研究推广了聚氯乙烯胶泥等填缝止水材料以及其它一些处理混凝土裂缝的材料。80年代以来具有成本低、防渗性能好的塑料薄膜,沥青玻璃布油毡以及各种聚乙烯土工膜得到大量推广应用。近年来使用膨胀珍珠岩板、矿渣棉板等作为防冻保温材料,收到了良好的效果。利用化学材料作为土壤添加剂,增加土壤防渗性能,也开始在我国渠道防渗中使用。为了提高渠道防渗工程质量,加快施工进度,降低工程造价,我国先后研制和生产了梯形渠道边坡混凝土振动机,U形渠道开挖机,U形渠道混凝土浇筑机和切缝机,以及预制混凝土U形渠槽和水泥土预制板等施工机械和技术,使我国渠道衬砌从人工施工向半机械化和机械化施工方面迈出了一大步。由于混凝土U形渠道的显著优点,我国北方地区的中、小型渠道防渗衬砌,大量采用这种渠道的施工机械。低压管道输水灌溉从50年代起就在我国开始试点应用,但因设备不配套,质量差和造价高等原因,未能大面积推广应用,进入80年代以来,为节约农业用水,缓解北方水资源紧缺状况,迅速在北方平原井灌区发展起来,为解决设备问题,研制出多种适合我国国情的管材和管件,研制生产了数十种出水口和给水栓以及安全保护装置,提出了平原井灌区低压管道系统的优化设计理论和方法和各种管材管件的施工工艺,使我国低压管道输水灌溉得到大规模的发展。目前我国生产和应用的低压管材主要有双壁波纹塑料管、薄壁PVC管、水泥制品管和用作地面移动软管的超薄塑料管管件主要有各种类型的给水栓、管接头、进排气阀等,这些管材和管件我国都已能大批生产。我国从70年代开始发展喷灌,经过20多年的努力。喷灌设备已形成一定规模的生产能力,据到1992年统计,我国已具有生产轻小型喷灌机20万台,其中小型机5万台的能力,自动化水平较高的大型时针式和平移式等喷灌机亦能批量生产。喷头除完善PY1系列外,1988年研制和投产PY2系列,并研制投产我国特有的全射流喷头系列。1987年从国外引进了奥地利的摇臂式喷头(ZY系列)、薄壁铝管、薄壁热浸镀锌钢管三条生产线,研制并投产ZY型喷头,带单挂钩承插式和双挂钩球接式两种快速连接管的移动轻金属管道系统及八种地埋管道。目前,ZY喷头已生产20余万只,薄壁铝管年产达50余万m。我国生产的喷灌设备的厂家约有23家,在数量上已基本能满足国内的一般要求。主要生产和应用的喷灌设备有PY1系列、PY2系列和PYs系列以及ZY系列喷头石棉水泥管、锦塑软管、维塑软管、薄壁铝管和镀锌薄壁钢管BPZ型水泵和BP型水泵单喷头喷灌机、人工移动管道式喷灌机、绞盘式、双悬臂式、纵拖式、滚移式、时针式和平移式喷灌机自动调压喷灌泵站等。我国微灌的发展是从1974年开始的,到目前大致经历了三个阶段。1974年到1980年为第一阶段,主要是引进、消化和试制,并在不同作物上开展试验。80年代初到90年代初为第二阶段,主要针对微灌设备品种少、不配套、质量差等问题,先后研制和改进了等流量滴灌设备,微喷灌设备、微灌带、孔口滴头、补偿式滴头、折射式和旋转式微喷头、过滤器和进排气阀等设备,并建立了一批示范点。90年代初到现在是第三阶段,对原有的微灌设备进行改进和提高,研制出如脉冲滴头、调压器和施肥器等新的微灌设备,并引进了以色列的部分先进技术和设备,使我国微灌技术和设备都得到较大发展。目前,我国已能成为批生产灌水器、管道与连接件、控制和量测及保护装置、净化设备和施肥装置等。3.节水农业对促进农业生产发展的贡献实践证明,凡是采用节水农业技术措施的,节水增产效果都十分显著。陕西省洛惠渠灌区,推广长畦改短畦,宽畦改窄畦、大水漫灌改小畦浅灌后,作物生育期灌水量降低20%~30%山东省济宁市汶上井灌区实行低压管道输水灌溉后,输水利用系数从0.6提高到0.95以上,亩次节水40m3,节水率达40%,节能33%、节地1.7%、省工50%,灌水周期缩短1/3陕西省泾惠渠灌区,经过对各级渠道衬砌后,渠系水利用系数由0.59提高到0.86北京郊区近几年发展喷灌面积上百万亩,取得了增产20%,节水55%,省工50%,提高土地利用率23%的显著效果河南省偃师县关窑村,采用以半固定式滴灌为中心,井池结合,提蓄结合,限额供水和滴灌关键水的提、蓄、滴相结合的灌溉模式,利用每小时出水量20m3的机井,年平均灌溉面积868亩,小麦每亩平均用水量50.6m3,增产101.5kg广西近年发展水稻薄、浅、湿、晒节水灌溉技术,推广面积2400万亩,实测结果平均每亩节水95m3,增产25kg,北方地区也已大面积推广与此类似的技术,同样获得显著的节水增产效益河南、山东、河北、内蒙古等省(自治区)在面积推广小麦优化灌溉技术,累计推广面积1000万亩,据测定每亩年省水75~150m3,比传统灌溉制度少灌1~3次水,产量接近充分灌溉时的最高水平东北地区发展人工或机械坐水种灌溉面积约3400万亩,玉米每亩可节水60m3,增产60~70kg新疆地区发展膜上灌面积达300万亩,与常规沟灌相比,棉花节水40.8%,增产5.1%,玉米节水58%,增产51.8%宁夏、甘肃等地发展水窖水窑集雨节水灌溉面积数十万亩,每个窑窖平均蓄水60m3,灌溉2亩耕地,较旱地增产3~4倍,为干旱缺水地区发展节水农业走上一条新路山西省翼城县利民灌区,在对全灌区进行技术改造的基础上,实行地面水和地下水资源统一管理、统一调度、自流灌溉与提水灌溉水费平衡政策,使渠系水利用系数由0.64提高到0.74,灌溉水利用系数由0.5提高到0.6,增产19.6%。水利部、中国农业科学院农田灌溉研究所从1991年起承担总理基金项目华北地区节水农业技术体系的研究与示范,在河南省、山西省、河北省建成三个节水农业示范区,实施节水农业综合技术措施,即在实行节水灌溉的同时,配合采用耐旱品种、水肥结合、地面覆盖等农业节水增产技术和施保水剂等化学节水增产技术,分别取得了增产39.7%、71.5%和104%节水30.4%、45.5%和55%提高水分生产率63.3%、30%和96.5%的显著效益。
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