节水灌溉技术的现状及发展趋势分析

马鸿梅

【摘要】当前我国水资源匮乏，已经成为制约农业发展的一个不可忽视的因素，在农业生产用水量不会增加的情况下，节水灌溉势在必行。本文详细介绍了我国当前使用的节水灌溉技术，包括喷灌、滴灌、渠道防渗、低压管道输水以及非工程节水技。通过现代化技术的介绍，指明灌溉技术的发展趋势和前景。

【关键词】节水灌溉；发展趋势；新技术

1、引言

据统计，我国水资源量约为2.8万亿m3，人均占有水资源量，约为世界人均占有量的1/4，单位耕地面积的占有水资源量约为21600m3/hm，仅为世界平均水平的2/3。由此可见，我国的水资源相当紧张，并且已经成为制约我国经济社会进一步高速发展的制约因素之一。为了缓解和解决水资源的不足，我国采取开源用和节流并重的战略。全国用水近80%的是农业用水，其中灌溉用水占农业用水的90%以上。我国的农业灌溉方式基本都是土渠灌溉，且缺乏必要的修缮和维护，这种方法的水资源利用率极低。据统计，全国平均灌溉水利用率仅为45%，水资源浪费十分严重。因此，发展节水灌溉是提高水资源利用率，满足社会经济发展的必经之路。

2、节水灌溉技术发展现状

国内的节水灌溉技术在农业方面应用的研究已经比较成熟，形成了低压管道灌溉、渠道防渗、喷灌、微灌等节水灌溉技术，并已在生产中得到广泛推广。

2.1 低压管道灌溉技术

低压管道输水灌溉是指采用低压力（压力一般小于0.2MPa）技术，利用管道将水送至农田中进行地面灌溉。由于采用低压力进行输送，其开口出水量较大，因此不宜堵塞。其特点是输水效率高、动力消耗低（节能）、节省渠道占地、省工、成本低等，在北方井灌区普遍采用该技术进行灌溉。

2.2 渠道防渗灌溉技术

渠道渗水和渠道粗糙阻水是灌溉节水、节能的面对的一项课题。渠道防渗技术是采用防渗水技术（在渠道底层加防渗水层等措施）加强渠道的过水率，同时降低渠道糙率系数小，目前该技术已成为是我国应用最广泛的节水灌溉工程技术。该技术具有防渗效果好，提高渠道的通水能力；糙率系数小，增加了流水速度；减小渠道断面和建筑物尺寸，节省运行费用，一次性投资少等优点。相比于传统的"土渠"输水，运用渠道防渗灌溉技术的输水工程，可以将原有的渗漏损失降低80%左右。

2.3喷灌技术

喷灌技术，顾名思义是将灌溉水通过压力装置和喷灌头将水喷洒在空中在落在种植作物和农田里，因该方法具有同步沖洗植被茎叶的作用，在城市绿化灌溉中最为常见。喷灌与地面灌水相比，具有节水、省工、省地，适用范围广等特点。在进行大面积种植作物的灌溉中，喷灌可以节约40%左右的水。其缺点是受风的影响大、蒸发损失大、动力损耗大、一次性投资高、土壤底层湿润不足等。

2.4微灌技术

微灌技术是目前为止节水效果最好，灌溉质量最好的灌溉技术。该技术根据不同的种植作物通过计算作物生长周期及所需的水和养分，利用输水系统控制一定的输水压力，在输水管道延伸出末级毛管，在毛管末端配置孔口或灌水器，将有压水流变成细小的水流，直接送到作物根区附近，均匀、适时、适量地在作物根层所在区域土壤进行灌溉的方法。显而易见，该方法工程造价高，系统维护难度大且极易发成管道，特别是末端毛管的堵塞等问题，才外该方法可能会限制根系的发展。因此该技术不适宜于大范围种植作物灌溉。

3、非工程节水技术

上一节介绍的均为工程节水技术，节水技术还包括农艺及生物节水技术和水管理节水技术，为非工程措施。

农艺节水技术：主要包括耕作保墒技术、地膜和秸秆覆盖技术、化学调控技术、作物栽培技术、作物套种与间播技术、土地免耕、水肥耦合等。

田间灌水技术：就是采用膜上灌、膜下灌、间歇灌、波涌灌和交替隔沟灌（分根交替灌）等，采用节水型灌溉制度、非充分灌溉制度、降低土壤计划湿润层的最大含水率等，减少土壤渗漏，控制土壤的湿润区域和深度，降低蒸发与蒸腾耗水。

生物节水技术：主要是指依据区域水资源和光热资源条件，选育作物节水抗旱良种，选择推广适合于灌区水土资源和光热资源条件、生产力发展状况的作物类别与品种，优化种植结构等。

管理节水技术：通过加强与改善灌区配水与灌溉用水管理、优化水资源配置，建设灌溉用水的监测与信息处理决策系统，应用水权理论，改革水价核定办法，完善水价形成机制，推广计量供水、按方收费，缩小计量单元，吸收用水户参与管理，改革支渠以下田间工程的管理办法等措施，从技术上、政策上、经济上促进节水灌溉的发展。

4、节水灌溉新技术

我国的农业灌溉技术由最初的土渠灌溉到后期的管道灌溉、渠道防渗技术、喷灌以及最节水的微灌技术的应用，灌溉及方式的变化和节水技术的应用得到了普遍的发展。但是，随着人口压力以及环境的进一步恶化，水资源匮乏仍然是限制我国经济社会发展的制约条件，如何进一步实现节水灌溉技术的发展，提高水资源的利用率，是我们今后面对的一项课题。从实际来看，我国节水灌溉技术正朝着更加科学化、智能化的方向发展。具体而言，集中表现在以下几个方面：

4.1现代精细地面灌溉技术

土地平整度以及地势条件是制约现在灌溉技术的一项先决条件。所以，结合我国现有耕种土地面积广、需水量大的特点，应借用其他领域相关技术，改进当前地面灌溉的现状，优化种植土地的平整度。激光控制平地技术是目前世界上最为先进的土地平整技术，而基于该技术进一步改进的水平畦田灌水技术，对种植土地平整更具有广泛的适用性，而且灌溉效果良好。该技术的应用不仅有助于田间灌溉水的有效控制，而且进一步推进了灌溉的精细化发展。

4.2利用空气中的水分进行灌溉

通过一定的技术手段，将空气中的水分凝结并用于灌溉是节水灌溉发展的重要突破。德国、智力等国家在该技术领域均进行相关的研究，并取得了一定的成效。所以，在节水灌溉技术的未来发展方向中，通过凝结空气中水分进行灌溉也将是我国在节水方面的一个发展方向。但该技术受气候的形象较大，在空气干燥的西北地区由于空气湿度本身较低，应用将受到很大限制。

4.3"3S技术"的应用

电子、信息技术已广泛应用于社会的各行各业。基于RS、GIS、GPS技术的农业信息技术在国外的农业发展中也已经具有实际性的应用。我国在这方面的应用起步较晚，但在当前电子信息技术发展的大背景之下，也势必会有很大的发展空间。目前，我国在"3S"技术的实现了可能存在一些困难，但随着我国高新技术的不断发展，相信"3S"技术将会有效地应用于我国的节水灌溉领域，实现我国灌溉管理的精确化与科学化。

5、我国节水灌溉发展趋势

近年来，随着我国经济社会的高速发展，生活、工业、农业用水需求也不断增加，在当前资源紧张的局面下，我国的节水灌溉技术得到了迅速的发展，尽管我国对部分新技术的应用还存在一定的局限性，但整体的发展趋势还是对以上技术的逐步应用。具体表现为：一是种植业灌溉工程配套建设逐渐发展，不断提高配套建设程度，逐步淘汰落后的灌溉方式；二是种植业灌溉将逐步采用信息化管理，电子信息技术将逐步应用于灌溉技术，从而实现灌溉用水管理信息化和自动化；三是将工程领域技术和农灌技术结合，发展灌溉节水的综合技术。

6、结束语

综上所述，干旱缺水是我国的基本国情，传统灌溉用水模式仍具有极大的节水潜力，只有把节水灌溉当做一项重大的革命性措施来抓，大力推广成熟技术，努力推动新技术的发展，才能在不增加灌溉用水的前提下，克服水危机带来的巨大困难。大力推进节水灌溉技术的发展，以节水灌溉事业发展促进经济社会的可持续发展，不仅是一项技术工作、经济工作，更是一项政治任务。

参考文献：

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