我国喷灌技术区域发展模式研究

摘 要：通过回顾我国喷灌技术的发展历程，探讨了喷灌技术在我国节水灌溉领域中的地位和作用，分析了五种主要喷灌技术的区域适宜性特点，归纳概括了我国七个典型区域喷灌技术应用模式，对比分析了各种模式的特点、节水增产（增效）综合效果、适用范围和应用实例，提出了加强我国喷灌技术发展的建议，以期为我国喷灌事业的发展提供借鉴和参考。

关键词：喷灌；节水；区域；模式

水资源作为人类赖以生存的重要资源，是保持生态平衡与社会发展的关键要素，水资源短缺已成为当今社会亟待解决的问题。我国是世界上十七个水资源最贫缺的国家之一，人居水资源占有量约为2100m3，仅为世界平均水平的28%，水资源的时空不均匀严重制约了社会经济发展。我国是一个农业大国，2010年农业用水量占全国总用水量的61.8%，而农业用水的90%为灌溉用水。然而国内灌溉技术水平较为低下，大部分地区仍采用传统地表漫灌为主要灌溉方式，造成大量水资源的浪费。喷灌作为一种现代化的高效节水灌溉技术，将其合理的推广和应用已成为解决我国农业用水紧张的必要手段，也是在今后一段时期我国重点发展的节水技术之一。因此文章拟总结我国喷灌发展历程，分析喷灌技术的区域适应性特点，找出当前存在的问题，并在分析五种主要喷灌技术的区域适宜性特点基础上，以我国七个典型区域喷灌技术应用、投资和管理模式为例，对比分析了各种模式的特点、节水增产（增效）综合效果、适用范围和应用实例，以期为我国喷灌事业的发展提供借鉴和参考。

1 我国喷灌技术的发展历程

喷灌作为一种先进的节水灌溉技术，与地面灌溉相比，具有灌水均匀度高、灌水时间和灌水量可以高度控制、对土壤和作物扰动小、淋盐周期短、脱盐效果好、操作管理简单、减少土地平整工作量等优势[1]。从最早的引进仿制到研究创新，我国的喷灌技术经历了起步初始、快速发展、回落徘徊和稳定发展等四个阶段，在水资源短缺和农业发展新形势下，我国喷灌技术又迎来了发展新契机。

20世纪70年代以来，我国主要从欧美引进先进的喷灌技术和设备，使我国喷灌技术有了突飞猛进的发展。到20世纪70年代末80年代初，我国已初步形成了多种类配套齐全的喷灌机组，如喷头、喷灌泵、喷灌管及移动式、半固定式等喷管机组，全国约有500多家生产厂生产喷灌设备，为喷灌技术在我国发展提供了物质保障[2，3]。20世纪80年代最主要的摇臂式喷头有PY1系列、PY2系列和PYS系列喷头。20世纪90年代以来，以ZY系列金属摇臂式喷头为主，共有ZY1和ZY2两种型号[4]。通过引进、消化、吸收国外先进技术和制造经验，我国建立了一批独资、合资喷灌设备生产企业。如：太原市丰泉喷灌设备厂有限公司、华泰保尔灌溉设备工程有限公司、丹东市渤海灌溉设备有限公司等。喷灌产品设备的水平有了很大提高，在进行节水灌溉工程的规划设计及施工安装，开发研制节水灌溉设备新产品及新机具，开展节水灌溉科研项目攻关等诸方面均具有一定的实力[5]。2010年6月由内蒙古赤峰市阿旗天山农牧业机械有限责任公司投资5000万元建设的喷灌设备生产基地正式建成投产，成为我国生产规模最大的喷灌设备基地，该基地每年可生产300套大型喷灌设备[6]。

为了规范喷灌技术与工程的快速发展，自1986年我国第一部喷灌国家标准《喷灌工程技术规范》（GBJ85-85）以来，至今已与喷灌技术相关的技术标准36部，其中国家标准12部，行业标准24部，涉及水利、农业、机械等。此外，部分地方省市为加强喷灌工程管理水平，根据当地的实践经验，出台了一系列喷灌技术操作规程与管理办法。如20世纪80年代上海市出台“喷灌站检查评分标准”，河南省出台“喷灌管理8条标准”；2000年黑龙江国营农场总局制定的“黑龙江垦区喷灌机及喷灌井管理办法”，2008年内蒙古自治区多伦县制定的“喷灌工程技术管理规程”等。

2 喷灌技术的主要类型

2.1 半固定管道式喷灌

半固定式管道喷灌亩均投资相对较低，包括水源工程在内每米投资600元左右。目前，半固定管道式喷灌采用的有地面移动铝管以及地面移动涂塑软管两种形式，以采用涂塑软管较为经济。半固定管道式喷灌需要人工移动地面管道更换轮灌组，人工投入相对于其他喷灌类型较高。基于半固定管道式喷灌的上述特点，这种喷灌模式多用于大田粮食作物的种植，如北京市房山区和顺义区、河北省平原地区等多是采用半固定管道式喷灌灌溉小麦、玉米等作物。

2.2 固定管道式喷灌

固定管道式喷灌亩投资较半固定式高，亩投资在700～800元左右。由于无需移动支管和喷头，使用过程中工作强度大大降低，固定管道式喷灌的管理也相对简单。但由于地面竖管及喷头的存在一定程度上影响耕作，故该种喷灌模式多用于经济作物如多年生果木的灌溉。北京市郊区、浙江省和福建省等地区均采用固定管道式喷灌种植水果、蔬菜和茶叶等经济作物，在一些经济发达地区，例如广东、上海等地，采用固定管道式喷灌系统来灌溉园林草坪和高尔夫球场等。

2.3 移动管道式喷灌

移动管道式喷灌系统与固定管道式喷灌系统的区别在于水泵及动力可沿着水源移动，干管、支管均铺设在地表，干管、支管、竖管及喷头均可移动。移动管道喷灌目前应用较少，由于其比半固定管道式喷灌劳动强度还要大，其技术经济性能相比其他喷灌形式优势不明显，在目前农村劳动力逐渐减少的大环境下应用越来越少已成必然。

2.4 移动机组式喷灌

移动机组式喷灌系统，即在田间除水源（塘、井或渠道）固定外，其余用于喷灌的水泵、动力、管道及喷头，都是移动的。轻小型移动式喷灌机组是我国特有的一种喷灌机型，轻小型喷灌机组投资低，便于移动，机动灵活，对地形地块的适应能力强。轻小型机组适用于小面积范围的灌溉，管理上同样需要使用较多的人工，但由于其机动灵活性强且适用于一家一户的管理模式，在我国当前土地政策大环境下具有较强的生命力，该种喷灌模式比较适合用于抗旱或山区等地块零散的地区。