节水灌溉论文范文10篇

时间:2023-04-10 21:39:03

节水灌溉论文

节水灌溉论文范文篇1

1概况

鄯善县总体地貌特征是三山夹两盆,即北有博格达山,南为觉罗塔格山,中有火焰山贯穿东西将鄯善县分为南北两个盆地。鄯善县海拔410米,由于地势低洼,冷湿空气不易进入,形成了极端干旱的温带内陆荒漠气候,其主要特点是热量丰富、极端干燥、高温多风、降水稀少、蒸发强烈、无霜期长、风大风多。研究区位于鄯善县山北地区,气候特征表现为夏季漫长且高温酷热,相对湿度低,无霜期较短,风沙危害小。鄯善县主要气象要素见表1。

表1鄯善县主要气象要素表项目

山南

山北

项目

山南

山北

年平均降水量(mm)

17.6

25.3

积温(℃)

5548.9

4525.5

年平均蒸发量(mm)

3216.16

2751

无霜期(d)

224

192

年平均气温(℃)

14.4

11.3

最大动土深度(cm)

90

90

7月平均气温(℃)

33

29.2

最大风速(m/s)

29

29

1月平均气温(℃)

-9.8

-11.2

平均风速(m/s)

4.8

4.8

年日照时数(h)

2957.7

3122.8

风向

西北风

西北风

年辐射总量千卡/cm2150.4

150.4

2水文水资源特点

鄯善县水资源主要由天山水系各河流年径流、泉水、潜流及山前侧渗组成。由于山区冰川较少,冰雪融水在地表水资源补给中只占10%,而山区降水占90%。鄯善县境内地表水的总特征是河流水量小、流程短,水系之间相对独立,河流出山口后迅速渗入到巨厚的冲积扇中,未形成平原河系。县内河流均为季节性河流,年内分配不均,汛期流量大,枯水季节径流量均较小。河流洪水均为暴雨洪水,洪水过程线尖瘦,暴涨暴落,洪水峰高量不大,持续时间较短。

地下水开采方式有坎儿井、机电井和泉水。地下水系统规模大,条件多变,承压水与潜水共存,含水层之间联系密切,补给、排泄途径多样,含水介质结构、边界条件复杂。

鄯善县水资源总量为3.125×108m3,地表水资源量为2.502×108m3,占水资源总量的80%,实际引用地表水多年平均为1.799×108m3,引水比为72%;地下水资源量0.623×108m3,占水资源总量的20%。由于鄯善县特殊的地貌特征,使得地下水多次转化、重复利用,地下水补给量3.067×108m3,可开采量2.813×108m3,实际引用量2.804×108m3。研究区地表水资源量0.3681×108m3,引用量0.3366×108m3;地下水补给量0.5848×108m3,其中可开采量为0.4679×108m3,引用量0.4964×108m3。各级渠道防渗率58.57%,综合渠系利用系数可达0.56;灌区有坎儿井39条,坎儿井的数量及流量呈下降趋势。由于农业灌溉大部分采用传统的大水漫灌的形式,灌溉定额高,造成田间水资源的大量浪费,加大了用水矛盾。因此,必须改善田间灌溉条件,发展节水型农业。

3滴灌条件下节水研究

鄯善县光热条件丰富,葡萄产量高,经济价值高,是重点葡萄种植区。水资源短缺是制约葡萄种植业发展的重要因素,必须走节水灌溉之路[2]。喷滴灌是目前国内外节水增产效果比较好的田间灌溉工程;但喷滴灌投资大,主要应用于高产值的经济作物,葡萄经济价值高,可应用喷滴灌工程。喷灌受风力和蒸发量影响较大,鄯善县平均风速4.8m/s,多大风天气,喷洒不均匀度高;年平均蒸发量3000mm左右,蒸发损失大。因此,喷灌不适合于鄯善县。滴灌向作物根区土壤供水,把田间深层渗漏和蒸发损失减少到最低;在灌水的同时还可以进行施肥,既减少用工又提高肥效,促进作物增产。因此,可采用滴灌节水技术。

滴灌实施前后,渠系防渗工程保持现状,渠系利用系数不变。滴灌实施前为机电井开采地下水,农渠输水灌溉,滴灌实施后为管道输水,其综合利用系数由0.92增长为0.95。由于采用滴灌灌溉,减少了田间损失及棵间蒸发损失,进而提高了田间水的利用率,田间水利用系数由0.81提高到0.95。实施滴灌部分灌溉水利用系数由0.75提高到0.90。

滴灌实施后葡萄灌水次数明显增加,但灌水定额则下降明显,总的用水量大大减少,滴灌的节水效果明显。滴灌前后葡萄灌溉制度变化见表2。

表2滴灌前后葡萄灌溉制度对比表滴灌实施前

滴灌实施后

灌水时间

灌水次数

灌水定额

灌水时间

灌水次数

灌水定额

3.20—3.30

1

60

3.20—3.24

1

20

4.10—5.5

2

120

4.5—4.25

3

60

5.10—6.10

2

120

5.1—5.30

4

60

6.15—6.25

1

60

6.1—6.25

4

80

7.1—7.30

2

120

7.1—7.30

4

80

8.10—8.20

1

60

8.5—8.25

3

60

9.5—9.15

1

90

9.5—9.9

1

20

10.5—10.15

1

70

10.10—10.14

1

20

合计

11

700

合计

21

400

研究区实施2万亩滴灌工程,年节水量0.0558×108m3,减少地下水开采量,缓解地下水超采现象。该项目具有极大的示范效益,全县12.3万亩葡萄,若全部采用滴灌灌溉,则可减少地下水开采量0.1986×108m3,使生态环境与水土保持朝良性循环的方向。项目建成后,年节水量0.0558×108m3,新增农田防护林0.2万亩。项目建成后,新增灌溉效益691万元,经济效益十分显著。项目建成后,可增加农田防护林0.2万亩,使灌区生态环境得到改善,绿色植被覆盖率加大,固结了土壤,保持了土壤养分和肥力,有效地控制和减少了土壤沙化、盐碱化和水土流失[3]。还可缓解由于地下水超采导致的坎儿井和泉水日见干枯的现象。

4结语

节水型农业是未来农业的发展方向,特别对干旱缺水地区的灌溉农业来说尤其如此。节水灌溉技术是实现节水型农业的关键,节水灌溉实施后可提高灌区的灌溉水利用系数与水资源利用率,防止土壤次生盐渍化;减少由于缺水导致的风蚀面积的扩大,改善生态环境。通过优化产业结构,采取高新灌溉技术,合理利用水资源,提高农作物产量,创造良好的经济效益。滴灌是一种适应于干旱地区降水稀少、蒸发强烈、水资源短缺特点的节水灌溉方式,应在干旱地区经济作物的灌溉中大力推广。

参考文献

[1]周和平,徐小波,马福忠,于江海.新疆21世纪初节水灌溉问题[J].中国农村水利水电,1999(10):15-16.

[2]张志新.对新疆发展喷灌的认识[J].节水灌溉,2000(6):11-12.

[3]郑金丰.新疆塔里木河发展灌溉对环境的影响[J].中国农村水利水电,1999(6):8-9.

AstudyonwatersavingirrigationinShanshancounty(1CollegeofEnvironmentalengineeringandEnvironmentalsciences,Chang’anuniversity;Shan’xi710054,China;2WaterresourcesandHydro-powerplaninstituteofKashiregioninXinjiang,844022,China;3WaterresourcesandHydro-powerplaninstituteofTulufanregioninXinjiang,838000,China)

节水灌溉论文范文篇2

论文摘要:宁夏地区正在大规模发展节水灌溉,并结合自身的特点采用了不同的节水灌溉工程技术模式。这些节水灌溉工程技术模式,不但在宁夏乃至全国都有普遍的推广应用价值。为了使这些模式更加完善,特对其中几种有代表性的模式的一些技术问题进行探讨。

1设施农业节水高效工程技术模式

设施农业栽培也称保护地栽培,是利用日光温室、塑料棚等保护设施,人为地创造适于作物生长发育的环境条件。从而达到优质、高效、高产。其生产对象是高附加值的供城市居民消费的蔬菜、花卉等价格高的作物。

郊区是发展设施农业节水高效工程技术较理想的地区,在这些地区滴灌技术为最常用的节水灌溉技术。这种工程技术模式一般包括:水源工程、日光温室(或塑膜大棚)、灌溉首部枢纽(水泵、控制设备、施肥设备、过滤设备)、输水管道、灌水器。灌水器常用滴头、滴灌管(带)、涌水器,还可结合覆膜进行膜下灌溉。

设施农业节水灌溉工程技术装备应立足于国内先进水平。尤其在现阶段我们吸收先进技术的基础上,大力发展适合宁夏地方的设施农业装备。在设施农业用的节水灌溉设备方面,应重点解决适合普通温室应用的成套微灌设备的材料配方、生产工艺问题,降低销售价格、提高可靠性和耐久性。为最大限度发挥微灌设备在设施农业应用中的优势,应花大力气解决利用微灌设备施肥的技术落后和装备不过关的问题,研究生产适合设施农业各种作物在各个生育期使用的可溶性肥料,使灌溉时能做到水肥同步,发挥最大的水肥综合效益。

2井灌区生态农业节水灌溉工程技术模式

目前宁夏的井灌区,大多存在地下水位逐年下降,生态环境恶化的问题。在这类灌区,减少灌溉用水量的主要目的应是改善水环境,恢复生态平衡,维护农业生产的持续发展。因此,在灌区内的作物灌溉用水量,应按生态要求可供给的地下水开采量来确定。在这种前提下,当前这类灌区大多数已不能对全部灌溉面积上的作物实行充分灌溉。要解决这个问题可采取两种办法,一是减少灌溉面积,在余下的灌溉面积上,仍采用追求最高单产的传统充分灌溉方法,其他面积则发展“雨养农业”;二是仍维持原来的灌溉面积,对作物灌溉则采取非充分灌溉方法,即在水分对作物产量形成的最敏感时期实行充分供水,而在其他时期实行少供水甚至不供水,不追求作物单产最高,而追求总产最高。在高效节水灌溉技术方面,一般对大田作物采用低压管道输水灌溉或喷灌,对经济作物可采用微灌。

3丘陵水库灌区自压管道输水灌溉工程技术模式

在灌溉水源紧缺、农业生产水平高的灌区,采用自压管道输水灌溉工程技术是一种较理想的模式。其重点是解决规划设计和田间用水管理的技术问题。另外,还有诸如管材选用、施工技术、渠管联接、防淤积等一些技术问题需要解决。

4渠井结合灌区节水灌溉工程技术模式

渠井结合灌溉主要有两种形式,一种是在灌区上游用引河水灌溉,下游用井水灌溉,采用渠灌和井灌两套灌溉工程系统;另一种是灌区内同一地块既用河水灌又用井水灌,共用一套灌溉工程系统。在这类灌区发展节水灌溉时,既可以采用渠道防渗和先进的灌水技术减少渠道输水损失和田间灌水损失的工程技术措施,也可以渠道不防渗,田间灌水仍用传统方法,而采用相应的工程技术和管理措施提高灌溉水的重复利用量。

5低山丘陵区河道截渗拦蓄和高水位池联合供水的节水灌溉工程技术模式

北方丘陵山区的小河道,尽管干旱季节河道经常断流,但到汛期往往洪水汹涌,且泥沙很多。因此,在这种河道截渗拦蓄开辟灌溉水源时,一定要做好水文分析,进行周密的工程设计,确保能防洪和防淤积,并要符合国家有关这类河道的防洪规定。在设计高位水池时,要认真研究分析河道通过截渗拦蓄能供给灌溉的水量,防止因水池设计过大,引起整个灌溉工程投资的浪费。为了降低工程投资,从河道水源向水池供水的“上水管”与水池自压向灌溉系统输水的“下水管”应共用同一条管道。因此,在设计时应在同时满足这两种需要的条件下选用适合的管径。

节水灌溉论文范文篇3

关键词:转变观念与时俱进节水灌溉

当今世界普遍关注水危机问题,其中最突出的矛盾就是干旱缺水。19世纪世界矛盾的交点是煤,20世纪世界矛盾的交点是石油,21世纪世界矛盾的交点是水,因此,21世纪被称之为水的世纪。专家们认为,我们正进入一个新的水源紧缺时代,水将成为21世纪可持续发展的严重制约因素。今年8月28日在南非约翰内斯堡举行的联合国可持续发展首脑会议上,全体与会代表一致通过将水危机列为未来10年人类面临的最严重挑战之一。在会议上通过的政治宣言指出:“全球环境继续恶化。生物多样性在不断丧失,鱼类资源不断减少,荒漠化在吞噬越来越多的良田,气候变化的不利影响已显而易见,自然灾害日趋频繁,其危害日趋严重,发展中国家越来越脆弱,空气污染、水污染和海洋污染继续夺去数百万的无辜生命”。宣言重申,我们将特别关注和优先重视威胁人类可持续发展的世界局势。联合国首脑会议政治宣言表明,经济可持续发展和水资源可持续利用巳成为世界各国共同承诺和行动准则。

20世纪80年代以来,可持续发展战略已成为各国经济社会与环境协调发展的共同准则。当今世界大多数国家,水已变成了一种稀少和昂贵的商品。为了满足经济社会可持续发展的需求,保障水的安全供给,各国对可持续发展战略达成共识,并日益深入人心,治水思想已从“人与水抗争”转向“人与水共存”,从过去的“防御洪水”转向“管理泄水”,从“单一目标的水资源开发”转向“多目标、多功能的配置、节约和保护,并寻求环境和生态功能”,从“单一的工程管理”转向“流域内人类生产生活行为和生产方式的管理”,从“多目标开发为主的大规模水利建设时期”转向“以水法规和现代水管理为中心的综合治理时期。”总而言之,当今世界“人与水和谐共处”、“可持续发展”等思想已全面深入水资源领域。过去人们没有考虑水资源有限的问题。随着经济社会的发展和用水量的急剧增加,在一些国家和地区,水短缺和水污染日趋严重,水资源已成为经济社会发展的严重制约因素,此时水资源的有限性及其节约和保护问题引起世界各国的关注。

我国是世界上人均水资源短缺的国家之一,按照国际上常用的缺水标准,我国有2/3的国土面积属于资源性缺水地区。加之水是自然资源,是可流动的资源,因此,水资源的性质及其基本特征决定了厉行节约用水,建立节水型社会不是一项局部性的、临时性的政策措施。而是我国经济社会发展中的战略性、全局性,必须长期坚持的基本国策。进入21世纪以后,水资源的短缺形势会更加严峻,对经济社会可持续发展将构成严重威胁。专家们警告,中国解决了温饱以后要防止有可能面临第二个贫困—水贫困。因此,未来中国水资源的短缺形势将更为严峻,将成为经济社会可持续发展的严重制约因素。针对水资源面临的新形势、新问题,党中央、国务院根据可持续发展战略,提出了新时期治水思路是实现水资源的可持续利用,这是一条主线。因此,在国家实施可持续发展和科教兴国两大战略指导下,依靠科技进步、体制机制创新,以及配套的法规和政策,目标是全方位提高用水效率,建立节水型的经济社会发展体系。农业是用水大户,在未来用水总量中具有举足轻重的地位,因此,21世纪农业灌溉发展的主导产业是节水,这是形势的需要,客观的需要,势在必行。

一、水资源短缺整体态势严峻

20世纪90年代以来,农业、工业和城市生活采用节约用水的先进技术,降低水的消耗量,提高水的重复利用率等方面都取得了一定成效,但由于对缺水危机缺乏应有的认识,导致节水的力度及其管理体制都存在很多问题。随着经济的发展,社会的进步,尤其是进入20世纪90年代,水旱灾害和水污染频繁发生,水多、水少、水脏与水环境恶化三大灾害中干旱缺水与水污染问题越来越严重,对国民经济和人民的生命财产造成了巨大损失,对人类的生存与发展,对人民的生活质量和健康水平已构成严重的威胁。由于缺水程度越来越严重,缺水范围越来越大,水危机越来越向我们逼近。目前全国每年缺水量近400亿立方米,其中农业缺水约300亿立方米,约占全国总缺水量的80%左右,是我国缺水大户。据统计,20世纪90年代以来,平均每年因旱受灾的耕地达3亿多亩,正常年份和较旱年份,粮食减产100~250亿公斤(正常年份,如1996年减产100亿公斤,较旱年份,如1994年、1995年减产粮食250亿公斤),但遇到严重干旱年份粮食减产曾高达近500亿公斤(如1997年,北方一些地区干旱持续时间长达100多天,黄河下游发生了有史以来,断流天数、断流河长均创历史记录。这一年因旱粮食减产476亿公斤,2000年,我国又发生大面积干旱,全国累计受旱耕地面积达5.6亿亩,其中绝收面积1.22亿亩,损失粮食产量约500亿公斤)。目前全国约有11亿亩耕地面积没有水利设施,农村还有2400多万人饮水困难没有得到解决。全国城市、工业年缺水约60亿立方米,直接影响工业产值2000多亿元。全国建制市668个中有400多座城市缺水,其中108座严重缺水。18个主要沿海城市就有14个缺水。城市人口有1.5亿人的日常生活因缺水而受到不同程度的影响。据2000年不完全统计,由于限量、限时、限压,全国有136座城市发生了水危机或出现供水紧张状况。尤其是京津等大城市,在连续遭遇枯水年时就会出现严重水危机。因此,干旱缺水对国民经济社会造成的经济损失是巨大的。世界银行曾测算,中国每年干旱缺水造成的经济损失约为350亿美元。据世界银行发表的中国环境报告测算,中国仅水和大气造成的污染,年损失为540亿美元,占中国年GDP的8%。

干旱缺水造成生态环境恶化,对生存环境与发展空间构成了严威胁。目前全国水土流失面积356万平方公里,沙化土地面积174.3万平方公里,荒漠化面积262.2万平方公里,分别占国土面积的37%、18.2%和27.3%。尤其是西北地区自然生态环境脆弱,加之不合理的人类活动,水土流失严重,导致下游河道断流、河湖萎缩、水库淤积、水污染严重、工程效益衰减,加剧了洪涝干旱和风沙灾害,造成土地、草场退化、荒漠化加剧、沙尘暴增加,生物多样性受到威胁等一系列生态环境问题。

我国北方地区,由于干旱缺水,地下水严重超采,年超采量已超过全国地下水年超采量高达80多亿立方米,已形成了72个区域性地下水位下降漏斗,由于河流干涸,城市、工业废污水排放量又不断增长,其中70%左右的废污水排放未经处理就直接排放到河道里,不仅导致了以淮河、太湖污染为代表的水环境恶化,而且加剧了水资源短缺,对人民的生存环境与发展空间构成了严威胁。

二、节水在我国经济社会发展中的战略地位

21世纪我国经济发展正面临两种挑战,一是我国的经济革命还没有完成,工业经济是以动力和能源为基础;二是世界正走向知识经济和高科技的变革。当代经济增长的核心是效率和质量。传统的产业必须依靠现代科学技术来提高效率和寻找新的经济增长点。发达国家的经济增长70%靠科学技术,我国的经济增长70%靠资金、材料等投入。我国蕴藏着极大的科技力量。未来50年,中国经济社会发展的主要矛盾将从生产力与人民群众的物质及文化需求之间数量上的矛盾,转化为不断扩大的数量需求与质量需求之间的矛盾。科教兴国将成为解决新矛盾的核心。

水资源可持续利用的关键在科技。所以,科教兴水战略对节水至关重要。现代科学技术将会决定水利事业的发展方向。因此,面对世界科技进步,我们若再不采取正确的决策,水利基础设施老化失修、设备技术陈旧、管理粗放、人员素质低的矛盾将会更加突出,我国水资源短缺的态势将会越来越严峻。总而言之,我们必须从战略的高度来认识和充分发挥科学技术在节水事业中的决定性作用。

科教兴水的最大效益,在于在宏观层次上实行水资源的优化配置,这是水资源可持续利用的基本保证。在工程项目层次上,则是通过科学技术进步,实现节约用水和高效用水,有效减轻水资源短缺和水环境污染对可持续发展的制约。因此,在宏观层次上要强化水资源优化配置方面的研究,以使决策建立在科学的基础上;在项目层次上要注重现有科技成果的转化,使之尽快地转化成生产力从我国的水情、国情、工情和技情来看,我国水资源短缺除资源本身,以及水与土,水与经济结构和布局严重失衡外,资源浪费和效率低下,是加剧水资源短缺的重要原因之一。

(一)水情

我国水情具有两大特征:一是降雨的时空分布不均,与经济社会需水不同步,而目前的水源工程结构,对水资源时空不均的调控能力又比较低。尤其是北方地区,降水变率要比南方大得多,并且出现连续丰水年和连续枯水年相互交替的规律。二是水资源地区分布不均,与经济结构和生产力布局不匹配,尤其是长江以北广大地区,人口占全国47%,耕地占全国的65%,而水资源量仅占全国的19%。

我国目前总供水能力5800亿立方米,其中农业用水总量约4000亿m3,随着工业化和城镇化速度的加快,总用水需求量将继续增长,据专家们预测,到21世纪中叶,全国最大可能总供水量约7500-8000亿立方米,未来新增供水能力主要满足工业、城市用水,以及生态环境用水需求,农业用水不可能大幅度增长,农业用水只能在4000亿立方米的总量控制下求发展,因此,未来50年农业灌溉必须走内涵发展的道路,开源与节流,主要靠节流,建立节水型农业势在必行。

(二)国情

我国人口基数大,耕地资源少,后备耕地资源有限。水资源总量多,可利用量少,庞大的人口基数,每年持续增长0.1个百分点就是上千万人,必然增加对水的需求压力。就农业而言,历史上的南粮北调就是由于北方缺水,70年代初期,北方大规模开发地下水以后,不仅从根本上扭转了南粮北调,而是呈现了北粮南调的格局。据预测到21世纪中叶,我国人口总量达到峰值时,粮食总产量的需求在6.5∽7.0亿吨,按照目前灌区生产粮食所占全国粮食总产量比重测算,全国灌溉面积要新增1亿多亩,但水土资源不匹配,目前全国约有11亿亩耕地面积没有水利设施,由于受水土资源的制约,今后新建、扩建灌溉面积投资更大、难度更高。粮食生产布局如何调整,不仅与水有关,而且直接影响粮食的安全。就国民经济而言,由于经济结构和生产力布局与水资源分布不相匹配,已经导致水与经济社会发展严重失调,对我国生存与发展构成了严重威胁。干旱缺水造成经济损失巨大,并加剧生态环境的恶化。但水资源短缺与用水浪费并存,我国用水效率与发达国家相比差距很大,用水浪费既影响提高生产力,又增加排污量,破坏水生态环境。由于节水直接关系到增效、减污、改善环境三大领域,这就决定了节水在我国经济社会发展中的战略地位。

(三)工情

我国大多数水利工程建于五、六十年代。由于历史原因,设计标准偏低,质量较差,工程不配套,一些工程老化失修严重,效益衰减。现有灌溉设施大部分渠道为土渠,没有衬砌,渗漏严重;许多灌区只修建了渠首、干渠和支渠,支渠以下的斗、农、毛渠和相应的建筑物都修建不全,有的配套率不到20%;这些设施不仅没有能充分发挥效益,而且经过30~40多年的运行,已达到或超过了使用年限,大部分工程将逐步进入老化期。由于先天不足(质量不好,配套不全),后天失调(维修管理跟不上),普遍老化破损严重,效益衰减,直接威胁到农业生产的稳定。

根据对全国195处大型灌区调查,骨干建筑物损坏率达到40%。全国约有40%上千座的大中型水库存在不同程度的病险隐患。有些工程己达到设计使用寿命,需要报废更新,一部分工程急需加固和改造,任务十分繁重。尤其是农业水利基础设施建运行管理粗放,不适应社会主义市场经济体制下农业生产的要求。目前农村水利基础设施,数量不少,但标准偏低,基础脆弱。长期以来,“先天不足,后天失调,浑身是病,难以为继”的局面,虽然是历史形成的,但这种状况再不改变,不仅不能适应和满足农业和国民经济社会发展的要求,而且己成为我国经济社会可持续发展的主要制约因素的一个重要组成部分。长期以来,由于科学技术推广滞后,以及各流域和区域间自然条件与经济发展水平的差异,反映在用水效率上,各地差别就很大,尤其是北方缺水地区,用水效率一直比较低。灌溉水利用系数全国平均只有0.43,工业用水重复利用率只达到55%左右。因此,21世纪粮食安全保障的物质基础是靠现有水利灌排基础设施,即存量为主,增量为补,而存量的关键是效益能否得到巩固和提高,否则一旦发生滑坡,不仅农业用水的形势面临严峻的挑战,而且直接威胁粮食生产的安全。

(四)技情

长期以来,我国灌溉技术虽然历史悠久,但从总体看一直落后于后发展国家,主要原因是缺乏节水意识,灌溉技术的推广力度不够。改革开放以来,我国节水技术的推广和发展已取得了显著成效,但用水效率仍然很低。从1980年到2000年,我国农业灌溉亩均用水量由583立方米下降到479立方米,工业万元产值用水量由635立方米下降到78立方米,万元GDP用水量由3030立方米下降到610立方米,用水效率有了较大幅度的提高。但与发达国家相比,差距仍然很大。目前我国灌区灌溉渠道的衬砌率只有20%-30%,渠道跑、冒、漏水现象十分普遍。在灌水方式上,大多采用传统的地面灌溉,采用喷微灌、低压管道输水等先进技术的灌溉面积不足10%,灌溉水的利用率普遍偏低,全国平均仅为0.4-0.45左右,比先进国家低0.25-0.30左右。再加上管理水平低,以及如何适应农村现行的以家庭联产承包为主体的经营体制、节水资金投入等方面的因素,目前为止,节水技术的成果转化率只有20%左右。

统计资料分析来看,各地用水效率高低与经济水平密切相关。从流域来看:2000年万元GDP用水量最低的是太湖流域,为300立方米;最高的是内陆河流域,为2910立方米,相差8.7倍。农业灌溉亩均用水量最低的是海滦河流域,为261立方米;最高的是珠江流域,为916立方米,相差2.5倍。万元工业产值用水量最高的是西南诸河流域,为161立方米;最低的是海河流域,为41立方米,相差3倍。

从地区来看:万元GDP用水量超过3000立方米的有宁夏和新疆;低于200立方米的有天津和北京,最高和最低相差15-20倍。农业灌溉亩均用水量超过1000立方米的有海南、广西和宁夏,最低是山西,为210立方米,最高和最低相差5倍以上。工业万元产值用水量超过200立方米的有黑龙江、江西和西藏;最低的是天津,为17立方米,最高和最低相差12倍以上。上述情况表明,我国不少地区调整产业结构还有很大的空间,各行各业节水的潜力很大。

三、建立节水型农业的必要性和紧迫性

农业用水所面临的水资源短缺以及农业和农村经济发展对用水需求压力的形势十分严峻。到21世纪中叶,在我国农业总用水量不可能大幅度增长的情况下,大力推进节水灌排已成为21世纪保障我国粮食安全和农业可持续发展的紧迫任务。长期以来,对节水的认识至今仍有不同的看法,但任何地区可恢复的谈水资源可利用量都是有限的。从这个意义上讲,用水如果不加制约,随意浪费,水源会减少,甚至枯竭。如无计划滥用河川径流,就会使河流下游断流,湖泊干涸,生态环境破坏。又如超量开采地下水,就会使地面沉陷,海水入侵,给城建、交通、农业生产带来严重影响。因此,所谓节约用水不能简单地理解为少用水或者限制用水。它是指通过采取行政、法律、经济、技术和宣传教育等综合手段,应用必要的、现实可行的工程措施和非工程措施,依靠科技进步和体制机制创新,提高用水的科技水平和管理水平,减少用水过程中不必要的损失和浪费,提高单方水的生产力。通过水资源的合理使用、高效利用,从而既达到减少水资源的消耗,又减少废污水的排放量。节水不仅可以增效减污,而且节水本身就是一种开源措施,通过节水既节省开源的投入,又可减少治污的费用,并提高单方水的生产力,一举数得。

党的十四届五中全会曾把节水列为资源节约的首位,党的十五届三中全会进一步明确指出:“要大力发展节水农业,把节水灌溉作为一项革命性措施来抓”。五中全会通过的国民经济第十个五年计划的建议中强调“水资源可持续利用是我国经济社会发展的战略问题,核心是提高用水效率,要把节水放在突出位置”。遵照党中央关于发展节水农业的指示精神,为加大农业节水工作的力度,加快农业节水技术的推广普及,进一步明确21世纪初期我国农业节水的方向、目标和任务,加快农业节水发展的步伐,以水资源的高效利用实现水资源可持续利用,以水资源可持续利用保障农业和国民经济的可持续发展。

四、依靠科技进步和体制创新,加快节水灌溉事业的发展

面对严峻的缺水形势和国家对粮食安全的需求,农业节水必须放在首位,在建立节水型社会进程中农业节水是重中之重,农业生产只能在节水中求发展。一方面要重点加强灌区以节水为中心的续建配套改造,另一方面要重视旱地农业集雨节灌技术的推广,坚持走内涵发展的道路。因此,依靠科技进步和体制创新,加快农业节水事业的发展,建立节水型的农业生产发展体系已成为当前一项十分紧迫的任务。但未来农业节水灌溉事业的发展不只取决于现代科技的运用,更取决于节水投入和节水政策。农业节水的效益集中反映在全社会的综合效益上,因此,加大投入力度,建立健全节水制度和政策,在国家增加农业节水投入的同时,由全社会筹集农业节水事业发展的资金是非常必要的。

(一)节水要作为一项工程,列入各级政府基本建设计划

农业灌溉节水工作面广量大,情况复杂,需要投入大量资金和发展先进节水技术,目前又缺乏优惠的节水发展政策。加之,节水工程的直接经济效益有限,更多地体现在社会效益和生态环境效益上。因此,各级政府要从战略的高度认识节水的战略意义,尤其是农业节水要作为21世纪水利建设的战略重点和优先领域。要把农业节水作为一项工程,列入各级政府基本建设计划,各级农业节水规划和年度计划,都应列入同级国民经济和社会发展计划。要重点推广各种适用的农业节水技术。在科学利用地表水,合理开采地下水的同时,重视其他水资源(如污水处理回用,微咸水、海水利用等)的开发利用。要研制、开发和推广适合中国国情和水情的节水、排水技术及其设备,使其逐步规范化、标准化、系列化、产业化和市场化。

(二)各级政府要调整投资结构,增加农业节水的投入

要开辟国家和省、自治区、直辖市两级农业节水发展资金,形成稳定的农业节水投资渠道。建立多元化、多层次、多渠道的农业节水投入体制。要制定农业节水技术经济和激励政策,调动农业生产集体和农民投入农业节水的积极性,鼓励社会各界筹集资金参与农业节水;有条件的地区可以利用信贷资金和引进外资。考虑到农业节水效益是社会效益为主,因此,农业节水发展资金建议由以下四方面组成:

一是将现有各种用于农业节水的资金,由政府统筹,采取“捆绑式”集中使用,由水行政主管部门负责按项目实施。

二是己占用农业灌溉水源的,按管理权限,严格执行和完善补偿机制。新水法已从法律上确立了补偿机制,要按新水法办事。

三是城市生活和工业现有年用水量约1600亿立方米,应当仿照排污费附加的办法,从征收的的水费中提取或附加用于农业节水的费用。

四是未来新增的供水量主要是用于城市生活和工业用水,“十五”期间新增供水能力400亿立方米,从新增的水费中用同样的办法提取或附加用于农业节水的费用。

以上农业节水发展资金的筹集、使用和管理办法,建议由财政部会同水利部共同制定。

(三)农业用水实施总量控制和定额管理

各省、市、自治区应当在总用水量指标中确定农业用水指标。各地区在分配水量指标内,应加强用水定额管理。节约的水量,有条件转让的,要按规定有偿转让;超指标用水的地区,当地财政要交纳农业用水调节费,用于发展农业节水。国家和各级地方政府应建立相应的监督、审计和管理机构。

(四)改革管理体制和运行机制

农业用水必须服从水资源规划和统一管理,协调好生活、生产和生态用水,处理好供水与用水、用水与节水、水量与水质的关系,兼顾上中下游的协调发展。要调整农业种植结构,积极发展特色农业,提高水的利用效益。农业节水工程要在明晰产权和受益对象的基础上改革管理体制。大中型灌区要积极推行用水户参与管理的民主改革,逐步形成政府扶持、用水户参与、灌区自主经营的良性运行机制;小型农业节水工程要在各级政府的宏观指导下,积极推行多种形式的管理制度改革,逐步形成政策引导、社会化服务体系支持、用水户自主管理的运行机制。各级政府要制订扶持政策,支持农业节水工程管理体制的改革和运行机制的转换,推动农业节水技术社会化推广服务体系建设,鼓励科技部门、企业'''');">企业单位和技术人员参与技术推广工作,逐步形成国家扶持和市场引导相结合的农业节水技术推广服务体制。

(五)农业节水设备产品的规范化、产业化

目前农业节水推广的力度不仅与农业节水的要求很不适应,而且节水技术的服务也落后于节水事业的发展。由于节水意识不强,又缺乏足够的投入和强大的科技和人才的支撑,节水灌溉设备产品质量存在不少问题,据国家质量检测部门的抽样捡查,节水灌溉设备有二成不合格,微灌设备质量问题更多,合格率只有1/3左右。目前《节水型生活用水器具行业标准》已于今年10月1日起开始实施,将会推动城镇节水工作的全面展开。因此,农业节水应尽快制定《农业节水灌溉设备产品的行业标准》,生产企业要掌握节水产品的先进技术和先进工艺,提高节水灌溉设备和产品的质量。各级水行政主管部门要会同有关部门,加强节水灌溉设备产品的认证、捡测和监督,使其走向规范化、系列化、市场化、现代化、产业化。

(六)加强节水工作领导,增强全民节水意识

各级政府要加强对农业节水工作的领导,增强全民的节水意识。水利部作为全国节约用水的主管部门应尽快制定全国节水规划,节水技术标准,并建立相应的服务体系,要健全节水管理机构,部署、协调、监督和检查推动各部门、各行业的节水工作,保证将各项节水措施落在实处,做到节水目标到位、计划安排到位、建设资金到位、管理制度到位。要利用各种媒体提高全民的“水危机”感与节水意识,在全社会开展“节水型”创建活动,调动全社会的力量,实行全民节水。建立节水工作的社会监督体系,要组织社会公众参与节水工作,尤其是农业节水,要动员全社会支持农业节水灌溉事业的发展。

五、转变观念与时俱进开创节水灌溉新局面

节水灌溉论文范文篇4

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。

2.节水灌溉新技术

目前,比较有发展潜力的节水灌溉新技术是:(1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。就是从作物生理角度出发,在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼,改善品质,控制上部旺长,实现矮化密植,到达节水增产的目的。(2)应用3S技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS),遥感技术(RS)和计算机控制系统,实时获取农用小区作物生长实际需求的信息,通过信息处理与分析,按需给作物进行施水的技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。T是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。(3)智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,适时地检测土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求来实施变量施水,达到最优的节水增产效果。

3.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。

4.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。

(4)促进节水灌溉设施制造业发展。一项新技术得到推广应用,有可能带动一个新的产业发展。伴随我国高效节水灌溉技术的发展和应用,节水灌溉设备制造业也可望能形成一个有相当规模的行业,成为中国加工制造业一个新的增长点,政府部门应使用财政、金融等经济手段加以引导和支持。

节水灌溉论文范文篇5

鉴于我国水资源与能源短缺,经济实力不足,广大农村地区的技术管理水平较低的现实,大面积推广喷、微灌等先进灌水技术还受到很大的限制,因此在今后相当长的一段时间内,我国还仍须加大田间工程的建设力度,大力研究和推广节水型地面灌水技术。

一、平整土地,设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数

平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量,缩短灌水时间,提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整,进行田间工程改造,划长畦(沟)为短畦(沟),改宽畦为窄畦,设计合理的畦沟尺寸和入畦(沟)流量,可大大提高灌水均匀度和灌水效率。

陕西洛惠渠的研究表明,在入畦单宽流量为3~5L/s时,灌水定额随畦长而变,当畦长由100米改为30米时,灌水定额减少150~204m³/hm²;当畦长30~100米时,畦单宽流量从2L/s增加到5L/s,灌水定额可降低150~225m³/hm²。

宝鸡峡灌区进行深层渗漏的对比试验,灌水定额小于675m³/hm²,基本不发生深层渗漏;灌水定额825~990m³/hm²时,约有150m³/hm²水产生深层渗漏;灌水定额1350m³/hm²时,有一半水成为深层渗漏水。

我国幅员辽阔,各地地形和土质差异较大,因此难有统一标准,各地应根据田间试验结果,建立计算机模型,通过实验和计算机模拟,给出适合本地的适宜畦沟尺寸和灌水技术参数。

二、改进地面灌溉湿润方式,发展局部湿润灌溉

改进传统的地面灌溉全部湿润方式,进行隔沟(畦)交替灌溉或局部湿润灌溉,不仅减少了课间土壤蒸发占农田总蒸散量的比例,使田间土壤水的利用效率得以显著提高,而且可以较好地改善作物根区土壤的通透性,促进根系深扎,有利于根系利用深层土壤储水,兼具节水和增产双重特点,值得大力推广。实践证明,春小麦与春玉米套种隔畦灌,棉花、玉米等宽行作物隔沟灌或隔沟交替灌,湿润面积可减少50%,节水高达30%以上,增产幅度5%~10%。玉米坐水种,可节水900m³/hm²,节电90~105千瓦时,增产幅度约16%,增收幅度约28%。

三、改进放水方式,发展间歇灌溉

改进放水方式,把传统的沟、畦一次放水改为间歇放水,进行间歇灌(又称波涌灌),被称为80年代地面灌水技术的一大突破。间歇放水使水流呈波涌状推进,由于土壤孔隙会自动封闭,在土壤表层形成一薄封闭层,水流推进速度快。在用相同水量灌水时,间歇灌水流前进距离为连续灌的1~3倍,从而大大减少了深层渗漏,提高了灌水均匀度,田间水利用系数可达0.8~0.9。

四、改进沟畦放水设施

改进沟畦放水设施,采用虹吸管(用于明渠输水)或地面移动闸门孔管(用于管道输水)放水,与人工开口放水相比,田间水利用率可提高5%~10%。目前这些设施国内仍处于试验阶段,尚未批量生产。因此,有必要开展联合攻关,对这些设施的材料和加工工艺进行深入研究,向着技术标准化、生产规模化、推广应用普及化方向去发展。

五、大力发展节水保墒膜上灌

膜上灌是我国在地膜覆盖栽培技术的基础上发展起来的一种新的地面灌溉方法。它是将地膜平铺于畦中或沟中,畦、沟全部被地膜覆盖,从而实现利用地膜输水,并通过作物的放苗孔和专业灌水孔入渗给作物的灌溉方法。由于放苗孔和专业灌水孔只占田间灌溉面积的1%~5%,其他面积主要依靠旁侧渗水湿润,因而膜上灌实际上也是一种局部灌溉。目前,新疆采用膜上灌的农田已达23.33公顷,甘肃、河南等省也开始推广。膜上灌形势有开沟扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌、沟内膜上灌、膜缝灌、格田膜上畦灌、膜侧膜上灌等多种。膜上灌作物有棉花、蔬菜、玉米、小麦等。地膜栽培和膜上灌结合后具有节水、保肥、提高地温、抑制杂草生长和促进作物高产、优质、早熟等特点。生产试验表明:膜上灌与常规沟灌相比,棉花节水40.8%,增产皮棉5.12%,霜前花增产15%;玉米节水58%,增产51.8%;瓜菜节水25%以上。由于膜上灌是一种新的灌水技术,还有许多不成熟和不完善的地方,对其技术机制、技术要素及其设计方法都需要进一步研究。

新的节水技术

一、污水喷灌技术

利用污水喷灌是将污水处理与农业用水结合起来的一种污水处理方式,同时又是一种开源节流的灌溉方式。喷灌净化污水,就是将污水喷洒在田里,利用土壤、微生物和作物来分解污水中的一些成分,并使部分水蒸散到大气中,部分水经土壤净化后渗透泄出再利用。

在利用污水喷灌时,应先对污水进行沉淀、筛滤,除去固体污物,有的还需加入消毒杀菌剂。污水灌的作物应以除蔬菜以外的经济作物为主,对于谷类作物最好只用于作物生育前期,在作物收获前一段时间应停止污水灌。污水灌的土壤以砂壤土、壤土和壤质砂土为好,水量应结合作物的种类和生育期确定,如在作物苗期、早春和晚秋应少灌。实施污水灌要防止大定额灌溉,以免造成地表及地下径流,灌溉强度以不造成土壤粘闭和不产生地表径流为原则。如污水水质不符合灌溉水质标准时,可采用清水污水混合方法,使混合后的水质符合灌溉要求后再进行喷灌。此技术较复杂,最好在专家指导下运用。

二、咸水灌溉技术

咸水灌溉技术主要包括不同水质的水混灌和轮灌,此外,还有依据电渗透作用原理利用地下咸水灌溉的技术。

混灌是将两种不同的灌溉水混合使用,包括咸淡混灌、咸碱(低矿化碱性水)混灌和两种不同盐渍度的咸水混灌,目的是降低灌溉水的总盐渍度或改变其盐分组成。混灌在提高灌溉水水质的同时,也增加了可灌水的总量,使以前不能使用的碱水或高盐渍度的咸水得以利用。

轮灌是根据水资源分布、作物种类及其耐盐性和作物生育阶段等交替使用咸淡水进行灌溉的一种方法。如旱季用咸水,雨后有河水时用淡水;强耐盐作物(如棉花)用咸水,弱耐盐作物(如小麦、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。轮灌可充分、有效地发挥咸淡水各自的作用和效益。

奥地利研究人员利用电渗透作用原理研制出一种灌溉系统,该系统使地下水经土壤毛细管及各种孔隙上升到地表层,同时从聚集于电极周围的某些盐类中游离出净水,上升到地表层供作物利用。其设备是由两组电极组成,将一组装有正电极的金属管打入地下水位以下,另一组为负电极的导体栅网,埋于与植物根部深度相等的地方。根据土质结构及土壤含盐量,接通2~12V电源,就会在两极间建立直流电场,产生电渗透效果。这种灌溉系统适用于地下水较丰富的干旱区果园、草坪及固沙植物等。

三、利用空气中的水分进行灌溉

节水灌溉论文范文篇6

1桐柏茶区简介

桐柏县位于河南省南部,豫鄂交界处,总面积1941平方公里。县域地貌以浅山、丘陵为主,斜贯县境的桐柏山构成地貌的骨架,境内河流密布,属淮河水系。桐柏处于亚热带边缘,属于北亚热带季风型大陆型气候,四季分明,温暖湿润,县域植被覆盖率高,大气质量好,适宜种植茶树。现茶园面积已达2500余亩,名优产品荟萃,其中“太白银毫”、“淮源剑毫”、“水濂玉叶”、“桐柏毛尖”、“清淮绿棱”分别获得部优、省优产品奖。

2茶园节水灌溉必要性

桐柏县属于季风型大陆性气候,处于淮河流域及长江流域的分界线,多年平均降雨量1168毫米,属于南阳市降雨量较大区域。但降雨年际变化大,最大降雨量1931毫米,最小降雨量629毫米,最小降雨量不足最大雨量的三分之一。降雨在年内分配也不均匀,降雨集中在6~9月份,且多以暴雨型式出现,约占全年降雨量69%,干旱季节持续时间较长。造成的结果是旱涝不均,每年都有不同程度的旱涝灾害,且灾害的发生特别频繁。

茶树基地一般土地比较贫瘠,生产季节经常出现“伏旱”和“秋旱”,有时也有“春旱”,对茶叶产量质量影响很大。茶园土壤相对含水量在50-75%时最适宜茶树生长,若低于50%时茶芽生长缓慢,如果减少到30%,茶芽生长停止,持续时间长时,茶树会出现萎蔫甚至死亡现象。若土壤相对含水量大于75%,茶树受渍,生长受抑制,持续时间较长将会死亡。

经灌溉与不灌溉对比试验,适量的灌溉,茶叶产量及质量大幅度提高,因此,茶树基地需进行节水灌溉,经济效益非常可观。

3.茶园节水灌溉

此次茶园节水灌溉规划面积1370亩,根据桐柏茶区茶园的地形地貌、气候特点及茶树吸水特性,选用微喷灌型式进行茶树的节水灌溉。微喷灌是以低压小流量喷洒出流方式将灌溉水供应到作物叶面,最终到达作物根区土壤的一种先进灌溉方式。

3.1设计参数

3.1.1设计灌水定额

m=0.1γzp(θmax-θmin)/η

式中:

m—设计灌水定额,mm;

γ—土壤容重,1.6g/cm3

Z—计划湿润层深度,1500mm;

p—微灌设计土壤湿润比,70%;

θmax、θmin—适宜土壤含水率上、下限;

η—灌溉水利用系数,0.9。

经计算,m=19mm

3.1.2灌水周期

T=(mn/Ea)η

式中:

T——设计灌水周期,d;

Ea——设计日耗水强度,5mm/d。

经计算,T=4d。

3.1.3一次灌水延续时间

式中:

t——一次灌水延续时间,h;

a、b——喷头纵横向间距,5.0m;

η——田间水利用系数,0.95;

q——喷头流量,70l/h

经计算,t=7h。

3.1.4轮灌组数

式中:

N——轮灌组数;

C——一天工作小时数,h。

经计算,N≤10。

3.1.5微喷头选型

根据茶树行距及土壤土质选择绿源旋转式微喷头S-0055型,喷嘴直径1.1mm,流量70l/h,工作压力200KPa,湿润直径5.5m。

3.2系统布置与管道设计

3.2.1系统工作原理

微喷灌系统由水源、泵站、首部枢纽、各级管网、灌水器及测滴设备组成。根据土壤土质及地形地貌,结合茶园分布情况,大致每200亩茶园设一测墒井,在井内埋设测墒仪,用电缆和泵站相连,测墒仪感知茶树生长所需的最小含水量,然后将感知信号通过电缆传至泵站,泵站运行后,水通过首部枢纽的过滤、施肥和压力流量调节,进入配水管网,配水管网按照事先编好的轮灌组数将灌溉水送至需要工作的微喷头,喷头将水以低压小流量的形式喷洒至茶树叶面,创造茶树生长所需要的湿润环境,当土壤中的水超过茶树所需适宜含水量的上限值时,测墒仪将信号传至泵站,停止灌溉。

3.2.2水源和泵站

一般茶园傍河、沟,具有引用地表径流的条件,但由于河、沟流量分配不均,虽水量满足但供水保证率达不到要求,需拦河设堰,在堰前凿大口井,满足水源要求。泵站包括水泵机组、建筑物、进出水管路系统、辅助动力线路及控制、保护装置。

3.2.3首部枢纽

首部枢纽由止回阀、空气阀、计量装置、施肥装置、过滤器、压力或流量调节器等部分组成。其主要起到对灌溉水的过滤、施肥及对整个灌溉系统的量测、保护作用。

3.2.4管路系统布置

微灌系统一般设三级管道,即干管、支管、毛管。现阶段大量使用塑料管,主要由聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)管。管路系统依地形地势,茶树种植方向布置,一般毛管沿茶树种植方向隔行布置,支管垂直毛管布置,间距为2倍毛管长;干管垂直支管布置,间距为2倍支管长,干管接首部枢纽。

3.2.5管道水力计算

管道水力计算主要任务:根据单个喷头流量由轮灌组数推求泵站设计流量,通过管路水头损失计算确定泵站设计扬程,按经济管径法及水头损失计算最终核定各级管道直径。

泵站设计流量推求:由各级管道的轮灌分组情况,计算出泵站同时供水的喷头数,由单个喷头的设计流量乘以同时工作的喷头数,再考虑管路的水量损失,即为泵站设计流量。

泵站设计扬程计算:喷头工作压力加上各级管道的水头损失和地面与水面落差即为泵站的设计扬程。管道按多口管进行水头损失计算。

多口管沿程水头损失公式:

式中:

Ht——多口管沿程水头损失,m;

fmb——管道系数,f=0.464,m=1.77,b=4.77;

Q——管道中通过的流量,m3/s;

d——管径,m;

l——管道长度,m。

局部水头损失公式:

式中:

Hw——局部水头损失,m;

ξ——局部水头损失系数;

v——管道流速,m/s;

g——重力加速度,m/s2。

3.2.6量水及墒情预报与控制系统

在每条支管入口处设水表作为量水设施。在不同地块设测墒井及自动测墒设备,通过线路和编码器将墒情信号传送至泵站,由泵站解码器将信号转化为泵站控制信号,同时按照事先编好的轮灌分组信号对茶园灌水,然后根据灌水情况,由测墒系统来控制泵站的停机,从而实现灌水的自动化。

4节水灌溉后评价

该项目正在实施中,根据规划目标,项目建成后,实行合理灌溉、及时排水,改善了水土条件,使茶园光、热、土资源得到进一步完善,生态环境转向良性循环。茶树得到适时适量的有效灌溉,茶叶产量质量将明显提高,经济效益极为可观。特别是进行节水灌溉后,灌溉用水量及能源消耗大大减少,使传统水利向资源水利、可持续发展水利方向转化的重要途径。茶园灌排系统的建设、开发,节约了大量的水资源,改善了园区的人畜用水条件,管、沟、路、茶一体化,给园区人民生产、生活、交通带来方便,同时也创造了良好的人居环境,推动社会全面进步。

参考文献

1《水土资源评价与节水灌溉规划》中国水利水电出版社(1999)

节水灌溉论文范文篇7

1常见的农田水利灌溉技术

1.1喷灌式。喷灌式灌溉技术具有便捷简单、适用性较强等应用优势,广泛应用于需要大面积浇灌的农田中。喷灌式灌溉技术主要利用喷灌机来完成喷灌工作,在喷灌机压力的作用下,水源经过软管,最后从喷头中喷洒而出。采用该技术,可以自主设计灌溉路线,解决大范围农田浇灌困难的问题,并具有良好的节水效果。然而,要应用该技术就需要安装多个喷灌设备,并组建相应的设备通道,进而占据大面积农田用地[1]。1.2微灌式。微灌式灌溉技术的应用设备相对简单,重要有滴灌、滴头、管路三个部分构成。与喷灌式不同,该技术不需要应用大型机械,且能够减少水分外泄的情况发生,具有明显的节水效果[2]。从其特点和作用来看,微灌式可以广泛应用于大棚浇灌。该技术主要对农田中植物的根部进行灌溉,将水管道、滴水器安置在根部位置,采用定时灌溉的方式来满足农作物对水分的需求。根据农作物生长情况,也可以适当在浇灌用水中加入肥料,以此增加土地养分,改善灌溉质量。不过该技术不适宜室外浇灌,可用规模较小。1.3井灌式。井灌式灌溉技术能够对地下水的过度使用加以控制,进而改善生态水资源的使用效率,提升灌溉质量。例如,在农田缺水的时期,可以利用井灌式技术减少水资源消耗量,同时满足农田用水要求。在实际应用时,可以在农田中心位置设置井灌装置,将直管和干管合理分布在农田各个区域之内,形成一个科学的灌溉系统,同时保障灌溉系统的移动性能,将地下水资源充分利用、合理分配,避免地下水使用过度,造成水土流失等问题,影响农田的种植和作物产量。1.4防渗式。采用防渗式灌溉技术,就要选用高效用、高质量的灌溉设备,确保设备拥有足够的使用寿命,进而减少农田灌溉成本的投入,加大水资源利用效率。从实际应用的角度来看,水库灌溉是比较常用的灌溉方式,也是农田水利工程的重要修建内容。水库可以存储用水,实现农业用水循环利用的目的,进而满足节约用水的要求。防渗式节水即将防渗薄膜铺设在农田之中,避免灌溉失误、过度灌溉等造成的水份流失,实现水资源的合理应用和循环。此外,要设置专门的通水渠道,以此提升防渗性能,增加该技术的应用效果。1.5渠道式。渠道式是一种发展久远的灌溉方式,然而在实际应用时,市场会出现输送水流失的情况,进而造成水资源浪费[3]。造成这种情况的主要原因是农田缺少辅助灌溉的水利设施,所以为了保障渠道式灌溉技术的应用效果,要采取相应的防渗措施,减少水资源输送流失问题。如,强化渠道质量,增加渠道承压能力,避免渠道被水流冲击破坏,进而减少水资源输送流失等问题。

2农田水利灌溉技术应用时的注意事项

2.1科学选用灌溉技术。为了确保灌溉技术的应用效果,一定要做好技术种类的选择,主要可以从以下两个方面进行考虑:首先,考虑农作物种类、对水分需求量以及土壤条件等。根据实际种植情况来选择灌溉技术,合理控制用水量,同时满足农作物生长需求。避免水分过多导致农田内部出现水涝灾害,或因为水分过少影响作物的正常生长。如,种植水稻时,一定要满足水稻的生长需求,保障水分充足,可以采用喷灌式灌溉技术。也可以根据农作不同阶段的用水需求、当季降雨量等进行灌溉技术的调整,确保设置的科学性,充分提升用水效率。此外,强化灌溉技术的创新与完善,极大资金投入力度,开发更多现代化灌溉技术。如垄沟灌溉等技术;其次,掌握农作物结构,增加林业、草地种植比例,种植更多经济作物,减少需水量较高的农作物的种植比例,进而实现对灌溉水量的控制。根据不同种类农作的种植比例,采用七档的灌溉技术,坚持因地制宜的原则,全面提升灌溉效果。2.2强化灌溉技术应用监控。在明确农田种植需要的灌溉技术后,为了充分发挥技术应用效果,要做好应用监控。通过技术监控,一方面及时发现水资源浪费情况,另一方面及时掌握设备故障问题。例如,采用滴灌式灌溉技术时,要做好滴灌设备的定期维护,避免设备出现堵塞、漏水等问题,保障滴灌设备能够充分发挥作用。

3结语

综上所述,在农业生产的过程中,为了减少水资源的浪费,确保农作物的健康生长,一定要采用合理的农田水利灌溉技术。一方面,要保障农田灌溉效果,另一方面要提升水资源的利用效率,实现水资源的循环利用,避免旱涝问题的发生,进而保障我国农业的可持续发展。

参考文献

[1]李慧敏.农田水利节水灌溉技术应用[J].住宅与房地产,2018,497(12):40.

[2]李波.河南农田水利节水灌溉技术的改造与应用[J].农业工程技术,2017,37(5):35-36.

节水灌溉论文范文篇8

一、节水灌溉的必要性和重要性

1、陕西省水资源状况

陕西省地处内陆腹地,除陕南比较湿润外,关中、陕北均属干旱、半干旱气候,基本上是“年年有小旱,三年一中旱,十年一大旱”。由于,干旱、半干旱的气候,决定了水资源紧缺的省情。全省水资源总量为442亿m3,人均及耕地亩均占有水资源量分别为1340m3和772m3,占全国平均水平的54%和42%。另外水资源时空分布不均,与社会经济要求不协调,而且水利工程调蓄性能差,水资源利用不充分,供需矛盾非常突出。在地区分布上,秦岭以南的长江流域,土地面积占全省的35%,而水资源量占全省的71%;以北的黄河流域,土地面积占全省的65%,而水资源量仅占全省的29%。集中了全省人口59.7%,工农业总产值72.7%,耕地51.8%,灌溉面积86.6%的关中地区,水资源总量为78亿m3,仅占全省的17.65%。在时间分布上,年际变化很大,最大年份水资源量可达到847亿m3,最小年份仅280亿m3,相差三倍,年内分配不均,汛期四个月径流量占全年的50%~70%,冬季河流时常出现断流现象。如横贯关中的渭河,降雨多集中在7~9月,这三个月径流量占全年径流量的45%左右,冬春少雨干旱,12~2月份径流量仅占全年径流量的9.4%。

同时,有限且紧缺的水资源还日益受到工业废水、生活污水及化肥、农药等的污染,目前我省主要的河流水质已受到不同程度的污染。据统计,全省每年排入江、河、湖、库、渠道的污水多达6.98亿t。其中渭河每年接纳污水3.5亿t,是全国污染最严重的河流之一,在干旱情况下,河水大都是污水、废水,基本丧失了利用价值,被污染的地表水又以直接或间接的方式渗入潜水和承压水,使得地下水也受到不同程度的污染。

加之,我省河流上游多发源于黄土丘陵沟壑区,植被差,水土流失严重,含沙量高。现有蓄水工程调蓄性能差,淤积严重,引水工程年久失修,渗漏损坏严重,设施功能得不到充分发挥。据统计,全省现有41座病险库急待除险加固处理,有42.7%的灌区渠道尚需衬砌,有22.7%的设施灌溉面积未得到灌溉。

在世纪之交,中央为缩小东西部差距,作出了西部大开发的战略决策,在这一大好形势下,陕西作为西部大开发的“桥头堡”和发展“增长极”,经济的腾飞,人民生活水平的提高,城市的不断扩大,农村乡镇城市化的时间缩短,将会使工业用水急剧增加,工农业争水矛盾日趋突出。

从以上分析说明我省不论在资源上、工程上还是发展形势上都面临着缺水的危机。

2、解决缺水的有效途径

由于缺水,导致农业受灾面积扩大,作物减产;由于缺水,导致过量引用地表水和超量开采地下水,致使旱季常发生河流干枯断流,地下水位大幅下降,地面下沉、裂缝等现象;由于缺水,导致我省许多地方人蓄饮水困难;由于缺水,导致我省经济发展受到严重的制约。同时,我省又是一个人多地少,耕地后备资源有限的农业大省。21世纪我省农业的发展不仅要为我省经济发展提供农产品保障,而且要为西北地区的区域粮食平衡做出贡献,所以农业的发展制约着我省乃至西北地区经济的发展。随着西部大开发号角的吹响,人们生活水平的提高,人口的持续增长,对粮食的需求量也将不断增加,而土地的荒漠化及为防止荒漠化保护生态环境,部分坡耕地退耕还林、还草,加上建设用地,耕地面积又在逐渐减少。因此,我省增加农作物产品的重心必须转向提高单位面积产量上,而灌溉则是提高单产的重要途径,但灌溉面临着缺水的危机。

解决灌溉缺水危机的有效途径为开源和节流,若采取开源方式解决缺水,也是行之有效的,但我们应该清醒地注意到,随着水资源的进一步开发,我们为获取水资源而付出的代价也愈来愈大。未来经济与社会发展所需的水资源供给,如果仅仅依靠开源增加供水来解决,不仅受到水资源条件的限制,而且受到国家和地方财力的限制。因此,采取节流方式解决陕西的缺水危机就显得尤为重要。

总书记在安徽考察工作和在十五大讲话中要求:“大力发展节水灌溉,提高水资源的利用率”,“各级领导同志都要有一种强烈意识,就是十分注意节约用地、节约用水,这两样事涉及农业的根本,人类生存的根本,在我国尤其意义重大,一定要放在可持续发展的高度对待”,中央和国务院其他领导同志也反复强调了节水灌溉的必要性和重要性。

长期以来我省实行的是大水漫灌的粗放性农业灌溉,水资源浪费比较严重。据统计,至1997年底,陕西省七百公顷以上灌区共159处,灌区内耕地面积44.71万hm2,有效灌溉面积38.26万hm2,实灌面积22.74万hm2;灌区内有大、中型水库59座,小型水库205座,总库容38.33亿m3,有效库容22.72亿m3,多年平均出库水量26.59亿m3,灌溉用水量为12.89亿m3,城镇生活和工业用水为1.26亿m3,则每年有12.44亿m3水,相当于几个大型水库的蓄水量在输送过程中被白白渗漏浪费掉。我省农业总用水量为60.48亿m3,全省干、支、斗渠总长30101.4km,渠道衬砌率达57.3%,若提高到65%,则全省平均渠系水利用系数由现在的0.55提高到0.80,农业灌溉约可节约水量15.12亿m3。我省耕地面积332.50万hm2,喷滴灌面积为6.91khm2,仅占总耕地面积的2.1‰。

实行节水灌溉可缓解农业用水供需矛盾,增加农业产量,发展农村经济;可缓解工农业用水矛盾,减少农业用水,增加工业用水,促进工业发展,从而提高水资源的综合效益;可促进农业灌溉从粗放到集约,从外延为主到内涵为主的转变;可提高灌水利用系数;可防止地面下沉,河流下游断流,从而改善生态环境;可缓解水资源的开发压力。实行节水灌溉也是陕西经济可持续发展不可缺少至关重要的一步,对陕西乃至中西部各方面都具有重要的现实意义和深远的历史意义。

从上述分析可知,我省农业节水潜力相当大,实行节水灌溉,发展前景广阔,意义重大。

二、节水灌溉的措施

根据我省实际情况,实行节水灌溉,必须要抓好以下工作:

1、发展节水灌溉必须要加强对节水灌溉技术的宣传普及,实现干部群众观念上的变革。由单纯的浇地向浇作物、科学节水转变,用科学技术手段武装农业。同时作好节水灌溉的科技交流,让群众认识到农业节水的必要性和重要性,采用先进的取水、输水设施,先进的微灌、喷灌机械,先进的滴灌、渗灌、微灌方法提高水的有效利用率。

2、发展节水灌溉必须走区域发展之路,因地制宜地选择节水灌溉类型,不宜强求一律,盲目实行。如关中地区实行节水灌溉主要要走对现有灌区进行更新改造,推广综合的节水高产高效灌溉技术体系之路。主要包括大型灌区渠首加坝加闸、渠道衬砌;推行“大改小、长改短、宽改窄”的标准畦田建设;推广田间节水灌溉技术;采用节水灌溉制度,节水型耕作栽培技术和蓄水保墒技术;井灌区大力推广低压管道灌溉。在关中平原南部,秦岭北麓,应优先考虑利用自然落差发展自压喷微灌技术。在陕北长城沿线风沙滩地区应大力发展低压管道灌溉和滴灌等节水技术,加强中小型蓄水工程的除险加固。陕北、渭北沿河提水灌区应实行低压管道输水灌溉和喷灌,渠道衬砌配套和标准化方田建设的节水技术。陕北、渭北丘陵沟壑区,由于比较干旱,应推广微灌、地下渗灌等节水灌溉技术。陕南山丘盆地区应充分利用地下水,推广浅、湿、晒三结合的水稻节水灌溉技术。陕南秦巴山区应推广经济作物发展自压式微喷和滴灌节水技术。特别缺水的大中城市郊区或地区的反季节大棚菜、花卉应实行滴灌、微喷、渗灌等节水技术。

3、发展节水灌溉必须要做到统一规划,分年实施,适度规模,集中连片。如我省在“九五”末,要发展节水灌溉面积300万亩,使灌溉水的有效系数由现在的0.56提高到0.8以上,工业水的重复利用率由0.3提高到0.5以上,实现年节水5亿m3,建立节水型农业、节水型工业和节水型的社会。“十五”期间,计划发展节水灌溉面积1000万亩,使全省节水灌溉面积达到1300万亩,年新增节水能力6亿m3。

4、发展节水灌溉必须建立稳定的投入渠道,充分发挥农民群众投入的主要渠道作用,动员社会力量兴办节水灌溉工程。目前我省对节水型工程无论规模多大,都未能作为基建项目立项,往往有许多灌区配套工程、连片喷灌工程等因未列入水利年度基建计划而被搁浅,从经济上看,灌区配套、渠道防渗建设,每立方米水的投资远远低于该水源枢纽工程建设水的投资,且效果显著,所以要发展节水灌溉,必须改进目前这种投资体制,实行政府投入、银行贷款、引进外资、实行股份制、建立水利专项基金、发行债券等多种经济体制,多渠道筹集资金。

5、发展节水灌溉必须建立水的有偿使用机制。水利作为一种产业,要实现良性循环,用水必须按成本收费。目前由于我省农业水费较低,收取率也低,以致造成水管单位经济困难,一些设施小修亦无法拿出资金,造成水大量浪费,有效灌溉面积逐年减少。因此,水费改革要深入进行,农业用水要实行计划内平价,超计划用加价的方法,将收入的水费逐步投入到设施改造和提高水的利用率上来。

6、发展节水灌溉必须搞好大中小型水库除险加固和清淤扩容,增加农业用水的储备。

7、发展节水灌溉必须加强渠道防渗措施,提高输水有效利用系数。

8、发展节水灌溉必须与各地区经济发展水平相适应,建立高质量、高水平的节水灌溉工程,坚持试验和推广相结合,普及和提高相结合。

参考文献:

[1]吴季松《水资源及其管理的研究与应用》中国水利水电出版社2000年12月第一版

节水灌溉论文范文篇9

标准化工作是我国社会主义市场经济体制逐步完善的必要条件之一,是我国经济结构战略性调整、实现科技创新和产业升级的技术支撑,也是我国加入WTO后应对技术性贸易壁垒的重要手段。我国标准化工作经过几十年的建设,特别是改革开放20多年的发展,建成了一套基本上满足我国经济和社会发展需要的标准体系,为促进国民经济和社会发展发挥了积极作用。但是面临我国经济结构的战略性调整和加入WTO的新形势,我国标准化工作仍然存在着不适应新形势要求的一些突出问题,特别是如何适应发展国际贸易和服务国际贸易的需要,如何与国际惯例接轨,是摆在我国标准化工作面前的新课题。据统计,20世纪90年代国际贸易中的非关税壁垒已达1000种以上,其中技术性贸易壁垒约占非关税壁垒的60%~70%。技术性贸易壁垒主要表现在技术法规、标准和合格评定程序方面,正日益成为调节国际贸易的杠杆,成为最难对付的贸易障碍。

2002年元月科技部召开的全国科技会议提出,要实施人才、专利、技术标准三大战略,并将“重要技术标准”列入2002年要实施的12个重大科技专项之中;9月在成都举行的中国科协学术年会上,加入WTO后的对策研究成为年会的主题和与会专家学者关注的焦点。这些都充分说明了加入WTO后开展技术标准研究的重要性。

加入WTO,意味着我国将在更大范围内和更深程度上参与经济全球化进程,融入世界经济主流。按照WTO国际规则运作,无疑这会对我国各个部门、各个行业带来强大的冲击和深远的影响。水环境和节水灌溉作为我国水利部门(行业)中的领域,当然也不例外。

2中国水环境和节水灌溉标准化概况

2.1水环境

环境标准是评价环境质量优劣程度和企业环境污染治理好坏程度的尺度,也是相关行业环境保护主管单位进行环境管理、监督执法的基础依据,是我国环境保护法规的具体化、指标化,是贯彻实施我国各项环境保护管理制度的标准依据。无论是环境规划、环境治理、环境评价、取水许可、排污收费、环境技术开发和产品生产等活动,都离不开环境标准作依据。

水环境保护是环境保护的重中之重,水利系统经过努力,现已建成了以251个水环境监测中心为核心,2861个各类水质监测站点为基础,覆盖全国江河湖库的水质监测网络体系;已有51家水环境监测中心的实验室通过了部级计量认证,占水利系统质检中心的61.4%,它包括了部、省、区域和流域的水环境监测中心。

2.1.1水环境法律法规与规章等

建国以来特别是党的十一届三中全会以来,颁布了一系列的相关水环境法律法规、部门规章及规范性文件等,这些均为水环境标准的贯彻落实与执行提供了执法依据。主要的法律法规有《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国防洪法》等法律和法规。

主要的行政法规及法规性文件有《中华人民共和国河道管理条例》、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》、《中华人民共和国水土保持法实施条例》、《建设项目环境保护管理条例》、《淮河流域水污染防治暂行条例》等。

主要的部门(地方)规章及规范性文件有《饮用水水源保护区污染防治管理规定》、《污水处理设施环境保护监督管理办法》、《珠江河口管理办法》、《水土保持生态环境监测网络管理办法》、《水利部水文设备管理规定》、《内蒙古自治区境内黄河流域水污染防治条例》等。

为了贯彻落实国务院《建设工程质量管理条例》,《工程建设标准强制性条文》(水利工程部分)已正式,共6篇21章742条,其中第六篇水环境影响评价与监测共2章24条。第1章水环境影响评价,共有强制性条文8条,摘自《水利水电工程环境影响评价规范》SDJ302-88(试行)和《江河流域环境规划环境影响评价规范》SL45-92。第2章水环境监测,共有强制性条文16条,摘自《水环境监测规范》SL219-98、《水质采样技术规程》SL187-96和《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99。

2.1.2水环境标准体系

水环境标准体系是对水环境标准工作全面规划、统筹协调相互关系,明确其作用、功能、适用范围而逐步形成的一个完整的管理体系。我国水环境标准体系,可概括为“六类三级”,即水环境质量标准、水污染物排放标准、水环境卫生标准与水环境基础标准、水监测分析方法标准和水环境标准样品标准六类,与部级标准、行业标准和地方标准三级。

国家水环境质量标准、水污染物排放标准、水环境卫生标准是强制性标准,其它的水环境标准为推荐性标准。截止到2001年9月底为止,由国家环保总局主管颁布的水环境国家标准370项(不包括水环境卫生标准),占环境保护国家标准总数的65.3%,可见水环境标准在整个环境保护标准中的地位。水环境卫生方面至少有国家标准10多项。

水利部颁布水环境行业标准55项,其中水利部系统的部级标准物质(二级)29项,水质分析测定方法21项,水质采样标准2项,水环境监测规范1项,水环境检测仪器、设备校验方法1项,地表水资源质量标准1项。拟编标准9项,起草标准1项,征求意见1项,送审标准1项。

此外,制定水环境行业标准的相关部门还有建设部、国土资源部等。建设部颁布城市供水、生活饮用水方面的标准10多项,国土部颁布了地下水检验监测方面的标准等。而在“水利技术标准体系表”中,水利工程中的供水节水专业门类所列13项标准中,只有1项已颁,其余12项一半仍处于拟编状态。

2.2节水灌溉

国家、地方和各部委的节水灌溉方面的法规、条例、规章有:中华人民共和国水法、国务院关于进一步加强农田水利基本建设的通知、灌区管理暂行办法、取水许可制度实施办法、高标准节水灌溉示范项目建设管理办法、内蒙古自治区农业节水灌溉条例等。

《工程建设标准强制性条文》(水利工程部分)中,涉及节水灌溉领域的有3本标准共17个条文,即节水灌溉技术规范、泵站施工规范、泵站设计规范。在进行节水灌溉工程建设中,必须强制执行这些条文。

《强制性条文》的,有力地维护了国家和人民群众的利益,推动了水行政主管部门对水利工程建设活动的过程和环节的技术控制,有利于整顿和规范水利工程建设市场秩序,有利于提高水利工程的建设质量。它的与实施,是进行标准体制改革的切入点,是向建立由强制性的水利技术法规与自愿采用的技术标准相结合的新体制迈出的关键性的一步。

节水灌溉标准的制定有水利系统、农业系统和机械系统等,其标准种类分为国家、行业、地方与企业标准等4类。根据最近出版的“水利技术标准汇编灌溉排水卷”统计(截止到2001年12月底),已有该方面的标准119项,其中国家标准(GB)25项,水利行业标准(SL)37项,机械行业标准(JB)57项。119项标准中农用泵标准51项,占总标准数量的42.8%,节水设备与材料标准44项,占40.0%。

2002年8项农业灌溉设备国家标准批准,从8月1日起实施,8项标准的名称如下:

·农业灌溉设备灌溉阀的压力损失试验方法(GB/T18688-2002)

·农业灌溉设备小型手动塑料阀(GB/T18689-2002

·农业灌溉设备过滤器网式过滤器(GB/T18690.2-2002

·农业灌溉设备过滤器自动清洗网式过滤器(GB/T18690.3-2002)

·农业灌溉设备止回阀(GB/T18691-2002)

·农业灌溉设备直动式压力调节器(GB/T18692-2002)

·农业灌溉设备浮子式进排气阀(GB/T18693-2002)

·农业灌溉设备非旋转式喷头技术要求和试验方法(GB/T18687-2002)

在“水利技术标准体系表”中,水利工程中的灌溉排水专业门类所列50项标准中,30项已颁,其余处于起草、拟编状态。需要注意的是国家标准中水利系统制定的仅有3项,即灌溉与排水工程设计规范(GB50288-99)、泵站设计规范(GB/T50265-97)与喷灌工程技术规范(GBJ85-85)。

节水灌溉标准的分类,在“水利技术标准体系表”中是按综合技术、规划、设计、施工、管理、材料、试验、设备划分的。也有按综合、工程、管理与材料设备或工程、产品、方法、基础与环保划分的。

3加入WTO对水环境与节水灌溉标准化的影响

3.1加入WTO对水环境与节水灌溉标准化的机遇

首先有利于促进思想观念转变,提高我国国民的水环境保护与节水灌溉意识。加入世界贸易组织,可促进我们的思想观念进一步转向市场经济轨道,加快国内各项法律制度的建立或完善,使我国水环境与节水灌溉标准化进一步与世界接轨。

现在,许多国际环境条约、公约都把贸易措施作为保护环境的一个重要手段,规定了相关贸易条款,控制跨国界的污染转移,保护候鸟、鱼、海洋动物以及濒危物种及其它们所处的栖息地,控制危险产品和物质的危害,保护全球生态环境。

我国加入WTO,就是要融入世界经济体系,在国际竟争中遵守“游戏规则”,转变思想观念,这必将迫使我们对水环境保护与节水灌溉有更深刻的认识。

其次有利于提高我国水环境与节水灌溉技术水平以及水污染防治产业和灌排企业的结构调整。“入世”后,随着我国与发达国家更加全面广泛地接触了解,积极引进、吸收、消化国外水环境与节水灌溉技术法规和技术标准,充实和完善我国技术标准,提高我国水环境与节水灌溉技术水平。WTO/TBT规定:各国制定有关技术法规、技术标准、认证制度和检验制度等,需提前6~8个月将之通报各成员国征求意见,通过这一规定,我们可以获取其它场合无法得到的技术资料,了解高新技术发展可能对水环境与节水灌溉的影响,提高技术、工作水平。

“入世”后,水环境污染防治产业和灌排产业在面临严竣挑战的同时,可以打破西方发达国家对我国的一些不符合世界贸易组织原则的技术限制,这有利于我们对西方先进技术的吸收,提高我国该方面的技术水平,进一步发展。

入世后,国外新的水环境污染治理设备技术、节水灌溉技术会源源不断输送到我们国家,我们可以有选择性地进行挑选适合于我们不同区域治理和使用的设备和技术,从而改善我们居住的环境、节约水资源,提高水资源利用效率。

第三有利于信息交流和提高水环境和节水灌溉设备与产品的监测、检验水平。积极利用我国作为WTO成员国中发展中国家这一条件,要求其它经济发达的WTO成员国在技术法规和技术标准的制定方面给予技术援助。入世后,世界各国的标准信息交流加快,有利于我国监测、检测分析方法与国际标准的接轨,为数据的可比带来了便利,有利于提高监测、检验水平。可促使水环境实验室与节水产品检测中心化验人员严格按质量管理手册操作,自觉学习国际标准的检测分析方法,从而提高技术水平和自身素质。

3.2加入WTO对水环境与节水灌溉标准化的挑战

由于我国的市场经济体制尚不完善,水环境与节水灌溉技术法规和技术标准与WTO的通行规则还有许多不相适应的地方,对我国水行业相关部门参与国际竞争,在具体执行技术标准时将会带来许多问题

目前,我国水环境标准虽有一定的数量,但在质量(技术指标值)和某些标准的数量上如水环境基础标准、水生物监测标准等方面还落后于国际标准和国外先进标准,如ISO水质取样标准共20项,我国仅有4项;ISO生物方面的水质监测和检测标准共有49项,占全部水质分析方法的28.6%,而我国仅有4项,占3.3%。

还有相当一部分节水灌溉标准比较陈旧,有些标准10多年都没有修订过,未能在标准中及时采用先进技术和工艺。根据统计,53项现有节水灌溉标准中标龄10-15年的有23项,15年以上的有4项。节水灌溉标准中,产品标准占的比例较高,而采标率较低。与发达国家相比,我国节水灌溉器材设备规格品种不全、附属部件和管件不配套、材质不配套、管道连接施工工艺不配套、设备的可靠性和耐久性不高等,这些均与标准的制、修订跟不上有密切的关系

在水污染防治与节水灌溉产品标准化、推进灌溉设备国产化、成套化等方面与发达国家有很大差距,与WTO的通行规则也有相当的差距。

首先“入世”可能加重我国的水环境污染。“入世”后,根据世界贸易组织的“市场经济和自由贸易”原则,外商将享受“国民待遇”,进入我国投资的外商企业必然增多,设备、工艺进口范围也必然进一步扩大。在促进经济发展的同时,水、土地、矿产等资源以及能源的消耗必然加快,将形成新的环境压力。引进项目增加又不可避免地会出现对部分项目缺乏全面评价的情况。目前,国内环境法制还不十分健全,一定程度上还存在“人治”的现象;有些地方仍存在有法不依,执法不严,“不惜牺牲环境代价,盲目招商引资,追求经济泡沫式增长”的短期行为。因此,可能给有些不法外商可乘之机,转嫁环境污染,结果引进一些污染严重的项目,加重我国的环境污染,造成环境公害或资源的过度消耗。另外,由于我国水环境标准还相当宽松,会使那些重污染工业迁入我国,也加大了环境压力。

第二“入世”对服务于经济建设的水环境保护与节水灌溉标准化工作提出了更高要求。各个国家在不同的生产力发展阶段,政府及其公众对水环境与节水灌溉关注的程度、要求不同,因此决定了资金投入和技术水平的差异,决定了各国水环境保护与节水灌溉标准严格程度上的参差不齐。

我国作为发展中国家,与西方发达国家相比,生产力水平还相对较低,环保标准与节水灌溉标准也相应要求较低。如在饮用水标准方面,美国制定了有关生活饮用水水质标准的相应技术法规,而我国目前还是空白;水质指标数量方面,欧共体共56项,美国共52项,而我国只有35项;指标中有机物指标美国多达27项,而我国仅有7项。因此,入世后,在WTO统一游戏规则下,必须消除因环保标准的差异给产品竟争力不同带来的影响。这样就向我们水环境保护与节水灌溉标准化工作提出了更高、更迫切的要求,一时可能会难以适应。

4加入WTO水环境与节水灌溉标准化应采取的对策与建议。

“入世”是中国走向世界的必然选择。水利、农业、环保及机械等行业应对“入世”将给水环境与节水灌溉标准化带来的影响有充分认识。在机构、人员、资金上给予保证,并逐步加强。

4.1提高我国水环境保护与节水灌溉标准,与国际标准接

WTO允许其成员采取保护人体健康、动植物健康、环境和自然资源的措施,同时也对这些措施的使用进行限制,以确保不被滥用为贸易保护主义措施。这就是说,在贸易中附加环境要求,有些是合理的,但有些被利用作为贸易保护主义的借口。

作为我国环境政策,一方面要反对有些国家设置过高的环境标准并以此为理由限制我国产品向其出口,另一方面要努力提高我国自己的水环境与节水灌溉标准。在符合国情国力的前提下,使我国水环境与节水灌溉标准尽可能与国际标准靠近,这些标准包括产品的环境标准、企业质量、环境管理标准等,使我国不会因达不到对方的环境标准等而受技术壁垒所阻。

4.2依靠科技进步,发展灌排与水环境保护产业,推广实施ISO9000、14000国际标准

充分利用“入世”的有利因素,利用多种渠道,积极学习国外先进技术,依靠科技进步发展节水灌溉与水环境保护产业,进一步提高出口产品的技术含量,以优化我国的出口产品结构,以防止美欧国家利用它们的先进标准构筑技术壁垒,搞垮我国节水灌溉与水环境产品制造业。加快技术开发和应用,顺应世界潮流,扩大灌排与环保产业经营规模,增加发展后劲,走出一条自我发展的新路子。国家应制定和实施与ISO9000、14000国际标准配套的国内法律法规,以及适合国情的质量、环境标志法律法规,在全国范围强制推广实施与建立清洁生产和绿色产品及绿色标志认证体系。

4.3完善制度建设和强化执法力度,加强企业自身的建设

应当进一步完善产品质量、环境资源方面的制度建设,促进灌排产业、环保产业和环保技术的发展。充分利用“入世”的有利时机,致力于企业文化建设,即竞争—规则—诚信—学习—团结—竞争。节水灌溉设备的生产企业分属于机械、冶金、化工、农业、水利、轻工等多个部门,而最大的使用者是水利行业,因此需加强行业管理,推进技术进步,一致对外,而不是在国内互相进行不正常的竞争。

强化环境影响评价制度在外商投资项目中的实施力度,保证环保部门的发言权和一票否决权;完善监督措施,防止长官意识,严格环境执法,防止发达国家通过污染转嫁对我国实行“生态侵略”。清理和整顿与WTO/TBT协议不相符合的法规政策,提高公众参与制定环境政策法规的机会。

4.4积极参与国际标准化组织的节水灌溉与水环境活动,表明我国立场

加入世界贸易组织不仅意味着我们应遵守世贸游戏规则,同时也意味着以后中国可以参与制定其游戏规则。因此,我们应积极参与国际社会现在和将来对水资源节约使用与水环境保护方面的讨论和谈判,表明我国在该问题上的立场,为包括我国在内的广大发展中国家争取公正、合理的结果。

积极争取承担国际标准化组织的节水灌溉与水环境的工作,组织更多的标准化专家参与国际标准的制定工作,把我国的一些意见和要求,充分反映到国际标准中去。充分利用标准的协调功能,针对由于标准差异引起的贸易技术壁垒,开展双边的标准协调工作。

4.5扶植培育检验市场和实验室认可

在国际贸易中,仅协调标准不能产生消除贸易的技术壁垒,而协调检验和质量认证同样是重要的。特别要注意培育检验市场,积极争取更多的检验机构与国外有权威有影响的检验机构合作,争取成为其,受理委托检验,下厂验货、产品认证等业务,有利于企业消除技术壁垒,促进出口。积极参与国际、区域性组织的有关标准、认可、认证和检验实验室的互认活动,争取签定各种类型的多边和双边的互认协议,既可减少重复检验、重复认证、重复收费,又利于冲破贸易的技术壁垒。

节水灌溉论文范文篇10

不同形式的节水灌溉工程所用设备存在一定的共性,但更多的是特性,故设备往往是围绕各种节水灌溉技术开发和配套的,形成各自的体系。当前市场上需求程材料设备、管道输水工程式材料设备等到。

(一)喷灌设备

我国目前生产的喷灌设备主要是大、中、小、轻型喷灌机、喷灌用水泵、喷灌用地埋管道和地面移动管道、喷头、附属设备等。据统计,截止到1997年底,我国喷灌工程面积已达1900万亩,其中约75%采用轻、小型喷灌机,大中型喷灌机的喷灌面积约占10%,半固定管道式喷灌约占15%左右。

1喷灌机

(1)大型喷灌机。目前我国生产的大型喷灌机主要有DYP-415型电动圆形喷灌机,塔架为10跨,系统长度415m,一个作业点的控制面积为60k平方米。此外还有DPP-400型平移式喷灌机,塔架为10跨,系统长度356m,双侧配置,控制面积120h平方米。

大型喷灌机的自动化程度和作业效率高、单机控制面积大,亩投资较低(200--400元/亩),适用于要求机械化程度高的规模化农业发展节水灌溉的需要。

我国的大型喷灌机的开发、研制和生产应用经历了20多年的努力,积累了一定的技术基础,也有上千台的设备保有量,但产业发展举步艰难。其原因是方方面面的不能简单地归结为“不适合国情”的一个原因。大型喷灌机是机电一体化的大型机具,要求较好的产业基础和综合配套能力,从单项技术到集成技术,再到产品需要实现巨大的跨越。我国大型奔灌机产品的主要差距是能耗高,抗风性能差,整机重量大,专用零部件配套能力不足,防锈蚀工艺落后、系列短等。这些差距大多集中在产业化开发的五一节上,并非单纯的技术问题,而是技术与经济、企业与市场相互影响的结果。

据悉,中国灌排技术开发公司已实现了对上述大型喷灌机生产企业的控股,并确定在开拓大型喷灌机市场的同时,进行大型喷灌机的产业开发,形成2500台的年生产能力,可为每年发展200万亩大田作物的节水灌溉工程式提供优质产品。

(2)卷盘式喷灌机。我国目前批量秤的卷盘式喷灌机有JP40、JP50、JP65、JP75和JP90系列产品,其有较大提高,1998年下半年投放市场后,已销售300多台,形成了一定的生产规模,为发展产业奠定了较好的基础。

卷盘式喷灌机因结构的限制,供水管道和水涡轮上的水头损失较大,单喷头配置时入机压力较高,能耗偏大。但该机型机动性好,适应性强,对于补充灌溉单机的JP75型卷盘式喷灌机有效喷洒长度为300m,有效喷洒幅度50~60m,喷洒流量18--27立方米/h,单机控制面积达250亩,亩投资300元左右。

卷盘式喷灌机曾于1980年由原机械工业部立项并组织研制,但由于技术上的明显差距等原因,至1997年并未形成批量生产。该类产品的主要差距是PE管、大型喷头等到关键部件技术不过关,产品制造工艺落后,机具笨重等。中国灌排技术开发公司下属七州集团以仿制的大大缩短了设计、试制的周期。七州集团通过更新产品积极性,形成良性特环。中国灌排技术开发公司已确定了卷盘式喷灌机的生产规模和技术改造方向,计划1999年达到1000台的年生产供应能力,并组织大型喷头的技术攻关和PE供水管的协作攻关,完善生产制造的工艺装备和检测手段,力争尽快形成规模生产,进口设备。

(3)轻、小型喷灌机。轻、小型喷灌机使用最多的为手抬式和手推式的机组,是当前我国喷灌机具的主力军。我国轻、小型喷灌机已形成相当规模的生产能力,其中年生产能力在万台以上的生产企业有萧山水泵总厂、新昌喷灌机厂、金坛喷灌机厂、新郑喷灌机厂、太原喷灌公司等十余家,其中萧山水泵总厂的年生产能力已达10万台。估计仅这些已具有规模的企业的年生产能力就可达30万台。

轻、小型喷灌机组机动灵活,使用方便,亩投资低,适合我国当前的农村经济体制和农业经营规模,这是它应用广泛的主要原因。但是,这种机型的生产制造分散,产品质量和工艺水平参差不齐,一些企业虽小,但包括机、泵、秋、头,它的质量实际上反映了我国喷灌设备的总体水平。1991年原机电部进行的喷灌行业产品质量评比表明,产品总的合格率仅为57%,这种质量状况实际上也代表了轻、小型喷灌机的质量状况。造成质量不稳的原因:一是企业质量管理不善,缺乏长远考虑,没有真正树立质量是企业生命线的发展战略;二是技术上、装备上没有形成专业化生产的格局,生产工艺落后,缺少专用加工设备,缺少必要的检测手段。

2喷灌专用水泵

我国目前生产的喷灌专用水泵主要是1982年农机部下达任务研制的50BPZ、65BPZ、80BPZ等8种型号的自吸泵和65BP、80BP两种型号的非自吸泵,以及这些专用水泵的变型泵。喷灌专用水泵多是与轻、小型喷灌贡配套使用,基本上由喷灌机生产企业组织生产制造,其中金坛喷灌机厂的年生产能力已达8万台。

从1991年行业质量评比情况看,喷灌专用水泵的产品性能指标有40%~45%优于当时国内生产的一般农用水泵。产品质量和工艺水平也有所提高,如萧山水泵总厂的铸件成品率到1994年已提高到86%。但从整体上看仍存在工艺落后,质量不稳的问题,还没有形成龙头企业和名牌产品。

除喷灌专用水泵外,喷灌工程还广泛使用QJ系列井用潜水电泵等通用水泵,这类产品供应充分,市场竞争激烈。目前已初步形成了一些具有较强实力和竞争能力的企业,如泰丰潜水平与国外先进水平相比差距是明显的,突出反映在铸造水平上。

3管道

(1)地埋固定管道。我国喷灌工程的地埋固定管道一般命名使用硬质聚氯乙烯管、改性聚丙烯管、钢丝网水泥管、钢筋混凝土管、铸铁管等,这些管材均可满足喷灌工程的技术要求。其中范围限,塑料管供货充足,管件配套齐全,施工安装方便,但产品质量参差不齐,生产的规模优势难以形成市场优势。

管道式喷灌工程中的管道投资占材料设备费的70%~80%,降低管材的费用一直是发展喷灌的关键所在。一个发展提高管道的利用率,例如发展机组式喷灌,移动管道式喷灌,另一个发展方向是开发复合型管材,充分发挥不同材质的机械性能,如钢丝网水泥管。随着塑料工业的发展和应用范围的扩大,基于树脂的复合型管材倍受人们的关注。中国灌排技术开发公司新近组建的颈硕新型管材公司最近开发了加筋PE塑料管的生产技术和生产装备。这种管材具有耐压能力高、重量轻、耐腐蚀、水力性能好、价格低等优点。与1.0MPa级的管材比较,新管材的成本仅为一般PvC管的50%~65%,是其理想的替代产品。

(2)地面移动管道。我国地面移动管道主要使用带有快速接头的薄壁铝合金管和塑料软管。其中的薄壁铝管的生产工艺经历了冷拔、焊接、挤压三个阶段,已达到铝材生产的先进水平。挤村铝合金管较冷拔管的成品率高得多,而机械性能又优于焊接管。太原铝厂自80年代初期开始生产冷拔铝管,1986年又从奥地利引进铝焊接管生产线,1995年改产挤压铝管。挤压铝合金管的生产工艺较为简单,一般的铝加工企业,只要有600t以上的挤压机即可生产,如河北省肃宁县铝材厂原生产建筑门窗铝材,1997年开始秤喷灌铝合金管,年生产能力达5000t。

移动铝管除管除外,还要配上快速接头,才能成为移动管道。快速接头及其他附件一般是由喷灌机厂生产并成套供应移动管道式喷灌系统,职太原市喷灌集团公司生产的TPL型喷灌管道系列,规格从φ50到φ102,配套完整,年生产能力可供发展100万亩喷灌的需要。

地面移动管道中的塑料软管,我国也有足够的生产能力,如金坛喷灌机厂的维塑管年生产能力达100万m,泰州市喷灌机厂的涂塑软管年生产能力达200万m。

由于市场不规范,优质难以优价,不具备条件的小厂生产的移动管道质量难以保证。

4.喷头

目前我国生产和使用最多的是PY1、PY2铝合金摇臂式喷头以及PYS塑料喷头,凡生产喷灌机的企业几乎都生产喷头。我国喷头的生产能力充足,但产品档次不高,使用寿命短,品种单调。1987年投放市场的ZY系列喷头和最近投放市场的DY系列喷头引进国外生产线,以锌基合金和铜为主要材料制造,性能好,但价格较贵。在PYS塑料喷头基础上开发研制的PYS2系列喷头主要部件采用耐磨防腐金属镶嵌新工艺,提高了产品性能使用寿命,其性能价格比利时具有较强的市场竞争力。

我国在大型喷头的开发制造上与国外存在较大的差距,致使卷盘式喷灌机整机性能不佳,不得不依靠进口喷头配套。

(二)微灌设备

我国目前生产的微灌设备主要有过滤器、施肥器等首部枢纽设备、管材和连接件、滴灌管(带)、微喷头、渗灌管等。据统计到1997年底我国微灌面积已达200万亩,主要用于果树和设施农业作物的灌溉。

1.首部枢纽设备

目前我国批量生产的首部枢纽设备主要有北京通捷机电设备公司的离心过滤器、砂石过滤器、叠片过滤器、网式过滤器、施肥装置,山东莱芜塑料总厂的全塑网式过滤器和施肥罐,生产首部枢纽设备的企业还有河北龙达灌溉设备有限公司、燕山滴灌技术开发研究所等。目前生产的过滤器如适当组合,基本上可以满足不同灌溉水质的过滤要求。另据了解,通捷机电设备公司根据市场需求的增加,为进一步提高产品质量,降低生产成本,增加品种规模,目前技术改造,计划到2000年达到年生产4000台过滤器,2000台施肥设备的能力,口径从φ25~φ150,单台(套)过滤能力3~120立方米/h,过滤精度达到250目,可满足年发展10万亩微灌工程的配套需要。

微灌首部过滤设备是保证系统正常工作的关键,今后应进一步增加品种,开发新过滤材料(如特殊发泡材料等),形成规模化的专业生产,以提高产品质量,降低生产成本。应该说影响微灌首部枢纽正常工作的主要因素,并不完全是目前的产品规格和质量,设计上对过滤重视不够,施工中没有严格遵循操作规程,使用中缺乏必要的维护保养往往是造成微灌系统堵塞的主要原因。

水肥同步精确供给被以色列专家认为是微灌得以快速发展的主要原因。我国目前的施肥及配套设备在性能、操作性、配套性等方面尚有不小的差距,形式比较单一,使用中的问题也不少。今后应加大产品开发的力度,对生产应用也应加强示范和指导。

2.管材和联接件

微灌用管材大多是低密度聚乙烯管(LDPE),规格从4~80mm,市场货源充足。LDPE管材加工简单,利润率不高,技术条件好的企业不愿加工生产,小企业加工的管材质量不稳。联接件的问题则更大,为追求价廉和方便,施工中往往采用内插式的管接头,降低了联接处管材的耐压能力,管材本身也极易变形,造成漏水。

在目前的情况下,只能提请用户尽量选择正规企业的定型产品,特别应注意联接件的形式与质量。

3.灌水器

滴灌灌水器的发展趋势是灌水器与毛管一体化的滴灌管(带),我国目前批量生产的滴灌管有内镶式滴灌管、管上补偿式滴灌管、迷宫式滴灌带、双上孔滴灌带、普通滴灌带等。配套完整,使用较好的是绿源塑料联合公司生产的“八五”国家重点科技攻关产品内镶式滴灌管,目前已形成为每年发展10万亩滴灌工程配套的生产能力。除滴灌管外,微管式滴头、大流量滴头、补偿式滴头等也有生产和应用。

微喷头的种类很多,我国早期多生产和应用折射式喷头和缝隙式喷头虽早有产品,但质量尚不能符合SL67-94的要求,目前国内不少商家国外的这类产品。

渗灌在我国有悠久的历史,但到90年代初为止并没有形成产业,更没有产品面市。后随着国外渗灌管进入我国,人们才开始考虑现代渗灌的概念,我国有几个橡塑企业已着手开发不同材质的渗灌管。国内外对于渗灌技术素有不同的评价,笔者去法国考察时也向原来生产渗灌管的企业了解有关情况,得到的回答是“转入地下的意义不大,目前已不生产”。笔者认为渗灌确有其自身的特点,就技术而言应该占有一席之地,问题是合格的渗灌管的技术含量绝不在第五代滴灌管这下,国内产品和部分国外产品都还不含量。中国灌溉排水技术开发培训中心对国内外渗灌管的测试结果证实了上述认识。渗灌工程建设和运行管理与滴灌一样必须严格按技术要求进行,这也是发展渗灌必须面对的问题。

微灌设备的技术含量高于其他节水灌溉设备,高的技术会计师集中在灌水器上。这是因为微灌设备均是微量出流,流道细小,加工技术要求高;另外微灌属精确灌溉,对灌水器的性能要求也高。就总体而言,我国生产的微灌灌水器与国外先进产品相比,在品种、规模、性能、质量、耐久性等方面均有明显差距。降低微灌材料设备的价格无疑有利于大面积推广微灌,但低价格不应以牺牲产品性能和质量为代价。据悉,中国灌排技术开发公司正在开发经济型内镶式滴灌管,它是通过减薄壁厚(由目前的0.6~0.8mm减至0.2~0.4mm),增加科技含量,实现降低成本的,这种思路值得提倡。

4.自动控制设备

实现精确灌溉自动控制设备是必不可少的,这类设备我国虽有研制,但并没有形成产品,今后应引导这方面的工作,以提高我国微灌设备的配套能力和总体水平。

(三)渠道防渗新材料和施工机械

1.防渗膜料

膜料防渗具有防渗性能好,适应变形能力强、施工简便、造价低等优点,应用广泛,我国在60年代中期已将膜料用于渠道防渗,但当时没有专用的防渗膜料。目前我国生产的防渗膜料在抗穿刺、抗老化、增加与土的磨擦系数方面均有改进,特别是近几年生产的宽幅高密度线性低密度以及高充填合金聚乙烯膜料,其抗拉、抗撕裂性能均有大幅度提高。还开发出一布一膜、二布一膜等复合型土工膜料,但价格稍高。例如泰山塑料股份有限公司生产的防渗膜料幅宽3~10cm,厚度0.1~1.5mm,年生产土工膜料的能力达到500万平方米。膜料防渗前景广阔,今后应加强跨行业合作,进一步开发新型膜料,以适应渠道防渗因条件不同而提出的不同要求。

2.渠道防渗施工机械

U型防渗渠道施工机械的生产制造和应用已有一定的规模,保证了U形防渗渠道的大面积推广。目前生产的成套设备包括KU系列基槽开挖机、D系列小型U形渠道浇筑机、QJ系列可变断面(U形、矩形、梯形)混凝土渠道浇筑机等等。山东省高密市亚盛大水利机械厂开发的LZY系列混凝土构件成型机和WS型全自动砌块成型机,以普通材料拌合的干硬性混凝土,快速成型生产各种断面的混凝土防渗砌块,实现了工厂化批量生产,提高了衬砌质量,降低了施工成本。从产业化发展渠道防渗的角度看,中、小型渠道的混凝土防渗衬砌应选择“标准化设计、工厂化预制、现场装配”的方向。

(四)低压管道输水设备

“七五”期间原国家科委和水利部针对井灌区节水的需要组织了低压管道输水技术的攻关研究,带动了相关产业的发展。目前生产和应用的管材主要有薄壁PVC管、双壁波纹管、素混凝土预制管以及现浇管等。其中薄壁PVC管的生产已广泛扩散,产品供应充分,但质量参差不齐。有一些地区出现了生产并使用再生塑料管的极不规范的作法,产生的后果不难想象,规范低压管材的市场已成为当务之急。双壁波纹管的公称压力有0.2MPa和0.4MPa两档次,作为井灌区输水之用,耐压能力无法充分发挥,而价格又嫌太贵,作为喷灌之用,耐压能力尚不够,因此目前在节水灌溉中应用不多,有些生产企业的加工设备已停机。今后随着渠灌区大规模管道输水技术的应用,双壁波纹管当有一席之地。素混凝土预制管的主要生产技术在于制管机的开发,目前小批量生产的制机技术上已有很大改进,预制管的生产没有太大的问题。但是混凝土管不便长距离运输、生产的技术含量又不高,难以形成大规模生产的格局,基本上是就地使用就地生产。混凝土现场浇注成形技术,在大口径管道制造上有明显优势,在小口径管道制造上优势不明显,而且管道质量也难以保证,但在低压管道输出水技术发展初期,因价格便宜,种类现浇管道曾发挥了不小的作用。

出水口是井灌区农民从低压管道输水系统向地里放水的装置,因技术含量不高,产品定位偏低,尚不具备大批量产业化生产的条件,目前大多由县水利局或乡水管站结合自身建设节水灌溉工程的需要,自行组织加工或委托加工。

闸管系统是低压管道输水工程的田间配套设施,国外有硬闸管和软闸管两类产品。目前软闸管系统已通过“94.8”项目,引进国外技术在国内组织试生产,希望能对完善低压管道输水系统发挥作用。

管道输水是提高输水效率,合理利用自然水头,减少占地、减少水体被污染的有效措施,在国外普遍应用(有管道化的提法),而且配套完整,相关产业也很发达。我国低压管道输水技术是在80年代初节水灌溉任务紧迫,但投入又严重不足的情况下,在井灌区发展起来的,因此,技术定位偏低,系统定位靠下,难以带动相关产业的全面发展,反过来也制约了管道输水技术的发展和应用领域的扩大。今后随着水资源统一管理,灌区供水多元化的实现,管道输水技术及相关产业应有一个大的发展。

二、节水灌溉材料设备生产企业的现状

节水灌溉材料设备来源于生产它们的企业,企业的现状在一定程度上反映了产品的状况。

1.生产规模小

据对46家节水灌溉专用材料设备生产企业的表明,固定资产没有超过亿元的,年产值达到亿元的仅3家,一般均为几千万元,少的为几百万元。实际上不少企业的产品中节水灌溉专用材料设备仅占一部分或少部分。生产规模小制约了企业的发展,也严重制约了节水灌溉材料设备产品的更新和质量的提高。

2.专业化程度低

我国的节水灌溉专用材料设备生产企业不少是在原有生产领域的基础上,部分转产节水灌溉材料设备的,故绝大多数不是专业厂,产品结构复杂,关联性不强。这种状况决定了生产组织形式是以通用设备、普通工艺实现的小批量生产,产品质量难以保证,生产成本难降低。

3.生产技术装备落后

走进节水灌溉生产企业,往往看到的是70年代、60年代、甚至50年代的生产设备,这些设备有的是当年建厂时的设备,有有是从大企业淘汰设备中低价转让来的,生产技术装备的落后也往往决定了生产工艺的落后。

4.缺乏行业龙头企业的作用

在现代工业中,小而分散的加工生产并不一定意味着落后,关键是要有龙头企业发挥主机厂的作用,小企业应围绕龙头企业进行专业化生产。近期中国灌排技术开发公司收购江苏七州集团,控股中冠灌溉设备有限责任公司应该说是我国节水灌溉材料设备生产企业向规模化、产业化生产改组迈出的第一步。

三、节水灌溉材料设备的发展方向

节水灌溉所需材料设备涉及的范围很大,有不少是通用的建筑材料和机电设备,也有一定的专用材料设备,其发展方向主要取向于节水灌溉技术的发展和市场需求的变化。本文在节水灌溉材料设备现状综述中已对各主要设备的改进方向提出了一些粗浅的看法,不再赘述,现仅就其共性的东西补充几点意见。

1.节水灌溉材料设备需求的多元化

随着各项节水灌溉技术在我国的开发和应用,节水灌溉材料设备市场需求多元化的趋势明显,这不仅表现在产品的种类上,而且表现在同类产品的不同档次上。这种状况同我国地域广阔,各地自然条件和经济条件差异大有关。以往评价哪类地区应采用哪种节水灌溉技术时,往往并不太区分经济因素的作用,甚至将经济因素的作用看成是一种特例。如在80年代对北京推广半固定式喷灌的意义颇有分歧,而今天人们考虑的则是在经济较发达地区,半固定式喷灌溉今后的替代方式是什么?节水灌溉技术的多元化需求为材料设备产业发展提供了更为广阔的发展空间。建议主管部门对我国节水灌溉材料设备需求多元化发展的趋势组织调查分析和预测,加强对相关产业发展的宏观指导。

2.降低产品成本要走增加科技含量,实现规模化生产的路

一项节水灌溉技术的大面积推广,建设成本和运行成本是重要的制约因素。我国节水灌溉是在国民经济不发展的条件下起步的,“小花钱、多办事”有时成了唯一的准则。我国不少节水灌溉工程是提前报废的,原因很多,但片面追求低成本发展是重要的原因之一。在材料设备方面,不能以牺牲必要的性能和质量为代价来换取低成本。据悉,劲硕新型管材公司正在开发加筋PE塑料管,通过两种材料的复合使新材料在性能价格比上有明显提高。工艺难度大了,但材料消耗降低了,这种通过增加产品的科技含量,提高产品性能,降低产品成本的思路是可取的。

3.企业应主动与科研单位联合,实行技术经济一体化

我国节水灌溉材料设备生产企业的不少产品是70年代末、80年代初国家有关部门组织全国联合设计的成果,但在市场经济体制下,单纯依靠国家的科技投入已远远不够,企业应主动与科研单位联姻,并成为投入的主要承担者和成果的所有者。国家科技部已决定启动农业高效用水科技产业示范工程,并组建国家节水灌溉工程技术研究中心,目的都是为了推动节水灌溉相关产业的发展,实现技术经济一体化。我国的企业既要抓住当前节水灌溉市场发展的契机,也要抓住国家推动技术经济一体化的契机,实现产业的发展。