灌溉农业范文

时间:2023-10-04 17:17:26

灌溉农业

灌溉农业篇1

总的来看,我国的淡水资源总量较为充足,占到世界总量的6%。但受到我国人口基数过大的制约,人居水资源占有量仅为世界平均水平的四分之一,处于世界落后位置。在我国的总用水量中,农业灌溉用水占到其中的三分之二,农业发展受到水资源情况的影响极大。

但是,我国水资源缺乏的状况日益严重,这非常不利于农业的进一步发展。并且,在农业灌溉用水中还不乏较为严重的浪费现象。为了缓解农业灌溉用水的紧张情况,要加大农业灌溉用水的管理,进行合理定价,进行灌溉设备的升级,以促进我国农业的进一步发展。

2 广西百色市田阳县农业灌溉的具体实践

2.1 广西百色市田阳县的地理概况

广西百色市田阳县地处广西西部,右江河谷中部。其地形较为复杂,包括山区、河谷及平原,其中南部、北部分别为石质和土质的山地,中央地区为右江河谷平原,总面积为2394平方公里。

截至目前,田阳县下辖10个乡镇,人口达到35万。就农业发展情况来看,田阳县的耕地总面积为七十余万亩。由于田阳县地处右江河谷中部,使该地的气候温暖湿润,属于典型的亚热带季风性气候。特别是田阳县的右江河谷地区,素来是广西著名的高温地区之一,全年均温达到了22℃,年降雨量达到1100毫米。就该地区的气候情况来看。热量完全满足了一年三熟的要求,降水量充足,且水利设施完善,非常适合农作物的生长。多年以来,田阳县的农业为该县的经济发展做出了巨大的贡献,使得田阳成为广西地区著名的瓜果蔬菜生产基地。

2.2 河谷平原乡镇的农业灌溉

河谷平原乡镇处于田阳县的中部,由于地形相对平缓,加之河谷地区土壤较为肥沃,使得该区域成为整个田阳县的主要农田集中地区。根据相关部门的统计数据,右江大型灌区的灌溉面积达到九万余亩,其灌区受益的范围涵盖头塘、田州、百育等三个乡镇,受益的人口达到八万余人。

在党和政府的大力领导和支持下,右江大型灌区的水利设施建设投资不断增加,截至目前,建设的主干水渠已长达五十多公里,经过改造后的水利设施在水资源利用率和灌溉效率上效果显著,为农作物的生产提供了充足的水源保证,极大的促及了当地农民收入的增加和生活水平的提升。

河谷平原乡镇的主要农作物为蔬菜,多年以来,由于产量充足,该地已经成为“南菜北运”的蔬菜生产基地之一。该地凭借着良好的气候条件,开展多种模式的种植方式,其中最为代表性的为“稻-菜-菜”种植方式,即一年中种植一季稻谷、一季蔬菜和一季蔬菜。这种种植模式确保了该地蔬菜产量的持续平稳。

2.3 山区乡镇的农业灌溉

田阳县的山区乡镇由于地形的限制,其农业灌溉方式与中央河谷平原地区有所差别,大体来看有三种灌溉方法,下面分别概述:(1)水柜灌溉:水柜指的是在那些雨后容易积水的地区经过开挖、修葺、铺垫制成的储水设施。水柜一般会依傍地头建设,其根据具体需要大小不等,容积从10立方米至3000多立方米。雨后,水柜会积蓄大量的雨水,这些蓄水就会用于山地上的作物灌溉。(2)抽山沟水、或山塘水灌溉:该方法一般使用抽水机、机井等设备对山沟、山塘中的水进行抽取,用以灌溉。(3)引山泉水灌溉:由于山地地形土地较为贫瘠,并且如果进行耕地开垦时,也很容易造成水土流失,所以山区农业一般为水果种植。使用山泉灌溉果树不仅省去了灌溉设备的修建,降低了建设成本,并且有利于水果的生长。

3 农业灌溉中的问题

3.1 农业灌溉用水浪费严重

由于我国农业灌溉技术水平相对较低,导致农业灌溉用水浪费情况较为严重。水资源浪费一方面给农户生产增加了许多不必要的支出,另一方面也使得我国水资源缺乏的情况进一步加剧。总之,农业灌溉用水浪费对农业发展造成了较大的制约,相关部门需要提起重视,提升农业灌溉技术,加强管理。

3.2 农业灌溉设备过于老旧

我国农业灌溉技术水平的一个具体表现就是农业灌溉设备过于老旧,许多灌溉设备仍然停留在上世纪六七十年代的水平,这些老旧的设备不仅工作效率低,并且浪费严重,非常不利于农业灌溉。此外,由于乡镇地区缺乏资金,许多灌溉设备缺乏必要的保养和管理,导致一些设备直接损坏瘫痪。

3.3 农业灌溉用水价格不合理

由于我国的特殊国情,导致农业灌溉用水的价格仍然沿用过于的政府定价。由于灌溉用水的价格相对低廉,甚至有些地区灌溉用水基本免费,导致许多农民根本没有灌溉用水的商品意识,造成过度用水情况的出现。

然而,我国农业的生产效率仍然较低,产量相对不高,一旦灌溉用水价格骤然增加,很可能对农民的收入造成较大的冲击,不利于农民生产积极性的提升,最终导致我国农业产量的降低。

4 相关建议

4.1 推行农业生产的集约化

由于历史因素的影响,我国目前的农业生产仍然以个体生产、分散式生产为主,这种情况难以适应现代工业集成化、规模化的发展方向。为了使农业发展步入集约化生产的步伐,相关部门需要进一步进行土地的改革。同时,要大力推进农业灌溉高效化、规范化的发展,使农业灌溉也纳入工业化生产方式之中。为了实现这一目标,需要各级政府的通力合作,更需要国家相关法规政策的制定。

4.2 运用多种手段划分水资源的归属权

要实现水资源归属权的合理划分,首先要明确水资源使用的责任人和受益人,从而划分清楚水资源的产权。这不仅需要国家中央水行政部门对水资源的管理配置,更需要引入市场机制,把水资源商品化,在市场中划分水资源的所属关系,允许水资源个人之间的交易,通过市场实现水资源的配置,最终实现农业灌溉用水使用效率的提升。

4.3 允许农民参与农业灌溉用水的管理

农业生产的最重要主体仍然是农户,为了改善我国的农业灌溉用水状况,相关部门应该进一步放宽政策,允许农民参与到农业灌溉用水管理之中,提升农民进行农业生产的积极性。这样一方面可以缓解政府和农户之间的矛盾,另一方面还可以凭借农民丰富的生产经验,实现水资源优化配置和优化管理。

5 结束语

灌溉农业篇2

【关键词】农田水利,灌溉,节水,措施

中图分类号:S607文献标识码: A 文章编号:

一.前言

随着人口的增长、城镇化和经济社会的快速发展,我国用水矛盾日益尖锐,缺水问题更加突出。而农业作为我国的用水大户,用水量约占水资源总量的65%,农业用水浪费十分严重。节水农业是指充分利用地下水资源,从而提高灌溉水的利用率和利用效率,达到高效益产出目的的农业技术措施。农业节水技术的合理利用,会提高地下水资源的利用率、显著提高农作物的产量,达到农业经济的持续稳定发展的效果。

二.农业节水的必要性

1.我国是世界上人口最多、粮食消耗量最大的国家,又是世界上人均水资源量最贫乏的国家之一,人均占有水资源量仅为世界平均水平的l/4。随着人口的增长、城镇化和经济社会的快速发展,我国用水矛盾日益尖锐,缺水问题更加突出。而农业作为我国的用水大户,农业用水浪费十分严重,主要表现在:灌溉水利用系数低;自然降水利用率低;初步改造的节水灌溉工程面积仅占全国灌溉面积的30%;因此,发展节水农业势在必行。

2.发展节水灌溉,对生态环境的保护和建设具有十分重要的意义。我国生态环境建设是一项长期艰巨的任务,用节约农业用水量支持生态环境建设用水,从源头节水,严格控制上游用水,减少灌溉用水量,有利于遏制地下水进一步超采和减少地质灾害。同时,可以缓解下游用水紧张矛盾,遏制下游生态环境恶化趋势,为逐步恢复和保护生态提供支持。

三.国内外农业节水技术的发展动态

节水灌溉技术是当前世界各国在农业灌溉技术发展方面的焦点。在节水灌溉技术的发展历程上,国外以微灌中的渗灌出现得最早。在1860年,德国首次利用了排水瓦管进行地下渗灌实验,实验结果表明:地下渗灌可使种植在贫瘠土壤上的作物在产量上增加倍余。1920年,在水的出流方面实现了一次的突破,并且成功研制出了一种带有微孔的陶瓷管。而这种带有微孔的陶瓷管能够使水流沿着管道从孔眼输送到土壤。在1923年,苏联和法国同时也进行了管道灌溉研究实验。而荷兰与英国则应用管道灌溉技术灌溉温室花卉与蔬菜。二战后,随着塑料工业的迅速发展,出现了各种塑料灌溉管道。由于塑料灌溉管道易于穿孔,且连接方便、价格低廉,使节水灌溉系统在管道输配水技术方面实现了第二次较大的突破。基本形成今天节水灌溉的技术体系。20世纪50年代中后期,以色列研制成功了长流道管式滴头,使在滴灌技术的输配水发展中迈出了至关重要的一步。自20世纪70年代以后,世界很多国家对节水滴灌技术的重视程度日益提升。使节水滴灌技术在世界范围内获得了广泛的应用。

四.农业节水灌溉技术发展现状

1. 喷灌技术

喷灌是利用专门的设备(动力设备、水泵、管道等)将水加压后通过喷头分散成细小的水滴.均匀的喷洒在田间进行灌溉的一种灌溉方式。和传统的灌溉方式相比,喷灌可以节水30%――50%,并且灌溉均匀度高,节省劳力50%。推广先进的喷灌技术,使农业灌溉喷灌化,是节水的霞要措施之一。我国70年代开始发展喷灌技术;80年代喷灌面积达60万左右;90年代全国约已形成喷灌面积80万ha,取得了比较显著的节水、增产效益;当前我困灌溉设备生产已具备了一定的规模。按性能、可靠性等方面与发达国家还有相当差距。

2. 低压管道输水灌溉技术

低压管道输水灌溉技术是利用塑料或混凝土等低压输水管道代替输水土渠将水直接送到田间灌溉作物,以减少水在输送过程中的渗漏和蒸发损失的技术措施。低压管道输水灌溉系统有移动式、固定式和半同定式王种.常用材料有PVC管、水泥沙管、现浇混凝土管等。其优点是:输水快,灌水及时,管道输水利用率可达95%――97%;节能增产,省时省上省地;投资少见效快,管理方便便于推广。缺点是维修不太方便。

3. 渗灌技术

渗灌技术是当代国际上最先进。最有发展前途的农业节水灌溉技术,它是利用埋设在地下的透水管道,将灌溉水直接的送入作物根层土壤的一种灌水方法。喷灌、滴灌等地表灌溉造成的地表蒸发和水土流失等现象在此技术中不会发生,渗灌技术还能使土壤疏松、土壤肥力提高、地表温度增加.促进作物生长,提高作物产量,因此成为近年来国内外普遍发展推广的商效节水灌溉技术。

4. 储水灌溉 技术

土壤属多孔介质在0~100cm的土层中,由于耕作施肥等农事活动土壤孔隙一般变化在40~50%之间,也就是整个土体差不多有一半是孔隙,而这样大的孔隙除容纳必要的空气外,主要是承纳作物赖以生存的水分即土壤水。储水灌溉的原理就是利用土体内的孔隙储存一定量的水分,尤其是增加深层土体内的容水量,这样可使根系下扎,较多的利用深层土壤水。在储水灌溉条件下即使表层土壤处于干燥状态下,作物并不受旱从而减少棵间土壤蒸发量。储水灌溉可在用水不紧张的季节向休间地内灌水,把水存储于深层土体内,供作物生长期使用,减少了生长期灌水次数,并大大缓解了用水高峰期的矛盾。

五.农业节水灌溉技术对策

1. 提高节水灌溉认识

农业灌溉用水必须走节水型的发展道路。在生活用水和工农业用水方面,必须加强水危机的宣传工作,推动全国人民养成节约用水和循环用水的习惯,充分利用杂志、简报、广播、电视、报纸、宣传标语、移动宣传车、网络等,整改以往漫溉、喷灌等粗放型用水方式,转向集约型节水灌溉方式改变。采用科学灌溉设备并实施扶持政策;大力鼓励和提倡节水行为,提高人们节水意识。大力推广节水农业技术,在作物栽培上,主要针对农作物生长的特点,推广节水,营造一个较好的节水灌溉技术发展环境

2. 节水灌溉符合农村实际

为了进一步推动节水灌溉持续、健康、有序地向前发展,把科学规划摆在位,本着“因地制宜、分期开发、注重实效、突出重点”的原则,从全局和长远着眼,严格管理、慎重决策,以保证节水灌溉建设的合理推进。节水灌溉技术发展不仅是技术问题、工程问题,还是经济问题和社会问题。节水灌溉技术只有使农民从中得到实惠,才能能得到广大农民的真正拥护,才得意持续快速地发展。按照地面水灌溉区、山丘区和井灌区进行节水灌溉技术改造,结合各个地区经济条件确定重点发展及管理模式。

3. 灌溉系统多功能化

农业节水灌溉的发展是以资源合理配置、水分高效利用为宗旨,实现最大限度提高设施的利用和产出效率的目的。因此,多方位服务的功能必须应用于灌溉系统中。目前应解决的问题是:进行微灌条件下水、肥、药高效利用技术研究,包括精量注肥技术及设备、水动精量注肥器、精密低成本文丘里流量计等;研制在微灌系统中具有最小结晶度的液体肥料, 针对不同作物、不同蔬菜和不同果树研制相应的专用液体肥料以最优产量和品质及防止地下水污染为目标的高效利用技术研究等,都是我们今后发展微灌事业要重点加以研究和解决的。

六.结束语

节水农业技术体系是以农业节水为中心,具有很强综合性的体系,其实质是解决农作物需水和农业用水等一些实际问题,提高了水的利用率,实现了农作物高产高效。通过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。我们应大力宣传发展节水灌溉技术,形成一个较好的节水灌溉技术发展的社会环境。

参考文献:

[1] 孟小涛,王春生.浅析农业水利灌溉模式与节水技术措施[J].中国西部科技,2009.6.

[2] 金桂国.农业节水灌溉现状与发展对策探讨[J].黑龙江科技信息,2010.9.

[3] 郭东辉.浅析农业水利灌溉中的节水有效措施.现代园艺,2012年08期.

灌溉农业篇3

我国旱区的灌溉水源主要是河川径流和地下水,部分地区靠高山积雪融化后汇集而成的河流。也有少部分地区有地下潜流可资利用,如吐鲁番、哈密一带的坎儿井。

我国旱区的特点是降雨量少和水源不足,扩大灌溉面积和增加灌溉量有极大困难。有些地区的地貌多样,地形复杂,水土流失严重,难以发展灌溉。水的问题使我国北方旱区的农业生产潜力开发得很不够,要开发我国旱区农业的潜力,突出的问题是水。在水源不足的情况下,必须注意节水灌溉和发展径流农业(雨养农业)以提高灌溉水和自然降水的利用率。

一、节水灌溉

1985年我国有灌溉面积7.4亿亩,占16亿亩耕地中的45%。目前所采用的灌溉技术主要是地面灌溉,,占灌溉面积99%。还有少数喷灌、微灌(以滴灌为主,雾灌、微喷灌极少)和地下灌溉。喷灌面积占灌溉面积的0.94%,微灌面积仅占灌溉面积的0.03%.

节水灌溉中的最大问题,是地面灌溉灌水技术粗放,盲目追求单位面积高产,频繁浇水和超定额灌溉。其中除了局部地区引起土壤次生盐渍化、涝害以外,多数地区的严重问题是大大地耗费了有限的水资源,而且得不偿失,贻害后代。在北方旱区,河水资源本来不足,由于浪费严重,广大地区的河流早已干涸。更值得注意的是,由于该地区地表径流资源缺乏,因此,地下水资源储备非常珍贵,但因对地下水的大量超采利用,地下水位已大幅度下降。

由于工农业和人口的发展,不得不过量汲取贮备水,在这种前提下,节水更为重要。为了在节水方面做出努力,减少掠取水资源,节水灌溉势在必行。特别是在我国北方旱区,结合当前实际情况,采取逐步改善的办法,节水灌溉可以从改进地面灌溉的灌水技术和大力推广节水灌溉的灌水新技术两方面入手。

(一)改进地面灌溉的灌水技术

小畦灌溉、短沟灌溉、细流沟灌和稻田湿润灌溉,是节水灌溉的有效措施。目前畦灌的问题是畦面不平,畦太长、过宽,畦首放水量过大,放水时间过长,畦埂矮而松,畦灌时串水漫灌,灌水不均匀,致使灌水定额过大。一般长畦(50-80米)的灌水定额为每亩50-70立方米,短畦(10-15米)为每亩30-40立方米,但目前,多实行粗放的畦灌,致使灌水定额超过每亩100立方米,引起深层渗漏,浪费极大。因此,宜采用小畦灌溉。

灌溉农业篇4

xx县目前灌溉面积xx万亩,当前在灌溉棉花三水和复播玉米二水。今年棉花xx万亩、复播作物xx万亩,今天为止棉花三水已灌xx万亩、玉米二水已灌xx万亩,根据目前大河来水量xx月xx日才能灌完,复播玉米三水结合冬小麦播前水,实施一水两用。2020年度冬小麦播种计划xx万亩,为了保证按时完成冬小麦播种任务,在10月10日之前务必于完成播前水灌溉,11月20日之前完成小麦冬灌,11月11日至12月日停水之前灌溉xx万亩白地冬灌,剩余白地明年2月取水截止到2020年3月10日灌溉。为了保证粮食安全3月11日全线统一开始灌溉冬小麦灌溉。为做好农业灌溉工作,要做到以下要求:

1、严格落实定额灌溉,各乡镇水管所做好配水计划,坚决按计划配水。

2、严格落实专人专用,水管工作有专人负责,水管人员和协会人员组织灌水队伍,指导检查田间灌溉管理,坚决落实一亩一畦和定额灌溉灌溉措施。

3、各乡镇合理调配使用地表水和地下水,根据种植结构统筹考虑统一灌水,预防水在渠系繁复渗漏。

4、做好一水两用,提高灌溉水利用率。目前,我县冬小麦播前水定额为100m3,小麦冬灌和三次水每次定额80m3,白地灌水定额为120m3。

5、各乡镇要配合协调高效节水项目区种植结构统一,为项目正常运行提供保障措施。

6、各乡镇要指导实施已建高效节水项目区正常运行,作物播种期间,按高效节水要求铺滴灌带,有效发挥国家项目资金。加强高效节水设备养护管理,预防设备繁复损坏。

灌溉农业篇5

关键词 节水 灌溉技术

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。是否节约灌溉用水,用水是否高效是以单位作物产量总耗水量(从水源算起直到田间)多少来衡量,或者,以单位耗水量所取得的产值多少来衡量。现在我国采用过的和正在研究或推广使用的节水灌溉技术有数十种之多。各种技术都各有利弊,各有不同的适用条件。节水灌溉技术大致可分为灌水方法、输水方法、灌溉制度和田间辅助措施等四大类别。

1 灌水方法

灌水方法即田间配水方法,就是如何将已送到田头的灌溉水均匀地分布到作物根系活动层中去。按灌溉水是通过何种途径进入根系活动层,灌水方法可分为地面灌溉、喷灌、微灌和地下灌溉。

1.1 地面灌溉 水是从地表面进入田间并借重力和毛细管作用浸润土壤,所以称为重力灌水法。 地面灌溉是古老的传统的灌水方法,一般说来它是作为比较是否节水的基点。但是地面灌溉技术也在不断发展不断完善,所以最近也有许多比传统地面灌溉技术更节水的方法。 1.3 微灌 利用微灌设备组成微灌系统,将有压力的水输送到田间,通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种灌水技术。主要特点是灌溉时只浸润作物周围的土壤,远离作物根部的行间或棵间的土壤保持干燥,一般灌溉流量都比全面灌溉小得多,因此又称为微量灌溉,简称微灌,其中包括渗灌、滴灌、微喷灌、涌灌和膜上灌等。主要优点是:灌水均匀,节约能量,灌水流量小,对土壤和地形的适应力强,能提高作物的产量,增加耐盐能力;便于主动控制,明显节约劳力。比较适合于灌溉宽行作物、果树、葡萄、瓜果等[1]。

灌溉农业篇6

农业灌溉渠道是人类基于农业的发展,为了调水配水而修建的人工设施[1]。近年来,随着城市的不断扩张,越来越多的灌溉渠道开始穿过城镇,这就使得传统灌溉渠道所要承受的污染更为严重,其生态环境进一步恶化、生物多样性和水体自净能力等进一步下降。然而这类灌溉渠道已成为城市特殊滨水景观的一部分,在满足城市周边农田灌溉的同时,改善渠道水质下降状况,丰富渠道景观环境,提升人居环境质量,已成为这类城市需要研究解决的新课题。笔者从发挥灌溉渠道生态功能的角度,探讨通过灌溉渠道景观设计的路径实现对其水体生态改善与修复的思路及方法。

1灌溉渠道水体修复技术与景观设计

灌溉渠道的水体,一方面受制于河流、湖泊的水质的影响,对渠道水体的修复是建立在对河流、湖泊水体保护与治理的基础上的[2];另一方面,灌溉渠道因其具有输水、蓄水和生态廊道等多重功用,这就需要在灌溉渠道景观设计时,协调它们之间的关系。灌溉渠道景观设计的总体目标是达到其农业灌溉用途和城市生态景观的有机统一。

1.1恢复灌溉渠道水生植物多样性景观体系,提高渠道自身净化能力水生植物多样性完整的自然水系,具有天然的自净能力,但灌溉渠道多数是在人工的干预下修建,生物的多样性不完整或受到了破坏,但这类多样性的生物体系既是大自然赋予水体自身净化的选择结果,也是水体生态景观设计的重要内容。在进行这类景观设计时,可通过水生植物提取丰富而合适的景观元素来组织景面和景物空间,通过植物在生理活动过程与环境间的物质交流来吸收降解污染物质,使水体的自净能力得以提升。水生植物多样性生态景观建立与恢复主要是沟渠底部沉水植被和沿岸挺水植被的建立与恢复,通过对乡土植物种类的筛选和应用,并依靠改善植物生长条件及人工移植栽培,营造适宜的湿生、水生植物生长环境[3]。在具体这类项目的设计中,在不影响渠道输水配水功能的前提下,可以在宽度或水深适宜的土质渠道进行水生植被体系的恢复,以提高渠道水体的自净能力,净化水质。

1.2水体修复技术工程与水体景观的有机统一

1.2.1加气阶工程与跌水景观。灌溉渠道的平面形式多是以带状形式分布,在有一定自然落差的沟渠部位,可人工设置加气阶,即人工设置多级落差,如滚水坝或橡胶坝[4]。通过在适当的位置设置滚水坝或橡胶坝的形式,使渠道水体形成多级人工落差,水在流经下落过程中,一方面可以使水体的复氧能力得以增强,另一方也形成比较自然的跌水景观。

1.2.2河道曝气技术与泉涌、喷泉景观。河道曝气技术是根据水体受到污染后缺氧的特点,人工向水体中连续或间歇式充入空气(或纯氧),加速水体复氧过程,以提高水体的溶解氧水平,恢复和增强水体中好氧微生物的活力,使水体的污染物得以净化,从而改善渠系水质。这种曝气技术投资少、见效快,在我国河流(湖泊)、渠系污染的综合治理中具有广阔的应用前景[5],其所形成水面特征类似于自然水体的泉涌景观或人工水体喷泉景观。在具体项目设计中,这两者结合,并通过有效的景观化处理,也就形成了灌溉渠道独特的泉涌或喷泉景观。

1.2.3沸石处理工程与水体散置石景观。沸石是一种天然而廉价的多孔性非金属矿物质,其比表面积大、吸附能力强,对污水中的N和P有较好的去除效果[6]。在景观设计中,可以将沸石置于渠道的较窄处或是桥梁下方的水中,尽量增加沟渠内水流与它的接触面积,并通过在狭长型渠道中适当距离地均匀或非均匀排布,一方面能使水体在流动中得到反复净化,以进一步改善水质,另一方面也成为水体中自然的散置石景观。散置石景观空间及其环境又为某些种类的水生动植物提供了良好的栖息环境,丰富了渠道的水生态系统,也使景观形态更为多样化。

2生态型渠道空间构建技术与景观设计

2.1修复马蹄型湿地,重塑渠道的弯曲度与景深和藏景沟渠中的马蹄型湿地及其蜿蜒性为沟渠生态的生物多样性提供了条件,使其可以拥有更复杂的动植物群落。然而,渠道蜿蜒性的增加会对输水时间和输水流量造成影响。设计可根据具体空间特征,留大湾而限小湾,以避免弯道过多而影响水流。这种马蹄型湿地湾在景观上能增加景深,能形成藏景和幽静的景观空间,便于城市居民赏景与休闲。

2.2渠道断面形式多样化与景面的多样性灌区沟渠断面形式主要有:U形断面、梯形断面、矩形断面、复式断面等[3],根据渠道不同渠段的具体情况,可采用多种不同的断面形式,在增加渠道空间形态的多样性的同时,也能增加水体流经这些断面时流态的多样性,这种多样性能提高水体在流动中的复氧能力与自身修复能力。这些渠道断面形式多样化,同时也是水体流经过程中,在景观上难得的多样性水景景面。

2.3修复浅滩和深潭工程与多样化水体景观形态通过对浅滩和深潭的修复,可极大增加渠床的比表面积,形成水体中的不同流速和生境,丰富沟渠生物多样性,从而使水体的自净能力得以增强[3]。在景观设计上,位于水流较缓慢的渠段,浅滩和深潭可以通过挖掘和垫高的方式来表现;而对于水流湍急的渠段,可采用置石和浮石带的方式来表现。置石是在渠床经排列后埋入直径大小在0.8~1.0m的砾石,以形成浅滩和深沟。浮石带是将既能抵抗洪水袭击又可兼作鱼巢的钢筋混凝土框架与置石结合起来的一种方法。水体具有因势随形的特性,通过这类修复浅滩和深潭工程与水流的结合,能形成丰富多样的水体景观形态。多样化的水体景观形态又为各类水生动植物提供更多栖身之所和生长环境,使水体生态系统更为丰富。

3生态护坡技术与景观设计

3.1打木桩护岸技术与木桩驳岸景观在驳岸的入水区域交叉打入木桩,用钢丝固定,并用竹排绕行用以挡土(图1)。待水生植物长成以后,便可将土壤固定,而木桩和竹排腐烂以后又不会造成环境污染。该技术既硬化了驳岸,满足了渠道引水的功能需求,同时又保留了生态景观模式,即采用水生植物生态自净的方式净化水体,改善了渠道内水质。

3.2石笼枝桠床护岸工程与水生生物栖息环境景观利用废弃的植物材料的枝干,编织成枝桠床,并结合石笼工艺,布置于渠岸[7]。枝桠床柔韧性较好,可以随着地形的变动而变化,对各种地形都具有很好的适应性,可以使渠岸得到长久的覆盖和固定。此外,由于使用的是天然材料,枝桠床对环境不会造成任何污染,其多孔构造又为小型水生生物创造了栖息环境。这种水生生物栖息环境景观也是自然水体景观中难得的景观类型。#p#分页标题#e#

3.3植生型防渗砌块工程与水生动植物、微生物复合的生物系统景观植生型防渗砌块技术由不透水的混凝土块体和供水生植物生长的“井”形无砂混凝土框格组成(图2)。对渠道进行防渗衬砌,通过砌块之间的凸块和凹槽的联结紧密地排列于渠底和边坡,可以有效地防止渗漏;向网格形无砂混凝土框格中填土,种植适宜的水生植物,框格和植物都利于防止土壤的过度冲刷,而水生植物的生长又为其他微型生物提供了生长环境,进而形成水生动植物、微生物复合的生物系统,还可以吸收降解水体中污染物质,提高水体的自净能力[8]。

4沟渠湿地技术工程与群落景观

灌溉农业篇7

关键词:喷灌机系统 水源 动力设备 系统形式选择 效益分析

中图分类号:S274.2文献标识码:A

喷灌系统一般包括水源、动力设备、水泵、管道系统及喷头等部分。要进行灌溉,首先必须解决水源问题,据统计目前采用打井抽取地下水为喷灌水源的较多,也有采用地表水,其类型没有限制,只要在灌溉期能保证水量和质量即可;水泵是将从水加压,使水能达到喷射的要求;动力设备的功率要与水泵配套;管道系统是把经过水泵加压后的灌溉水送到田间,它必须要满足流量和压力的要求,常分成干管和支管两级;喷头是喷灌系统的专用设备、也是重要部件,其作用是把水泵加压后的集中水流分散成细小的水滴并均匀地散布在田间。

本文以《黑龙江省农垦总局红旗农场节水灌溉示范项目实施方案设计》设计参数指标来介绍半固定式喷灌系统的工程设计应用,项目区灌溉面积2700亩。

1 示范区工程概况

红旗农场位于哈尔滨市西南郊,分布在哈尔滨市的南岗、道里、平房三个行政区,隶属哈尔滨分局管辖。场部设在南岗区的王岗镇,距市区9公里。地理坐标:东经126°22′30″~126°33′45″,北纬45°34′~45°41′。土地总面积2.03万亩,其中:耕地面积1.3万亩。

此次节水灌溉示范区选择在农场的第四生产队和第五生产队。第四生产队位于哈尔滨市西南部的机场路两侧,距哈市13公里。北靠松花江,东邻哈尔滨新发乡,西邻哈尔滨新农乡,南靠榆树乡,机场路横穿境内,交通十分方便,现有耕地面积3400亩。该区地势平坦低洼,土壤属于草甸沼泽土,PH值为7.5。

地下水储量丰富,水质良好,单井出水量144立方米/小时。

第五生产队位于哈尔滨市的动力区境内,与哈尔滨市的朝阳乡接壤,紧靠哈尔滨市的平房区。京哈高速公路从境内通过。现有耕地面积2800亩。该区地形地势起伏明显,属于漫岗地。土壤为黑粘土类型,适于种植各类经济作物。地下水储量丰富,单井出水量可达到80~100立方米/小时,水质良好,适宜农田灌溉。

2 水源工程

灌溉水源分为地表水和地下水两种,该项目区灌溉水源为地下水,根据农场调查及实际运用情况,参照已成井钻孔柱状图,确定井深88米,成井后动水位埋深60米左右,出水量80~144立方米/小时,井径300毫米。需新打井14眼。经过喷灌系统设计和计算后,得知泵站的设计流量和扬程,通过压力管道输送至田间进行喷灌。

3 喷灌系统确定

3.1喷灌系统形式选择

根据示范区实际情况和操作运用情况,选择8PR(L)系列管道式喷灌机,管材采用衬胶喷灌管,接头为适合丘陵地区使用的偏角可达30°的球头式,性能先进,具有结构简单、性能稳定、水损小、安装操作方便、适应性强、造价低等特点。

3.2 喷灌系统设计

⑴布置的原则

①干管应沿主坡方向布置,在地形较平坦地区,支管应与干管垂直,尽量沿等高线方向布置;

②在平坦地区,支管的布置应尽量与作物耕作方向一致,并与田间工程规划相配合;

③在经常刮风的地区,布置支管与主风向垂直,这样在有风时可加密支管上的喷头,以补偿由于风造成喷头横向射程的缩短;

④支管上各喷头的工作压力要求接近一致,或在允许的差值范围内。

⑤抽水站应尽量布置在整个喷灌系统的中心地点,以减少输水的水头损失;

⑥喷灌系统应根据轮灌要求设置控制设备,一般每根支管应设有闸阀控制。

⑵确定喷灌方式

选择8PR(L)管道式喷灌机,其主要技术规格及性能如下表:

⑶管道与机井布置

机井设在主管道一端或中央, 支管与干管衔接交角为90°,干管基本上呈东西向,支管呈南北向,具体布置见附图。

⑷喷洒水利用系数

根据气候条件选取,风速为3.4~5.4米/秒,η=0.7~0.8。

⑸设计风速

应采用区内主要作物关键需水期设计日喷灌时间内平均风速的多年平均值,根据红旗农场气象资料,作物需水期平均风速为4米/秒。

⑹设计灌水周期

根据实际运用情况,确定灌水周期T=7天。

⑺喷灌工作制度

①计算灌水定额

参照表4-1,选择一次灌水定额为37.5毫米(25立方米/亩)。

②每日净喷灌时间

根据国家标准GB85-85中规定,结合农场实际情况,为充分发挥喷灌机效率,每日净喷灌时间确定为t=16小时。

③喷头组合间距的确定

喷头的组合间距不仅直接受喷头射程的制约,同时也受到喷灌系统所要求的喷灌均匀度和喷灌区土壤允许喷灌强度的限制。

初步选定喷头喷嘴口径为7×3.1毫米,喷头射程R为18米,流量为3.5立方米/小时,喷头工作压力为250千帕。

确定喷头组合间距为18×18米,即同一根支管上喷头间距为18米,支管间距为18米。

④喷头在一个喷点上的喷洒时间

t=abm/1000q

式中:

a---喷头间距,a=18米;

b---支管间距,b=18米;

m---设计灌水定额,m=37.5毫米;

q---喷头流量,q=3.5立方米/小时。

计算得:t=3.47

⑤喷头每日可工作的喷点数

n=tr/(t+ty)

式中:

tr---喷头每日喷灌作业时间,tr=16小时;

ty---每次移动、拆装和启闭喷头的时间,ty=0。

计算得:n=4.61个,取n=4.5个

⑥支管轮灌方式的确定

为减少干管管径,方便人工搬移支管,采用干管两侧的支管轮流往返作业。

⑦确定支管上的喷头数和支管根数

根据试算结果,确定喷头间距18米,支管间距18米,喷头流量3.5立方米/小时。所选管道及喷头满足要求。

⑷喷灌系统设计流量的推求

Q=np•q/ηc

经计算计算得:当np=13时,Q=47.9立方米/小时。

当np=9时,Q=33.2立方米/小时。

⑸喷灌用水量计算

Wm=m0A/ηc

式中:

m0---设计灌水定额,取m0=25立方米/亩;

A---作物喷灌面积,A=2700亩;

ηc---输水利用系数,ηc=0.95。

计算得:Wm=71053立方米

⑹单台机组控制面积

①当np=13时,

A0=0.252×0.018×1500×4.5×7=214.33(亩)

确定A0为200亩。

②当np=9时,

A0=0.18×0.018×1500×4.5×7=153.09(亩)

确定A0为150亩。

⑺机组台数确定

根据地块大小确定,通过计算确定机组台数共计14台。

⑻喷灌系统设计水头

H=Zd-Zs+hs+hp+Σhf+Σhj

hf=S0QmL,S0=f/db

通过计算管道沿程水头损失和局部水头损失设计扬程为123.19米。

⑼确定动力机和水泵

根据工程设计情况,选择沈阳潜水泵200QJ(R)50-120/8型号,流量范围35~60立方米/小时,扬程工况范围97.6~144米,配带电机功率为25千瓦,共需14台套。

4 结论

灌溉农业篇8

关键词 干旱区农业;灌溉用水;定额分析

中图分类号 S274.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)22-0198-02

1 研究背景

目前,新疆地方系统农业用水占用水总量的95%,农业灌溉用水是最大的用水户。随着灌区工业化、城市化进程的加快,生活用水和工业用水的比例急剧增加,用水矛盾必将日益突出。为推进农业灌溉用水的节约与水资源的可持续利用,近年来,新疆灌区大力实施农业高效节水技术的推广应用,逐步改善和调整农业产业结构,通过节水灌溉、调整种植结构等措施,有效缓解了日益突出的用水矛盾问题,取得了明显的经济、社会和生态效益[1-2]。然而,在取得一定成效的同时,灌区农业灌溉用水方面仍存在一些问题,与实行最严格的水资源“三条红线”管理要求不相适应,主要表现在以下方面。

(1)多年来,大力推行农业节水灌溉技术,灌区广大用水户的节水灌溉和水资源节约意识有了一定程度的提高,但是从灌区实际情况来看,水资源管理使用过程中随意性问题普遍存在,由于缺乏合理和规范的农业灌溉用水定额指标或标准依据,许多水利设计单位,在进行灌溉工程规划设计过程中,涉及农业灌溉定额技术指标问题,确实存在主观数据或凭经验感觉的问题;在灌区灌溉用水管理中,确实存在“大水大用,来多少水用多少”的普遍现象,甚至一些灌区用水户,仍然认为水是“取之不尽,用之不竭”的,不用白不用的思想比较严重。

(2)近年来,新疆灌区成立了农民用水合作组织,并由该组织实施灌区灌溉用水管理,但是,通过成立农业用水协会方式,鼓励公众广泛参与水权、水量、水价分配、管理和监督,在灌区灌溉用水管理中,开展成效还不尽人意。

(3)建立完善“总量控制,定额管理”的用水管理制度,确定各用水户的实际灌溉面积,复核农业灌区用水量指标;建立以各级行政区划和主要流域为单元的区域引水总量控制定额指标体系;建立责任考核机制,制定以行政主要领导为第一责任人的分级负责制度,逐级分解落实水量控制指标,明确考核、奖罚措施,确保总量控制落到实处[3]。要做到上述4个方面的灌区灌溉用水管理运行机制,其中最为核心的技术问题是必须研究和制订一套适合于灌区用水管理的灌溉用水定额技术指标。然而,多年来新疆灌区科学合理、符合实际、指导灌区的灌溉用水定额管理指标存在缺失问题。

(4)多数水库、水利骨干供水工程具有较好的用水计量装置,但广大灌区灌溉用水计量设施条件较差,灌溉用水调配具有较大的任意性和盲目性[4]。目前仍有一些灌区还无法进行计量定额灌溉用水,农业用水仍按面积收费,由此在灌溉用水管理上,还难以真正调动农业用水户节约用水的积极性。

典型干旱内陆灌溉农业实践表明,水资源有效利用及优化配置、水利工程综合效益、农业用水承载与节水潜力、灌溉规划与水生态建设等问题,都与农业用水定额、灌溉水利用效率、用水总量和定额管理四大关键技术指标密切相关。然而,多年来新疆灌区对这些技术现状还不够清楚,有些甚至处于空白状态。因此,研究灌区农业灌溉用水定额指标技术非常必要。

2 试验数据与方法

开展灌溉工程数量、灌溉用水、农业气象、渠系水利用测定、灌溉参数、农业经济等基本资料的收集整编;实施各级渠道水利用系数、灌区灌溉定额的测验分析;进行灌溉用水定额与作物品种、所在地区水文气象、土壤质地、灌溉模式、栽培方式等相关调研,为技术分析提供必要的基础资料。

3 灌溉用水定额分析

3.1 综合田间灌溉定额

全疆综合田间灌溉定额常规灌溉、膜上灌、喷灌和微灌4种灌溉模式,在平水年(P=50%)和偏枯年(P=75%)情况下,分别为:5 280、4 485、3 960、3 690 m3/hm2和5 805、4 935、4 350、4 065 m3/hm2。从分片灌区看,北疆灌区平水年(P=50%)为4 725、4 005、3 540、3 300 m3/hm2,偏枯年(P=75%)为5 190、4 410、3 900、3 630 m3/hm2;东疆灌区平水年(P=50%)为6 540、5 565、4 905、4 575 m3/hm2,偏枯年(P=75%)为7 185、6 120、5 400、5 040 m3/hm2;南疆灌区平水年(P=50%)为5 565、4 725、4 170、3 885 m3/hm2,偏枯年(P=75%)为6 120、5 190、4 590、4 275 m3/hm2。分析结果表现出北疆低、东疆高、南疆高于北疆低于东疆的变化特点,与灌区农业气象、土壤水分、作物需水要求相吻合。

3.2 综合毛灌溉定额

灌区综合毛灌溉定额是农业灌溉用水量控制计算分析的一个重要技术指标。基于灌区灌溉水利用系数测验分析值,由此作为技术参数,根据灌区综合田间灌溉定额,可得出2000―2011年灌区平水年(P=50%)、枯水年(P=75%)2种灌溉保证率条件下的综合毛灌溉用水定额。

由以上分析方法得出:平水年(P=50%)灌溉保证率条件下,全疆综合毛灌溉用水定额由2000年的12 450 m3/hm2,下降至2011年的9 075 m3/hm2;偏枯年(P=75%)灌溉保证率条件下,全疆综合毛灌溉用水定额由2000年的13 695 m3/hm2,下降至2011年的9 990 m3/hm2。总体上毛灌溉定额下降27%左右。

2000―2011年,全疆综合毛灌溉用水定额,呈现明显的下降趋势,且各灌区均具有相同的基本态势,分析结果与多年尤其是近年来灌区大力推广农业高效节水灌溉技术,以及发展灌溉渠道防渗节水工程等措施完全吻合。反映了灌区灌溉工程和灌溉用水的实际情况。

4 参考文献

[1] 王宏.农业灌溉用水定额分析[J].现代农业科技,2011(5):253.

[2] 鹿强,周和平.干旱区农业灌溉用水定额研究[J].中国水利,2011(21):45-46.

[3] 王君勤,王朝勇,廖鸿茜.四川省农业灌溉用水定额的修订[J].中国水利,2009(13):26-28.

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