地下滲灌管滲水滴頭堵塞試驗(yàn)研究正文

- 1 - 1 引 言 水是生命之源，水是維持生態(tài)系統(tǒng)功能和支撐地球社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展不可替代的資源。隨著水資源危機(jī)的加劇和水資源質(zhì)量的下降，世界范圍的水問題日益嚴(yán)重。我國是一個(gè)水旱災(zāi)害頻繁，水資源短缺的國家，出現(xiàn)這種情況的根本原因是我國所處的經(jīng)度、緯度位置及大的地貌構(gòu)造格局導(dǎo)致的季風(fēng)氣候特點(diǎn)，從而水資源在時(shí)空的分布上極不均勻，變異系數(shù) Cv 值普遍較大。水資源是水量和水質(zhì)的高度和諧統(tǒng)一，一個(gè)特定區(qū)域內(nèi)水資源的量并不完全取決于水資源的數(shù)量，還取決于水資源的質(zhì)量。改革開放以來，隨著工業(yè)生產(chǎn)的開展和人民生活水平的提高，在單純追求高 速度的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式及高享受的生活價(jià)值觀的推動(dòng)下，人們從環(huán)境中大量地攫取水資源，輸給環(huán)境的重污染的工業(yè)廢水和有機(jī)污染嚴(yán)重的生活污水，造成我國水環(huán)境質(zhì)量惡化，更進(jìn)一步加劇了水資源短缺的局勢。總結(jié)我國水資源的特點(diǎn)大體如下 1。 (1)水資源概況 我國水資源總量為 2855108m3，占全球水資源的 6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，居世界第四位。中國以占全球約 6%的可更新水資源， 9%的耕地支持了占全球 22%人口的溫飽和經(jīng)濟(jì)發(fā)展。如此比例差距，導(dǎo)致我國在世界排名第四的水資源總量按耕地面積和人口數(shù)平均卻顯得相當(dāng)?shù)男。?人均水資源占有量只相當(dāng)于世界人均水平的 1/4，居世界 110 位。使我國從富水國轉(zhuǎn)變?yōu)樨毸畤?旱災(zāi)已成為我國覆蓋面最廣、成災(zāi)損失最大的災(zāi)害，而且受災(zāi)面積逐年擴(kuò)大。目前，全國耕地實(shí)際灌溉面積僅 40%，每年有 60%的耕地?zé)o水灌溉。今后，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速增長以及工業(yè)化和城市化水平的提高，已經(jīng)明顯不足的水資源還要不斷地向工業(yè)等非農(nóng)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，而且未來 30 年內(nèi)，我國人口還將不斷增加，人口的增加一方面會(huì)直接擴(kuò)大 用水需求，另一方面又會(huì)加大對農(nóng)產(chǎn)品需求的壓力，進(jìn)而加劇農(nóng)業(yè)用水短缺矛盾。干旱缺水已經(jīng)成為制約我國農(nóng)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展和糧 食安全供給的主要因素。 (2)水資源時(shí)空分布不均 我國水資源的時(shí)間分布受季風(fēng)氣候的影響，降雨年內(nèi)分布極不均勻，年際變化也很大，一年里降雨集中在夏季，而其他月份旱情較重；大部分地區(qū)汛期連續(xù) 4 個(gè)月降雨量占全年總降雨量的 70%左右。我國水資源的空間分布極不均勻，總體表現(xiàn)是東多西少， 地下 滲 灌管滲水滴頭堵塞試驗(yàn)研究 - 2 - 東西差距較大；北方水資源貧乏，南方水資源相對豐富，南北相差懸殊。 (3)水資源配置不合理 我國水資源受降水的影響，時(shí)空分布極不不均，南方降雨在 800 2000mm，北方降雨在 200 800mm。長江流域及其以南地區(qū)耕地面積占全國的 36.5%，而水 資源總量占全國的 80.9%，長江以北地區(qū)水資源總量僅占全國的 19%。足可看出，南北水資源量相差十分懸殊，與農(nóng)業(yè)耕地分布極其不匹配。 我國這種水土資源在空間分布上極不匹配的狀況，要求在科學(xué)知道下，合理開發(fā)利用水土資源，并安排相適應(yīng)的經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和控制人口的增長，以支持發(fā)展的需要，但必須十分注意保護(hù)包括天然綠洲在內(nèi)的荒漠生態(tài)環(huán)境。 我國以補(bǔ)充灌溉為主，目前 80%的糧食產(chǎn)于灌溉農(nóng)田，灌溉面積為 0.5108hm3，居世界首位，占全國耕地面積的 50%，灌溉用水量 約為 4000108m3，占 全國總用水量 的61.4%左右，約占世界農(nóng)業(yè)總水量的 17%，是用水大戶，而全國 95%的灌溉土地使用傳統(tǒng)的漫灌和溝灌，誰的利用率僅為 30% 40%，水的浪費(fèi)極為嚴(yán)重。在我國北方地區(qū)，水資源短缺已成為嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)問題，然而，農(nóng)田用水中的損失和浪費(fèi)相當(dāng)嚴(yán)重。 1.1 節(jié)水農(nóng)業(yè)的概述 節(jié)水農(nóng)業(yè) 是充分合理地利用各種可用水源，采取工程、農(nóng)藝、管理等技術(shù)措施，是區(qū)域內(nèi)有限水資源總體利用率最高及其效益最佳的農(nóng)業(yè)，即節(jié)水高效的農(nóng)業(yè)。要自然界的水轉(zhuǎn)化為農(nóng)作物產(chǎn)量，一般要經(jīng)過以下四個(gè)環(huán)節(jié) 2： (1)合理開發(fā)農(nóng)用水資源 農(nóng)用水資源包括降水、地表 水、地下水、土壤水和經(jīng)過凈化處理的廢無水。農(nóng)用水資源和合理開發(fā)，是指采取必要的工程技術(shù)措施，對天然狀態(tài)下的水進(jìn)行有目的的干預(yù)、控制和改造，在維護(hù)生態(tài)平衡條件下，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供一定水量的活動(dòng)。 (2)修建輸配水工程，將水從水源送到田間 從水源引水輸送到田間是通過修建輸配水工程來實(shí)現(xiàn)的，渠道和管道是我國農(nóng)田灌溉最主要的輸水工程。但傳統(tǒng)的水渠輸水滲漏損失大，所以采用渠道防滲或管道輸水可大幅度減少輸水損失，顯著提高渠系水利用系數(shù)。但我國渠道防滲和低壓管道輸水所占的比例很低。因此，大力發(fā)展渠道防滲和低壓管道輸水是我國 節(jié)約灌溉用水的主要技術(shù)措施。 - 3 - (3)采用田間灌溉工程技術(shù)把引入田間的水均勻地分配到指定的面積上 把引入田間的水均勻地分配到指定的面積上，儲(chǔ)存在土壤中轉(zhuǎn)化為土壤水，是通過田間灌溉工程技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的。但無論采用何種田間灌溉工程技術(shù)，將引入田間的灌溉水轉(zhuǎn)化為土壤水的過程都會(huì)有水量的損失。從水源引水到田間灌水這兩個(gè)環(huán)節(jié)為節(jié)約灌溉用水所采取的技術(shù)措施，稱為工程節(jié)水措施，衡量從水源引水到田間形成土壤水過程中，灌溉水有效利用程度的指標(biāo)用灌溉水利用系數(shù)來表示。它是從渠首引進(jìn)灌溉水量扣除渠系和田間損失水量后與總引進(jìn)灌溉水 量的比值，是集中反映灌溉工程質(zhì)量、灌溉技術(shù)水平和管理水平的一項(xiàng)綜合性指標(biāo)。從水源引水到作物根層有一半以上的灌溉水在這個(gè)過程中，因滲漏、蒸發(fā)和管理不善等原因而損失了，沒有被作物利用。因此，工程節(jié)水措施盡管不與作物形成產(chǎn)量直接發(fā)生關(guān)系，但卻是當(dāng)前節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的主要方面。 (4)作物從農(nóng)田土壤中獲取水分形成產(chǎn)量 作物從農(nóng)田土壤中獲取水分到形成產(chǎn)量，是通過作物對土壤水的吸收、運(yùn)輸和蒸騰來完成的。衡量農(nóng)田水分效率程度的指標(biāo)是水分生產(chǎn)率，它是單位面積平均產(chǎn)量與單位面積平均凈灌溉水量和有效降水量及地下水補(bǔ)給量之和的比值。 因此，水分生產(chǎn)率是集中反映作物對水分的利用效率的一項(xiàng)綜合性指標(biāo)，是農(nóng)藝措施產(chǎn)生的節(jié)水效果。為提高水分生產(chǎn)率，應(yīng)采取措施提高作物的蒸騰效率，減少棵間蒸發(fā)量。為此，可采用栽培、耕作、覆蓋、施肥、選育品種以及施用化學(xué)制劑等節(jié)水增產(chǎn)的農(nóng)藝技術(shù)措施。 1.2 節(jié)水灌溉工程措施 (1)渠道防滲技術(shù) 渠道防滲技術(shù)是我國目前應(yīng)用得最廣泛的節(jié)水灌溉工程技術(shù)措施。通過對渠床土壤處理或建立不易透水的防護(hù)層，以減少輸水滲漏損失，加快輸水速度，提高灌水效率。 (2)低壓管道輸水灌溉技術(shù) 用塑料管或混凝土管等管道輸水代替土渠輸水到田間 對農(nóng)田實(shí)施灌溉，可大大減少輸水過程中的滲漏、蒸發(fā)損失，水的輸送有效利用率可達(dá) 95%；還可減少渠道占地，提高輸水速度，加快灌水進(jìn)度，縮短輪灌周期，有利于控制灌水量。 (3)噴灌技術(shù) 噴灌是利用專門的設(shè)備將水加壓，或利用水的自然落差將有壓水通過壓力管道送到田間，再經(jīng)噴頭噴射到空中散成細(xì)小的水滴，均勻地散布在農(nóng)田上，達(dá)到灌溉目的。噴 地下 滲 灌管滲水滴頭堵塞試驗(yàn)研究 - 4 - 灌幾乎適用于灌溉所有的旱作物。但在多風(fēng)情況下，噴灑會(huì)不均勻，蒸發(fā)損失增大?，F(xiàn)階段適合在我國大面積推廣的主要有固定式、半固定式和機(jī)組移動(dòng)式三種噴灌形式。 (4)微灌技術(shù) 微灌是一種新型的 最節(jié)水的灌溉工程技術(shù)，包括滴灌、微噴灌和涌泉灌。微灌可根據(jù)作物需水要求，通過低壓管道系統(tǒng)與安裝在末級管道上的灌水器，將水和作物生長所需的養(yǎng)分以很小的流量均勻、準(zhǔn)確、適時(shí)、適量地直接輸送到作物根部附近的土壤表面或土層中進(jìn)行灌溉，從而使灌溉水的深層滲漏和地表蒸發(fā)減少到最低限度。微灌適用于所有的地形和土壤，特別適合干旱缺水的地區(qū)。微灌系統(tǒng)可分為固定式和半固定式兩種。 (5)覆膜灌技術(shù) 覆 膜灌包括膜上灌和膜下灌。膜上灌是在地膜栽培的基礎(chǔ)上， 把以往的地膜旁側(cè)灌水改為膜上灌水，水沿放苗孔和地膜旁側(cè)滲對作物進(jìn)行灌溉。膜 下灌是在地膜下用滴灌供水灌溉，比膜上灌更省水。覆膜灌操作簡便，便于控制灌水量，可大幅度減少土壤的深層滲漏和蒸發(fā)損失，因此能顯著提高水的利用率。 (6)地下灌溉技術(shù) 地下灌溉是把灌溉水輸入地面一下鋪設(shè)的透水管道或采取其他工程措施普遍太高地下水位，依靠土壤的毛細(xì)管作用浸潤根層土壤，供給作物所需水分的灌溉工程技術(shù)。地下灌溉根據(jù)供水方式的不同可分為地下浸潤灌溉、地下管道灌溉和地下灌排兩用系統(tǒng)。地下浸潤灌溉適用于地下水位較高、地下水及土壤含鹽量均較低，土壤透水性好，又有一定排水條件的地區(qū)。地下管道灌溉適用于水資源緊缺 、地下水位較深、灌溉水質(zhì)較好、計(jì)劃濕潤土層以下有弱透水土層的地區(qū)。地下灌排兩用系統(tǒng)適用于地下水位較淺，土壤無鹽堿化的低洼易澇漬又有干旱威脅的地區(qū)。 (7)坐水種技術(shù) 坐水種技術(shù)是利 用坐水單體播種機(jī)，使開溝、澆水、播種、施肥和覆土一次完成，特別是 我國有小水源的旱地農(nóng)業(yè)區(qū)。 (8)溝、畦灌是我國當(dāng)前最主要的田間灌水方式，為了節(jié)水增產(chǎn)，可在精細(xì)平整土地的基礎(chǔ)上大畦改小畦，長溝改短溝，以使溝、畦規(guī)格合理化。一般可比常規(guī)溝、畦減少灌水定額 50%，增產(chǎn) 10% 15%。有條件的地方可采用間歇灌或利用激光控制平地實(shí)現(xiàn)水平畦 田灌，以大幅度提高田間灌水的利用率。 為認(rèn)真貫徹黨的十五大精神，把發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)和普及節(jié)水灌溉 新技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)兩個(gè) - 5 - 轉(zhuǎn)變的重要內(nèi)容來抓，堅(jiān)持開源與節(jié)流并舉，建設(shè)與管理并重，大、中、小、微相結(jié)合，采取各種有效措施，從投入、科技和政策等方面向節(jié)水灌溉進(jìn)行傾斜，加快節(jié)水灌溉普及的步伐。 近幾年，我國的節(jié)水灌溉事業(yè)有了很大發(fā)展。目前，全國節(jié)水灌溉面積已達(dá)到 2533.3萬 km2，其中工程節(jié)水面積為 1666.6 萬 km2，在選擇和確定節(jié)水灌溉技術(shù)方案時(shí)，要貫徹因地制宜的原則，在不同類型地區(qū)可造不同形式的節(jié)水灌溉模式。 隨著我國 加入 WTO，機(jī)械生產(chǎn)經(jīng)營模式必將受到來自國外的巨大沖擊。比如，隨著“入世” 后市場競爭的加劇，農(nóng)產(chǎn)品首先必須質(zhì)量高，成本低，機(jī)械化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)必須從為產(chǎn)量服務(wù)轉(zhuǎn)化為效益服務(wù)，為質(zhì)量服務(wù)。 近年來，隨著全球淡水資源日趨緊缺，人們在評價(jià)一個(gè)國家的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力水平時(shí)，除了產(chǎn)量因素外，更看重的往往是這個(gè)國家對灌溉水的有效利用程度，即 如何做到節(jié)約用水的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)。由于滲透技術(shù)的節(jié)水優(yōu)勢適應(yīng)了山西十年九旱自然特點(diǎn)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件。因此，在短短數(shù)年的時(shí)間內(nèi)，我省滲灌已經(jīng)發(fā)展成全國數(shù)量最多的省份。 山西糧食要實(shí)現(xiàn)自給與“兩高一優(yōu)” 農(nóng)業(yè)的發(fā)展 ，就急需發(fā)展節(jié)水微灌技術(shù) 滲灌技術(shù)。滲灌就是按照作物需水要求，通過低壓管道系統(tǒng)與安裝在末級官道上的特制灌水器， 將作物生長所需的養(yǎng)分以較小的流量，均勻準(zhǔn)確地直接輸送到作物根部附近的土層中的灌溉水方法，具有省水、節(jié)能、灌水均勻、增產(chǎn)、節(jié)約勞動(dòng)力等特點(diǎn)，它是以滲水方式使灌溉水直接灌到作物根部，加之土壤水分受重力作用向下移動(dòng)，使土表濕潤范圍很小，因此滲灌有以下優(yōu)點(diǎn)： 減少土表蒸發(fā)水；克服地面毛管易于老化的缺陷；方便田間農(nóng)事作業(yè)。因此，我省運(yùn)城地區(qū)推廣的灌溉面積，在短短的一年多時(shí)間就超過了全國 20 年時(shí)間 的發(fā)展，且占全省灌溉面積的 90%以上，但是由于盲目發(fā)展與不正之風(fēng)的干擾，一度出現(xiàn)運(yùn)城地區(qū)的公路兩旁滲灌池林立，不同程度地造成配套設(shè)施和管路技術(shù)跟不上，帶來如中央電視臺焦點(diǎn)訪談中出現(xiàn)的問題。 因此，我們在發(fā)展?jié)B灌 技術(shù)上一定要慎重。又因?yàn)樵O(shè)計(jì)滲灌系統(tǒng)是有困難的，其基礎(chǔ)是以相當(dāng)小的孔口，以非常小的流量；水流道和出水口必須做的非常小，在大多數(shù)情況下，滴頭出水口的直徑小于1mm，平均為 0.5mm。顯然，這樣小的出水口和地表以下的工作狀況長久必定會(huì)引起堵塞。堵塞時(shí)滲灌中最嚴(yán)重的問題，它足以使整個(gè)系統(tǒng)停止工作，對作物造 成嚴(yán)重的損害，因此滲灌的主要問題是滴頭的堵塞 3、 4。 為了探明埋入 地 相 鄰 管 道堵塞的原因，以及尋找解決堵塞的途徑 ， 于 去年 在 試區(qū)進(jìn) 地下 滲 灌管滲水滴頭堵塞試驗(yàn)研究 - 6 - 行了滲灌試驗(yàn)。 今年 ， 本文 在去年的基礎(chǔ)上 重新做了這一試驗(yàn)，嘗試著尋找更多堵塞的原因，以便得到 廣泛的推廣與應(yīng)用。 2 試驗(yàn)的相關(guān)資料 2.1 試驗(yàn) 田 的 有 關(guān)資料 滲灌區(qū)為農(nóng)大農(nóng)學(xué)院試驗(yàn)田，地塊面積 200168m2，約為 50 畝，形成地塊較整齊，地勢平坦，地面坡度小于 5%，依據(jù)農(nóng)學(xué)院提供的有關(guān)資料，土壤質(zhì)地為壤土，容重為1.41g/cm3，田間持水量為 25%。 2.2 氣象資料 該區(qū)全部種植小 麥。據(jù)太谷縣氣象資料分析，本區(qū)多年平均降水量約為 500mm，降水不足且年季分配不均，全年降水量的 60%集中于 7 9 月份， 3 6 月份為干旱季節(jié)，降雨很少，約為全年降雨的 10%，所以小麥的關(guān)鍵生育階段受旱突出。 3 試驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作 3.1 試驗(yàn)布置 在農(nóng)大試區(qū) 建一水池，系磚壁水池，室內(nèi)壁為水泥抹面，防滲，池容積 2m（長） 2 m（寬） 1.5m（高），可供 20m（長） 10m（寬）的試區(qū)灌水二至四次。池最低處有清污排水管，距池底 0.1m 處為出水管，干管始端配有水泵，還配有閥門和連通 2 條裝有水表的 支管。在支路上分別接 長度為 20m 的毛管 6 條，在干管終端配有壓力表。考慮到田間耕作的綜合因素，確定埋深為 40cm。試驗(yàn)布置如圖 1： 3.2 實(shí)驗(yàn)材料 (1)滴頭 滴頭質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到整個(gè)滲灌系統(tǒng)的質(zhì)量。滴頭的種類很多，但綜合其流量及經(jīng)濟(jì)性的考慮，以做到因地制宜，合理利用，在此次試驗(yàn)中，選擇了以下兩種毛管 - 7 - 與滴頭一體的滲灌管。 針孔式：自制。即直接在管徑為 16mm 的毛管上打孔，孔徑為 1mm，工作壓力為0.05 0.15MPa，滴頭流量為 9.5L/H，滴頭艱巨為 0.33m，管長為 20m。 管上式：由綠源公司提供（引進(jìn)以 色列技術(shù)）工作壓力為 0.01 0.35 MPa，管徑為 12mm，管長為 20m。 (2)干管、毛管、支管及連接件 滲灌系統(tǒng)中應(yīng)盡量避免使用鋼管、鑄鐵管、水泥管或石棉水泥管 系易于產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)和銹蝕的管道。因此，主要選擇塑料管，以上管材均為硬質(zhì)塑料管。 (3) 塑料編織布、谷物和秸稈 (4) 動(dòng)力設(shè)備及輔件 水泵最大揚(yáng)程 36m，水表、壓力表、閥門 。 3.3 測試儀器及工具 LNW 50C 智能中子土壤水分儀，鋼管（內(nèi)徑 60mm，管長 1200mm），鐵鍬，卷尺，取土器如圖 2、圖 3 所示： 取土器使用方法：手握取土器的 柄把，在要測的土壤正上方地表處，把其刃部接觸 地表，然后握著柄把向稍大的角度旋轉(zhuǎn)，當(dāng)其頭部空腔裝滿土后，將其提出，用木棍從取其土壤中將土拔出，然后重復(fù)上述動(dòng)作，知道打至所要測試的土壤位置。 圖 1 蓄水池試驗(yàn)布置圖 蓄水池2m2m1 號管3 號管20m20m123456針孔式管上式1.5m1.5m1.5m1.5m 地下 滲 灌管滲水滴頭堵塞試驗(yàn)研究 - 8 - LNW 50C 智能中子土壤水分儀是利用放射性的中子源進(jìn)行探測的，是一種智能化一起。這種儀器末端帶有電線，線頭附近有一個(gè)紡錘形的探頭，里面是放射源。使用時(shí)，將要測得土壤用取土器打到位置上，在取土器打下的洞中 放入鋼管（ 以防儀器探頭的放射性）。將儀器的探頭放入鋼管中，儀器底座放在剛關(guān)上，使探頭與被測土壤接觸，打開儀器電源，進(jìn)行測量，測量示意圖如 圖 4： 3.4 試驗(yàn)步驟 3.4.1 滲灌管路的分組 針孔式滴頭和管上式剔透滲灌管路各分為三組。第一組：將毛管與土壤直接接觸。第二組：滴孔處纏有 10cm 長的塑料編織布。第三組：滴孔處鋪有 20cm 長的谷物秸稈。 3 0 c m4 0 c m5 0 c m6 0 c m7 0 c m1234圖 2 取土器示意圖 注： 1 刃部 2 取土器頭部 3 取土器測量桿 4 柄把 5 取土壕 5151859045220 90圖 3 取土器的 頭部示意圖 - 9 - 3.4.2 蓄水 池 供水 系統(tǒng)布置 打開蓄水池的排水口，將雜物清除干凈，放自來水沖洗干凈，放凈池內(nèi)殘留臟水，再將水源（自來水），充滿蓄水池。將埋沒的滲灌管道末端露 出的堵頭打開，打開水泵進(jìn)行加壓供水。將管道沖洗幾遍， 直到 流出的水清為止。 3.4.3 確認(rèn)管道情況堵塞并標(biāo)記 確定管道無堵塞后，蓋上支、毛管末端的堵頭，并標(biāo)記為支、毛管號（見 圖 1），關(guān)上閥門。 3.4.4 土壤水分含量的測定 (1)為了了解埋沒在地下滲灌滴頭的堵塞情況， 擬采取“土壤水分含量比較法”。 在判斷地下滲灌滴頭是否堵塞時(shí)，不可能把每個(gè)要測的滴頭都挖出來， 所以在這里我們應(yīng)用“土法”。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是判斷滴頭是否堵塞不需 把滴頭挖出來觀察，從而大大節(jié)省了時(shí)間和降低了工作強(qiáng)度。 (2)測試中需使用 LNW 50C 智能中子土壤水分儀。它測出的值是一個(gè)指數(shù)，并不是土壤的水分含量，但它卻能體現(xiàn)土壤水分含量的大小。由于此次試驗(yàn)，我們并不需要具體的土壤水分含量的數(shù)值，僅僅是用來比較，所以可以用指數(shù)代替土壤水分含量值。 智能中子土壤水分儀鋁管圖 4 土壤水分測量示意 圖 地下 滲 灌管滲水滴頭堵塞試驗(yàn)研究 - 10 - 3.4.5 取參照 值 首先要測出各毛管上的滴頭在未進(jìn)行滲灌前的滴頭處土壤的水分含量、指數(shù)。一次作為指數(shù)比較的參照值。由于土壤質(zhì)地、性質(zhì)和地塊地形不完全相同，因此，參照值也必然不會(huì)處處相同，為了使試驗(yàn)要更加準(zhǔn)確、接近實(shí)際情況，每根毛管取 3 個(gè)參照點(diǎn)。見表 3。在這里，連去年的表 （表 2） 一并附上。 操作：由于只有 6 根鋼 管，因此每次只能測 6 個(gè)值，這樣需先兩支毛管，再測兩支。用取土器分別在兩支毛管上的 6 個(gè)被測滴頭處正上方打下去，直到待測深度 40cm 處，用土壤水分儀測出值，重復(fù)上述動(dòng)作，挨個(gè)測出這 6 個(gè)數(shù)值，再取其他滴頭處的指數(shù)，然后記錄 數(shù)據(jù)，同下一步滲灌后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并入一表 （表 1） ，以利比較。此實(shí)驗(yàn)做完后，用鐵片或其他物體將挖的洞蓋住，防止土壤中水分蒸發(fā)，以備下一步驟試驗(yàn)。 表 1 滲灌實(shí)驗(yàn)表 3.4.6 供水時(shí)間的確定 打開干管上的水流控制閥門，調(diào)節(jié)好水量后， 就別在再動(dòng)了 ，進(jìn)行田間滲灌供水 6小時(shí)。 3.4.7 滴頭堵塞程度的測試 經(jīng)過 6 小時(shí)的滲灌后，再次測試上述滴頭處的土壤水分含量，并記錄數(shù)據(jù)，把每組滲灌后的測量值與滲灌前的測量值的差值進(jìn)行比較，選出差值最小的滴頭和較小的滴頭，認(rèn)為這些滴頭是有堵塞的可能，這樣，就可以挖開那些被認(rèn)為堵塞了的滴頭，觀察是否受堵和堵塞的原 因。記錄數(shù)據(jù)見下表 2 、表 3： 綜上所述： 從以上試驗(yàn)可以看出，泥沙的沉淀堵塞和作物根系的深入和纏繞堵塞是比較嚴(yán)重的。因此有必要主要針對這兩種堵塞情況分析原因，做到有的放矢，以提出 合理 有效的解決方案。 一號管 （針孔式） A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 三號管 （管上式） A1 A2 A3 B1 B2 B3 C1 C2 C3 距離 5m 10m 15m - 11 - 表 2 2008 年 滴孔處土壤水分測量表 滴孔形式 測試點(diǎn) （滴頭編號） 土壤水分儀測量值 滲灌前后差值 堵塞現(xiàn)象描述 程度 針 孔 管 （ 1 號管） 滲灌 前 灌后 后 （后 -前） A1 712 870 158 管中沉淀有泥沙，并伴有根系伸入滴孔 3 A2 690 944 254 個(gè)別根系伸入 滴孔 2 A3 669 1308 639 B1 730 1260 530 幾乎無堵塞，從現(xiàn)象上看不出來 1 B2 682 1030 348 滴孔處有部分土壤 小顆粒 2 B3 703 1308 677 C1 630 988 358 管中有少量泥沙 2 C2 592 1013 421 滴孔處有微量細(xì)小泥沙 1 C3 698 894 196 管中有懸浮狀土壤顆粒堵塞滴孔 3 管 上 式 （ 3 號管） A1 476 722 246 A2 448 668 220 現(xiàn)象 不明顯 1 A3 433 538 105 有作物根系纏繞，并有少量根伸入滴孔 2 B1 578 906 328 管中有少量藻類物質(zhì) 3 B2 503 1042 539 B3 436 684 248 管中有細(xì)小土壤顆粒 2 C1 473 792 319 滴孔處個(gè)別地方有粘狀土壤 2 C2 541 974 433 C3 632 1094 462 幾乎無堵塞 1 注： A：毛管直接與土壤接觸 B：毛管滴孔處纏有 10cm 的塑料編織布 C：毛管滴孔旁鋪有 20cm 的谷物秸稈 灌溉時(shí)間為 6 小時(shí) 地下 滲 灌管滲水滴頭堵塞試驗(yàn)研究 - 12 - 表 3 2009 年 滴孔處土壤水分測量表 滴孔形式 測試點(diǎn) （滴頭編號） 土壤水分儀測量值 滲灌前后差值 堵塞現(xiàn)象描述 程度 針 孔 管 （ 1 號管） 滲灌 前 灌后 后 （后 -前） A1 490 510 20 管 路幾乎全部堵塞 4 A2 540 840 300 滴孔中個(gè)別根系及少量泥沙 2 A3 512 726 214 滴孔處有土壤小顆粒 3 B1 576 1040 464 B2 503 782 279 管中有少量藻類物質(zhì) 2 B3 487 923 436 管中幾乎無堵塞 1 C1 607 823 216 滴孔處有少量泥狀土壤顆粒 3 C2 516 984 468 C3 424 644 220 管中有少量藻類物質(zhì)及泥沙 3 管 上 式 （ 3 號管） A1 431 702 271 管中有微量細(xì)小泥沙 2 A2 513 694 183 A3 476 526 50 有作物根系纏繞，并有少量根伸入滴孔 4 B1 491 906 415 現(xiàn)象不明顯 1 B2 402 614 212 塑料布上有少量浮狀泥沙 2 B3 565 868 303 C1 497 692 195 管中有少量粘狀泥沙及少量藻類 3 C2 513 845 332 現(xiàn)象不明顯 2 C3 612 1022 410 注： A：毛管直接與土壤接觸 B：毛管滴孔處纏有 10cm 的塑料編織布 C：毛管滴孔旁鋪有 20cm 的谷物秸稈 “ ” 為沒有挖開觀察的滴頭 堵塞程度分級為： 1：幾乎無堵塞，從現(xiàn)象上看不出來。 2：堵塞程度較輕，有水滴，但速度慢。 3：堵塞較 嚴(yán)重，滴水很慢。 4：完全堵塞。 - 13 - 4 滴頭堵塞的影響因素綜合 分析 由于在這問題上，到目前為止，國內(nèi)外都沒有取得重大突破，但各國都在研究，本人僅發(fā)表個(gè)人分析意見。 4.1 水源水質(zhì)對 滴頭堵塞的 影響 4.1.1 懸浮狀固體顆粒 的影響 用于滲灌的自然水（河水、凈水、泉水、湖水）中的各種懸浮狀 固體顆粒的成分可能包括大小不同的土粒、沙粒，來自井壁上的淤泥，順?biāo)鲙нM(jìn)管道并通過水泵進(jìn)入系統(tǒng)的固體物質(zhì)，積聚在蓄水池內(nèi)的腐爛物以及從管道和渠道襯砌上剝落下來的碎屑 。 根據(jù)直徑大小對顆粒進(jìn)行分類，見 表 4 不論以上顆粒的大小怎 樣，它們都有一個(gè)共同的特點(diǎn)，那就是它們的比重都要比水大，很容易從水中沉淀下來。 表 4 固體顆粒分類表 顆粒尺寸（ mm） 2.0 1.0 0.5 0.25 0.1 0.05 0.002 礫石 很粗 粗 中粗 細(xì) 很細(xì) 粉砂 粘粒 4.1.2 軟泥 對滴頭堵塞的影響 (1)鐵細(xì)菌軟泥。鐵細(xì)菌能在管內(nèi)（無論何種材質(zhì)的輸水管道）造成“軟泥”，這種由鐵細(xì)菌造成的軟泥實(shí)際上就是含鐵的化合物。如果使用鐵質(zhì)管道，則更容易受到鐵細(xì)菌的侵蝕。 (2)其 他微生物軟泥。除鐵細(xì)菌 外 ，還有藻類、硫細(xì)菌、硫酸鹽、還原菌、真菌以及菌膠團(tuán) 等微生物，能在輸水管道中形成軟泥，藻類遍及整個(gè)天然水源。這些藻類體積小，繁殖快，又難于濾出和控制。 (3)化 學(xué)物質(zhì)的沉淀。灌溉水中不可避免的存在各種濃度的化學(xué)物質(zhì)。雖然水中溶解的化學(xué)物質(zhì)的種類是繁多的，但是關(guān)系最大的是鈣和碳酸氫鹽。 有些地方的灌溉水取自地下水，由于石灰?guī)r層是良好的含水層，所以在這些地區(qū)從井中抽出的水一般含有豐富的鈣和碳酸氫鹽。如 CaCO3，這樣就會(huì)在所流經(jīng)的灌溉系統(tǒng)內(nèi) 地下 滲 灌管滲水滴頭堵塞試驗(yàn)研究 - 14 - 沉淀，要是這種沉淀發(fā)生在滴頭的窄流 道內(nèi)火出水口出，就會(huì)造成堵塞。 (4)金屬水管的電化學(xué)腐蝕。由于滲灌系統(tǒng)中都會(huì)用到金屬管道 ，其中又普遍存在著電化學(xué)反應(yīng)，因此，化學(xué)腐蝕不可避免。其反應(yīng)式如下：陽極： Fe Fe2+2e 陰極： 2H+2e H2 式中 Fe 為鐵原子， Fe2+為 2 價(jià)鐵離子， Fe（ OH） 2為不 溶 物 ， H+為 1 價(jià)氫離子， e 為電子。 (5)固體顆粒的長大。水體中懸浮的微 小 顆粒自身有一種使表面游離能量縮小的傾向，并且隨著表面能量的縮小，微粒與微粒之間相互靠攏，碰撞而形成混凝，致使微粒因合并而長大。水體中的懸浮顆粒發(fā)生混凝作用還有兩個(gè) 原因 ：一是水中的懸浮顆粒幾乎都是帶電荷的，由于靜電子力的作用而是本來很微小的顆粒可能一層層加厚長大。二是由于水體中溶解性電解質(zhì)的存在，減低了微粒的等電位，破壞了那些憎水性微粒的穩(wěn)定性而發(fā)生混凝作用。 4.2 作物根系 對滴頭堵塞的影響 滲灌是近年來推廣的節(jié)水效果較好的一種灌溉技術(shù)。但由于它是在地表以下完成工作，必然要與作物根系接觸 。嚴(yán)重時(shí)，扎入的滴頭，管道系統(tǒng)用不了幾年就會(huì)被迫報(bào)廢。 根據(jù)國內(nèi)外大量的實(shí)驗(yàn)材料，一年化作物根系分布有如下特點(diǎn)： (1)當(dāng)?shù)晤^緊靠作物旁邊時(shí)， 根以半徑呈對稱形分布，如 果滴頭在兩 株作物中間， 根系失掉對稱性，向滴頭方向發(fā)育， 見圖 5： 圖 5 作物根系發(fā)育圖 (2)根系向水、肥、氣、熱狀況良好的滴頭附近和表層發(fā)育，最顯著地特點(diǎn)是土壤表層中的根密度很高，毛根非常發(fā)達(dá)。緊靠滴頭，直至離滴頭 10cm 遠(yuǎn)處，深度在 0 10cm以內(nèi)，取出的土樣中，根重占總根重的 25%，距離滴頭橫向和深度的加大， 根的重量顯著下降，距離滴頭 30cm，深 30cm 處的土樣，根重只占總根重的 2%。 這就是作物根系的“親水性”。一切生物都離不開水源，而作物的“親水性”尤其表現(xiàn)突出，作物根系會(huì)順著滴水口的“水源”生長， 直至扎入長粗 長密的根須，堵塞滴頭為止。 - 15 - 4.3 滴頭及系統(tǒng) 布置 對滴頭堵塞的影響 滲灌的成功與否在很大程度上取決于能否得到可靠的滴頭，這樣的滴頭要有非常小的流量。而滴頭卻得做的盡可能大，并在一定得壓力下進(jìn)行，使毛管在要求的水頭損失和兩端水頭差的前提下工作 ，要有合理的長度。正基于以上提及的許多特性想不矛盾，所以要設(shè)計(jì)一個(gè)好的滴頭是困難的。因此，滴頭設(shè)計(jì)的是否合理也是影響滴頭堵塞的一個(gè)重要因素，而且灌溉系統(tǒng)的布置、管道安裝的是否合理也非常重要，如果能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，布置就會(huì)有效地防止堵塞 。 4.4 毛管與土壤直接接觸 程 度對滴頭堵塞的影響 根據(jù)去年和今年的 土壤水分 測量表 （表 2、表 3） 可以看出，毛管與 土壤 直接接觸的管路堵塞比較嚴(yán)重。原因是滲灌后，管路中長時(shí)間沒有水時(shí)，周圍的土壤對管路有壓力作用，并且土壤不斷地向管路靠攏，對管路形成擠壓，導(dǎo)致堵塞。 5 減少滴頭堵塞的幾種途徑 隨著滲灌灌溉系 統(tǒng)廣泛推進(jìn)，出現(xiàn)的問題也越來越多，其中堵塞問題最為嚴(yán)重。前面 已經(jīng)說過，到目前為止，世界各國都沒有在這方面取得重大突破，筆者認(rèn)為最重要的是做到以防為主 ， 盡可能把堵塞消滅在發(fā)生之前。通過對以上堵塞因素的分析，提出幾點(diǎn) 針對堵塞的防范措施，供大家討論 、研究。 5.1 水質(zhì)過濾 (1)充入集水池的水可以先過濾，盡量采用自來水和清潔的井水作為灌溉水源 (2)蓄水池中充滿水沉淀 1 2 日再使用 (3)采用密閉系統(tǒng)，水池、水箱要加蓋，以防贓物入內(nèi)，藻類孽生。 (4)在布置管路系統(tǒng)時(shí)，全部零件染成黑色，可在一定程度上防止水藻生長和藻類繁殖。 (5)在蓄水池出水口安裝過濾裝置來預(yù)防堵塞，效果也是挺明顯的。本試驗(yàn)就簡單的使用塑料編織布在出水口處 包兩層，效果很明顯。如果有條件的話，可以利用網(wǎng)篩過濾器。 地下 滲 灌管滲水滴頭堵塞試驗(yàn)研究 - 16 - (6)不在滲灌系統(tǒng)中施加 產(chǎn)生顆粒沉淀的化肥 、農(nóng)藥。如需要施加難溶性肥料 時(shí)，如磷酸鈣，可把肥料裝入編織袋，把袋口扎緊，放在蓄水池中，逐漸溶解，最后將剩渣埋入土中。同時(shí)，為了防止不同的化肥在條件適當(dāng)時(shí)發(fā)生反應(yīng)生成不溶或難溶物質(zhì)，要將化肥分開施用 ，并且在灌水結(jié)束前要完全用完。這樣，剩余的灌溉水就能將殘留的肥料從系統(tǒng)中沖洗出去。 (7)盡量避免使用金屬管道及使用酸性液（含有 H+），從而可減輕金屬水管的電化學(xué)反應(yīng)，以保證滲灌系統(tǒng)能更有效地工作。 5.2 防止作物根系的堵塞 滲灌是埋于地表以下工作，作物根系尋找“水源”而伸入滴孔的現(xiàn)象嚴(yán)重，這是造成堵塞滴頭的一個(gè)重要原因。由于本次試驗(yàn)時(shí)間倉 促，而且條件也不成熟，因此在這里引用“ 中國科學(xué)院南京土壤研究所”的徐富安等的 關(guān)于滲灌滴頭作物根系堵塞的實(shí)驗(yàn) 5。 試驗(yàn)安排在葡萄園進(jìn)行。根據(jù)葡萄根系的生長情況，滲灌管道埋入地下 25cm 處，沿線有十八顆葡萄樹，在 5 個(gè)月的葡萄生長重要時(shí)間內(nèi)，顯示 滴頭滴水量不斷下降，滴頭逐漸有堵塞現(xiàn)象，而且滴水量少的比滴水量大的滴頭堵塞情況嚴(yán)重。 初步試驗(yàn)表明，根系扎入滴孔是造成堵塞的主要原因。因此試驗(yàn)中采取了一些物理的和化學(xué)的防止方法。實(shí)驗(yàn)表明，化學(xué)方法雖然一定程度上阻止了根系的生長，但更糟的是會(huì)一直作物的生長，所以必須采取 一些物理方法才能更合理的防止滴頭堵塞。 5.2.1 滴頭的選擇 采用“切口式”滴頭，滲灌時(shí)，管道內(nèi)壓力使切口微微張開而滴水，當(dāng)灌水結(jié)束時(shí)，隨著管內(nèi)壓力消失，切口閉合，根系無法進(jìn)入，本實(shí)驗(yàn)采用的“管上式”也對防止根系扎入有明顯效果。 5.2.2 疏水材料的運(yùn)用 在滴孔四周涂上疏水材料，灌溉結(jié)束時(shí)，滴孔四周水膜即時(shí)消失，滴頭四周處于干燥狀態(tài)，根系不會(huì)順管道外壁扎入滴孔。 5.3 系統(tǒng)設(shè)施及安裝上的預(yù)防 - 17 - 5.3.1 蓄水池的安裝 建大中型水塔或位于坡地上部的中小型蓄水池，盡量提高工作壓力，并把支、毛 管末端露出地面，“死” 封改為用堵頭“活”封，并沒沖洗閥。 5.3.2 滴頭結(jié)構(gòu)的改善 改善滴頭結(jié)構(gòu)，選擇滴頭出流孔順直的孔口滴頭或改善滴頭周圍的環(huán)境，例如我們在農(nóng)大 試區(qū)采用的“針孔式”滴頭，可把滲水孔徑稍微擴(kuò)大，相對不易堵塞，又不影響滴水效果。滲水孔眼朝向?yàn)樯?、左、右，由于泥沙的重力作用而向下沉淀，從而不易產(chǎn)生管內(nèi)沉淀泥沙的堵塞。 5.3.3 塑料編織布的運(yùn)用 在滴孔處纏兩層塑料編織布。這種材料滲水性好，防止土壤顆粒進(jìn)入滴孔，同時(shí)也能防止作物根系進(jìn)入滴孔，但也有缺點(diǎn)，那就是如果水源水質(zhì)不好，那么 水中的一些顆粒就被塑料編織布擋住，從而 導(dǎo)致滴頭堵塞。 5.3.4 谷物秸稈的使用 在管路旁鋪放谷物秸稈，它可以有效的緩解土壤對管路的壓力，也可以防止根系和土壤顆粒進(jìn)入滴孔。但在一開始滲漏時(shí)，水要先沿 秸稈流動(dòng)，等 秸稈浸濕后再向周圍擴(kuò)散 。 土壤水分的移動(dòng)規(guī)律有兩個(gè)因素影響，這里所說的是較平整的土壤：一方面受供水速度的影響；另一方面受土壤對水的入滲能力的影響；當(dāng)土壤的供水速度小于土壤入滲能力，土壤對水的入滲情況取決于 土壤的滲吸能力。本次實(shí)驗(yàn)是在供水速度一定，土壤的滲吸能力一定的情況下進(jìn)行的。本次試驗(yàn)的土壤是輕土壤，其容重為 1.3g/cm3 左右，田間持 水量為 21% 27 %，孔隙度為 50.94%等其他的物理性質(zhì)。從試驗(yàn)過程中得出土壤開始時(shí)，較干燥土壤的入滲速率較大，隨著時(shí)間的增加，入滲的增多，入滲速率逐漸減慢，土壤中的含水量隨時(shí)間的增加而逐漸增多，直到增加到 某一飽和值時(shí)，水分含量才停于某一動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)下，如圖 6 所示。 地下 滲 灌管滲水滴頭堵塞試驗(yàn)研究 - 18 - 注： 輸水點(diǎn) 水峰移動(dòng)線 10cm 20cm 圖 6 地理式滲灌 水峰移動(dòng)過程圖 5 15 30 60 120 240480圖 a 毛管直接與土壤接觸 51020 3060 120240480圖 b 滴孔處纏有兩層 10cm 長的塑料編織布 20 40801 6 03 2 05 0 0圖 c 滴孔處鋪放有 20cm 的谷物秸稈 - 19 - 6 滲灌的防堵措施及發(fā)展趨勢 6.1 過濾 “過濾” 對于防止滴頭堵塞的效果是最明顯的，能采取多級過濾會(huì)更好。 6.2 作物根系對滴頭的影響 作物根系也是滲灌系統(tǒng)堵塞的主要因素之一。采取積極地防堵措施將延長滲灌管道的壽命。 比如，在滴孔處鋪放谷物秸稈和在滴孔處纏塑料編織布都具有明顯的防堵效果。 6.3 堵頭的活封 支、毛管末端都用堵頭活封，試驗(yàn)證明也是科學(xué)的，便于定期不定期的加壓，沖洗管道做到最大程度上的防堵。 6.4 其他措施 其他措施對本系統(tǒng)效果不太明顯，也可作為參考，繼續(xù)供大家討論、研究。 我國節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù) 發(fā)展的趨勢是： (1)廣泛應(yīng)用節(jié)水灌溉工程技術(shù) 。 渠道防滲、低壓管道輸水灌溉、噴灌、微灌、覆膜灌、波涌灌、水平畦田灌等是節(jié)水效果最顯著的節(jié)水灌溉工程技術(shù)，今后將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用，特別是低壓管道輸水灌溉、噴灌和微灌在農(nóng)田灌溉中的比重有較大幅度的上升。渠道防滲技術(shù)：隨著我國化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和機(jī)械施工技術(shù)的進(jìn)步，膜料襯砌的比重將日益增大，實(shí)現(xiàn)從開挖渠床、鋪設(shè)塑料薄膜知道填土或澆筑混凝土保護(hù)層都由機(jī)械完成。襯砌渠道逐步由單一材料向復(fù)合此案料發(fā)展，梯形斷面向弧形斷面發(fā)展，并將研究開發(fā)出許多結(jié)構(gòu)新穎、省材、抗凍、抗變形、 防滲效果好的襯砌方法。低壓管道輸水灌溉技術(shù)：隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增強(qiáng)，除在井灌區(qū)繼續(xù)發(fā)展水平更高的低壓管道輸水灌溉外，以管代渠，在渠灌區(qū)實(shí)現(xiàn)渠系管道化將是一個(gè)主要的發(fā)展趨勢。為此將開發(fā)出性能更優(yōu)、價(jià)格低廉的適合井灌區(qū)和渠灌區(qū)應(yīng)用的各種口徑的新型管材、管件以及田間灌溉應(yīng)用的放水設(shè)備、量水設(shè)備和安全保護(hù)設(shè)備。噴灌技術(shù)：目前我國以輕小型移動(dòng)噴灌機(jī)組為主，控制面積占到全部噴灌面積的 80%。今后半固定噴灌面積將有較大幅度增加；噴灌技術(shù)向低壓、節(jié)能方向發(fā)展；噴灌設(shè)備可靠性有顯著提高，且日趨標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化；噴灌 自動(dòng)控制，如恒壓噴灌技術(shù)、中心 地下 滲 灌管滲水滴頭堵塞試驗(yàn)研究 - 20 - 支軸及平移式自走噴灌機(jī)的應(yīng)用將有較大發(fā)展。微灌技術(shù)：目前應(yīng)用最廣泛的是采用固定式微灌經(jīng)濟(jì)作物和保護(hù)地蔬菜。今后我國微灌面積將有較大的發(fā)展，設(shè)備的抗堵塞性能有顯著提高，地下滴灌技術(shù)將取得突破，微灌技術(shù)將從主要應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)作物向大田糧食作物擴(kuò)展，在干旱缺水的糧食產(chǎn)區(qū)將成為主要的灌溉手段。田間節(jié)水地面灌溉技術(shù)：目前，傳統(tǒng)的地面灌包括畦灌、溝灌、格田淹灌和漫灌，仍是世界上特別是發(fā)展中國家普遍采用的灌水方法，約占全世界總灌溉面積的 90%，我國則達(dá) 98%。今后我國傳統(tǒng)的溝畦灌仍會(huì)占主要地 位，但大部分都進(jìn)行技術(shù)改造，節(jié)水效果會(huì)有明顯提高。覆膜灌、波涌灌、水平畦田灌等先進(jìn)的節(jié)水地面灌溉技術(shù)所占的比例會(huì)有較大提高，覆膜灌在棉田上將廣泛應(yīng)用；波涌灌、水平畦田灌的設(shè)備我國將能批量生產(chǎn)，從目前的試驗(yàn)階段轉(zhuǎn)入在生產(chǎn)中推廣應(yīng)用，發(fā)揮節(jié)水增產(chǎn)效益 。 (2)節(jié)水高效灌溉制度研究與應(yīng)用取得新的進(jìn)展 。 節(jié)水高效灌溉制度是根據(jù)作物的需水規(guī)律，把有限的灌溉水量在灌區(qū)內(nèi)及作物生育期內(nèi)進(jìn)行最優(yōu)分配，達(dá)到節(jié)水高產(chǎn)高效的目的。節(jié)水高效灌溉制度包括灌水時(shí)期、灌水定額、輪灌周期等內(nèi)容。我國將在開展根據(jù)水與作物生長、發(fā)育及產(chǎn)量形式間的 關(guān)系，通過有限水量在作物生育期內(nèi)的最優(yōu)分配，以提高有限灌溉水量向作物根系吸水轉(zhuǎn)化和光合產(chǎn)物向經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量轉(zhuǎn)化的效率為目標(biāo)，進(jìn)而達(dá)到高產(chǎn)和高的水分生產(chǎn)率等的研究方面取得重要進(jìn)展，并將成果在生產(chǎn)中應(yīng)用，獲得顯著節(jié)水 增產(chǎn) 效益。根據(jù)灌溉對象的生長發(fā)育規(guī)律及生產(chǎn)和實(shí)際需要，有目的地不充分供給水分，使作物經(jīng)受水分脅迫，在特定時(shí)期限制某些方面的生長發(fā)育，達(dá)到節(jié)水又增產(chǎn)的調(diào)虧灌溉技術(shù)也將進(jìn)入實(shí)用。今后，我國絕大多數(shù)灌區(qū)都將實(shí)施節(jié)水灌溉制度，在水資源緊缺的地區(qū)，非充分灌溉、調(diào)虧灌溉等會(huì)有大規(guī)模發(fā)展 。 (3)節(jié)水灌溉工程技術(shù)與農(nóng)藝節(jié) 水高效技術(shù)緊密結(jié)合 。 在節(jié)水灌溉工程技術(shù)基礎(chǔ)上結(jié)合采用農(nóng)業(yè)節(jié)水高效技術(shù)，發(fā)揮綜合優(yōu)勢，達(dá)到節(jié)水、高產(chǎn)、高效是當(dāng)前世界各國研究的一個(gè)重點(diǎn)。我國在提高節(jié)水灌溉工程給水的同時(shí)，也會(huì)將有更多的注意力放在農(nóng)藝節(jié)水高效技術(shù)的研究上。今后，我國只注意單一發(fā)展節(jié)水灌溉工程技術(shù)的局面將會(huì)發(fā)生根本改變，絕大多數(shù)灌區(qū)都會(huì)在修建節(jié)水灌溉工程的同時(shí)，在田間應(yīng)用農(nóng)藝節(jié)水高效技術(shù)，使灌溉水的生產(chǎn)效率有大幅度的提高。 (4)重視開發(fā)多種灌溉水資源 。 隨著工業(yè)和城市生活用水量的增加，農(nóng)業(yè)用水將日趨緊張，要保持和增加灌溉面積，除大規(guī)模發(fā)展節(jié)水灌溉外 ，還必須充分開發(fā)多種灌溉資源。今后，我國雨水匯集利用技術(shù)將會(huì)有較大的提高，不但在西北地區(qū)窯窖灌溉面積有很大發(fā)展，而且在南方旱地農(nóng)業(yè)區(qū)也會(huì)得到大規(guī)模發(fā)展。在華北地區(qū)，由于地下水位大幅度下降，鹽堿問題不復(fù)存 - 21 - 在。修建平原水庫，攔蓄雨洪，回補(bǔ)地下水，發(fā)展灌溉將是一種主要的開發(fā)灌溉水資源措施。劣質(zhì)水包括含有一定鹽分的地下水、城市生活污水和某些工業(yè)廢水，經(jīng)過處理后可用作灌溉水源。我國對劣質(zhì)水的處