節(jié)水灌溉技術(shù)是比傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)明顯節(jié)約用水和高效用水的灌水方法，措施和制度等的總稱。是否節(jié)約灌溉用水，用水是否高效是以單位作物產(chǎn)量總耗水量(從水源算起直到田間)多少來衡量，或者，以單位耗水量所取得的產(chǎn)值多少來衡量。因為節(jié)水與否和高效與否，都是相對的概念，所以節(jié)水灌溉技術(shù)也是不斷發(fā)展，其效率也是不斷提高的。 

我國發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的歷史幾乎與我國近代灌溉的歷史一樣長，因為只要灌溉就應(yīng)當(dāng)考慮節(jié)水，在早期的涇惠渠、渭惠渠和洛惠渠等老灌區(qū)就在優(yōu)化地面灌溉技術(shù)要素方面作了許多有益的探索，取得了一些寶貴的經(jīng)驗。在二十世紀(jì)六、七十年代浙江一帶就開始推廣三合土和混凝土地下渠道。二十世紀(jì)五十年代就有部分地區(qū)開始進行噴灌的研究和試點。到二十世紀(jì)七十年代噴灌技術(shù)受到普遍的重視，相繼召開了幾次全國性的技術(shù)研討和推廣的大會，不管在交流技術(shù)經(jīng)驗，還在是造輿論方面都起到了很好的作用。到1977年全國噴灌面積已達(dá)290萬畝。水利和中科院，一機部等部委緊密配合組織廣大科技人員成立聯(lián)合設(shè)計組在噴灌機具研制，田間對比試驗，噴灌系統(tǒng)設(shè)計方法，區(qū)劃等方面作了大量的科研工作，到了二十世紀(jì)八十年代可以說在噴灌方面我國已經(jīng)具備了自己的一整套設(shè)備和技術(shù)，為噴灌的大面積推廣創(chuàng)造了條件。從而使得現(xiàn)在全國噴灌面積達(dá)到一千三百萬畝左右。在這過程中噴灌的發(fā)展也出現(xiàn)了兩次低潮，一次是由于初期機具不過關(guān)從而挫傷了群眾的積極性造成的，一次是由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體制的變化，而早期噴灌技術(shù)一時無法適應(yīng)造成的。而滴灌技術(shù)是從1974年從墨西哥引進三套滴灌設(shè)備開始的。我國科技人員吸收了國外的先進經(jīng)驗，研制出了一整套適合我國使用的滴灌和微噴灌設(shè)備，現(xiàn)在全國微灌面積已達(dá)幾十萬畝。由于塑料工業(yè)的發(fā)展，到二十世紀(jì)八十年代地下輸水技術(shù)又得到了新生，發(fā)展成為低壓管道輸水灌溉技術(shù)，主要采用低壓塑料管輸水，也還有用素砼管等其他低壓管輸水，據(jù)1993年不完全統(tǒng)計，全國推廣面積超過333萬公頃。至于渠道防滲技術(shù)的發(fā)展更有悠久的歷史，它是隨著灌溉規(guī)模的發(fā)展和新型材料的產(chǎn)生而不斷更新發(fā)展的．近幾年來，各級領(lǐng)導(dǎo)對節(jié)水灌溉日益重視，各種新聞媒體也大大加強了節(jié)水灌溉的宣傳力度，一個大力發(fā)展節(jié)水灌溉的新高潮已形成。這一次熱潮的特點是：不是單一地發(fā)展某一種節(jié)水灌溉技術(shù)，而是各種節(jié)水灌溉技術(shù)一齊上。 

現(xiàn)在我國采用過的和正在研究或推廣使用的節(jié)水灌溉技術(shù)有數(shù)十種之多。各種技術(shù)都各有利弊，各有不同的適用條件。只不過有些技術(shù)成熟一些，有些技術(shù)還有待進一步研究，有些技術(shù)優(yōu)點更多些，適用范圍更廣些，而有些技術(shù)稍遜而已。 節(jié)水灌溉技術(shù)大致可分為灌水方法、輸水方法、灌溉制度和田間輔助措施等四大類別。
一、節(jié)水灌水方法 灌水方法即田間配水方法，就是如何將已送到田頭的灌溉水均勻地分布到作物根系活動層中去。按灌溉水是通過何種途徑進入根系活動層，灌水方法可分為地面灌溉、噴灌，微灌和地下灌溉。 (一)地面灌溉 地面灌溉是古老的傳統(tǒng)的灌水方法，一般說來它是作為比較是否節(jié)水的基點。但是地面灌溉技術(shù)也在不斷發(fā)展不斷完善，所以最近也有許多比傳統(tǒng)地面灌溉技術(shù)更節(jié)水的方法。 

1．灌水技術(shù)要素的優(yōu)化 灌水技術(shù)要素指溝、畦規(guī)格、入畦(溝)流量，改水成數(shù)。這些灌水技術(shù)要素的合理的組合就會得到節(jié)水的效果，一般經(jīng)驗表明對溝灌和畦灌采用較小的畦、溝尺寸，就可以大大提高灌溉均勻度和灌水效率，即常說的小畦短溝畦。至于溝畦尺寸多大為宜，則因不同地形與土質(zhì)而異，各地要通過試驗來確定。

2．新的溝畦灌水工具 傳統(tǒng)的溝畦灌水是用人工從配水渠開口放水入溝畦，這樣既不準(zhǔn)確又不方便，而且常因放水口滲漏造成水的田間損失，國外早巳采用虹吸管(用于明渠輸水的情況)或閘門孔管(用于管道輸水的情況)放水，我國已做了一些試驗，證明可提高田間水利用率5—10％，但目前有關(guān)的工具尚未批量生產(chǎn)，而且農(nóng)民也不習(xí)慣，推廣還有待時日。

3．波涌灌溉 近代國外又研究出波涌(溝)畦灌或稱間歇溝(畦)灌，就是放入溝(畦)的流量是間歇的，向田間放一段時間(幾分鐘或幾十分鐘)的水然后停止放水一段時間(幾分鐘或幾十分鐘)，如此反復(fù)，這樣可以使沿溝(畦)長度方向的水量分布更加均勻。田間水利用系數(shù)可達(dá)80％一 90％。是一種有希望的節(jié)水灌溉方法。我國90年代初開始有一些單位對此作了研究與試點，不過為了達(dá)到間歇放水的目的在田間就要布置可控制間歇放水的裝置(有機械閥和電子控制閥兩種)。要生產(chǎn)出工作可靠，價格低廉的間歇放水裝置是推廣本技術(shù)的關(guān)鍵。

4．尾水回收系統(tǒng) 在土壤入滲速度較小時，每條溝的入流量大一些容易灌得均勻一些，但是往往使得水已流到溝尾時，溝首還沒有灌夠，這樣就不可避免地造成溝尾泄水，如將泄水排掉就會浪費灌溉用水，如果此時在溝尾安裝集水系統(tǒng)把泄水收集起來用于更低地塊的灌溉，或用水泵抽到高處重新灌溉。這也是一種節(jié)水的措施。但我國目前還很少采用。

5．膜上灌(又稱膜孔灌) 在地膜上做成溝狀，水就在膜上流動，到作物長出孔處才滲入土地，這樣灌水效率高，一般可節(jié)水25—35％；增產(chǎn)15—20％，又不要專門的設(shè)施。全國現(xiàn)有地膜種植面積近533萬公頃。因此，此法很有推廣前途，1993年僅新疆就推廣了24．7萬公頃，今后應(yīng)加強相關(guān)農(nóng)機具與農(nóng)藝的配套與完善。在采用地膜的田塊上積極推廣。

(二)噴灌 噴灌是通過空中進行配水，由于需要壓力所以常用壓力管道輸水。一般說來，其明顯的優(yōu)點是灌水均勻，少占耕地，節(jié)省人力，對地形的適應(yīng)性強等，主要缺點是受風(fēng)影響大，設(shè)備投資高等，經(jīng)過20多年的努力，現(xiàn)在我國已有噴灌面積80多萬公頃。噴灌系統(tǒng)的形式很多，其優(yōu)缺點也就有很大差別。在我國用得較多的有以下幾種：

1．固定管道式噴灌 干支管都埋在地下(也有的把支管鋪在地面，但在整個灌溉季節(jié)都不移動)，這樣管理更省人力，可靠性高，使用壽命長，只是設(shè)備投資很高，目前使用塑料管道的系統(tǒng)單位造價也有800—1200元／畝之間。有的甚至達(dá)到1500元／畝。

2．半移動式管道噴灌 干管固定，支管移動，這樣可大大減少支管用量，從而使得畝投資僅為固定式的50—70％，但是移動支管需要較多人力，并且如管理不善，支管容易損壞。近代發(fā)明了以下一些由機械移動支管的方式，可以部分克服這一缺點。

3．滾移式噴灌支管 是將噴灌支管(一般為金屬管)用法蘭連成一個整體，每隔一定距離以支管為軸安裝一個大輪子。在移動支管時用一個小動力機推動，使支管滾到下一個噴位。每根支管最長可達(dá)400mm，這種機型我國已有產(chǎn)品，適用于矮桿作物(如蔬菜、小麥等)要求地形比較平坦。

4．時針式噴灌機（又稱圓形噴灌機） 是將支管支撐在高2～3米的支架上，全長可達(dá)400m，支架可以自己行走，支管的一端固定在水源處，整個支管就繞中心點繞行，象時針一樣，邊走邊灌，可以使用低壓噴頭，灌溉質(zhì)量好，自動化程度很高。我國已有產(chǎn)品，在華北和東北已有一定的使用經(jīng)驗，適用于大面積的平原(或淺丘區(qū))，要求灌區(qū)內(nèi)沒有任何高的障礙(如電桿、樹木等)。其缺點是只能灌溉圓形的面積，邊角要想法用其他方法補灌。此機在美國應(yīng)用廣泛，也值得我國大平原地區(qū)大規(guī)模農(nóng)場推廣。

5．大型平移噴灌機 為了克服時針式噴灌機只能灌圓形面積的缺點，近代在時針式噴灌機的基礎(chǔ)上研制出可使支管作平行移動的噴灌系統(tǒng)。這樣灌溉的面積就成矩形的。但其缺點是當(dāng)機組行走到田頭時，要專門牽引到原來出發(fā)地點，才能進行第二次灌溉。而且平移的準(zhǔn)直技術(shù)要求高。因此，沒有時針式噴灌機使用的那么廣泛，我國也已有產(chǎn)品。其適于推廣的范圍與時針式噴灌機相仿。

6.絞盤式噴灌機 用軟管給一個大噴頭供水，軟管盤在一個大絞盤上。灌溉時逐漸將軟管收卷在絞盤上，噴頭邊走邊噴，灌溉一個寬為兩倍射程的矩形田塊。這種系統(tǒng)，田間工程少，機械設(shè)備比時針式簡單，從而造價也低一些，工作可靠性高一些。但一般要采用中高壓噴頭，能耗較高．適合于灌溉粗壯的作物(如玉米、甘蔗等)。也要求地形比較平坦，地面坡度不能太大，在一個噴頭工作的范圍內(nèi)最好是一面坡。該機型我國也已有系列產(chǎn)品，桁架式絞盤機可采用低壓噴頭。

7．中、小型噴灌機 這是我國在二十世紀(jì)七十年代用得最多的一種噴灌模式，常見的的形式是配有1—8個噴頭，用水龍帶連接到裝有水泵和動力機(多為柴油機與電動機)的小車上，動力功率為3～12馬力居多。使用靈活，畝投資約為固定管道式的20～60％，移動費勞力大，管理要求高近年來，發(fā)展的規(guī)模，似有降低的趨勢，只適用于中小型的農(nóng)場和田塊。但投資較低，使用靈活機動，以上各種噴灌溉形式各有利弊，各自適合于不同的條件，因此只能因地制宜地決策選用。

(三)滴灌 

這是用小塑料管將灌溉水直接送到每棵作物根部的附近，水由滴頭慢慢滴出，是一種精密的灌溉方法，只有需要水的地方才灌水，可真正做到只灌作物而不是灌土地。而且可長時間使作物根區(qū)的水分處于最優(yōu)狀態(tài)，因此既省水又增產(chǎn)，我國現(xiàn)有面積34萬公頃(包括微噴灌)，但其最大缺點就是滴頭出流孔口小，流速低，因此堵塞問題嚴(yán)重。對灌溉水一定要認(rèn)真地進行過濾和處理，目前我國還都只注意到防止物理堵塞，而同樣嚴(yán)重的生物堵塞和化學(xué)堵塞問題尚未引起足夠的重視。 

1．固定式地面滴灌 一般是將毛管和滴頭都固定地布置在地面(干、支管一般埋在地下)，整個灌水季節(jié)都不移動，毛管用量大，造價與固定式噴灌相近，其優(yōu)點是節(jié)省勞力，由于布置在地面，施工簡單而且便于發(fā)現(xiàn)問題(如滴頭堵塞、管道破裂、接頭漏水等)，但是毛管直接受太陽曝曬，老化快，而且對其他農(nóng)業(yè)操作有影響，還容易受到人為的破壞。

2．半固定式地面滴灌 為降低畝投資只將干管和支管固定埋在田間，而毛管及滴頭都是可以根據(jù)輪灌需要移動。投資僅為固定式的50—70％。這樣就增加了移動毛管的勞力，而且易于損壞。

3．膜下灌 在地膜裁培作物的田塊，將滴灌毛管布置在地膜下面，這樣可充分發(fā)揮滴灌的優(yōu)點不僅克服了鋪蓋地膜后灌水的困難，而且還大大減少地面無效蒸發(fā)。

4．地下滴灌 這 是將滴灌干、支、毛管和滴頭全部埋入地下，這可以大大減少對其他耕作的干擾，避免人為的破壞，避免太陽的輻射，減慢老化，延長使用壽命，其缺點是不容易發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的事故，如不作妥善處理，滴頭易受土壤或根系堵塞。 

(四)微噴灌 有的地方稱之為霧灌，與滴灌相似，只是為了克服滴頭太易于堵塞的缺點，將滴頭改為微噴頭，由于微噴頭出流孔口大一些，流量大一些，流速慢一些，所以不象滴頭那么容易堵塞，但流量加大了，毛管相應(yīng)也要加粗些。在每棵作物或樹下裝1—2個微噴頭一般即可滿足灌溉的需要。微噴頭仍有堵塞問題，因此也要對過濾問題給予足夠的重視，每畝造價與固定式滴灌相仿。在國外有逐漸以微噴灌取代滴灌的趨勢。但是在溫室(或大棚)內(nèi)使用微噴灌會大大提高室內(nèi)之空氣濕度。而不利于對濕度敏感作物(如黃瓜)的生產(chǎn)，這時只好用滴灌近年來我國微噴灌設(shè)備生產(chǎn)逐漸完善。微噴灌面積的發(fā)展很快，是一種很有發(fā)展前途的節(jié)水灌水方法。特別適用于灌溉果園。

(五)滲灌 滲灌與地下的滴灌相似，只是用滲頭代替滴頭全部埋在地下，滲頭的水不象滴頭那樣一滴一滴地流出，而是慢慢的滲流出來，這樣滲頭不容易被土粒和根系所堵塞。最近在國內(nèi)引進采用廢輪胎加工成的多孔滲流管，并進行小面積試點，但是微孔滲流管的堵塞是一個嚴(yán)重的問題，未經(jīng)長時間試驗檢驗不宜貿(mào)然推廣。

(六)地下灌溉 地下灌溉是用控制地下水位的方法進行灌溉。在要灌溉時把地下水位抬高到水可以進入根系活動層的高度，地面仍保持干燥，所以非常省水，不灌溉時把地下水位降下去。這方法的局限性很大，只有在根系活動層下有不透水層時才行。因此不適于普遍推廣。

二、節(jié)水輸水方法 

幾千年來我國都是用土渠將灌溉水從水源輸送到田頭。這樣有大量的水在還沒送到田頭就已浪費掉了。我國現(xiàn)有灌溉渠道水利用系數(shù)很低，一般為0．3一o．5。因此在輸水過程中節(jié)約水的潛力很大。常用的方法有渠道防滲和管道輸水兩種。

(一)渠道防滲 渠道防滲所采用的材料有很多種類，常用的有干砌塊石，漿砌塊石(或卵石)，砼預(yù)制塊、現(xiàn)澆砼護面、塑料薄膜、土工膜等，最近國內(nèi)比較普遍推廣的“三面光”渠道就屬這一類。當(dāng)采用砼護面時，如渠道不大還可用U型砼渠，這樣還可以提高輸水流量，減小過水?dāng)嗝妗?/p>

(二)管道輸水 渠道輸水除了渠床滲漏之外，還有水面蒸發(fā)與渠床上雜草的蒸騰。而用管道輸水則可基本避免這些輸水損失。對于噴灌、滴灌和微灌要求高壓輸水(300～1200kPa)，而對于地面灌溉可用低壓輸水管(小于200kPa)。

1．高壓輸水管道 要求管道能承受較高的壓力，這樣對管材強度的要求較高，常用的有鋼管、鑄鐵管、鋁管、塑料管、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管和石棉水泥管等，要注意吸取過去采用玻璃管、素混凝土管、石管及一些不能承高壓的管道的經(jīng)驗教訓(xùn)。高壓輸水管由于對承壓要求高，造價就必然要高一些，如用于低壓輸水是不經(jīng)濟的。因此沒有明確要在短期內(nèi)改建為噴微灌的低壓管道輸水系統(tǒng)中不要選用可以承受高壓的管道，以免積壓資金。
2．低壓輸水管道 由于承壓要求低，就可采用專門的低壓管，單位造價即可大大降低。這主要用于地面灌溉的輸水系統(tǒng)，在美國現(xiàn)在中小渠道基本都被低壓管道所取代。我國前幾年從“小白龍”(即薄膜塑料管)開始，以后逐步改進成為一個專門技術(shù)措施——“管灌”，即用低壓管道輸水的地面灌溉．據(jù)1993年不完全統(tǒng)計，全國已有超過333萬公頃灌區(qū)采用低壓管道輸水灌溉，可比土渠省水40％，少占地1．5—3．5％，而且畝投資較低，因此在無力發(fā)展噴灌和微灌的地方，采用管灌是一個方向，在井灌區(qū)，應(yīng)逐步用低壓管來代替所有的中小型渠道。也可以取得很顯著的節(jié)水 效果。在渠灌區(qū)，如果渠系配套完整仍以采用防滲措施節(jié)水為宜，如果地形有一定坡度，且渠系配套不完整，則應(yīng)考慮直接采用輸水管道進行配套。但是在非常平坦的自流灌區(qū)要采用管道輸水則應(yīng)慎重斟酌。目前有些地方，管灌只用管道將水送至地頭沒有直接送入灌水溝，田間還得布置輸水溝，為了進一步節(jié)水，就應(yīng)當(dāng)生產(chǎn)閘門孔管，使得從水源直到進入灌溉溝(或畦)，水都在管內(nèi)流動。

三，節(jié)水灌溉制度 

(一)不充分灌溉 按早期灌溉的指導(dǎo)思想是只要有足夠的水源供應(yīng)，就要給作物供應(yīng)最充分的水，以使之達(dá)到盡可能高的單位面積的產(chǎn)量，這就是充分灌溉。這種灌溉方法可以獲得最高的單位產(chǎn)量，但是單位水量所獲得收益就不見得最高。因此，近年提出丁不充分灌溉的理論，也就是說灌溉的目的并不是要達(dá)到最高的單位面積產(chǎn)量，而是要使單位用水量的作物產(chǎn)量較高。這在現(xiàn)今，水資源日益緊缺的時代，就顯得尤為重要。因為水資源是有限的如果每畝少灌一些，就有可能灌溉更多的面積，從而獲得更高的總產(chǎn)。我們民間過去曾采用過坐水種，灌關(guān)鍵水等就屬于這種灌水制度的雛型。而現(xiàn)今則要研究出完整的不充分灌溉制度。這要做大量的實驗工作，而且這種灌溉制度對于不同的地區(qū)的不同作物也是不相同的。

(二)水稻薄淺濕曬灌 傳統(tǒng)的水稻灌溉一般是長期保持較深水層。有的地方還采用串灌、漫灌，水肥流失嚴(yán)重。最近研究采用薄、淺、濕。曬的灌溉制度，取得了很好的節(jié)水效果。其基本做法就是薄水插秧、淺水返青，分蘗前期田間濕潤管理，分蘗后期曬田，拔節(jié)抽穗保持薄水，乳熟保持田間濕潤，黃熟濕潤落干。這方法在廣西得到廣泛推廣，推廣面積累計達(dá)178．2hm：，實踐證明可增產(chǎn)7．72％以上，由于水層淺，滲漏量和植株棵間蒸發(fā)量就大大減少，從而減少田間耗水量，年平均減少耗水量1069m3／hm2(早晚稻合計)。而且可以取得增加單位面積產(chǎn)量的效果，為推廣這樣的技術(shù)每畝只要花0．3～0．4元，可謂投入小，收效大。但此法受地域與自然條件影響大，各地都要探索最適合于本地的灌溉制度。是值得在南方大力推廣的節(jié)水灌溉技術(shù)之一。

四、節(jié)水田間輔助措施 

各種灌水方法都是濕潤作物根系活動層的土壤，以便于作物吸收。這樣多數(shù)都要濕潤表面，不可避免的就有一部分未被作物吸收而直接從土表蒸發(fā)到空中去，這一部分水基本是浪費掉了。因此為了節(jié)水許多地方曾采取各種輔助措施來減少土表蒸發(fā)。常用的方法有中耕保墑，麥桿覆蓋等。中耕保墑是在每次灌后將土表耙松，這樣可以切斷毛細(xì)管，使表面以下土中的水分不會在毛管作用下送到表面而蒸發(fā)掉。麥桿覆蓋，是將麥桿(或其他植物莖葉)切碎后鋪在土表，這樣也可以有效地減少土表水分的蒸發(fā)。 綜上所述，可見節(jié)水灌溉技術(shù)是多種多樣的，每一種技術(shù)都有一定的適用條件，每個地方，每一種條件都可以選擇合適的節(jié)水灌溉技術(shù)。我們在開展節(jié)水灌溉工作中，一定要因地制宜地選擇使用一種或幾種方法同時使用。我們的目的是節(jié)水，只要是有效的節(jié)水灌溉技術(shù)，我們就要根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件積極采用。首先選用投資最少而又能取得最好節(jié)水效果，節(jié)約最多水的節(jié)水灌溉技術(shù)，由于當(dāng)前我國廣大灌溉面積上采用的灌水方法仍以地面灌溉為主，而且節(jié)水的潛力也最大，所以我們首先應(yīng)對地面灌溉的節(jié)水方法予以足夠的重視，首先要注意積極推廣渠系配套，土地平整，管道輸水，渠道防滲等技術(shù)。在南方大部分面積是種植水稻，則應(yīng)積極推廣節(jié)水的“淺”、“薄”灌溉技術(shù)，在北方旱作地區(qū)積極試驗與推廣不充分灌溉技術(shù)，在經(jīng)濟條件許可的地方應(yīng)考慮推廣噴灌、滴灌和微噴灌等先進的灌水方法。在推廣節(jié)水灌溉技術(shù)的過程中，最關(guān)鍵的是樹立起全民的節(jié)水觀念，大家對節(jié)水都重視起來，大家都想辦法節(jié)水，辦法是很多的。有領(lǐng)導(dǎo)的重視，有群眾的支持，又能采用正確的科學(xué)的技術(shù)．我們相信我國的節(jié)水灌溉事業(yè)定會取得更大的成效。

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