傳統(tǒng)灌溉技術(shù)范文
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篇1
中國國土廣袤,地形地貌多樣,氣候變化萬千。既有逶迤起伏的丘陵山地,又有一望無際的平原;既有壯闊的高原,又有緩坦的盆地;既有西部內(nèi)陸干旱半干旱區(qū),又有東部季風濕潤區(qū)。為適應(yīng)各地水文、地理等自然條件的復(fù)雜性,古代人民創(chuàng)制了多種多樣的灌溉工程類型,如引水渠道、陂塘堰壩、陂渠串聯(lián)、圩垸、井泉、坎兒井、御咸蓄淡等工程類型,這些工程類型在現(xiàn)今皆得到了繼承??梢哉f,我國當今的灌溉工程類型基本是古代創(chuàng)造而傳承下來的。
引水渠道主要修建于北方平原地區(qū)。北方平原面積廣大,因干旱少雨,河流密度不大,古代往往修建長距離的引用河水的灌渠工程。渠首處如河中水位過低不能滿足自流入渠流量要求,則建攔河壩抬高水位引水;如河中水位和流量能滿足灌區(qū)要求,則采用無壩引水型式。有壩引水最早的有戰(zhàn)國初在今山西太原晉水上筑壩建的智伯渠,及在今河北臨漳建的漳水十二渠。無壩引水有公元前256-251年間在今四川灌縣建的都江堰等。又因北方含沙量大的河流多,我國很早就引多沙河流進行淤灌和放淤,做到同時利用水、沙資源,既灌溉作物,又改良鹽堿地。漳水十二渠和公元前246年興建的關(guān)中鄭國渠皆引渾水灌溉,把大片鹽堿地改良成了沃田。建國以后,有壩引水和無壩引水灌渠發(fā)展很快,如陜西省,截至2000年底,全省有效灌溉面積達144.93萬公頃(主要為渠灌),新疆省干、支、斗、農(nóng)四級渠道長30多萬公里。在利用多泥沙河流的水沙資源方面,建國以后成就很大,還打破了自明清以后不敢引用黃河下游水的“”,進行引黃淤灌和放淤。目前,黃河下游已建成各類引黃灌區(qū)100多處,灌溉面積達到3000萬畝,每年引用黃河水量100多億立方米,利用黃河水沙放淤改土300多萬畝,發(fā)展水稻田120多萬畝,使鹽堿沙荒地變成了良田。
陂塘堰壩主要建于南方山丘區(qū)。南方丘陵山區(qū),雨量充沛,但水流容易流失,干旱是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要解決的主要問題。為此,古代勞動人民因地制宜,創(chuàng)造了多種類型的陂塘堰壩蓄水工程,起到滯洪蓄水的目的。有在溪流上筑壩攔蓄水流的灌溉工程,稱之為“堰”、“壩”、“陂”、“?臁鋇齲揮性諂降卦涑兀?或在谷口及高地水所匯歸處筑堤,就地潴蓄雨水的,稱之為”塘“或”蕩“.又平原地帶筑壩攔蓄水的工程現(xiàn)稱為平原水庫,利用天然山丘間的溝谷洼地蓄水的工程現(xiàn)稱為山谷水庫。大型陂塘工程以公元前600年左右楚國在淮南修建的芍陂為最早,兩漢時漢中、南陽、汝南地區(qū)陂塘工程很是發(fā)達,著名的山谷水庫有馬仁陂,平原水庫有六門陂、鴻隙陂等。東漢時進一步向南方發(fā)展,浙江紹興的鑒湖、余杭的南湖工程規(guī)模都很大。之后三國孫吳在江蘇句容興修赤山湖,西晉建丹陽練湖和新豐塘等。當時能因地制宜規(guī)劃布置陂塘,巧妙地利用地形興建平原水庫或山谷水庫,布設(shè)堤壩、水門和溢流設(shè)施,形成完整的蓄水工程體系。還創(chuàng)造了陂渠串聯(lián)工程類型,以對水資源更充分地加以調(diào)節(jié)利用,增加灌溉面積,提高灌溉保證率。建國后南方山丘地區(qū)大量興建陂塘堰壩工程。如1952年僅四川內(nèi)江地區(qū)就累計新修和整修堰塘5萬多口。因平塘占地多,工程量大,總蓄水量不多,為此當?shù)胤e極想法改進技術(shù)。1953年9月西南水利局組織基點工作組前往長壽縣,經(jīng)查勘,在葛蘭場不遠名叫”鎖口丘“的地方,修建了當?shù)氐谝豢凇鄙綖程痢?該地形肚子大,出口小,上面有較大集雨面積,下面耕地可自流灌溉。于是利用三面高一面低的地形,在低的一面修筑土壩,長40米,高3米,形成堰塘。此土方與蓄水的比例為1:10,比平塘1:1提高10倍效益。此后四川省水利廳將長壽縣修筑山灣塘的經(jīng)驗向全省介紹。到1954年底,全省共建成各級”示范塘“1293口。1955年,”示范塘“迅速發(fā)展到17796口。到1985年,全省已有山灣塘61.11萬口,可蓄水261769萬立方米,有效灌溉面積715.48萬畝。
陂渠串聯(lián)工程古代多建于淮河、漢水流域,工程布置多樣。這種工程類型建國后稱之為長藤結(jié)瓜式灌溉系統(tǒng)。工程主要在南方丘陵山區(qū)修建,規(guī)模從小型發(fā)展到大型,從小網(wǎng)聯(lián)成大網(wǎng),從開發(fā)小河流到利用大河流,從一個河系發(fā)展到與幾個河系相連。如安徽淠史杭灌區(qū),自1958年至1982年,在淮河水系的淠河、史河及長江水系的杭埠河的上游建成佛子嶺、響洪甸、磨子潭、梅山、龍河口5座大型水庫,這些水庫成為多首制渠首,又沿崗巒起伏的分水嶺修建總干渠2條,干渠13條,以及分干渠和支渠358條,溝通了數(shù)條大河,灌區(qū)內(nèi)修建中型水庫23座,小型水庫1100多座,連同塘壩21萬多口,以控制灌區(qū)內(nèi)的地面徑流,灌區(qū)內(nèi)流域之間水資源通過庫塘和渠道可得到調(diào)配,使安徽的六安、霍丘、壽縣、舒城、合肥等11縣市和河南的固始、商城等縣的廣闊丘陵和平原900多萬畝農(nóng)田受益。
圩垸水利工程主要分布在南方沿江平原、湖區(qū)、下游三角洲及濱海地區(qū)。這些地區(qū)地勢平衍,河湖密布,土地肥沃,水土資源豐裕,但易被水淹,沮洳下濕,極大地影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的進行。唐宋后,大力開河筑圩,排水御洪,興建獨具一格的水網(wǎng)圩田工程,把卑濕的”涂泥“之地,建成富饒的魚米之鄉(xiāng)。如太湖平原唐后期至五代時已建成規(guī)整的塘浦圩田水利系統(tǒng)。鄱陽湖區(qū)唐代已興修較大規(guī)模的防洪堤防工程,至清光緒六年(1880),鄱陽湖濱南昌、新建、星子、九江、都昌、波陽、余干、進賢八縣共有圩堤591所。建國以來,太湖平原繼續(xù)加強浚河筑圩工作,完善水網(wǎng)圩田系統(tǒng)。鄱陽湖區(qū)新建和整修了圩堤501座,堤線長2500公里,保障農(nóng)田500萬畝,能抗御21.71米(1983年最高湖水位)的湖泊洪水位;湖區(qū)原有易澇面積330萬畝,經(jīng)治理,使200多萬畝農(nóng)田達到五年一遇以上的抗?jié)硺藴?;還初步形成了一個大中小,蓄引提相結(jié)合的水利灌溉系統(tǒng),使湖區(qū)農(nóng)田的有效灌溉率達到80%以上。
鑿井提取地下水灌溉,在地表水缺乏的北方地區(qū)很是重要。我國新石器時期已開始浚泉鑿井,春秋戰(zhàn)國時在園圃中鑿井灌溉已較普遍,之后不斷發(fā)展,到明清時期華北平原已形成大范圍的井灌區(qū),水井型式多樣。20世紀50年代,廣大農(nóng)村用于灌溉的水井大部分仍為土井,如華北平原建國初期有各種土井200多萬眼。20世紀60年代以后,灌溉土井漸被機井所代替。進入80年代以來,個體戶承包和聯(lián)戶經(jīng)營責任制的發(fā)展,使得各種土井又發(fā)展起來。據(jù)1982年調(diào)查,僅天津、河北滄州、衡水等地區(qū)就有各種土井幾十萬眼。如滄州青縣,1982年有真空井6100眼,人工手壓井2000眼,各種大口土磚井5000眼;南皮縣有手壓真空井4500眼,機帶真空井4054眼,磚井358眼。土井主要開發(fā)淺層潛水,潛水埋藏淺,雨水易滲入補給。而機井開采的是深層地下水,靠自然補給時間長。目前華北地區(qū)的京、津、河北省、河南省北部、山西省中東部已形成聯(lián)成一片的大范圍的地下水漏斗區(qū),這是過量開采深層地下水,補給不易產(chǎn)生的重大問題。而開采淺層潛水一般不會引起地下水漏斗區(qū)。又淺井開采潛水后,降低了地下水位,有利于防止土壤返鹽,改良鹽堿地的效果顯著。開采潛水井淺,技術(shù)較為簡易,所費資金不多,農(nóng)戶可自行管理應(yīng)用,經(jīng)濟上支出節(jié)省,適于小農(nóng)經(jīng)營。
此外,古代新疆吐魯番、哈密等地開鑿獨特的引取地下潛水的坎兒井,東南沿海防御海潮襲擊的海塘工程,及其他御咸蓄淡工程類型在現(xiàn)今也都得到了繼承和發(fā)展。
二、傳統(tǒng)灌渠工程技術(shù)的繼承和發(fā)展
我國古代灌溉工程技術(shù)是我國人民在實踐中自行創(chuàng)造的,適應(yīng)了各地的自然地理條件,因地制宜,類型多樣,內(nèi)容非常豐富,不少工程技術(shù)在現(xiàn)今得到了繼承和發(fā)展。
傳統(tǒng)灌渠工程技術(shù)的繼承和發(fā)展主要體現(xiàn)在以下一些方面:如建國后都江堰灌區(qū)認真總結(jié)了興建無壩引水灌渠的傳統(tǒng)技術(shù)和傳統(tǒng)施工技術(shù)經(jīng)驗,使這些技術(shù)更加發(fā)揚光大。水利部和水利水電科學(xué)研究院曾組織人員對溢流過水土壩的傳統(tǒng)技術(shù)進行研究和推廣,取得實質(zhì)性的突破。又渠道防滲技術(shù)各地多利用當?shù)夭牧习l(fā)展傳統(tǒng)技術(shù)。傳統(tǒng)淤灌和放淤技術(shù)在繼承的基礎(chǔ)上也得到很大提高。成都平原的都江堰,建于戰(zhàn)國后期,是聞名于世的渠首為無壩引水的工程,在長期的歲修管理中,積累了豐富的引水、防洪和排沙技術(shù)經(jīng)驗[8].而防御洪水和清除泥沙是世界水利學(xué)界公認的兩大技術(shù)難題,都江堰卻破解了這些難題,創(chuàng)造了世界水利史上的奇跡。其技術(shù)經(jīng)驗在多方面得到了繼承。一是灌區(qū)各分水口廣泛利用魚嘴分水分沙,布置旁側(cè)溢流堰(飛沙堰)泄洪排沙。如1962年修建的錦水河分水工程,在蒲陽河石壩子引水處,先在河中心修筑魚嘴,將蒲陽河分成左支清白江,右支錦水河,汛期蒲陽河洪水流量為800-1200米3/秒,錦水河可分洪300-400米3/秒,而錦水河分干渠只能進50米3/秒,多余的水量則由設(shè)在魚嘴以下600米的溢流堰泄回清白江,其工程布局與都江堰渠首工程的格局很相似。二是利用彎道環(huán)流原理,把進水口設(shè)在河道的凹岸,引取清水。都江堰渠首這種布置方式在灌區(qū)得到廣泛的應(yīng)用。如1962年所建?W水河引水工程,引水比很小,采用無壩引水方式,修筑了弧形導(dǎo)水堤,形成較穩(wěn)定的凹岸,在凹岸頂點稍下游處建進水閘,推移質(zhì)沿主河槽左側(cè)凸岸排往下游,進水口一直沒有被淤。四川省當今修建的無壩引水灌渠是很多的,其工程技術(shù)深受都江堰無壩引水工程技術(shù)的影響。如果河道的水位和水量不能滿足灌區(qū)引水要求,則需要建閘壩抬高水位或形成水庫取水。傳統(tǒng)技術(shù)所筑的壩一般為土石壩、堆石壩和砌石壩。1949年建國后,在水利水電事業(yè)建設(shè)中,壩工建設(shè)有很大發(fā)展,到1990年已經(jīng)修建82900多座水壩,在這些大壩中,土石壩占絕大多數(shù)。已建的2680多座30米以上的高、中壩(壩的用途包括引水、蓄水、發(fā)電等),土石壩約占80%,砌石壩約占14%,混凝土壩約占5%[9].采用土石壩可以利用當?shù)夭牧?,?jié)省工程量,這是我國最早修建,并得到廣泛應(yīng)用的壩型,目前在中低壩中仍大量采用土石壩,說明傳統(tǒng)壩工得到較多的繼承和發(fā)展,特別是對過水土壩的研究和應(yīng)用,成績較大,體現(xiàn)出傳統(tǒng)壩工技術(shù)持久的生命力。
在今湖北省荊門市北部的仙居河上,有一座建于同治十三年(1874)的趙家閘灰土護面過水土壩。該壩由當?shù)剜l(xiāng)民修建,建成100多年來,經(jīng)歷無數(shù)次洪水過流,1935年壩頂過流水深達3.9米,竟未被沖毀,大壩至今依然完好,能使兩岸3000畝農(nóng)田受益。趙家閘壩高8米,壩頂長47米,基礎(chǔ)為板狀砂巖,壩身由粘土夯筑,外包1米厚灰土夯筑層。這種由夯實粘土外包灰土保護層作為河道滾水壩的獨特建筑方式,國外從未見有報導(dǎo)。除趙家閘外,百余年前興修的過水土壩還有湖北荊門黃鮑閘,此閘建于1859年,壩高5米,1935年大水堰頂水深達3.9米,未沖毀,至今仍安全運行。此外,山西平遙梅槐頭、黎基壩等也是過水土壩,這些壩都較低,只有5-10米高。
受古老過水土壩的啟示,1958年,清華大學(xué)應(yīng)屆畢業(yè)生組成過水土壩設(shè)計組,對過水土壩進行不透水面板的試驗,肯定了這種壩型的優(yōu)點,還提出修建時要注意的技術(shù)要求。1975年8月,河南發(fā)生暴雨,使50年代治淮工程建成的兩座水庫--板橋和石漫灘土壩漫頂。于是土壩過水問題被再度提起。水利水電科學(xué)研究院對許多省市進行土壩過水的調(diào)查,發(fā)現(xiàn)1958年后不少地方按清華大學(xué)的辦法修建的過水土壩,經(jīng)多年洪水考驗,運用良好。從1975年起,吉林、安徽還修建了瀝青材料護面的過水土壩。1980年10月,水利部委托吉林省召開土壩過水經(jīng)驗交流會,將各地經(jīng)驗進行交流。1983年水利水電科學(xué)院在室內(nèi)試驗的基礎(chǔ)上,先后在山西省嵐縣上明水庫和內(nèi)蒙古東勝市武家溝建成兩處灰土水泥土過水土壩,經(jīng)歷數(shù)年風化凍融和幾次較大洪水的考驗,工程完好無損,節(jié)省工程造價1/3以上??梢?,我們祖先創(chuàng)造的灰土溢流壩具有很大的現(xiàn)實意義。據(jù)了解,國內(nèi)已建成的各類壩中,90%以上是土壩,而其中66%沒有泄洪建筑物。因此,讓土壩的一部分過水,或在已建成土壩上加修溢洪道,也是很現(xiàn)實的課題。故而傳統(tǒng)的過水土壩工程技術(shù)仍有發(fā)揚之必要。
傳統(tǒng)施工技術(shù)以寧夏引黃灌區(qū)的草土工程(俗稱”埽壩“、”卷?!埃┖投冀叩臉q槎、竹籠、干砌卵石等工程最具特色。寧夏引黃灌區(qū),在1960年青銅峽樞紐建成以前,均為無壩引水,灌區(qū)普遍使用草土筑壩。如春季歲修,用草土封堵渠口,再進行修浚;用草土修筑渠河護岸,及橋、涵、閘、斗和護坡;修筑臨時性的攔水壩等工程。元代寧夏水工修筑埽工已很出名。灌區(qū)千百年來,草土工程一直應(yīng)用于各種渠道工程。它具有就地取材,造價低,技術(shù)簡便,施工快,穩(wěn)定和防滲漏性好,抗震性強,對基礎(chǔ)清理要求不高,及拆除容易等優(yōu)點。建國以來,寧夏引黃灌區(qū)的草土工程,在各地大型水利水電圍堰工程上相繼使用。如1956年修筑甘肅省蘭州市供水廠,其進水口黃河圍堰工程首次使用草土工。之后,劉家峽、鹽鍋峽、青銅峽、三盛公、陜西省石泉石門電廠漢江進水口圍堰、浙江省黃壇口電站護坦圍堰,1979年援非洲建馬里電站護坦圍堰等,都取得了成功,且費用省,進度快。之后,人們對這一傳統(tǒng)技術(shù)經(jīng)驗系統(tǒng)地進行了總結(jié)。
都江堰灌區(qū)歷年維修管理都采用傳統(tǒng)的榪槎、竹籠、干砌卵石、樁工、羊圈等施工技術(shù)。它們的優(yōu)點主要能就地取材,技術(shù)簡易,施工方便,投資節(jié)省。一般應(yīng)用于截流分水、筑堰護岸、搶險堵口、整治河道、維修渠道、保護橋閘堤堰等工程。目前都江堰灌區(qū)歲修截流工程仍用傳統(tǒng)的截流方法,用的是榪槎、竹籠、卵石和黃泥。歲修時內(nèi)江架設(shè)榪槎后,截流合龍只需40多分鐘。這種截流方法人們認為是一種生態(tài)型的截流技術(shù),無機械的噪雜聲,體現(xiàn)了人與自然的和諧相處,而且經(jīng)濟、合理、安全。
渠道加以防滲措施可減少渠水的滲漏損失,提高渠道有效利用系數(shù),這在水資源缺乏的北方尤其重要。傳統(tǒng)渠道防滲技術(shù)措施主要有夯土、砌石、砌磚、鋪灰土、鋪草皮等,這些防滲措施就地取材,施工簡便,經(jīng)濟實用(比混凝土、塑料薄膜、瀝青材料襯砌省費用),防滲效果也顯著,各地多有應(yīng)用,并不斷改進技術(shù)。
灌渠還采用地下輸水管道,這種設(shè)施具有節(jié)水和省地的優(yōu)點。早在3000多年前的殷商時代,城市中已鋪設(shè)地下陶水管道,這在安陽殷墟、鄭州洛達廟商代遺址中皆有發(fā)現(xiàn)。元代《王禎農(nóng)書?農(nóng)器圖譜集之十三》所載陰溝,即行水暗渠也,是一種用磚砌的暗渠。山西省一些城鎮(zhèn)幾百年前的陶管下水道一直使用至今。20世紀60年代,山西翼城縣利民灌區(qū)試驗用陶管修建灌溉輸水工程,但未能成功運行。1974年山西臨汾市屯里井灌區(qū)試驗陶管灌溉輸水,獲得成功,多年運行狀況良好,使用年限可達40年。在進行經(jīng)濟效益分析后,認為這種工程還是比較經(jīng)濟的。又河南省偃師縣東寺莊1957年就修建了地下瓦管渠道灌溉網(wǎng)。之后,傳統(tǒng)地下輸水管道技術(shù)不斷發(fā)展。現(xiàn)在將低壓管道輸水灌溉,簡稱為”管灌“,這一技術(shù)已成為目前我國北方地區(qū)一種很好的節(jié)水灌溉措施。80年代末,水利部將”管灌“作為北方農(nóng)田全面節(jié)水的基礎(chǔ)設(shè)施來抓。據(jù)統(tǒng)計,目前我國”管灌“面積有4500萬畝,其中河北、山東、河南、北京、天津等省市的”管灌“技術(shù)發(fā)展很好,僅山東、河北、河南三省的”管灌“面積就達266.67多萬畝。這項技術(shù)具有省水、省地、省工、節(jié)能、省投資等優(yōu)點,值得進一步發(fā)展推廣。此外,江蘇無錫縣人多地少,為了節(jié)省土地,20世紀60年代以后發(fā)展”三暗“工程?!比怠肮こ淌枪嗨登?、排水暗溝、滲水暗管三者的簡稱,這些暗渠溝皆用灰土筑成,采用的是傳統(tǒng)施工技術(shù)。1965年冬無錫埝喬公社劉巷大隊建成第一條灰土暗渠,至1978年春全縣已建成暗渠2588公里,灌溉面積50余萬畝,占農(nóng)田總數(shù)的62%.從1973年開始又進行暗溝、暗管的建設(shè),與暗渠配套使用,形成灌、降、排、調(diào)、控綜合運用的立體水利系統(tǒng),為建設(shè)噸糧田創(chuàng)造了條件。”三暗“工程與明渠、明溝、明墑相比,具有提高土地利用率,灌水快,排水暢,降水效果好,減少滲漏,農(nóng)機操作方便安全,減少歲修,取材易,造價低,節(jié)省水旱田開明溝用工多等許多優(yōu)點?!比怠肮こ淘谵r(nóng)田水利建設(shè)中的運用,實是在傳統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)上的創(chuàng)新,這為高速發(fā)展農(nóng)業(yè),實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化邁出了新的一步。
又石質(zhì)倒虹管道可視為特殊的地下輸水管道。清代嘉慶十四年(1809),四川合江縣鎖口鄉(xiāng)劉士朝主持修建了一條引水過河灌溉的渠堰,渠道過河處設(shè)置了石質(zhì)倒虹管,全長266米,水頭26米,進出口高差僅0.407米。管道用堅石預(yù)先鑿成63.5×40×40厘米的承插式管節(jié),內(nèi)徑13.5厘米,用糯米粥拌石灰作為管與管間膠結(jié)材料,并用這種材料抹平管內(nèi)壁,以減少摩擦阻力。石質(zhì)倒虹管能承受較大強度的水壓力,這一倒虹管至今保存完好。解放后此種石質(zhì)倒虹管在合江縣得到了推廣應(yīng)用。
我國北方含沙量高的河流多,我國人民早在2000多年前已進行引洪灌溉和淤地活動,發(fā)明了淤灌和放淤技術(shù),以利用河流中的水沙資源。在長期的歷史實踐中,積累了豐富的技術(shù)經(jīng)驗,尤其在宋代熙寧年間,政府曾組織空前規(guī)模的大放淤活動,取得選擇適時放淤水情,做好淤田工程,預(yù)籌退水出路,正確處理放淤與防洪,放淤與航運等許多技術(shù)經(jīng)驗。這些技術(shù)在現(xiàn)代進一步得到繼承和發(fā)展。如陜西省傳統(tǒng)引洛灌區(qū),現(xiàn)已突破了引水含沙量不得超過15%(重量比,相當于166公斤/立米)的規(guī)定,引進含沙量高達60%(965公斤/立米)的渾水進行淤灌,基本解決了灌區(qū)汛期水量供需之間的矛盾,并改良了大片鹽堿地。當今引洪漫地(放淤)已作為水土保持和農(nóng)田基建的一項內(nèi)容被得到重視。如關(guān)中趙老峪流域是古老的放淤區(qū),下游富平縣境內(nèi)有引洪漫地34000多畝,是將上游銅川市境內(nèi)來的洪水泥沙,全部引入地中淤漫。漫過的地,每畝畝產(chǎn)400斤,有的甚至超過千斤,多年來,發(fā)生大暴雨,下游都不發(fā)洪水,原來的河床,現(xiàn)在變成了農(nóng)耕地。河北省張家口地區(qū)通橋河引洪灌區(qū),面積11萬畝,上游河道流域面積3060平方公里,引洪能力每秒450立米,多年來河道上游洪水基本上全部不出灌區(qū),保護了下游的農(nóng)田和村鎮(zhèn)。萬全縣在五道沙河沿岸共建大小引洪渠道800多道,總引洪能力達863米3/秒,一般年引洪水總量為2000萬立方米以上,初步達到大水不出縣的水平。由于一般洪水已不流入洋河,從而減輕了下游河道和水庫的泥沙淤積??梢娨槁啬芷鸬搅己玫乃帘3肿饔?,這也可認為是傳統(tǒng)技術(shù)在今天的發(fā)揚。
三、傳統(tǒng)塘堰和開發(fā)地下水工程技術(shù)的繼承和發(fā)展
歷史上山丘區(qū)的攔蓄水工程統(tǒng)稱為塘堰、塘壩,有”堰“和”塘“之分,又有山塘(山灣塘)和平塘之分。建國后大力修筑山灣塘,一些南方省區(qū)山灣塘已達數(shù)十萬座。有些地區(qū)對老式塘壩加以改造,以增加其蓄水量。如安徽省肥西縣對丘陵區(qū)沖洼里的攔沖塘,將原有塘底挖平,挖出的土墊高塘埂,增加了塘的蓄水深度;或把攔河壩加長增高,成四面筑埂式;在較大沖洼里,根據(jù)地形,或在”水深“處建塘,加高塘埂,”水淺“處不建塘,仍為田,或上下沖兩面筑埂成塘;或建成層遞式,高處蓄水灌高地,低處蓄水灌低地,頭層塘的放水渠兼作第二層塘的引洪溝,第二層塘的放水渠,兼作第三層塘的引洪溝,做到有層遞的引蓄,有層遞的灌溉。通過改造,蓄水深增加,老式塘壩蓄水面積與其灌區(qū)耕地面積比為1:4.6,改造后為1:9,滿足了淺丘區(qū)農(nóng)田灌溉的需要。
我國北方地區(qū),在地面挖掘或在洼地筑埂形成的攔蓄徑流的工程叫澇池、坑塘等。建國后,北方地區(qū)群眾繼承以往的傳統(tǒng)做法,繼續(xù)修筑澇池,澇池數(shù)量發(fā)展很快。如陜西省黃河流域內(nèi)在1956年有澇池1240座,1985年達8940座,30年增加6.21倍,總?cè)萘?588萬立方米。北方陜、甘、晉、內(nèi)蒙、青、寧、豫七省(區(qū))1985年黃河流域共有澇池19.8萬座,總?cè)萘?343萬立方米。華北平原滄州地區(qū)通過開挖坑塘,攔蓄降雨徑流,滯瀝、除澇、灌溉,取得了治理旱、澇、堿的經(jīng)驗。原來在20世紀50年代末,華北平原大搞地上蓄水灌溉,不重視排水,造成了土地的次生鹽堿化。進入60年代,只排不蓄,大量水資源白白流失。70年代,大力發(fā)展井灌開發(fā)利用地下水,但由于深機井布局不合理,使得地下水位普遍大幅度下降,出現(xiàn)了大面積的漏斗區(qū)。淺井區(qū)多年只采不補,地下水位也普遍下降,使許多淺井報廢,而轉(zhuǎn)向打深機井。地表水由于連年的干旱和上游節(jié)節(jié)攔截,河道全年斷流。通過多年的實踐,人們逐漸認識到,要利用傳統(tǒng)的坑塘設(shè)施,攔蓄降雨徑流,散蓄散排,解決抗旱灌溉水,雨時將澇水排入其中,只要注意把坑塘蓄水位控制在返鹽臨界水深以下,并與溝渠連通,就不會引起鹽堿化??犹辽疃炔灰松儆?-4米,一般應(yīng)深5-7米,面積15-30畝,最大不超過40畝。這樣就解決了長期存在的”旱、澇對立“,”排灌矛盾“,使瀝水轉(zhuǎn)化為灌溉水源,還能利用坑塘采補地下水。歷史上黃淮平原因為年際、年內(nèi)的降雨量分布極不均衡,出現(xiàn)水少時強調(diào)修筑陂塘蓄水灌溉,水多時強調(diào)開挖河溝以排除洪澇和防止土壤返鹽。旱澇堿問題,排灌矛盾得不到妥善解決。而滄州地區(qū)在近30年來,通過改進傳統(tǒng)的坑塘技術(shù),積極開挖和改進坑塘,將坑塘與井、渠聯(lián)合調(diào)控,較好地解決了旱、澇、堿問題,這一方法亦成為治水改土的一條重要途徑。
我國古代在開發(fā)利用地表水的同時,也很重視開發(fā)利用地下水,主要通過挖泉鑿井加以利用。建國以后,傳統(tǒng)的打井方法和提水機具繼續(xù)使用,并加以改良,尤其是開鑿?fù)补芫募夹g(shù)進展較大。筒管井的雛形在清代已經(jīng)出現(xiàn),清代郭云升《救荒簡易書》卷三已載有增加新、舊井出水量的方法:旱年將兩根已打通各節(jié)的長竹竿插入井底數(shù)丈,則”井水泉“.此方法簡便,又能增加出水量?,F(xiàn)代稱由上部直徑較大的筒井和下部的管井聯(lián)合而成的井為筒管井。在筒井的井底加鑿管井,可增加出水量;又筒井開挖過深施工不易或不經(jīng)濟,筒管井則比同樣深的筒井更經(jīng)濟些。1956年河南省創(chuàng)制了一種鑿井方法,稱為”56“打井法。其井結(jié)構(gòu)上部為8塊扇形磚砌筑,形成直徑為0.5米的小磚筒井,下部為木管管井。這種井取用幾層含水層,出水量大增。之后,筒管井又發(fā)展為水柜,即將筒井部分用大的集水坑代替,坑底再加鑿幾個管井。單個井又發(fā)展為井群,各井互相通聯(lián),統(tǒng)一集中管理。
開鑿傳統(tǒng)土井的好處是很多的。土井主要開發(fā)淺層潛水,埋藏淺,雨水當年即能補給,一般不會產(chǎn)生地下水漏斗區(qū)。開采潛水后降低了地下水位,能防止土壤返鹽,達到改良鹽堿土的目的。目前采取井、渠結(jié)合,或井與渠、坑塘結(jié)合,河道節(jié)制閘、深渠與淺井結(jié)合等方式。如在枯水季節(jié)利用淺井,提取地下水灌溉農(nóng)田,降低地下水位,騰空”地下水庫“庫容;汛期豐水季節(jié),通過渠道引水灌溉和蓄水側(cè)滲,補給”地下水庫“水量。人們已認識到解決華北平原土壤鹽堿化的主要途徑是井渠結(jié)合的方法,該地區(qū)的灌溉抗旱,也形成以井灌為主,井渠結(jié)合的方式。
關(guān)于提取井水的工具,群眾也運用傳統(tǒng)汲水工具的工作原理,演化和革新出一些簡易的汲具。如拉水井,其原理與古代渴烏利用筒內(nèi)形成真空,產(chǎn)生壓強差汲水相同。其制作簡易靈巧:用一根長約八、九米的八號鐵絲,一端接一小小的活塞,塞入一直徑約30毫米的塑料管內(nèi),管的下端塞一木制進水活門,上端將露在管外的鐵絲彎成鉤形,然后將塑料管裝入打入地下的外井管里,一個拉水井就做成了。制成一眼拉水井全部費用僅50元(1993年價)左右。由于打井簡便,取水方便,不花水錢,所以拉水井在一些地區(qū)推廣開來,幾乎達到每戶一井,甚至一戶數(shù)井的程序,有些菜園、瓜地也建造了這種井。四、傳統(tǒng)圩田水利和海塘工程技術(shù)的繼承和發(fā)展唐后期至五代吳越時期,太湖平原已形成縱橫塘浦交加圩圩相接的水網(wǎng)圩田系統(tǒng),皖南沿江平原亦建成一些大圩。宋代以后,圩田建設(shè)更加興盛,并發(fā)展至長江中游兩湖平原、鄱陽湖平原和珠江三角洲等地區(qū),更加講究圩田修筑方法,提出”筑堤、浚河、置閘“是筑圩的三項基本技術(shù)要素,”缺一不可“.又出現(xiàn)了分區(qū)分級控制和聯(lián)圩并圩等圩區(qū)治理技術(shù)。這些卓越的技術(shù)經(jīng)驗在當今得到進一步的繼承和發(fā)揚。
太湖下游蘇州地區(qū)地勢低洼,歷史上修筑了大量的圩田。建國后,蘇州地區(qū)在繼承前人技術(shù)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,總結(jié)出圩區(qū)治理的”四分開,兩控制“原則,即內(nèi)外分開、高低分開、排灌分開、水旱分開,控制溝港水位、控制地下水位,以全面解決洪、澇、旱、漬各方面的問題。許多圩子和圩區(qū)治理時皆遵循這一技術(shù)原則。如蘇州地區(qū)昆山縣同心圩由低洼低產(chǎn)圩田改變成高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)農(nóng)田,重要的就是正確實行了”四分開,兩控制“的水利技術(shù)原則。同心圩圩形長方,南北長3.5公里,東西平均寬1.8公里,總面積6.3平方公里(9380畝),其中耕地面積6300畝。該圩是1958年由許多零散小圩聯(lián)并而成,聯(lián)并前的各個小圩圩岸單薄,河網(wǎng)零亂,田塊碎小,土壤板結(jié),抗洪澇能力低。聯(lián)圩時,加高培厚圩堤,同時開挖了一條長3.5公里的中心河。之后又整治圩內(nèi)水系,發(fā)展機電排灌,田間深埋排水暗管,按”四分開,兩控制“原則進行整治,提高了抗洪排澇能力,特別是地下排水技術(shù),突破了傳統(tǒng)圩田水利技術(shù),具有很大的創(chuàng)造性。這項技術(shù)70年代被江蘇省水利廳加以推廣。到90年代,低洼圩區(qū)治理從聯(lián)圩并圩,利用老河網(wǎng),已發(fā)展到以治理澇漬為主,實行高筑圩,雙配套(閘站),四分開(內(nèi)外分開、高低分開、灌排分開、水旱分開),三控制(控制內(nèi)河水位、控制地下水位、控制土壤適宜含水量)。一些條件好的圩區(qū),發(fā)展田間”三暗“工程,進行暗灌、暗排、暗降,為農(nóng)業(yè)的高產(chǎn)創(chuàng)造了基本條件。于是”四分開,三控制“也成為其他圩區(qū)治理的基本技術(shù)原則。我國東南沿海很早就修筑海塘工程,以防御海潮的侵襲,保護農(nóng)田和城鎮(zhèn)的安全,江浙海塘是修筑的重點地段。東漢時已在錢唐縣建防海大塘,三國時孫吳在金山筑咸潮塘,唐代時已在江浙沿海建成系統(tǒng)海塘工程,五代至明清頻繁地興修海塘,不斷改進海塘結(jié)構(gòu)。五代以前所筑海塘都是土塘,之后海塘結(jié)構(gòu)從土塘逐步發(fā)展到竹籠木樁塘、柴塘、斜坡式石塘、直立式石塘、魚鱗石塘等,每一類海塘結(jié)構(gòu)又有多種型式,以適應(yīng)不同的潮勢和土質(zhì),同時還修筑了護塘、護灘和挑溜工程。
篇2
論文摘要:傳統(tǒng)藝術(shù)與現(xiàn)代設(shè)計是藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程,在設(shè)計領(lǐng)域中傳統(tǒng)與現(xiàn)代有著密切關(guān)系,充分運用傳統(tǒng)民族元素于現(xiàn)代設(shè)計之中,是創(chuàng)造中國特色設(shè)計的關(guān)鍵。在本門課程改革的教學(xué)中,充分把握藝術(shù)設(shè)計類課程教學(xué)的特色,發(fā)揮以學(xué)生為主,教師為指導(dǎo)的教學(xué)方式,從教學(xué)的方式、過程和考核方法三個方面做了全面改革?;敬_立了以學(xué)生為中心的,強調(diào)個性培養(yǎng)和創(chuàng)意性思維的形成的教育方式,以用一種全新的教學(xué)理念來面對新時代的大學(xué)生教育。
廣西大學(xué)教學(xué)改革實施已經(jīng)~段時間了,作為參加教學(xué)改革的教師,對實施改革性教學(xué)還是有了一點經(jīng)驗和體會,希望通過匯報和交流,達到學(xué)習(xí)、溝通和資源共享的目的。由于專業(yè)原因,對藝術(shù)設(shè)計類課程實施教學(xué)改革個人覺得還是非常有必要的。因為本來藝術(shù)設(shè)計專業(yè)就是一個以學(xué)生為主體的專業(yè),學(xué)生本身就是專業(yè)人才,也是思維和技法的擁有者和主導(dǎo)者。所以在教學(xué)的過程中,教師教學(xué)方法的改革范圍和深度就可以更大,更深,也可以充分發(fā)揮以學(xué)生為主的、強調(diào)獨到創(chuàng)造性思維的教學(xué)和學(xué)習(xí)方式。在培養(yǎng)學(xué)生的個性思維,創(chuàng)意能力及社會實踐能力、動手能力上產(chǎn)生更有價值的成就。
在這里我從三個方面,不同的角度把這門設(shè)計專業(yè)基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容,教學(xué)形式和教學(xué)結(jié)果分別作了改革和匯報。其目的是想引發(fā)對藝術(shù)設(shè)計這一特殊專業(yè)的學(xué)習(xí)和教育的方式與同行進行一次交流和互動,希望從中可以得到更多的建議和意見,也希望能夠推陳出新,打破常規(guī),用大膽的嘗試和獨特的方式對待特殊專業(yè)的教學(xué),以求取得更多的收獲,在未來的教學(xué)當中應(yīng)用、完善和發(fā)展。
一、本門專業(yè)課程的課程介紹
(一)本課程的性質(zhì)和目的
《傳統(tǒng)藝術(shù)與現(xiàn)代設(shè)計)是一門藝術(shù)設(shè)計專業(yè)基礎(chǔ)課程。當今時代,傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代設(shè)計的關(guān)系隨著社會的發(fā)展越來越出現(xiàn)不和諧的發(fā)展,從社會的各個領(lǐng)域甚至出現(xiàn)沖突的矛盾關(guān)系.其主要原因是現(xiàn)代社會與世界的全球~體化的模式與各國、各民族文化特色上的沖突。但從另~個角度去看,兩者又是唇齒相依的,沒有民族特色的文化底蘊支撐,設(shè)計是沒有個性和生命的,更不能體現(xiàn)一個國家的風格。因此,如何把握傳統(tǒng)文化與現(xiàn)代設(shè)計兩者之間的關(guān)系,延續(xù)“傳統(tǒng)繼承發(fā)展派”的藝術(shù)設(shè)計風格,也是我們當代設(shè)計師必須關(guān)注的重要課題。
作為未來設(shè)計師的藝術(shù)設(shè)計專業(yè)的大學(xué)生有必要熟練掌握本民族傳統(tǒng)文化藝術(shù)的脈絡(luò),用具有中國特色的設(shè)計去感動世界,讓世界知道“中國設(shè)計”的價值和意義,同時又要不違背全球一體化的時展大背景。所謂“民族的就是世界的”,這正是對中國現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計的明確定位。傳統(tǒng)藝術(shù)與現(xiàn)代設(shè)計有著密不可分的關(guān)系,中國5000年的文化歷史厚重的基礎(chǔ)為現(xiàn)代設(shè)計提供了無盡的文化藝術(shù)題材和元素。怎樣使現(xiàn)代設(shè)計更具有文化底蘊和時代氣息,更具有歷史內(nèi)涵和民族特性是非常值得研究和探討的學(xué)術(shù)課題。本課程通過對中國傳統(tǒng)文化和民族文化的解析及與外來文化之間的交流積對話,充分融合傳統(tǒng)與現(xiàn)代的元素和理念,進一步闡明了傳統(tǒng)與現(xiàn)代的關(guān)系,詮釋了傳統(tǒng)元素在現(xiàn)代設(shè)計中的地位和意義,為民族傳統(tǒng)文化在現(xiàn)代設(shè)計藝術(shù)中的弘揚和運用提供了一個較完整的結(jié)合方式。
(二)本門課程教學(xué)的內(nèi)容簡介
《傳統(tǒng)藝術(shù)與現(xiàn)代設(shè)計)是在了解和掌握了中西方傳統(tǒng)文化藝術(shù)知識的基礎(chǔ)上,通過理解、變革和應(yīng)用三個過程,把中國傳統(tǒng)文化藝術(shù)的精髓有生命的運用到現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計當中,使現(xiàn)代設(shè)計在良好的視覺藝術(shù)基礎(chǔ)之上進一步增加文化底蘊和內(nèi)在品質(zhì),從而在使中國設(shè)計能有機會世界設(shè)計大舞臺上脫穎而出,形成具有較強民族特性和藝術(shù)個性的設(shè)計風格,更適合現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計的潮流風范。其內(nèi)容主要包括以下幾個方面。
1.中國傳統(tǒng)文化藝術(shù)
本章主要是闡述了中國傳統(tǒng)圖形與傳統(tǒng)文化的關(guān)系。以中國國畫為例,中國傳統(tǒng)國畫之中的創(chuàng)作六法之首一氣韻生動!氣韻:抓住事物表達的精神內(nèi)涵,形態(tài)準確,體現(xiàn)出精神氣質(zhì),形與神之間的關(guān)系,氣韻的感受。意象造型:不似之似,精神之象,既表現(xiàn)事物的表象,又再現(xiàn)事物的內(nèi)質(zhì)。動靜虛實;和平有度,和鑿自然。東方;和諧完美,國畫中自不是空,而是體現(xiàn)船在白紙上,白是水。在疏密關(guān)系上強調(diào);疏可跑馬.密不透風。傳統(tǒng)藝術(shù)中線的藝術(shù),平面化、裝飾化、程式化、均衡、簡化。這些中國傳統(tǒng)線條的氣質(zhì)和個性是必須要理解和把握的,并在將來的設(shè)計中予以滲透和應(yīng)用。
2.中國傳統(tǒng)圖案
本章內(nèi)容是中國傳統(tǒng)圖案的基本特征:特殊的美術(shù)式樣“對中國傳統(tǒng)文化的依賴性很強”。中國傳統(tǒng)圖案的內(nèi)容包括:正面肯定的吉祥圖案,吉者一福善之事。祥者一嘉慶之征。表示贊美和頌揚的圖案。六合“東西南北加上天地統(tǒng)稱六合”。它們的構(gòu)成法則足以文字為基礎(chǔ),用文字做為裝飾元索構(gòu)成圖案。這些圖案的內(nèi)涵意義充分體現(xiàn)了中國傳統(tǒng)圖案與傳統(tǒng)文化的關(guān)系,是應(yīng)該掌握和理解的。
3.現(xiàn)代視覺藝術(shù)對傳統(tǒng)圖形的繼承
本章以中西方現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計思考的立足點為基礎(chǔ):直接把傳統(tǒng)元素應(yīng)用到現(xiàn)代設(shè)計中去為出發(fā)點,首先是舉例說明了西方藝術(shù)設(shè)汁的思考方式.用右腦畫素描,用右腦思維方法。反畫法、意念思維的表現(xiàn)等等。其次是設(shè)計藝術(shù)表現(xiàn)出的生命感,設(shè)計的個性一不一樣的東西,造型一表意,觀念一創(chuàng)意的體現(xiàn)。同時理解形態(tài)美的概念。西方對傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的剖析,光、形、結(jié)構(gòu)、輪廓、體積、質(zhì)感。固有色、透視、成功的藝術(shù)家更強調(diào)某一點。但結(jié)構(gòu)更為重要,是不可忽略的一點,必須充分理解形態(tài)美的本質(zhì)~結(jié)構(gòu)為本。通過了解以上的相關(guān)知識后,掌握國內(nèi)外設(shè)計師怎樣將傳統(tǒng)元素運用到現(xiàn)代設(shè)計當中。
4.現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計的觀念
現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計方法觀念。觀察與表現(xiàn):對藝術(shù)創(chuàng)造能力的自我開發(fā)。模仿與創(chuàng)造:來自生活的真情實感。功能至上:美觀、經(jīng)濟、結(jié)構(gòu)合理、運輸儲存方便。設(shè)計是生活的藝術(shù):生活的概念,設(shè)計來源于生活,是自我價值的實現(xiàn)。設(shè)計藝術(shù)家的基本能力:造型能力。跟一觀察與分析,手一表現(xiàn)與技藝,腦一思考與想象,心—創(chuàng)造愛與情感。審美判斷能力,敏銳的感受,對美的認知。觀察的能力,感受生活,了解自然,學(xué)習(xí)自然。有了表現(xiàn)的激情,觀察就會深入。就會生動。藝術(shù)創(chuàng)作的基本因素—情感、思想、想象、靈感。通過一系列學(xué)習(xí)和理解,最終做到把握好視覺秩序,形式與思想的相互作用。其中最為關(guān)鍵的是現(xiàn)代設(shè)計觀念的形成過程,設(shè)計創(chuàng)意思維的形成過程
5.形的分析
形一思想、愿望的傳遞。藝術(shù)設(shè)計中形的類別和表現(xiàn)形式:有機形,動物,植物的生長形態(tài)一有彈性,有一種內(nèi)在的生命力,具有一種發(fā)展性,完形心里。幾何形,具有理性的明快。機械形,冷漠感、缺少人性、工業(yè)機械美、力量感。自在形,手繪的自由形,個性的自由,偶發(fā)性,自然、生動、出人意料的新奇感,過程的美。象征的形,形式、意味的統(tǒng)一。設(shè)計是人類在造物過程中造型構(gòu)想的表現(xiàn)形式,是生活的藝術(shù)。設(shè)計的象包括衣食住行,包羅萬象。同時,也反應(yīng)了一個民族的精神面貌,構(gòu)成一個時代、地域的生活樣式。從傳統(tǒng)的藝術(shù)形態(tài)當找到形的特性和表現(xiàn)語言在現(xiàn)代藝術(shù)設(shè)計當中運用。
6.傳統(tǒng)藝術(shù)與現(xiàn)代設(shè)計案例分析
重點列舉三大重點案例,從中得到較大啟發(fā)和思維拓展。中國歷代藝術(shù)作品分析鑒賞,國外藝術(shù)作品賞析及設(shè)計作品賞析與中國現(xiàn)代設(shè)計的聯(lián)姻和發(fā)展。傳統(tǒng)藝術(shù)在現(xiàn)代設(shè)計各個領(lǐng)域的應(yīng)用研究。通過欣賞解析,透徹掌握設(shè)計案例的特點并加以吸收應(yīng)用。
二、本課程教學(xué)改革的方式和過程
(一)教學(xué)方式的改革一堅持以學(xué)生為主體,個體培養(yǎng)為主的教學(xué)方式
了解了本門課程的大體脈絡(luò)和具體內(nèi)容后。我們可以根據(jù)本課程的具體情況擬定教學(xué)方案了。由于本門課程涉及較多較寬的知識面,有一定的文化深度要求。因此在教學(xué)上要結(jié)合學(xué)生個人情況采取了分類、分別小范圍、獨立教學(xué)的方式。在初步的理論講授結(jié)束后。首先在班上重點選擇幾個不同文化底蘊、比較有代表性的的同學(xué)。結(jié)合其綜合素質(zhì)的考慮,以其為主體,讓他們完全自主的從自己的觀點和思想出發(fā)思考并闡述對中西方傳統(tǒng)藝術(shù)的認識和看法,同時擬定一個議題,此議題將以傳統(tǒng)文化為基礎(chǔ)展開對未來自己現(xiàn)代設(shè)計的一個構(gòu)思和展望,然后以此議題為中心輻射出去,在相同層次和有共同認識的同學(xué)中展開聯(lián)合討論和研究,最終組合成一個有機團隊。此團隊完全由同層次類別及對此議題有共同研究興趣的學(xué)生組成。這種由學(xué)生找學(xué)生的方式,在共同感興趣的課程議題的前提下,充分保證了學(xué)習(xí)過程的主動性和完全參與性,同時也對最終的學(xué)習(xí)成效提供了有力保障。由于對傳統(tǒng)和現(xiàn)解和看法的不同,不同層次的同學(xué)提出的觀點和議題將是廣泛和具代表性的,當議題形成同類學(xué)生取得共識之后,由老師出面指定針對每一個同學(xué)的綜合情況確定其在此議題中充當?shù)慕巧凸ぷ鞣秶?。比如有學(xué)生對中國傳統(tǒng)書法有一定的了解和興趣、有學(xué)生對西方傳統(tǒng)古典繪畫有強烈興趣,則可以將其準確的定位于在課題議題中的位置和未來主攻方向。這樣就可以充分的用其所長,再以其興趣為引導(dǎo)使其在課程議題中看到自身的價值的同時發(fā)揮所有的想象力和潛能,為教師下一步實施教學(xué)和推進課程進展提供了一個良好的基礎(chǔ)。在未來的教學(xué)進程中教師可以輕松自如的把握每一個學(xué)生的學(xué)習(xí)程度和專業(yè)高度而因材施教,這樣就完全符合了藝術(shù)設(shè)計課程對學(xué)生個人能力和個性創(chuàng)意思維培養(yǎng)的教學(xué)宗旨。
(二)教學(xué)過程的改革——學(xué)生全程發(fā)揮,盡顯個人風采,教師引領(lǐng)方向、畫龍點睛
在進一步的教學(xué)過程中,隨著課程教學(xué)的逐步推進,在把中西方傳統(tǒng)文化藝術(shù)脈絡(luò)和特征分割細化、分散整理落實到不同學(xué)生個體之后.教師此刻可以逐步將學(xué)生逐個引入到幾個不同的中心議題上來,也就是最初不同深度層次的學(xué)生們自己擬定的課程議題。此時教師必須起到一個集中、匯總、推陳出新的重要作用。相當于每個學(xué)生在努力的走著自己的路,各自都是平行的行走著,老師現(xiàn)在要在每條路上放置一盞燈,讓他們看見燈光后順著燈光方向并用自己的方法走到一個新地點。在每個學(xué)生提出自己新的設(shè)計觀念或創(chuàng)意之前,教師必須把每個課題組對中西方傳統(tǒng)文化藝術(shù)特征和前期基礎(chǔ)性的知識做一次徹底的總結(jié)和評論,當然這個總結(jié)的前提也是在每個同學(xué)根據(jù)個人所長闡述了自己對傳統(tǒng)的認識和看法以及對未來設(shè)計中自已會怎樣去運用的基礎(chǔ)上進行的,否則就沒有意義,也就是在以學(xué)生的觀念和看法為前提下的總結(jié)性概括。期間還必須與學(xué)生進行多次的討論、研究和互動。以求最大限度的發(fā)揮學(xué)生積極主動性和潛力,這點對于未來學(xué)生提出和形成自我個性的創(chuàng)意觀念和設(shè)計風格是至關(guān)重要的。在整個教學(xué)過程中。教師的作用就好比是一個撐船的舵手,不管有多大的風浪,航線有多寬廣、多少條。永遠保持著船的最短行程和正確的航向。至于船上的水手們。完全可以讓他們自由的選擇干活和生活的方式。正是基于對中西方傳統(tǒng)文化藝術(shù)認識的巨大差異和廣博的范圍,才能使得一個班的幾十個學(xué)生可以根據(jù)個人能力大小和知識儲備的優(yōu)劣從各自不同的方向去選擇和追求自己想學(xué)到和得到的東西。也才更全面的體現(xiàn)出這樣的教學(xué)方法對于此門課程在教學(xué)上的必要性。
當然藝術(shù)設(shè)計課程教學(xué)的最終目的是讓學(xué)生學(xué)到最實用的知識、思維創(chuàng)意的方法和動手制作技法,這也是設(shè)計教學(xué)學(xué)以致用的教學(xué)根本目的。因此在學(xué)生眾多的觀念和看法及思維面前,要求老師也要有一雙雪亮的眼睛和敏銳的洞察力。也就是最終要把學(xué)生引導(dǎo)到思維和創(chuàng)意上來,這也才是教學(xué)的最后目標?;诖四康?。在最后的辯論中,每一個同學(xué)都將會提出自己的創(chuàng)意構(gòu)思和個性想法。然后以此為基礎(chǔ)去設(shè)計屬于自己那一部分的作品,最終的作業(yè)完成形式將是以中西方傳統(tǒng)文化藝術(shù)為創(chuàng)意基礎(chǔ),提取諸多不同傳統(tǒng)設(shè)計元素之后,綜合形成的一個系列套裝設(shè)計。而在這個套裝設(shè)計的諸多設(shè)計項目中,既有每個學(xué)生各自的單體設(shè)計案例元素,同時又有以不同層次的小組為單位的團體設(shè)計項目,這樣就達到了既鍛煉個體和又考核團隊合作思維、講究配合,為目標的團體創(chuàng)意精神的學(xué)習(xí)目的.為將來在社會工作中既保持個性風格又講求團隊合作的設(shè)計師工作模式的習(xí)慣形成打下了夯實的基礎(chǔ)。同時教師也就達到了完成此門專業(yè)基礎(chǔ)課程所要追求的教學(xué)效果。
(三)課程成績及評定上的教學(xué)改革——注重整體表現(xiàn),全面綜合評定,做到準確考核每一個學(xué)生
作為一門設(shè)計專業(yè)的設(shè)計基礎(chǔ)課程,
通過這樣一種考核方式。我們可以真正的讓學(xué)生理解藝術(shù)設(shè)計教學(xué)的關(guān)鍵所在,培養(yǎng)的目標是什么,也進一步說明了設(shè)計到底應(yīng)該怎樣去做,它應(yīng)該是一種綜合能力的體現(xiàn),是一種思維創(chuàng)造的表現(xiàn),而不是僅僅用一張畫面就能說明問題的。
篇3
1.1節(jié)水灌溉工程規(guī)劃設(shè)計的不合理在對節(jié)水灌溉工程進行設(shè)計時,為確保其能滿足農(nóng)村建設(shè)的實際需求,就須結(jié)合當?shù)剞r(nóng)村的實際情況來做出與之相適應(yīng)的規(guī)劃措施。而就目前的規(guī)劃設(shè)計現(xiàn)狀來看,有的設(shè)計人員在設(shè)計時會過分的依賴資料,從而忽視了現(xiàn)在農(nóng)村的發(fā)展,其設(shè)計的節(jié)水灌溉工程規(guī)劃便不是那么的合理,不是那么的適合當?shù)氐膶嶋H情況。再者就是,有的工作人員對工程的規(guī)劃設(shè)計完全依靠自身的經(jīng)驗而進行設(shè)計,這同樣也會對設(shè)計人員的設(shè)計造成不利的影響。灌溉工程規(guī)劃設(shè)計的不合理不僅不能實現(xiàn)農(nóng)田水利工程的高效節(jié)水灌溉,還會增加工程的成本。
1.2重建設(shè)輕管理現(xiàn)象隨著對節(jié)水灌溉工程重視程度的提高,有關(guān)部門也加大了對設(shè)計和施工質(zhì)量的控制力度。當節(jié)水灌溉工程建設(shè)成功并投入使用的之后,便會出現(xiàn)無人管理無人負責的現(xiàn)象,而且這種現(xiàn)象在農(nóng)村地區(qū)極為普遍。正是這種現(xiàn)象,導(dǎo)致節(jié)水灌溉工程自從投入使用之后,其所發(fā)揮的作用便會迅速降低,最后無法正常使用。無人負責、管理的原因主要是由于節(jié)水灌溉工程的責任不明晰,相關(guān)部門缺乏管理方法與配套資金。如果想將這種現(xiàn)象有效的解決,各地的相關(guān)部門必須根據(jù)各地不同的實際情況制定行之有效的規(guī)章制度,并在以后的管理中嚴抓落實。
1.3種植結(jié)構(gòu)的不合理隨著農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展的不斷加快,幫助農(nóng)民增產(chǎn)增收便成為了一項重要工作,因此高效的節(jié)水灌溉工程便應(yīng)運而生,高效節(jié)水灌溉工程也為農(nóng)民經(jīng)濟水平的提高發(fā)揮了很大的作用。但人們對種植的方式仍然局限于傳統(tǒng)的方法上,雖然有些地方已經(jīng)了進行高效農(nóng)業(yè)生產(chǎn),但是其覆蓋面仍然較小,致使高效節(jié)水灌溉工程無法最大限度的發(fā)揮其本身的作用。為解決上述問題各地相關(guān)部門應(yīng)根據(jù)實際情況對當?shù)胤N植結(jié)構(gòu)進行調(diào)整,做好宣傳和推廣工作,真正改變農(nóng)民傳統(tǒng)的種植結(jié)構(gòu),將種植結(jié)構(gòu)徹底優(yōu)化。
2農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉發(fā)展思路
現(xiàn)在的農(nóng)村地區(qū)已經(jīng)建成了很多的水利工程,特別是節(jié)水灌溉工程的建設(shè)。節(jié)水灌溉工程的建設(shè)雖然量多,也已經(jīng)發(fā)揮了部分的灌溉作用,但依舊存在相當多的問題。為了農(nóng)田水利工程建設(shè)的目標順利實現(xiàn),就必須對目前節(jié)水灌溉工程中存在的問題進行分析,并根據(jù)農(nóng)村的實際情況來合理解決。
2.1把農(nóng)業(yè)發(fā)展與水資源優(yōu)化配置相結(jié)合由于我國目前水資源匱乏,使得優(yōu)化水資源配置對保證水資源的持續(xù)性起到了特別重要的作用。所以,設(shè)計人員在設(shè)計之前必須對當?shù)氐乃Y源進行全面系統(tǒng)的分析,盡可能優(yōu)化水資源配置,達到科學(xué)化、合理化供水,避免對水資源的浪費。與此同時也要加大周邊自然環(huán)境保護力度,將可持續(xù)發(fā)展確定為基本建設(shè)原則,將優(yōu)化水資源配置與農(nóng)業(yè)發(fā)展有效結(jié)合起來。對灌溉區(qū)進行科學(xué)管理,樹立節(jié)約用水意識,實現(xiàn)高效用水,促進農(nóng)業(yè)快速、健康、可持續(xù)的發(fā)展。
2.2加強高效節(jié)水灌溉示范項目建設(shè)一個優(yōu)秀的灌溉示范項目可以一定程度的推動當?shù)厮椖拷ㄔO(shè)的進步,也同樣有利于整體水利工程建設(shè)的健康發(fā)展。在實際的建設(shè)中,要突出高效節(jié)水灌溉的特點,對各項指標嚴格控制,實行農(nóng)業(yè)分區(qū),促進農(nóng)業(yè)增產(chǎn)以及農(nóng)民增收,促進與生態(tài)環(huán)境的良好發(fā)展,從而實現(xiàn)經(jīng)濟效益與生態(tài)效益的完美結(jié)合。高效節(jié)水灌溉示范項目在進行選址的時候注:①選擇缺水情況嚴重,且農(nóng)田地勢不平使得灌溉難度大的地區(qū);②選擇在經(jīng)濟方面發(fā)展較好,且該地區(qū)大部分種植經(jīng)濟作物的地區(qū),綜合上面兩個方面的考慮是為了能夠更加突出表現(xiàn)地出示范項目的優(yōu)越性。最后要選擇治安情況較穩(wěn)定的區(qū)域,治安情況好的地區(qū)可以有效的保護示范項目的順利建成和以后的投入使用。
2.3引進高效節(jié)水灌溉技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展以及先進技術(shù)在各個領(lǐng)域中的呈現(xiàn),我國農(nóng)村經(jīng)濟也在不斷的提升,傳統(tǒng)的節(jié)水灌溉技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在發(fā)展的需求。因此,為了實現(xiàn)水利工程項目的高效節(jié)水灌溉,引進技術(shù)便成為了必要的工作,做好相關(guān)技術(shù)的引進對于提升節(jié)水灌溉效果有著重要意義。目前的高效節(jié)水灌溉技術(shù)主要有以下幾種形式:①建立在生物技術(shù)上的調(diào)控灌溉技術(shù);②建立在3S技術(shù)上的高效節(jié)水灌溉技術(shù);③利用最新的智能技術(shù)提高節(jié)水灌溉的效果。上述三種技術(shù)都能很大程度的地提高節(jié)水灌溉的效果,能夠滿足現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的灌溉需求,不斷引進新的高效節(jié)水灌溉技術(shù),用以促進新農(nóng)村經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展是必須實施的工作。
2.4加強管理節(jié)水灌溉工程的建設(shè)是農(nóng)田水利工程的重要基礎(chǔ),而管理則是高效節(jié)水灌溉的關(guān)鍵。為保證已完成的節(jié)水灌溉工程能長期運行,必須對管理工作高度重視,加強節(jié)水灌溉工程的管理,保證工程管理落到實處。如此,才可保證節(jié)水灌溉工程能長期的發(fā)揮作用。能源•水利
3灌溉模式
人們依舊習(xí)慣于利用傳統(tǒng)的土渠漫灌方式進行土地的灌溉,這種灌溉方式會造成本來就嚴重短缺的自然水資源和電力的浪費,也會導(dǎo)致農(nóng)民辛苦施在地里的肥料和灑在土地里的農(nóng)藥流失,甚至污染整個地區(qū)水域的環(huán)境。現(xiàn)代高效的節(jié)水灌溉是對除傳統(tǒng)上的土渠和漫灌之外所有輸水、灌水的方式的一種統(tǒng)一稱呼,人們現(xiàn)在能夠大致掌握的成熟灌溉技術(shù)有以下幾種:噴灌技術(shù)、滴灌技術(shù)、微灌技術(shù),這些新型的高端灌溉方式能夠盡可能地減弱對資源的浪費和對水環(huán)境的污染??梢酝ㄟ^教授農(nóng)民掌握現(xiàn)在成熟的高效的灌溉技術(shù),并鼓勵和督促他們使用已經(jīng)掌握的高效灌溉技術(shù),讓他們養(yǎng)成一種使用高新灌溉技術(shù)的意識,來徹底改變傳統(tǒng)的灌溉模式。
4結(jié)束語
篇4
關(guān)鍵詞:節(jié)水 灌溉 技術(shù) 工程模式
現(xiàn)在我國采用過的和正在研究或推廣使用的節(jié)水灌溉技術(shù)有數(shù)十種之多。各種技術(shù)都各有利弊,各有不同的適用條件。只不過有些技術(shù)成熟一些,有些技術(shù)還有待進一步研究,有些技術(shù)優(yōu)點更多些,適用范圍更廣些,而有些技術(shù)稍遜而已。
節(jié)水灌溉技術(shù)大致可分為灌水方法、輸水方法、灌溉制度和田間輔助措施等四大類別。
一、節(jié)水灌溉的相應(yīng)制度
1、不充分灌溉按早期灌溉的指導(dǎo)思想是只要有足夠的水源供應(yīng),就要給作物供應(yīng)最充分的水,以使之達到盡可能高的單位面積的產(chǎn)量,這就是充分灌溉。這種灌溉方法可以獲得最高的單位產(chǎn)量,但是單位水量所獲得收益就不見得最高。因此,近年提出丁不充分灌溉的理論,也就是說灌溉的目的并不是要達到最高的單位面積產(chǎn)量,而是要使單位用水量的作物產(chǎn)量較高。這在現(xiàn)今,水資源日益緊缺的時代,就顯得尤為重要。因為水資源是有限的如果每畝少灌一些,就有可能灌溉更多的面積,從而獲得更高的總產(chǎn)。我們民間過去曾采用過坐水種,灌關(guān)鍵水等就屬于這種灌水制度的雛型。而現(xiàn)今則要研究出完整的不充分灌溉制度。這要做大量的實驗工作,而且這種灌溉制度對于不同的地區(qū)的不同作物也是不相同的。
2、水稻薄淺濕曬灌傳統(tǒng)的水稻灌溉一般是長期保持較深水層。有的地方還采用串灌、漫灌,水肥流失嚴重。最近研究采用薄、淺、濕。曬的灌溉制度,取得了很好的節(jié)水效果。其基本做法就是薄水插秧、淺水返青,分蘗前期田間濕潤管理,分蘗后期曬田,拔節(jié)抽穗保持薄水,乳熟保持田間濕潤,黃熟濕潤落干。
二、灌溉技術(shù)
節(jié)水灌水方法:灌水方法即田間配水方法,就是如何將已送到田頭的灌溉水均勻地分布到作物根系活動層中去。按灌溉水是通過何種途徑進入根系活動層,灌水方法可分為地面灌溉、噴灌,微灌和地下灌溉。
(一)地面灌溉地面灌溉是最傳統(tǒng)的灌水方法,一般說來它是作為比較是否節(jié)水的基點。但是地面灌溉技術(shù)也在不斷發(fā)展不斷完善,所以最近也有許多比傳統(tǒng)地面灌溉技術(shù)更節(jié)水的方法。
1灌水技術(shù)要素的優(yōu)化灌水技術(shù)要素指溝、畦規(guī)格、入畦(溝)流量,改水成數(shù)。這些灌水技術(shù)要素的合理的組合就會得到節(jié)水的效果,一般經(jīng)驗表明對溝灌和畦灌采用較小的畦、溝尺寸,就可以大大提高灌溉均勻度和灌水斂率.即常說的小畦短溝畦。至于溝畦尺寸多大為宜,則因不同地形與土質(zhì)而異,各地要通過試驗來確定。
2新的淘畦灌水工具傳統(tǒng)的溝畦灌水是用人工從配水渠開口放水入溝畦,這樣既不準確又不方便,而且常因放水口滲漏造成水的田間損失。國外早巳采用虹吸管(用于明渠輸水的情況)或閘門孔管(用于管道輸水的情況)放水,但這種方法造價較高。
3尾水回收系統(tǒng)在土壤入滲速度較小時,每條溝的人流量大一些容易灌得均勻一些,但是往往使得水已流到溝尾時,溝首還沒有灌夠,這樣就不可避免地造成溝尾泄水,如將泄水排掉就會浪費灌溉用水.如果此時在溝尾安裝集水系統(tǒng)把泄水收集起來用于更低地塊的灌溉,或用水泵抽到高處重新灌溉。
4膜上灌(叉稱膜孔灌)在地膜上做成溝狀,水就在膜上流動,到作物長出孔處才滲入土地,這樣灌水效率高,一般可節(jié)水25%~35%。增產(chǎn)15%~20%,又不要專門的設(shè)施。
(二)噴灌式灌溉噴灌技術(shù)是利用專門德設(shè)備將水加壓或是利用水的自然落差將有壓水通過壓力管道送到田間,再經(jīng)噴頭噴射道空中散成細小德水珠均勻的灑在農(nóng)田上。適合灌溉所有的旱作物,糧食、蔬菜等。適用于氣候溫暖的平原和山丘。也適用噴灑農(nóng)藥,但在北方很少使用。一是北方土地少,而是造價高?,F(xiàn)在我國已有噴灌面積80多萬公頃。噴灌系統(tǒng)的形式很多,其優(yōu)缺點也就有很大差別。
(三)滴灌這是用小塑料管將灌溉水直接送到每棵作物根部的附近,水由滴頭慢慢滴出,是一種精密的灌溉方法,只有需要水的地方才灌水,可真正做到只灌作物而不是灌土地。這種方法也多在南方和大面積土地上使用。此法可長時間使作物根區(qū)的水分處于最優(yōu)狀態(tài),因此既省水又增產(chǎn),我國現(xiàn)有面積34萬公頃,但其最大缺點就是滴頭出流孔口小,流速低,因此堵塞問題嚴重。對灌溉水一定要認真地進行過濾和處理。
三、節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式
為大規(guī)模發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù),各地結(jié)合自身的特點均采用了不同的節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式。為了使這些模式更加完善,下面介紹幾種有代表性的節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式。
(一)、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)栽培也稱保護地栽培,是利用日光溫室、塑料棚等保護設(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的蔬菜、花卉等價格高的作物。
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).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,應(yīng)在吸收國內(nèi)外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上,大力發(fā)展適合當?shù)氐脑O(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。
(二)、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,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,維護農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(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行充分灌溉。
(三)、水庫灌區(qū)自壓管道輸水灌溉工程技術(shù)模式
在各水庫周邊灌溉水源緊缺,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。其重點是解決規(guī)劃設(shè)計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。
篇5
摘要:地面灌溉是農(nóng)田水利灌溉的一種重要的灌水方式,尤其是在寧夏,更是被灌區(qū)廣泛采用的一種灌水方法,約占全區(qū)水利行業(yè)中灌溉面積的90%以上。我處則有95%以上的灌溉面積依然采用傳統(tǒng)的地面灌溉技術(shù)。 關(guān)鍵詞:節(jié)水;灌溉技術(shù);方式
中圖分類號:TU991.64文獻標識碼: A 文章編號:地面灌溉是古老的田間施水技術(shù),但目前仍是水利行業(yè)上特別是揚水灌區(qū)廣泛采用的一種灌水方法,約占全水利行業(yè)中灌溉面積的90%以上。紅寺堡揚水管理處則有95%以上的灌溉面積依然采用傳統(tǒng)的地面灌溉技術(shù)。 鑒于紅寺堡揚水管理處水資源與能源短缺,經(jīng)濟實力不足,紅寺堡廣大農(nóng)村地區(qū)的技術(shù)管理水平較低的現(xiàn)實,大面積推廣噴、微灌等先進灌水技術(shù)還受到很大的限制,因此在今后相當長的一段時間內(nèi),紅寺堡揚水管理處還仍須加大田間工程的建設(shè)力度,大力研究和推廣節(jié)水型地面灌水技術(shù)。 一、平整土地,設(shè)計合理的溝、畦尺寸與灌水技術(shù)參數(shù) 平整土地是提高地面灌水技術(shù)和灌水質(zhì)量,縮短灌水時間,提高灌水勞動效率和節(jié)水增產(chǎn)的一項重要措施。結(jié)合土地平整,進行田間工程改造,劃長畦(溝)為短畦(溝),改寬畦為窄畦,設(shè)計合理的畦溝尺寸和入畦(溝)流量,可大大提高灌水均勻度和灌水效率。 固海揚水管理處試驗站的研究表明,在入畦單寬流量為3~5L/s時,灌水定額隨畦長而變,當畦長由100米改為30米時,灌水定額減少150~204m³/hm²;當畦長30~100米時,畦單寬流量從2L/s增加到5L/s,灌水定額可降低150~225m³/hm²。 寧夏農(nóng)科院灌區(qū)進行深層滲漏的對比試驗,灌水定額小于675m³/hm²,基本不發(fā)生深層滲漏;灌水定額825~990m³/hm²時,約有150m³/hm²水產(chǎn)生深層滲漏;灌水定額1350m³/hm²時,有一半水成為深層滲漏水。 紅寺堡灌區(qū)隨著移民人口的逐年增長,灌區(qū)面積也在逐年增加,灌區(qū)地形和土質(zhì)差異較大,因此難有統(tǒng)一標準,灌區(qū)應(yīng)根據(jù)田間試驗結(jié)果,建立計算機模型,通過實驗和計算機模擬,給出適合本系統(tǒng)的適宜畦溝尺寸和灌水技術(shù)參數(shù)。 二、改進地面灌溉濕潤方式,發(fā)展局部濕潤灌溉 改進傳統(tǒng)的地面灌溉全部濕潤方式,進行隔溝(畦)交替灌溉或局部濕潤灌溉,不僅減少了棵間土壤蒸發(fā)占農(nóng)田總蒸散量的比例,使田間土壤水的利用效率得以顯著提高,而且可以較好地改善作物根區(qū)土壤的通透性,促進根系深扎,有利于根系利用深層土壤儲水,兼具節(jié)水和增產(chǎn)雙重特點,值得大力推廣。實踐證明,春小麥與春玉米套種隔畦灌,棉花、玉米等寬行作物隔溝灌或隔溝交替灌,濕潤面積可減少50%,節(jié)水高達30%以上,增產(chǎn)幅度5%~10%。玉米坐水種,可節(jié)水900m³/hm²,節(jié)電90~105千瓦時,增產(chǎn)幅度約16%,增收幅度約28%。 三、改進放水方式,發(fā)展間歇灌溉 改進放水方式,把傳統(tǒng)的溝、畦一次放水改為間歇放水,進行間歇灌(又稱波涌灌),被稱為80年代地面灌水技術(shù)的一大突破。間歇放水使水流呈波涌狀推進,由于土壤孔隙會自動封閉,在土壤表層形成一薄封閉層,水流推進速度快。在用相同水量灌水時,間歇灌,水流前進距離為連續(xù)灌的1~3倍,從而大大減少了深層滲漏,提高了灌水均勻度,田間水利用系數(shù)可達0.8~0.9。 四、改進溝畦放水設(shè)施 改進溝畦放水設(shè)施,采用虹吸管(用于明渠輸水)或地面移動閘門孔管(用于管道輸水)放水,與人工開口放水相比,田間水利用率可提高5%~10%。目前這些設(shè)施國內(nèi)仍處于試驗階段,尚未批量生產(chǎn)。因此,有必要開展聯(lián)合攻關(guān),對這些設(shè)施的材料和加工工藝進行深入研究,向著技術(shù)標準化、生產(chǎn)規(guī)?;⑼茝V應(yīng)用普及化方向去發(fā)展。 五、大力發(fā)展節(jié)水保墑膜上灌 膜上灌是我國在地膜覆蓋栽培技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的地面灌溉方法。它是將地膜平鋪于畦中或溝中,畦、溝全部被地膜覆蓋,從而實現(xiàn)利用地膜輸水,并通過作物的放苗孔和專業(yè)灌水孔入滲給作物的灌溉方法。由于放苗孔和專業(yè)灌水孔只占田間灌溉面積的1%~5%,其他面積主要依靠旁側(cè)滲水濕潤,因而膜上灌實際上也是一種局部灌溉。目前,新疆采用膜上灌的農(nóng)田已達23.33公頃,甘肅、河南等省也開始推廣。膜上灌形勢有開溝扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌、溝內(nèi)膜上灌、膜縫灌、格田膜上畦灌、膜側(cè)膜上灌等多種。膜上灌作物有棉花、蔬菜、玉米、小麥等。地膜栽培和膜上灌結(jié)合后具有節(jié)水、保肥、提高地溫、抑制雜草生長和促進作物高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、早熟等特點。生產(chǎn)試驗表明:膜上灌與常規(guī)溝灌相比,棉花節(jié)水40.8%,增產(chǎn)皮棉5.12%,霜前花增產(chǎn)15%;玉米節(jié)水58%,增產(chǎn)51.8%;瓜菜節(jié)水25%以上。由于膜上灌是一種新的灌水技術(shù),還有許多不成熟和不完善的地方,對其技術(shù)機制、技術(shù)要素及其設(shè)計方法都需要進一步研究。
六、結(jié)束語
總之,節(jié)水灌溉技術(shù)各有其優(yōu)點和局限性,推廣節(jié)水灌溉技術(shù),要結(jié)合本地區(qū)的自然條件、生產(chǎn)經(jīng)濟條件及管理水平,選擇適合的節(jié)水灌溉技術(shù),以獲取最佳的經(jīng)濟效益.在實施和推廣節(jié)水灌溉技術(shù)中,需抓好四個環(huán)節(jié):(1)選擇合理的灌溉方式(2)在灌區(qū)范圍內(nèi),作好水源、管道的統(tǒng)一計劃和安排,統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)配、統(tǒng)一使用(3)根據(jù)水源情況和作物需水要求,計算合理的灌溉時間和用水量等(4)對灌溉技術(shù)不斷進行總結(jié),找出規(guī)律,以便大面積推廣
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【關(guān)鍵詞】: 農(nóng)田水利;節(jié)水灌溉;技術(shù)與措施;對策
中圖分類號: TV 文獻標識碼: A
1、烏海市的地理狀況及種植優(yōu)勢
烏海市位于內(nèi)蒙古西部,地處三大沙漠的交匯處。常年風大、沙多、干旱、少雨,水資源貧乏,自然條件惡劣,年降水量為162mm,蒸發(fā)量3375.7,年蒸發(fā)量是年降水量的21倍,生態(tài)系統(tǒng)脆弱。烏海市處于北緯30°到40°,是世界種植葡萄的黃金地帶。日照時間長,年日照時數(shù)為3121小時,終年光照充足、晝夜溫差大、無霜期長,干旱少雨,空氣相對濕度低,冬季寒冷,非常適宜葡萄的生長,具有生產(chǎn)綠色食品的良好條件,被國內(nèi)葡萄專家譽為“中國很有發(fā)展前途的葡萄栽培區(qū)”。
截止2011年底,灌溉面積已經(jīng)達到22.53萬畝. 其中耕地面積13萬畝,林地9.53萬畝。全市主要種植葡萄、蔬菜等農(nóng)作物和林業(yè)生態(tài)建設(shè)的各種林木、花草。全市葡萄種植面積 2.1 萬畝 ,年產(chǎn)葡萄500萬公斤,年產(chǎn)值1000 余萬元。已成為栽培面積較大、效益較好的葡萄生產(chǎn)基地之一。由于降雨量稀少,農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)必須依靠灌溉。
2、我市的節(jié)水灌溉技術(shù)
我市農(nóng)田灌溉取得了很大的成就,烏海市的土質(zhì)多為沙壤土,灌溉過程中易滲漏,灌溉水的利用率只有40%,即60%的灌溉水在輸水、配水和田間灌溉過程中白白地浪費掉,而發(fā)達國家的灌溉水利用率可達80%-90%。因此隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展,節(jié)水灌溉技術(shù)的研究和應(yīng)用越來越受到各級政府和人們的廣泛關(guān)注。從上世紀90年代開始,烏海市有關(guān)部門就開展了節(jié)水灌溉技術(shù)研究及推廣工作,取得了明顯的成績。
2.1 渠道防滲技術(shù)
渠道防滲技術(shù)是我市目前普遍采用的一種灌溉技術(shù),投資小,見效快。一般比土渠減少60%-90%的輸水損失;同傳統(tǒng)的地面灌水方法相比,具有適應(yīng)性強的特點,原則上可以適用于任何地形,全部采用管道輸水,可人為控制輸水量,對作物進行適時適量的灌溉,不產(chǎn)生地表徑流和深層滲漏,因此可節(jié)水30%-50%,增產(chǎn)20%-30%,且灌溉均勻、質(zhì)量高,有利于作物生長發(fā)育、減少占地,能擴大播種面積10%左右,并能調(diào)節(jié)田間小氣候,提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)以及對某些作物病蟲害起到防治作用,有利于實現(xiàn)灌溉機械化、自動化等。
2.2低壓管道灌輸水灌溉技術(shù)
低壓管灌輸水技術(shù)是利用低壓輸水管道代替?zhèn)鹘y(tǒng)輸水土渠將水直接送到田間溝畦灌溉作物,以減少水在輸送過程中的滲漏和蒸發(fā)損失。和土渠輸水相比,低壓輸水灌溉可使毛灌溉定額減少30%,同時節(jié)能25%左右。由于低壓管道輸水灌溉技術(shù)一次性投資較低,要求設(shè)備簡單,操作管理方便,農(nóng)民易于掌握,特別適合烏海市農(nóng)村當前經(jīng)濟狀況和土地模式。該技術(shù)在海勃灣高效農(nóng)業(yè)園區(qū)的成功實踐顯示出其將來的推廣前景,已被列入水利部和農(nóng)業(yè)部節(jié)水工程中的主要措施。
烏海市低壓管道輸水灌溉技術(shù)自上世紀九十年代開始試點應(yīng)用,但因技術(shù)設(shè)備不配套,以及當時技術(shù)條件較差而未能大面積推廣。進入二十一世紀以來,為了節(jié)約用水,這項節(jié)水技術(shù)引起烏海市各級政府部門和群眾的高度重視,迅速在全市范圍內(nèi)發(fā)展起來,從系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計、管材管件、配套設(shè)備、施工安裝、運行管理等方面進行了系統(tǒng)研究,取得了成套的成果,并研制出了適合烏海的雙壁紋PVC管、薄壁PVC管、PVC纏繞管、水泥沙管、石灰混凝土管、現(xiàn)澆混凝土管等低壓管材和配套管件,并開發(fā)出數(shù)十種管道灌溉用出水口和給水栓及安全保護裝置,制定了低壓管道系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計理論及管材施工工藝。
低壓管道輸水灌溉由于節(jié)水而深受農(nóng)民的歡迎,但仍存在一些問題:一是低壓管道輸水灌溉在田間仍用傳統(tǒng)的溝畦灌,造成田間水的利用系數(shù)較低,需要進行田間配水系統(tǒng),例如移動多孔閘管的定型配套。二是適用于低壓管道輸水灌溉系統(tǒng)的管件、安全保護裝置及田間量水裝置等很不配套,需要進一步優(yōu)化。三是低壓輸水灌溉適用條件、規(guī)劃設(shè)計優(yōu)質(zhì)大口徑低壓管材管件等還有待進一步研究,可將該技術(shù)推廣到葡萄種植的灌溉中。
2.3 噴灌技術(shù)
噴灌是利用水泵加壓或自然落差將水通過壓力管道送到田間,經(jīng)噴頭噴射到空中,形成細小的水滴,均勻噴灑在農(nóng)田上,為作物正常生長提供必要水分條件的一種先進灌水方法。其優(yōu)點是節(jié)水效果明顯,噴灌的灌溉水利用系數(shù)可達到0.75%,較傳統(tǒng)的地面灌溉節(jié)水40%左右。另外,還具有增加作物產(chǎn)量,提高農(nóng)作物品質(zhì)、節(jié)省勞力、適應(yīng)性強等優(yōu)點。缺點是噴灑作業(yè)受風影響較大,投資高、耗能等,主要包括管道式噴灌系統(tǒng)和機組式噴灌系統(tǒng)兩種類型。
2.4 微灌技術(shù)
微灌技術(shù)是新興的節(jié)水灌溉技術(shù),是以低壓小流量出流將灌溉水供應(yīng)到作物根區(qū)土壤,可以實現(xiàn)局部灌溉。主要包括滴灌、微噴灌、涌泉灌、小管出流、滲灌等形式,但在實踐中形成完整理論并廣泛使用的主要有滴灌和微噴灌兩種技術(shù)。滴灌具有提高作物產(chǎn)量、最大限度利用水資源,減少鹽堿害,提高肥效等優(yōu)點,缺點是滴頭易堵塞,鹽分積累影響作物根系發(fā)育,投資高等;微噴灌具有節(jié)水、節(jié)能、控制雜草生長,受風影響低于噴灌,適應(yīng)性強等特點,缺點是投資高,不適宜于大田作物,適合于我市綠化樹木的灌溉。
3、開發(fā)利用中水,與黃河水結(jié)合為我市農(nóng)林業(yè)服務(wù)
根據(jù)烏海市目前農(nóng)林業(yè)的灌溉用水情況看,超用黃河水和超采地下水灌溉現(xiàn)象較為嚴重。隨著黃河水取水制度的日益完善,黃河水超用現(xiàn)象將不會長久,必須將中水灌溉做為灌溉用水的有益補充。
中水如果不處理,直接用于綠化澆灌,部分礦物質(zhì)含量超過了綠化用水的要求,可能會對樹木造成傷害。將中水和黃河水按照一定比例混合后,黃河水會淡化礦物質(zhì)濃度,使中水達到綠化要求。2012年以來,我市將部分中水回收,與黃河水結(jié)合用于城區(qū)綠化灌溉,既提高了水資源的利用率,又讓城區(qū)用水壓力得到有效緩解。我市中水的大約年產(chǎn)100萬噸,下一步應(yīng)繼續(xù)加大我市各區(qū)對中水的收集和利用。
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關(guān)鍵詞:膜下滴灌技術(shù);效益
Abstract: drip irrigation technology is inventive, under the drip irrigation belt is arranged in the plastic film, drip irrigation is used the most advanced irrigation technology, and retains the advantages of plastic film mulching cultivation technology. Drip irrigation belongs to the engineering measures for water saving, plastic film mulching cultivation of agronomic water-saving measures, ingenious combination of the two, gave birth to the technology of drip irrigation is a new irrigation technology -- membrane.
Keywords: membrane the drip irrigation technology; benefit
中圖分類號:S275.6文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)
顧名思義,膜下滴灌其實就是滴灌技術(shù)與地膜覆蓋技術(shù)的結(jié)合的一種高效節(jié)水的灌溉技術(shù)。和一般滴灌相比,膜下滴灌的不同之處在于將滴灌帶放在了地膜下面。但就是這個看上去并不復(fù)雜的組合,卻產(chǎn)生了十分顯明的節(jié)水效果。
滴灌能夠節(jié)水,這是人所共知的。因為滴灌一改傳統(tǒng)灌溉中水流的連續(xù)形態(tài),使之成為間斷性的水滴,直接作用于作物的根系附近的土壤區(qū)域,作物根系區(qū)域以外的行間、棵間土壤則無須澆灌,即由傳統(tǒng)的“澆地”模式變?yōu)椤皾沧魑铩钡哪J?。因此,同樣種植面積內(nèi),灌水的面積大大減小,自然要比傳統(tǒng)灌溉省水。一般情況下,滴灌的田間水利用系數(shù)可達到0.9以上。滴灌是微灌技術(shù)的一種,屬于工程節(jié)水的范疇。
地膜覆蓋是一種農(nóng)藝措施。起初,使用地膜的主要目的在于保溫增墑。地膜覆蓋技術(shù)最早推廣應(yīng)用是由日本開始的,時間為1955年。20世紀60年代,世界上的一些發(fā)達國家開始推廣該技術(shù)。我國于1978年從日本引進地膜覆蓋栽培技術(shù),取得了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。從二十世紀八十年代起,我國北方的大部分旱作農(nóng)作物都采用了地面覆蓋技術(shù)。目前,我國的地膜覆蓋種植面積已居世界首位。截止到1997年,我國地面覆蓋面積已超過1. 8億畝(地膜)和2000萬畝(棚膜)。據(jù)農(nóng)業(yè)部的預(yù)測,2005年,我國可覆蓋的地膜面積和棚膜面積分別為5.5億 畝和5000萬畝。
除了采用地膜覆蓋外,也可采用其它材料進行覆蓋,如秸桿覆蓋、砂石覆蓋、灰分覆蓋、廄肥覆蓋、熟土覆蓋等。
在旱作農(nóng)業(yè)中,作物覆蓋地膜可以延長生長期,更加有效地利用光熱資源,但仍需要補充灌溉。地膜覆蓋條件下如何灌溉,成為一個新問題。
早期對地膜覆蓋作物進行灌溉時,一般采用揭膜灌的方式。20世紀八十年代初期,我國首創(chuàng)了膜上灌溉技術(shù)(也稱覆膜灌溉),簡稱“膜上灌”技術(shù)。其原理是,在地膜覆蓋栽培的基礎(chǔ)上,在溝畦內(nèi)鋪設(shè)地膜,減少灌溉水流在溝畦內(nèi)的滲漏,并通過地膜側(cè)緣或放苗孔入滲供給作物水分,從而達到節(jié)水省水的目的。目前已經(jīng)衍生出開溝扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌和膜側(cè)灌等形式。作為地面灌溉新技術(shù),膜上灌一直是覆蓋栽培條件下灌溉的主要方式。其中以膜孔灌溉和膜上膜側(cè)灌溉最為先進和最為常用。目前已經(jīng)被廣泛推廣,不僅用于蔬菜、棉花、玉米等條播作物,而且也適用于穴播的冬、春小麥等作物。
膜上灌是在地膜覆蓋條件下,經(jīng)過對傳統(tǒng)灌溉技術(shù)的改進而形成的。就其類型而言,仍屬于地面灌溉技術(shù)。
膜下滴灌技術(shù)則獨辟蹊徑,將滴灌帶置于地膜的下方,既使用了滴灌這一目前最先進的灌溉技術(shù),又保留了地膜覆蓋栽培技術(shù)的優(yōu)勢。滴灌屬于工程節(jié)水措施,地膜覆蓋栽培屬于農(nóng)藝節(jié)水措施,二者的巧妙結(jié)合,催生出一個全新的灌溉技術(shù)——膜下滴灌技術(shù)。
1、膜下滴灌技術(shù)的機理
灌溉節(jié)水分別在輸水、澆灌、吸收和轉(zhuǎn)化等四個環(huán)節(jié)完成。膜下滴灌節(jié)水的機理,主要在于它在除輸水環(huán)節(jié)以外的三個環(huán)節(jié)都實現(xiàn)了節(jié)水。膜下滴灌的主要目標是田間灌溉,這正好適應(yīng)了綠洲地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特殊的自然條件,也是其它灌溉技術(shù)所不具備的。
首先,滴灌管的使用,保證了灌溉水在轉(zhuǎn)化為土壤水的過程具有較高的效率。傳統(tǒng)灌溉無論是漫灌,還是溝、畦灌溉,澆灌面積都較大,當然較浪費水。以地面灌、噴灌等為例,即使能夠改進和提高灌溉水的均勻度,仍然難以避免水資源的浪費。滴灌直接作用于作物根系附近的土壤,澆灌面積小,當然省水。
其次,從表面看,覆蓋于滴灌管之上的地膜,其主要作用是保證傳統(tǒng)地膜的優(yōu)勢,即增溫保墑。事實上,在干旱地區(qū),作物的棵間蒸發(fā)量是很大的。據(jù)山侖院士在黃土高原地區(qū)的試驗,作物棵間蒸發(fā)要占到作物需水量的30-40%。在新疆綠洲地區(qū),作物蒸發(fā)應(yīng)該更大。在作物生長發(fā)育的整個周期內(nèi),始終將地膜覆蓋于滴灌管之上,可以有效地抑制或減少作物棵間蒸發(fā),間接地達到節(jié)水的目的。有研究表明,膜下滴灌比裸地滴灌更為省水。另外,在膜下滴灌條件下,灌溉時無須專門揭去地膜,也不必在溝畦內(nèi)重新覆膜,這樣就大大降低了農(nóng)田灌溉的勞動強度和勞動量。
最后,膜下滴灌體系中的地膜覆蓋還可以抑制作物的棵間蒸發(fā)。由于棵間蒸發(fā)是土壤中鹽分運移的主要動力,所以,當作物棵間蒸發(fā)被抑制之后,鹽分運動過程減弱或停止,阻止了土壤鹽堿化過程發(fā)生。另外,作物根系附近的土壤中含有的鹽分等,也會由于滴灌的連續(xù)作用,產(chǎn)生淋鹽作用,從而在濕潤峰內(nèi)形成低鹽區(qū)。這一功能保證了膜下滴灌技術(shù)能夠應(yīng)用于蒸發(fā)強烈的干旱半干旱地區(qū),具有獨特的改善作物生長微環(huán)境的作用。一種節(jié)水灌溉技術(shù),竟有可能解決長期困擾人們的土地鹽堿化問題。應(yīng)用膜下滴灌能產(chǎn)生良好的生態(tài)環(huán)境效應(yīng),這也許是研發(fā)者當初不曾預(yù)料到的,但卻從另一個側(cè)面增加了膜下滴灌技術(shù)的獨特魅力。
2、膜下滴灌技術(shù)的構(gòu)成
膜下滴灌技術(shù)是一個完整的系統(tǒng),由三部分組成。一是由管道、地膜、滴灌等組成的田間灌溉系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計技術(shù);二是適用滴頭、滴灌帶生產(chǎn)技術(shù);三是能用于大規(guī)模使用的播種、覆膜和鋪設(shè)滴灌帶的一體化播種技術(shù)。其中,適用滴頭、滴灌帶生產(chǎn)技術(shù)是本技術(shù)的核心,膜下滴灌系統(tǒng)的規(guī)劃與設(shè)計和配套的機械化施工技術(shù)則是實施這一技術(shù)的重要輔助手段。如圖1所示。
圖1 膜下滴灌技術(shù)系統(tǒng)的組成
①、田間灌溉系統(tǒng)的組成
膜下滴灌系統(tǒng)一般由水源工程、首部樞紐、輸配水管網(wǎng)、滴頭及控制、測量以及保護裝置等組成。如圖2所示。
圖2 膜下滴灌系統(tǒng)示意圖
1.水泵 2.蓄水池3.施肥罐 4.壓力表 5.控制閥6.水表 7.過濾器8.排沙閥 9.干管 10.分干管 11.球閥12.毛管13.放空閥 14.滴頭
1.水源工程滴灌系統(tǒng)的水源可以是多樣的,機井,泉水、水庫、渠道、江河、湖泊、池塘等都可作為灌溉水源。和傳統(tǒng)的大水漫灌相比,滴灌對水質(zhì)的要求比較高,要求必須符合灌溉水質(zhì)的要求。滴灌系統(tǒng)的水源工程是指包括攔水、引水、蓄水、提水和沉淀工程, 以及相應(yīng)的輸配電工程。
2. 首部樞紐包括動力機、水泵、施肥(藥)裝置、過濾設(shè)施和安全保護及測量控制設(shè)備。首部樞紐擔負著整個系統(tǒng)的驅(qū)動、量測和調(diào)控的任務(wù),是系統(tǒng)的控制中心。其作用是從水源取水、過濾、加壓并注入化肥(農(nóng)藥),然后輸送進管網(wǎng)。
首部樞紐中,水泵的作用在于加壓,如自然水壓足夠,就可省略水泵和動力。滴灌過程中,滴頭容易被堵塞,所以對水質(zhì)的要求較高,必須對灌溉水進行過濾,防止雜質(zhì)進入滴灌系統(tǒng)。過濾設(shè)備有攔污柵、離心式過濾器、砂石過濾器、篩網(wǎng)過濾器、疊片式過濾器等??筛鶕?jù)水質(zhì)情況組合使用或單獨使用。如果水源為河水或水庫來水時,還要建沉淀池。
流量、壓力測量裝置用于測量管道中的流量和壓力測量,一般包括壓力表、水表等。安全裝置用來保證系統(tǒng)在規(guī)定壓力范圍內(nèi)工作,由控制器、傳感器、電磁閥、水動閥、空氣閥等組成。調(diào)節(jié)裝置用來控制和調(diào)節(jié)滴灌系統(tǒng)的流量和壓力,一般包括各種閥門,如閘閥、球閥、蝶閥等。
3. 輸配水管網(wǎng)輸配水管網(wǎng)由干管、支管、毛管及連接管件以及控制調(diào)節(jié)設(shè)備,其作用是將經(jīng)首部樞紐處理過的水按照要求輸送分配到每個灌水單元和滴頭。
4.滴頭滴頭是滴灌系統(tǒng)中最關(guān)鍵的部件,是直接向作物施加水肥的設(shè)備,其作用是利用滴頭的微小流道或孔眼消能減壓,使水流變?yōu)樗尉鶆虻厥┤胱魑锔鶇^(qū)的土壤中。
②、膜下滴灌系統(tǒng)的主要設(shè)備
3、膜下滴灌技術(shù)的效益
膜下滴灌是綠洲農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一項基礎(chǔ)性和戰(zhàn)略性技術(shù)。它不僅第一次實現(xiàn)了工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水、生理節(jié)水和管理節(jié)水等多種節(jié)水技術(shù)的一體化,還為節(jié)水農(nóng)業(yè)田間滴灌、綠洲節(jié)灌、綠洲生態(tài)、綠洲農(nóng)業(yè)現(xiàn)代系統(tǒng)工程提供了良好的技術(shù)平臺。
⑴、節(jié)水效益
從本質(zhì)上講,膜下滴灌首先是一項節(jié)水灌溉技術(shù),它是為解決水資源短缺的問題而出現(xiàn)的。與傳統(tǒng)的灌溉方式相比,膜下滴灌具有更為明顯的節(jié)水效益。
膜下滴灌是覆膜種植與滴灌相結(jié)合的一種灌水技術(shù),也是地膜栽培抗旱技術(shù)的延伸與深化。膜下滴灌能夠大幅度節(jié)水,與它兼顧了農(nóng)藝措施與工程措施兩種節(jié)水手段是分不開的。滴灌是一種節(jié)水的灌溉方式,它根據(jù)作物生長發(fā)育的需要,將水通過滴灌系統(tǒng)以點滴方式供給作物根部,僅在作物根系有限的土壤空間進行局部灌溉,既不破壞土壤團粒結(jié)構(gòu),又可減少地面徑流和土壤深層滲漏造成的損失。在田間灌溉過程中,膜下滴灌系統(tǒng)采用了管網(wǎng)密封式供水方式,可大大減少滲漏、蒸發(fā)等損失,也是該技術(shù)能夠節(jié)水的重要原因之一。
除此之外,膜下滴灌系統(tǒng)還通過地膜覆蓋有效地降低了棵間蒸發(fā),使作物田間需水量減少了45%以上,從而間接地達到了節(jié)水的目的。有學(xué)者專門就膜下滴灌與傳統(tǒng)的裸地滴灌進行了對比試驗,發(fā)現(xiàn)膜下滴灌的節(jié)水效果優(yōu)于裸地滴灌。裸地滴灌灌溉定額為4620m3/hm2,膜下滴灌灌溉定額為2805m3/hm2, 膜下滴灌比裸地滴灌節(jié)水39.6%。
關(guān)于膜下滴灌條件下的作物需水量和灌溉制度的試驗也表明,膜下滴灌棉花的灌水量由常規(guī)灌水量525-600mm降低到240-345mm,節(jié)水42.5%-54.3%。另據(jù)技術(shù)人員2000年對石河子墾區(qū)采用膜下滴灌種植的棉花進行測試,平均每公頃省水3000m3 ,節(jié)水率44.7%。結(jié)論是,在棉花生長期內(nèi), 比地面灌省水40%-50%。采用膜下滴灌技術(shù)種植番茄,比常規(guī)灌平均節(jié)水近45%,而且通過控制滴水定額和滴水時間,可調(diào)節(jié)番茄成熟期,實現(xiàn)加工原料的均衡供應(yīng)。另據(jù)何林望等在塔基克斯坦巴巴卡羅那農(nóng)莊進行的試驗,其中溝灌每公頃用水量在10000m3以上,而膜下滴灌為4500 m3,這就意味著,在干旱地區(qū),如果采用膜下滴灌技術(shù),則現(xiàn)有的水資源可以使種植面積擴大一倍以上。
⑵、經(jīng)濟效益
灌溉節(jié)水的主體是農(nóng)民,而農(nóng)民首先是以經(jīng)濟利益為追求目標的。雖然農(nóng)業(yè)節(jié)水是國家的戰(zhàn)略目標之一,但并不能簡單轉(zhuǎn)換或混同于農(nóng)民目標。就用水而言,農(nóng)民以方便、省力、省錢為原則,甚至寧愿大水漫灌也不去費錢、費事、費工地搞節(jié)水,除非節(jié)水的收益大于投入。如果不能增收,節(jié)水就不可能成為農(nóng)民的目標和自覺行動。膜下滴灌技術(shù)的成功,正是得益于它給農(nóng)戶帶來了切切實實的經(jīng)濟效益。使農(nóng)戶們由觀望和被動應(yīng)用轉(zhuǎn)變?yōu)閷δは碌喂嗉夹g(shù)的主動追求。
近年來,學(xué)者們圍繞膜下滴灌技術(shù)的應(yīng)用效益進行了大量的實證研究。一致認為,膜下滴灌技術(shù)具有顯著的經(jīng)濟效益。嚴以綏等通過對石河子墾區(qū)121團、133團、142團和143團采用膜下滴灌種植棉花進行調(diào)研。結(jié)果表明,膜下滴灌除了可以改善作物的品質(zhì)外,產(chǎn)量也有大幅度提高。其中,采用大田膜下滴灌技術(shù)的棉花,比常規(guī)灌溉每公頃增產(chǎn)384.75公斤,增幅達10.28%。籽棉價格按3.4元/公斤計,每公頃可增加產(chǎn)值1308.3元??鄢杀就度牒螅は碌喂嗝慨€純收入為2921.55元,比常規(guī)灌溉增收1085.7元。膜下滴灌加工番茄平均畝產(chǎn)量增加1000公斤,增產(chǎn)率25.00%,每公頃增收達4477.50元。膜下滴灌技術(shù)的玉米,每公頃增產(chǎn)幅度達43.37%,收益增加3715.35元。膜下滴灌用于線椒生產(chǎn),每公頃產(chǎn)量增加3195公斤(干),增產(chǎn)68.71%,每公頃純收入增加11608.50元。
傳統(tǒng)灌溉和現(xiàn)行的常規(guī)灌溉模式下,水資源浪費極大,只能保證有限的灌溉面積,因而影響了農(nóng)業(yè)的效益。由于膜下滴灌技術(shù)顯著的節(jié)水效益,同樣數(shù)量的水源可使灌溉面積擴大近一倍,經(jīng)濟效益自然得到了提高。據(jù)李豫新等學(xué)者對石河子墾區(qū)的家庭農(nóng)場進行的調(diào)查,在常規(guī)灌溉模式下,一口水井只能供給200-300 畝棉田全周期灌溉所需,膜下滴灌模式下,則一口水井可保證種植棉花700畝。除節(jié)水外,膜下滴灌還帶來了整個耕作方式的變革,各種工程措施可為作物生長及時提供必需的水肥供應(yīng),作物的產(chǎn)量得以大幅度提高。在上述家庭農(nóng)場,常規(guī)灌溉模式下畝產(chǎn)籽棉250公斤,膜下滴灌模式畝產(chǎn)籽棉則可達350公斤。比常規(guī)灌溉種植畝產(chǎn)籽棉高出100公斤,畝增產(chǎn)40%。盡管與常規(guī)灌溉相比,膜下滴灌器材的投入使種植棉花的成本要高出118.17元,但其畝利潤為319.27元,比常規(guī)灌畝利潤87.4元高出231.8元,是常規(guī)灌溉的近3倍。據(jù)計算,膜下滴灌的投資利潤率可達77。2%。家庭農(nóng)場采用膜下滴灌技術(shù)種植棉花,不僅在第一年就收回了全部投資,還獲得了84480 元的純收入。
采用膜下滴灌技術(shù),還可以節(jié)約水、肥、農(nóng)藥、人力、機力的開支,也可產(chǎn)生一定的經(jīng)濟效益。據(jù)對石河子墾區(qū)的統(tǒng)計,采用膜下滴灌技術(shù)后,水費、機力費、人工費、肥料費和農(nóng)藥費分別比常規(guī)灌溉減少40.82%、20.66%、24.01% 、9.22%、7.27%,平均每公頃節(jié)支總額達1425元。
⑶、生態(tài)環(huán)境效益
膜下滴灌的生態(tài)效益,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
有抑制土壤次生鹽漬化的效果
在膜下滴灌條件下,鹽堿地采用膜下滴灌方式灌水時, 不斷滴入土體的水分對土壤中的鹽分有淋洗作用,并可將土體中過多的鹽分帶出主根區(qū)范圍,在作物主根系生長區(qū)形成一個鹽分濃度較低的淡化脫鹽區(qū),為作物的生長提供了一個良好的水鹽環(huán)境。加之覆膜后由于邊界條件改變,土壤蒸發(fā)率大大減少,鹽分上行受到抑制,土壤返鹽率也隨之大大降低。如合理調(diào)整滴頭間距和滴水量,即可達到較好的洗鹽效果。
由此可見,膜下滴灌除了節(jié)水之外,也具有治理鹽堿化的功效。在此以前,鹽堿化一直除干旱缺水以外的困擾墾區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的因素另一重要因素。為了改良鹽堿地,過去一般采用修建排水系統(tǒng),并利用排水系統(tǒng)洗鹽、壓鹽的方法。這種傳統(tǒng)的作法不僅工程量大,而且必須消耗大量的水資源。而采用膜下滴灌系統(tǒng)后,在節(jié)水灌溉的同時,還可在耕作層形成有利于作物成長的低鹽區(qū),自動產(chǎn)生治理鹽堿化的效果,且不需要修建排水系統(tǒng)而占用大量耕地,提高了土地利用率,減少了工程投資,可節(jié)省人力、物力和財力。
張建新等在從1998年-2000年的連續(xù)3年里,在石河子市炮臺試驗站進行了膜下滴灌改造鹽(化) 土荒地大田的觀測試驗,該實驗研究了膜下滴灌技術(shù)在含鹽29.08g/kg以上的重鹽堿荒地上種植棉花后的鹽分變化情況。觀測結(jié)果表明,由于灌水方式的改變,原有鹽堿地耕作層的鹽分含量呈逐年減少的趨勢。連續(xù)使用3年之后,土壤中0-30cm脫鹽率達46.1 % ,0-60cm 層的脫鹽率則達79.9 %,且有機質(zhì)和速效氮、速效磷含量均有明顯增加。
在過去,墾區(qū)內(nèi)含鹽量高的土地,經(jīng)常被作為荒地棄置。這些土地幾乎無法正常種植,即使勉強種植,產(chǎn)量也很低。而近年來,121團場家庭農(nóng)場采用膜下滴灌后,打破了這一“”,不僅使鹽分含量為6%-10%的鹽堿地里長出了棉花,而且單產(chǎn)很可觀。2000年以來,農(nóng)五師在戈壁地廣泛地推廣運用膜下滴灌技術(shù),目前已在戈壁地上建成2000 hm2 的膜下滴灌工程,成為種植戶脫貧致富的有效途徑。由于采用膜下滴灌,灌溉用水量大幅減少,原來地下水位下降的趨勢得以減緩。
改善農(nóng)作物微觀生態(tài)環(huán)境
膜下滴灌直接把水分灌入作物根部、降低了濕潤面積, 減少了棵間蒸發(fā), 改變了作物的農(nóng)田生態(tài)小氣候, 使作物根系生長有良好的水、氣、熱生態(tài)環(huán)境。由于集成了覆膜技術(shù),可保證苗期地溫明顯高于無膜時的地溫。這種增溫效應(yīng)可有效地提高光合速率。經(jīng)測試, 膜下滴灌比無膜滴灌近地面環(huán)境大氣溫度高2.5℃左右, 而比溝畦灌近地面環(huán)境大氣溫度高3.6℃左右。另一方面,膜下滴灌還大大減少了灌溉水的深層滲漏, 從而減少土壤剖面養(yǎng)分的淋失,有利于保持土壤肥力。以棉花為例,采用膜下滴灌后,棉花作物所需要的光、熱、水、氣、養(yǎng)分條件有了較大的改善,棉花生長發(fā)育速度加快,生育期延長7 天。121 團場家庭農(nóng)場的耕地大多是生荒地或中低產(chǎn)田,采用膜下滴灌技術(shù)種植后,對抑制鹽堿、雜草和提高土壤肥力作用較大,使中低產(chǎn)田較短時間內(nèi)可改良為高產(chǎn)田。
③、有利于防治病蟲害,改善作物品質(zhì)
K.N.Tiwari等人發(fā)現(xiàn),應(yīng)用膜下滴灌的地塊,其雜草生長程度及蟲害、病害明顯低于使用溝灌和噴灌的地塊。這是因為,膜下滴灌是一個相對封閉的系統(tǒng),不會因水溝灌和漫灌而導(dǎo)致大規(guī)模病害,這對減輕作物的病害極為有利。同時,隨水滴施內(nèi)吸性殺蟲劑不會傷害天敵,簡便省工,安全可靠。另外,農(nóng)藥和化肥的使用量比傳統(tǒng)灌溉大為減少,減輕了化肥和農(nóng)藥對土壤的負面作用,因而不會對農(nóng)產(chǎn)品構(gòu)成嚴重污染。膜下滴灌技術(shù)系統(tǒng)將節(jié)水技術(shù)與農(nóng)藝技術(shù)有效結(jié)合起來,使水、肥、藥同步進行,既節(jié)約投入,又提高了各要素的利用效率,從而減少了化肥和農(nóng)藥在土壤中的殘留量。
在傳統(tǒng)灌溉模式下,由于濕度不穩(wěn)定,忽干、忽濕,容易導(dǎo)致番茄發(fā)生多種病蟲害。而膜下滴灌模式下,濕度保持相對穩(wěn)定,從而大大減少了病蟲害發(fā)生概率,改善了作物的品質(zhì)。據(jù)統(tǒng)計,與常規(guī)灌相比,膜下滴灌條件下的番茄腐爛程度可降低15%~38%。
另外,據(jù)車萬國等人的研究,膜下滴灌用于煙葉生產(chǎn),生產(chǎn)出的煙葉色澤好,含量高,品味香濃,提高煙葉等級,具有顯著的增收效果。
近年來,膜下滴灌技術(shù)應(yīng)用于葡萄、甘蔗、臍橙、甜菜、洋蔥、土豆等作物,除產(chǎn)量提高之外,作物品質(zhì)也有明顯改善。
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篇8
【關(guān)鍵詞】農(nóng)業(yè);節(jié)水灌溉;問題;對策
我國新疆東部農(nóng)業(yè)灌溉用水量是最多的,在總體水資源中占有很大的比例。因此,需要實施農(nóng)業(yè)中的節(jié)水灌溉技術(shù),這樣可以減少我國新疆東部用水緊張和工農(nóng)業(yè)用水之間的供需矛盾。在節(jié)水灌溉技術(shù)中可以運用一些先進的技術(shù)設(shè)備,并采用一定的措施和管理方法,來提高對水資源的利用率。所以,需要改變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉方式,來合理、科學(xué)地運用水資源。
一、節(jié)水灌溉和節(jié)水灌溉技術(shù)
1、節(jié)水灌溉
節(jié)水灌溉就是通過最小的用水量來達到最大的產(chǎn)量,在節(jié)水灌溉中包括在灌溉中的節(jié)水措施以及提高農(nóng)業(yè)用水效率的其他措施。
2、節(jié)水灌溉技術(shù)
在我國新疆東部運用的節(jié)水灌溉技術(shù)有:噴灌、滴灌、低壓管灌、節(jié)水型地面灌溉技術(shù)等等,首先是噴灌,通過運用管道把壓水傳到需要灌溉的區(qū)域,再利用噴頭把水分散成小水滴,讓這些水充分地灑入到田地中,在對田地間的作物進行灌溉。其次是是滴灌,滴灌是運用塑料管道將水通過大概約為10mm毛管上的孔口或者滴頭將水送入農(nóng)作物的根部進行灌溉,這種方法適合用于果樹、蔬菜、經(jīng)濟作物或者溫室大棚中,在一些比較缺水的地方也可以對大田作物進行灌溉。運用滴灌不僅可以節(jié)水、節(jié)肥、生工,還能保持土壤中的結(jié)構(gòu),改善品質(zhì)和增產(chǎn)增效,同時也能夠控制濕度和溫度。第三是低壓灌溉,通過利用管道將水直接在田間進行灌溉,這樣在輸送的過程中減少水資源出現(xiàn)蒸發(fā)和漏水的現(xiàn)象。采用低壓軟管輸水灌溉的方式有利于提高水資源的利用率,這樣不僅可以節(jié)省水資源,還能節(jié)省物力、人力。最后是節(jié)水型地面灌溉,在一些比較平整的田間,不斷的改進灌水畦的規(guī)格,讓灌溉的區(qū)域更加地均勻,這樣來達到節(jié)水的目的。由于傳統(tǒng)的地面灌溉灌水不夠均勻,蒸發(fā)量也比較大,地面中的土壤也比較容易形成板層。
二、農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中存在的不足
1、節(jié)水灌溉的灌溉技術(shù)水平不高
就目前的狀況來看,灌溉水的利用率整體都比較低,和發(fā)展國家相比還存在一定的差距,在技術(shù)方面中也存在一些問題。首先是在噴灌技術(shù)中,由于噴頭和一些其他設(shè)備的型號和規(guī)格都比較小,設(shè)備的利用率不高,沒有較強的耐久性,在灌溉中噴灌的也不是特別的均勻,這些問題的出現(xiàn)都導(dǎo)致了噴灌技術(shù)的應(yīng)用和推廣。其次是滴灌技術(shù),滴灌的系統(tǒng)造價比較高。由于一些雜質(zhì)、礦物質(zhì)的沉淀會造成毛管滴頭堵塞,對滴灌的均勻度也不能夠更好的保證,這些都是目前大面積運用和推廣滴灌技術(shù)中存在的問題。雖然滴灌中也存在著相應(yīng)的優(yōu)點,但是,由于滴頭的流道較小,滴頭易于堵塞,而且滴灌灌水量相對比較小,這樣長期以來就容易造成鹽分積累等問題。
2、節(jié)水灌溉中的投入不到位
由于在節(jié)水灌溉中沒有資金的投入,就不會滿足節(jié)水灌溉的需要。農(nóng)民的經(jīng)濟條件也有一定的限度,沒有較高的資金投入能力,國家和相關(guān)的地方部門的補助也不是很多。
3、農(nóng)戶的節(jié)水意識不夠
在農(nóng)業(yè)的灌溉中很多都是采用的以電計量,由于水價比較低,一些農(nóng)戶沒有較強的節(jié)水意識和節(jié)水觀念,也沒有意識到水資源缺乏將帶來的嚴重性,這就會造成農(nóng)戶為了短暫的經(jīng)濟利益而忽視了對水資源的保護意識,出現(xiàn)了一些浪費水資源的狀況。
三、加強節(jié)水灌溉發(fā)展的措施
1、加強對節(jié)水灌溉設(shè)備的研究
為了更好地在農(nóng)業(yè)方面進行節(jié)水灌溉,就需要在節(jié)水灌溉技術(shù)方面也進行改進,不斷地借鑒國外的先進技術(shù)和經(jīng)驗,來研究各種新的技術(shù)設(shè)備,提高節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣和應(yīng)用,讓節(jié)水灌溉技術(shù)持續(xù)發(fā)展。
2、加大節(jié)水灌溉技術(shù)的資金投入
由于農(nóng)民的經(jīng)濟有限,收入不高,國家和相關(guān)的政府部門需要加大對節(jié)水灌溉技術(shù)進行資金的投入,尤其是一些生態(tài)效益和社會效益并存的節(jié)水灌溉工程。通過多方面、多渠道的來籌集節(jié)水灌溉資金,讓節(jié)水灌溉技術(shù)更好的運用。
3、提高農(nóng)戶的節(jié)水意識
為了讓節(jié)水灌溉技術(shù)更好地被應(yīng)用,就需要加大對節(jié)水灌溉技術(shù)的宣傳,讓農(nóng)戶意識到水資源的有限和緊缺的問題,同時也需要讓農(nóng)戶知道節(jié)水灌溉帶來長遠的經(jīng)濟效益,農(nóng)戶也不斷地樹立節(jié)水意識,來促進節(jié)水灌溉更好的實施。
結(jié)束語
農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉技術(shù)是一項系統(tǒng)、長期的任務(wù),將傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)向現(xiàn)代灌溉技術(shù)轉(zhuǎn)變不是短時間內(nèi)就能完成的。因此,就需要加大節(jié)水灌溉技術(shù)的宣傳力度,提高農(nóng)戶在運用節(jié)水灌溉技術(shù)中的節(jié)水意識,不斷研究新的節(jié)水灌溉技術(shù)設(shè)施,相關(guān)的政府部門需要對節(jié)水灌溉技術(shù)進行大量的資金投入,從而讓節(jié)水灌溉技術(shù)能夠持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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篇9
【關(guān)鍵詞】節(jié)水灌溉技術(shù);農(nóng)田水利工程;應(yīng)用
1.我國農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉中存在的問題
1.1對于水利工程高效節(jié)水灌溉的管理不夠完善
政府部門秉著“科學(xué)發(fā)展觀”的理念,提高了對節(jié)水灌溉工程的監(jiān)督管理,對工程建設(shè)過程中存在的一些問題及時進行分析解決,這在一定程度上提高了工程建設(shè)的質(zhì)量。但是在工程施工結(jié)束后很多部門就忽視了對節(jié)水灌溉工程的管理,也降低了工程在農(nóng)業(yè)管理中的使用價值。
1.2針對農(nóng)村節(jié)水灌溉工程規(guī)劃不合理
工程建設(shè)中設(shè)計是一項非常重要的環(huán)節(jié),但是在節(jié)水灌溉工程的設(shè)計中部分設(shè)計人員沒有參考新時期農(nóng)村發(fā)展的實際情況,更多的是依據(jù)以往的勘察資料開展相關(guān)設(shè)計工作,降低了節(jié)水灌溉工程的針對性和實效性,或是有一部分設(shè)計人員直接根據(jù)自身的工作經(jīng)驗大膽進行設(shè)計,對勘察資料的利用率比較少,這種現(xiàn)象會直接影響農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉工程的使用效果。
1.3農(nóng)村種植結(jié)構(gòu)有待進一步改善
在很多地方農(nóng)民對于農(nóng)作物的種植一直處于最傳統(tǒng)的觀念中,這種傳統(tǒng)的種植觀念無法真正發(fā)揮農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉的作用,因此,相關(guān)部門應(yīng)該幫助農(nóng)民及時的轉(zhuǎn)變種植觀念。
2.節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用
2.1采用渠道防滲技術(shù)和管道輸水,減少輸水過程水量流失
在農(nóng)業(yè)發(fā)展的很長時期內(nèi),農(nóng)業(yè)的灌溉主要是利用挖土成渠的方式將水輸送到農(nóng)田進行灌溉。在輸送的過程中,水資源會有滲漏和蒸發(fā),造成灌溉用水的流失。據(jù)調(diào)查顯示,每年植物生產(chǎn)用水約有4,000億m3,輸送的水資源只有50%~60%被用于農(nóng)田灌溉。因此,必須嚴格控制輸水環(huán)節(jié)的質(zhì)量,采取合理的方案進行節(jié)水,節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本。
2.1.1渠道防滲
在水資源輸送過程中,渠道防滲材料的選擇是多方面的。在農(nóng)田水利工程實際建設(shè)中,通常會采用漿砌塊石,干砌塊石,現(xiàn)澆混凝土護面以及混凝土預(yù)制面等混凝土護面可以減少80%~90%的滲漏損失,漿砌石可以減少60%~70%的滲漏損失。此外,塑料薄膜可以減少90%以上的滲漏損失,但是成本較高。在應(yīng)用混凝土護面過程中如果渠道較小,可以選用U型的混凝土渠道,這樣有利于輸水流量的改善,減小過水斷面。
2.1.2管道輸水
在輸水過程中,水面蒸發(fā)和渠床雜草蒸發(fā)也會造成水資源的大量的損耗,可以采用管道輸水減少蒸發(fā)損失。農(nóng)田灌溉采用滴灌、噴灌等技術(shù)時,則用高壓的輸水管進行地面灌溉,一般為300-1,200KPa,可以減少5%-10%水資源的浪費,水的利用率可以達到95%。
2.2先進的節(jié)水灌溉方法的應(yīng)用
2.2.1噴灌技術(shù)
噴灌技術(shù)是噴灑灌溉技術(shù)的簡稱,該技術(shù)是目前農(nóng)田節(jié)水灌溉的主要技術(shù)。它通過水泵、動力機等動力設(shè)備將水加壓,并通過具有一定高度的噴灌設(shè)備利用自然落差將水灌溉到其所覆蓋的區(qū)域地段。噴頭將水噴灑到空中,使水在空中分散成細小的水滴落到所灌溉的地面上,其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約水資源,還能夠使灌溉變的更加均勻,從而使農(nóng)作物都能夠得到灌溉。根據(jù)噴灌設(shè)備的靈活性程度可以將噴灌技術(shù)分為固定式、半固定式和移動式三個類型。其類型不同應(yīng)用的范圍也不盡相同。固定式噴灌設(shè)備除噴頭以外,其余部分都不能動,該設(shè)備適用于農(nóng)田范圍較大的地區(qū);半固定式噴灌設(shè)備除噴頭可以移動以外,噴頭支管也可以移動,相對于固定式噴灌設(shè)備而言,其機動性相對較好,適用于灌溉范圍較大的農(nóng)田區(qū)域;移動式噴灌設(shè)備所有部分均能夠移動,三者之中其機動性最好,更適用于山區(qū)或灌溉環(huán)境相對惡劣的農(nóng)田地區(qū)。
2.2.2微灌技術(shù)
微灌是通過管道系統(tǒng)將水輸送到灌溉地段,利用安裝在末級管道上的灌水器,將作物所需的水以小流量,均勻地直接輸送到作物根部附近土壤的一種灌溉技術(shù)。與傳統(tǒng)的地面灌相比,微灌是以較小的流量濕潤作物根部區(qū)域的部分土壤,屬于局部灌溉。微灌技術(shù)作為現(xiàn)代最重要的節(jié)水灌溉工程技術(shù)之一,具有顯著的節(jié)水、節(jié)地、節(jié)能、省工、增長、適應(yīng)性強、保持水土和提高作物品質(zhì)等優(yōu)點。根據(jù)灌水器出水形態(tài),微灌一般分為滴灌、微噴灌和小管出流灌等類型。其中滴灌是利用滴頭、滴灌管(帶)等灌水器,以滴水或細小水流的方式,濕潤作物根區(qū)附近部分土壤的灌水技術(shù),滴頭流量一般不大于12L/h;微噴灌是利用微噴頭、微噴帶(管)等灌水器,將壓力水以噴灑狀的水流型式噴灑在作物根區(qū)附近土壤表面的一種灌水方式,常用微噴頭流量為20~240L/h;小管出流灌是利用穩(wěn)流器穩(wěn)流和小管分散水流,以小股水流灌到土壤表面的一種灌水方法,流量與微噴灌相當。
2.2.3渠道防滲灌溉技術(shù)
渠道防滲光該技術(shù)是我國農(nóng)業(yè)灌溉使用最廣泛的技術(shù),其也是我國節(jié)水灌溉技術(shù)研究的主要技術(shù)措施。傳統(tǒng)渠道灌溉技術(shù)水分流失占所灌溉水量的50%以上,水資源浪費嚴重。渠道防滲灌溉技術(shù)是在傳統(tǒng)渠道灌溉技術(shù)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用防滲水材料來實現(xiàn)降低水量滲漏損失,提高渠道內(nèi)水資源的利用系數(shù)的目標。目前根據(jù)防滲材料可以將渠道防滲灌溉技術(shù)分為塑料薄膜防滲、磚襯砌、混凝土襯砌以及瀝青護面防滲等多種類型。
3.節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中應(yīng)注意的問題
3.1節(jié)水灌溉技術(shù)的選用要因地制宜
農(nóng)田的水土條件不同與農(nóng)作物的類型不同,所選用的節(jié)水灌溉技術(shù)也是不相同的。節(jié)水灌溉技術(shù)的選用要因地制宜,符合農(nóng)作物的特點以及農(nóng)田的水土條件。在應(yīng)用農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的過程中,對于產(chǎn)出效益不高的大田糧食作物,應(yīng)該采用以地面灌溉為主的節(jié)水灌溉技術(shù)。并且還要加強對于膜壟溝灌技術(shù)等投資較小的技術(shù)的推廣和應(yīng)用。在條件比較好的狀況下,農(nóng)田水利工程中可以選擇噴灌技術(shù)或是滴灌技術(shù)等需要較高投資的節(jié)水灌溉技術(shù)。
3.2要依據(jù)農(nóng)作物的種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整確定節(jié)水灌溉技術(shù)的選用和變化
調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)就是擴大林草的種植面積壓縮耕地種植面積,擴大經(jīng)濟作物的種植面積減少糧食的種植面積,以及擴大耗水較低作物的種植面積減少耗水高農(nóng)作物的種植面積,以此來選擇和確定節(jié)水灌溉的技術(shù),保證單位用水量的農(nóng)作物的經(jīng)濟效益和產(chǎn)出。
3.3重視對節(jié)水灌溉工程的管理
加強對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程的管理,是提高灌溉工程使用效率的一種有效措施。當前我國存在一種普遍現(xiàn)象,就是在節(jié)水灌溉工程的建設(shè)前期各部門的重視程度都很高,并且會親臨現(xiàn)場實施指導(dǎo)工作,但是在工程建成后相關(guān)部門就疏忽了對工程的管理。針對這種情況相關(guān)管理部門應(yīng)該提高認識,轉(zhuǎn)變工作態(tài)度,根據(jù)節(jié)水灌溉工程管理的需要制定科學(xué)的管理制度,并成立專門的管理機構(gòu)安排專人定期對節(jié)水灌溉工程進行監(jiān)督管理,及時發(fā)現(xiàn)工程項目在使用過程中產(chǎn)生的一些問題,安排專人進行檢修,最大程度的提高農(nóng)村節(jié)水灌溉工程的使用效率。
4.結(jié)束語
綜上所述,在新農(nóng)村的建設(shè)過程中,相關(guān)部門應(yīng)該重視對農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉的發(fā)展,利用各種先進的科學(xué)技術(shù)對節(jié)水灌溉工程進行改進,設(shè)計人員在設(shè)計階段既要參考勘察資料也要了解當?shù)氐膶嶋H情況,相關(guān)管理部門應(yīng)該提高對積水工程的管理,最大程度的發(fā)揮節(jié)水灌溉工程在我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中的作用。 [科]
【參考文獻】
篇10
關(guān)鍵詞:節(jié)水灌溉技術(shù);技術(shù)模式;分析
中圖分類號:S275 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20160532044
1 節(jié)水灌溉技術(shù)
將已送到田頭的灌溉水均勻地分布到作物根系活動層中的過程就是田間配水的實現(xiàn)過程,就是灌水方法。灌水方法包括地面灌溉、噴灌、微灌和地下灌溉4種[1]。首先是地面灌溉。作為最傳統(tǒng)的灌水方法,它的節(jié)水性能還需進一步提升。為了達到較理想的節(jié)水效果,需要對溝、畦規(guī)格、入畦流量,改水成數(shù)這些灌水技術(shù)要素進行優(yōu)化。經(jīng)試驗,“小畦短溝畦”是優(yōu)化灌水技術(shù)要素的一項重要標準。除了優(yōu)化灌水技術(shù)要素之外,淘畦灌水工具的應(yīng)用也至關(guān)重要。目前較先進的溝畦灌水工具是虹吸管、閘門孔管。
2 節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式
由于各個地區(qū)的水資源條件、氣候土壤地形條件以及社會經(jīng)濟發(fā)展水平不一致,所以,應(yīng)用的節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式也不相同。以下是幾種有代表性的節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式。
2.1 城郊設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水高效工程技術(shù)模式
對于供城市居民消費的蔬菜、花卉等價格高的作物,會通過保護地栽培來實現(xiàn)。它以人為地創(chuàng)造適于作物生長發(fā)育的環(huán)境條件為方式達到作物優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和高效的目的。這種設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培一般會出現(xiàn)在郊區(qū),所采用的節(jié)水灌溉技術(shù)是滴灌。其工程技術(shù)模式除了涵蓋水源工程、日光溫室之外,還包括水泵、控制設(shè)備、施肥設(shè)備、輸水管道、灌水器等。其中,設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程技術(shù)裝備應(yīng)符合我國內(nèi)的土地資源現(xiàn)狀。目前,城郊設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水高效工程技術(shù)模式需要解決3個方面的問題:為了提高設(shè)施農(nóng)業(yè)用的節(jié)水灌溉設(shè)備的可靠性和耐久性,需尋找適合普通溫室應(yīng)用的成套微灌設(shè)備的材料配方和生產(chǎn)工藝;尋找適用微灌設(shè)備施肥的先進技術(shù)和裝備,為發(fā)揮微灌設(shè)備在設(shè)施農(nóng)業(yè)應(yīng)用中的優(yōu)勢做基礎(chǔ)準備;為了在灌溉過程中發(fā)揮最大的水肥綜合效益,對設(shè)施農(nóng)業(yè)各種作物在各個生育期使用的可溶性肥料進行深入研究。
2.2 純井灌區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式
純井灌區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式的應(yīng)用存在2個方面的問題,分別是地下水位逐年下降、生態(tài)環(huán)境惡化。為了改善這種現(xiàn)狀,需要以生態(tài)要求可供給的地下水開采量為基準確定灌區(qū)內(nèi)的作物灌溉用水量。除了達到這一項要求之外,還需要達到對全部灌溉面積上的作物實行充分灌溉的要求。為此,可通過減少灌溉面積,采用傳統(tǒng)充分灌溉方法予以解決,或者通過維持原來的灌溉面積,采用非充分灌溉方法予以解決。在高效節(jié)水灌溉技術(shù)方面,針對大田作物、經(jīng)濟作物分別采用低壓管道輸水灌溉、微灌的方法。
2.3 引河補源渠井結(jié)合灌區(qū)節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式
渠井結(jié)合灌溉適用于小型河道較多地區(qū)。其中在灌區(qū)上游用引河水灌溉,下游用井水灌溉是其中一種形式,灌區(qū)內(nèi)同一地塊既用河水灌又用井水灌是另一種形式。前者采用渠灌、井灌2套灌溉工程系統(tǒng),后者共用一套灌溉工程系統(tǒng)。在小型河道較多地區(qū)發(fā)展節(jié)水灌溉時,為了減少渠道輸水損失和田間灌水損失,可通過渠道防滲、先進的灌水技術(shù)來處理。
除了上述3種節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式之外,還有一種就是水庫灌區(qū)自壓管道輸水灌溉工程技術(shù)模式[2]。這種模式采用自壓管道輸水灌溉工程技術(shù)解決各水庫周邊灌溉水源緊缺的問題。但是針對管材選用、施工技術(shù)、渠管聯(lián)接、防淤積等一些技術(shù)問題還需要進一步分析和解決。
3 結(jié)束語
綜上所述,目前存在的節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式有城郊設(shè)施農(nóng)業(yè)節(jié)水高效工程技術(shù)模式,純井灌區(qū)生態(tài)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式,引河補源渠井結(jié)合灌區(qū)節(jié)水灌溉工程技術(shù)模式以及水庫灌區(qū)自壓管道輸水灌溉工程技術(shù)模式。而水灌溉技術(shù)的應(yīng)用是使灌溉管理更加科學(xué)和精確的基礎(chǔ)保證,因此,需深入研究。
參考文獻