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浅析农业滴灌技术及滴灌管材发展

浅析农业滴灌技术及滴灌管材发展
浅析农业滴灌技术及滴灌管材发展

浅析农业滴灌技术及滴灌管材发展

摘要:滴灌技术已成为农业节水灌溉研究应用中最为热门的技术。本文对农业滴灌技术、滴水器、滴灌用管材进行了阐述,针对滴灌用管道材料的应用与发展进行了探究与展望。提出了一种利用管道自身渗水性能代替滴水器实施滴灌的新思路。

关键词:滴灌技术,滴水器,管材,发展

前言

我国是水资源紧缺的国家,节约用水涉及我们生产生活的各个方面。在经济高速发展的今天,水资源的重要地位也越来越显著。在农业生产中,节水灌溉已成为节约农业生产成本、增强农业生产在市场经济中的竞争力的重要手段[1-3]。农业滴灌技术是近年来发展较快的一种节水灌溉方式。与传统的漫灌相比,滴灌的方式灌溉均匀、利于植物生长且节约大量水资源[4]。大力发展农业滴灌技术是目前我国干旱地区解决农业水资源紧缺的一个重要手段。农业滴灌技术历经几十年的发展,不论是系统控制还是管道排布方面都有了较为成熟的应用。但是,滴灌技术也还存在着管道材料单一、技术成本高等问题。本文简单介绍了农业滴灌技术与应用,详细阐述了滴灌管道材料的应用与发展状况。对管道材料未来发展进行展望,提出了利用管道材料自身渗水性代替滴水器实施滴灌的发展新思路,以期为农业滴灌技术及管道材料的研究提供参考。

1农业滴灌技术与应用

农业滴灌技术是指利用管道的毛细孔和滴水器将压力水流减压后缓慢均匀的滴到作物根部的一种新型灌溉技术。即,水流由压力泵加压输出,经干管、支管、毛细管后到达滴水器,由滴水器滴出到作物根部进行有效灌溉[5]。滴灌技术最主要的特点就是其灌水量小,节水性好,水利用率高。基本无压力的水滴缓慢地滴灌不破坏土壤内部结构,不产生地表径流,几乎没有深层渗透,水利用率最高可达95%。由此而产生的滴灌施肥技术也大大提高了肥料的利用率。滴灌技术除了优异的节水、节肥性能还具有对地形、土壤的高适应性,可改善作物品质,增产增效的优点[6]。

我国于1974年引进滴灌技术,20世纪80年代后期得到快速发展[7],现广泛应用于蔬菜、茶园、棉花等作物的灌溉[8-10]。随着高科技管线技术和自动化控制技术的发展,滴灌系统也迎来了新一轮发展的春天。高科技管线技术的发展带来的是经济有效的管道布设;水肥连供技术的开发使得作物施水施肥更加精准、科学,实现了科学种植和增产增收[11-13];自动化控制技术的应用更是将传统农业灌溉带入科技和信息时代,节省了大量劳动力,增加了农业种植在现代市场的竞争力[14-15]。目前,在我国干旱缺水地区,滴灌技术已成为缓解水资源紧缺,保证农业生产的首要选择。

2滴水器

滴水器(也称灌水器)是滴灌系统的核心技术部分,其作用主要是将压力水流经毛细管引入一个较小的水流通道,再以一个恒定的低流量滴出或者渗出。

2.1滴水器的分类

滴水器可按其不同的特点进行不同的分类,如,按滴水器与毛管的连接方式可分为:管间式滴头和管上式滴头;按滴水器的消能方式可分为长流道式消能滴水器、孔口消能式滴水器、涡流消能式滴水器、压力补偿式滴水器和滴灌管或滴灌带式滴水器[16-17]。

2.2几种常见的滴水器及工作原理

(1)孔口式滴头:一种常见的孔口消能式滴水器。借助孔口流出造成的局部水头损失而达到消能的效果。

(2)迷宫式滴灌管:是最具代表性的长流道式消能滴水器。其主要是利用内部的迷宫状流道使得水流与管道壁之间摩擦产生耗能从而调节水流速度和流量。

(3)压力补偿式滴水器:借助水流压力使弹性体部件或流道改变形状,从而使过水断面面积发生变化,使滴头出流小而稳定。压力补偿式滴水器的显著优点是能自动调节出水量和自清洗,出水均匀度高,但制造工艺较复杂。

(4)薄壁滴灌带:是一种毛管与滴头一体成型,兼具配水和滴水功能的滴灌管或滴灌带。

3滴灌管材

3.1滴灌管材研究应用现状

3.1.1聚乙烯管(PE)

由乙烯单体聚合而成,根据聚合时的压力、温度不同还可分为低密度聚乙烯、中密度聚乙烯和高密度聚乙烯。PE管质量轻、可塑性好,具有较好的强度和耐腐蚀性,原料易得,价格低廉,是现今滴灌系统普遍采用的管材[18-19]。

3.1.2聚氯乙烯管(PVC)

以聚氯乙烯为主体,加入其他成分增强增韧而成。使用最多的是以聚氯乙烯为主体,与稳定剂、润滑剂等配合热轧而成的硬质聚氯乙烯管(PVC‐U)。具有较好的强度、耐磨性和耐酸碱腐蚀性。无毒无污染,是目前市场中应用较多的一种环保性管材[20-21]。

3.1.3改性PE/PVC管

因PE、PVC管道存在韧性差、稳定性差、易老化、易堵塞等缺点,由此而产生了一些改性聚乙烯和改性聚氯乙烯材料的相关研究。魏东、李援农使用氯乙烯—丙烯酸丁酯作为改性剂,与聚氯乙烯熔融共混,制出改性聚氯乙烯管材。改性后的管材在柔韧性和刚性都有了明显的提高[22]。王永刚通过添加过氧化物的方法拓宽了LLDPE(线性低密度聚乙烯)的分子量排布,提高其加工性能,成功制得LLDPE滴灌管专用材料。这种滴灌管材具有较高的拉伸强力和伸长率,热稳定性高,且具有较好的可加工性[23]。程志凌、张桂云等人通过对进口微滴灌管材的研究,分析共混聚乙烯管材中低密度聚乙烯、高密度聚乙烯和线性低密度聚乙烯的不同配比,得出了三组共混材料配方。根据配方所制得的管材炭黑分散性较好、具有一定的强度且具有较好的耐光氧老化性[24]。

3.1.4复合材料管

在管道增强增韧改性研究中除了上述改性聚乙烯和聚氯乙烯材料的方法还有通过复合材料的方法达到改性效果。在农田灌溉和农业土木工程排水中广泛使用一种非织造布复合结构的管材就是较为典型的复合材料管。这种管材由塑料管架、非织造布过滤层和保护层三层结构组成。其中,塑料管架起支撑和固定作用;非织造布过滤层具有较好的过滤性和渗透性;最外层采用丙纶纱网作为保护层,防止外力的破坏[25]。因非织造材料具有纤维材料特有的高柔韧性,且特有的三维网状结构更是赋予了非织造材料较好的过滤性能,故而其应用于农业灌溉中时可以很好的解决管材柔韧性不足和易堵塞的问题。除了非织造材料,生物性纤维、碳纤维等纤维材料在管道材料增强增韧性研究中也有应用。梁春玲利用热轧法和渗入法将竹纤维与多种树脂进行复合,制得竹—塑多元复合材料。这种复合材料具有较大的抗拉、抗压强度,较高的弹性模量,由此种复合材料制得的管道在强度和韧性方面都有明显的改善[26]。郭兵兵、王连玉等人采用熔融浸渍的方法制备了连续碳纤维增强聚苯硫醚(PPS)复合管材,这种管材具有优良的耐水性能[27]。

3.2滴灌管材发展展望

目前普遍使用的聚乙烯、聚氯乙烯滴灌管已经很好地解决了管材的强度和刚性问题,但是在柔韧性、抗老化性、抗堵塞性等方面还有一些缺陷[28-29]。传统的聚乙烯管道脆性较高,不易弯曲,这在管道铺设过程中带来很大困难,而且其耐压、耐拉性不好,在地下滴灌应用中易被损坏。此外,聚乙烯塑料管耐光氧老化性不好,在地面滴灌时长时间暴露易老化变脆,使用周期短[30]。改性后的PE、PVC管道虽然一定程度上改善了管道的强度和韧性,但仍不够理想。由于滴灌是依靠毛细管和滴水器实现的,细微的孔口和流道易被水中的杂志堵塞。因此,滴灌用水对水质要求较高,这也使得滴灌工程的成本大大提高。滴水器的材料一般也都是聚乙烯或者聚氯乙烯,易老化受损。且在滴灌系统管道设置时根据植株的排布在一条滴灌管线上往往需要几十个甚至更多的滴水器,这无疑又增加了成本。众所周知,滴灌系统的高成本已经成为限制其应用与发展的主要问题。如果可以通过改进管道材料,利用管道材料自身的渗水性取代滴水器达到滴灌的效果,将从根本上解决滴灌成本高的问题。我认为,这将是滴灌系统及管材研究发展的一个有意义的方向。

4结语

随着水资源紧缺的问题日益严重,农业节水灌溉也越来越受重视。滴灌技术作为节水灌溉最有效的方式具有广阔的发展空间。近几十年来,农业滴灌技术飞速发展,已经成为农业灌溉领域不可或缺的技术成员。但是,滴灌系统也存在着成本高等许多问题。在滴灌管材方面,开发高强高韧性、耐久性管道材料,利用材料自身渗水性替代滴水器改善滴灌系统将是未来发展的重要方向。总之,滴灌系统完善、管道材料研究的路还很长,也期待更快更新的发展。

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灌溉技术及前景

目前比较好的灌溉技术方法及推广前景 摘要:节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水,措施和制度等的总称。是否节约灌溉用水,用水是否高效是以单位作物产量总耗水量(从水源算起直到田间)多少来衡量,或者,以单位耗水量所取得的产值多少来衡量。因为节水与否和高效与否,都是相对的概念,所以节水灌溉技术也是不断,其效率也是不断提高的。 关键词:节水灌溉技术推广发展状况 节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的总称。是否节约灌溉用水,用水是否高效是以单位作物产量总耗水量(从水源算起直到田间)多少来衡量,或者,以单位耗水量所取得的产值多少来衡量。因为节水与否和高效与否,都是相对的概念,所以节水灌溉技术也是不断发展,其效率也是不断提高的。 我国发展节水灌溉技术的几乎与我国近代灌溉的历史一样长,因为只要灌溉就应当考虑节水,在早期的泾惠渠、渭惠渠和洛惠渠等老灌区就在优化地面灌溉技术要素方面作了许多有益的探索,取得了一些宝贵的经验。在二十世纪六、七十年代浙江一带就开始推广三合土和混凝土地下渠道。二十世纪五十年代就有部分地区开始进行喷灌的和试点。到二十世纪七十年代喷灌技术受到普遍的重视,相继召开了几次全国性的技术研讨和推广的大会,不管在交流技术经验,还在是造舆论方面都起到了很好的作用。到1977年全国喷灌面积已达290万亩。水利和中科院,一机部等部委紧密配合组织广大人员成立联合设计组在喷灌机具研制,田间对比试验,喷灌系统设计方法,区划等方面作了大量的科研工作,到了二十世纪八十年代可以说在喷灌方面我国已经具备了自己的一整套设备和技术,为喷灌的大面积推广创造了条件。从而使得现在全国喷灌面积达到一千三百万亩左右。在这过程中喷灌的发展也出现了两次低潮,一次是由于初期机具不过关从而挫伤了群众的积极性造成的,一次是由于农业生产体制的变化,而早期喷灌技术一时无法适应造成的。而滴灌技术是从1974年从墨西哥引进三套滴灌设备开始的。我国科技人员吸收了国外的先进经验,研制出了一整套适合我国使用的滴灌和微喷灌设备,现在全国微灌面积已达几十万亩。由于塑料的发展,到二十世纪八十年代地下输水技术又得到了新生,发展成为低压管道输水灌溉技术,主要采用低压塑料管输水,也还有用素砼管等其他低压管输水,据1993年不完全统计,全国推广面积超过333万公顷。至于渠道防渗技术的发展更有悠久的历史,它是随着灌溉规模的发展和新型材料的产生而不断更新发展的.近几年来,各级领导对节水灌溉日益重视,各种新闻媒体也大大加强了节水灌溉的宣传力度,一个大力发展节水灌溉的新高潮已形成。这一次热潮的特点是:不是单一地发展某一种节水灌溉技术,而是各种节水灌溉技术一齐上。 现在我国采用过的和正在研究或推广使用的节水灌溉技术有数十种之多。各种技术都各有利弊,各有不同的适用条件。只不过有些技术成熟一些,有些技术还有待进一步研究,有些技术优点更多些,适用范围更广些,而有些技术稍逊而已。节水灌溉技术大致可分为灌水方法、输水方法、灌溉制度和田间辅助措施等四大类别。 一、节水灌水方法灌水方法即田间配水方法,就是如何将已送到田头的灌溉水均匀地分布到作物根系活动层中去。按灌溉水是通过何种途径进入根系活动层,灌水方法可分为地面灌溉、喷灌,微灌和地下灌溉。(一)地面灌溉地面灌溉是古老的传统的灌水方法,一般说来它是作为比较是否节水的基点。但是地面灌溉技术也在不断发展不断完善,所以最近也有许多比传统地面灌溉技术更节水的方法。 1.灌水技术要素的优化灌水技术要素指沟、畦规格、入畦(沟)流量,改水成数。这些灌水技术要素的合理的组合就会得到节水的效果,一般经验表明对沟灌和畦灌采用较小的畦、沟

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滴灌贴片设备发展历程 滴灌贴片设备发展历程,现在可分为三个阶段(下面配合照片讲解): 第一代:是以能出来产品为目的(现在市场上大部分厂家,处于这个水平)。 第一代筛选,采用旋转盘,外加一个皮 带输送,没有旋转锅,筛选轨道短.(照 片).它是利用阻挡头挑选滴头,(照片)准确率低,速度慢,筛选速度在350个左右,产量低。 第一代输送装置,采用上下两条皮带输送(照 片),由于皮带轮的挤压,片子容易变形,给 输送带来困难。同时由于下皮带阻断了滴头 前进轨道,造成间断式轨道(照片),滴头前进 中经历轨道--—皮带——轨道的过程,故障 率高,产品质量不稳定. 第一代打孔机,是利用直角风钻打孔(照片),切下来的废销,不宜清扫,污染环境. 风钻易坏,保养费用高。 第一代卷曲机,采用中心轴式卷曲,利用皮带传

动(照片)

,结构复杂,卷曲平整度差。另外需要张力调节杆,调节张力,占用空间大 第二代:考虑的重点在如何提高产量上(现在市场上很少一部分厂家,可以达到这个水平). 第二代改进最大的是筛选。它采用旋转盘外加一个旋转锅,利用旋转锅代替皮带输送(照片),筛选轨道被放大无数倍,利用旋转锅沿加防吹装置共同挑选滴头, 准确率高,速度快.筛选速度快大概在500 个左右。 此时的旋转锅和旋转盘用两个电 机,分别控制,(照片)操作难度大,故障率高。 第二代防吹装置,采用的是不锈钢条加工,需要高技术的工人二次安 装调试,麻烦。 不锈钢防吹照片

第二代输送装置没有什么改进,也是采用上下两条皮带输送。由于下皮带阻断了滴头前进轨道,造成间断式轨道(照片),滴头前进中经历轨道---皮带--轨道的过程,加上两个皮带的挤压,片子容易变形,给输送带来困难,故障率高. 第二代打孔机,依然是利用利用风钻打孔,不过风钻改用了直连式(照片),外加伺服控制行走装置,切下来的废销,依然不宜清扫,污染环境。风钻易坏,保养费用依然高。 第二代卷曲机采用直连电机卷曲,结构简化了,但此时的直连电机采用的是变频技术,比较笨重。排线也是采用的变频技术,技术相对落后。另外需要张力调节杆,调节张力,占用空间依然大。 第三代:考虑的重点是,设备在长期稳定运转的情况下,如何用工少,产量高,保养费用低。(富利达独自掌握核心技术) 第三代筛选机改进的重点 一是通过计算机模拟计算,旋转锅和旋转盘采用一个电机控制,故障率低,先进。 二是防吹装置,是利用数控加工中心,直接加工(照片)

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确统计用水量;农田水利设施有人建,无人管,管理手段落后等等种种问题,已经严重影响了当地农业和农村经济发展。 2.农业节水技术应用及推广存在的问题。 我国农业灌溉以渠道防渗和管道输水灌溉为主,喷灌、微灌等高效节水灌溉面积相对较少。同时,在农业节水推广方面也存在许多技术问题:(1)区域性的农业节水试验与监测网络还未形成,缺乏农业节水发展的基础数据积累和对农业用水状况的有效监测与控制。(2)农业节水基础研究薄弱,特别是对农业节水发展起关键作用的应用基础研究还很欠缺,在农田尺度水分高效利用的应用基础、区域节水高效和对环境友好的农业用水优化模式等方面的研究深度还很不够,影响基础理论研究成果转化为节水效益。(3)根据不同地区特点研究的单项农业节水技术较多,但如何在此基础上开发出适合于不同地区采用的标准化、规范化、模式化、定量化、集成化的农业节水综合技术体系和应用模式,仍然是制约农业节水技术大规模应用的关键。(4)农业节水设备与产品功能单一、性能不稳定和耐久性差,严重影响其大面积的应用。(5)农业节水管理中信息技术应用水平低,节水管理信息采集、传输的可靠性差,以及使用信息技术的投入与产生节水效益之间

滴灌技术的发展现状及研究方向

滴灌技术的发展现状及研究方向 摘要:滴灌是将具有一定压力的水,过滤后经管网和出水管 道或滴头以水滴的形式缓慢而均匀地滴入植物根部附近土壤 的一种灌水方法。滴灌是迄今为止农田灌溉最节水的灌溉技术 之一。但因其价格较高,一度被称作“昂贵技术”,仅用于高附加值的经济作物中。 滴灌的优缺点:1.水的有效利用率高在滴灌条件下,灌溉水湿润部分土壤表面,可有效减少土壤水分的无效蒸发。同时,由于滴灌仅湿润作物根部附近土壤,其他区域土壤水分含量较低,因此,可防止杂草的生长。不产生地面径流,且易掌握精 确的施水深度,非常省水。2.环境湿度低滴灌灌水后,土壤根系通透条件良好,通过注入水中的肥料,可以提供足够的水分 和养分,使土壤水分处于能满足作物要求的稳定和较低吸力状态,灌水区域地面蒸发量也小,这样可以有效控制保护地内的 湿度,使保护地中作物的病虫害的发生频率大大降低,也降低 了农药的施用量。3.提高作物产品品质由于滴灌能够及时适量供水、供肥,它可以在提高农作物产量的同时,提高和改善农 产品的品质,使保护地的农产品商品率大大提高,经济效益高。4.滴灌对地形和土壤的适应能力较强由于滴头能够在较大的工作压力范围内工作,且滴头的出流均匀,所以滴灌适宜于地形 有起伏的地块和不同种类的土壤。同时,滴灌还可减少中耕除草,也不会造成地面土壤板结。5.省水省工,增产增收。因为灌溉时,水不在空中运动,不打湿叶面,也没有有效湿润面积 以外的土壤表面蒸发,故直接损耗于蒸发的水量最少;容易控 制水量,不致产生地面径流和土壤深层渗漏。故可以比喷灌节

省水35%—75%。对水源少和缺水的山区实现水利化开辟了新途径。因而作物与杂草争夺养分的干扰大为减轻,减少了除草用工。由于作物根区能够保持着最佳供水状态和供肥状态,故能增产。6.滴灌系统造价较高。由于杂质、矿物质的沉淀的影响会使毛管滴头堵塞;滴灌的均匀度也不易保证。这些都是目前大面积推广滴灌技术的障碍。目前一般用于茶叶,花卉等经济作物。7由于滴头的流道较小,滴头易于堵塞;且滴灌灌水量相对较小,容易造成盐分积累等问题。 一、我国滴灌技术现状 目前,我国耕地面积为19.5亿亩,其中有效灌溉面积8.38亿亩,占耕地面积的43%。全国有一半以上的耕地面积没有灌溉设施,三分之二的有效灌溉面积还在沿用传统落后的灌溉方法。在节水灌溉面积中,采用现代节水灌溉方式的比例更小,绝大部分还是按低标准初步进行了节水改造,输水渠道的防渗衬砌率不到30%。而且现行的节水灌溉方式和灌溉设备都相对国外落后。 国内引进滴灌技术始于1973年,由于种种原因发展速度缓慢,切面积很小,主要应用在蔬菜、花卉、果树等高经济价值作物上,在大田作物应用较少。其中,摸下滴灌技术史新疆建设兵团形成、发展起来的新型地滴灌技术。它将滴灌技术与地膜覆盖技术有机结合,充分发挥其节水、节肥药、节机力、节水人工增产、增效作用,为干旱地区发展高效节水灌溉技术开辟了一条新路。近年来,新疆建设兵团推广使用一次性滴灌带,并迅速大面积应用于棉花生产的摸下灌溉技术,与常规沟灌相比,摸下灌溉可节水50%左右,增产15%-25%,肥料利

棉花膜下滴灌技术

棉花膜下滴灌技术 水是农业的命脉,也是整个国民经济和人类生活的命脉,水资源状况和利用水平已成为评价一个国家、一个地区经济能否持续增长的重要指标。随着世界各地面临水资源短缺的困境,发展抗旱节水新技术,已成为人们的当务之急。因此,在水资源条件十分有限的情况下,农村经济的农户要保持稳定发展奔小康,就要必须改变现有的用水方式,用更先进的灌溉技术推动抗旱节水工作的开展,以提高土地 利用率和水资源利用率。从九十年代中期以来,一种覆盖种植技术与滴灌技术相结合的新型节水方式一一膜下滴灌技术,在我国运用而生,显示了非常广阔和良好的推广应用前景,深受各地农户的喜爱和欢迎。 膜下滴灌是覆盖种植与滴灌相结合的一种灌水技术,也是地膜栽培抗旱技术的延伸与深化。它根据作物生长发育的需要,将水通过滴灌系统一滴一滴地向有限的土壤空间供给,仅在作物根系范围内进行局部灌溉,也可同时根据需要将化肥和农药等随水滴入作物根系。作为一种新型的节水灌溉技术,与地表灌溉、喷灌等技术相比,有着其无可比拟的优点,是目前最节水、节能的灌水方式。由于膜下滴灌的配水设施埋设在地面一下,管材不易老化,灌水时土壤表面几乎没有蒸发,又避免了水的深层渗漏和地表径流,使作物对水、肥的利用更直接有效,便于农产田间管理和精确控制水量,达到高效农业用水的目的。 一、棉花膜下滴灌技术的产生 棉花膜下滴灌技术就是将滴灌技术与覆膜植棉技术结合在一起,既能提

高地温减少棵间蒸发,又能减少深层渗漏,达到一个综合的节水增产效果, 是先进的栽培技术与灌水技术的集成。棉花膜下滴灌技术是滴灌技术与覆膜植棉技术的结合,加压的水流经过滤设施滤“清”后,进入输水干管(常埋设在地下)、支管、毛管铺设在地膜下方的滴灌管(带),再由毛管上的灌水器滴入棉花的根层土壤,供棉花根系吸收。 (新疆生产建设兵团(以下简称兵团)试验、应用和推广棉花膜下滴灌技术,至今已取得了突破性的进展。2000 年达到1.665 万h m2(24 . 98 万亩),2001 年猛增到5 .228 万h m2(78 . 42 万亩)。2002年,统计至5月底,又新增6. 107万h m(91 . 60万亩),总面积已达 11 .335 万h m (170 万亩),成为全国大田作物应用滴灌技术规模最大的片区。) 要维持当地经济可持续发展,维护生态平衡,唯一的出路就是节水。由于农业用水量比高达95 %,因此,节水的首要对象是农业节水。 二、膜下滴灌技术设备膜下滴灌是利用灌溉渠道与大田水位差和地面的自然坡降实施自流灌溉的一种节水措施。以首部设备(井灌或经过过滤设施的水库、普通渠道)为中心,铺设主、支管道,农作物播种铺膜与机具铺设铺设滴灌毛管道同时进行,并在播种后连接安装支管和毛管,通过四通管件连接组成管网系统。膜下滴灌通过地表下的滴水器(滴头)施水,灌水 器流量与地表滴灌大致相同。根据滴灌水压的区分,该设施分为 常压式和加压式滴灌系统 1、常压式膜下滴灌系统:该系统是将渠水按原渠系通过渠道引到地头,再通过铺放到地头的管系将水直接引入作物行间的软管(毛管)内,通过阀门控制,进行滴灌。该系统主要包括主管、支管、毛管、铺膜铺管播种机。

中国农田水利发展史

中国农田水利发展史 摘要: 中国农业自古以来在水的条件方面一直很不理想。中国大部分地区气候受季风影响降雨量年内分配很不均匀往往不能满足农业的需要亟需靠人工灌溉来保证。水是生命之源、生产之要和生态之基。兴水利、除水害,事关人类生存、经济发展以及社会进步,历来是治国安邦的大事。因此中国自远古就开始重视农田水利的兴修。 关键词:中国农业水人工灌溉重视农田水利 Abstract: Chinese agriculture since ancient times in terms of water conditions have been very satisfactory. China climate in most areas affected by the monsoon rainfall is very uneven distribution of the year often can not meet the need to ensure that agriculture needs by artificial irrigation. Water is the Source of Life, production and ecological base. Water conservancy, except water, human survival, economic development and social progress, has always been a country event. So since ancient China began to attach importance to the construction of water conservancy works. Key words: Chinese agriculture, water, artificial irrigation, attention, irrigation and water conservancy 前言: 农田水利基础设施是农业、农村经济的基础性设施,是发展农业的物质基础,在改善农业生产条件、保障农业和农村经济持续稳定增长,提高农民生活水平、保护生态环境等方面具有不可替代的重要地位和作用。从大禹治水至今,我国农田水利事业的发展已有5000多年历史。中国古代因地制宜地创造了多种形式的农田水利工程。有的工程就其规模之大设计的巧妙和高超技术都居于当时世界先进之列。水利是农业的命脉。在中国农业生产的发展与水利有着密切的关系可以说有些地区农业的盛衰与水利的兴废直接有关。几千年来丰富的水利资源滋养了中国农业。同时历史上旱涝灾害频仍也对农业生产造成了严重威胁。因此中国的农业发展史也就是发展农田水利、克服旱涝灾害的斗争史。 正文:中国古代农田水利大体经历了下列发展过程。 一、战国以前与当时的井田制农业相适应布置在井田上的小型灌排渠道——沟洫是这一时期农田水利的代表型式。传说早在公元前2000年左右夏禹治水时已经发明沟洫但限于当时的生产力水平没有得到很大发展。至周代农田沟洫逐渐形成系统并趋完善。据《周礼》的描述当时的沟洫大致可按功用不同和所控制的灌溉面积大小分为浍、洫、沟、遂、畎、列各级分别起着向农田引水、输水、配水、灌水以及从农田排水的作用形成有灌有排的农田水利体制。除了直接从河流中引水的形式外当时还出现了人工蓄水陂池。即在天然湖沼洼地周围用人工修筑的堤防构成的小型蓄水库可以调蓄河水和天然降水提高灌溉能力。西周时京都今西安市西南附近有灌溉作用的池就属这种灌溉型式。东周以后随着铁制农具的开始使用和推广水利工程的规模也逐渐扩大。春秋战国时期中原地区用桔槔来灌溉农田春秋时楚相孙叔敖修建芍陂吴王夫差开凿了连结江淮的运河。如春秋时期公元前613前591年间楚国在今安徽省寿县建成了芍陂当时是由孙叔敖主持修建的并于公元前548年将发展农田水利定为国家的法典。公元前563年郑国也兴建了新的灌排系统。 二、战国至西汉时期这一时期农田水利建设蓬勃兴起。大型渠系工程取代了农田沟洫水利工程技术也得到迅速发展。海河流域方面战国初年魏国邺令西门豹在今河北临漳一带主持兴建了中国最早的大型渠系漳水十二渠。由于漳水含有较多的泥沙带有丰富的有机和无机养分该渠的兴建不仅发展了灌溉而且肥沃了农田改良了土壤。西汉以下数百年间邺县一带成为中国重要的政治经济区域当与漳水十二渠的兴修有关。长江流域方面秦昭王时在秦蜀守李冰的主

介绍喷灌、滴灌、渗灌技术

喷灌技术喷灌是把由水泵加压或自然落差形成的有压水通过压力管道送到田间,再经喷头喷射到空中,形成细小水滴,均匀地洒落在农田,达到灌溉的目的。一般说来,其明显的优点是灌水均匀,少占耕地,节省人力,对地形的适应性强。主要缺点是受风影响大,设备投资高。经过20多年的努力,现在我国已有喷灌面积80多万hm2。喷灌系统的形式很多,其优缺点也就有很大差别。在我国用得较多的有以下几种: 1、固定管道式喷灌 2、半移动式管道喷灌 3、中心支轴式喷灌机 4、滚移式喷灌机 5、大型平移喷灌机 6、纹盘式喷灌机 7、中、小型喷灌机组喷灌几乎适用于除水稻外的所有大田作物,以及蔬菜、果树等。它对地形、土壤等条件适应性强。但在多风的情况下,会出现喷洒不均匀,蒸发损失增大的问题。与地面灌溉相比,大田作物喷灌一般可省水30%~50%,增产10%-30%。最大优点是使农田灌溉从传统的人工作业变成半机械化、机械化,甚至自动化作业,加快了农业现代化的进程。但在多风、蒸发强烈地区容易受气候条件的影响,有时难以发挥其优越性,在这些地区进行喷灌应该对其适应... ◆喷灌技术喷灌是把由水泵加压或自然落差形成的有压水通过压力管道送到田间,再经喷头喷射到空中,形成细小水滴,均匀地洒落在农田,达到灌溉的目的。一般说来,其明显的优点是灌水均匀,少占耕地,节省人力,对地形的适应性强。主要缺点是受风影响大,设备投资高。经过20多年的努力,现在我国已有喷灌面积80多万hm2。喷灌系统的形式很多,其优缺点也就有很大差别。在我国用得较多的有以下几种: 1、固定管道式喷灌 2、半移动式管道喷灌 3、中心支轴式喷灌机 4、滚移式喷灌机 5、大型平移喷灌机 6、纹盘式喷灌机 7、中、小型喷灌机组喷灌几乎适用于除水稻外的所有大田作物,以及蔬菜、果树等。它对地形、土壤等条件适应性强。但在多风的情况下,会出现喷洒不均匀,蒸发损失增大的问题。与地面灌溉相比,大田作物喷灌一般可省水30%~50%,增产10%-30%。最大优点是使农田灌溉从传统的人工作业变成半机械化、机械化,甚至自动化作业,加快了农业现代化的进程。但在多风、蒸发强烈地区容易受气候条件的影响,有时难以发挥其优越性,在这些地区进行喷灌应该对其适应性进行进一步分析。◆滴灌滴灌是通过干管、支管和毛管上的滴头,在低压下向土壤经常缓慢地滴水;是直接向土壤供应已过滤的水分、肥料或其它化学剂等的一种灌溉系统。它没有喷水或沟渠流水,只让水慢慢滴出,并在重力和毛细管的作用下进入士壤。滴人作物根部附近的水,使作物主要根区的土壤经常保持最优含水状况。这是一种先进的灌溉方法。(一)滴灌的特点滴灌与地面灌溉和喷灌相比,具有下面的特点:1.省水省工,增产增收。因为灌溉时,水不在空中运动,不打湿叶面,也没有有效湿润面积以外的土壤表面蒸发,故直接损耗于蒸发的水量最少;容易控制水量,不致产生地面泾流和土壤深层渗漏。故可以比

简述滴灌产业发展现状及建议

World Journal of Forestry 林业世界, 2015, 4, 13-18 Published Online January 2015 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/2215292674.html,/journal/wjf https://www.wendangku.net/doc/2215292674.html,/10.12677/wjf.2015.41003 Description of the Present Situation and Suggestion of Drip-Irrigation Industry Development Jiewu Zhang Gansu Rusheng-Yamail High-Tech Agriculture Co. Ltd, Lanzhou Email: zhaoyangs@https://www.wendangku.net/doc/2215292674.html, Received: Dec. 5th, 2014; revised: Dec. 22nd, 2014; accepted: Dec. 29th, 2014 Copyright ? 2015 by author and Hans Publishers Inc. This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY). https://www.wendangku.net/doc/2215292674.html,/licenses/by/4.0/ Abstract The drip-irrigation technology has been applied widely in agriculture, forestry and urban green-ing. In the present paper, the present developmental situation and the existing problems of drip- irrigation industry were discussed, and the suggestions of this industry sustainable development were put according to our experience and understanding. The suggestions were: 1) Increasing the support for development of drip-irrigation saving water technology and improving the mechani-zation as well as modern technology; 2) Making measures for encouraging the domestic water saving equipment extension; 3) Giving the financial support for purchasing and selling the new products and equipments of drip-irrigation produced in our province; 4) Making the favourable policy for encouraging the collectivization and capitalization development of the water saving ir-rigation production companies in our province so as to strengthen the competition ability of our drip-irrigation industry in international market. Keywords Water-Saving Irrigation, Drip-Irrigation Technology, Drip Irrigation Industry, Water-Saving Irrigation Market 简述滴灌产业发展现状及建议 张杰武 甘肃瑞盛·亚美特高科技农业有限公司,兰州

广州市高考地理二轮专题11农业(无土、气雾栽培,滴灌)技术(1)(II)卷

广州市高考地理二轮专题11 农业(无土、气雾栽培,滴灌)技术(1)(II)卷姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、单选题 (共10题;共46分) 1. (4分) (2016高二上·合肥期中) 泰国香米主要产于泰国东北部,只有在这里(原产地)才能表现出最好的品质。这是因为当地具有特殊的生长条件,尤其是香稻扬花期间,凉爽的气候、明媚的日光及水稻灌浆期间渐渐降低的土壤温度,对香味的产生及积累,起到了非常重要的作用。结合泰国气候资料图,完成下列各题。 (1) 泰国东北部香稻扬花期一般出现在() A . 3~4月 B . 7~8月 C . 9~10月 D . 12月~次年1月 (2) 泰国香米以其优良的品质享誉全球,目前泰国香米的出口遍及五大洲100 多个国家,这主要得益于() A . 广阔的市场与耕地面积 B . 发达的信息与交通 C . 较先进的耕作技术与装备

D . 充足的化肥与农药 2. (6分) (2019高三上·黑龙江月考) 下图为2019年2月初在我国某地拍摄的一幅菜地景观图,一层薄雪覆盖在翠绿的菜地上,菜地四周被菜农挖出了较宽的水沟,菜农每隔几年会就给水沟清淤一次,清出的淤泥经过一段时间堆放晒干后再撒到菜地上。据此完成下列小题。 (1)该地最可能位于我国() A . 西北地区 B . 长江三角洲地区 C . 西南地区 D . 珠江三角洲地区 (2)菜地四周开挖水沟的原因主要是该处() A . 水源充足 B . 干旱缺水 C . 土壤贫瘠 D . 洪涝多发 3. (6分)大蒜价格暴涨导致其种植面积扩大,这说明影响农业生产类型和规模的主导因素是() A . 气候 B . 政策 C . 地形

旱地农业旱地农业节水灌溉技术Word版

论文题目:旱地农业节水灌溉技术姓名: 学号: 学院: 旱地农业节水灌溉技术

摘要:水资源是国民经济和社会发展的重要资源基础,水资源紧缺已成为严重制约我国国民经济可持续发展的瓶颈.要注视发展节水高效灌溉农业及旱地农业.该文论述了我国旱地农业的节水现状,明确了旱地农业在节水农业中的地位与作用,并认为我国旱地农业的可持续发展应以提高用水效率作为农业节水的核心,提高旱地作物生产力为目标,服务于旱地农业地区社会经济、食物、资源、环境的可持续发展.最后针对我国旱地农业的特点,提出了工程节水及生物节水等若干技术措施,探讨了未来旱地农业高效用水技术的发展前景. 关键词:旱地农业节水技术灌溉技术 引言:中国是一个人口和农业大国,农业作为最重要的基础产业,其现代化和生产力水平相对较低,其中主要的制约因素是水资源短缺,尤其是在水资源严重不足和开发利用条件较差的中国北方地区以及更为广泛分布的雨养农业和旱作农业地区,有限降水资源得合理利用、可调蓄水资源的科学调控就成为旱地农业发展的生命线.因此,采取各种综合措施实行旱地农业高效节水技术,科学的利用有限的区域水资源,体感旱地农业区的水分生产效率,促进旱地农业、雨养农业和设施农业的健康发展,是现代旱地农业的必由之路{1}.目前,广大科技工作者对旱地农业和节水灌溉进行了深入研究,提出了许多先进实用的新技术,正在不断地提高我国降水利用率和水资源利用效率.随着资源节约型国民经济体系的不断发展,对农业节水的高效、节能和降耗提出了迫切要求. 1 当前我国旱地农业的节水灌溉技术现状及问题对策

1.1我国旱地农业节水灌溉技术现状 由于经济条件的限制,目前我国农田灌溉仍以传统的地面灌溉为主,其中75%依靠明渠输水灌溉,其中只有不足1/3进行了防渗,渠系水的利用系数很低.据统计,我国灌溉水顺势总量中3/4发生在从水源到田间的输水过程,其中绝大部分消耗与渠系渗透.管道输水灌溉,是目前较为先进的以管道输水代替明渠的一种地面灌溉工程.近年来发展较快,每年新发展40000km左右,现有井灌面积1/3左右已采用管灌技术.另外,滴灌也是近几年来迅速发展起来的一种节水、高效灌溉技术{2}。近几年来,已开始使用塑料薄膜带状软管,在其上直接打孔出水,出水比较均匀,而且安装方便,造价低,1至2年更换1次,较为适宜在我国推广,尤其目前在新疆地区获得成功应用的膜下滴灌技术已得到了各级政府和广大人民的重视.除此之外,微喷灌技术、小管出流灌溉技术、渗灌技术等已运用于我国的农业生产. 1.2我国节水灌溉技术存在的主要问题 灌溉节水技术水平低,管理不善是造成水资源浪费的主要原因 我国灌溉面积占耕地面积的50%左右,灌溉用水有一半以上是在输水过程中损失掉了,到了农田的水又有近一半损失了。因此,灌溉水的利用率只有30%~40%。而以色列、美国的灌溉水利用率可达70%~80%。我国lm3水能生产粮食约为0.84kg,而以色列已达2.32kg,发达国家一般多在2kg以上{3}. 1.3解决我国节水灌溉技术问题的对策

地埋式滴灌技术运行手册

地下滴灌用户手册 甘肃大禹节水工程设计有限责任公司二0一四年三月十二日

第一节地下滴灌的优点及缺点 地下滴灌是将滴灌带(管)埋在地表下土壤中的一种滴灌方法,根据埋深的不同分为浅埋滴灌和深埋滴灌。 深埋滴灌将滴灌带埋在地表下土壤中35-45cm处, 1.地下滴灌的特点有: (1)滴灌毛管使用年限长,机械损坏小。没有紫外线照射危害,没有回收、铺设和运输的机械损坏,同时也减少储存老鼠肯咬损失等。 (2)节省劳力,不需要每年回收和安装设备 (3)提高作物的产量和品质,耕作表层土壤干燥,不仅减少杂草生长。同时对于西瓜、甜瓜、番茄等作物,减少瓜果腐烂。而对于棉花可提高下层棉桃的品质,减少棉桃由于潮湿引起其的棉花变色。干燥地表不仅对化控、打顶及其他田间机械操作方便,同时不会引起土壤板结。 (4)地下滴灌管埋设在地表下25-35cm处,其根系更深,灌溉施肥更有效,节肥30-40%。由于地表土壤疏松,更有利于作物呼吸和根系发育。 (5)由于地下滴灌管采用小流量滴头,0.7-1.3升/h,滴头间距0.3-0.5m,滴灌带直径为16mm的,滴灌带壁厚0.3-0.5mm,其铺设长度为115m。 (6)采用地下滴灌系统由于减少病害,可以延长农作物的生长期,使作物产量更高。尤其是在瓜果上防病效果更好。 (7)地下滴灌还可以用于处理的废水灌溉有机农作物,以色列采用有机处理废水进行地下滴灌,满足世界粮农组织(FAO)标准。 为了保证及时灌水,提高作物成活率,同时提高产量和果品的品质,而且在操作上保证良好的可操作性,并节约劳动力,引进先进的地下滴灌系统是一个非常正确的选择。

2.地下滴灌与地表滴灌区对比 第二节地下滴灌系统的组成 地下滴灌系统由水源工程→首部控制枢纽工程→干管→支管→灌水器→集水管六大部分组成。 一、水源 一般选择水质较好,含沙、含碱量低的井水与渠水作为水源。以减少对管道、过滤系统的堵塞和腐蚀,保护滴灌系统的正常使用,延长滴灌系统的使用年限,一般在水源选择时还应注意水中有机物的含量,如有机物较多应对水进行处理。 二、首部控制枢纽 首部控制枢纽由水泵、施肥罐、过滤装置及各种控制和量测设备组成,如压力调节阀门、流量控制阀门、水表、压力表、空气阀、逆止阀等。 1、井泵的作用是将水流加压到系统所需要压力并将其输送入管网。滴灌系统所需要的水泵型号根据滴灌系统的设计流量和系统总扬程确定。当水源为河流和水库,且水质较差时,需建

中国传统灌溉工程及技术-传承和发展(精)

中国传统灌溉工程及技术-传承和发展 摘要:中国兴修灌溉工程的历史悠久,积累了丰富的工程技术经验。文章认为我国人民因地制宜创造的传统灌溉工程类型,如引水渠道、陂塘堰坝、陂渠串联、圩垸、井灌、御咸蓄淡等在现今皆得到了继承。传统的灌渠工程技术、塘堰和开发地下水工程技术、圩田和海塘工程等许多卓越技术在现今也得到传承和发扬。在阐述以上事实的基础上进一步分析总结了传统工程及技术继承的特征、要点,及改造利用的途径与意义。 关键词:灌溉技术传统继承 中国兴修灌溉工程的历史悠久,早在两千多年前就创造了多种灌溉工程类型,之后不断发展,积累了许多工程技术经验。宋元明清时期传统工程技术已达成熟的程度。进入20世纪,引入西方的水工技术,到现今水工技术日新月异,应用了许多高新科技,在这种状况下,传统灌溉工程技术还有其一席之地吗?回答应该是肯定的。因为任何事物的发展皆有继承性和否定性两个方面,对传统技术我们要加以扬弃,吸收传统技术合理的,还有生命力的东西,用新的技术加以改造出新,这样的技术可能更适合于中国的国情。事实也是如此。在此就传统灌溉工程及技术在现今的传承和发展状况作较系统的论述。 一、传统灌溉工程类型在现今的传承 中国国土广袤,地形地貌多样,气候变化万千。既有逶迤起伏的丘陵山地,又有一望无际的平原;既有壮阔的高原,又有缓坦的盆地;既有西部内陆干旱半干旱区,又有东部季风湿润区。为适应各地水文、地理等自然条件的复杂性,古代人民创制了多种多样的灌溉工程类型,如引水渠道、陂塘堰坝、陂渠串联、圩垸、井泉、坎儿井、御咸蓄淡等工程类型,这些工程类型在现今皆得到了继承。可以说,我国当今的灌溉工程类型基本是古代创造而传承下来的。 引水渠道主要修建于北方平原地区。北方平原面积广大,因干旱少雨,河流密度不大,古代往往修建长距离的引用河水的灌渠工程。渠首处如河中水位过低不能满足自流入渠流量要求,则建拦河坝抬高水位引水;如河中水位和流量能满足灌区要求,则采用无坝引水型式。有坝引水最早的有战国初在今山西太原晋水上筑坝建的智伯渠,及在今河北临漳建的漳水十二渠。无坝引水有公元前256—251年间在今四川灌县建的都江堰等。又因北方含沙量大的河流多,我国很早就引多沙河流进行淤灌和放淤,做到同时利用水、沙资源,既灌溉作物,又改良盐碱地。漳水十二渠和公元前246年兴建的关中郑国渠皆引浑水灌溉,把大片盐碱地改良成了沃田。建国以后,有坝引水和无坝引水灌渠发展很快,如陕西省,截至2000年底,全省有效灌溉面积达144.93万公顷(主要为渠灌),新疆省干、支、斗、农四级渠道长30多万公里[1] 。在利用多泥沙河流的水沙资源方面,建国以后成就很大,还打破了自明清以后不敢引用黄河下游水的“禁区”,进行引黄淤灌和放淤。目前,黄河下游已建成各类引黄灌区100多处,灌溉面积达到3000万亩,每年引用黄河水量100多亿立方米,利

世界水利发展史

世界水利史-正文 水利事业的发展与人类文明有着密切的关系。中国的水利事业源远流长(见)。古代的埃及、巴比伦和印度的水利事业可上溯到公元前四五千年。美洲的玛雅文明和印加文明的水利遗迹距今也有两三千年以上。埃及和巴比伦的水利技术以后传播到希腊和罗马。文艺复兴以后传遍欧美各国。公元前 3世纪的对水的浮力理论,和后来文艺复兴时期的对水流理论都作出了贡献。1824年,英国人J.阿斯普丁发明了硅酸盐水泥,从而带动了混凝土结构的发展,使土木工程进入到一个新的发展阶段。19世纪下半叶出现了钢筋混凝土,这进一步推动了轻型混凝土建筑物的发展。19世纪70年代,出现了水电站。进入20世纪以后,许多新兴科学技术已开始在水利工程中得到广泛应用。例如,利用电子计算机对技术经济方案进行评估;用系统分析方法全面安排施工进度和评价区域性水资源;利用光弹模型分析和设计水工结构;利用、和渗灌等节省灌溉用水;利用遥感、超声波等手段分析、鉴定大型工程的水文地质及工程地质情况等。在工程建设中,20世纪的水利工程越来越具有大型化、综合化、跨流域、多目标等特点。 灌溉人类很早就利用河水发展。四大文明古国都出现在大河流域,以灌溉为古代文明的基础。一般来说,早期的灌溉都是引洪淤灌,以后发展为引水灌溉或建造水库、调洪灌溉。世界灌溉事业近 200年来发展很快。1800年左右,全世界有灌溉面积800万公顷。20世纪初提高到4800万公顷。1949年达到9200万公顷,60年代末超过 2亿公顷。突出的节水新技术有喷灌、滴灌等。 非洲尼罗河流域早在公元前4000年就利用尼罗河水位变化的规律发展洪水漫灌。公元前2300年前后在法尤姆盆地建造了美利斯水库,通过优素福水渠引来了尼罗河洪水,经调蓄后用于灌溉。这种灌溉方式持续了数千年。19世纪初,埃及引种棉花和甘蔗等经济作物。1826年开始改建旧的引洪漫灌系统,进行常年灌溉。1902年阿斯旺坝建成以后,又由水库引水进行常年灌溉。1970年建成新的阿斯旺高坝,常年灌溉渠道系统得到进一步的发展,使灌溉更有保证,并解决了防洪问题,每年还可发电100亿kW·h。 两河流域美索不达米亚的幼发拉底河和底格里斯河流域的灌溉也可以追溯到公元前4000年左右的巴比伦时期。由于幼发拉底河的高程普遍超过底格里斯河,因而对开挖灌渠十分有利。最早是引洪淤灌,以后发展为坡度平缓的渠道网。约公元前2000年,汉穆拉比时代已有了完整的灌溉渠系。干渠用砖衬砌,用沥青勾缝。当时的灌溉面积达260万公顷以上,养育着1500~2000万人口。干渠兼有通航与防洪的作用。当时颁布的《汉穆拉比法典》还专门对堤防失修、冲毁土地的责任者作出了赔偿损失的具体规定。约公元前1000年兴建的钮姆卢水库可向两岸的渠系供水,有些渠道深达10~16m,宽达120m。公元前600~560年间,新巴比伦的空中花园采用了细密的雨滴灌溉,类似现代的喷灌。 公元前 539年,巴比伦被波斯征服,灌溉系统失修,农业生产受到很大影响。公元初期,波斯的萨珊王朝修四大干渠引幼发拉底河水,灌溉今伊拉克中部地区。629年,两河流域出现大洪水,冲毁纽姆卢水库,不久阿拉伯人征服两河流域地区,着手改进旧渠系,逐步恢复灌溉。1258年,蒙古人占据了两河流域,灌溉系统遭到破坏。直至20世纪,两河流域

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