浅谈节水灌溉技术、发展趋势与对策
索滢
中国农业大学水利与土木工程学院
【摘要】本文综述了节水灌溉在当今社会的重要性，简要介绍了渠道防渗、低压管道输水、喷灌、滴灌渗灌、雨水汇集利用、节水型地面灌溉技术，和现今中国节水灌溉的现状，并在此基础上，提出了推进节水灌溉技术发展的3点建议。
【关键词】节水灌溉；趋势；现状；建议
水资源是地球上最重要的资源之一。随着我国人口的增加、城市化的加快，工农业生产进一步发展，全国各地的用水量及耗水量持续增加更显出我国水资源的紧缺，供水矛盾进一步加剧。我国水资源总量虽列世界第六位。但人均占有量2800 m3却仅为世界平均值的1/4 。我国农业用水量4000亿m3，占总用水量的73% ，其中农田灌溉用水量3600亿～3800亿m3，占农业用水量的90％一95％。[3]农田灌溉水的利用率低，平均仅为45％左右；农业用水的效率不高，农田灌溉水的利用效率仅有1．0 kg／m3左右。[1]因灌溉方式不合理，造成水资源浪费严重、利用效率低下，加剧了水资源短缺的现状，所以发展节水灌溉是势在必行和行之有效的节水途径。
1.我国节水灌溉工程含义
节水灌溉是根据供水条件和作物叙事规律，采用各种方法和措施，提高自然降水和灌溉水的利用率，获取农业最佳经济效益、社会效益和生态环境效益。灌溉用水从水源到田间，到被作物吸收、形成产量，主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。凡在这些环节中能减少水量消耗、提高灌溉水利用率的各种措施均属于节水灌溉范畴。包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。[2]
2.节水灌溉工程技术
节水灌溉工程技术是指减少灌溉渠系(管道)输水过程中的水量蒸发与渗漏损失，提高农田灌溉水的利用率的技术。
2.1渠道防渗技术
渠道防渗是大多数国家采取的提高灌溉水利用率的主要措施。是为减少渠道的透水性或建立不易透水的防护层而采取的各项技术措施。根据使用的材料可分为土料压实、三合土护面、砖石衬砌、水泥衬砌、塑料薄膜防渗和沥青护面防渗等。我国的渠道防渗工作始终围绕开发性能好、成本低、易于施工、便于群众掌握的防渗材料为中心，同时研究推广新型防渗渠道断面形式和衬砌形式。目前，占我国总用水量80％的农灌主要输水手段是渠道，而传统的土渠输水渗漏损失约为引水总量的50％～60％，全国仅此一项年损失水量约1．7×1011 m3大力发展渠道防渗技术是节水灌溉的重要途径。[1]
2.2低压管道输水技术
管道输水效率高、占地少，灌溉渠系管道化已成为各国共同发展的趋势。简称“管灌”，利用低压管道代替渠道输水的一种灌水方法。“管灌”由于具有一次性投资少、设备简单、比土渠省水40％、省工、省地、省时，增产效益显著，农民易于掌握等优点，颇受重视。因此在无力发展喷灌和微灌的地方，采用“管灌”是一个方向。[1]
2.3喷灌技术
是利用专门的设备将压力水喷洒到空中形成细小水滴，并均匀地降落到田间的灌水方法。同传统的地面灌溉方法相比，它具有适应性强、节水、灌水均匀、易于实现灌水自动化等优点。喷灌适宜于各种作物，不要求地面平整可用于地形复杂、土壤透水性大等进行地面灌溉有困难的地方，可比地面灌溉省水30%~50% 。[2]
2.4滴灌技术
滴灌技术是将作物生长所需的水分和各种养分适时适量地输送到作物根部附近的土壤。属于局部湿润灌溉，即只湿润作物根部的一部分面积，具有节能、灌水均匀、适应性强、操作方便等特点。以色列的滴管技术已居世界领先地位，不仅产品质量好，而且在过滤器、防滴头堵塞技术、自动量水和控制设备，以及太阳能的应用方面都有新的进展。[1]
2.5渗灌技术
渗灌是继喷灌、滴灌之后，一种新型的有效地下灌溉技术，是在满足植物生理生长需求的条件下，将以往对土地的灌溉转变为对植物根系直接进行灌溉。目前国内有低压渗灌和重力渗灌两种方式。[2]
2.6雨水汇集利用技术
是在干旱、半干旱的山丘地区，将较大强度降雨所产生的地面径流汇集起来，并在最需要时供给作物利用的技术。但在雨水引导汇集贮存和高效利用上缺乏系统化的理论研究，未形成适宜于不同区域的汇流整体规划和与之配套的灌溉技术及作物栽培技术。[1]
2.7节水型地面灌溉技术
地面灌溉，如沟灌、畦灌等至今仍是我国广泛使用的灌水方法。传统的地面灌溉定额大、渗漏多，比其他方法费水，但在改进以后可以节省很多水量。例如，平整土地，长畦改短畦，大畦改小畦，利用地膜输水灌溉等，均有显著的节水效果。[1]
3.我国节水灌溉的发展趋势
3.1 因地制宜，继续普及与推广先进的喷，微灌技术
目前，我国节水灌溉工程中，喷，微灌技术所占的比重还比较低，与发达国家相比较还有大的差距。目前，国内外喷，微灌技术正朝着低压，节能，多目标利用，产品标准化和系列化及运行管理自动化方向发展，任何一项节水灌溉技术都有其适用的自然条件，经济条件，普及与推广喷，微灌技术必须坚持因地制宜的原则。在有条件的地区，应大力发展地下滴灌技术，就是在灌溉过程中，水通过地理毛管上的灌水器缓慢渗入附近土壤，再借助毛细管作用或重力扩散到整个作物根层的灌溉技术。由于在灌溉过程中几乎没有水分蒸发损失，而且对土壤结构的破坏经，因此在各项节水灌溉技术中，该项技术的节水增产效果最为明显，而且使于农田作业和管理，特别适合于在我国西北地区干旱，高温，风大的自然条件下推广应用。
3.2 实现灌溉渠系管道化
我国已基本普及了井灌区低压管道输水技术，今后的发展方向是大型渠灌区渠系管道化，并加快相应大口径塑料管材的开发生产。此举可推动生产制造业的发展，并且可以减少水在运输过程中的损耗。
3.3 发展现代精细地面灌溉技术
土地平整是改进地面灌溉的基础和关键，由于我国地面灌溉量大，面广，急需推广应用激光控制平地技术，水平畦田灌溉技术，田间闸管灌溉系统以及土壤墒情自动监测技术等一切改进地面灌溉措方缸，逐步实现田间灌溉水的有效控制和适时适量的精细灌溉。
3.4 研究和推广非充分灌溉技术
非充分灌溉理论源于传统的充分灌溉理论，但不是简单的延伸，它将与生物技术，信息技术及“四水”转化理论等高新节水技术和理论相结合，创建新的灌溉理论及技术体系，它将对现有灌溉工程的规划设计及灌溉管理模式等生产巨大的冲击和影响。我国北方一些地区已经实行了减少灌溉次数等非充分灌溉方式，一些科研单位和灌溉试验站也开始了一些非充分灌溉的实验研究。
3.5 “3s”技术在农业节水灌溉中的应用
进入2l世纪，空间遥感得到了大力发展，更多的卫星被送上太空，从而使“3s”技术在农业节水领域中应用成为可能。使农业灌溉管理更加科学，精确。我国农业结构和水土资源分布具有很强的区域性，各地区发展不平衡，应当根据不同地区的自然经济状况，气候条件，
农业生产经营方式，作物种类，经济发展水平等，科学确定不同地区，不同阶段的节水灌溉发展模式，加快研究开发先进，适用的农业高效用水技术与设备。
4.发展节水灌溉技术的建议
4.1提高发展节水灌溉技术的认识。
我国是一个水资源短缺的国家，随着人口增加、经济发展、社会进步，农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全，只能走内涵式发展的道路，灌溉必须走节水型的发展道路。因此，我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度，使全社会都来关心节水灌溉技术，形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。
4.2形成发展节水灌溉技术内在机制。
通过制定和运用好水价、水权这些经济手段，对农业用水需求进行有效调控，削弱低效益膨胀型的用水需求，杜绝无效益浪费型的用水需求，促进节约农业用水的需求，从而推进节约灌溉技术发展。
4.3节水灌溉技术发展要符合农村实际。
节水灌溉技术发展不仅是工程问题、技术问题，还是社会问题和经济问题。节水灌溉技术如果不能使农民从中得到实惠，就不能得到广大农民的真正拥护，就不能持续快速地发展起来。
5.结论
水资源短缺与节水将是我国不得不面对的永恒的主题。它关系到我们生活的方方面面。农业节水将是缓解我国水资源供需矛盾的主要途径。我们可以通过上述几种节水方式，或积极开发研究新的节水灌溉方式，使我国的节水灌溉事业获得可持续发展，取得更好的节水效果、更大的经济效益、社会效益和环境效益。
参考文献
[1]逢焕成我国节水灌溉技术现状与发展趋势分析中国土壤与肥料2006(5)
[2]贡力，孙文.水利工程概论中国铁道出版社，2012
[3]刘瑞柏．中国节水灌溉行业深度调研与投资战略规划分析报告前瞻：前瞻产业研究院，2013 ．
