04-第四章-地面灌溉节水技术-节水农业概论-山西农业大学.ppt

节水农业概论根据定义灌溉是按照作物生长的需要利用水利工程设施将水送到田间以补充农田水分的人工措施。它是人们借助各种设施：水泵、渠道、管线、灌溉设施、化学制剂等实施的行为是在降水以外的对植物生长过程需水的一种补充措施。第四章地面灌溉节水技术人类掌握最早的灌溉技术就是地面灌溉人们通过沟渠等简单的方法将水引入田间对干涸的土地面进行灌溉这种古老的田间施水技术方法简单易行它仍是目前世界上特别是发展中国家广泛采用的一种灌水方法它约占全世界灌溉面积的90%以上。我国则有97%以上的灌溉面积依然采用传统的地面灌溉技术。地面灌溉一般要经过输配水、田间灌水和作物消耗水3个过程。输配水主要通过各级渠道来实现对土质渠道而言一般从水源到田间进水口约有50%的水量会渗漏损失掉。田间灌水是指灌溉水进入田间以后将分配到一定灌溉面积上以满足作物生长需要。在此过程中一部分水会形成深层渗漏损失一部分水会通过土壤蒸发损失还有一部分水量可能会从地表流失。如果田间灌水方法不当用水管理粗放田间水量损失可以占到进入田间水量的30%-40%。作物消耗水是指作物根系从土壤层中吸取水分供其生长并最后形成作物产量的过程。如果灌水过多棵间蒸发量大作物腾发量过多也会造成水量损失。目前我国渠灌区的灌溉水利用率平均为0.4。经改进后的地面灌溉技术与漫灌相比提高了灌溉用水效率使用操作简单便于进行大面积灌溉。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灌、滴灌、渗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会以地面灌溉为主。现阶段适合我国应用的地面灌溉节水技术很多如长畦改短畦宽畦改窄畦、隔沟灌、细流沟灌、平整土地、坐水种、膜上灌、波涌灌等。这些技术耗能少投入低农民易于掌握节水效果也比较明显。第一节平整土地土地平整的作用：一方面是使田块满足灌溉要求提高水肥利用效率和灌水均匀度有利于作物生长以及防止水土流失从而增强农地抵御自然灾害的能力提高耕地质量及生产力；另一方面通过沟、渠、路的重新规划和整理改善农业生产条件、增加有效耕地面积、促进农地的集约利用和规模经营以保证土地的可持续利用及加快农田水利以及农业的现代化进程。常规平地方法有人工法和机械法机械法采用的设备有推土机、铲运机和刮平机它具有土方移动量大、平地效率高、费用相对较低等特点适合于在地面起伏较大、地面平整度较差的田面内进行粗平改变田块的宏观地形。由于平地效果取决推土机和刮平机的施工精度、人工操作和人工测平精度等诸多因素的影响当田面达到一定平整度后便很难有所提高。激光控制装置在农田平整机具上的应用使土地平整精度得到大幅度的提高其感应系统的灵敏性至少比人工视觉判断和平地机具上操作人员的手动液压系统准确10—50倍。激光平地的作业效率高适宜在常规粗平基础上完成田面精平改善地面微地形条件但平地费用相对较高铲运设备容积有限。如将常规土地平整措施和激光控制平地技术结合起来使用充分利用常规粗平方法和激光精平技术的长处及特点可获得较好的土地平整效果。土地平整工程设计的原则是在有利于提高地面灌溉质量、促进作物生长和防止田间水土流失的条件下使工程作业的土方运移量最小且搬运距离最短。平整土地要满足以下一些基本要求：整后的土地应满足灌溉水能均匀输送于田面各处并能节省灌溉用水为目的的最佳坡度。保证灌溉水进入田面后能均匀地在田面内畅通流动。要使平整土地过程中的土方移动量最小使土地平整费用投入最少。使平整的土地不降低原有耕地的肥力确保当年平地当年受益。常规土地平整方法受机具设备缺陷和人工操平精度等因素制约平整精度达到一定程度后将无法继续提高而精细土地平整只能借助于激光控制技术和与之配套的平地机械设备完成。激光控制技术能够大幅度地提高田间土地平整精度。20世纪70年代中期以后农田土地激光平地技术在国外已得到广泛应用我国近几年刚步入应用研究阶段。经激光平地技术平整的土地可节省水资源20%—30%如种小麦可提高产量33%有效地控制了水分、养分等使之避免产生深层渗漏使水资源的有效利用率得到较大提高。激光平地技术是利用安装在垂直于农田地面的高架上的激光发射器以较高的速度旋转在农田上方形成一个激光平面以该激光面作为平整土地的参照面。激光发射器具有自动调节机制能根据设计的坡度调节激光面激光面限定了激光束与地面上任何一点的距离使该点与激光束平面之间距离的正差为挖方深度负差为填方深度。有试验结果表明常规平地方法所能达到的最大平整精度是3.4cm激光平地的偏差只有1—2cm常规平地方法具有土方运移量大、平地费用相对较低的特点适合于在地面起伏较大、原始平整度较差的田面内完成粗平但受机具设备缺陷及人工操平等因素制约平地效果有限平整精度达到一定程度后无法继续提高。激光平地的作业效率较高土地精平的效果