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山区集雨水窖自流节水灌溉技术研究


     近年来,在农田水利基本建设中积极探索,大胆创新,推出了解决干旱山区农业生产用水问题的一种新模式:山区集雨水窖+滴灌。这种水窖自流节水灌溉技术对于解决山区农业生产用水具有重要的意义。
     1、水窖自流节水灌溉技术
     定义和特点
水窖自流节水灌溉技术是利用是山区集雨水窖水源,自然落差产生重力实现自流滴灌的一种系统灌溉技术。具有水源供给适应性强(通过水窖、水池等供水)、不用电能,方便安装、投资小、便于管理等的特点,从而达到节水、节肥、节能、增加产量、降低成本、提高品质的效果。水窖自流节水灌溉技术的特点是,不需要额外动力,充分利用水源自然的重力落差,通过滴灌系统进行作物灌溉,该技术对水源没有特殊要求,同时能够维持土壤固、液、气三相的最佳比例,较之于传统地面灌溉和喷灌能降低空气湿度、保持地温,减少病虫害和杂草生长,提高作物的抗逆性,防止水土流失,高效节能,生态环保,节省劳力,同时由于成本及运行费用低廉,操作、安装和维修方便,特别适合小面积种植户和个体农户安装使用,是目前新农村建设中农民增收、农业增效、发展高效农业,建设社会主义新农村的实用水利技术。
水窖自流节水灌溉技术的应用可节省用水量50%-70%;节肥20%- 40%;增产20-30%;降低综合管理成本10%;提高品质10-20%;减少病虫害15-20% ;综合增加经济效益30%。
     水窖自流节水灌溉技术模式
通过实践,我们总结水窖自流节水灌溉技术的作物三种自压滴灌模式:
     作物环绕形自压滴灌:通过安装环绕在作物根部的灌溉滴头,将水和作物生长所需的的养分以较小的流量均匀准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中的灌溉方法。即先把输水管沿等高线作物种植方向安装于作物根部,然后在输水管上接入旁通,再根据作物生长状况,在旁通上接入滴灌滴头,该方法可使作物根部周围均匀滴水,根部发展均衡。
     作物线形自压滴灌:沿山地等高线作物种植方向,通过安装在作物根部的自压滴灌管,将作物生长所需的的养分和水以较小的流量均匀准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中的灌溉方法。即把滴灌滴头沿等高线作物种植方向安装的方式,具有安装简单、方便的优点。
     作物滴头形自压滴灌:沿等高线作物种植方向,通过安装在作物根部的滴灌滴头,将水和作物生长所需的的养分以较小的流量均匀准确地直接输送到作物根部附近的土壤表面或土层中的灌溉方法。即先把输水管沿等高线作物种植方向安装于作物根部,再根据作物的株距,在输水管上打孔安装滴灌滴头的方式,该方式可根据作物株距不同,按需打孔布置滴头,实现准确定位滴水灌溉。
     水窖自流节水灌溉技术系统组成
     管道系统布置
在灌溉工程中,输水渠(管)道均沿等高线布置,布置管道应做到各级互相垂直,具体布置是,从水窖引水垂直等高线,即顺坡向下引主干管,从主干管上平行的等高线上,再垂直布置分干管,于分干管上引支管,支管上布置毛管,每条毛管控制一行作物,其上可根据需要安装多个滴灌滴头。
     自压滴灌系统:
供压装置:根据当地地势条件建立水窖或水池,利用水位差供水实现自压滴灌。系统所建水窖(池)应建于地块的最高部,如果是平地,应将水池底部建高1-2米,以便形成自然压差。如水窖(池)随时可充足水源的情况下,水窖(池)的蓄水容积应按每亩7个立方的30%计算,只有间歇性水源的情况下,水窖(池)的蓄水容积原则上应按每亩建7个立方的100%计算。水池上方用石棉瓦或水泥板等材料覆盖,避免进入灰尘脏物和滋生各种藻类。
水窖(池)底部10公分处预留输水管道出水口,出水口对面紧靠底部装一个排污阀,用于定期排出水窖(池)底部沉淀的杂质。在水窖(池)建设过程中应考虑到今后的施肥系统,应将施肥池一并建设。
系统首部田间工程:系统首部主要采用包括采用控制阀、过滤器,施肥器和水表可根据需要安装,支管与毛管垂直,毛管沿作物种植方向布置,毛管间距应满足果树的灌溉要求。较大面积的微灌系统,一般都推荐采用分区轮灌。采用手动控制时,每一轮灌区均应安装球阀、闸阀等阀门。若采用自动控制,每一轮灌区均应安装一个或几个电磁阀,电磁阀由灌溉控制器控制。事先根据灌溉制度在控制器上编程,并能根据实际灌溉要求随时修改,满足不同作物种类和不同长生期的需水要求。
过滤装置:过滤装置主要由砂石式过滤器、离心分离式和网式或叠片式过滤器组成。作业中,如发现滤网、密封圈损坏,必须及时修补或更换,否则将会使整个系统严重堵塞,后果不堪设想。据调查,约50%滴灌工程报废就是过滤器故障所致。
配套输水管路:主要由主干管、分干管、分支管和各种连接管件,以及流量计、压力调节装置、进排气阀等组成。为减缓老化,所有管道都尽可能有埋于地下。干支管线均要铺设在土层下,末端设排水口。每个灌溉周期都要冲洗1-2次。
施肥装置:目前多采用压差施式肥技术。每次施肥前后,应用清水滴一定时间,以免肥液残留在滴灌管内。为节省投资,施肥罐可在几个小地片轮流使用。滴灌施肥应控作物种类和生育期确定施肥种类和施肥量。
     2、水窖自流节水灌溉技术与一般滴灌的比较
     一般滴灌可以节水,提高果实品质、产量,提高肥效,节约劳动力,减少病虫害等,但水窖自流节水灌溉技术与一般滴灌更具有优越性。
     水窖自流节水灌溉技术成本低。一般滴灌系统投资、维修、运行费用太高;特别是当灌溉面积较小时,这时尽管常规的加压滴灌系统可以对小面积的耕地进行设计并运行,但由于供水设备及维护系统正常运行的费用并不随着灌溉面积的减少而成比例地下降,造成系统单位面积的投资比灌溉面积较大时更高,使人望而怯步。
    水窖自流节水灌溉技术系统简单。一般滴灌系统过于复杂、专业化,对于大多数农民一家一户经营,根本无法使用,而自压滴灌通过简单介绍,农户即可以自己安装使用。
    水窖自流节水灌溉技术运行成本低。该技术除固定投资外,基本无运行费用。
     3 、水窖自流节水灌溉技术在抚宁山区的应用的优势条件
     一是水窖自流节水灌溉技术的推广在抚宁县有着得天独厚的条件。抚宁县北部山区丘陵面积754平方公里,占全县总面积的50%,为该技术的推广应用创造了条件;二是抚宁县委、县政府牢牢把握优势,高度重视农业生产,始终把农业基础设施建设作为发展现代农业、提高农业发展能力的重要抓手,大力开展农田水利基本建设,全面改善农业生产条件,为农业技术的开发利用提供必要的保障。三是抚宁县目前已建有各种水池水窖几万座,凡是有小水窖的地方均可采用水窖自流节水灌溉技术,不需要再增加其它辅助系统;四是水窖自流节水灌溉技术系统简单。农户可以自己安装使用。所以该技术在抚宁县的推广前景非常光明。
     4. 结论意见
     实践证明,水窖自流节水灌溉技术是目前新农村建设中实现农业增效、农民增收的一项实用农田水利技术,是发展高效农业,实现农业现代化、建设社会主义新农村的有效途径。我们认为,在现有一家一户这种特殊种植模式的情况下,推广适合农村一家一户均可使用的不用电能的自压滴灌技术,投资小、见效快,将大大缓解季节性缺水的紧张状况,不仅能够节省大量的水资源,提高作物的品质和产量,减少水、肥的流失,减轻农民的劳动量,降低种植成本,增强产品的市场竞争力,同时也是利用先进科技手段在农业节水灌溉应用方面的一个突破,有利于农业产业的可持续发展,实现真正意义上的节水、节能、高效灌溉的设施农业,使农民增收,农业增效,加快新农村建设步伐具有重要的现实意义。


山区集雨水窖自流节水灌溉技术研究 2017-8-28 本文被阅读 1437 次
 
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