時間:2022-11-09 02:56:48
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇節水技術,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
鍵字:節水灌溉 技術推廣 發展狀況 節水輸水方法 水灌溉制度
Abstract: water saving irrigation technology is better than the traditional significantly save water and irrigation technology and efficient water use of irrigation methods, measures and the floorboard of the system. If saving irrigation water, water is high efficiency is based on unit crop yield water consumption is (count from water until the field) how many to measure, or, with the unit has how much water consumption value to measure. Because water saving or not and efficient or not, is a relative concept, so water saving irrigation technology and development, its efficiency is also improve.
Key word: water saving irrigation technology promotion development status water saving water delivery method system of irrigation water
中圖分類號: TU991.64 文獻標識碼:A 文章編號:
我國發展節水灌溉技術的歷史幾乎與我國近代灌溉的歷史一樣長,因為只要灌溉就應當考慮節水,在早期的涇惠渠、渭惠渠和洛惠渠等老灌區就在優化地面灌溉技術要素方面作了許多有益的探索,取得了一些寶貴的經驗。我國科技人員吸收了國外的先進經驗,研制出了一整套適合我國使用的滴灌和微噴灌設備,現在全國微灌面積已達幾十萬畝。由于塑料工業的發展,到二十世紀八十年代地下輸水技術又得到了新生,發展成為低壓管道輸水灌溉技術,主要采用低壓塑料管輸水,也還有用素砼管等其他低壓管輸水.近幾年來,各級領導對節水灌溉日益重視,各種新聞媒體也大大加強了節水灌溉的宣傳力度,一個大力發展節水灌溉的新已形成。這一次熱潮的特點是:不是單一地發展某一種節水灌溉技術,而是各種節水灌溉技術一齊上。
現在我國采用過的和正在研究或推廣使用的節水灌溉技術有數十種之多。各種技術都各有利弊,各有不同的適用條件。只不過有些技術成熟一些,有些技術還有待進一步研究,有些技術優點更多些,適用范圍更廣些,而有些技術稍遜而已。 節水灌溉技術大致可分為灌水方法、輸水方法、灌溉制度和田間輔助措施等四大類別。
一、節水灌水方法
灌水方法即田間配水方法,就是如何將已送到田頭的灌溉水均勻地分布到作物根系活動層中去。按灌溉水是通過何種途徑進入根系活動層,灌水方法可分為地面灌溉、噴灌,微灌和地下灌溉。
(一)地面灌溉
地面灌溉是古老的傳統的灌水方法,一般說來它是作為比較是否節水的基點。但是地面灌溉技術也在不斷發展不斷完善,所以最近也有許多比傳統地面灌溉技術更節水的方法。
(二)噴灌
噴灌是通過空中進行配水,由于需要壓力所以常用壓力管道輸水。一般說來,其明顯的優點是灌水均勻,少占耕地,節省人力,對地形的適應性強等,主要缺點是受風影響大,設備投資高等,經過20多年的努力,現在我國已有噴灌面積80多萬公頃。噴灌系統的形式很多,其優缺點也就有很大差別。在我國用得較多的有以下幾種:
(三)滴灌
這是用小塑料管將灌溉水直接送到每棵作物根部的附近,水由滴頭慢慢滴出,是一種精密的灌溉方法,只有需要水的地方才灌水,可真正做到只灌作物而不是灌土地。而且可長時間使作物根區的水分處于最優狀態,因此既省水又增產,我國現有面積34萬公頃(包括微噴灌),但其最大缺點就是滴頭出流孔口小,流速低,因此堵塞問題嚴重。對灌溉水一定要認真地進行過濾和處理,目前我國還都只注意到防止物理堵塞,而同樣嚴重的生物堵塞和化學堵塞問題尚未引起足夠的重視。
(四)微噴灌
有的地方稱之為霧灌,與滴灌相似,只是為了克服滴頭太易于堵塞的缺點,將滴頭改為微噴頭,由于微噴頭出流孔口大一些,流量大一些,流速慢一些,所以不象滴頭那么容易堵塞,但流量加大了,毛管相應也要加粗些。在每棵作物或樹下裝1―2個微噴頭一般即可滿足灌溉的需要。微噴頭仍有堵塞問題,因此也要對過濾問題給予足夠的重視,每畝造價與固定式滴灌相仿。在國外有逐漸以微噴灌取代滴灌的趨勢。但是在溫室(或大棚)內使用微噴灌會大大提高室內之空氣濕度。而不利于對濕度敏感作物(如黃瓜)的生產,這時只好用滴灌近年來我國微噴灌設備生產逐漸完善。微噴灌面積的發展很快,是一種很有發展前途的節水灌水方法。特別適用于灌溉果園。
(五)滲灌
滲灌與地下的滴灌相似,只是用滲頭代替滴頭全部埋在地下,滲頭的水不象滴頭那樣一滴一滴地流出,而是慢慢的滲流出來,這樣滲頭不容易被土粒和根系所堵塞。最近在國內引進采用廢輪胎加工成的多孔滲流管,并進行小面積試點,但是微孔滲流管的堵塞是一個嚴重的問題,未經長時間試驗檢驗不宜貿然推廣。
(六)地下灌溉
地下灌溉是用控制地下水位的方法進行灌溉。在要灌溉時把地下水位抬高到水可以進入根系活動層的高度,地面仍保持干燥,所以非常省水,不灌溉時把地下水位降下去。這方法的局限性很大,只有在根系活動層下有不透水層時才行。因此不適于普遍推廣。
二、節水輸水方法
幾千年來我國都是用土渠將灌溉水從水源輸送到田頭。這樣有大量的水在還沒送到田頭就已浪費掉了。我國現有灌溉渠道水利用系數很低,一般為0.3一o.5。因此在輸水過程中節約水的潛力很大。常用的方法有渠道防滲和管道輸水兩種。
(一)渠道防滲
渠道防滲所采用的材料有很多種類,常用的有干砌塊石,漿砌塊石(或卵石),砼預制塊、現澆砼護面、塑料薄膜、土工膜等,最近國內比較普遍推廣的“三面光”渠道就屬這一類。當采用砼護面時,如渠道不大還可用U型砼渠,這樣還可以提高輸水流量,減小過水斷面。
(二)管道輸水
渠道輸水除了渠床滲漏之外,還有水面蒸發與渠床上雜草的蒸騰。而用管道輸水則可基本避免這些輸水損失。對于噴灌、滴灌和微灌要求高壓輸水(300~1200kPa),而對于地面灌溉可用低壓輸水管(小于200kPa)。
三、節水灌溉制度
(一)不充分灌溉
按早期灌溉的指導思想是只要有足夠的水源供應,就要給作物供應最充分的水,以使之達到盡可能高的單位面積的產量,這就是充分灌溉。這種灌溉方法可以獲得最高的單位產量,但是單位水量所獲得收益就不見得最高。我們民間過去曾采用過坐水種,灌關鍵水等就屬于這種灌水制度的雛型。而現今則要研究出完整的不充分灌溉制度。這要做大量的實驗工作,而且這種灌溉制度對于不同的地區的不同作物也是不相同的。
(二)水稻薄淺濕曬灌
傳統的水稻灌溉一般是長期保持較深水層。有的地方還采用串灌、漫灌,水肥流失嚴重。最近研究采用薄、淺、濕。曬的灌溉制度,取得了很好的節水效果。其基本做法就是薄水插秧、淺水返青,分蘗前期田間濕潤管理,分蘗后期曬田,拔節抽穗保持薄水,乳熟保持田間濕潤,黃熟濕潤落干。這方法在廣西得到廣泛推廣,推廣面積累計達178.2hm:,實踐證明可增產7.72%以上,由于水層淺,滲漏量和植株棵間蒸發量就大大減少,從而減少田間耗水量,年平均減少耗水量1069m3/hm2(早晚稻合計)。而且可以取得增加單位面積產量的效果,為推廣這樣的技術每畝只要花0.3~0.4元,可謂投入小,收效大。但此法受地域與自然條件影響大,各地都要探索最適合于本地的灌溉制度。是值得在南方大力推廣的節水灌溉技術之一。
生物節水途徑包括了生理調控、遺傳改良和群體適應3個方面,現將目前已應用的或有應用前景的技術舉例如下: 合理施肥 通過合理施用肥料,調節水分-營養-產量之間的關系,是提高缺水地區作物水分利用率和利用效率的有效途徑之一。20世紀80年代至90年代10年期間,我國北方旱區糧食產量提高了約一倍,其中化肥的作用占到了50%。其具體作用可歸結為:(1)低產條件下普遍缺乏水肥營養,生長受到限制,增施肥料后解除了生長受到的抑制,使群體郁閉增大,因而增加了蒸騰蒸發。(2)無機營養對植株光合作用的促進作用,大于對蒸騰耗水的促進作用。(4)合理增施氮、磷、鉀,還可以增加植株的生理抗旱性,特別是磷素營養,具有提高御旱和耐旱能力的雙重功能。
化學調控 在我國,進行過較系統研究并得到一定應用的有黃腐酸等技術。黃腐酸的作用主要表現在既能在一定程度上關閉氣孔降低蒸騰,又能促進根系發育兩個方面,一定條件下抗旱增產效果明顯。利用氯化鈣浸種以增強作物抗旱性的技術始于20世紀50年代,在我國一些省區曾一度進行過較大面積示范,干旱條件下有一定增產效果。
調整布局 通過包括改變播期、增減密度、調整種植結構、改進輪作制度等技術方法,降低作物蒸騰量和增大蒸騰對蒸發比例,以實現節約田間耗水的目標。其基本點是利用作物的不同需水特性和耗水規律,實行農用水資源的優化配置、建立節水型種植體系。在當前,這是一種可在較大范圍內產生效果、較為現實的生物-農藝節水策略,可納入大農業結構調整的框架內加以推行。
培育高水分利用效率品種水分利用效率(WUE)是一個可遺傳性狀,高WUE是植物適應干旱環境,同時利于形成高生產力的重要機制之一。作物的抗旱性同樣是一個復雜性狀,而且抗旱性與豐產性之間往往存在矛盾,但由于抗旱育種工作開展較早,盡管進展遲緩,目前已克隆出若干與抗旱性有關的基因,并獲得了抗旱轉基因植株。如矮稈品種的培育成功,不僅獲得了高產,而且在蒸騰量無明顯變化的情況下,顯著提高了收獲物的WUE。從長遠觀點看,通過遺傳改良培育抗旱節水新品種、新類型,應作為生物節水的一個核心目標和最為重要的途徑。
關鍵詞:節水 地面 灌溉技術 節水灌溉 技術
地面灌溉是古老的田間施水技術,但它目前仍是世界上特別是發展中國家廣泛采用的一種灌水方法,約占全世界中灌溉面積的90%以上。我國則有98%以上的灌溉面積依然采用傳統的地面灌溉技術。
鑒于我國水資源與能源短缺,經濟實力不足,廣大農村地區的技術管理水平較低的現實,大面積推廣噴、微灌等先進灌水技術還受到很大的限制,因此在今后相當長的一段時間內,我國還仍須加大田間工程的建設力度,大力研究和推廣節水型地面灌水技術。
一、平整土地,設計合理的溝、畦尺寸與灌水技術參數
平整土地是提高地面灌水技術和灌水質量,縮短灌水時間,提高灌水勞動效率和節水增產的一項重要措施。結合土地平整,進行田間工程改造,劃長畦(溝)為短畦(溝),改寬畦為窄畦,設計合理的畦溝尺寸和入畦(溝)流量,可大大提高灌水均勻度和灌水效率。
陜西洛惠渠的研究表明,在入畦單寬流量為3~5L/s時,灌水定額隨畦長而變,當畦長由100米改為30米時,灌水定額減少150~204m3/hm2;當畦長30~100米時,畦單寬流量從2L/s增加到5L/s,灌水定額可降低150~225m3/hm2。
寶雞峽灌區進行深層滲漏的對比試驗,灌水定額小于675m3/hm2,基本不發生深層滲漏;灌水定額825~990m3/hm2時,約有150m3/hm2水產生深層滲漏;灌水定額1350m3/hm2時,有一半水成為深層滲漏水。
我國幅員遼闊,各地地形和土質差異較大,因此難有統一標準,各地應根據田間試驗結果,建立計算機模型,通過實驗和計算機模擬,給出適合本地的適宜畦溝尺寸和灌水技術參數。
二、改進地面灌溉濕潤方式,發展局部濕潤灌溉
改進傳統的地面灌溉全部濕潤方式,進行隔溝(畦)交替灌溉或局部濕潤灌溉,不僅減少了課間土壤蒸發占農田總蒸散量的比例,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特點,值得大力推廣。實踐證明,春小麥與春玉米套種隔畦灌,棉花、玉米等寬行作物隔溝灌或隔溝交替灌,濕潤面積可減少50%,節水高達30%以上,增產幅度5%~10%。玉米坐水種,可節水900m3/hm2,節電90~105千瓦時,增產幅度約16%,增收幅度約28%。
三、改進放水方式,發展間歇灌溉
改進放水方式,把傳統的溝、畦一次放水改為間歇放水,進行間歇灌(又稱波涌灌),被稱為80年代地面灌水技術的一大突破。間歇放水使水流呈波涌狀推進,由于土壤孔隙會自動封閉,在土壤表層形成一薄封閉層,水流推進速度快。在用相同水量灌水時,間歇灌水流前進距離為連續灌的1~3倍,從而大大減少了深層滲漏,提高了灌水均勻度,田間水利用系數可達0.8~0.9。
四、改進溝畦放水設施
改進溝畦放水設施,采用虹吸管(用于明渠輸水)或地面移動閘門孔管(用于管道輸水)放水,與人工開口放水相比,田間水利用率可提高5%~10%。目前這些設施國內仍處于試驗階段,尚未批量生產。因此,有必要開展聯合攻關,對這些設施的材料和加工工藝進行深入研究,向著技術標準化、生產規模化、推廣應用普及化方向去發展。
五、大力發展節水保墑膜上灌
膜上灌是我國在地膜覆蓋栽培技術的基礎上發展起來的一種新的地面灌溉方法。它是將地膜平鋪于畦中或溝中,畦、溝全部被地膜覆蓋,從而實現利用地膜輸水,并通過作物的放苗孔和專業灌水孔入滲給作物的灌溉方法。由于放苗孔和專業灌水孔只占田間灌溉面積的1%~5%,其他面積主要依靠旁側滲水濕潤,因而膜上灌實際上也是一種局部灌溉。目前,新疆采用膜上灌的農田已達23.33公頃,甘肅、河南等省也開始推廣。膜上灌形勢有開溝扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌、溝內膜上灌、膜縫灌、格田膜上畦灌、膜側膜上灌等多種。膜上灌作物有棉花、蔬菜、玉米、小麥等。地膜栽培和膜上灌結合后具有節水、保肥、提高地溫、抑制雜草生長和促進作物高產、優質、早熟等特點。生產試驗表明:膜上灌與常規溝灌相比,棉花節水40.8%,增產皮棉5.12%,霜前花增產15%;玉米節水58%,增產51.8%;瓜菜節水25%以上。由于膜上灌是一種新的灌水技術,還有許多不成熟和不完善的地方,對其技術機制、技術要素及其設計方法都需要進一步研究。
新的節水技術
一、污水噴灌技術
利用污水噴灌是將污水處理與農業用水結合起來的一種污水處理方式,同時又是一種開源節流的灌溉方式。噴灌凈化污水,就是將污水噴灑在田里,利用土壤、微生物和作物來分解污水中的一些成分,并使部分水蒸散到大氣中,部分水經土壤凈化后滲透泄出再利用。
在利用污水噴灌時,應先對污水進行沉淀、篩濾,除去固體污物,有的還需加入消毒殺菌劑。污水灌的作物應以除蔬菜以外的經濟作物為主,對于谷類作物最好只用于作物生育前期,在作物收獲前一段時間應停止污水灌。污水灌的土壤以砂壤土、壤土和壤質砂土為好,水量應結合作物的種類和生育期確定,如在作物苗期、早春和晚秋應少灌。實施污水灌要防止大定額灌溉,以免造成地表及地下徑流,灌溉強度以不造成土壤粘閉和不產生地表徑流為原則。如污水水質不符合灌溉水質標準時,可采用清水污水混合方法,使混合后的水質符合灌溉要求后再進行噴灌。此技術較復雜,最好在專家指導下運用。
二、咸水灌溉技術
咸水灌溉技術主要包括不同水質的水混灌和輪灌,此外,還有依據電滲透作用原理利用地下咸水灌溉的技術。
混灌是將兩種不同的灌溉水混合使用,包括咸淡混灌、咸堿(低礦化堿性水)混灌和兩種不同鹽漬度的咸水混灌,目的是降低灌溉水的總鹽漬度或改變其鹽分組成。混灌在提高灌溉水水質的同時,也增加了可灌水的總量,使以前不能使用的堿水或高鹽漬度的咸水得以利用。
輪灌是根據水資源分布、作物種類及其耐鹽性和作物生育階段等交替使用咸淡水進行灌溉的一種方法。如旱季用咸水,雨后有河水時用淡水;強耐鹽作物(如棉花)用咸水,弱耐鹽作物(如小麥、玉米、大豆)用淡水;播前和苗期用淡水,而在作物的中、后期用咸水。輪灌可充分、有效地發揮咸淡水各自的作用和效益。
奧地利研究人員利用電滲透作用原理研制出一種灌溉系統,該系統使地下水經土壤毛細管及各種孔隙上升到地表層,同時從聚集于電極周圍的某些鹽類中游離出凈水,上升到地表層供作物利用。其設備是由兩組電極組成,將一組裝有正電極的金屬管打入地下水位以下,另一組為負電極的導體柵網,埋于與植物根部深度相等的地方。根據土質結構及土壤含鹽量,接通2~12V電源,就會在兩極間建立直流電場,產生電滲透效果。這種灌溉系統適用于地下水較豐富的干旱區果園、草坪及固沙植物等。
三、利用空氣中的水分進行灌溉
利用空氣中的水分進行灌溉就是通過一定的設施來收集空氣中的水分,直接供給植物利用或匯集到蓄水池中以供灌溉之用。德國研究人員用一圓筒來收集空氣中的水分,其內壁涂有吸聚陽光熱的涂料,圓筒與若干個噴嘴管連接,將噴嘴管埋在兩行植物根部之間。白天高溫烤熱的空氣經圓筒進入噴嘴管里,到了夜間降溫時,空氣中的水分就凝結成了露水珠而流到作物的根部。秘魯的研究人員沿海岸垂直張掛一些大型尼龍網,以吸聚霧氣,待霧變為水后流進蓄水池,以供沿海灘涂灌溉之用。智利的科研人員利用沙漠地區的云霧來改造沙漠,他們在巨大的框架上面安裝由聚丙烯塑料制成的雙層網來“捕捉”云霧,云霧在網上凝結成水,匯集到貯水池中,以供種植的林草或天然沙生植物的灌水之用。
關鍵詞:節水;地面;灌溉技術;節水灌溉;技術
中圖分類號:TV212.5+4 文獻標識碼:A
長期以來,在農業發展中我國一直都是采用的地面灌溉的方式,但是在全球都面臨著水資源匱乏的形勢下,就要對灌溉方式進行改進。我國的廣大農村地區,由于經濟實力問題和管理技術的問題,要想實行大面積的技術化灌溉是比較困難的,所以說就要在傳統的地面灌溉上進行技術革新,研究和推廣地面節水技術。
1平整土地,設計合理的溝、畦尺寸與灌水技術參數
平整土地是提高地面灌水技術和灌水質量,縮短灌水時間,提高灌水勞動效率和節水增產的一項重要措施。結合土地平整,進行田間工程改造,劃長畦(溝)為短畦(溝),改寬畦為窄畦,設計合理的畦溝尺寸和入畦(溝)流量,可大大提高灌水均勻度和灌水效率。
陜西洛惠渠的研究表明,在入畦單寬流量為3~5L/s時,灌水定額隨畦長而變,當畦長由100米改為30米時,灌水定額減少150~204m3/hm2;當畦長30~100米時,畦單寬流量從2L/s增加到5L/s,灌水定額可降低150~225m3/hm2。
寶雞峽灌區進行深層滲漏的對比試驗,灌水定額小于675m3/hm2,基本不發生深層滲漏;灌水定額825~990m3/hm2時,約有150m3/hm2水產生深層滲漏;灌水定額1350m3/hm2時,有一半水成為深層滲漏水。
我國幅員遼闊,各地地形和土質差異較大,因此難有統一標準,各地應根據田間試驗結果,建立計算機模型,通過實驗和計算機模擬,給出適合本地的適宜畦溝尺寸和灌水技術參數。
2改進地面灌溉濕潤方式,發展局部濕潤灌溉
改進傳統的地面灌溉全部濕潤方式,進行隔溝(畦)交替灌溉或局部濕潤灌溉,不僅減少了課間土壤蒸發占農田總蒸散量的比例,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特點,值得大力推廣。實踐證明,春小麥與春玉米套種隔畦灌,棉花、玉米等寬行作物隔溝灌或隔溝交替灌,濕潤面積可減少50%,節水高達30%以上,增產幅度5%~10%。玉米坐水種,可節水900m3/hm2,節電90~105千瓦時,增產幅度約16%,增收幅度約28%。
3改進放水方式,發展間歇灌溉
改進放水方式,把傳統的溝、畦一次放水改為間歇放水,進行間歇灌(又稱波涌灌),被稱為80年代地面灌水技術的一大突破。間歇放水使水流呈波涌狀推進,由于土壤孔隙會自動封閉,在土壤表層形成一薄封閉層,水流推進速度快。在用相同水量灌水時,間歇灌水流前進距離為連續灌的1~3倍,從而大大減少了深層滲漏,提高了灌水均勻度,田間水利用系數可達0.8~0.9。
4改進溝畦放水設施
改進溝畦放水設施,采用虹吸管(用于明渠輸水)或地面移動閘門孔管(用于管道輸水)放水,與人工開口放水相比,田間水利用率可提高5%~10%。目前這些設施國內仍處于試驗階段,尚未批量生產。因此,有必要開展聯合攻關,對這些設施的材料和加工工藝進行深入研究,向著技術標準化、生產規模化、推廣應用普及化方向去發展。
5新的節水技術
5.1污水噴灌技術
利用污水噴灌技術,是一舉兩得的一項措施,這種技術是將污水處理和農業用水進行了有利的結合,一方面解決了污水的處理,避免了浪費,另一方面又解決了農業用水的問題。主要是將污水噴灌到農田中,然后利用土壤中的微生物和植物來對污水進行凈化,其中的一部分水通過大氣蒸發散發到空氣中,還有一部分水滲透到土壤中,經過循環后可以被再次利用。
在采用這項技術的時候,首先要對污水進行初步的處理,將污水中的固體物質進行過濾,還要在其中加入一定的消毒劑。在使用污水灌溉的時候,不要噴灑在蔬菜上,對于谷類物最好的生育的前期使用,農作物在收獲的前期應該停止使用污水灌。使用污水灌,對于農田的土質也是有一定的要求的,農田的土質要以砂土壤,壤土為好,對于數量的施加應該根據作物生長的不同時期進行不同程度的調整。如果噴灑的污水不符合規范標準時,可以向其中摻入一定的清水再實行灌溉。但是采用污水灌溉這種技術比較復雜,最好是在有專家的指導下進行。
5.2咸水灌溉技術
在進行咸水灌溉時,主要是對不同水的水質進行混合使用,其中主要是有混灌和輪灌。
混灌主要是將不同的灌溉用水進行混合之后再利用,這種做法既可以降低灌溉水中的鹽度或者是堿度,改善了灌溉水的水質,而且還提高了灌溉水的總量,使以前不能夠用的水都可以得到有效的利用。
所謂的輪灌就是根據一定的特點來選擇用什么樣的水盡心灌溉,要根據水資源的分布,農作物的種類和生長發育情況等來進行選擇,在作物的不同生長時期對水分的需求是不同的,這樣就可以利用這些特點來對作物施以不同的灌溉用水,提高了水資源的利用率,減少了淡水的用量。
5.3利用空氣中的水分進行灌溉
所謂的利用空氣中的水分進行灌溉,就是利用一定的設施來對空氣中的水分進行那個收集,然后直接灌溉給作物或者是儲存在一定的容器內然后再實行灌溉。這種方法在很多國家已經得到了使用,在德國的使用方法是,在農間田頭設置一個圓筒,然后在圓筒的四周和噴嘴連接,將這些噴嘴直接放置于兩排植物的根莖部位。在白天的時候,溫度升高,空氣進入到圓筒中傳遞到噴嘴內,在晚間的時候,氣溫下降,噴嘴內的空氣就會凝結成水分直接流到作物的根莖處。在秘魯地區,研究人員是在海岸處掛一些比較大型的尼龍的網,這樣可以將空氣中的霧氣聚集到網上,待霧變成水以后流入到蓄水池中,以供灌溉之用。在其它的地區,也是采用相似的辦法,利用一定的設施來對空氣中的水蒸氣或者是霧氣進行收集,然后利用溫度差使氣體凝集成水分,從而達到灌溉的目的,以供灌溉之需。這些方法對于沙漠地區和那些在沿海地區比較缺乏淡水的地區是比較適用的,但是在實際的使用中,應該對其成本進行有效的降低,在實用性和效率性方面還應該有所加強。
結語
我國在現階段對于農業發展投入了很大的精力,在三農問題上也是特別的重視,所以說對于農業的發展要給予重視。我國幅員遼闊,農業用地面積比較大,在農田灌溉方式上基本都是采用的地面灌溉,這種方式對水源的浪費也是比較大的,面對全球水資源日益緊張的情況下,要對地面灌溉實行節水措施。本文對地面灌溉進行了節水措施的探討,列出了幾種方法,那么在實際的使用過程中,應該根據不同的地質情況,不同的環境采用不同的節水方法,因地制宜,采取最有效的方法。
參考文獻
因此,非常有必要進行節水灌溉技術的推廣,中國現有常用節水灌溉方法包括渠道防滲、噴灌、微噴灌、滲灌和滴灌等,均為人為控制灌溉時機和灌水量,屬于“被動式”灌溉模式。以色列滴灌技術被公認為目前效果最好的節水灌溉技術,中國自上世紀70年代末引進以來,取得了長足發展。但是滴灌灌水器為了實現更小流量的灌水以及長距離鋪設,就必須不斷地減小流道尺寸,由此帶來了流道易堵塞及制造難的問題。而滴灌技術則來源于世界上著名的缺水國家以色列,因為水源問題引起中東戰爭下的以色列,對于水的珍貴性更能體會得到。
【關鍵詞】節水灌溉 存在問題 完善措施 推廣
一,我國的節水灌溉技術發展呈現以下趨勢:
1噴灌技術仍為大田農作物機械化節水灌溉的主要技術,其研究方向是進一步節能及綜合利用。不同噴灌機型有各自的優缺點,要因地制宜綜合考慮。絞盤式噴灌機及管道移動式噴灌比較適合我國國情。
2地下灌溉已被世人公認是一種最有發展前景的高效節水灌溉技術。盡管目前還存在一些問題,應用推廣速度 較慢,但隨著關鍵技術的解決,今后將會得到一定的發展。
3地面灌溉仍是當今世界占主導地位的灌水技術。隨著高效田間灌水技術的成熟,輸配水有低壓管道化方向發展的趨勢。
4農業高效節水灌溉技術管理水平越來越高。應用專家系統、計算機網絡技術、控制技術資源數據庫、模擬模型等技術的集成,達到時,空、量、質上的精確灌水,是今后攻關的重點。
5節水綜合技術的開發利用,是提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑,也是今后節水灌溉發展的方向。
6節水灌溉新技術:
滴灌、膜下滴灌、中心支軸式噴灌、平移式噴灌、微噴灌等都是灌溉水利用系數較高的灌溉形式,其中滴灌、膜下滴灌在我國部分地區技術已成型。
二,我國目前節水灌溉推廣仍存在很多問題難以解決:
1.沒有健全的節水法規,水市場尚未形成 目前,中國節水法規需要進一步完善,特別是在水市場機制方面表現得尤為突出,盡管最近一些年來,中國出臺了許多包括節水部分在內的節能減排條例,但是從總體來看,中國在節水法規的建設方論節水灌溉中存在問題及完善措施北京農業 2012 年 3 月下旬刊181農田水利面還存在著很大的欠缺,其中,農村水價過低,沒有有效的手段來進行調節和改變,統一水市場的形成難度較大,這也是一個很重要的原因。
2.
2 缺乏節水觀念 一直以來,農村都維持著這種灌溉狀況,即“有河就有水,挖井就有水”,“一條土渠一把掀,開個豁子隨便澆”的傳統灌溉,這充分顯示了農民缺乏節水觀念,絲毫沒有意識到水資源危機和水資源缺乏的現狀,由于這種傳統灌溉意識已經深深根植于老百姓心里,這使農業節水灌溉技術的普及和運用變的非常困難。此外,有些地方政府也嚴重缺乏節水觀念,不僅不主動積極的去為節水灌溉的發展做一些有利工作,甚至一些地區為了獲得國家資金,竟然不惜以節水灌溉為名,在工程修完后就不再理睬,最終以不了了之收場,這不僅傷害了當地人民的心理,而且沒有發揮出一點節水灌溉工程應有的作用。
3地方混亂的管理 因為節水灌溉工程的技術方法種類繁多,形式多樣,特別是一些節水灌溉技術更為復雜,如果在管理的過程中缺乏統一規劃,極易出現地方各自為政、多頭治水、系統間產生矛盾的現象。另外,在一些地方有管理上權責不明、政事與政企不分、重建輕管的現象。以上這類現象的發生,給節水灌溉的普及與運用帶來了很不好的后果,使節水灌溉工程應該有的經濟效益沒有很好的得以實現。
4 缺乏充足的相關技術支持 節水灌溉工程對技術方面具有很高的要求,為了使節水灌溉工程能夠順利進行,需要相關的技術來支持,特別是在其運行的后期,更需要對相關的技術進行培訓來為節水灌溉工程提供技術服務。在實際生活中,經常會出現這樣的情況,比如由國家投資建設的節水灌溉工程常常由于缺乏有關的技術培訓以及技術支持,使節水灌溉工程應該有的功能得不到絲毫的發揮,特別是對于親自使用此技術的農民來說,如果缺乏有關的技術支持做保障,那么節水灌溉工程一點用處也沒有。
三,解決中國農業節水灌溉問題的辦法
1 結合實際、選對技術,充分發揮節水技術應有的效益 。 在這方面,水利專家和專業技術人員應發揮作用,在其指導下,應結合當地實際,包括氣候、土質、經濟等因素,針對不同的作物選取不同的適應的灌溉技術。如黃河灘地,土壤沙性較大,不論何種作物均應以選擇噴灌技術為宜,而在其他土壤黏性較強的地區,則需針對不同的作物選取不同適應性的節水技術,如密植型作物以選噴灌為宜,大田寬行作物、大棚蔬菜等則以選滴灌、溝灌為宜,果樹作物以選微噴、滴灌、涌泉灌為宜等等。只有選對了技術才能做到投資、技術、效益三方的有機結合,也才能發揮出節水技術應有的最大效益。
2加強宣傳力度,樹立節水意識,迅速建立水市場。首先,要加強宣傳力度。在特殊的日子里可以在各個鄉鎮以及農村舉辦一些具有針對性的宣傳活動如“世界水日”,來增強人民群眾的節水意識,使他們深刻意識到水資源的嚴重缺乏,改變“取之不盡用之不竭”的傳統觀念,認識到中國是一個水資源不足的國家,從而積極主動的為節水灌溉貢獻一份自己的力量。 其次,建立和健全節水法規制度已變的刻不容緩。節水灌溉的主要環節包括調整管理體制,控制成本等都需要健全的節水法規制度來作保障,健全的法規制度有利于“以水養水”良性循環的實現,從而更加有效利用水資源。國家還實施了一些針對農民的優惠政策,對農民進行良性引導,使更多的農民能夠主動參與節水灌溉工程的推廣與普及。最后,應迅速建立水市場。要想建立水市場,那么就必須進行水價的變革和水權的認定,它們是互相聯系,不可分割的,通過水市場的建立,一個良好的用水習慣就會產生,一個有效合理的補償機制得以形成,農民會更加積極主動的節約用水。
關鍵詞:農業;節水; 技術分析
Modern technology of agricultural section water shallow noted
Li Chengyao
( Liaoning Province Water Conservancy Bureau of Jinzhou City, Liaoning Jinzhou 121013 )
Abstract: Jinzhou city is serious shortage of water resources, per capita water resources quantity 454m3, about the per capita share of water resources is a little more than half, less than the national average amount per capita 1/5, is internationally recognized the serious deficient water, the water resources supply and demand contradiction is very outstanding. Long—term since, the water—saving consciousness, extensive of the management that use water, water waste a phenomenon more serious. Farmland flood flooding phenomenon still exists, canal irrigation water loss is large, effective supply rate is low. So the research on water—saving agriculture, water—saving agricultural technology becomes very important. Our city agriculture the problem of water shortage relies heavily on water saving to resolve, to strengthen our city water—saving agriculture technology research, technology and innovation promote the development of productive forces, establish and perfect for our city modern water—saving agriculture technology system, will be the promotion of sustainable development of water saving agriculture in our city one of major strategy act. We mainly discuss the current Jinzhou water—saving technology development trend.
Key words: Agricultural Water—saving Technique
1.農業節水技術基本情況
在農業生產實踐中,把提高灌溉水的利用率、單方水的利用效率、水資源再生利用率作為研究重點和主要目標。在研究節水農業基礎理論基礎上,提升節水農業技術的高科技含量,建立適合我市的節水農業技術體系,加快由傳統的粗放農業向現代化的精準農業轉型的進程。
1.1節水農業技術的應用可大致分布在四個基本環節中:
一是減少灌溉渠系(管道)輸水過程中的水量蒸發與滲漏損失,提高農田灌溉水的利用率;二是減少田間灌溉過程中的水分深層滲漏和地表流失,在改善灌水質量的同時減少單位灌溉面積的用水量;三是減少農田土壤的水分蒸發損失,有效地利用天然降水和灌溉水資源;四是提高作物水分生產效率,減少作物的水分奢侈性蒸騰消耗,獲得較高的作物產量和用水效益。目前已經建立了以高標準的襯砌渠道和壓力管道輸水為主的完善的灌溉輸水工程系統和采用了以噴(微)灌技術和改進的地面灌溉技術為主的先進的田間灌水技術,在一些地區已經得到了大力推廣。
【關鍵詞】農業水利;灌溉模式;節水措施
中國的水資源總量占全球的6%,而人口卻占全球的23%,因人口眾多,中國人均水資源量僅有2200m3 ,界平均值的1/4,在聯合國可持續發展委員會統計的15國家和地區中,排在第121位。并且還被列為世界13個水資源最貧乏的國家之一。目前中國正常年份缺水量近400億m3,其中農業缺水約300億m3。另一水的利用率還有很大潛力,中國單方水的糧食生產能力只有0.87kg,遠低于發達國家2kg以上的水平,農業大戶,用水量約占全國用水總量的70%。因此,為應對趨嚴重的缺水形勢,發展農業節水特別是發展農業節水灌溉是一種必然選擇。節水灌溉是指在農田灌溉中,掌握科學的灌溉技術,采用先進的灌溉方法,以取得省水、增產的效果。我國是農業大國,水利是農業發展的命脈。
1.水灌溉的工作模式簡析
(1)渠道防滲技術。渠道是我國農田灌溉的主要輸水方式。但傳統的土渠輸水滲漏損失約占水量的50%~6%,因此,渠道防滲一直是我國發展節水灌溉的主要技術措施.按防滲材料可分為土料壓實、三合土護面、磚有襯砌、混凝土襯砌、塑料薄膜防滲和瀝青護面防滲等。渠道防滲技術的節水特點是:減少渠系輸水過程中的水量滲漏損失,提高渠系水利用系數,提高渠道輸水安全保證率,提高渠道抗沖能力,增加輸水能力。
(2)噴灌技術。噴灌是噴灑灌溉的簡稱,它是利用專門的設備(動力機、水泵、管道等)把水加,或利用水的自然落差將有水送到灌溉地段,通過噴灑器(噴頭 )噴射到空中散成細小的水滴,均勻地散布進行灌溉。噴灌系統,一般包括水源工程、動力機、水泵、各種管道、噴頭及控制設備等。噴灌系統分為固定式、半固定式和移動式三種:固定式噴灌系統各組成部分或者都固定不動,或者除噴頭外,其它部分固定不動;半固定式噴灌系統除噴和裝有噴頭的支管可在地面移動外,其余部分固定不動,管片與水栓連接;移動式噴灌系統除水源(塘、井、道等)固定外,動力機、水泵、管道、噴頭都可以移動。
(3)低壓管道輸水灌溉技術。簡稱“管灌”,是利用低壓輸水管道代替輸水土渠將水送到田間灌溉作物,減少有世水在輸送過程中的滲漏和蒸發損失的技術措施。低壓管道個輸水灌溉系統一般由水源、水泵及動力機、連接保護裝均置、輸水管道給配水裝置及其他附屬設備(如量水設備、排水閥、逆止閥和田間灌水設施)組成。一般可分為移動式、面,固定式和半固定式。移動式是除水源外,機泵和輸配水管道都是可移動的,特別適合與小水源、小機組和小管徑的是用水塑料軟管配套使用。固定式是包括機泵、輸配水管道、給配水裝置等建筑物都是固定的,水從管道系統直接進入溝畦進行灌溉。半固定式的機泵、支管和給水裝置都地埋固定,而地面灌溉管是可移動的.通過埋設于地下的同定管道將水輸送到計劃灌溉的地塊,再通過給水栓供水給地面移動管進行灌溉[1]。
2.綜合節水技術措施研究
(1)工程節水措施。包括灌溉工程配套、渠道襯砌、低壓管道輸水、機電井建設、地面灌溉設施改善、噴灌和滴灌系統,此類措施的基本作用是提高灌溉水的利用率和灌溉保證率。
(2)農業節水措施。包括土地平整、深翻深松、免耕少耕,平衡施肥、秸稈還 田和增施有機肥,提高土壤肥力。推廣塑料薄膜覆蓋及保護地栽培,發展設施農業,普及良種和使用抗旱保水劑。改進種植結構和耕作技術,以及防風林建設和水土保持,此類措施的基本作用是提高農作物產量和產品質量,降低農田水分蒸發耗水量。
(3)覆蓋保墑技術。在耕地表面覆蓋塑料薄膜、秸稈或其他材料抑制土壤蒸發,減少地表徑流,蓄水保墑,提高地溫改善土壤物理性狀。起到蓄水保墑、提高水的利用率,促進作物增產的良好效果。秸稈覆蓋一般可節水15%~20%,增產10%~20%.覆蓋塑料薄膜可增加耕層土壤水分 l%~4%,節水20%~30%,增產 30%~40%[2]。
(4)管理節水措施。①土壤墑情監測與灌溉預報技術。用先進的科學技術手段,如張力計、中子法、電阻法等監測土壤墑情,數據經分析處理后配合天氣預報,對適宜灌水時間、灌水量進行預報適時適量灌溉,有效地控制土壤含水量,節水、增產。②節水高效灌水制度。是把有限的灌溉水量在作物生育期內進行最優分配,以提高灌溉水向作物可吸收的根層儲水的轉化,以及光合產物向經濟產量轉化的效率。③灌區優化配水技術。根據灌區各級輸配水渠道的技術參數和灌溉農田及作物分布情況,按照水源可供水量和作物某生育階段需水量及水分生產函數,以輸配水過程中水量損失較小,而增產值較大為目標,應用系統工程手段,編制灌區水量優化調度方案,合理調配灌溉水量。④灌溉自動信息系統管理技術。采用電子技術對河流水庫、渠道的水位、流量、含沙量、抽水灌區的水泵運行情況等技術參數進行采集,利用自動化系統,對數據進行處理,按照最優方案,控制各個閘門的開啟度或調節水泵運行臺數,實現自動化監測控制,實現最優化川水管理。
(5)考慮農業種植結構。節水灌溉的目的是提高水的利用率和水分生產率,但僅靠節水灌溉工程提高水分生產率是很有限的,灌溉和農業措施的結合,不僅是提高水分生產率的需要,也是農民增收增效的需要。除滴灌和地下灌溉形式外,其余節水灌溉形式都難以減少作物的棵問蒸發,特別在作物生產前期,作物的遮蔭率低,棵間蒸發量大。據已有的資料,山東省冬小麥生育期間水分蒸發約為2250m3 ,夏玉米2700m3,通過農業節水措施減少這蒸發,在相同產量水平下水分生產率會大有提高。通常推廣的農業節水技術有:耕作保墑技術,如“虛實并存”耕作技術;秸稈、地膜覆蓋技術;噴灑抗旱劑如旱地龍;使用保水劑;采用抗旱新品種等。山東省在曲阜市吳村建立的農業綜合節水技術范區,就進行了果樹的秸稈覆蓋試驗,獲得成功。
(6)加強節水工程管理。節水灌溉重建輕管的問題,已經引起人們的高度重視,特別是社會主義市場經濟條件下和現有的生產方式下顯得尤為重要。國內外的有關專家認為,節水灌溉工程的管理占總效益的50%,由此可見管理工作的重要。事實上,工程建設好,因管理不善使工程效益難以發揮的例子并不鮮見,哪里工程管理好,其效益就高。東營廣饒、肥城潮泉等地成立的灌溉服務公司,以及各地成立的節水抗旱服務組織,在工程的管理運行方面積累了一些經驗。各地推廣的小型農田水利工程的租賃、拍賣、承包等形式,對于明晰產權,國有資產保值增值,調動農民的積極性都有重要作用。
3.結語
農田水利建設項目的規劃要符合國民經濟的整體發展規劃,要符合農業的發展規劃,就要適應相應的資源開發利用規劃,從資源利用和技術應用的角度人手正確地把農田水利工程和節水灌溉技術結合起來,進一步為農民服務,為農業水利體系服務,竭力節約資金,減少投資,降低農業用水成本,從而為提高農民生活水平推動農村經濟分水分的發展提供更優良的服務。
參考文獻:
1 材料與方法
1.1 研究區概況及節水技術模式備選方案的確定本研究冬小麥夏玉米數據來自中國農業大學吳橋試驗站。試驗站位于河北平原黑龍港區(37°41′02″N,116°37′23″E),海拔14~22m,實施冬小麥夏玉米一年兩熟制,土壤為沖積型鹽化潮土。本試驗站的條件能代表低平原中低產農田的生產水平。一般冬小麥生長期間灌溉3~4水,夏玉米生長期間灌溉3水左右,灌溉水源基本上是地下水。水資源嚴重缺乏、降雨分布不均、土地肥力偏低是該地區主要的生態特征。以吳橋試驗站多年的試驗研究結果為基礎,初步擬定田間灌溉模式的備選方案為:傳統模式(CK),底熵充足下春季灌3水+玉米秸稈還田+小穗型品種+晚播增密+玉米傳統高肥模式;免春灌模式,底熵充足下春季不灌水+玉米秸稈還田+小穗型品種+小麥配肥限氮+晚播增密+玉米省肥模式;春1水模式:底熵充足下春季灌1水+玉米秸稈還田+小穗型品種+小麥配肥限氮+晚播增密+玉米省肥模式;春2水模式,底熵充足下春季灌2水+玉米秸稈還田+小穗型品種+小麥配肥限氮+晚播增密+玉米省肥模式。
1.2 節水技術模式適應性模糊綜合評價理論[6-8]設系統有n個方案滿足約束集,形成代選方案集:
1.2.1 定量指標特征值和相對隸屬度確定方法定量指標特征值可以根據實測、計算確定。定量指標相對隸屬度根據其性質的不同,可以分別采用式(4)、(5)進行計算,再構成總體定量目標相對隸屬度矩陣(6)。對于越大越優的指標,采用公式(4)計算:
1.2.2 定性指標標度與相對隸屬度確定理論與方法定性指標難以通過實測、調查或設計確定其數值。為便于評價,必須對此類指標進行量化。定性指標量化的方法較多。改進的二元相對比較法,適合用于半結構性多目標多層次混合大系統綜合評價。建立二元比較矩陣。用二元對比法,以相對優越性為比較對象,分別建立二元對比定性排序標度矩陣,并經判別及調整,建立二元對比排序一致性標度矩陣(7)。排序一致性標度矩陣各行和數由大到小排列,就給出了決策集對于優越性的排序。以排序第1方案為標準,與其他序號方案之間比較,比較的模糊語氣算子與模糊標度的對應關系見表1。將給出的決策集對優越性的排序做二元比較,得有序二元比較矩陣(8)。然后用式(9)推求相對隸屬度。式中:rj1為排序第j與第1決策對比關于定性目標的相對隸屬度;μ1j為排序第1決策與第j決策對比關于優越性的模糊標度值。模糊標度值μ≥0.5的值,均轉變為r1j=1的值,而μ<0.5的值,經(9)進行換算,轉變為區間[0,1]的數值。計算后可得定性指標相對隸屬度矩陣(10)。由于系統中有mb個定性指標,則可得n個方案mb個目標的相對隸屬度矩陣:式中:rij為方案j定性指標i的相對隸屬度。
1.2.3 定量與定性指標權重確定理論與方法指標權重反映指標的重要性,對綜合評價結果具有重要影響。本研究將主觀賦權法和客觀賦權法結合,綜合確定指標權重。(1)客觀權重。本研究采用熵值法確定客觀權重,見式(11):式中:vi為評價指標i的信息值;H為評價指標i的熵值;Hmax為最大熵值;pij為某種狀態出現的頻率(i=1,2,…,n)。某個指標的熵越小,在綜合評價中所起的作用越大,則該指標權重也應越大;反之,某個指標的熵越大,則該指標權重也應越小。所以,可以根據各個指標的變異程度,利用熵信息理論,計算各指標權重,為多準則綜合評價提供依據。在一組評價指標中,將vi歸一化,即得指標的客觀權重為:式中:θ為客觀權重。(2)主觀權重。評價指標主觀權重采用指標對比分析法。該法類似于定性指標相對隸屬度確定的方法步驟,其主要差別在于確定指標權重是在每一類指標中就指標之間的“重要性”進行二元對比,與方案的“優越性”無關。在一組評價指標間分別建立指標集關于重要性的排序一致性標度矩陣、有序二元比較矩陣和有序相及矩陣,最后得到類似于(13)式的結果:
1.3 系統模糊綜合評價模型根據計算所得的全系統各指標相對隸屬度,考慮分系統中各指標因子的權重,根據公式(17)得各分系統對于決策方案相對優屬度。
1.4 模型求解方法在定量與定性指標混合的多指標多層次系統中,求解時從最低層(表C層)開始,對該層的各個單元系統分別應用模型(17)計算方案的相對優屬度,然后把由最低層求得的方案相對優屬度作為其上一層(表B層)單元系統或某個指標的輸入值,即令uij=rij,對上一層的各個單元系統仍用模型(17)求解。
2 太行山前平原節水技術模式適應性綜合評價的實例研究
2.1 評價指標體系的建立指標體系建立的原則遵循系統性原則、可比性原則、簡捷性原則[9]。結合黑龍港平原區的實際情況,將影響節水技術模式的因素劃分成4個方面,分別為社會經濟因素、經濟投入產出因素、技術因素、資源環境效果因素,共14個因子。其中定量指標8個,定性指標6個,具體見表2。
2.2 定量指標相對隸屬度確定
2.2.1 定量指標的計算對3種主要節水模式以生產上的傳統模式為對照進行了各指標的計算。定量指標通過田間試驗數據計算或調查確定,見表3。
2.2.2 定量指標相對隸屬度計算根據公式(4)和(5),定量指標相對隸屬度計算結果見表4。
2.3 定性指標相對隸屬度計算根據公式(7)~(10)分別得到各定性指標的相對隸屬度,見表5。
2.4 指標權重的確定根據公式(11)~(16),計算各層次定量與定性指標客觀權重、主觀權重及綜合權重,見表6。
3 評價結果及討論
關鍵詞:抗旱造林技術:造林整地:造林成活率;土壤含水量
1.整地方法
整地的方法通常采用以下幾種:全面整地、帶狀整地、塊狀整地。在干旱地區造林整地中,主要是以帶狀整地為主,帶狀整地也叫帶墾,是呈長條狀的翻墾造林地土壤,并在整地帶之間保留一定寬度的不墾帶的整地方法,這種整地方法改善立地條件的效果較好,有利于保持水土,便于機械施工。其主要形式有:①水平階整地,多用于干旱山地,土壤較薄的中緩草坡或黃土地區的緩坡或中坡。施工時,自坡下沿等高線開始修第1階,然后第2階土,以此類推,最后1階可就近取表土蓋于階面,階面邊緣修土埂或不修土埂,階面寬度米、階長不限,相鄰階距1m左右、階間距1.5~2m。②反坡梯田,反坡梯田是黃土高原干旱丘陵地一種行之有效的整地方法。斷面呈三角形的溝,又叫三角形水平溝,田面向內傾斜成反坡。反坡梯田蓄水保土,抗旱保墑能力強,改善立地條件效果大,造林成活率高,幼林生長好,使用于黃土高原地形平緩坡面完整、土層深厚的造林地。
2.苗木栽植中應注意的問題
①選擇大苗、壯苗對于提高造林成活率非常重要,在選擇苗木時一定要按照國家制定的苗木生產技術標準,選擇根系完整,無病蟲的一二級苗。②認真細致栽植,栽植過程中要注意,苗木根部舒展、土壤與苗木根部要密接、有條件的栽后及時澆水,并封土保墑。截桿造林也要注意封土,盡量減少苗木水分丟失。③栽后管理,造林地管理主要是防止蒸發和人畜進人造林地踐踏苗木。同時注意松土除草、防止草荒,為苗木創造一個良好的生長環境。
3.節水抗旱造林技術
3.1滴灌造林技術
部分干旱、半干旱石質山地困難立地處于城市近郊有水源且需要綠化的風景旅游區或名勝古跡區。因自然地勢陡峭,立地條件惡劣,坡度大、土壤貧瘠,導致樹木生長發育不良,樹木成活率低,形成低劣的生態景觀。而滴灌造林技術,冶恰可以解決這個難題。滴灌較常規灌溉造林具有諸多優點,如節水、減少整地費用、排鹽、提高造林成活率等。滴灌的基本原理是將水加壓、過濾,必要時連同可溶性化肥、農藥一起通過管道輸送至滴頭,以水滴(滲流、小股射流等)形式給樹木根系供水分和養分。由于滴灌僅局部濕潤土體,而樹木行間保持干燥,又幾乎無輸水損失,能把株間蒸發、深層滲漏和地表徑流降低到最低限度。滴灌造林可以根據不同季節、不同土壤墑情及時供水。
3.2吸水劑在抗旱節水造林中的應用
20世紀90年代初,美國農業部北部研究中心開發出一種高分子聚合物,稱之為高吸水劑(也稱高吸水性樹脂、吸水膠、保水劑、抗旱寶等)。我國對高吸水劑的研制和生產應用起步較晚,系統的應用研究則從80年代初開始,之后發展較快,并取得階段性成果。它具有高吸水性、保水性、緩釋性、反復吸釋性、供水性、選擇性、可降解性等特性。在林業上吸水劑的應用,可以提高土壤的最大持水量,增強土壤的貯水和保水性能,減少土壤水分耗散,延長和提高向植物供水的時間和能力,使其在干旱、半干旱地區的林業生產中有著廣闊的應用前景。
3.3固體水在抗旱節水造林中的應用
固體水種植技術是20世紀90年代末國際上最新研制成功的一項先進抗旱造林新技術。固體水(solid water)又稱干水(drvwater),是一種用高新技術將普通水固化,使水的物理性質發生巨大變化,變成不流動、不揮發的固態物質、這種固態物質在生物降解作用下能夠緩慢釋放出水分,被植物吸收利用。適于在遠離水源、氣候干燥、土壤保水性差的荒山中植樹造林使用。尤其是在嚴重缺水的干旱、半干旱地區及季節性干旱地區,應用固體水并配合其它集水蓄水保墑技術,既可以保證長時間地供給植物水分,維持植物的正常生長,又可以減少水分的無效蒸發及滲漏,達到節約用水,水分高效利用的目的。
3.4化學藥劑處理在抗旱節水造林中的應用
用于處理苗木來提高造林成活率的化學藥劑主要包括有機酸類:蘋果酸、檸檬酸、脯氨酸、反烯丁二酸等;無機化學藥劑:磷酸二氫鉀、氯化鉀等;蒸騰抑制劑:抑蒸劑、葉面抑蒸保溫劑和京2B,還有橡膠乳劑、十六醇等。這些藥劑的應用??梢詼p少植物體內的水分蒸發,增強苗木的抗旱能力。
3.5ABT生根粉、根寶等制劑在抗旱節水造林中的應用
關鍵詞:玉米;需水規律;灌溉技術
玉米的需水量也稱耗水量,是指玉米在一生中土壤棵間蒸發和植株葉面蒸騰所消耗的水分總量。玉米全生育期需水量受產量水平、品種、栽培條件、氣候等眾多因素影響而產生差異。因此,需水量亦不盡一致。
1 影響需水量的因素
1.1品種與需水量 玉米需水量受品種影響。品種不同使生育期長短、株體大小、單株生產力、株型、吸肥耗水能力、抗旱性等均產生差異,使耗水量亦不同。早熟品種需水300~400 mm,中熟品種需水500~800 mm,晚熟品種需水800 mm以上,但全生育期內不得少于350 mm。即使在同一產量水平,對水分消耗總量也各異。生育期長的品種,相對葉面蒸騰量大、棵間蒸發和葉面蒸騰持續期相對加長,耗水量也較多。反之,生育期短的品種耗水量則較少??购敌詮姷钠贩N,葉片蒸騰速率低于一般品種,消耗的水分較少。反之,抗旱性弱的品種耗水量多。耐旱的農家品種,耗水量要少于高產的雜交種。
1.2氣候條件與需水量 凡能影響玉米棵間蒸發和葉面蒸騰的氣候條件,均可使玉米需水量發生變化。如光照強度、日照時數、溫度、空氣相對濕度、風力、降水量、氣壓等,一般在相同栽培條件下,玉米生育期內氣溫高、積溫量大、空氣相對濕度小、光照強度大、日照時數長、風力大,這些氣象因素綜合作用的結果均會導致地面蒸發和葉面蒸騰作用增強,使總耗水量增多。降水量多的年份常使耗水量增高。
2 需水規律
2.1田間需水量 玉米田間需水量,指整個生育期由于生理活動、葉面蒸騰和地面蒸發所消耗的灌水、降水及地下水的總量。它因品種、氣候、土壤、栽培條件和產量水平的不同而有較大的變幅。一般在正常的氣候和合理栽培技術措施下,玉米的需水量隨著產量提高而提高。
2.2玉米需水規律 玉米生長是一個動態過程,不同生育階段,植株蒸騰面積及根系量都在發展,環境條也處在不斷變化的過程中,所以其階段需水量存在較大差異。①出苗拔節:苗期需水量較少,日耗水1.28方/畝,占全生育期總量的13 %。②拔節抽雄:需水量顯著增多,日耗水4.87方/畝,占全生育期總量的32.6 %。③抽雄乳熟:需水量達到高峰,日耗水5.41方/畝,占全生育期總量的35 %。④乳熟成熟:需水量開始下降,日耗水3.74方/畝,占全生育期總量的 19.4 %。從玉米生育期需水規律看,需水量呈單峰曲線,苗期需水較少,孕穗(拔節抽雄)增多,灌溉期達到高峰,以后逐漸減少。
2.3玉米各生育階段對水分狀況的反應 實踐和研究證明玉米對水分狀況的反應總的趨勢是苗期比較耐旱,從拔節以后對水分虧缺越來越敏感,抽絲期最敏感,此后敏感性下降。出苗至展開5葉期,因植株生長緩慢,個體少,耗水少,一般土壤水分就可維持根系的正常生長。展開5葉至拔節,雄穗正在發育,雌穗開始生長,這一階段末期開始對水分敏感,但正常情況仍不需要灌水。拔節至抽雄這一階段是莖葉生長最快,營養生長向生殖生長過渡階段,也是玉米對水分較敏感時期。大喇叭口期是雌穗小花分化發育的關鍵時期,進入玉米需水臨界期,開始灌水。抽雄散粉至抽絲是玉米對水分最敏感時期。如水分供應不足,會抑制花絲伸長,推遲抽絲,使雌穗不能正常受精結實;若此期植株連續萎蔫8 d,減產可達40 %;抽絲至籽粒形成期,對水分的敏感僅次于抽絲期,這個時期如植株萎蔫 4~8 d,一般籽粒減產可達30%左右。
3 灌溉方式
玉米灌溉方式主要有自壓軟管灌和滴灌等方式。
3.1自壓軟管灌 是近年兵團推廣的一項新的節水灌溉技術,投入不大,節水效果良好。但要求土地平整,坡降均勻,坡度在 1 %~3 %。
3.2滴灌 對土地要求不嚴,節水效果好,但成本略高。
4 灌溉時間
根據玉米需水規律進行灌溉,可以節約用水,提高水分的利用率。目前主要是依據玉米生長狀況的形態指標、土壤含水量及玉米生理指標來確定。
4.1玉米生長形態指標玉米葉片在中午出現萎蔫現象,黃昏前又恢復,即為輕度缺水,可以開始灌溉。
4.2土壤含水量指標從播種到出苗要求土壤田間持水量60 %~80 %;苗期55 %~60 %;拔節期70 %;抽雄、抽絲期80 %;乳熟至蠟熟期75 %,低于上述指標就應灌溉。
5 灌溉次數及灌溉量
根據當地氣候特點,玉米一般灌水4~5次。第一水后根據玉米生長及氣候情況每間隔12~15 d灌一次水,總灌量320~400方。早熟玉米一般灌3~4次水。
5.1中晚熟玉米展開10~12葉時(大喇叭口期),就應灌第一水,畝灌量90~100方.要求滲透均勻,不淹不漏。
5.2第一水后,玉米迅速生長,田間蒸騰不斷加大,抗旱能力下降,應及時趕澆第二水,間隔以不超過15 d為宜,畝灌量80方左右。如第二水時間無保證,寧可推遲第一水。
5.3第三水間隔12~15 d,正是玉米抽雄前后的需水高峰,應及時補給,畝灌量70~80方。
關鍵詞:建筑給排水;節能節水;技術
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
在全球能源危機的背景下,節能減排是當前研究的熱點問題。建筑與人們的日常生活息息相關,給排水系統在建筑中產生的能耗占有相當的比重。研究建筑給排水的節能節水技術有利于推動建筑行業的發展。
一、推廣建筑給排水節能節水技術的意義
1.1是發展經濟的前提
水是發展經濟的主要資源,就現階段來看,我國水資源短缺的問題已經十分的嚴重,這是需要社會大眾共同來解決的。建筑物的建設、使用都會消耗水資源,且消耗量極大,因此,推廣建筑給排水節能節水技術是發展經濟的前提因素。
1.2是環保的客觀需求
環保問題已經是一個全球性的問題,建筑物的建設與使用不僅會浪費大量的水資源,還會給環境帶來一些破壞,實施節能技術能夠降低建筑物對環境造成的污染,因此,推廣建筑給排水節能節水技術也是開展環保工作的客觀需求。
1.3是提高人們生活與生產水平的需求
在社會的發展下,人們對于自身生活環境與生產環境也提出了較高的要求,這與環保工作并不抵觸,為了滿足人們的需求,需要正確的處理好節能節水與環保之間的關系。
二、建筑給排水中的節能技術
2.1科學的設置水表
為了對用水量進行平衡的分析與測試,需要對水表進行科學的設計,在建筑成本許可的條件下,可以適當增加水表的用量。在安裝水表前,需要檢查好其使用年限,設置好標簽,到期后及時的更換,保障水表的準確性。此外,還要根據建筑物的情況設置好消防貯水池,在設置消防貯水池時,需盡量使用同一加壓系統,這不僅能夠有效的降低建筑成本,還能夠為后續管理工作的開展提供較大的便利。
2.2采用立管循環的方式
我國現行的 GB50015-2003 規范中對建筑熱水系統的循環方式給出了明確規定,可供選擇的方式主要有干管循環、支管循環和立管循環。熱水系統的循環方式與無效冷水的關系非常密切,雖然支管循環在節水方面的效果最佳,但是前期投資成本較大,干管循環的節水效果最差,基本沒有任何技術優勢可言,立管雖然在節水效果方面不及支管,但是經濟性更佳,所以從綜合的角度上考慮,新建的建筑應當選用立管循環作為熱水系統的供水方式,這樣既能起到減少無效冷水的作用,而且經濟性良好。
2.3合理利用市政管網余壓
雖然每個城市市政給水管網壓力可能不同,但普遍在0.2~0.4Mpa之間,五層以內的建筑的供水壓力一般是能夠滿足的。近年來,土地資源越來越緊張,為了提高土地的利用率,城市出現了越來越多的小高層、高層,甚至超高層建筑,這些建筑的樓層遠遠多于五層,故必須采用二次加壓技術來實現建筑供水。此時,合理利用市政管網壓力,采用分區供水方式可以非常有效地減少二次加壓的能量消耗。這樣設計還避免了低樓層管網壓力過高帶來的生活不便和用水浪費。
2.4建筑給排水系統的節能設計中,必須要使用高質量的閥門設備,從而減少被破壞的可能性
如今的給排水管道供水系統中,使用的都是一些鍍鋅的金屬管道,在使用的過程中很容易出現銹蝕,不僅僅是會造成管道破損,同時也會造成管道對水的污染; 還有就是這樣一些材料制造的閥門,一旦銹蝕,也會出現密閉不嚴,漏水的現象,還不容易發現,往往就造成了巨大的水資源浪費。如今的技術發展,所以就有很多的新型的給排水管道的管材出現,就能夠有效的延長給排水管道的使用壽命,還能夠避免了在給排水系統中出現的水資源污染。在新建造的建筑給排水系統中,使用新材料的管道閥門來處理整個給排水管道系統,同時對原有的一些建筑給排水系統也更換新型的給排水管材。
三、建筑給排水中的節水技術
3.1使用節水型衛生器具和配水器具
隨著科技的進步,環保型衛浴越來越受到人們的青睞,因為與老式的衛生器具相比,新型的衛生器具在節水方面具有很大的優勢,老式的衛生器具耗水量巨大,而且經常存在跑水、漏水等問題,而采用新型科技的環保型衛生器具,比如,瓷芯節水龍頭。采用光電控制式水龍頭的水箱。延時自閉淋浴器等等,在節水方面做了十分充分的考慮和設計,使節約用水在人們的日常生活中就可以實現,而且讓節水成為一種常態化的行為,人人都可以為節水做出最簡單易行而又效果顯著的貢獻。
3.2對供水系統進行合理設計
為了實現節能節水的目的,設計人員在設計排水系統時,一定要考慮到市政管網供水壓力。目前,我國應用最廣的加壓設備就是變頻調速供水設備與管網疊壓供水設備,變頻調速控水設備核心技術是變頻技術,管網疊壓供水設備使用自用水頭來實現節水效果。在建筑給排水設計過程中,需要根據具體的情況來選擇加壓水泵,一般情況下,在高層建筑中,可以優先使用加壓系統;在低層建筑中,可以直接利用市政管網。采取以上的方式能夠有效簡化建筑供水系統,還能夠有效減少水箱面積,在設計供水系統時,需要根據建筑物的實際情況布置供水泵,避免出現水泵揚程高、能耗高與噪聲問題。
3.3充分利用市政給水管網水壓,采取分區給水
在現代的高層建筑給水系統中一般采用的都是二次加壓的給水方式。利用把管網內的水直接放水儲存水的水池中,再由水泵將水抽到水箱里面,然后再向給水系統進行供水。但是現在許多的二次加壓設計中沒有將市政管網的余壓進行很好地利用,造成了余壓反而變成了負壓,進而浪費了電能。所以在進行二次加壓設計中要將市政管網的余壓科學合理地設計進去,在供水的方式中采用以分區供水用來降低二次加壓的能耗問題,對于高層建筑中的低部的樓層可以采取直接用市政管網的給水系統進行供水。上部的樓層采用二次加壓供水,利用閥門連接上下樓層之間。如果出現市政管網發生故障時,可以將之前的常閉閥門打開,再利用水箱的加壓方式進行供水,這樣既可以起到節能的效果還可以安全地進行供水,又可以有效地利用市政管網余壓。
3.4中水利用,雨水利用
對生活產生的污水廢水,建立一個循環系統,進行處理后的中水再利用,直接運用到建筑周圍的綠化中去,或者直接運用到建筑的廁所馬桶的沖水供水系統,節約水資源;同時提高雨水收集的效率,通過有效的雨水收集、利用,為建筑的節水起到一定作用。
3.5利用第二水源
第二水源,就是再生水,是把排水經過治理后符合水質需求進而再次被使用,這里開展治理的廢水是城市廢水。現在淡水水源緊缺情況已到了高度引起的程度,在現在建筑供排水體系中廢水治理再運用體系已被人類逐漸采用。第二水源作為建筑的節能手段,能夠取代生存中除了喝的水以外的全部水源,例如澆花澆樹、沖廁沖路、洗車等,其能夠節省的水源是十分多的。第二水源措施的運用和海水淡化程序對比,經濟又實用。
四、結束語
近年來,能源危機已經成為全球化的問題。因此,如何減少能耗、提高能源利用效率成為各行各業研究的熱點。給排水作為耗能大戶是建筑行業的一個重要的分項工程,應該采取各種有效措施降低能耗。
參考文獻:
關鍵詞: 建筑給排水節水節能
1、 建筑給排水節水分析
(1)大力推廣節水設備。生活用水量是巨大的,節水器具的推廣和使用顯得極其重要,節水用具的推廣使用,對人們來說是經濟和環境的雙重獲益。在對節水型衛生器具和配水器具進行選擇時,要綜合考慮其價格及節水性能等多方面因素。例如用瓷芯節水龍頭或充氣水龍頭代替普通的水龍頭。在水壓相同的條件下,節水龍頭的節水量最大可達50%,大都分在20%~30%之間。在靜壓越高、普通水龍頭出水量越大的地方,節水龍頭節水量就越大。另外,采用延時自閉式水龍頭和光電控制式水龍頭的小便器、大便器水箱等措施也是應當積極采用的。延時自閉式的水龍頭在出水一定時間后可以自動關閉,有效避免了長時間流水現象。出水時間可根據實際在一定的范圍內調節,但也存在著不足,在出水時間固定后,很難滿足不同使用對象的不同要求,所以延時自閉式水龍頭相對適用于使用性質較單一的場所,像車站、洗手間等地方。相比之下,光電控制式水龍頭就不存在上述問題,而且不需要人工觸摸操作,可用于多種場所,但價格相對較高。像這樣在對不同性能、價格的節水器具進行選擇時,就需要設計者根據實際情況進行綜合考慮。生產節水型衛生器具及配水器材的推廣是建筑節水是一個不可忽視的方面。
(2)控制好用水點的超壓出流。我國雖然已經有對此方面的相關規定,例如現行的《建筑給水排水設計規范》中,確實對入戶支管的最大壓力及給水配件做出了一定的限制性規定,但其并未從防止超壓出流的角度考慮,只是從防止因給水配件受壓過高導致損壞的角度進行的規范,因此,對壓力的要求過于寬松,在對限制超壓出流方面沒有起到基本的作用。就此而言,我們必須根據建筑給水系統的超壓出流的實際情況對給水系統的壓力做出合理的限定。
(3)完善集中熱水循環系統。在人們生活水平日益提高的今天,集中熱水供應循環系統的應用越來越廣泛,建筑熱水循環系統的質量十分重要。在上文中提到的《建筑給排水設計規范》中規定,集中熱水循環供應系統應設熱水回水管道,并設置了相關的要求。然而,浪費現象卻仍然存在于大部分集中熱水供應系統,主要是因為在熱水裝置開啟后,無法及時地獲得滿足使用者使用溫度的水,而不得不放掉部分冷水后才正常使用。放掉的這部分冷水,就無法產生實際的利用效果,造成了浪費。像這樣的浪費現象是由設計和建設、施工及操作管理等多方造成的。因此,建筑的熱水循環系統要選擇科學合理的循環方式,盡量減少技術上的浪費。此外,循環系統對支管方式和立管方式的選擇還需要根據建筑性質、建筑標準、地區經濟條件等方面綜合考慮節水效果及工程成本的節約。
(4)有效回用建筑中水。中水主要來源于建筑生活排水。生活排水又分為生活污水和生活廢水兩方面,中水是指排出的各種生活廢水經過相應處理,達到規定的標準,可以在生活、環境、市政等各范圍內使用的非飲用水。我國的建筑排水量中,生活廢水占據很大比重,其中,住宅為69%,飯店、賓館為87%,辦公樓40%。假如將所有廢水收集處理為中水,用于城市或建筑使用水,例如道路清掃、城市綠化、車輛沖洗、建筑施工、消防等,將為城市節約相當可觀的自來水用量。中水的回收再利用對于建筑給排水節水來講,是極其重要的部分。
(5)收集利用雨水。目前雨水的利用主要就是將雨水收集,進行一定的設施和藥劑凈化處理,使其達到相應的標準。處理后的雨水可以像中水一樣,用于廁所沖洗、景觀用水、城市綠化、消防等方面。就目前的技術而言,建筑物收集雨水的過程一般為:經過輸管將屋頂雨水引入地下沉淀池,沉積的雨水再流入蓄水池,然后由水泵將其送入雜用水蓄水池,最后經過藥劑處理送入中水系統。目前,世界上不少國家都展開了對雨水處理的研究,以此減輕污水處理負擔節約水資源。
(6)合理利用真空節水技術。將真空技術用于排水沖洗上,用空氣代替部分水,用真空負壓而形成的高速汽水混合物迅速清洗潔具,既保證了衛生潔具的清洗效果,又能達到我們節約用水的目的。一套完整的真空排水系統包括很多,從經濟方面來考慮,可能不適于小型家用,但在大型教育、辦公樓中使用,其節水率可達70%,經濟、環境效益均十分可觀。
2、建筑給排水節能
(1)充分利用市政給水網的可用水頭H0。高層建筑中,城市給水管網的水壓往往難以滿足其所需的供水要求。然而,部分工程設計直接將管網進水引入建筑蓄水池中,白白損失了H0。更有甚者,由于蓄水池在地下,將水直接引入蓄水池,把H0全部轉化為了負壓,這樣全部由蓄水池及水泵加壓供水,明顯造成了浪費,十分的不經濟合理。
(2)分開設置生活給水系統和消防給水系統。在高層建筑的給水設計中,應當把生活給水系統和消防給水系統分開設置。按相關規定,生活給水系統依靜水壓強在3000KPa-4000KPa分區為宜,而消防給水系統標準則不同,其靜水壓強要求要高于生活給水系統。根據兩種給水系統對水壓的不同要求,分開設置生活給水系統與消防給水系統,不僅有利于使用,具有安全保障,更能有效地節約能源。
(3)合理地選用變頻水泵。供水系統中最不利情況計算會引起水量、電能等浪費現象,變頻水泵的利用可以有效地解決這些問題。在能源日益短缺的現代化社會,變頻水泵的應用有著廣闊的前景。在熱水供應循環系統中,伴隨著水泵自動控制技術以及各式檢測儀表和新型感溫材料的相繼出現與利用,循環水泵的自動運行可以采用變流量變揚程的自動控制系統。假如在配水龍頭處安裝水流指示器,將信號傳遞到循環水泵的自動控制系統,依據熱水配水情況的不同命令水泵隨機改變其運行參數,以節省電耗。采用變頻調試裝置后,相比于一般供水設備可以節電10%-40%。