郭金平 王磊 李娜
(1山東省濟(jì)寧市任城區(qū)水利工程服務(wù)中心 山東濟(jì)寧 272100 2山東省濟(jì)寧市任城區(qū)水利建筑安裝工程公司 山東濟(jì)寧 272100)
在城市化、工業(yè)化加速推進(jìn)的大背景之下,節(jié)水灌溉成為我國社會(huì)發(fā)展所關(guān)注的重要內(nèi)容。我國水資源匱乏,節(jié)水灌溉不僅是水資源利用效率最大化的保障,更是發(fā)展節(jié)水型社會(huì)的重要基礎(chǔ)。對(duì)此,筆者立足于我國節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,展望節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。積極發(fā)展與推廣節(jié)水灌溉技術(shù),有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
我國節(jié)水灌溉技術(shù)起步于上世紀(jì)70年代,在幾十年的發(fā)展進(jìn)程中,我國節(jié)水灌溉技術(shù)取得了長足性發(fā)展。尤其是隨著工業(yè)化、城市化發(fā)展不斷推進(jìn),城鄉(xiāng)爭(zhēng)水、工農(nóng)業(yè)爭(zhēng)水的矛盾日益突出。在這種社會(huì)快速發(fā)展的大背景之下,渠道防滲灌溉技術(shù)、低壓管道輸水技術(shù)、噴射技術(shù)、滲灌技術(shù)等在節(jié)水灌溉領(lǐng)域等到廣泛的運(yùn)用,并取得了一定的經(jīng)濟(jì)效益。
當(dāng)前,我國大多數(shù)灌溉區(qū)所采用的輸水手段以渠道為主,而渠道防滲灌溉技術(shù)就是基于塑料薄膜、混凝土切面,進(jìn)行渠道防水滲透處理。這樣一來,不僅提高了渠道輸水的效率,而且減少了輸水過程中因滲透造成的水資源損失。相比于傳統(tǒng)的“土渠”輸水,運(yùn)用渠道防滲灌溉技術(shù)的輸水手段,可以降低80%左右的滲漏損失。
在農(nóng)業(yè)種植灌溉中,低壓管道輸水技術(shù)應(yīng)用廣泛,該技術(shù)就是通過水泵抽取河水,經(jīng)過管道將水輸送至田間。這種技術(shù)的采用,在一定程度上避免了因蒸發(fā)、滲透造成水的損失。與此同時(shí),低壓管道輸水技術(shù)提高了輸水速度,而且減少了輸水中的占地量,比較適合北方的井灌區(qū)。
在大面積機(jī)械化的進(jìn)程中,噴灌技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。在大田作物灌溉方面,噴灌技術(shù)成為節(jié)水灌溉的主要措施。噴灌是一種比較高效的、易于操作實(shí)現(xiàn)的節(jié)水灌溉技術(shù),對(duì)于不同條件下的灌溉,噴灌均有較好的適應(yīng)性。相比于傳統(tǒng)的地面灌溉,噴灌不僅起到輸水灌溉的功能,而且對(duì)于改善作物濕度、溫度等起到良好的作用。例如,在防止農(nóng)作物霜凍方面,噴灌具有良好的作用。在進(jìn)行大面積種植作物的灌溉中,噴灌可以節(jié)約40%左右的水。
隨著節(jié)水灌溉技術(shù)的不斷發(fā)展,一種新型的灌溉技術(shù)——微灌技術(shù)逐步得到應(yīng)用。微灌作為一種高效用水灌溉技術(shù),其主要有三種:一是地下滲透;二是滴灌;三是微噴灌。在實(shí)際的應(yīng)用過程中,其主要是基于種植作物的需水情況,通過管道系統(tǒng),將種植作物所需的養(yǎng)分、水分進(jìn)行均勻的灌溉。所以,相比于噴灌,微灌技術(shù)又是節(jié)水灌溉技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化、局部化的有效灌溉,提高了水的利用率,也提高了種植作物的產(chǎn)量。
從傳統(tǒng)土渠灌溉到渠道防滲灌溉,再到微灌技術(shù),都表明我國節(jié)水灌溉技術(shù)正一步步朝著科學(xué)化、現(xiàn)代化的方向發(fā)展。我國水資源比較匱乏,如何進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉技術(shù)的長足性發(fā)展,有助于提高我國水資源的利用效率。從實(shí)際來看,我國節(jié)水灌溉技術(shù)正朝著更加科學(xué)化、智能化的方向發(fā)展。那么,具體而言,集中表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
如何進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)灌溉的現(xiàn)代化、精細(xì)化,是我國當(dāng)前節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)。為了這些技術(shù)的有效實(shí)現(xiàn),以及地面灌溉技術(shù)的改進(jìn),主要在于土地平整。所以,基于我國地面灌溉面積廣、需水量大等特點(diǎn),應(yīng)加大激光控制平地技術(shù)、水平畦田灌溉技術(shù)等的有效應(yīng)用,改進(jìn)當(dāng)前地面灌溉的現(xiàn)狀。這樣,不僅有助于田間灌溉水的有效控制,而且進(jìn)一步推進(jìn)了灌溉的精細(xì)化發(fā)展。其中,激光控制平地技術(shù)是目前世界上最為先進(jìn)的土地平整技術(shù),該技術(shù)的有效應(yīng)用,有助于我國節(jié)水灌溉技術(shù)的長足性發(fā)展。而基于激光控制地面技術(shù)發(fā)展而來的水平畦田灌水技術(shù),不僅具有廣泛的適用性,而且灌溉效果良好。
空氣中富含大量的水分,利用空氣中的水分進(jìn)行灌溉,勢(shì)必是節(jié)水灌溉發(fā)展的重要突破。在該領(lǐng)域,德國、智力等國家均進(jìn)行相關(guān)的研究,并取得了一定的成效。所以,在節(jié)水灌溉技術(shù)的未來發(fā)展中,利用空氣中水分進(jìn)行灌溉也將成為我國在該領(lǐng)域的一大發(fā)展方向。
近年來,高新技術(shù)已廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)之中。在發(fā)達(dá)的西方國家,基于RS、GIS、GPS技術(shù),實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)信息技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的實(shí)際性應(yīng)用。我國節(jié)水灌溉技術(shù)起步晚,但在信息技術(shù)發(fā)展的大背景之下,我國也在著力于該方面的發(fā)展。目前,我國在“3S”技術(shù)的實(shí)現(xiàn)了可能存在一些困難,但隨著我國高新技術(shù)的不斷發(fā)展,我相信“3S”技術(shù)將會(huì)有效地應(yīng)用于我國的節(jié)水灌溉領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)我國灌溉管理的精確化與科學(xué)化。
在我國,推進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展,是一個(gè)過程,僅僅依托技術(shù)的借鑒無助于技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。我國節(jié)水灌溉技術(shù)在未來的發(fā)展中,應(yīng)在技術(shù)借鑒的基礎(chǔ)之上,實(shí)現(xiàn)自我技術(shù)的改進(jìn)與創(chuàng)新。充分利用高新技術(shù),創(chuàng)新已有的灌溉技術(shù),從本質(zhì)上推動(dòng)我國節(jié)水灌溉技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。
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