我國北方幾種節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式
我國北方地區(qū)正在大規(guī)模發(fā)展節(jié)水灌溉,各地結(jié)合自身的特點(diǎn)采用了不同的節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式。這些節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式,不但在北方乃至全國都有普遍的推廣應(yīng)用價值。為了使這些模式更加完善,特對其中幾種有代表性的模式的一些技術(shù)問題進(jìn)行探討。
城郊設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水高效工程技術(shù)模式
設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培也稱保護(hù)地栽培,是利用日光溫室、塑料棚等保護(hù)設(shè)施,人為地創(chuàng)造適于作物生長發(fā)育的環(huán)境條件。從而達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效。其生產(chǎn)對象是高附加值的供城市居民消費(fèi)的蔬菜、花卉等價格高的作物。
我國的大、中城市郊區(qū)是發(fā)展設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水高效工程技術(shù)最理想的地區(qū),在這些地區(qū)滴灌技術(shù)為最常用的節(jié)水灌溉技術(shù)。這種工程技術(shù)模式一般包括:水源工程、日光溫室(或塑膜大棚)、灌溉首部樞紐(水泵、控制設(shè)備、施肥設(shè)備、過濾設(shè)備)、輸水管道、灌水器。灌水器常用滴頭、滴灌管(帶)、涌水器,還可結(jié)合覆膜進(jìn)行膜下灌溉。
設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程技術(shù)裝備應(yīng)立足于國內(nèi)。尤其在現(xiàn)階段我國應(yīng)在吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,大力發(fā)展適合我國國情的設(shè)施農(nóng)業(yè)裝備。在設(shè)施農(nóng)業(yè)用的節(jié)水灌溉設(shè)備方面,應(yīng)重點(diǎn)解決適合普通溫室應(yīng)用的成套微灌設(shè)備的材料配方、生產(chǎn)工藝問題,降低銷售價格、提高可靠性和耐久性。為最大限度發(fā)揮微灌設(shè)備在設(shè)施農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的優(yōu)勢,應(yīng)花大力氣解決利用微灌設(shè)備施肥的技術(shù)落后和裝備不過關(guān)的問題,研究生產(chǎn)適合設(shè)施農(nóng)業(yè)各種作物在各個生育期使用的可溶性肥料,使灌溉時能做到水肥同步,發(fā)揮最大的水肥綜合效益。
平原純井灌區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式
目前我國北方平原的純井灌區(qū),大多存在地下水位逐年下降,生態(tài)環(huán)境惡化的問題。在這類灌區(qū),減少灌溉用水量的主要目的應(yīng)是改善水環(huán)境,恢復(fù)生態(tài)平衡,維護(hù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的持續(xù)發(fā)展。因此,在灌區(qū)內(nèi)的作物灌溉用水量,應(yīng)按生態(tài)要求可供給的地下水開采量來確定。在這種前提下,當(dāng)前這類灌區(qū)大多數(shù)已不能對全部灌溉面積上的作物實(shí)行充分灌溉。要解決這個問題可采取兩種辦法,一是減少灌溉面積,在余下的灌溉面積上,仍采用追求最高單產(chǎn)的傳統(tǒng)充分灌溉方法,其他面積則發(fā)展“雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)”;二是仍維持原來的灌溉面積,對作物灌溉則采取非充分灌溉方法,即在水分對作物產(chǎn)量形成的最敏感時期實(shí)行充分供水,而在其他時期實(shí)行少供水甚至不供水,不追求作物單產(chǎn)最高,而追求總產(chǎn)最高。在高效節(jié)水灌溉技術(shù)方面,一般對大田作物采用低壓管道輸水灌溉或噴灌,對經(jīng)濟(jì)作物可采用微灌。
丘陵水庫灌區(qū)自壓管道輸水灌溉工程技術(shù)模式
在灌溉水源緊缺、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平高的灌區(qū),采用自壓管道輸水灌溉工程技術(shù)是一種較理想的模式。其重點(diǎn)是解決規(guī)劃設(shè)計(jì)和田間用水管理的技術(shù)問題。另外,還有諸如管材選用、施工技術(shù)、渠管聯(lián)接、防淤積等一些技術(shù)問題需要解決。
引河補(bǔ)源渠井結(jié)合灌區(qū)節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式
渠井結(jié)合灌溉主要有兩種形式,一種是在灌區(qū)上游用引河水灌溉,下游用井水灌溉,采用渠灌和井灌兩套灌溉工程系統(tǒng);另一種是灌區(qū)內(nèi)同一地塊既用河水灌又用井水灌,共用一套灌溉工程系統(tǒng)。在這類灌區(qū)發(fā)展節(jié)水灌溉時,既可以采用渠道防滲和先進(jìn)的灌水技術(shù)減少渠道輸水損失和田間灌水損失的工程技術(shù)措施,也可以渠道不防滲,田間灌水仍用傳統(tǒng)方法,而采用相應(yīng)的工程技術(shù)和管理措施提高灌溉水的重復(fù)利用量。
低山丘陵區(qū)河道截滲攔蓄和高水位池聯(lián)合供水的節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式
北方丘陵山區(qū)的小河道,盡管干旱季節(jié)河道經(jīng)常斷流,但到汛期往往洪水洶涌,且泥沙很多。因此,在這種河道截滲攔蓄開辟灌溉水源時,一定要做好水文分析,進(jìn)行周密的工程設(shè)計(jì),確保能防洪和防淤積,并要符合國家有關(guān)這類河道的防洪規(guī)定。在設(shè)計(jì)高位水池時,要認(rèn)真研究分析河道通過截滲攔蓄能供給灌溉的水量,防止因水池設(shè)計(jì)過大,引起整個灌溉工程投資的浪費(fèi)。為了降低工程投資,從河道水源向水池供水的“上水管”與水池自壓向灌溉系統(tǒng)輸水的“下水管”應(yīng)共用同一條管道。因此,在設(shè)計(jì)時應(yīng)在同時滿足這兩種需要的條件下選用適合的管徑。
經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)減輕勞動強(qiáng)度提高生產(chǎn)效率的節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式
這種模式一般包括在大田作物灌溉上采用固定式噴灌或機(jī)械移管式噴灌,而機(jī)械移管式噴灌當(dāng)前 首選的是卷管式噴灌機(jī);經(jīng)濟(jì)作物采用固定式微灌,并運(yùn)用自動化控制技術(shù)。對于固定式噴灌,可適當(dāng)選用較遠(yuǎn)射程的噴頭,加大支管和噴頭的間距,減少管道用量,從而降低工程投資。也可選用諸如筋塑管等新型的地理壓力管材,降低管材投資。為不影響機(jī)耕,地埋壓力管與豎管連接的接頭應(yīng)設(shè)計(jì)在地表面以下。對于卷管式噴灌機(jī),目前最大的問題一是噴灌所需的工作壓力高、能耗大,造成運(yùn)行成本高;二是田間需留出約2米寬的噴頭車行道,占地多且農(nóng)民不易接受。針對這些情況。應(yīng)研制一種小型卷管式噴灌機(jī),所需噴頭車行道很小,容易在種植作物的寬行中行走,噴灌所需工作壓力也應(yīng)大幅度降低。這樣的卷管式噴灌機(jī),可在與一般人工移管式噴灌系統(tǒng)相同的田間條件下工作,所需的勞動強(qiáng)度也將會大量減少。
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