農(nóng)業(yè)水資源簡介(課堂)課件

第四章農(nóng)業(yè)水資源7/1/20231第四章農(nóng)業(yè)水資源第一節(jié)水資源概述第二節(jié)我國水資源的概況及特點第三節(jié)我國水資源利用現(xiàn)狀與供需預(yù)測第四節(jié)水資源的合理節(jié)約利用第五節(jié)水資源管理和保護7/1/20232第一節(jié)水資源概述一、水資源的概念

廣義的水資源：能夠直接或間接的使用各種水體和水中物質(zhì)，在社會生活和生產(chǎn)中具有使用價值和經(jīng)濟價值的水。

狹義的水資源：凡能夠為人類生產(chǎn)、生活直接利用的，在水循環(huán)過程中產(chǎn)生的地表、地下徑流和由它們存留在陸地使能夠可及時更新的水體。7/1/20233地球表層的水體包括海洋、河流、湖泊、沼澤、土城水、冰川水、淺層地下水、大氣水、生物水等，構(gòu)成天然水資源。人類易于利用的淡水約占全部淡水的20％左右，而直接能利用的河、湖淡水僅占全部淡水的0.3%?？梢娔芄┤祟愔苯永枚依谌〉玫牡Y源是十分有限的。7/1/20234二、水資源的特征循環(huán)性量的有限性和質(zhì)的不可替代性分布的不均勻性地區(qū)分布的不均勻性季節(jié)分布的不均勻性多用性

7/1/20235三、水資源的功能※水具有巨大的溶解能力；※水具有巨大的熱容、汽化熱和融解熱；※不同形態(tài)水體積變化巨大；※水在巖石中、成土母質(zhì)中和土壤中的凍結(jié)和融解，加速其風(fēng)化過程，并促進土壤中氣體和液體的交換、營養(yǎng)元素的釋放，有利于植物根系和土壤微生物的發(fā)育生長。7/1/20236二、影響水資源豐缺的主要因素地理位置地形條件土壤和植被人為活動7/1/20237第二節(jié)我國水資源的概況及特點我國是水資源的大國，總量居世界第6位，但人均占有量僅為世界人均占有量的1/4，居世界110位。土地灌溉面積不到耕地的一半，城市供水普遍不足，缺水城市大約300多個。7/1/20238一、降水資源降水是我國水資源的主要來源。我國年降水量在年內(nèi)分配不均，夏季降水量明顯高于冬季，干濕季節(jié)分明。7/1/20239二、地表水資源地表水資源包括河川、湖泊、冰川、沼澤等水體，其中河川最重要。7/1/202310三、地下水資源淺層地下水（可以通降水補給）深層地下水（一旦取用很難恢復(fù)更新）7/1/202311(1)礦化度總體上講我國天然河川水質(zhì)比較好，礦化度超過1000ppm的河水面積僅占全國總面積的13％四、我國水資源質(zhì)量7/1/202312(2)pH值

我國河流pH值變化范圍在6.5—8.5之間，由東南向西北遞增。7/1/202313(3)泥沙含量河流的泥沙反應(yīng)了水土流失狀況，我國河流的泥沙問題十分突出。7/1/202314土質(zhì)疏松暴雨植被破壞}水土流失→地勢低平流速減慢泥沙淤積河床→地上河黃河下游“地上河”形成的流程圖7/1/202315水面河床面地面“地上河”形成示意圖7/1/202316五、我國水資源的基本狀況我國水資源總量大而人均少水土資源的區(qū)域分配不匹配年內(nèi)各季節(jié)之間、年際之間變化很大生態(tài)環(huán)境問題和水污染問題突出7/1/202317

我國水資源總量居世界第6位，但人均水量只居世界121位，約為世界人均水量的四分之一。我國水資源總量大而人均少7/1/202318我國水資源的空間分布不均衡7/1/202319水土資源的區(qū)域分配不匹配2004年人均水資源量7/1/2023201、我國大部分地區(qū)處于缺水狀況。

2、極度缺水的地區(qū)有北京、上海、天津、河北、山東、江蘇等。

3、湖北人均水資源低于全國平均水平，屬于中度用水緊張地區(qū)。7/1/202321圖1–1

中國各區(qū)域水土資源匹配狀況示意圖

水土資源的區(qū)域分配不匹配7/1/202322年內(nèi)各季節(jié)之間、年際之間變化很大7/1/202323生態(tài)環(huán)境用水被擠占、水環(huán)境惡化河流斷流、湖泊干涸、地下水漏斗、草場退化、沙漠?dāng)U大、水土流失、沙塵暴、生物多樣性喪失等自然環(huán)境問題日益加重。7/1/202324缺水問題突出

“十五”期間，農(nóng)田受旱面積年均達3.85億畝，平均每年因旱減產(chǎn)糧食350億kg。7/1/202325缺水問題突出

全國農(nóng)村有3.2億人飲水不安全。全國有400余座城市供水不足，缺水比較嚴(yán)重的有110座。7/1/202326缺水問題突出

7/1/202327第三節(jié)我國水資源利用現(xiàn)狀與供需預(yù)測

一、水資源開發(fā)利用現(xiàn)狀我國農(nóng)用灌溉面積列世界第一；南方多水地區(qū)利用程度較低，北方少水地區(qū)，水資源開發(fā)利用程度比較高；地下水開發(fā)利用主要集中于北方平原地區(qū)。7/1/202328二、農(nóng)業(yè)用水存在的主要問題用水量過大，水資源浪費嚴(yán)重灌溉工程老化，灌溉面積下降地下水超采引起嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題農(nóng)業(yè)用水管理不善7/1/202329三、我國水資源供需預(yù)測（一）我國不同發(fā)展階段需水狀況①解放前，城市供水低下，農(nóng)業(yè)主要是依靠雨水，為雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)，灌溉面積很小。這一階段需水量波動大，增長緩慢。②新中國成立后，迅速發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，農(nóng)業(yè)用水快速增加。工業(yè)與城市用水因基礎(chǔ)低，增長幅度更大，但相對于全國用水總量的比重不大。這一階段的特征是大量開發(fā)地表水。7/1/202330③20世紀(jì)60年代中期至70年代末期，農(nóng)業(yè)用水持續(xù)上升，農(nóng)田灌溉超過了供水能力，在我國總供水能力翻兩番的情況下，開始出現(xiàn)發(fā)展型的缺水。井灌面積迅速增加，北方地區(qū)大量開發(fā)地下水成為這一時期的特征。④20世紀(jì)80年代至今，我國工業(yè)經(jīng)濟迅速發(fā)展，工業(yè)用水量急劇增加，城市化進程的加速也導(dǎo)致城鎮(zhèn)居民生活用水增加。7/1/202331我國各時期用水情況（億立方米）7/1/202332（二）水資源供需預(yù)測7/1/202333第四節(jié)水資源的合理節(jié)約利用一、農(nóng)業(yè)水資源的合理與節(jié)約利用1調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和作物布局2擴大可利用的水源3減少輸水損失

灌區(qū)更新改造、渠道防滲、管道輸水4提高灌水技術(shù)水平5實行節(jié)水農(nóng)業(yè)措施

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節(jié)水灌溉———就是指以較少的灌溉水量取得較好的生產(chǎn)效益和經(jīng)濟效益。節(jié)水灌溉的基本要求，就是要采取最有效的技術(shù)措施，便有限的灌溉水量創(chuàng)造最佳的生產(chǎn)效益和經(jīng)濟效益。二、節(jié)水灌溉7/1/202335（一）渠道防滲工程技術(shù)

灌溉渠道在輸水過程中只有一部分水量通過各級渠道輸送到田間為作物利用，而另一部分水量卻從渠底、渠坡的土壤孔隙中滲漏到沿渠的土壤中，不能進人農(nóng)田為作物利用，這就是渠道滲漏損失。

7/1/2023361、常用方法

壓實法——用人工或機械夯實渠底及邊坡，破壞土壤原有結(jié)構(gòu)，使土壤緊實，減少其透水性。

人工淤填法——在灌溉水中加入黏土或細(xì)淤泥借水流下滲，進入并堵塞原有土壤孔隙，從而減少渠道滲滑。建立不透水防護層——采用灰土、卵石或混凝土等防護材料，以減少滲滑，防止沖刷。7/1/202337（二）低壓管道田間輸水技術(shù)

低壓管道田間輸水灌溉是利用低壓管道代替土渠(明渠)輸水到田間地頭，進行溝畦灌溉的一種地面灌水技術(shù)。7/1/2023381、節(jié)水、節(jié)能、省地、輸水快、灌水及時、便于管理和易于推廣，可以有效地滿足作物生長的需水要求，改善作物生長環(huán)境，提高作物產(chǎn)量；2、工程一次性投資較小，運行費用較低，并可灌溉零星分散的田塊，優(yōu)點：7/1/202339低壓管道系統(tǒng)的類型移動式固定式半固定式7/1/202340（三）膜上灌技術(shù)：

膜上溝灌可以保持土壤結(jié)構(gòu)，表層土壤疏松不板結(jié)，土壤水分分布均勻，土、肥不會被沖刷和流失，是一種簡便易行的地面節(jié)水灌溉技術(shù)。7/1/202341用大流量把灌溉水輸送到灌水溝內(nèi)，待流到一定距離后，暫停供水，過一定時間后，再用大流量供水，如此間歇反復(fù)地向灌水溝供水。

特點：（1）灌水溝內(nèi)的水流不是連續(xù)的，而是周期性地斷續(xù)向前推進。（2）省水、節(jié)能和增產(chǎn)的優(yōu)良溝灌技術(shù)。

（四）波涌灌技術(shù)：

7/1/202342（五）噴、微灌技術(shù)噴灌----噴灑灌溉的簡稱，它是利用專門的設(shè)備(動力機、水泵、管道等)把水加壓，或利用水的自然落差將有壓水送到灌溉地段，通過噴灑器(噴頭)噴射到空中散成細(xì)小的水滴，均勻地散布在田間進行灌溉。

7/1/202343要實現(xiàn)噴灌首先要建立噴灌系統(tǒng)，噴灌系統(tǒng)一般包括水源工程、動力機、水泵、各種管道、噴頭及控制設(shè)備等，分為固定式、半固定式和移動式三種。固定式噴灌系統(tǒng)各組成部分在整個灌溉季節(jié)中(甚至長年)都是固定不動的，或除噴頭外，其他部分固定不動。半固定式噴灌系統(tǒng)除噴頭和裝有許多噴頭的支管可在地面移動外，其余部分均固定不動，支管與干管常用給水栓快速連接。移動式噴灌系統(tǒng)除水源工程(塘、井、渠道等)固定外，動力、水泵、管道、噴頭都可移動。7/1/202344

微灌是一種新型的節(jié)水灌溉技術(shù)，包括滴灌、微噴灌、涌流灌。它可根據(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特制灌水器，將水和作物所需的養(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壤表層或土層中。7/1/202345微灌系統(tǒng)組成

首部樞紐－－一般由水泵及動力機、控制閥門、水質(zhì)凈化裝置、施肥裝置、計算和保護設(shè)備等組成。如果水源有足夠的自然壓力，能滿足微灌壓力的需要，可不用水泵和動力機，直接采用自壓微灌。

輸配水管網(wǎng)－－管道和連接件，通常分為干管、支管、毛管三級，一般均埋入地下一定深度，常用塑料管道。對于大型微灌工程的骨干輸水管道，當(dāng)塑料管道及連接件品種和性能不能滿足設(shè)計要求時，可采用鋼管、鑄鐵管、鋼筋混凝土、鋼絲網(wǎng)水泥管等管道及連接件，但對過濾以后的管網(wǎng)則全部采用塑料管道及系統(tǒng)中最重要的組成部分。灌水器－－滴頭、微噴頭、涌水器和滴灌帶等多種形式，可置于地表，也可埋入地下。水源－－水質(zhì)符合微灌要求，河流、湖泊、塘堰、井泉等7/1/202346根據(jù)不同的作物和種植類型微灌系統(tǒng)

固定式微灌

移動式微灌

地表式

地埋式

7/1/202347（六）種苗增墑技術(shù)

在點播、澆苗的基礎(chǔ)上通過利用農(nóng)村保有量最大的小型拖拉機作動力，后面掛裝有關(guān)的作業(yè)機具使坐水種與保苗澆水實現(xiàn)了機械化作業(yè)并一次完成開溝、播種、注水、施肥、覆土和地膜覆蓋作業(yè)，而待種子發(fā)芽后仍需抗旱保苗時，可將注水播種部件更換成噴淋灌水配件，拖拉機帶著作業(yè)機具沿作物行間澆水，使幼苗不受旱害，提高另外作業(yè)效率和抗旱成果，形成了機械化種苗增墑新技術(shù)。7/1/202348（七）其他先進的旱作農(nóng)業(yè)技術(shù)

微集水灌溉技術(shù)旱地農(nóng)田蓄水耕作技術(shù)地面覆蓋保水技術(shù)抗旱節(jié)水化控技術(shù)生物措施節(jié)水技術(shù)7/1/202349二、工業(yè)節(jié)水措施調(diào)整工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整工業(yè)布局提有水的復(fù)用率海水利用更斷設(shè)備，改革工藝7/1/202350三、生活節(jié)水途徑公共用水在很多城市占有很大比重，而且浪費尤為嚴(yán)重，公共用水部分的節(jié)水有一定潛力的。加強用水管理加強供水管網(wǎng)的維修和節(jié)水器具的研創(chuàng)與推廣加強污水處理和回收利用7/1/202351第五節(jié)水資源管理和保護水資源管理就是運用行政、法律、經(jīng)濟、技術(shù)和教育等手段，對水資源開發(fā)、利用和保護進行組織、協(xié)調(diào)、監(jiān)督和調(diào)度等工作。7/1/202352一、水資源管理與水利管理的關(guān)系水利管理包括了水資源管理，因為水利管理的內(nèi)容中也有對水資源的開發(fā)、利用、保護和管理的內(nèi)容，但還包括了對已建水利工程系統(tǒng)的管理。水資源管理則以提高水資源的有效利用率、維護水資源的合理分配、保護水資源的持續(xù)開發(fā)利用、保護水源和充分發(fā)揮水利工程的最大社會、環(huán)境和經(jīng)濟效益而進行的對水資源優(yōu)化調(diào)度，以及對一切類型的水工程的合理規(guī)劃及布局進行協(xié)調(diào)與統(tǒng)籌安排等為主要內(nèi)容。7/1/202353二、水資源管理的目標(biāo)和內(nèi)容

對水資源管理的總要求是：水量和水質(zhì)并重，資源和環(huán)境管理一體化?！吨袊?1世紀(jì)議程》水資源管理目標(biāo)是：①形成能夠高效率利用水的節(jié)水型社會；②建設(shè)德定、可靠的城鄉(xiāng)供水體系；③建立綜合性防洪安全保障制度；④加強水環(huán)境系統(tǒng)的建設(shè)和管理，建成國家水環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)。7/1/202354三、水資源管理的內(nèi)容：水資源的開發(fā)、利用、保護和防治水害等各個方面活動的管理。這種管理不僅表現(xiàn)在對水資源權(quán)屬的管理，還涉及到國內(nèi)和國際間的水事關(guān)系。7/1/202355水資源管理體系規(guī)劃管理開發(fā)管理用水管理水環(huán)境管理7/1/202356規(guī)劃管理對于大江大河的綜合規(guī)劃，應(yīng)以流域為單位進行，要與國