【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 包括作物 — 水關(guān)系及高效利用技術(shù)、灌溉新技術(shù)與新裝備、農(nóng)業(yè)水資源合理利用與水環(huán)境保護(hù)、水利技術(shù)經(jīng)濟(jì)與農(nóng)村水利發(fā)展政策、農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)和能量循環(huán)規(guī)律及高效利用技術(shù)等。另外，還對(duì)灌溉系統(tǒng)的過(guò)濾器、滴頭、滴灌帶、微噴頭、 PVC 管等多種灌溉產(chǎn)品和設(shè)備進(jìn)行性能試驗(yàn)研究、測(cè)試和技術(shù)開(kāi)發(fā)。 建所 50余年來(lái)，共取得 160多項(xiàng)重大科研成果，獲國(guó)家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì) 7 9 項(xiàng)，省部級(jí)獎(jiǎng)勵(lì) 52項(xiàng)。其中噴灌技術(shù)、微灌技術(shù)、低壓管道輸水技術(shù)等多項(xiàng)成果已在全國(guó)范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。 微灌技術(shù)方面，其研究成果在國(guó)內(nèi)最多、獲獎(jiǎng)最多的研究所之一，特別是對(duì)滴灌技術(shù)的研究，研究水平在國(guó)內(nèi)一直處于領(lǐng)先地位。近幾年來(lái)，先后研制的新產(chǎn)品有補(bǔ)償式滴頭、雙壁滴灌帶、流量調(diào)節(jié)器和壓差式施肥器以及砂石過(guò)濾器和篩網(wǎng)過(guò)濾器等相關(guān)的微灌配套產(chǎn)品，其性能指標(biāo)符合國(guó)頒標(biāo)準(zhǔn)和 ISO標(biāo)準(zhǔn)。雙壁滴灌帶，其獨(dú)特設(shè)計(jì)的多進(jìn)口、多流道、多出口、大流道控水通道和過(guò)濾進(jìn)水設(shè)計(jì)，大大提高了滴灌帶的抗堵塞性能；多出水口設(shè)計(jì)具有防止負(fù)壓引起的吸入堵塞；迷宮式流道具有均衡消能，將使滴頭流量更加均勻，均勻度可達(dá) 95％以上；工作壓力低，具有更強(qiáng)的 適應(yīng)性；重量輕，易于保存和運(yùn)輸。 10 第四章 項(xiàng)目建設(shè)條件 地形地勢(shì) 麻黃山丘陵 區(qū)域內(nèi)地貌類型復(fù)雜多樣，有川、塬、溝、盆、臺(tái)、梁、峁等多種地形，相互交錯(cuò)，溝壑縱橫。土地類型以壕掌地和坡地為主，川臺(tái)地面積較小 。 氣候條件 屬大陸性氣候 ,冬季長(zhǎng)、春暖遲、夏熱短、秋涼早，干旱少雨，蒸發(fā)強(qiáng)烈，日照充足，光能豐富，年平均氣溫 ℃ ,≥ 10℃積溫 ℃ ,年均日照 ,太陽(yáng)年輻射總量 /cm2,無(wú)霜期 128天 ,晝夜溫差 10～ 12℃。 土壤植被 植被以多年 生草本為主，植被覆蓋度達(dá) 40～ 50%。植被組成中，以沙蒿、老瓜頭、甘草、苦斗子等為主。土壤以沙土和輕壤土為主，質(zhì)地松散，有機(jī)質(zhì)含量較低，有效成分比較貧乏。 水資源 年降雨量 290 mm,60%集中在 9 三個(gè)月，蒸發(fā)量 2100 mm。 社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況 共有 常住 農(nóng)戶 3115戶，人口 11172人 ,有耕地面積 19萬(wàn)畝。農(nóng)民人均純收入 2140元，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱。 交通通訊 縣 鄉(xiāng)通油路，村村通礫石路，交通便利。村村實(shí)現(xiàn)通電，縣鄉(xiāng)完成程控電話，與全國(guó)并網(wǎng)，郵政通信方便快捷。 11 第五章 設(shè) 計(jì)原則及依據(jù) 設(shè)計(jì)原則 以生態(tài)恢復(fù)和農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為主要內(nèi)容，以集水蓄水節(jié)水提高水資源利用效率為切入點(diǎn)，通過(guò) 生態(tài)節(jié)水 技術(shù)集成和推廣普及 ， 建設(shè)具有良好生態(tài)功能、生產(chǎn)不斷增長(zhǎng)、農(nóng)民持續(xù)增收的生態(tài)恢復(fù)與集雨補(bǔ)灌 示范區(qū)。 一是生態(tài)優(yōu)先和可持續(xù)發(fā)展原則。促進(jìn)生態(tài)和經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)一致，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與區(qū)域環(huán)境承載能力相適應(yīng)，尋找生態(tài)恢復(fù)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)雙贏的可持續(xù)發(fā)展途徑。 二是綜合協(xié)調(diào)原則。 調(diào)整優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)，糧經(jīng)飼果草同步發(fā)展 。 三是生物措施與工程措施相結(jié)合原則。通過(guò) 經(jīng)果林撫育和飼草種植促進(jìn) 草原植被恢復(fù)建設(shè)，涵養(yǎng)水源永續(xù) 利用，通過(guò)工程建設(shè)改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，增加效益。 設(shè)計(jì)依據(jù) —— 《 振興 陜甘寧 老區(qū)規(guī)劃 》 —— 《 寧夏回族自治區(qū)南部山區(qū)集雨補(bǔ)灌農(nóng)業(yè) 規(guī)劃 》 —— 工程設(shè)計(jì)圖及其說(shuō)明 —— 相關(guān)法律、法規(guī)及規(guī)范 12 第六章 工藝技術(shù)方案 —— 因地制宜地把各種 蓄水、 保水、節(jié)水、改土、施肥、良種和栽培等措施綜合配套。 —— 示范與試驗(yàn)相結(jié)合，在生產(chǎn)實(shí)踐中大力示范推廣成熟、完善的 生態(tài)恢復(fù)與集雨補(bǔ)灌 農(nóng)業(yè)技術(shù)。同時(shí) 繼續(xù) 加強(qiáng) 完善 新技術(shù)的引進(jìn)試驗(yàn)和組合創(chuàng)新。 主要 補(bǔ)灌 技術(shù)模式 按照突出 生態(tài)恢復(fù)與集雨補(bǔ)灌 技術(shù)示范，帶動(dòng)地方 特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展的思路，本著因地制宜、分區(qū)實(shí)施的原則。以節(jié)水增效、節(jié)本增收為主線，最大限度地利用光熱資源；合理節(jié)約使用有限的水資源；引進(jìn)吸收和創(chuàng)新利用新材料、新技術(shù)、新工藝，擺脫傳統(tǒng)落后無(wú)為觀念束縛。發(fā)展節(jié)水型旱作農(nóng)業(yè)，形成區(qū)域 生態(tài)恢復(fù)與集雨補(bǔ)灌 技術(shù)支撐模式。 庭院棚面集雨 +重力滴灌 利用 庭院棚面結(jié)合集雨場(chǎng)窖收集 秋季 雨水 ，越夏覆蓋遮陽(yáng)網(wǎng)減少蒸發(fā)，主要種植小白菜、蘿卜等葉根類菜， 添加 飼喂雛山雞 ， 3個(gè)月出欄，雞糞肥田，形成適合市場(chǎng)化程度低特點(diǎn)的循環(huán)型設(shè)施補(bǔ)灌農(nóng)業(yè)模式。 +田間水柜或水窖 +果園滴灌 利用沿山公路及坡地將雨水蓄集到蓄洪池，由輸水管道分次輸 13 入田間水柜或水窖（減少蒸發(fā)損失） ，采用以重力滴灌為主的補(bǔ)灌方式種植適宜當(dāng)?shù)氐慕?jīng)果樹(shù)種大接杏和圓棗。 溝壟集雨補(bǔ)灌 利用 集雨長(zhǎng) 將雨水蓄集到 集雨窖， 以秋施肥、秋覆膜為主。雨后旋耕，用溝壟機(jī)成壟，借墑 播 種，在 生育期利用補(bǔ)灌設(shè)備 視旱情補(bǔ)灌 1～ 2次 。 補(bǔ)灌 機(jī)具簡(jiǎn)介 農(nóng)業(yè)抗旱用輕型成套滴灌系統(tǒng)機(jī)具 (簡(jiǎn)稱：抗旱機(jī)具 )， 主要針對(duì)廣大農(nóng)村家庭用戶而研制開(kāi)發(fā)的一種灌溉機(jī)具，其操作簡(jiǎn)單、使用方便、應(yīng)用靈活、投資較少，具有標(biāo) 準(zhǔn)化、集成化和農(nóng)機(jī)化的優(yōu)點(diǎn)。 抗旱機(jī)具由配套設(shè)備高度集成于一體的首部、移動(dòng)管網(wǎng)和灌水器三部分組成，如圖 1所示。首部采用簡(jiǎn)捷化結(jié)構(gòu)，雙配套連接，適應(yīng)于水泵加壓和自然水頭落差兩種水源條件；移動(dòng)管網(wǎng)采用標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度配套，選用獨(dú)有的塑料自閉式旁通、接頭、扣蓋式旁通等管件，如圖 圖 3；灌水器部分采用插入式地下滴水器和流量調(diào)節(jié)器相互組合，既具有流量調(diào)節(jié)功能，也可以把灌溉水直接送到作物根部的淺層土壤之中；在機(jī)具的包裝配套方面，整條管路采用圓輪盤卷或自身盤卷而成型，提高整體集成效果和配套能力，方便盤卷、鋪設(shè)與移動(dòng) ， 如圖 4。抗 旱機(jī)具有 5種系列化規(guī)格，最大控制灌溉面積分別為 60 畝、 40 畝、 20 畝、 10 畝和 5 畝，不同用戶或農(nóng)戶可 14 以根據(jù)耕地面積和栽培的作物種類選擇適宜的規(guī)格。 機(jī)具的灌溉制度根據(jù)多年生產(chǎn)應(yīng)用的試驗(yàn)示范經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 。 一般情況 馬鈴薯 等經(jīng)濟(jì)作物灌水量 26m3/畝； 經(jīng) 果灌水量 50200L/株，折合 38 m3/畝?？购禉C(jī)具的輪灌周期 34 天，旱情嚴(yán)重時(shí)可以晝夜灌溉，輪灌周期縮短至 23 天。 圖 1 輕型成套滴灌系統(tǒng)機(jī)具的結(jié)構(gòu)布置 圖 2 自閉接頭 圖 3 插入式地下滴水器 圖 4 成套機(jī)具 (小規(guī)格 )包裝 根據(jù) 麻黃山鄉(xiāng) 主要經(jīng)濟(jì)作物類型和其種植結(jié)構(gòu)等 ，以西瓜、 馬鈴薯 、蔬菜等小寬行矮桿類和蘋果、香梨 、棗樹(shù) 和 大接杏 等大寬行高桿類作物為應(yīng)用對(duì)象，具有小寬行矮桿類和大寬行高桿類兩種應(yīng)用模式。 小寬行矮桿類作物的種植行距一般為 50～ 100cm，株距 20～50cm，植株高度 100cm以下；大寬行高桿類果樹(shù)的種植行距一般為4～ 5m，株距 ～ ，植株高度 ～ 3m。 移動(dòng)管網(wǎng) PE軟管或涂塑軟管、快速聯(lián)接三通、彎頭和自閉式接頭等，易于鋪卷、拆裝方便 移動(dòng)灌水器 承插式結(jié)構(gòu)、插拔方便，地表安裝、地下灌溉，抗堵 移動(dòng)首部 水車、水泵、過(guò)濾器、水表、閘閥和壓力表、空氣閥等，整體集成度高 15 抗旱機(jī)具的設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化配套如表 表 2 所示。 表 1 小寬行矮桿類輕型滴灌系統(tǒng)設(shè)備的初步配套表 機(jī)具規(guī)格 機(jī)具組成 材料型號(hào) 配套標(biāo)準(zhǔn) 配套數(shù)量 重量 (kg) 備注 次小規(guī)格（ 10畝） 過(guò)濾系統(tǒng) 120目 套 1 4 含排氣閥、壓力表等 輸水管 Φ 40 m 80 20 20m/節(jié) 配水毛管 Φ 15 m 240 10 20m/節(jié)，單條最多 2 節(jié) 自閉快接頭 Φ 15 個(gè) 36 1 灌水器 2 L/h 套 804 30 含流調(diào)器、四通接頭、微管 打孔器 Φ Φ 12 個(gè) 2 管件 個(gè) 20 5 接頭、彎頭和閥門等 零星材料 批 1 1 合計(jì) 極小規(guī)格（ 5畝） 過(guò)濾系統(tǒng) 120目 套 1 4 含排氣閥、壓力表等 輸水管 Φ 32 m 60 15 配水毛管 Φ 15 m 180 8 20m/節(jié)，單條最多 2 節(jié) 自閉快接頭 Φ 15 個(gè) 21 1 灌水器 2 L/h 套 600 22 含四通接頭、微管 打孔器 Φ Φ 12 個(gè) 2 管件 個(gè) 20 4 接頭、彎頭和閥門等 零星材料 批 1 1 合計(jì) 機(jī)具的應(yīng)用對(duì)象 機(jī)具的典型布置與應(yīng)用需結(jié)合作物和相應(yīng)的種植結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)模式進(jìn)行。 以 脫毒 馬鈴薯 作為灌溉對(duì)象，其具體布置和操作程序 為： 1） 種植模式 結(jié)合當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件和種植習(xí)慣， 脫毒馬鈴薯 采用寬、窄行交替的 高壟栽培 種植模式， 壟上 覆蓋塑料薄膜 ，株距 ，寬行 、窄行 ，平均折合 2040 株 /畝。 16 表 2 大寬行高桿類輕型滴灌系統(tǒng)設(shè)備的初步配套表 機(jī)具規(guī)格 機(jī)具組成 材料型號(hào) 配套標(biāo)準(zhǔn) 配套數(shù)量 重量（ kg） 備注 次小規(guī)格（ 10畝） 過(guò)濾系統(tǒng) 120目 套 1 6 含排氣閥、壓力表等 輸水管 Φ 40 m 100 25 20m/節(jié) Φ 32 m 80 16 20m/節(jié) 配水毛管 Φ 15 m 300 13 20m/節(jié)，單條最多 3 節(jié) 自閉快接頭 Φ 15 個(gè) 29 1 灌水器 8 L/h 套 300 12 打孔器 Φ Φ 12 個(gè) 2 管件 個(gè) 20 3 接頭、彎頭和閥門等 零星材料 批 1 1 合計(jì) 極小 規(guī)格（ 5畝） 過(guò)濾系統(tǒng) 120目 套 1 6 含排氣閥、壓力表等 輸水管 Φ 40 m 80 20 20m/節(jié) Φ 32 m 60 12 20m/節(jié) 毛管 Φ 15 m 200 9 20m/節(jié)，單條最多 3 節(jié) 自閉快接頭 Φ 15 個(gè) 20 1 灌水器 8 L/h 套 150 6 打孔器 Φ Φ 12 個(gè) 2 管件 個(gè) 20 3 接頭、彎頭和閥門等 零星材料 批 1 1 合計(jì) 2） 灌水量和灌水時(shí)間 單個(gè)集雨蓄水窯的容積為 40m3，主要用來(lái)控制和保證水窯附近區(qū)域 5～ 10畝農(nóng)田內(nèi)作物的正常生長(zhǎng)，每年的 6月～ 9月是當(dāng)?shù)貐^(qū)脫毒 馬鈴薯 經(jīng)常出現(xiàn) 2～ 3次的旱情，一般每次旱情持續(xù)一周左右，在旱期內(nèi)補(bǔ)充一定量的水， 脫毒 馬鈴薯 植株就能維持正常生長(zhǎng)或保持不死。因此，干旱發(fā)生時(shí)，農(nóng)戶常用水車?yán)蛱羲教镩g地頭，再用勺舀水給株苗澆灌，一般澆水量為 1L/株左右，以維持植株苗不死。按照 脫毒 馬鈴薯 種植密度為 2040株 /畝、每年出現(xiàn) 3次旱情來(lái)計(jì)算，則計(jì)算得出 脫毒 馬鈴薯 的灌水定額的可取值范圍為 ～。 考慮滴灌系統(tǒng)的控制面積和運(yùn)行模式，抗旱灌水量 取值為 I＝ 17 1L/株，折合灌水定額為 2m3/畝，用容積為 ～ 水車即可實(shí)施移動(dòng)式重力灌溉。灌水時(shí)間 t是由灌水量 I來(lái)確定。灌水量除以滴頭流量 q即為灌水時(shí)間 t。若灌水量 I＝ 1L/株，采用滴頭的流量 q=，灌水時(shí)間 t＝ 。 3） 機(jī)具的典型布置 以控制灌溉面積 5畝的規(guī)格抗旱機(jī)具為例。該系統(tǒng)在控制約 5畝的地塊內(nèi)，平均分為四個(gè)輪灌區(qū)，編號(hào)分別為輪灌區(qū)一、輪灌區(qū)二、輪灌區(qū)三和輪灌區(qū)四。每個(gè)輪灌區(qū)約 畝，主要通過(guò)系統(tǒng)配套的 2條 20m長(zhǎng)的輸水干管和 3條 40m長(zhǎng)配水毛管的先后移動(dòng)實(shí)現(xiàn) 控制灌溉，如圖 5 所示。 圖 5 機(jī)具 的典型控制灌溉地塊分區(qū)圖 整個(gè)灌溉過(guò)程采用輪灌方式，需對(duì)系統(tǒng)的首部、管網(wǎng)和灌水器分別進(jìn)行移動(dòng)操作。具體的移動(dòng)操作包括首部和輸水干管的移動(dòng)、配水毛管和灌水器的移動(dòng)。其中，首部隨輸水干管同時(shí)移動(dòng)，配水毛管和灌水器同時(shí)移動(dòng)。 系統(tǒng)的首部采用平移式，和配套的 2條輸水干管同時(shí)移動(dòng)。輸水干管在移動(dòng)安裝時(shí)，首先應(yīng)拆下配水毛管，并排空管中的余水后， 18 逐段拆開(kāi)盤卷、搬移，在此過(guò)程中注意移動(dòng)干管時(shí)應(yīng)將易進(jìn)入泥土的連接口用塑料布密封，以免泥土進(jìn)入管道造成堵塞。按照系 統(tǒng)設(shè)