我国节水灌溉机械化技术的研究

于海艳

摘要：分析发展节水灌溉的重要意义及国内外节水灌溉机械化技术发展概况，旨在提高农业用水的有效利用率及灌溉水的节约利用，改善作物生态环境，从而获得作物的优质、高产、高效，以保证农业经济的持续稳定增长。

关键词：节水灌溉；机械化；意义；发展概况

中图分类号：S277文献标识码：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2017.06.005

1发展节水灌溉的重要意义

水是一切生命过程中不可替代的基本要素，是国民经济和社会发展的重要基础资源。节约用水，既是关系人口、资源、环境可持续发展的长远战略，也是当前经济和社会发展的一项紧迫任务。节水灌溉是农业新技术革命的一项重要内容，是我国农业可持续发展的根本措施。这是由我国水资源短缺和农业严重干旱缺水的基本国情所决定的。

我国是个水资源严重短缺的国家，是世界上13个贫水国之一，水资源总量为2.8×1012m3，居世界第6位，但人均水资源占有量为2300 m3，只有世界人均水平的1/4，居世界第109位；耕地平均占有水量28 050 m3/km2，仅为世界平均水平的4/5。而且我国水资源地区时空分布很不均匀，南多北少，东多西少，夏秋多，冬春少。农业的季节性、区域性干旱缺水问题十分突出。缺水还导致过量引用地表水和超采地下水。我国地下水开采量已超过可开采量的30%，其结果造成全国区域性地下水降落，漏斗面积已达8.2 ×104 km2，局部地区已出现地面下沉、海水人侵现象，辽宁、河北、山东三省海水入侵面积达14.3 ×104 km2，地下2 ×108 m3以上淡水资源无法利用，黄河下游高频率、长历时、长距离河床断流，1997年断流达188天，断流长度达700 km。据我国水文部门1997年实测资料表明，北方各省的91条河流总水量比1996年同期减少20%，北方地区500座大中型水库总蓄水量比1996年同期减少33%，北方平原地区地下水位下降0.5～2.5 m。按现有用水量统计，全国中等干旱年缺水358×108 m3，其中农业灌溉缺水300×108 m3。

农业灌溉是我国用水的一大项，用水量占全国总用水量的70%以上（发达国家一般为50%左右）。然而由于灌溉方式落后，农业灌溉用水的利用率只有40%，仅为发达国家的一半。我国单方水的粮食产量只有0.85 kg左右，远低于2 kg以上的世界发达国家水平。水的浪费十分严重，按每年农业用水量4000×108 m3以上估计，有60%即2400×108 m3的水在灌水过程被损耗，使本来就不充足的水资源不能被作物高效合理地利用。这将成为21世纪制约我国农业发展的主要因素。解决上述危机的根本出路是发展节水农业，根据我国的生产实际和已有的条件，研究如何利用有限的水资源，发展具有中国特色的规模化农业高效节水体系，即通过新思路、新技术及现代化技术的集成，以最少的水量投人，获得最大的生产效率。这对解决我国21世纪16亿人口的粮食问题、保证我国农业的可持续发展和改善农业生态环境有着十分重要的意义。

2国内外节水灌溉机械化技术发展概况

综观世界各发达国家，田间高效节水灌溉技术主要包括节水输水、节水地面灌、喷灌、微灌、滴灌与机械施水播种等。与传统的漫灌相比，采用渠道防渗和管道输水技术可节水20%～30%，喷灌可节水50%，微灌可节水60%～70%。若把全国农用水的利用率提高10%，每年即可节约300×108～400×108 m3以上的农业灌溉用水，其水量可基本满足全国中等干旱年份的用水需求。

目前，全球约有灌溉土地2.4×108 hm2，占世界耕地的17%，灌溉土地的粮食产量占世界粮食总产量的1/3。从世界形势看，水资源紧缺已成为一个深刻的社会危机，世界各国对节水农业都给予了极大的关注，特别重视对农业节水灌溉的研究，以解决干旱缺水日趋严重与农产品需求日趋增加的矛盾。在水资源极为贫乏的以色列，“节约每一滴水”和“给植物灌水而不是给土壤灌水”的措施，带来了节水灌溉高度机械化、自动化、电脑化的杰出成就。至20世纪90年代，以色列喷灌、微灌面积已分别占灌溉总面积的30%和70%。在水资源较为丰富的英国，贯彻了节水灌溉与生态环境保護、人类生存发展、提高作物的产量与质量3个方面的紧密结合。目前，以喷灌、微灌技术为主的节水灌溉机械化技术在世界各国得到了迅速发展，全世界喷灌面积已发展到2000×108 km2，特别是在欧洲、北美等一些经济发达国家，喷灌面积已达总灌溉面积的90%以上，有80多个国家和地区推广和应用微灌技术。

实施节水农业是我国的基本国策，早在20世纪50—60年代，我国就开始了对农业科学用水的试验、研究和推广，但没有给予足够的重视，应用推广规模不大。70年代以来开始发展喷灌、微灌技术，并大面积推广渠道防渗、平整土地等节水措施，80年代重点推广了低压管道输水技术，并在较大范围内进行了喷灌、微灌等节水技术的试验和示范。进入90年代，面对日益严峻的农业干旱缺水局面，我国在节水灌溉技术的研究、节水灌溉设备的开发和生产、节水灌溉工程的示范推广、节水灌溉技术服务体系的建设等方面加大了工作力度，取得了较大进展。近年来，我国节水灌溉事业有了更大的发展。1996年9月，国务院批准“九五”期间在全国建设300个节水增产重点县，在不到3年的时间里，全国投入节水灌溉资金187亿元，发展节水灌溉工程面积428×104 km2及非工程节水面积1733×104 km2，节约水资源150×108 m3，增加粮食生产能力230×108 kg。截至1998年底，全国节水灌溉工程面积已达1533×104 km2，其中，喷灌、滴灌和微灌工程面积达146.7×104 km2，管道输水灌溉面积达520 ×104 km2，渠道防渗面积为866.7×104 hm2。虽与发达国家相比，我国节水灌溉的机械化水平相对还比较低，但中国按照自己的生产实际和已有条件，在探索创造具有中国特色的节水灌溉方面取得了显著成效。

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