探究節水灌溉技術現狀及其發展趨勢

李美臻 吳美霖 金輝

摘要：本文分析了我國節水灌溉技術現狀及其發展趨勢，對我國的節水灌溉技術起到積極推動的作用。

關鍵詞：節水灌溉技術；現狀；發展趨勢

中圖分類號：S275文獻標識碼： A

近年來，隨著我國對節水灌溉技術重視程度的加深，無論是節水灌溉工程技術還是節水灌溉農藝技術都得到了較快的發展，但是我國節水灌溉技術的發展還不是很完善，主要體現在它的推廣和應用上，難度十分大，從而嚴重制約了我國節水灌溉技術的發展。

一、目前我國節水灌溉技術的現狀

目前，我國常用的節水灌溉技術主要有：渠道防滲技術、低壓管道輸水灌溉技術、噴灌、微灌技術。接下來主要對這幾種技術的現狀進行分析。

（一）渠道防滲技術

現今，我國灌溉農業總用水量的80%主要應用渠道中的水源，然而在輸送途中，一部分水量會由渠道滲入渠床，渠道防滲技術就是為了減少這種水量的流失而使用的一種工程節水技術。為了減少滲入量，渠道防滲層通常使用土料、水泥、混凝土、漿砌石、瀝青混凝土等鋼性材料以及PE，PVC及其鋼性薄膜材料建造，防滲渠道斷面也多采用U形斷面。這種防滲技術的使用，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，節約了投資和運行的費用;有利于調控地下水位，防止次生鹽堿化，同時減少了渠道的沖刷、淤積以及坍塌，是一種較理想的節水防滲措施。

（二）低壓管道輸水灌溉技術

低壓管道輸水灌溉技術一改傳統的土渠輸水，通過使用低壓輸水管道將水直接送到田間灌溉作物，這種灌溉方法大大降低了水在輸送過程中的滲漏和蒸發。我國在20世紀50年代開始試點應用，至今己有六十年的歷史，但是當時由于農村經濟條件差以及技術水平較低、技術設備不配套等原因致使這種灌溉技術未能得到大面積的推廣。到了20世紀80年代，隨著我國經濟的發展，城鎮化的建設，我國水資源明顯不足，為了節約用水，各級政府以及群眾開始重視起來，并進行了一系列的操作去推廣此項技術的應用，并在“七五”期間作為國家科委重點項目實施。經過實踐取得了較大的成果，研制出了符合中國國情的薄壁PVC管、PVC纏繞管、雙壁紋PVC管、水泥沙管、石灰混凝土管等低壓管材和配套管件。低壓管道輸水灌溉技術的使用，不但可以減少水的滲漏和蒸發，同時還可以節能25%左右。它具有一次性投資較低，操作管理方便，設備要求簡單，農民易掌握等特點，深受廣大農民的好評，由此可見，此項技術的發展前景良好。

雖然此項技術得到了農民的認可以及國家的重視，但它還存在很多問題:一是配水系統較差。低壓管道輸水灌溉技術在田間的使用，仍然沿用傳統的溝畦灌，田間水量的利用率雖然有所提高，但相對比較還是較低，這就需要改換配水系統，提高水的利用效率。二是使用裝置不配套。適用于低壓管道輸水灌溉系統的管件、簡易量水裝置以及安全保護裝置不是很配套，還需要進一步的定型、完善。

（三）噴灌

噴灌技術至今為止己有40年的歷史，起初由于農村經濟條件差、設備質量不過關等原因致使此項技術未能快速發展起來，直至“七五”規劃，引進高新技術與科技人員，大大促進了此項灌溉技術的發展。所謂噴灌，是一種通過噴頭將水分散成細小水滴后均勻噴灑在田間進行灌溉的一種灌溉方式，主要是利用專門的系統，如:動力設備、水泵、管道等，將水進行加壓而進行操作的。此項技術具有人為控制灌水量，適用于任何地形和作物，可對作物進行適時適量的灌溉等特點，而且同傳統的灌溉方式相比，具有灌溉均勻、質量高、節水量大、節省勞動力等優勢，深受國家的重視，由此可見，噴灌技術的發展前景也十分光明。但是噴灌技術還是具有一定的缺點，它受風影響大，蒸發損失也較大，而且一次性的投資、耗能較大等，這些因素嚴重的制約了噴灌技術的發展。

（四）微灌

我國微灌技術開始發展于20世紀70年代，至今己有40余年，目前為止己經發展面積2.3萬hm3。同其它灌溉技術相比，是一種新型的、相對最節水的灌溉技術。它主要是以持續、均勻和受控的方式將水輸送到農作物的根系，可以使用低壓管道、滴頭或其它灌水器來進行操作。微灌技術包括滴灌、微噴灌、滲灌等，其中滴灌面積約占一半，它的發展大致經歷了三個階段：引進、消化和試制；設備和理論上深化研究和改進；研制、制定技術標準和規范。微灌技術具有節水、節能、增產效果顯著，對地形、土壤和作物種類的適應性強，易于實現自動控制等優點，可見，此項技術的發展前景十分可觀。但還是存在一些問題，如:微灌設備種類少、性能差、微灌系統抗防堵塞研究較少、微灌技術應用范圍較窄等。這些因素的存在，嚴重制約了此項技術的發展，因此，微灌技術還需進一步研究與推廣。

二、我國節水灌溉技術發展趨勢

（一）發展灌溉水輸配系統的節水

受經濟狀況與技術條件限制的影響，主要是以明渠輸水為主的我國農田灌溉水的輸送方式，在較早的時期下挖掘修建的大部分的明渠，沒有采取防滲措施，結構較為簡單。而在明渠輸水中，主要是以蒸發、滲漏和廢泄為主的灌溉水的損失方式，其中最多的一種水資源損失形式就是滲漏消耗了水資源。最重要的是要做到渠道防滲在對灌溉水的輸配系統進行節水改進措施中。同時利用低壓管道輸水的方式，還可以采取將土渠的輸水方式，提高灌溉水的利用率，減少水資源的耗損。

渠道防滲，是控制地下水位與減少輸水損失，在節水灌溉中占有十分重要的地位，提高渠道水利用系數的工程措施。目前防滲襯砌的材料主要有瀝青混凝土、混凝土、復合土工膜料、灰土、砌石、水泥土等，其中混凝土材料占有很大的比重。積極推進渠系防滲，是減少輸水損失的主要技術措施，仍為今后節水灌溉發展的主攻方向。

（二）發展低壓管道輸水技術

減少輸水損失的另一途徑就是灌溉輸水管道化，是國際上農田灌溉輸水方式的發展趨勢。采用低壓管道輸水，可以大大減少輸水過程中的滲漏和蒸發損失，以管代渠，使輸水效率達95%以上。另外，以管代渠，可以使土地利用率提高2%~3%減少輸水渠道占地，且具有省工省時、便于機耕、管理方便、輸水速度快和養護等許多優點。

（三）發展田間灌溉水的節水

在減少了水資源輸送到田間過程中的水源損耗后，如何充分利用節水技術實現田間灌溉就成為了節水灌溉技術中最關鍵的問題。我們認為，在對田間灌溉水進行利用時，可以通過提高灌溉技術和改善灌溉制度這兩方面入手，具體分析如下:提高灌溉技術，實現節水灌溉。在提高田間灌溉技術方面，可以通過實施節水地面灌溉、噴灌技術和微灌技術等幾種方法措施來實現。由于我國技術和經濟的限制，地面灌溉這種傳統的澆灌方式還會再很長一段時間內仍是田間灌溉的主流方法，因為我們就與節水地面灌溉技術為例，分析提高灌溉技術對于實現節水灌溉的重要作用。

提高地面灌水技術和灌水質量就是平整土地，提高灌水勞動效率和節水增產的一項重要措施，縮短灌水時間。進行田間工程改造需結合土地平整，改寬畦為窄畦，劃長畦(溝)為短畦(溝)，設計合理的入畦流量與畦溝尺寸，灌水均勻度和灌水效率可大大提高。改進傳統的地面灌溉全部濕潤方式，使田間土壤水的利用效率得以顯著提高，而且可以較好地改善作物根區土壤的通透性，促進根系深扎，有利于根系利用深層土壤儲水，兼具節水和增產雙重優點，值得大力推廣。

（四）發展節水灌溉制度

節水型灌溉制度是以產量、水分利用效率和經濟效益三者高水平的有效統一為目標。作物產量不但取決于灌水量，更與之分配有關。因此，合理的灌溉制度，應是在弄清各種作物不同生育時期缺水減產情況的基礎上，實行省水灌溉或最優化灌溉，把有限的水量在作物間及作物生育期內進行最優分配，確保各種作物水分敏感期的用水，減少對水分非敏感期的供水，從而設法提高灌溉水的有效性，以獲得較高的產值和水分利用效率。

總之，我國是水資源十分短缺的國家，同時也是水資源需求量較大的國家，為了減輕水資源不能滿足我國經濟發展的現象，應該將節水灌溉技術重視起來，并加大扶持力度，促進各項技術的快速發展，從而實現節約水資源的目標。

參考文獻：

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