灌溉设备（通用8篇）
篇1：灌溉设备
节水灌溉设备项目建议书
一、项目概况
（一）项目基本情况
1、项目名称：年产10万台节水灌溉设备项目
2、项目实施地点：**经济开发区
3、建设性质：新建
4、建设规模： 年产10万台节水灌溉设备项目，总投资
8000万元，占地面积50亩。
（二）项目提出的背景（国家政策）
农业作为国家的经济命脉和用水大户，长期以来，由于思想意识、资金、技术等方面的原因，一直沿用传统落后的大水漫灌方式，极大地浪费了人力及物力资源。在中国广大农村地区逐渐推广节水灌溉设备以及成为现代社会，农业的一个主流。而目前国内的相关设备生产厂商实力参差不齐，广大农民朋友在选择合适的农用工具的时候必须引起高度重视。
不完全统计，在我国境内从事节水灌溉设备制造、产品经营、节水灌溉工程建设和技术服务的企业单位已逾千家，其中制造类企业约能占到总数的一半。但具备一定的生产和技术规模，其产品和产值能够对节水灌溉行业带来影响的制造类企业数目约为制造类企业总数的六成左右。节水灌溉行业发展前景良好，市场容量巨大，未来发展空间广阔。
（三）项目建设优势（企业利润收入）
节水灌溉设备的优势有两点，一是节水设备生产，可满足地区性节水灌溉的需求。惠水作为一个传统农业大县，历年来农业的灌溉都是以漫灌和冲灌为主，大力发展节水资源设备，解决农业灌溉。涟江大坝现代农业、花卉业等新兴产业逐渐入驻，都是依靠水资源的给养，节水设备的需求量大。二是在西南地区，节水灌溉设备的生产几乎为零，率先引进这样的项目，率先发展，抢占西南市场。目前，我国节水灌溉设备生产企业主要分布在华北、东北、西北和东南沿海地区，辽宁省丹东市，河南省济源市丰远管业，浙江省台州市等地集中了比较多的喷灌设备生产企业。而在我国的西南地区，节水设备的生产少之又少，惠水经济开发区可率先引进节水设备生产的项目，在市场上抢占有利先机。
二、项目的主要价值及意义
节水灌溉是根据作物需水规律及当地供水条件，为了有效的利用降水和灌溉水，获取农业的最佳经济效益、社会效益、生态环境而采取的多种措施的总称。节水灌溉不仅包括灌溉过程中的节水措施，还包括与灌溉密切相关、提高农业用水效率的其他措施，如雨水蓄积、土壤保滴、井渠结合、渠系水优化调配、农业节水措施、用水管理措施等。节水灌溉工程具有很广泛的内涵，包括防渗渠道工程、喷灌工程、微灌工程、低压管道输水灌溉工程等。
水不但是农业命脉，也是整个国民经济发展和人民生存的命脉。合理利用水资源、节约水资源已经成为可持续发展的必然选择。
近年来持续干旱气候越来越频繁，越来越严重，部分地区水资源的不均衡与发展农业的需要不协调，节约水资源，保证农业灌溉成为当下农业发展中必须解决的问题。随着人口密度的增加、人为地表植被的破坏和气候的影响，水资源越来越匮乏，另外，工业迅速发展，农业灌溉程度提高，人口数量增加和生活用水量提高，导致对地下水的开采量逐年增加，低下水位大幅度降低。灌溉用水不足、生活用水缺乏、工业用水短缺等问题日益明显，实行节水灌溉，有利于节约水资源，从而减轻地下水的开采压力。
传统农业灌溉主要采用漫灌的方式，浪费了大量水资源，且农业生产中大量使用化肥，造成了污染，将对土质和农作物产生不利的影响。采用节水灌溉方式，将大大减少化肥在土壤中的残留，将水和废料直接送往植物根部，不但减轻污染，也有利于作物生长。
发展节水灌溉不但利于农田种植，同时也为地方经济发展提供了良好的基础，对提升植被覆盖率，涵养水源，防止水土流失，调节均衡地下水资源的有效利用等有着重要的意义。
三、项目的现状及项目建设的必要性
目前，我国规模以上节水灌溉设备生产企业的工厂较多。生产车间、料场、半成品和成品库、检验检测设施等基本能够达到工业设计规程规范的要求。滴灌带生产线、注塑集、数控机床等主要生产设备一般为国内制造，少量设备为国外进口，多数企业具备模具制造能力。从30多年前对最初引进国外节水灌溉技术和设备的研发开始到今天，我国的企业已经能够制造目前世界上几乎所有的节水灌溉设备。园林绿化类（包括高尔夫球场、运动场等）节水灌溉产品的制造技术水平与美国同类产品比较仍有一定差距。
我国是缺水国家，水资源紧缺是制约社会经济发展的关键性因素，节水将是我国不得不面对的长期的主题。它不仅关系到国家粮食安全、生态安全，而且关乎到国家安全。农业是我国的用水大户，农业用水量占总用水量的70%，占据较大份额。其中，灌溉用水占农业用水的92%。而我国的农业用水浪费十分严重，大水漫灌和串灌现象普遍，西部地区更为惊人，每亩耕地灌水量达1600多平方，跑水、漏水、渗水现在严重。目前，我国农用水有效利用率只有30-40%，个别省份仅为20%，单方水粮食生产率1.0KG，全国平均渠灌率系利用系数为0.4-0.6.因此，节水灌溉便得到人们的高度关注，通过发展节水灌溉，在减少灌溉用水量的前提下满足灌溉需要，同时把节约出来的水量用于城市生活、工业生产和生态用水，以水资源的可持续利用促进经济社会的可持续发展。由此可见，发展农业节水灌溉对现实水资源高效利用，缓解我国水资源供需矛盾意义重大。农田灌溉
综上所述，节水灌溉设备生产势在必行。
四、项目建设规划
(一)建设期限 建设期限2年
(二)建设规划 分期建设，第一期主要修建征地后厂
房、办公楼等建筑物，第二期引进生产设备，生产线，试生产。
五、项目建设经费概算
总投资8000万元，第一期投资3000万元，第二期投资3000万元，2000万元的流动资金。
六、经费筹措及方式
企业自筹
七、企业效益分析
1、经济效益
年产10万台节水灌溉设备项目，可实现年销售收入3000万元以上，实现年财政税收（包括进出口税）800万元。
2、社会效益
作为新型机械机电企业，除专业技术工人外，其他劳动力来源于经开区周边人员，包括运输人员等解决就业人数80人以上。
项目可行性（政府工作报告）
篇2：灌溉设备
2012CFF 中国上海农业生产资料展览会
2012China Shanghai Farming Means of Products Fair
同期举办:中国上海花卉园林景观及温室设施灌溉设备展览会
时间：2012年12月2日—4日地点：上海光大国际会展中心
【展会背景】
随着社会的发展。经济的繁荣，人们的生活水平不断提高，人们对环境的要求也越来越高，花卉对生活环境的改善作用越来越明显，各种盆栽鲜花越来越多地被用来装点人们的生活。而城市绿化中的景观提升，加大了市场对花卉的需求量，带动了花卉产业的发展花卉以其独特的价值已经成为类化、绿化环境的重要组成部分，现代化花卉产业在世界许多国家都已形成，并得到了迅猛的发展，当今世界在和平与发展的主旋律下，掀起了全球性的科技浪潮，花卉产业的发展也进入了一个崭新的阶段,我国幅源辽阔，气候地跨三带，是世界公认的‘花卉宝库’。因此无论从我国丰富的物种多样性，还是从市场的广阔前景分析，花卉产业必将成为新兴的“效益农业”之一。
【展览范围】
一、花卉园艺园林景观展区：
切花、盆花、鲜切花、观赏植物、种球（苗）、盆栽、盆景、仙人掌、苗木、仿真植物、干花工艺、生物组培、花卉营养、基质、介质土、土壤添加剂、花艺器皿、园艺资材、园艺工具、城市景观设计建造草坪建造养护、花园灯、池塘造景、彩色地坪、卵石、草坪格、户外地板、雕塑、景观石、防腐木材、碳化木、木塑、喷（压）膜彩坪、专用涂料、亲水平台、大型游乐玩具等。
二、温室设施灌溉设备展区
温室覆盖材料、工厂化育苗成套设备，温室骨架系统，自动化监控系统，控温设备，保鲜技术，温室通风、保温设备、温帘、湿帘、卷帘机、微灌、喷灌、滴灌、地表灌溉设备、无木栽培技术及设备，输水设备、配水设备、灌溉工程机械，低压管道输水灌溉系统，【展位费与相关费用】
标准展位RMB 7800元/ 个9平米；豪华展位RMB9800元/ 个9平米;特装RMB800元/平米
【参展查询，请联络组委会办公室联系】上海农资展组委会上海福贸展览服务有限公司地址：上海沪光路39弄6号502室 邮编: 200235
联系人 ：周扬先生***邮箱:***@163.com
篇3：灌溉设备
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篇4：灌溉设备
关键词：灌溉方式；节水灌溉；经济性；运行管理；微喷带
中图分类号： S275.5文献标志码： A文章编号：1002-1302（2015）11-0507-03
收稿日期：2014-11-06
基金项目：国家科技支撑计划（编号：2014BAD12B04）。
作者简介：窦超银（1982—），男，江苏如皋人，博士，工程师，主要从事节水灌溉理论与技术研究。E-mail：chydou@163.com。微喷带灌溉是在喷灌和滴灌的基础上发展起来的一种新型灌溉方式，它利用微喷带将水均匀地喷洒在田间，灌溉流量大，灌水周期短[1]，所用设施操作简单，易于收放，节水增产效果明显[2-3]，为农户普遍接受。近年来在节水灌溉工程中得到一定的发展，尤其在辽宁地区，一般以补充灌溉为主，且灌溉多集中在春旱易发的作物苗期。喷灌滴灌等先进灌溉设备投入高，使用率低，应用效果低于预期效果，因而在一些地区“节水增粮”行动工程中，尝试建设使用了更为农民认可的微喷带节水灌溉工程。但是，目前微喷带灌溉的田间应用表明，由于缺乏田间应用方式的相关研究，实际应用时，微喷带灌溉普遍采用滴灌灌溉的用法，只是将微喷带代替滴灌带作为毛管铺设田间，这使得微喷带灌溉平均投入较高，影响了农户自发应用的积极性。因此，本研究在结合多年微喷带工程应用实践的基础上，对微喷带灌溉的田间灌溉方式及其适用条件开展研究，从而为微喷带灌溉技术的合理应用提供参考。
1微喷带灌溉技术
微喷带灌溉系统由水源与取水工程部分，输、配水管网系统和田间微喷带3部分组成。灌溉时，灌溉水在一定的工作压力下通过微喷带上规则分布的出水孔喷出，对作物进行灌溉。出水孔喷出的水流在空气阻力、水的相互撞击力、重力和表面张力等作用下，经过细流、碎裂、分散雾化3个过程后形成水滴，降落在地面和作物上[4]，形成以微喷带为中心、微喷带铺设长度为长、喷洒幅宽为宽的湿润带[5]。
常用直径32 mm微喷带流量达到8 m3/h，单侧喷幅4 m，幅宽8 m，铺设长度≤100 m，工作压力0.15 MPa。在工程设计和应用中，单条微喷带控制灌溉面积一般为0.067 hm2，目前市场上直径32 mm微喷带价格在300～350元/卷（100 m），即当和滴灌采用相同的管网布置和使用方式时，微喷带灌溉的田间毛管平均投入高出滴灌带1倍。
2微喷带灌溉方式
田间毛管的投入是直接影响农户选择灌溉方式的主要原因，在微喷带灌溉系统中，田间毛管即微喷带。工程实践表明，通过移动使用微喷带增加单条微喷带灌溉面积和通过固定微喷带增加使用年限是降低微喷带使用成本的有效措施。为此，在微喷带使用过程中，根据系统管路和微喷带的可移动性形成了移动式、半固定式和固定式3种微喷带灌溉方式。
2.1微喷带移动式灌溉
微喷带移动式灌溉（PI）系统主要由水源、机泵、软管、控制阀门和微喷带构成。除水源外，管道及分水设备都可移动，机泵有的固定，有的也可移动；在紧急抗旱时，可将移动水车作为移动水源。PI连接方式如图1所示，软管和控制阀门作为一个整体使用，灌溉时通过微喷带快接直接与微喷带相连，打开阀门，启动机泵即可进行灌溉，灌溉完毕后，关闭机泵，拆卸快接，将控制阀门与下一条微喷带连接，重复灌溉过程，第二条微喷带灌溉时，移动第一条微喷带放置下一处。PI一般以单条微喷带为灌溉单元，进行单独灌溉，田间配置2条或2条以上微喷带；在应用过程中，为了减少机泵的频繁启闭，部分用户对软管进行改进，在软管上通过三通分出2个带有一段软管的控制阀门，同时连接2条微喷带，当1条微喷带灌溉结束时，打开另一个阀门，关闭第一个阀门。
PI方式简便易行，由于1次1条微喷带灌溉，微喷带使用量少；流量约8 m3/h，一般选用直径50 mm软管作为输水管即可，也有农户用消防软带，设备投资低；但是由于灌溉单元面积小，运行时管件拆卸安装工作量大，在移动输水软管和使用过的微喷带时需要较大的劳动强度；另外，设备经过反复移动和安拆易破损，使用寿命缩短，因此，PI主要适用于近水源小面积地块的灌溉，尤其适用于一家一户土地分散经营模式下以家庭为单元的灌溉；而PI系统的灵活性和实用性也可将微喷带灌溉在紧急抗旱进行应用。
2.2微喷带半固定式灌溉
微喷带半固定式灌溉（SFI）系统主要由水源、机泵、地埋管网、出水装置、软管、控制阀门和微喷带等构成，即管道系统一部分固定，另一部分移动。SFI连接如图2所示，由软管一端连接出水栓，另一端固定1个控制球阀，灌溉时操作步骤和PI基本相同。在应用过程中，为了减少机泵的频繁启闭，使操作更为便捷，同时增大一次灌溉面积，减少轮灌组数，则充分利用田间出水装置，多条微喷带同时灌溉。出水栓两侧均通过软管和微喷带连接，2条微喷带同时灌溉；在另一出水栓上以同样方式连接2条微喷带，一组灌溉结束开始另一组灌溉，关闭并移动第一组微喷带做好新轮灌组的准备工作。如果单井控制面积较大，可不同分干管上的多个出水栓同时工作。
考虑到系统的经济性和水力性能[6-7]，软管多用直径50 mm 软管，长度应≤32 m，地下分干管采用直径63 mm PE管，长度≤36 m，即出水栓控制距离最大可达到64 m，控制面积约1.1 hm2；当1个出水栓上只有1条微喷带工作时，分干管长度可增加，但轮灌实施时微喷带较为分散，田间行走距离增加，反而增加了工作强度，故不推荐。
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SFI方式较PI方式减少了软管的移动长度，且软管在一
条直线上移动，大幅降低了劳动强度和设备的磨损；SFI方式的另一个特点是可实现多条微喷带同时灌溉，提高了灌溉效率，增大了系统灌溉面积。但是SFI仍不可避免地存在劳动强度和设备磨损的问题，因此，SFI主要适用于离水源有一定距离，或面积中等的地块。
2.3微喷带固定式灌溉
微喷带固定式灌溉（FI）系统主要由水源、机泵、地埋管网、出水装置、地表支管、控制阀门和微喷带等构成，即管道系统固定，灌溉完毕后微喷带不进行移动。FI连接如图3所示，与SFI连接相比，FI出水栓后连接PE管，微喷带直接与PE支管相连，控制阀门安装在支管上，将不在同一分干管上的支管灌溉单元编组进行灌溉；灌溉时，打开阀门，启动机泵，灌溉单元连接的微喷带同时工作，灌溉结束时，先打开下一组阀门再关闭当前单元阀门；微喷带安装后在生育期结束时拆卸收回保存。
FI模式下，灌溉单元控制面积大小可根据实际需要而定，除地区水源条件外，主要考虑运行管理的难易程度和系统的经济性。灌溉单元面积较大时，系统便于灌溉管理，但管网投入高；当灌溉单元面积较小时，管网投入低，但田间工作量大。管网管径选择及控制面积确定可参考表1，如在辽宁省建平县八家农场微喷带灌溉项目区，水泵流量50 m3/h，灌溉面积约14.7 hm2，田间地埋干管选用直径110 mm PVC管，设6条地埋直径90 mm PVC分干管，每个分干管上安装3个双向出水口，每个出水口接2个灌溉单元，即单出水栓控制4个灌溉单元（图3），地表支管灌溉单元选用直径63 mm PE管，同时3条微喷带工作，灌溉面积0.2 hm2；灌溉时，同时开启不在同一分干管的2个支管灌溉单元，每个灌溉单元灌溉流量约24 m3/h。单井控制面积内共72个控制阀，每隔3 h由井管员田间启闭阀门1次，劳动强度适中，灌溉方式得到当地群众认可。
FI方式田间微喷带使用量大，灌溉单元面积大，工程一次性投资也较大，但系统运行管理方便，省工效益明显；微喷带在田间无移动磨损，使用寿命长，如在辽宁省彰武县阿尔乡微喷带灌溉工程中，微喷带已使用4年，仍能够正常使用，与普通滴灌灌溉相比，微喷带平均成本仅为滴灌带一半，且随着使用年限的增加，其经济性将更为明显，因此，FI适用于大面积且有一定管理条件的节水灌溉工程。
3讨论和结论
微喷带的3种灌溉应用方式中，PI和SFI通过移动微喷带增大灌溉面积以减少平均微喷带的投入，在微喷带使用当年即可见效，1次灌溉中如果1条微喷带移动使用10次，其投入约为30～35元/hm2，仅为滴灌带的20%左右，虽然田间移动软管和微喷带劳动强度大，但其低廉的投入，以及补充灌溉条件下，作物生育期内较少的灌溉次数，使移动灌溉较为普遍。在辽宁地区，PI常见于种植面积小于1.3 hm2的用户，SFI常见于承包或流转一部分土地种植经济作物的大户，如种植红干椒、韭菜、花生等，面积一般在1.3～4.0 hm2之间。
FI方式通过延长使用寿命降低平均投入，根据目前市场价格，微喷带使用2年即可和滴灌带投入持平，而一般微喷带使用寿命都较长，即使是田间移动灌溉，也可达到3～4年，尤其是在实际工程应用中，农户在需要灌溉时才安装微喷带，灌溉完毕后，有些农户卷收保存，有效延长了设备使用寿命。与PI和SFI相比，FI最大的优势在于运行管理方便，在建平县八家农场项目区，结合自动化建设项目实现了远程自动控制灌溉，更体现了FI方式的优势，这也是今后农业节水灌溉的发展趋势。
因此，本研究在结合现有工程基础上，通过对微喷带灌溉的田间应用形式开展研究，可以得到以下结论：（1）增大灌溉面积和延长使用年限是降低微喷带使用成本的主要途径，移动式和半固定式微喷带灌溉是增大微喷带灌溉面积的主要灌溉方式，固定式微喷带灌溉通过长期使用提高系统的经济性；（2）移动式微喷带灌溉操作简单，但劳动强度大，适用于小面积灌溉；（3）半固定式微喷带灌溉系统操作性和经济性介于移动式和固定式之间，适宜中等面积地块灌溉；（4）固定式微喷带灌溉便于运行管理，适用于大面积节水灌溉工程，有利于工程的长效发挥。
参考文献：
[1]窦超银，于国丰，王海兵. 压片式微喷带水力特性试验研究[J]. 节水灌溉，2012（5）：29-32.
[2]满建国，王东，于振文，等. 不同带长微喷带灌溉对土壤水分布与冬小麦耗水特性及产量的影响[J]. 应用生态学报，2013，24（8）：2186-2196.
[3]王海兵，窦超银，于秀琴. 压片式微喷带在辽西干旱区甘草种植中的应用[J]. 安徽农业科学，2012，40（20）：10703-10706.
[4]孟维忠，窦超银，张丹，等. 辽宁西部地区干旱特征与节水灌溉技术应用[M]. 沈阳：辽宁科学技术出版社，2014：171.
[5]张芳，李永鑫，和刚，等. 大田作物微喷带灌溉综合效益分析[J]. 人民黄河，2011（5）：76-77.
[6]水利部农村水利司. 微灌工程技术[M]. 郑州：黄河水利出版社，2012：103.
[7]夏桂敏，韩建平，迟道才. 现代灌溉技术[M]. 哈尔滨：东北林业大学出版社，2003：103.
篇5：《海水灌溉》阅读答案
在有些人看来用海水直接灌溉农作物是异想天开的幻想。因为1000千克的海水中平均含有35千克的盐，而植物细胞中的主要成分却是淡水。植物细胞膜具有逆向的阻挡作用，使细胞内外的渗透压相差6-8个大气压。浓度压力差促使细胞膜内的水分逆向交流，由低浓度流向高浓度，使细胞保持一定的形态和体积。如果用浓度和渗透压都很高的海水浇灌庄稼，就会破坏细胞膜的逆向阻挡作用，导致细胞内的水分外溢，使农作物失水而枯死。
而有些科学家却一直致力于海水灌溉农作物的研究与探索。
科学家们发现了一些喜爱海水的植物，即“盐生植物”。这些植物的根部有一个奇特的过滤装置，能把海水中的盐分过滤掉，因此可用海水直接灌溉。科学家还用野生的盐生植物与各种农作物杂交，然后筛选出耐盐的作物。科学家们选择了一块沙质滩地进行海水灌溉农作物的试验，发现使用70%的海水灌溉后，有67%的西红柿和黄瓜仍能生长，并结出累累果实。近年来，基因工程异军突起，使抗盐农作物的培育进入了新的实施阶段。
科学家们还让海水以一定流速通过特制的安装了强磁场装置的管道，从而获得磁化海水。这种磁化海水具有促进农作物生长的生物活性，能够提高农作物的产量。它适用于多种类型的土壤，可用来冲洗那些寸草不生的盐碱地，使之成为沃土良田。采用磁化海水灌溉海滩的农作物，效果相当惊人。实验数据表明，每公顷滩地平均可以生产茄子15吨、高粱30吨、西红柿33吨。
1概括选文第一段说明的主要内容。
答：______________________________。
2.文中所指的“喜爱海水”的真实意思是什么?
答：______________________________。
3.文中画线句主要运用了哪种说明方法?有什么作用?
答：______________________________。
4.从选文看，为了实现海水灌溉农作物这一目标，科学家们从哪两方面进行了研究与探索?
答：______________________________。
参考答案：
1.有些人认为用海水直接灌溉农作物是不可能的(或：有 些人认为用海水直接灌溉农作物是异想天开的;有些人认为不能用海水直接灌溉农作物的原因)
2.抗盐;耐盐
3.列数字;证明采用磁化海水灌溉农作物，能够提高农作物的产量(或：采用磁化海水灌溉海滩的农作物，效果相当惊人)
4.①培育抗盐耐盐作物
篇6：农业节水灌溉
摘要: 水是生命的源泉，水是维系社会进步、生态环境和人类文明的基础因素,。而我国水资源严重匮乏,农业节约水灌溉技术仍未得到很好的普及利用。我们必须进一步提高认识,抓紧完善节水灌溉的规划设计,大力推进节水灌溉技术的研究、生产和应用,以更好地服务“三农”,推进社会的现代化
进程。
[论文关键词]节水灌溉;管理体制;措施
我国部分地区水资源的开发利用程度已经超过了水资源和水环境的承载能力,地下水漏斗区扩大、水污染加剧、生态环境恶化等一系列问题,成为水资源可持续利用和经济社会可持续发展的严重制约因素,加快建设节水防污型社会是必然的选择。我国农业灌溉用水量大,效率低下和溉灌用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43%,单方水粮食生成率只有10公斤左右,大大低于发达国家灌溉水利用率70%～80%,单方水粮食生产率20公斤以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,实现适时适量的“精细灌溉”,具有重要的现实意义。
一.节水灌溉技术含义及体系
节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法，措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间，到被作物吸收、形成产量，主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施，组成一个完整的节水灌溉技术体系，包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技
术。节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面：（1）灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。（2）节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失，提高灌溉效率。（3）农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。（4）节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术，土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。
二．节水灌溉取得的成就 2.1 节水灌溉面积
截止到2005年底，全国灌溉面积达到9.28亿亩，有效灌溉面积8.48亿亩，非耕地上灌溉面积0.80亿亩。节水灌溉工程面积为3.20亿亩，其中耕地上节水灌溉工程面积2.95亿亩；非耕地上约为0.25亿亩，主要为林果草节水灌溉。在耕地上节水灌溉工程面积中，渠道防渗14454万亩，低压管灌9933万亩，喷灌4184万亩，微灌932万亩。目前，全国有效灌溉面积上节水灌溉工程面积比例为34.8%，全国灌溉水利用率约为45%。根据水利部最近编制的《全国节水灌溉规划》，为高效利用我国的水资源，保障国家粮食安全、促进经济社会持续健康发展，“十一五”期间需发展耕地节水灌溉工程面积1.5亿亩、牧草节水灌溉面积350万亩、林果节水灌溉面积550万亩、节水措施面积2亿亩。到2020年，发展耕地节水灌溉工程面积4.7亿亩、牧草节水灌溉面积1300万亩、林果节水灌溉面积1700万亩、节水措施面积1.5亿亩。近几年来围绕大中型灌区节水改造项目、农业综合开发水利骨干项目、国家级节水示范市、国家和省级节水增效重点县、国家节水增效示范项目建设等,建成了400多个不同规模的以节水灌溉技术为支撑的农业科技示范园,这些科技示范园初步形成了从输水到灌水、从工程到管理、从微观到宏观的立体化、多样化、系
统化农业节水格局。
2.2 节水灌溉技术研究
已由过去的单项节水技术研究发展到综合节水技术体系研究,把工程节水技术、管理节水技术、农艺节水措施作为农业节水体系的组成部分开展了综合试验研究。根据各地的自然、社会、经济条件的不同,提出了缺水山丘区、平原井灌区、引黄井渠结合灌区、沿海经济发达缺水区等不同类型的节水模式。研制应用了农业节水工程规划设计专家系统、灌溉预报专家系统、工程运行管理优化模式等,获得了“农业节水综合技术研究与示范”
一大批科研成果。
2.3 节水灌溉设备
建成了节水设备开发中试基地,研制或引进了管灌、喷灌的系列配套管件,温室大棚微灌成套设备,低压喷水管喷灌成套设备,新型混凝土构件成型
机等。
同时积极引进和消化吸收高新技术,引进推广使用了美国雨鸟、英特耐克、以色列艾森贝克、法国、澳大利亚、奥地利以及北京绿源等国内外知名公司或厂家的几十种节水灌溉设备。目前,世界上几乎所有节水发达国家的先进节水技术和设备都有所引进,建成了一批具有国内领先水平的高标
准节水示范工程。2.4 节水管理
目前我国推广的节水灌溉技术有渠道防渗、管道输水、喷灌、滴灌、膜上灌、膜下灌等多种形式,不同的地区宜采用的节水灌溉技术也不同,大、中型灌区适宜推广渠道防渗技术,井灌区和小型灌区宜推广低压管道灌溉技术,经济条件好的地方提倡采用喷灌技术,在果园、菜园及其他经济作物种植区适合发展微、滴灌,西北干旱地区应推广雨水集流、水窖滴灌技术,南方水稻产区则应推广水稻节水灌溉技术,各地要根据其经济发展水平,合理确定技术方案。结合水利产权制度的改革,对建立适合市场经济要求和农村特点的“多元化”运行管理机制作了尝试。其中节水灌溉工程产权制度改革和对灌区建设自主管理灌排区的探索都取得了成功经验。在井灌区推广应用射频卡控制灌溉,有力地促进了管理水平的提高。
2.5 资金投入积极争取中央贴息贷款和国家对重点县项目的扶持,制定和完善了一系列相应的扶持政策。对省财政扶持的节水灌溉项目实行公开招标,加大了项目实施力度和资金使用效益的提高。各地、市也制定了一系列鼓励政策,按照“谁投资、谁所有、谁管理、谁收益”的原则,积极鼓励农民发展节水灌溉（对于如何鼓励农民发展节水灌溉的更具体的措施推荐阅读：《水稻节水灌溉及其影响研究进展》）。
三、发展节水灌溉应该注意的几个问题
节水灌溉是一项系统工作,综合运用行政、技术经济、宣传教育和管理等各种手段,需要全社会的很多行业和部门协调一致,形成全力,共同做好节水灌
溉工作。第一,节水灌溉要以科学发展观为指导与服务“三农”相结合,把发展节水灌溉,改善农业生产条件,促进农业结构调整和增加农民收入结合起来,建立完善的制度体系。当前一是制定科学的用水计划,做到计划用水,计量收费,节约奖励。二是做好节水灌溉的投入机制,规划并搞好节水灌溉的工程建设和技术的投入等。三是制定相应的优惠改革策略。进一步调动灌区农民对节水灌溉的积极性,并按“谁投资、谁所有、谁管理、谁受益”的原则确定产权,充分调动农民建节水灌溉工程的积极性。四是建立制定适合当地实际情况的实施办法,理顺水费价格,分步到位。五是完善水费计量缴费的管理办法,逐步引入用水户参与管理机制,成立用水户协会合作组织,充分发挥其主观能动性。六是深化水利工程制改革。在灌区支渠以下推广以用水户参与为主的改革,建立以各种形式用水合作组织为主的管理体制,采用灵活多样的经营方式和运行机制,从根本上解决灌区以下,小型农田水利工程无人维修养护,水费公开透明。层层搭车,用水矛盾问题。
第二,以提高用水效率为目标,建立科学的节水灌溉规划体系。规划是工作的基础,大力推进节水灌溉发展首先要建立科学的规划体系。节水灌溉规划应充分考虑水资源的可持续利用,按以供定需,以水定种植结构的原则统筹考虑,积极推进节水灌溉进程,同时加大节水灌溉新技术,新材料,新工艺的推广力度,带动农田水利和农业现代化可持续发展,因地制宜地科学地确定
节水灌溉的布局的模式。
第三,突出农田在节水灌溉中的主体地位,充分发挥水利技术员在节水灌溉服务中的主体作用。广泛调动技术员的积极性,全面发展以技术推广和生产示范为主的科技培训,普及基层水利人员和部分农民切实掌握节水灌溉意识和技能,形成一支影响广大农民把发展节水灌溉和增加收入结合起来的骨干队伍。
四、加快发展节水灌溉的措施
4.1 改革现行管理体制和运行机制
采取的措施:对小型灌溉工程采取承包、租赁、拍卖及股份合作等形式;在大中型灌区推行SIDD(自主管理灌排区)管理模式;加大灌区用水者协会、农村供水协会、农民合作社等各种群众组织参与灌溉工程管理经验的总结推广和规范力度（关于节水灌溉技术与推广措施也可参考：《浅谈节
水灌溉》）。
根据实际情况,供水单位可采取以下三种组织形式:一是按照《公司法》组建有限责任公司和股份公司;二是非公司法人性质的非赢利企业;三是事业单位实施企业化管理。广泛吸收用水产参与灌区经营管理,明晰产权,合理确定灌区专管机构与用水产协会的责、权、利,改革运营机制,以充分调动与激发用水产参与管理的积极性。
4.2 全面推行农业节水奖惩机制
认真执行 “农业灌溉用水定额”标准,对灌溉超定额用水要加价收费。对节水灌溉工程要根据其节水效果并结合当地经济发展水平给予补偿,要使农民对节水灌溉的投资获得不低于社会平均投资利润,利用经济杠杆推动节
水灌溉发展。
4.3 多渠道融资,加大投资力度
改革灌溉工程建设和维护的投资体制,积极探索在市场经济条件下,农村水利资金高效利用、滚动使用的合理方式,开辟股份制、股份合作制、合资、独资等各种资金渠道,实行“多元化”融资,改变过去灌溉工程建设和维护
过分依赖政府的局面。
4.4 扩大非充分灌溉与调亏灌溉面积
实施非充分灌溉或调亏灌溉,人为地控制水量供给,不仅能够减少作物的奢侈蒸腾,抑制作物茎叶生长,有利于改善作物品质,而且可以将节约出来的水量用于扩大灌溉面积,实现灌区作物总产最大。据试验,对于小麦、玉米连作区,可以减少小麦苗期的灌水量,正常年份每公顷可减少750m3。棉花可在苗期或絮期减少灌溉水量,正常年份每公顷可减少700m3。水稻可
在分蘖期减少灌溉水量或不灌。
4.5 进一步搞好节水灌溉规划
要根据各地区经济、水资源、土壤、作物种植等具体条件,选择适当的节水灌溉技术,因地制宜地制定发展规划,切忌盲目引进、盲目搞不适合当地推广的“样板工程”。要根据加入WTO后国际市场的需要,结合农业产业结构调整,加强蔬菜、花卉、果树和珍贵经济作物灌水技术的研究,大力发
展设施农业。
4.6 搞好中低产田节水灌溉
中低产田改造已列为今后几年农业的主攻方向,向中低产田要效益,扩大节水灌溉面积。对丘陵薄地重点搞好雨水利用,加强雨养农业和小水源综合利用研究。对盐碱地搞好以水冲盐、以水压碱和土壤改良,研究制定适宜的冲洗定额和节水技术措施。
4.7 加快节水灌溉设备产业化建设
根据发展节水灌溉的总体规划,扶持和培育相应的节水灌溉设备产业,形成规格化、系列化,做到配套齐全,价格低廉,服务及时,为发展节水灌溉提
供可靠的保证。
.五。发展节水灌溉技术的政策建议
（1）提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家，随着人口增加、经济发展、社会进步，农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全，只能走内涵式发展的道路，灌溉必须走节水型的发展道路。因此，我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度，使全社会都来关心节水灌溉技术，形成一个较好的节水灌溉技术发展
环境。
（2）形成发展节水灌溉技术内在机制。通过制定和运用好水价、水权这些经济手段，对农业用水需求进行有效调控，削弱低效益膨胀型的用水需求，杜绝无效益浪费型的用水需求，促进节约农业用水的需求，从而推进
节约灌溉技术发展。
（3）节水灌溉技术发展要符合农村实际。节水灌溉技术发展不仅是工程问题、技术问题，还是社会问题和经济问题。节水灌溉技术如果不能使农民从中得到实惠，就不能得到广大农民的真正拥护，就不能持续快速地发
展起来。
篇7：节水灌溉
节水灌溉——就是指以较少的灌溉水量取得较好的生产效益和经济效益。节水灌溉的基本要求，就是要采取最有效的技术措施，便有限的灌溉水量创造最佳的生产效益和经济效益。
我国节水灌溉技术发展趋势
我国节水灌溉技术发展趋势我国节水灌溉技术发展趋势我国节水灌溉技术发展趋势 我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势：
（1）喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术，其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点，要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。
（2）地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题，应用推广速度 较慢，但随着关键技术的解决，今后将会得到一定的发展。
（3）地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟，输配水有低压管道化方向发展的趋势。
（4）农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成，达到时，空、量、质上的精确灌水，是今后攻关的重点。
（5）节水综合技术的开发利用，是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径，也是今后节水灌溉发展的方向。
1．渠道防渗
渠道输水是目前中国农田灌溉的主要输水方式。传统的土渠输水渠系水利用系数一般为0.4—0.5，差的仅0.3左右，也就是说，大部分水都渗漏和蒸发损失掉了。渠道渗漏是农田灌溉用水损失的主要方面。采用渠道防渗技术后，一般可使渠系水利用系数提高到0.6—0.85，比原来的土渠提高50%—70%。渠道防渗还具有输水快、有利于农业生产抢季节、节省土地等优点，是当前中国节水灌溉的主要措施之一。根据所使用的材料，渠道防渗可分为：①三合土护面防渗；②砌石（卵石、块石、片石）防渗；③混凝土防渗；④塑料薄膜防渗（内衬薄膜后再用土料、混凝土或石料护面）等。
2．管道输水
管道输水是利用管道将水直接送到田间灌溉，以减少水在明渠输送过程中的渗漏和蒸发损失。发达国家的灌溉输水已大量采用管道。目前中国北方井灌区的管道输水推广应用也较快。常用的管材有混凝土管、塑料硬（软）管及金属管等。管道输水与渠道输水相比，具有输水迅速、节水、省地、增产等优点，其效益为：水的利用系数[1]
可提高到0.95；节电20%—30%；省地2%—3%；增产幅度10%。目前，如采用低压塑料管道输水，不计水源工程建设投资（以下同），亩投资为100元—150元。
在有条件的地方应结合实际积极发展管道输水。但是，管道输水仅仅减少了输水过程中的水量损失，而要真正做到高效用水，还应配套喷、滴灌等田间节水措施。目前尚无力配套喷、滴灌设备的地方，对管道布设及管材承压能力等应考虑今后发展喷、滴灌的要求，以避免造成浪费。
3．喷灌
喷灌是利用管道将有压水送到灌溉地段，并通过喷头分散成细小水滴，均匀地喷洒到田间，对作物进行灌溉。它作为一种先进的机械化、半机械化灌水方式，在很多发达国家已广泛采用。
喷灌的主要优点如下：⑴节水效果显著，水的利用率可达80%。一般情况下，喷灌与地面灌溉相比，1m3水可以当2m3水用。⑵作物增产幅度大，一般可达20%—40%。其原因是取消了农渠、毛渠、田间灌水沟及畦埂，增加了15%—20%的播种面积；灌水均匀，土壤不板结，有利于抢季节、保全苗；改善了田间小气候和农业生态环境。⑶大大减少了田间渠系建设及管理维护和平整土地等的工作量。⑷减少了农民用于灌水的费用和投劳，增加了农民收入。⑸有利于加快实现农业机械化、产业化、现代化。⑹避免由于过量灌溉造成的土壤次生盐碱化。常用的喷灌有管道式、平移式、中心支轴式、卷盘式和轻小型机组式。
移动管道式喷灌通常将输水干管固定埋设在地下，田间支管和喷头可拆装搬移、周转使用，因而降低了投资。北京市顺义县全县数万亩粮田均采用这种灌溉形式。10多年来的实践证明：移动式管道喷灌除了具有一般喷灌省水、增产、省工、减轻农民负担和有利于农业机械化、产业化、现代化等优点以外，还具有设备简单、操作简便、投资低、对田块大小和形状适应性强、一户或联户均可使用等优点，是目前较适合中国国情、可以大力推广的一种微型喷灌形式，可适用于大田作物、蔬菜等，亩投资为200元一250元。
固定管道式喷灌是将管道、喷头安装在田间固定不动，其灌溉效率高，管理简便，适用于蔬菜、果树以及经济作物灌溉。但是投资较高（亩投资一般在1000元左右），不利于机械化耕作。
中心支轴式与平移式大型喷灌机，只能在预定范围内行走，行走区域内不能有高大障碍物，土地要求较平整。其机械化和自动化程度高，适用于大型农场或规模经营程度较高的农田。使用国产设备，每亩投资为300元-400元。
卷盘式喷灌机，靠管内动水压力驱动行走作业，与中心支轴式及平移式的大型喷灌机相比，具有机动灵活、适应大小田块、亩设备投资低等优点。目前进口设备每亩投资为50元左右，设备国产化后可进一步降低投资，这是一种适合中国国情、有发展前景的喷灌形式，可适用于大田作物、蔬菜等。卷盘式喷灌机有喷枪式和折架式两种，后者具有雾化好、耗能低的优点。轻小型机组式喷灌，可以手抬或装在[1]
手推车或拖拉机上，具有机动灵活、适应性强、价格较低等优点，通常用于较小地块的抗旱喷灌。每亩投资为100元-200元。
4．微喷
微喷是新发展起来的一种喷灌形式，微喷又分为吊挂微喷、地插微喷。特别适合农业温室大棚内投入使用，它比一般喷灌更省水，更均匀的喷洒于作物上.它是通过PE塑料管道输水，通过微喷头喷洒进行局部灌溉的。更可以扩充成自动控制系统.同时结合施用化肥，提高肥效。一个标准大棚微喷系统设备投资一般在800元左右。
5．滴灌
滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，其水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之处是滴头易结垢和堵塞，因此应对水源进行严格的过滤处理。目前，国产设备已基本过关，有条件的地区应积极发展滴灌。
接管道的固定程度，滴灌可分固定式、半固定式和移动式三种类型。固定式滴灌，其各级管道和滴头的位置在灌溉季节是固定的。其优点是操作简便、省工、省时，灌水效果好。国产设备亩投资约为700元（果树）-1400元（大棚蔬菜）。半固定式滴灌，其干、支管固定，毛管由人工移动。亩投资为500元-700元。移动式滴灌，其干、支、毛管均由人工移动，设备简单，较半固定式滴灌节省投资，但用工较多。亩投资为2元一500元。
结合中国劳动力多、资金缺乏的具体情况而研究开发的半固定式、移动式滴灌系统，大大降低了工程造价，为滴灌在大田作物和经济欠发达地区推广应用创造了条件。水窖滴灌，是通过雨水集流或引用其它地表径流到水窖（或其它微型蓄水工程）内，再配上滴灌以解决干旱缺水地区的农田灌溉问题。它具有结构简单、造价低、家家户户都能采用的特点。对于旱贫困山区实现每人有半亩到一亩旱涝保收农田，解决温饱问题和发展庭院经济有重要作用，应在干旱和缺水山区大力推广。
地下滴灌，是把滴灌管埋入地下作物根系活动层内，灌溉水通过微孔渗入土壤供作物吸收。有的地方在塑料管上隔一定距离钻一个小孔，埋入地下植物根部附近进行灌溉，群众俗称“渗灌”。
地下滴灌具有蒸发损失少、省水、省电、省肥、省工和增产效益显著等优点，果树、棉花、粮食作物等均可采用。其缺点是2，当管道间距较大时灌水不够均匀，在土壤渗透性很大或地面坡度较陡的地方不宜使用。亩投资为400元-1000元。其效益为：节水50%-60%；省电40%-50%；增产30%左右。
6．膜上灌、膜下灌 [1]
用地膜覆盖田间的垄沟底部，引入的灌溉水从地膜上面流过，并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉，这种方法称作膜上灌，在新疆等地已大面积推广。采用膜上灌，深层渗漏和蒸发损失少，节水显著，在地膜栽培的基础上不需再增加材料费用，并能起到对土壤增温和保墒作用。在干旱地区可将滴灌管放在膜下，或利用毛管通过膜上小孔进行灌溉，这称作膜下灌。这种灌溉方式既具有滴灌的优点，又具有地膜覆盖的优点，节水增产效果更好。
7．控制灌溉
根据水稻不同生育期对水分的不同需求进行“薄、浅、湿、晒”的控制灌溉，既节约用水，又有利于农作物生长，改变了以往水稻大水漫灌、串灌的旧习惯。它不需增加工程投资，只要按照节水灌溉制度灌水即可。“薄、浅、湿、晒”（薄水插秧、浅水育秧、分蘖前期湿润、分蘖后期晒田）、“旱育稀植”（旱育旱栽，稀植，适当补水）等技术均属这一范畴，近年已在广西、吉林等10多个省、自治区大面积推广。一般每亩可节水100m3，增产稻谷25kg，效益显著。水稻节水灌溉技术已获国家科技进步一等奖，应在水稻区大力推广。
江苏、上海、浙江等经济条件好的地区采用铺设暗管系统进行控制灌溉和田间排水，有利于节水、节肥和作物生长，为实现高产、高效、优质农业创造了有利的条件。
8．坐水种
在一些水源短缺的地方，春播时常因春旱出不了苗或出苗不齐。为保全苗，采用机械或畜力用水箱、水袋拉水，在播种时进行点灌，以解春旱，俗称“坐水种”。这种方法投资少、简单易行，是有效的节水增产方式。播种时每亩用水量仅
5m³-10m³；，丰水年可增产10%-15%，干旱年可增产60%-70%。坐水种目前在黑龙江、吉林等地广为采用，凡条件适合的地方应积极推广。
9．平整土地、改造沟畦
通过平整土地，改进灌水沟畦规格（如大畦改小畦，长沟改短沟）等综合措施，使灌水均匀，以达到节水的目的。
科学灌溉与节水管理
根据作物需水要求，适时适量地灌水，用先进的科学技术手段对土壤墒情和灌区输配水系统的水情进行监测、数据采集和计算机处理，可以科学有效地控制土壤水分含量，进行合理调度，做到计划用水、优化配水，以达到既节水又增产的目的。同时，要重视和加强节水管理，改变目前农业用水水价过低、不利于节水的状况，实行按成本收费、超计划用水加价等政策。要建立健全节水管理组织和技术推广服务体系，完善节水管理规章制度。[1]
农业节水措施
大力普及节水灌溉技术，要十分重视农业节水措施的推广。这可采用水稻旱育稀植、抛秧、地膜覆盖、秸秆还田、深耕松土、中耕除草、镇压、耙耪、增施有机肥等措施，以提高土壤对天然降水的蓄集能力和保墒能力。施用化学保水制剂，引进和优选抗旱品种和调整作物种植结构等，也是行之有效的节水措施，在于旱缺水地区应大力推广普及。
节水灌溉应用的领域： 温室，无土栽培，大棚，绿化，园林，废水再利用等等作物和绿地植被从种子萌发以及成长的全过程都需要水参与光合作用。但植株消耗的水分99%以上是用于叶面蒸腾和株间土壤蒸发，以调节作物体温、改善小气候和向植物体内输送养分。没有适量的水分供应，作物的生长发育就会受到抑制和损害。持续缺水，作物就会干旱致死。
为了改变靠天吃饭的被动局面，主动影响和控制作物生长，灌溉技术出现并逐步得到了发展。灌溉是利用人工设施，将符合质量标准的水，输送到农田、绿地等处，补充土壤水分，以改善植物的生长发育条件。中国是世界上发展农田灌溉最早的国家之一。秦汉之前对农田灌溉称为“浸”，到汉代有称“溉”或“灌”的，西汉时“灌浸”和“溉灌”、“灌溉”并用。唐以后习惯用“灌溉”一词，并沿用至今。就农作物的不同生长阶段而言，灌溉主要有播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等种类。就发展到现阶段的灌溉方式而言，主要又分为地面灌溉、浇灌、科学灌溉等。
地面灌溉是最传统的灌溉方式，包括沟灌和畦灌等。这种方式灌水不均匀，蒸发量大，容易表层土壤的团粒结构，形成板层，影响土壤中好气微生物的分解作用。华维认为，这种方式是浇地而不是浇作物。但由于田间工程设施简单，不需要能源，目前仍然被广泛采用。
浇灌一般是用皮管或洒水车浇水，是中国目前园林养护、蔬菜苗木种植等领域使用最多的灌溉方式。相对漫灌而言比较容易控制，但仍然具有费水、费人工、低效率等缺点。
节水灌溉方式
科学灌溉是包括华维公司在内的专业灌溉企业一直着力推广的灌溉方式，包括滴灌、微喷、渗灌、喷灌等现代化的灌溉方式。需要根据相应植物的需水特性、生育阶段、气候、土壤条件等做合理设计，制定相应的灌溉制度，适时、适量，合理灌溉。该类方式可以做到局部精确灌溉，除了用于补充土壤水分满足植物生长需要外，还可将肥料、农药溶解在水中，结合注肥泵等现代化的施肥装置进行施肥打药作业。还可避免土壤盐碱化，对已经出现盐碱化的土壤，可利用灌溉冲洗土壤中的可溶盐分，以改良土壤。此外科学灌溉方式还可起到预防果树蔬菜霜冻和预防干热风危害，以及防止土壤风蚀等作用。
节水灌溉优点
科学灌溉可有效保持土壤中水、肥、气、热等各相的良好状态，具有省水、省工、节能、节肥、增产增收等诸多优点，正逐步被大家认可和使用，但由于资金和认识上的欠缺，还有很多工作需要业内同行努力去做。
近代以来，随着人口数量急剧增加、经济日益发达，突出的水资源供需矛盾同样反应到了世界范围的灌溉事业上。此外，还存在着进一步降低建设和运行成本，提高灌溉效益，防止灌溉土地盐碱化、沼泽化等问题。在中国蔬菜之乡山东寿光就出现了土壤严重盐碱化额问题。
另一方面，目前很多节水灌溉项目存在只管建不管用的严重问题，许多国家已把灌溉发展的重点从开发新灌区向改建旧灌区和加强灌溉管理等方面转移。
在吸取现代科学技术成就的基础上，灌溉技术将向着节水节能、优化调度、现代化的管理与监测预报等方向发展。在中国水资源严重短缺的西北、华北和东北部分地区，推行节水灌溉，建立节水型农业，已成为当务之急。在华东、华南等区域日益兴旺的现代设施农业、园艺及园林建设中，同样需要发展科学灌溉方式。
篇8：灌溉设备
新疆地处欧亚大陆腹地, 远离海洋, 降水稀少, 蒸发强烈, 自然环境脆弱。从水资源角度, 新疆多年平均降水量为147mm, 平原区蒸发强烈, 潜在蒸发能力北疆一般在1 500~2 300mm, 南疆一般在2 500~3 000mm, 水资源严重缺乏。从经济角度, 新疆又是我国最大的优质商品棉生产基地, 重要的粮食生产基地、畜产品基地和天才甘蔗基地, 这些农产品基地的经济发展都是建立在有水源的基础之上, 显然, 水资源的缺乏已成为制约新疆经济发展的主要障碍因素之一。以新疆乌鲁木齐、昌吉、石河子城市群为例, 农业灌溉用水占水资源总量近90%, 且水资源浪费严重, 灌溉水利用率仅为50%, 故实施农业节水灌溉势在必行[1,2]。新疆微灌系统由灌溉水源、沉沙池、过滤器和滴灌四部分组成, 本文重点对微灌系统中的过滤装置沉沙池和过滤器的选型进行探讨, 这对节水灌溉系统的发展提供科学依据。
1 灌溉水源
灌溉水源是指可以用于灌溉的天然水体, 一般分为地表水和地下水两种。新疆本区地表水资源量有794亿m3, 含国外入境水量的河川径流总量为882亿m3, 扣除羌塘高原等无人生态自身涵养区不可利用量38亿m3, 新疆的地表水河川径流总量为844亿m3, 这是新疆平原绿洲资源性可以利用总量的地表水量。现状全新疆总用水量460亿m3, 其中农业灌溉用水420亿m3, 农业用水效率为50%。地下水开采量40亿m3, 其中南疆地区开采量不足6亿m3。目前北疆西北部河流的出境水量达228亿m3, 占844亿m3地表河川径流总量的27%, 因此地下水一般不作为灌溉水源使用。在新疆生产建设兵团部分团场也采用开挖的井水进行灌溉补给。
2 过滤设备
有了灌溉水源, 首先要确定灌溉对水质的要求。所谓灌溉水质是指灌溉水源中所含泥沙的粒径与数量、可溶性盐的种类和数量、灌溉水温以及其他有毒物质的含量等。在新疆灌溉水源中, 相比干净的地下水, 地表水因中含有大量的泥沙颗粒, 使其形成悬移质含沙浑水, 因微灌系统中灌水器出口的孔径很小, 灌水器很容易泥沙等杂质堵塞, 配置沉沙池和过滤器等过滤设备是微灌中必不可少的首要步骤, 是保障微灌系统正常运行, 延长灌水器使用寿命和保障灌溉质量的关键措施。
2.1 沉沙池
沉沙池是一种用以沉降挟沙水流中泥沙颗粒大于设计沉降粒径的悬移质泥沙、降低水流中含沙量的水工建筑物。微灌系统工程中采用的沉沙池按通常分为直线形和曲线形沉沙池[3]等。
2.1.1 直线形沉沙池
直线形沉沙池, 又称厢式沉沙池, 可分为单室、双室、多室以及带有侧渠的沉沙池4种。根据灌溉水源含沙特点, 设计提出了一种用于处理悬移质泥沙为主的、服务于节水灌溉农业的微灌用沉沙池, 并对这种沉沙池进行了大量的试验研究[4]。研究表明, 此新型沉沙池能有效对沉沙池内的流场进行调节并能有效的降低溢流堰堰上水头, 从而提高泥沙的沉淀效率, 通常建在过滤器前段位置, 图1为矩形沉沙池池模型平面图。
2.1.2 曲线形沉沙池
曲线形沉沙池, 又称弯道沉沙池, 利用弯道水流的横向环流将底流推向凸岸, 通过凸岸布置一排冲沙廊道将泥沙排走, 其结构简单、施工方便、造价低廉、排沙效果良好。因弯道池内流速较大, 适宜用建在山区或河谷河段, 新疆各自流引水灌溉渠首中多采用这种形式的沉沙池。新疆农业大学与成都科技大学就环流排沙漏斗排沙设施进行了模型试验和数值模拟, 并对以往排沙漏斗的结构形式进行了改进[5,6]。改进后的排沙漏斗其处理流量加大了, 泥沙排除效率得到了提高, 经对新疆轮台县迪那河引水干渠上环流排沙漏斗原型观测, 其排沙效率很高, 节水效果很显著, 见图2。
2.2 过滤器
虽然沉沙池处理悬浮泥沙的效果较好, 因易滋生出藻类和微生物使有机物含量增加且防止滴灌带孔径堵塞, 因此需要依据水质条件再决定选择何种类型的过滤器。目前常用的过滤器有砂石过滤器[7]、叠片过滤器[8]、网式过滤器等[9]。
2.2.1 离心过滤器
离心过滤器 (沙石分离器) 是由高速旋转水流产生的离心力, 将砂粒和其他较重的杂质从水体中分离出来, 其分离效率达95%[10,11]。此过滤器内部没有滤网, 也没有可拆卸的部件, 保养维护很方便, 见图3。使用过程中需要对其底部的沉沙室必须频繁冲洗, 以防沉积的泥沙再次被带入系统。
2.2.2 沙石过滤器
沙石过滤器的过滤介质是用物理和化学性能稳定的石英沙或花岗岩沙作为过滤介质来拦截水中各种污物, 以处理水中有机杂质和无机杂质最为有效[12,13]。过滤罐通常做成圆柱状, 罐直径为0.6~1.2m, 罐内滤料厚约25~50cm, 见图4。沙石过滤器系统通常为多罐联合运行, 以便用一组罐中滤后的水来反冲其他罐中的杂质, 过流量越大需要并联运行的罐也越多。沙石过滤器的工作过程为:未经过滤的水从罐顶部进入罐中, 在水压力的作用下均匀透过滤料汇集到罐的底部, 然后将各罐中的清洁水汇到干管中送入灌溉系统。反冲洗工作方式为:当单个过滤罐需要冲洗时, 需从并联罐体中滤后的清洁水部分从该罐的底部流入, 反向透过滤料, 使滤料膨胀后孔隙扩张, 从而将留存的杂质反冲出罐体。
2.2.3 网式过滤器
网式过滤器的过滤介质为不锈钢滤网, 其过滤精度与滤网目数成正比, 以处理水体中的无机杂质最有效[14]。工作过程:当水流穿过滤网时, 大于滤网目数的杂质将被拦截下来, 随着滤网上黏附的杂质不断增多, 滤网前、后的压差也愈来愈大, 待压差值达到设定压差值时会自动关闭出水口并通过吸嘴将杂质吸走由排污口排出, 随滤网内外压差变小, 排污口关闭, 出水口打开, 又进入过滤状态, 具体见图5。
2.2.4 叠片过滤器
叠片式过滤器的过滤介质, 是由大量的很薄圆形叠片重叠起来, 并锁紧形成一个圆柱形滤芯, 每个圆形叠片有两个面, 一面为S形滤槽, 另一面为同心环形滤槽, S形和环形滤槽的尺寸大小决定其过滤能力[15]。叠片式过滤器工作状态下, 叠片是被锁紧的, 杂质被截取在滤槽里面;当要手动冲洗时, 需将滤芯拆下并松开压紧螺母, 用水冲洗即可。相比网式过滤器, 在过流量相同下截存杂质的能力强, 故冲洗次数相对较少, 冲洗的耗水量也较小, 见图6。
3 过滤装置选型探讨
3.1 过滤水源的确定
微灌系统中过滤设备的选取受到水源的影响比较大, 常用的灌溉水源为井水和河渠水。
虽然井水的水质比较干净, 但对地下水的过量开采, 使得新疆的地下水资源严重匮乏。因此从农业节水灌溉的发展趋势, 利用河渠水等地表水资源作为节水灌溉水源是必然趋势, 可大大缓解农业灌溉水资源的供需矛盾。
3.2 沉沙池的选取
目前在以地表水为水源的节水灌溉系统中大多设计布置了泥沙处理技术。在引水渠道中设置冲沙闸、推移质沉沙池;在输水渠道上布置渠道沉沙池;在灌溉系统首部布置节水用悬移质沉沙池和过滤器等。灌溉系统首部的第一道除沙设备为微灌用悬移质沉沙池, 其设计思路沿用引水渠首沉沙池的设计方法和理论, 唯一的变化是在沉沙池渠首加一个调流墙。
以新疆生产建设兵团222团为例[16], 泥沙进入新型沉沙池后, 调流墙对水流的调节作用, 池内水流的流场分布更均匀了, 使得水流上下流速的差异变小, 水流紊动减弱, 水流的惯性作用力减小, 重力作用增大。这样, 经调节后的水流沿程含沙量的变化幅度更大, 沉沙池出池水流的含沙量也更小。见图7, 在距池首2m范围内, 微灌用沉沙池含沙量比传统沉沙池大, 但在2m以后, 微灌用沉沙池含沙量比传统沉沙池小, 且在2m左右处微灌用沉沙池含沙量剧烈减小, 其减小的幅度比传统沉沙池大, 因为调流墙布置在距沉沙池池首2m处, 可大大提高泥沙在沉沙池中的沉淀效率。
从沿程泥沙粒径考虑, 距池首10m以内, 泥沙粒径在0.08~0.16mm范围, 粒径相对较粗, 距池首10m以后, 粒径泥沙粒径在逐渐变细, 出水口泥沙粒径保持在0.03mm, 再经过滤器的滤沙后, 完全满足微灌系统用水要求。由图8还可以观察出, 新型沉沙池粒径比起传统沉沙池要小很多。
综上, 沉沙池选型应遵循以下原则:在满足沉沙速度和沉沙面积的前提下, 应建窄长矩形、梯形沉沙池, 新型沉沙池 (沉沙池进水口配置调流墙) 比传统沉沙池的沉沙效果好。
3.3 过滤器的选取
在河渠水和灌溉系统之间设一沉沙池, 用以对高含沙水所含的超过灌水器指标的悬移质泥沙进行净化处理, 然后在沉沙池后布置过滤器, 从而使河渠水等高含沙地表水源直接用于微灌系统。
对于离心过滤器通常清除密度比水大的固体颗粒, 需要定期地进行除沙清理, 但对含有悬移质、有机物或比水轻的杂质分离效果很差, 会影响过滤效果。从水头损失角度考虑, 离心过滤器正常运行条件下的水头损失应在3.5~7.7m范围内, 当水头损失小于3.5m, 则说明流量太小而形不成足够的离心力, 将不能有效分离出水中的杂质, 故需要保证流量恒定。总之离心过滤器适宜用于微灌系统水质的初级过滤, 一般在地表水源中作为一级过滤器使用, 若能和叠片过滤器或者筛网式过滤器同时使用效果会更好[10,11]。
沙石过滤器在使用中以处理水中的悬浮物 (比如藻类) 最为有效, 只要水中有机物含量超过10mg/L时, 无论无机物含量有多少, 均应选用沙石过滤器[8,13]。它允许在滤料表面淤积几厘米厚的杂质, 形成新的过滤层大大增强过滤精度, 这一点远比网式和叠片式过滤器优越。沙石过滤器正常工作情况下需将水头损失控制在7m以下, 超过7m应进行反冲洗, 故其主要的缺点是反冲洗时使原先过滤沙层发生移位, 破坏过滤效果, 故需要定期更换沙石。一般在地表水源中作为一级过滤器使用, 为防止反冲洗时少量细小的杂质可能进入灌溉系统, 建议和筛网式过滤器同时使用效果更好。
网式过滤器主要过滤水中大于滤网孔径的杂质, 待杂质淤厚后需要定期清洗。按清洗类型又分为两种;手动清洗的小型筛网过滤器和自动清洗的大型网式过滤器。筛网过滤器的主要缺点是筛网或者密封圈易损坏, 必须及时更换, 否则将失去对水的过滤效果。根据水源情况, 筛网过滤器一般与离心过滤器和沙石过滤器配套作为二级过滤器使用, 且每次灌溉后都要人工清洗。相比筛网过滤器, 自动清洗网式过滤器具有过滤效果好、自清洗效果显著、排污时间短等优点, 以新疆农八师143团使用的自动清洗网式过滤器为例[17,18], 通过实测资料分析, 根据水源水质变化提前更换不同目数滤网, 且过滤后水源可直接进入灌溉系统, 待过滤器罐体内的压差达到设定的排污压差 (通过室内模型试验和理论计算出最佳排污压差为0.07 MPa, 即7m水头损失) , 自动清洗排污, 且排污时间在20s内即可完成, 清洗效果较好, 能保证连续灌溉供水需求。一般在地表水源中可以单独作为过滤设备使用, 一般遇有大颗粒泥沙水质时, 与离心过滤器联合配套使用效果更好。
叠片过滤器能清除水中各种杂质, 但需要定期清洗过滤器, 而且不易彻底冲洗干净, 因受水体中有机物和化学杂质的影响, 使叠片往往被黏在一起, 尤其在手动清洗时不方便, 严重影响过滤效果[19]。一般与离心过滤器和砂石过滤器作为二级过滤器使用, 但一般用得比较少。
综上, 从自动化角度考虑, 自清洗网式过滤器可以作为独立过滤设备进行水质过滤工作, 过滤后水质能够达到灌溉系统的要求;从过滤效率上, 采用离心过滤器、砂石过滤器和网式过滤器的相互组合方式较好。
3.4 新型过滤装置探讨
在实际微灌工程中, 新疆农田节水灌溉系统首部过滤装置为:新型沉沙池+组合型过滤器的组合方式。在确定沉沙池为一级灌溉设备基础之上, 二级灌溉设备置主要为各种传统过滤器相互组合或新型过滤器, 用来进一步分离固体颗粒和水。
常见组合过滤器有离心过滤器+筛网 (网式) 过滤器、离心过滤器+沙石过滤器、沙石过滤器+网式过滤器、离心过滤器+沙石过滤器+网式过滤器等组合方式。随着微灌系统对水质要求的进一步提高, 具有自动清洗功能的网式过滤器逐渐取代传统过滤器 (沙石、离心、筛网和叠片) 并广泛应用于微灌系统中[9]。自清洗网式过滤器按类型分立式、卧式;内滤式、外滤式;按过滤结构分一单元式、二单元式和多单元式;按清洗方式分:吸污式、刷式 (刮式) 、反冲洗式;按清洗动力上又分水力驱动、电机驱动和液压驱动。以上3种自清洗方式即可单独使用, 也可将其组合在一个过滤器中使用。国内外常见自清洗过滤器清洗方式和清洗动力汇总如表1所示[20]。
表1中的吸污式自清洗过滤器, 其滤网内部的吸嘴吸除滤网表层的污物。具有高效率, 体积紧凑;机械结构可靠;最小的冲洗流速要求, 滤网压力低时仍能保持清洗效果;自清洗过程所需水量少, 并且不引起下游流体供应的断流等特点。刷 (刮) 式自清洗过滤器有两种, 一种是刷式, 即长条状的刷子, 围绕滤网轴线周向旋转来清除滤网内侧污物;另一种是轴向刮式, 即圆盘状的刮盘, 在圆柱滤网内上下运动来清除污物, 整个清洗过程耗时约20s, 清洗时系统不断流。刮盘式自清洗过滤器不仅可应用于低黏度的固液体分离, 还可以用于高黏度固液体分离, 且能彻底清除。相比刮盘式自清洗过滤器, 转臂式自清洗过滤器主要用于清除低黏度介质中的固体颗粒, 也可以用来除去工业用水和海水中的固体杂质。
综上新型沉沙池与新型自清洗网式过滤器相结合方式为农田节水灌溉系统过滤装置的主要发展趋势。
4 结语
(1) 论述了新疆农田节水灌溉系统过滤装置沉沙池和过滤器的使用现状。
(2) 分别探讨沉沙池和过滤器的选型可能性, 提出新型沉沙池和自清洗网式过滤器是微灌系统主要发展趋势。
摘要：新疆农田灌溉系统首部由灌溉水源、沉沙池、过滤器与滴灌带等4个部分组成, 其中过滤设备沉沙池和过滤器对整个灌溉系统尤为重要。首先论述微灌用传统沉沙池和过滤器的使用现状, 再分别对沉沙池和过滤器在实际使用中的选型过程提供依据, 最后提出了新型沉沙池和新型自清洗网式过滤器是微灌系统过滤装置今后主要发展趋势。