一、引言
當(dāng)前,我國面臨著水資源嚴(yán)重匱乏的緊張局面,而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)又是我國的基礎(chǔ)支柱產(chǎn)業(yè),在國民經(jīng)濟(jì)與國家發(fā)展中具有舉足輕重的地位。如何在滿足農(nóng)業(yè)灌溉的前提下,實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有水資源的節(jié)約和保護(hù),成為我國科學(xué)界的一個(gè)重要課題。
我國傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉方式對(duì)灌溉水的利用率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家,因此著手改變灌溉方式將成為提高灌溉水利用率的一個(gè)突破口,也將成為節(jié)約水資源的一個(gè)重要出發(fā)點(diǎn)。近幾年,學(xué)界對(duì)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行了長期的研究與探索,并根據(jù)相關(guān)的理論進(jìn)行了大量的試驗(yàn),進(jìn)而設(shè)計(jì)制造出一系列的節(jié)水灌溉設(shè)備。這些節(jié)水灌溉設(shè)備在投產(chǎn)之后,取得了一定的效果,既滿足了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)水資源的需求,同時(shí)又在一定程度上節(jié)約了水資源,達(dá)到了適時(shí)適量“精細(xì)灌溉”的設(shè)計(jì)初衷。
二、節(jié)水灌溉技術(shù)的含義及內(nèi)容
在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,灌溉用水依次經(jīng)歷了水源、農(nóng)田、農(nóng)作物、農(nóng)產(chǎn)品等四個(gè)主要環(huán)節(jié),與之相對(duì)應(yīng)的就是水資源的調(diào)配輸配、田間灌溉、農(nóng)作物吸收、農(nóng)產(chǎn)品貯藏等四個(gè)步驟。節(jié)水灌溉技術(shù)就是要在上述四個(gè)過程中,采取相應(yīng)的節(jié)水措施,組成一個(gè)包括水資源的優(yōu)化配置、灌溉用水的合理控制、農(nóng)作物節(jié)水等技術(shù)在內(nèi)的完整節(jié)水灌溉技術(shù)體系,相比傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)可以大大節(jié)約用水量,實(shí)現(xiàn)灌溉用水的高效利用。
從內(nèi)容上看,節(jié)水灌溉技術(shù)體系主要包括以下幾個(gè)方面:
**,灌溉水資源的優(yōu)化配置技術(shù)。這一技術(shù)主要包括聯(lián)合調(diào)度地表水與地下水的技術(shù),合理利用灌溉回歸水的技術(shù),綜合利用多水源的技術(shù),以及對(duì)雨水洪水的利用技術(shù)。
第二,灌溉用水的合理控制技術(shù)。這一技術(shù)實(shí)際上就是節(jié)水灌溉工程技術(shù),其內(nèi)容主要包括輸水渠道的防滲漏技術(shù),灌溉水管道輸送技術(shù),噴灌與微灌技術(shù),抗旱點(diǎn)澆技術(shù)等多項(xiàng)內(nèi)容,它是節(jié)水灌溉技術(shù)的主要內(nèi)容。在這一環(huán)節(jié)中,采取相應(yīng)技術(shù)的主要目的在于減少灌溉水在輸送和配置過程中的跑冒滴漏損失以及農(nóng)田在灌溉過程中的深層滲漏損失,提高灌溉的效率。
第三,農(nóng)作物節(jié)水技術(shù)。這一技術(shù)也泛指農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù),它主要包括優(yōu)選抗旱品種,耕作與覆蓋保墑技術(shù)等。不僅要搞好技術(shù)環(huán)節(jié),還應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)節(jié)水灌溉過程的科學(xué)管理,運(yùn)用現(xiàn)代化信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉用水的精確管理,例如可采用灌溉用水管理自動(dòng)信息系統(tǒng)、輸配水自動(dòng)量測(cè)及監(jiān)控技術(shù)等技術(shù),或者建立相應(yīng)的用水制度等。目前,節(jié)水灌溉技術(shù)已經(jīng)從過去的單項(xiàng)節(jié)水技術(shù)發(fā)展到綜合節(jié)水技術(shù)體系,將工程節(jié)水技術(shù)、管理節(jié)水技術(shù)、農(nóng)藝節(jié)水技術(shù)等多個(gè)單獨(dú)的學(xué)科或內(nèi)容形成一個(gè)整體的農(nóng)業(yè)節(jié)水體系進(jìn)行研究,并開展綜合性的試驗(yàn)。
三、節(jié)水灌溉技術(shù)的設(shè)備
顧名思義,節(jié)水灌溉設(shè)備就是指具有節(jié)水功能的用于農(nóng)業(yè)灌溉作業(yè)的機(jī)械設(shè)備。目前,我國節(jié)水灌溉設(shè)備主要有噴灌式、微灌式、全塑節(jié)水灌溉系統(tǒng)等三大類,其中全塑節(jié)水灌溉系統(tǒng)又含有軟管三通閥、低壓出地閥、半固定式噴灌與移動(dòng)式等。盡管節(jié)水灌溉工程有多種形式,但是它們所采用的設(shè)備存在著一定的共性,其主要共同點(diǎn)都是圍繞著節(jié)約水資源和自動(dòng)化控制這一核心內(nèi)容。下面,筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的幾種常見設(shè)備進(jìn)行論述:
。ㄒ唬┕(jié)水噴灌設(shè)備
我國節(jié)水噴灌設(shè)備主要是大、中、小、輕型噴灌水泵、噴灌機(jī)、噴灌地埋管道和地面移動(dòng)管道等。其中,我國自主研發(fā)生產(chǎn)的大型噴灌機(jī)主要有DYP-415型電動(dòng)圓形噴灌機(jī)和DPP-400型平移式噴灌機(jī),它們具有較高的自動(dòng)化程度和作業(yè)效率,單機(jī)控制面積較大,非常實(shí)用與機(jī)械化程度較高的規(guī);r(nóng)業(yè)地區(qū);中型噴灌機(jī)的典型代表是卷盤式噴灌機(jī),在我國主要有JP40、JP50、JP65、JP75和JP90系列的盤卷型噴灌機(jī),該類噴灌設(shè)備在供水管道和水渦輪處會(huì)有較大的水頭損失,如果采用單噴頭配置則會(huì)產(chǎn)生較高的入機(jī)壓力,產(chǎn)生過大的能量消耗;對(duì)于小型和輕型噴灌機(jī),多為手推式和手抬式機(jī)組,這也是目前國內(nèi)農(nóng)業(yè)節(jié)水噴灌的主要工具。
(二)噴灌專用水泵
噴灌專用水泵一般與輕型、小型噴灌設(shè)備配套結(jié)合使用,目前國內(nèi)主主要有自吸泵和非自吸泵兩種泵及其變形泵,其中前者有50BPZ、65BPZ、80BPZ等8種型號(hào),而后者有65BP、80BP兩種型號(hào)。除了噴灌專用水泵以外,節(jié)水噴灌工程還廣泛使用QJ系列的井用潛水電泵等通用水泵,這對(duì)上述幾種專用的噴灌水泵形成有效的補(bǔ)充。
。ㄈ┕艿
噴灌管道采取地埋固定埋藏的形式,我國多采用鑄鐵管、鋼筋混凝土管、硬質(zhì)聚氯乙烯管等。只要管件材料滿足噴灌工程的技術(shù)要求,就可以用于噴灌管道。由于該種形式的噴灌系統(tǒng)需要鋪設(shè)大量的管道,所以其設(shè)備材料費(fèi)用的80%左右是管道投資。根據(jù)上述內(nèi)容,我們可以看出,通過降低管材的費(fèi)用,可以有效降低管道噴灌技術(shù)的成本,大大提高管道的利用率。例如,可以在機(jī)組式噴灌和移動(dòng)管道式噴灌的基礎(chǔ)上,開發(fā)和研究復(fù)合型管道材料,充分發(fā)揮各種材質(zhì)的機(jī)械性能,鋼絲網(wǎng)水泥管就是一個(gè)典型的例子。
四、對(duì)發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的幾點(diǎn)建議
。ㄒ唬┤嫣岣吖駥(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的認(rèn)識(shí)。
我國水資源短缺,同時(shí)又是一個(gè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速、社會(huì)進(jìn)步較快、人口增長不斷增加的國家,農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)能夠在一定程度上保證我國在用水總量不增加的情況下能夠正常進(jìn)行糧食生產(chǎn)。從這個(gè)角度看,發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)事關(guān)全國各族人民,因此我們必須加大對(duì)發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的宣傳力度和教育程度,讓全社會(huì)的各界人士都了解和關(guān)注該項(xiàng)技術(shù),形成一個(gè)較好的節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展環(huán)境。
。ǘ┙⒔∪r(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)內(nèi)在機(jī)制。
國家和政府應(yīng)該通過對(duì)水價(jià)、水權(quán)進(jìn)行科學(xué)合理的制定和規(guī)范,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)用水需求的有效調(diào)控,削弱和消滅膨脹型低效益的用水需求,堅(jiān)決杜絕浪費(fèi)型零效益的用水需求,在全國范圍內(nèi)促進(jìn)農(nóng)業(yè)灌溉用水的合理優(yōu)化配置,推進(jìn)節(jié)約灌溉技術(shù)的發(fā)展。
。ㄈ┕(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展應(yīng)有利于廣大人民群眾。
首先,節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)完全符合農(nóng)村的實(shí)際需求,也就是要解決一部分社會(huì)問題和經(jīng)濟(jì)問題,給廣大農(nóng)民帶來實(shí)惠;其次,節(jié)水灌溉技術(shù)的相關(guān)設(shè)備設(shè)施的制造行業(yè)需要得到一定的發(fā)展,因?yàn)槊恳豁?xiàng)新技術(shù)的推廣和應(yīng)用都會(huì)帶動(dòng)一個(gè)新產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國高效節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,節(jié)水灌溉設(shè)備制造業(yè)也可望能形成一個(gè)有相當(dāng)規(guī)模的行業(yè),成為中國加工制造業(yè)一個(gè)新的增長點(diǎn),政府部門應(yīng)使用財(cái)政、金融等經(jīng)濟(jì)手段加以引導(dǎo)和支持。
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