我國改進地面灌溉技術發(fā)展趨勢及展望(參考版)
2024-08-07 13:54本頁面
【正文】 16. 王文焰等，《波涌灌溉試驗研究與應用》，西安：西北工業(yè)大學出版社，1994。14. 李益農(nóng)、許迪等，田面平整精度對畦灌系統(tǒng)性能影響的模擬分析[J]，農(nóng)業(yè)工程學報，2001，（4）。12. 許迪、李益農(nóng)等，常規(guī)土地平整與激光平地技術組合應用初步分析[J]，水利學報，1999，（10）。10. 錢蘊璧、李益農(nóng)，地面灌溉技術的評價與節(jié)水潛力[J]，灌溉排水，1999，增刊。8. 趙竟成,論我國的農(nóng)田溝、畦灌溉技術的完善與改進,《節(jié)水灌溉》，北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1998。6. 楊繼富、李益農(nóng)等，新疆規(guī)?；r(nóng)業(yè)類型區(qū)改進地面灌溉技術的初步成果[J]，節(jié)水灌溉，2001，(4)。4. 許迪、李益農(nóng)等，《田間節(jié)水灌溉新技術研究與應用》，北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2002。2. Walker, ., . Skogerboe, Surface Irrigation: Theory and Practice, PrenticeHall Inc., New Jersey, 1987。隨著我國現(xiàn)代化進程的加快，現(xiàn)代地面灌溉技術模式也將得到廣泛應用。通過上述技術組合配套，集成水稻作物的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術體系：高精度土地平整+機械化插秧+塑料隔板+控制節(jié)水灌溉技術+機械化收割。通過上述技術組合配套，集成棉花作物的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術體系：高精度土地平整+精量播種+高效節(jié)水灌溉技術+機械化采棉。通過上述技術組合配套，集成小麥等大田作物的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術體系：高精度土地平整+精量播種+高效節(jié)水灌溉技術+精量施肥技術+機械化收割。這對改變我國地面灌溉的落后狀況、從整體上緩解農(nóng)業(yè)水資源短缺的矛盾、促進灌溉農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義，也將為我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化奠定基礎，促進我國傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變。由于農(nóng)田土地平整程度差，田間灌溉工程規(guī)格不合理、地面灌溉技術落后、灌溉管理粗放等問題，致使我國地面灌溉的田間水利用率不高。因此，在制定地面灌溉的灌溉制度時，要充分考慮到灌溉技術的制約。4．制定合理的灌溉制度，加強地面灌溉的田間管理。3．應用高效節(jié)水地面灌溉技術和設備，提高地面灌溉的自動化。隨著計算技術的發(fā)展，利用數(shù)學模型對地面灌溉全過程進行分析已成為改進地面灌溉技術的重要手段。與其他壓力灌溉方法相比，地面灌溉條件下水流在田間運動擴散的過程較為復雜。激光控制平地技術可實現(xiàn)高精度的土地平整，因此得到了廣泛的應用。高精度的土地平整是現(xiàn)代精準農(nóng)業(yè)的基礎平臺，只有具備了高精度的土地平整，才能真正實現(xiàn)精量播種、精量施肥、精確收割（機械采棉）等。傳統(tǒng)地面灌溉雖然可對灌溉水總量進行控制，卻難以控制灌溉水在田塊內(nèi)的分布，由此造成傳統(tǒng)地面灌溉的灌溉效果較差。4．1現(xiàn)代地面灌溉技術特征與噴灌、微灌等壓力灌溉系統(tǒng)相比，傳統(tǒng)地面灌存在的最大不足在于缺乏對灌溉過程的控制。其中以精細地面灌溉技術為特征的現(xiàn)代地面灌溉技術已得到世界各國的普遍重視，并在發(fā)達國家開始實地應用。4現(xiàn)代地面灌溉技術體系傳統(tǒng)地面灌溉是一門古老的技術。在同樣的入地流量條件下，由于波涌溝灌的水流推進速度快，因而既減少了地塊首末受水時間上的差別，又減少了灌水時間，起到節(jié)水和灌水均勻的雙重效果。新疆棉花波涌溝灌結(jié)果顯示，采用波涌溝灌方法下的田間水流推進速度明顯高于連續(xù)溝灌，且在棉花澆第1水時的效果最為明顯，高達2倍左右。圖3 波涌灌溉的田間應用閘孔出流波涌灌設備波涌灌溉系統(tǒng)一般由波涌閥、自控器和田間輸配水管道等組成，其中波涌閥和自控器是整個系統(tǒng)的核心，稱為波涌灌溉設備。這種供水與停水交替發(fā)生的間歇灌水方式可以形成表土致密層，能夠降低土壤的入滲率，同時先期灌溉濕潤的溝（畦）段上田面糙率的減少有利于加快后期灌溉水流的推進速度，進而提高田間灌溉效率和灌水均勻度[2]。因此，水平畦田灌溉技術的節(jié)水增產(chǎn)效益顯著[4]。通過激光控制平地作業(yè)，在水流推進方向上減小田塊坡面上下起伏的不平整程度，消除局部倒坡或反坡，保持田塊具有適宜的畦面縱坡，提高水流在田間的平暢推進速度；在垂直水流運動方向的田面上，則通過改善地面平整精度，使之達到水平的無坡度狀態(tài)，導致水流橫向擴散的田面凸凹障礙點的消除有利于水流推進鋒面保持較高的均勻一致性，便于水流快速推進到畦尾（圖2）。但不同之處首先在于，國外采用激光控制平地技術完成二維畦面的無坡度平整，我國則一直采用常規(guī)機械平地設備進行土地粗平，田面平整精度上的差異顯然較大；其次水平畦田灌溉方式在國外的大田作物中得到推廣應用，而格田灌溉方式主要應用于我國南方的水稻作物，大田作物中幾乎沒有采用；最后水平畦田灌溉技術中對入地流量的要求較高，只有較大的供水流量才能滿足入滲水分在田塊內(nèi)均勻分布的要求，而我國農(nóng)田灌溉工程系統(tǒng)的末級進地流量受井灌區(qū)農(nóng)用機井出水量和渠灌區(qū)田間輸配水設施容量的制約普遍較小，難以圖2 水平畦田灌溉技術在我國的應用達到實施這項技術所需達到的流量標準。畦塊規(guī)格的設計取決于供水流量、土壤入滲特性等因素，一般在4hm2左右，較大的可達到16hm2。國外的水平畦田灌溉系統(tǒng)中的田面通常為水平狀態(tài)，灌水時的流量較大，水能在較短的時間內(nèi)充滿田塊，均勻地分布在整個土壤表面。綜合考慮節(jié)水及閘管設備投資等因素，在常規(guī)機械平
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