现代节水灌溉技术

现代节水灌溉技术

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www.cqagri.gov.cn [2002-05-23] ·来源：科技日报


●“十五”期间，科技部首次将“现代节水农业技术体系及新产品”列入国家“863”计划重大专项


●我国灌溉水利用率约为43％，单方水粮食生产率1．0公斤左右；发达国家灌溉水利用率约为70~80％，单方水粮食生产率2．0公斤以上


●发展方向：激光控制平地、水平畦田灌溉技术、地下滴灌、“3 S”技术应用、生物节水技术、土壤墒情自动监测、低耗能大型自动喷灌机□国家节水灌溉北京工程技术研究中心杨继富


一、节水灌溉是解决我国农业和水资源短缺的根本性措施


水是一切生命过程中不可替代的基本要素，水资源是国民经济和社会发展的重要基础资源。我国是世界上13个贫水国之一，人均水资源占有量2300立方米，只有世界人均水平的1／4，居世界第109位。而且时空分布很不均匀，南多北少，东多西少；夏秋多，冬春少；占国土面积50％以上的华北、西北、东北地区的水资源量仅占全国总量的20％左右。近年来，随着人口增加、经济发展和城市化水平的提高，水资源供需矛盾日益尖锐，农业干旱缺水和水资源短缺已成为我国经济和社会发展的重要制约因素，而且加剧了生态环境的恶化。


按现状用水量统计，全国中等干旱年缺水358亿立方米，其中农业灌溉缺水300亿立方米。20世纪90年代以来，我国农业年均受旱面积达2000万公顷以上，全国660多个城市中有一半以上发生水危机，北方河流断流的问题日益突出，缺水已从北方蔓延到南方的许多地区。由于地表水资源不足导致地下水超采，全国区域性地下水降落漏斗面积已达8．2万平方公里。


发达国家的农业用水比重一般为总用水量的50％左右。目前，我国农业用水比重已从1980年的88％下降到目前的70％左右，今后还会继续下降，农业干旱缺水的局面不可逆转。北方地区水资源开发利用程度已经很高，开源的潜力不大。南方还有一些开发潜力，但主要集中在西南地区。


我国农业灌溉用水量大，灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43％，单方水粮食生产率只有1．0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2．0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和深远的历史意义。


二、节水灌溉技术体系1．节水灌溉的涵义


“节水”一词通俗易懂，更确切的提法应当是“高效用水”。“节水灌溉”的真正涵义是，在充分利用降水和土壤水的前提下高效利用灌溉用水，最大限度地满足作物需水，以获取农业生产的最佳经济效益、社会效益、生态环境效益。


有一些概念常被混淆使用，如“农业节水”与“节水农业”。“农业节水”与节水灌溉的涵义类似，但其节水的范围更广、更深，包括生物节水、农艺节水和旱作农业节水等。它是以水为核心，研究如何高效利用农业水资源，保障农业可持续发展。农业节水的最终目标是建设节水高效农业。“节水农业”类似“节水型农业”，是指农业的一种类型，重点研究如何按照节水的要求规划、建设和管理农业。两种提法的研究内容和重点不同，适用的场合不同，不能混淆或相互代替。


2．节水灌溉技术体系


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。其中节水灌溉工程技术是该技术体系的核心，已相对成熟并得到普及，其它技术相对薄弱，急需加强研究开发和推广应用。


（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。


渠道防渗技术：采用混凝土护面、浆砌石衬砌、塑料薄膜等多种方法进行防渗处理，与土渠相比，渠道防渗可减少渗漏损失60％~90％，并加快了输水速度。


管道输水技术：用塑料或混凝土等管道输水代替土渠输水，可大大减少输水过程中的渗漏和蒸发损失，输配水的利用率可达到95％。另外还能有效提高输水速度，减少渠道占地。低压管道输水技术在我国北方井灌区已经普及，但大型自流灌区尚处