节水灌溉简介与发展论文.docx

.节水灌溉技术与发展对策的研究摘 要：对节水灌溉宏观发展中的几个重要问题进行了分析研究。从农业用水供需平衡出发论述了节水灌溉与农业可持续发展的关系；为全面评价节水灌溉系统，提出了其技术内涵、标准体系、效益体系；指出了我国节水灌溉发展的指导方针及重点地区。关键词：节水灌溉；技术体系；标准体系；发展对策进入90年代以来，随着我国水危机的加剧，节水灌溉事业取得了前所未有的大发展，但发展过程中也出现认识上及技术上的问题，为此选取了几个有代表性的问题进行分析研究。节水灌溉涉及到方方面面，只有正确理解和把握节水灌溉的技术内涵、质量判断标准和效益评价指标，遵循自然与经济规律，才能保证节水灌溉的健康发展。1 节水灌溉是实现农业可持续发展的保证1.1 农业可持续发展对水的需求21世纪将是我国经济大发展的时期，我国的现代化建设将进入一个新的阶段。但也面临前所未有的巨大挑战水土资源的开发已近极限，而人口将达到 16亿。人口的增加对粮食生产提出了艰巨任务，对灌溉发展提出了新的要求。据有关部门预测 ，到2010年我国人口将达到14.6亿，2030年人口达到16亿，按人均占有粮食400kg计算，2010年的粮食需求量为5.8亿t左右，2030年的粮食需求量达6.4亿t。为满足粮食需求，灌溉面积应有相应增长，到2010年灌溉面积应达5667万hm2，比现在净增533万hm2，到2030年灌溉面积要达到6000万hm2，净增867万hm2，需要增加大量农用水。我国现农业用水量约4000亿m3，其中70% 75% 用于粮食生产，即3000亿m3左右。我国粮食总产4.5亿t中，2/3由灌溉面积上提供，即3亿t ，由此推算，我国灌溉水的水分生产率为1kg/m3左右。按这种水平，我国农业用水需求量：2010年5800亿m3，2030年6400亿m3，较现状分别增加1800亿m3，2400亿m31,2。1.2 严重缺水威胁到农业可持续发展由于工业及城乡生活供水的经济效益明显高于农业供，在水资源供需矛盾尚未根本解决之前，农业用水将会不可避免地被工业及城乡生活用水所挤占。事实上从80年代水危机开始，大量农业用水已逐渐转向工业和城镇供水。以华北地区四省为例，1993年与1980年相比，在总供水量减少27亿m3的前提下，工业和城镇生活用水增加33亿m3，农业用水让出60亿m3。 根据水利发展“九五”计划和2010年规划，我国目前在建供水工程供水能力约450亿m3，南水北调供水工程约为330亿m3 ，加上引额济乌、引松济长、引江济淮等一批新建蓄水、引水工程以及在东北、黄淮海地区新打部分机井开采地下水等，累计新增供水能力大约为1400亿3m3左右，即2010年全国总供水量有可能达到65006700亿m3。另据需水预测结果，2010年，全国仅工业及城乡生活用水需水量就达到2700亿m3左右，就是说，能够供给农业使用的水量约为4000亿m3，与现状大体持平。由于新增灌溉面积需要增加用水，改善提高现有灌溉面 积的灌溉条件和保证率也需要增加用水，加之林果用水、畜牧用水、养殖用水增加，因此农业可持续发展正面临严重的水危机。1.3 节水灌溉是农业可持续发展的重要措施 水资源有限而需求不断增长，使灌溉发展面临艰难境地：一方面随着工农业发展和城镇化速度加快，农业用水不可避免地要向工业和城镇生活让水；另一方面要解决日益增长的众多人口的吃饭问题，又必须在提高现有灌溉面积灌溉保证率的同时新增灌溉面积，需要增加用水量。这就决定了我国农业可持续发展必须走节水高效的道路。我国灌溉水利用系数远低于发达国家，具有较大发展潜力，如果普遍实行节水灌溉技术，节水潜力十分可观。渠道防渗和管道输水都能提高渠系水利用系数；水稻浅湿灌溉和旱田沟畦改造则可提高田间水利用系数；喷、微灌可提高输水部分的利用率，又可提高田间水利用率，并可以改善作物的蒸腾环境、减少蒸腾。如果到21世纪中叶，我国2200万hm2井灌区80%以上实行喷灌或低压管道输水灌溉，2933万hm2渠道灌区骨干渠道80%以上实现防渗，水稻全部推广浅湿灌溉，旱田实施田间工程改造，并辅之以节水灌溉制，管理措施，则可使我国灌溉水利用系数提高到0. 650. 70。这样，在不新增加农业用水总量的前提下，可以保证人口增加所需的粮食生产能，做到水资源可持续利用，农业可持续发展。2 节水灌溉的技术体系2.1 节水灌溉的内涵节水灌溉技术是为充分利用灌溉水资源，提高水的利用率和利用效率，达到农作物高产高 效而采取的技术措施，它是由水资源、工程、农业、管理等环节的节水技术措施组成的一个综合技术体系3。运用这一技术体系，将提高灌溉水资源的整体利用率，增加单位面积或总面积农作物的产量，以促进农业的持续发展。2.1.1 灌溉水资源的合理开发利用技术灌溉水资源的合理开发利用，是指采用必要的工程措施，对天然状态下的水进行有目的的干预、控制和改造，为农业生产提供一定水量的技术活动。这些技术包括：地上水和地下水的合理利用技术、机井测试改造技术、灌溉回归水利用技术、劣质水利用技术、多水源综合利用技术等。2.1.2 节水工程技术措施节水灌溉综合技术体系的核心内容，包括喷灌技术、微灌技术、渠道防渗技术、低压管道输水技术、水稻浅湿灌溉技术、改进沟畦灌溉技术、膜上灌技术、坐水种技术等。2.1.3 节水农业技术包括蓄水保墒的耕作技术，适雨种植的作物合理布局、提高作物抗旱能力的栽培技术，秸秆或地膜覆盖的保墒技术、限额灌溉及节水抗旱作物品种选育等。2.1.4 节水管理技术包括组管理、工程管理、经营管理和用水管理。2.2 节水灌溉标准体系灌溉用水从水源到田间、到被作物吸收和形成产量 ，包括水资源调度、输水、配水、灌水、土 壤蒸发、植物蒸腾等许多环节，节水灌溉必须在这些环节上采取相应的节水措施4,5 。为全面客观地反映节水灌溉的实质，又不使问题过于复杂，选择灌溉用水量、灌溉水利用系数、工程技术要求，效益等作为节水灌溉的衡量标准。2.2.1 灌溉用水量水稻灌溉用水量应根据“薄、浅、湿、晒”灌溉等控制灌溉模式确定；旱作物、果树、蔬菜等灌 溉用水量应按产量高、水分生产率高的节水制度确定；水资源紧缺地区，灌溉用水量可根据作物不同生育阶段对水的敏感性，采用灌关键水、非充分灌溉等方式确定。2.2.2 灌溉水利用系数从渠首引进的水量和扣除渠系和田间损失水量后与总引水量的比值，是集中反映灌溉工程和管理水平的一项综合指标。要求大、中、小型灌区灌溉水利用系数分别不低于0. 50、0. 60、0. 70，井灌区不低于0. 80。喷灌区、微灌区不低于0. 85，滴灌区不低于0. 90。全面达到这一水平，可以使全国平均灌溉水利用系数大致由现状的0. 45提高到0. 7左右。2.2.3 工程与措施的技术要求1) 渠道防渗率，大型灌区不低于40%；中型灌区不低于50%；小型灌区不低于70%；井灌区如采用固定管道输水，应全部防渗。 2) 井灌区管道输水，田间固定管道用量不低于90 m /hm2；支管间距、单向布置时不大于75 m，双向布置时不大于 150 m；出水口 (给水栓 )间距不大于100 m，宜用软管与之连接进行灌溉。3) 喷灌工程，应满足均匀度、雾化程度要求；管道式喷灌系统应有控制、量测设备和安全保护装置；中心支轴式、平移式和绞盘式喷灌机组应保证运行安全、可靠；轻型和小型移动式喷灌机组，单机控制面积以3 hm2和6 hm2 为宜。 4) 微灌工程，水源必须严格过滤、净化；满足均匀度要求；安装控制、量测设备和安全保护装置；条播作物移动式滴灌系统灌水毛管用量不少于900 m /hm2。 2.3 节水灌溉效益评价体系节水灌溉具有巨大的社会效益和显著的经济效益，是一项利国利民、造福后代的事业。节水灌溉的社会效益表现在：可以缓解由于缺水给社会经济带来的沉重压力；改善缺水地区的生态环境；保证农业的持续稳定发展。节水灌溉的经济效益除体现在节水、节能、节地、增产、省工方面外，还体现在： 1) 转移效益节水灌溉 ，将节约出来的水用于工业及生活而产生的效益。2) 环境效益节水灌溉措施使用水量减少，防止了河流过量引水和地下水超量开采，保护了生态环境，保证了经济的可持续发展。由此将产生的效益。3) 替代效益解决用水量短缺的办法不外乎是开源和节流。采用节水灌溉后，使农业用水量减少，需要新增供水相应减少，用于开辟新水源的投入降低。减少的这部分新辟水源投入即为节水灌溉的替代效益。3 节水灌溉发展对策3.1 指导思想与原则3.1.1 节流与开源并举，节流为主要从根本上解决我国日趋严重的水危机，必须坚持节流与开源并举的方针。经过近半个世纪的发展之后，我国水资源开发利用的难度越来越大，成本越来越高，相比之下，节流要容易得多，成本也低得多。在灌溉水的利用率普遍偏低的情况下，理应节流先行。 在实施全面节流的基础上，建设新的水源工程，必要时跨流域调水。3.1.2 因地制宜选择发展速度与模式我国幅员辽阔，各地区之间自然地理条件，社会经济条件，农业生产发展水平差异较大，因此发展节水灌溉必须坚持因地制宜的原则。在发展速度上宜快则快，宜慢则慢，不能超越当地经济承受能力；选择节水灌溉技术措施时，可以采用先进的、标准高的技术，如固定式滴灌、微 喷灌、管道式喷灌等，也可以采用科技含量不很高的常规技术，坐水种、膜上灌等，不能不顾客观条件求新求高。3.1.3 以经济效益为中心没有效益的事业是难有生命力的，节水灌溉也不例外。为使节水灌溉事业健康发展，必须始终坚持以经济效益为中心的原则。只有让农民群众从节水灌溉中得到实实在在的经济利益和好处，才能激发他们发展节水灌溉的主动性和积极性。节水灌溉事业的效益体现在经济效益 和社会效益两个方面，现阶段节水灌溉的直接经济效益还很有限，更多地体现在社会效益上， 如缓解水资源供需矛盾、改善生态环境等。因此国家应制定优惠政策，引导和鼓励节水灌溉这一社会公益事业的发展。3.2 节水灌溉发展中的几个辩证关系3.2.1 工程措施与管理措施 在规划设计施工等阶段，都要充分研究工程建成后的管理工作，为实现科学高效管理创造条件；管理过程中，要针对不同工程的特点制定切实可行的办法，最大限度地发挥工程效益。重建设、轻管理的 工程，由于缺少必要的管理规章制度和管理维护措施，少数工程建成后很快垮掉，挫伤了群众 的积极性。 所以在节水灌溉发展中，既要重视工程建设，也要重视管理工作。3.2.2 水利与农艺措施结合 我国农业生产对水的依赖程度极高，有水就能高产稳产，无水则产量低而不稳，但一切水利措施都要通过耕作栽培等农业措施才能最终形成生产能力。即农业离不开水利措施，水利通过农艺措施发挥作用。对于节水灌溉，水利措施主要解决水资源调度、输水、配水、灌水等环节的节水问题，农艺措施主要解决土壤蒸发、植物蒸腾等环节的节水问题；水利措施可以提高灌 溉水的利用率，农艺措施可以提高灌溉水生产效率；二者缺一不可。因此要对农业措施给予足够重视。3.2.3 先进技术与简易方法同时发展喷灌、滴灌等先进节水灌溉技术，吸收了大量的现代科技成果，代表了本行业当今世界最高技术水平，不但灌溉水的利用率高，而且具有改善劳动生产条件、促进作物增产增收、适合现 代化大生产等优点，只要各方面条件具备，应积极推广。简易的节水措施，如：“坐水种”、“小白龙”等，设施简单，方便易行，虽然技术含量不高，灌溉保证率较低，但它在现阶段能在一定程度上解决生产中的实际问题，深受群众欢迎，在经济尚不很发达的情况下，应允许其适当发展。4 结束语 我国农业是国民经济的基础产业，肩负着下世纪提供 16亿人生存所必须的农产品及工业所需原料的重任。由于独特的地理环境与气候，我国农业生产对灌溉的依赖性极大，有灌溉措施才能保证稳产高产。我国水资源严重不足，传统灌溉已难以为继，全面推广节水灌溉这一革命性措施是我国农业可持续