小型农田水利高效节水灌溉概论

宋媛 詹萍

摘要：十二五水利发展规划，将节水灌溉放到了农田水利建设的重点日程上。本文简要的介绍了节水灌溉的概念，分别介绍了几种新型的节水灌溉技术，分析了节水灌溉的发展趋势，为农业节水更好的发展提供参考。

关键字：农田水利 灌溉 节水灌溉

一、节水灌溉的概念及意义

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。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。因为节水与否和高效与否，都是相对的概念，所以节水灌溉技术也是不断发展，其效率也是不断提高的。

国务院印发的《国家农业节水纲要（2012-2020）》提出，到2020年，全国农田有效灌溉面积达到10亿亩，新增节水灌溉工程面积3亿亩，其中新增高效节水灌溉工程面积1.5亿亩以上，农田灌溉水有效利用系数达到0.55以上。同时，全国旱作节水农业技术推广面积达到5亿亩以上，高效用水技术覆盖率达到50%以上。节水灌溉技术发展节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要，也是农业现代发展的需要。发展节水灌溉技术对于推进现代农业、建设节约型社会有十分重要的意义。

二、农田水利节水灌溉的技术方法

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。根据全球“治水”经验，农业灌溉水利用系数每提高0.7个百分点，一年可节水900亿到950亿立方，主要通过推广管道输水、喷灌和微灌等高效节水技术来实现。

1、管道输水

管道输水灌溉是指通过一定压力，将灌溉水通过管道输送到田间，代替明渠输水灌溉的一种工程形式。它是提高水资源有效利用率的最有效输水方式。以管道替代土渠进行输水也是世界各国认同的发展趋势。

低压管道输水可以采用各种管材、管径的管道将水从水泵一直输送到田间进行地面灌溉，输水管道几乎全埋在地下。用管道输水可以避免水分蒸发、泄漏，使水的有效利用率得到提高（约95%，比土渠提高30%?40%），可节能20%?25%，节约土地2%?5%，省工40%，运行费用低；受外界干扰少（如气候、地形、经营体制、作物分区、灌水时间等），输水速度快（管内流速快，流量集中），灌水周期短，节省农时；技术简单易学等。缺点主要是投资较大，但目前随着新管材、新工艺的出现，投资在日益下降。

目前，管道输水技术主要在我国北方井灌区推广应用，在南方部分水稻种植区和北方自流灌区也开始采用管道输水技术。近几年来，管道输水发展较快，每年新发展4X104km左右。目前，我国管道输水常用的管材主要有塑料管（硬管、软管）和混凝土管，其中专门用于管道输水的低压薄壁塑料管应用最为广泛。

2、喷灌

喷灌是利用管道将有压水送到灌溉地段，并通过喷头分

散成细小水滴，均匀地喷洒到田间，对作物进行灌溉。它作为一种先进的机械化、半机械化灌水方式，在很多发达国家已广泛采用。

喷灌的主要优点如下：（1）节水效果显著，水的利用率可达80%。一般情况下，喷灌与地面灌溉相比，1m3水可以当2m3水用。（2）作物增产幅度大，一般可达20%—40%。其原因是取消了农渠、毛渠、田间灌水沟及畦埂，增加了15%—20%的播种面积；灌水均匀，土壤不板结，有利于抢季节、保全苗；改善了田间小气候和农业生态环境。（3）大大减少了田间渠系建设及管理维护和平整土地等的工作量。（4）减少了农民用于灌水的费用和投劳，增加了农民收入。（5）有利于加快实现农业机械化、产业化、现代化。（6）避免由于过量灌溉造成的土壤次生盐碱化。常用的喷灌有管道式、平移式、中心支轴式、卷盘式和轻小型机组式。

3、微灌

微灌是按照作物需求，通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器，将水和作物生长所需的养分以较小的流量，均匀、准确地直接输送到作物根部附近土壤的一种灌水方法。与传统的全面积湿润的地面灌和喷灌相比，微灌只以较小的流量湿润作物根区附近的部分土壤，因此，又称为局部灌溉技术。

微灌一般包括滴灌、微喷灌、渗灌、涌流灌和雾灌等。这些灌水方法的共同特点是：能准确地控制灌水量，要求的工作压力比较低，灌水的流量较小，每次灌水时间比较长，两次灌水之间的时间间隔短，所以土壤水分变化幅度小，也就是说根区内土壤能一直保持在接近于最适合作物生长的湿度。

典型的微灌系统通常由水源工程、首部枢纽、输配水管网和灌水器四部分组成。由于微灌每亩灌水定额可控制在五立方米左右，节水效果极其显著，虽然其技术的成熟程度尚不如喷灌，但已成为一种很有发展前途的节水灌溉方法。

三、节水灌溉技术发展趋势

地面灌溉是古老的田间施水技术，但它目前仍是世界上特别是发展中国家广泛采用的一种灌水方法，约占全世界中灌溉面积的90%以上。我国则有98%以上的灌溉面积依然采用传统的地面灌溉技术。 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。

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。