現代高效農田節水措施探討

韓瓊玥 戴如飛 葉 飛

(蘇州市水利設計研究院有限公司 215000)

現代高效農田節水措施探討

韓瓊玥 戴如飛 葉 飛

(蘇州市水利設計研究院有限公司 215000)

節水農業是現代農業，節水灌溉是科學灌溉。推行節水農業既是解決我國供水危機的首要途徑，又是促進我國農業可持續發展的關鍵步驟，是保障我國整個國民經濟持續穩定發展的一項重大戰略措施。本文對現代高效農田節水措施進行了探討。

節水農業 節水措施 現代農業

1 引言

隨著人類社會的進步、經濟的發展、人口的劇增，加之水資源浪費與污染，全世界耗水量在快速增長。因人口增長而需要增加的糧食產量，大部分需通過增加灌溉面積來解決。但自20世紀80年代以來，世界人均灌溉農田已有下降趨勢，而且由于建設大量引水工程已造成世界范圍的河流干枯、地下水超采，現狀已令人擔憂，特別是在人口眾多的發展中國家。據相關部門統計，目前我國有1/4的國土面積缺水，1/10地區的水資源僅能滿足人類生存的基本要求，不少地方連起碼的需求也不能滿足。全國每年缺水量近400億m3，其中灌區缺水300億m3，農業平均每年因旱災減產糧食200多億kg。因此，在水資源日趨緊缺的情況下再大量發展常規農業灌溉已不可能，故從現在起就應采取有針對性的措施，爭取在農業節水技術方面有所突破，發展現代農業。

2 渠道防滲節水技術

渠道防滲技術是為了減少輸水渠道渠床的透水性或建立不易透水的防護層而采取的各種技術措施。根據渠道使用的防滲材料可分為土料壓實防滲、三合土料護面防滲、石料襯砌防滲、混凝土襯砌防滲、塑料薄膜防滲、瀝青護面防滲、土工織物防滲以及化學生物防滲技術等。

2.1 土料壓實防滲技術

土料壓實防滲就是在渠床表面通過碾壓建立一層密實的土料防滲層。這項技術造價低、施工簡單。目前生產中常用的是通過壓實渠床表面土壤或利用黏土等壓實而產生一層防滲層。壓實厚度一般為10～20cm，斗、農渠5～10cm，干、支渠15～20cm。用該技術進行防滲處理時，必須清除渠底和渠坡的雜草，嚴格掌握土料含水量，否則就不易壓實。

2.2 土料護面防滲技術

土料護面防滲包括三合土防滲和水泥土防滲。三合土由石灰、黏土和砂按一定比例拌和而成。水泥土由水泥和黏土混合而成，水泥土配合比一般為水泥∶料=1∶11左右，將這些材料鋪筑在渠床和渠坡的表面壓實后可形成一個防滲層，壓實厚度一般為10～20cm。該技術防滲效果較好，可就地取材，造價較低，適用于中小型渠道和溫暖地帶;但因抗凍能力較差，不宜在嚴寒地區使用。

2.3 石料襯砌防滲技術

灌溉渠道采用石料襯砌，是就地取材的防滲方法中較好的一種，該技術適用于山丘區和石料采集方便的地區。石料一般有塊石、片石等，砌筑方法可分為漿砌和干砌勾縫等。

2.4 混凝土襯砌防滲技術

混凝土襯砌，是目前國內外廣泛采用的一種渠道防滲型式。該技術特別適用于大中型渠道，具有防滲效果好、適應水流速度高、占地少、減少雜草清除和清淤工作量、運行維修費低、存命長等優點?；炷烈r砌有現場澆筑和預制裝配兩種施工方式?，F場澆筑式襯砌接縫少，造價較低;預制裝配式施工受氣候條件影響較小，可縮短襯砌工期，減少施工與引水的矛盾，局部破壞易于修補;但接縫多，可能降低防滲效果。

2.5 塑料薄膜襯砌防滲技術

塑料薄膜防滲具有重量輕、用量少、運輸方便、造價低、施工簡便的優點，且抗腐、防凍脹。缺點是在大氣光熱作用下易變硬變脆、老化，易被人為破壞。因此采用該技術時，要做好塑膜加工、塑膜鋪設和土方回填壓實等工序。

2.6 瀝青混凝土襯砌防滲技術

瀝青混凝土是由粗、細骨料與瀝青經過加熱(或冷卻)拌和、壓實而成的防滲材料。該技術具有良好的不透水性、柔性和耐久性，防滲效果可達85% ～95%，成本比水泥混凝土低，適應性較強。瀝青混凝土襯砌可分為熱拌瀝青混凝土、冷拌瀝青混凝土和瀝青預制件襯砌三種。

3 現代節水灌溉技術

3.1 噴灌節水技術

噴灌是噴灑灌溉的簡稱。它是利用專門的系統(動力設備、水泵、管道等)將水加壓(或利用水的自然落差加壓)后送到噴灌地段，通過噴灑器(噴頭)將水噴射到空中，并使水分散成細小水滴后均勻地灑落在田間進行灌溉的一種灌水方法。

噴灌與地面灌水方法相比，具有以下優點：

a.節水。由于噴灌可以控制灌水量和均勻度，因此不會產生深層滲漏和地表流失，灌水也比較均勻。

b.適用范圍廣。無論是小麥、玉米、棉花、大豆等大田作物，還是蔬菜、瓜果等經濟作物，都可以采用噴灌。

c.省工、省地。由于噴灌機械化程度高，又便于采用小型電子控制裝置，因此勞動生產效率高。

d.改善生態系統與環境，增加產量。

3.2 微灌節水技術

微灌是一種新型的節水灌溉技術，包括滴灌、微噴灌、小管出流灌及滲灌。它是根據作物需水要求，通過低壓管道系統與安裝在末級管道上的灌水器，將作物生長所需的水分和養分以較小的流量均勻、準確地直接輸送到作物根部附近的土壤表面或土層中的灌水方法。相對于地面灌和噴灌，它屬于局部灌溉。

與地面灌水方法相比，微灌有以下優點：

a.省水節能。微灌一般只濕潤作物根部附近的部分土壤，灌水流量小，不易產生地表徑流和深層滲漏，比地面灌省水，能耗低。

b.水肥同步，有利于作物生長。微灌能適時適量地向作物根區供水供肥，可調節棵間溫度和濕度，不會造成土壤板結，有利于提高產量和品質。

c.適應性強，操作方便。根據不同土壤入滲特性可調節灌水速度。

下面介紹常見的滴灌、微噴灌、小管出流灌。

3.2.1 滴灌

滴灌是利用安裝在末級管道(稱為毛管)上的滴頭，或與毛管制成一體的滴灌帶，在一定壓力下使水以水滴或連續細小水流濕潤土壤。其節水的原理是：滴灌水滴能有效地濕潤作物根部，并滿足作物連續的需水要求，減少地表蒸發和地下滲漏。

3.2.2 微噴灌

微噴灌是利用直接安裝在毛管上或與毛管連接的微噴頭將壓力水以噴灑狀濕潤土壤。微噴頭有固定式和旋轉式兩種。前者噴射范圍小，水滴小;后者噴射范圍較大，水滴也大些，故安裝的間距也大。微噴頭的流量通常為20～250L/h。除具有滴灌的優點外，還能有效地改善作物生長的微生態系統與環境，協調作物地上地下生長，提高作物整體節水性能。

3.2.3 小管出流灌

小管出流灌溉是利用細小塑料管與毛管連接作為灌水器，以細流(射流)狀局部濕潤作物附近土壤，小管灌水器的流量為80～250L/h。對于高大果樹通常需圍繞樹干修滲水小溝，以使水流均勻濕潤果樹周圍土壤。在國內稱這種微灌技術為小管出流灌溉。其節水的原理是：通過小管把水直接送到作物根部，縮短了作物灌水時間和輪灌周期。

4 結語

推行節水農業既是解決我國供水危機的首要途徑，又是促進我國農業可持續發展的關鍵步驟，是保障我國整個國民經濟持續穩定發展的一項重大戰略措施。發展高效節水農業，已是必然趨勢。

1 崔增團，劉健，張志成，等．甘肅省農田節水技術推廣現狀及對策［J］．甘肅水利水電技術，2009，23(5)：31 －33．

2 賓士友，陽繼輝，何禮新，等．農田節水技術模式與對策［J］．廣西農學報，2010，26(7)：101-103．

3 毛玉南．灌溉節水技術：農田節水的關鍵［J］．價值工程，2010，29(9)：18-19．