節(jié)水灌溉發(fā)展研究綜述

冉啟云

摘要：水被列為可持續(xù)發(fā)展的五大世界性課題之首，水資源在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了短缺危機(jī)。尤其是我國(guó)，作為世界人口眾多的國(guó)家之一，面臨著嚴(yán)重的缺水問(wèn)題，水資源已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要制約因素。為此，本文以農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉為出發(fā)點(diǎn)，對(duì)世界節(jié)水灌溉狀況、我國(guó)節(jié)水灌溉狀況以及我國(guó)的主要節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹。

關(guān)鍵詞：水資源；節(jié)水灌溉；技術(shù)

1 世界節(jié)水灌溉狀況

農(nóng)作物通過(guò)雨水和灌溉獲取它們生長(zhǎng)所需的水分。當(dāng)今世界有80.5%的農(nóng)田僅靠雨水灌溉，其余僅有19.5%具有灌溉條件[1]。有灌溉條件的農(nóng)田的比例不大，卻發(fā)揮了至關(guān)重要的作用，全球約40%的農(nóng)業(yè)收入來(lái)自于近20%的灌溉農(nóng)田，其中中國(guó)、埃及、印度、以色列和巴基斯坦等國(guó)家在內(nèi)的許多國(guó)家依賴(lài)水澆地生產(chǎn)了該國(guó)半數(shù)以上的糧食[2]。然而由于人口的增加、工業(yè)的發(fā)展，農(nóng)業(yè)灌溉面臨的挑戰(zhàn)變也得越來(lái)越大。

2 我國(guó)節(jié)水灌溉狀況

2.1 我國(guó)農(nóng)業(yè)用水危機(jī)。我國(guó)干旱和半干旱地區(qū)的土地面積占國(guó)土面積的一半以上，其中年降水量小于250mm，沒(méi)有灌溉就沒(méi)有農(nóng)業(yè)的干旱區(qū)面積占國(guó)土總面積的三分之一，人均水資源占有量和耕地畝均水資源占有量分別為世界平均水平的1/4和3/4[2]。隨著人口逐漸增加、工業(yè)逐步發(fā)展和城市化水平的不斷提高，城市生活用水和生產(chǎn)用水量不斷加大，農(nóng)業(yè)灌溉可供水量將進(jìn)一步減少，農(nóng)業(yè)用水將面臨更加嚴(yán)重的危機(jī)。

2.2 我國(guó)節(jié)水灌溉的必要性。農(nóng)業(yè)是我國(guó)的用水大戶(hù)，用水總量4000億m3，占全國(guó)總用水量的70%，而農(nóng)業(yè)用水中的90%-95%用于灌溉，農(nóng)業(yè)用水供需矛盾日益突出，水資源短缺已成為制約我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要因素[3]。另外，農(nóng)業(yè)用水所造成的水資源浪費(fèi)現(xiàn)象也十分嚴(yán)重：（1）農(nóng)田灌溉水的利用率低，平均僅為45%左右；（2）農(nóng)田對(duì)自然降水的利用率低，僅達(dá)到56%；（3）農(nóng)業(yè)用水的效率不高，旱地農(nóng)田水分的利用效率僅為0.4-0.75kg/m[3]。農(nóng)業(yè)節(jié)水對(duì)于保障國(guó)家水安全、糧食安全和生態(tài)安全，促進(jìn)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，具有重要的戰(zhàn)略意義。

2.3 我國(guó)節(jié)水灌溉已有成就。節(jié)水灌溉是根據(jù)作物的需水規(guī)律和當(dāng)?shù)氐墓┧畻l件，為充分地利用自然降水和灌溉水，獲取農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的最佳經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益而采取措施的總稱(chēng)。節(jié)水灌溉工程包括渠道工程、噴灌和微灌工程以及低壓管道輸水灌溉工程等。與大水漫灌相比，利用節(jié)水灌溉工程可以達(dá)到很好的節(jié)水效果，采用噴灌可節(jié)水40%-50%，微灌可節(jié)水60%-70%，低壓管道輸水灌溉可節(jié)水20%-30%[2]。我國(guó)進(jìn)行農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的研究和推廣工作始于20世紀(jì)50年代，從新中國(guó)成立以來(lái)，水利部門(mén)和農(nóng)業(yè)部門(mén)都很重視這方面的工作，為此投入了大量的資金，興建了許多節(jié)水灌溉示范工程，因此我國(guó)的灌溉排水事業(yè)得到了迅猛發(fā)展，灌溉面積從1949年的2.4億畝增長(zhǎng)到現(xiàn)在的9億多畝。

3 我國(guó)主要節(jié)水灌溉技術(shù)

我國(guó)現(xiàn)階段的主要節(jié)水灌溉技術(shù)有：地面灌溉改進(jìn)技術(shù)、渠道防滲技術(shù)、低壓輸水管道技術(shù)及噴灌和微灌技術(shù)等。

3.1 地面灌溉改進(jìn)技術(shù)。地面灌溉是一種我國(guó)傳統(tǒng)的灌溉方式，它是一種較為古老的灌水方法，較適用于我國(guó)古代的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。隨著人口的逐漸增長(zhǎng)，對(duì)糧食的需求也越大，傳統(tǒng)的地面灌溉已不能滿(mǎn)足當(dāng)代農(nóng)業(yè)灌溉用水的需求，因此開(kāi)發(fā)出了一些新型的地面灌水方法，其中較為常用的有：波涌灌溉、地面浸潤(rùn)灌溉、負(fù)壓差灌溉和膜上灌等等。

3.2 渠道防滲技術(shù)。渠道輸水是我國(guó)主要的輸水手段，渠道防滲襯砌是提高渠系水利用率的主要途徑，其防滲效果在很大程度上取決于所用的襯砌材料，以及渠道的斷面形式。目前，我國(guó)所用的渠道襯砌材料逐步由用單一材料向用復(fù)合材料發(fā)展，斷面形式逐步由梯形斷面向弧形斷面發(fā)展。另外，我國(guó)也探索出了一些節(jié)省材料、結(jié)構(gòu)新穎、抗凍和抗變形，以及防滲效果較好的襯砌方法。

3.3 低壓輸水管道。管道輸水效率高、占地少且易于日常管理，在我國(guó)得到了廣泛的發(fā)展和運(yùn)用。從20世紀(jì)60年代開(kāi)始，低壓輸水管道技術(shù)應(yīng)用到我國(guó)的農(nóng)田節(jié)水灌溉中，雖然該技術(shù)在節(jié)水灌溉上的效果十分顯著，但是由于當(dāng)時(shí)我國(guó)落后的配套技術(shù)，以及農(nóng)村較低的經(jīng)濟(jì)水平，致使這項(xiàng)節(jié)水技術(shù)在當(dāng)時(shí)的推廣效果不好。到了20世紀(jì)80年代，水利部對(duì)此組織了專(zhuān)項(xiàng)科技攻關(guān)，并取得了較為豐碩的成果。在管材開(kāi)發(fā)、管件設(shè)計(jì)和工程規(guī)劃等諸多方面都獲得了突破性進(jìn)展，所研發(fā)出的技術(shù)措施不但降低了灌溉的投入成本，而且也簡(jiǎn)單易學(xué)，便于掌握，得到了很好的推廣。

3.4 噴灌和微灌技術(shù)?；谖覈?guó)淡水資源十分短缺的客觀實(shí)際，節(jié)水效果較好的噴、微灌技術(shù)在我國(guó)也得到了較好發(fā)展。我國(guó)于20世紀(jì)50年代初引進(jìn)噴灌技術(shù)，到20世紀(jì)80年代初初步形成各種配套齊全的噴灌機(jī)組，現(xiàn)在我國(guó)約有500多家廠商在生產(chǎn)噴灌設(shè)備，并且已將該技術(shù)應(yīng)用到了小麥、茶樹(shù)、果樹(shù)等作物的灌溉上。相對(duì)于噴灌技術(shù)，微灌技術(shù)進(jìn)入我國(guó)較晚，在20世界70年代才傳入到我國(guó)。我們?cè)趯?duì)國(guó)外的技術(shù)進(jìn)行引進(jìn)和消化吸收后，結(jié)合自身實(shí)際對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的改進(jìn)，以更好地運(yùn)用于我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。雖然目前我國(guó)的微灌技術(shù)已經(jīng)取得一些成就，但是在產(chǎn)品配套水平，質(zhì)量穩(wěn)定性，工程專(zhuān)業(yè)研究人員，整體管理制度等方面仍存在很多不足。

4 結(jié)論與展望

通過(guò)以上的探究，我們對(duì)我國(guó)的節(jié)水灌溉形勢(shì)和相關(guān)節(jié)水灌溉技術(shù)有了一定的了解，可見(jiàn)我國(guó)的節(jié)水灌溉理論研究有了較大進(jìn)步，相關(guān)節(jié)水灌溉技術(shù)也逐漸成熟。但是，仍存在規(guī)章制度不完善、管理不協(xié)調(diào)、農(nóng)民節(jié)水意識(shí)淡薄以及資金投入較少等問(wèn)題，因此，還需要廣大群眾和相關(guān)政府工作者做出積極努力將我國(guó)的節(jié)水灌溉水平提升到更高的層次。

參考文獻(xiàn)

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[2] 蔡守華， 張展羽. 節(jié)水灌溉發(fā)展現(xiàn)狀與管理模式研究綜述[J]. 水利經(jīng)濟(jì)， 2007， 25（4）： 38-40.

[3] 張維濤. 農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)綜述[J]. 鄉(xiāng)村科技， 2014（2）： 45-46.