节水灌溉工程技术,是指为了减少农业灌溉用水在输送过程中和田间灌水过程中的蒸发、渗漏损失而采取的各种工程措施。输水过程节水措施主要有渠道防渗和管道输水等。田间灌水节水工程技术主要有管道灌溉、改进地面灌、喷灌、微灌等。
渠道防渗是减少输水损失的主要措施。管道输水也是输水方式的发展趋势。田间灌水技术中低压管道输水灌溉的投资少、方法简便,已被成功地推广应用,在今后相当长的一段时期内仍将占较大的比例。喷灌具有显着的节水、增产效果,适合于机械化作业。滴灌、微灌属局部和精细灌溉,适用于水果、蔬菜、花卉等经济作物。从某种意义上讲,喷灌、滴灌代表着灌溉的发展方向。
44.渠道防渗技术的方法和适用条件是什么?
传统的土渠输水渗漏损失大,占引水量的50%-60%,是灌溉水损失的重要方面。渠道防渗技术是指为减少输水渠道、渠床的透水性,在渠床修建不易透水的防护层的一种技术措施,是控制输水过程中水量渗漏损失的一种有效途径,既减少水的渗漏损失,又加快了输水速度,提高灌溉效率。此外,渠道衬砌后,还可以提高输水效率,减少或防止水流对渠底、渠岸的冲刷,防止动物破坏和沿渠耕地的次生盐溃化,有助于控制杂草、减少维修费等。
根据所使用的防渗材料,渠道防渗可分为土料压实防渗、三合土料护面防渗、石料衬砌防渗、混凝土衬砌防渗、塑料薄膜防渗、沥青护面防渗、土工织物防渗以及化学生物防渗技术等。其中在西南地区使用较多的有:
①砌石防渗:具有较好的防渗效果,可就地取材,常用的石料有条石和卵石。
②混凝土防渗:是目前应用最广泛的一种渠道措施,可分为现场浇筑和预制装配。种,其防渗效果好,使用寿命长。特别是使用混凝土“U”形渠槽防渗,还可以提高渠道流速和输沙能力。与土渠比较,混凝土护面可减少渗漏损失80%-90%,塑料薄膜防渗减少渗漏损失90%以上。不同防渗材料的防渗效果及适用条件见下表。
45.何为管道输水技术?
用管道代替土渠将灌溉水直接输送到田间,可减少输水过程中的渗漏和蒸发损失,提高水的有效利用率。管道输水适用于大多数地区,投资是其主要限制因素。在供水量有限、必须控制输水损失的地区,应首选管道输水;在渗漏损失大、难以开挖和坡度较大的地区,管道输水也具有无可替代的越性。
管道输水系统由水源、输水系统、给水装置、安全保护装置4个部分组成。管网布置时可按畦田规格,尽量做到双向分水,力求单位面积管长最短、管线平直,以达到低耗高效、降低投资的目的。此外,田间末级地埋管道走向,通常要与作物种植方向平行。给水装置的分布要适应田间工程和现有生产责任制,以便于管理。常见的布置形式有“一”“T”“L”“H”形以及梳齿形、鱼骨形和环状管网等。常用输水管道的管材有塑料管、混凝土管和现浇混凝土管,常用的配套管件有进水装置、出水装置。同时,为确保管道系统可靠运行和长期正常工作,管道系统必须安装保护装置。
46.地埋输水管道的施工工序是什么?
(1)测量放线将规划布置图上的各级管线具体落实到地面上。在布管中心线上,每隔30-50米打一木桩,并在管线分叉、转弯、建筑物布设处和地形变化较大处加设木桩,然后沿中心线两侧撒灰确定基槽开挖线,并用水准仪测量管中心线地面高程,确定开挖工程量。
基槽开挖基槽开挖时,槽底要求平直、密实,如遇松软土壤,则应超挖回填夯实。地形平坦、土壤密实时,可采用矩形断面;土质松软、地下水位较高时,或基槽开挖深度较大时,可采用梯形或复式断面。
管道连接
①塑料管道连接:一般是承插式连接法,要求插接长度达到管直径的15倍。安装时,先在每段管子的小口套上密封胶圈,再将套有胶圈的小口插入另一根管的钟形扩口即可。
②混凝土等刚性管的连接:对平接口和子母口管材可采用纱布沙浆包里法和塑料油膏枯结法,对承插管可采用水泥沙浆填塞法。
③出水口:多采用承插口或法兰,直接与地下管道的出水竖管连接。
(4)试水回填地下管道系统全部安装完毕后,开机充水,保压1-2小时,检查管路中所有接头、管件有无渗水和漏水现象。若发现渗漏现象,则应在修补无渗漏后方可回填。
47.如何布设地面配水系统?
地面配水系统一般包括农渠和田块内的毛渠、输水沟和灌水沟、畦以及相应的配水建筑物。在地面配水渠系中,可采用放水管或虹吸管直接从配水渠引水入畦、入沟,取代毛渠。虹吸管一端置于渠道之中,另一端置于渠道外的地面上,向浅沟、垄沟和畦田中配水,通过控制虹吸管出水口端孔口大小或改变水头的办法调节流量,准确地控制入畦、入沟流量,提高灌水效率。虹吸管可随意搬动,投入较低,便于管理。大型虹吸管可用以代替分水闸,便于渠道清淤。虹吸管适合于从地势高的渠道中取水,在应用中要注意渠道外的地面必须低于渠道内的水位,同时水位波动不能太大。当渠道水位较低时,可使用放水管代替虹吸管向沟、畦供水灌溉。
48.如何实现管道输水系统田间配水?
给水装置是半固定式管道输水系统的重要组成部分,应用较多,其作用是向田间灌水沟或末级移动管道供水。
地面移动多孔闸是沿管道一侧带有许多小型闸门的一种田间配水管道,一般多与固定的地下输水管道系统联合使用。管上所装闸门的间距可以与垄沟间距一致,并且闸门可以调节,用以控制进入垄沟的水流量。通过闸管可以将水直接送入沟畦,也可作为间歇灌、长畦分段灌的专用设备。闸管长度-般为20-30米。放水口间距因沟畦规格而变化,放水口软管长为0.5-1米。
柔性闸管主要用于半固定式管道输水系统和移动式管灌系统。使用时将软管一端与地下管道的出水口相连接(类同于多孔闸管系统),水从地下管流入地表软管直至进入田间沟畦。常用的管材有聚乙烯软管、锦纶软管和涂塑软管等。
拉索式多孔管灌溉设备是用一条多孔PVC塑料管道进行配水。在管道朝向灌水沟或畦的一侧,与垂直方向成30度角的地方,视沟(畦)规格开有出水孔口。管道里装有一个用拉索牵引的塞子,绳索的另一头缠绕在管道首部的滚筒上,通过转动滚筒就可牵拉塞子移动。灌水时,塞子依靠水的压力在管道内从前向后缓慢移动,水从塞子上游潜水面以下的孔口内流出,进行灌溉。随着塞子逐渐向下游移动,出水孔口不断更换,被浇灌的水沟或畦块也随着改变。拉索式灌溉设备结构简单,投资和运行费较低,便于操作、便于实现自动化沟灌。
49.适合西南旱区的改进型地面灌水技术有哪些?
改进型地面灌水技术是对传统的沟灌和畦灌进行适当改进,能节水10%-20%,增产10%-15%。其利用合理的沟、畦及格田规格,对地表灌溉水流进行控制,主要包括畦灌、沟灌和格田灌等。一般而言畦灌法适用于密植作物沟灌法适用于条播作物,格田灌适用于水稻等耐淹作物。
50.为什么说坡式畦灌技术比较适合西南旱区?
在西南旱区,横坡极小或完全没有横坡,而在沿灌溉水流方向上有一定坡度的地方,坡式畦灌是可控制淹灌的一种形式。灌溉田块由平行的堤埂或畦埂分成畦条,每一畦条单独灌水。按照从水流上游至下游的顺序依次对各畦条进行灌水。入畦流量要使水流覆盖畦埂间整畦的宽度,但不能漫过畦埂;灌水时间等于或略小于土壤吸收净需水量所需时间。坡式畦灌可用于除淹水种植作物以外的其他各种密植作物、果树等的灌溉。一般坡式畦灌的坡度要控制在:草皮草约2%,其他作物0.5%。如果不存在降水冲刷的危险,坡式畦灌也可用在土壤吸水速率中等以上的较陡的坡地。
5适合西南旱区的沟灌和等高堤灌方式有哪些?
可在灌水方向上开挖具有连续且近于均匀坡度的小沟,灌溉水入沟后,浸透土壤,以侧向扩散的方式灌溉垄沟间的区域。作物种植行之间有一条或多条垄沟,垄沟大小和形状视种植的作物、采用的农业机械、作物行距等情况而定。为使配水均匀和减少水的浪费,入沟的流量必须严加控制。此法可用于灌溉各种条播的中耕作物,如果树、大田作物和蔬菜作物,一般不用于沙土的灌溉。
在坡度不大于6%、中等质地至细质地土的地方,适用等高沟灌。与坡式沟灌相比,等高沟灌的垄沟近于水平,必要时可横穿坡式田块。为适应地面起伏,等高沟可呈弯曲状。田间配水渠或配水管道顺坡布置或稍偏于纵坡方向布置,以便向每条垄沟供水,坡度以足以输送灌溉水流为好。灌溉时,应注意防止垄沟溢水,造成冲刷。
为节约用水,在应用沟灌时,可以采用细流或隔沟进行灌溉。即在灌水时,每条沟引入的流量较小,一般为0.1-0.5升/秒,沟内水深不超过沟深的一半,沟内没有蓄水阶段,水在流动过程中全部渗入土壤,其优点是灌水均匀,节水保肥,不破坏土壤结构,适用于坡度大、透水性中等的农田。隔沟灌也是沟灌的一种节水形式,灌水时只有一条沟灌水,邻沟不灌水。该方法具有灌水量小的特点,灌水定额仅15-20立方米/亩,可减轻灌后遇雨对作物的不利影响,适用于缺水地区或必须采用小定额灌溉的季节,如棉花的幼苗期等。
等高堤灌是畦灌或格田灌的修正方法。由小的等高堤和横堤围成的田块,以比土壤吸水速率大得多的流量灌水,灌溉水迅速地在田块内漫开,并允许积存于该田块中,直至水入渗到所需的土壤深度。如果灌溉是为了控制稻田杂草,则可在田间保持数周的水层。对于补充灌溉,多余的水量应立刻排走。等高堤灌特别适宜于水稻,也可用于灌溉棉花、玉米、大豆、小粒谷类作物、牧草和饲料作物,灌溉的作物要求有一定的耐淹性。
52.为什么实行改进型地面灌水技术前要先平整土地?
农田中常有一些不利于灌溉的坑穴、废沟、废堤和个别面积较小的高地或低地,一般需要对土地进行平整,应遵守保持地力、挖填土方量基本持平、运输距离短、工作量小等原则。平整时可结合耕作进行,也可结合修筑田间工程时进行。对于高低不平的局部地形,可采用打埂划畦方法,在畦内进行平整;在修筑田埂和田间农渠、毛渠时,采用从高处取土,用挖排水沟的土来填平低地;对浅丘和地面起伏较大的地区,使用机械,大整大平。平整后的地面坡度应与所采用的灌水方法相适应,对旱作区,采用畦灌的,要求田面坡度应在0.1——0.3%,田面起伏一般应小于10厘米;采用沟灌的,田面坡度应在0.5%-2%,田面起伏不应大于20厘米;对水稻区要求格田内基本水平。
53.何为低压管道输水灌溉?
低压管道输水灌溉是通过机泵(或利用天然水头)和管道系统直接将低压水引入田间进行灌溉的方法。这种利用管道代替渠道进行输水灌溉的技术,避免了输水过程中水的蒸发和渗漏损失,节省了渠道占地,克服了地形变化的不利影响,省工省力,提高了灌溉水的利用率,同时输水速度快,供水及管道系统组成图时,有利于适时、适量灌溉。
低压管灌一般与地面灌水方法结合使用,其管网布置形式、配套管件等与管道输水类似。低压管道的地埋管通常采用混凝土管、钢管、纤维管、石棉水泥管或塑料管等,并配备必要的安全保护装置。此外规划中要进行喷灌的管道,应按相应的规范要求进行管网设计。
54.间歇灌和控制分根交替灌分别指的是什么技术?
传统的地面灌溉方式是连续向沟(畦)供给一个大致稳定的流量,直到灌完一个沟(畦)为止。间歇灌就是把传统的一次放水改为周期性、间断地向沟(畦)供水。试验表明,灌溉水量相同时,间歇灌水流推进距离为连续沟灌的1-3倍,比连续沟灌节水38%,省时一半左右;比连续畦灌节水26%,省时30%左右。
控制分根交替灌是人为保持根系活动层的土壤某个区域干燥,使作物根系始终有一部分生长在干燥或较为干燥的土壤区域中,限制该部分根系吸水,从而减少棵间蒸发和总的灌溉用水量,同时有利于促进根系补偿性生长,提高作物对水、肥的利用率。其主要用于宽行种植的大田作物及果树,对密植的大田作物,可采用大小水量交替灌溉的方法。
55.为什么西南地区比较适合膜上灌?
膜上灌又称膜孔灌,是西南季节性干旱地区行之有效的一种节水灌溉技术,其在地膜栽培的基础上,利用膜上行水,通过放苗孔和专用灌水孔向作物供水。采用该技术需要平整土地,田块长度不超过75米,宽度不大于3米,覆膜后在膜两侧筑起畦埂并把地膜两边翘起部分埋入畦埂中将水完全约束在膜上流动完全通过膜孔灌水。膜上灌在节水的同时,增温、保温、保肥及抑制杂草生长的作用也很显着,增产效果明显,适用于棉花、玉米、小麦、瓜菜和果树等多种作物,符合西南地区的基本情况。实践证明,膜上灌技术具有投资少、节水、增产、见效快、效益高、简便易行等优点。
56.膜上灌有哪些灌水形式?
(1)膜畦膜上灌这是畦田覆膜种植作物的一种节水灌溉方法。灌水时将水引入畦内,水在膜上流动并由放苗孔和膜缝渗入土中。按筑埂方法可分为培埂膜畦膜上灌和膜畦膜孔灌2种。
膜孔沟灌先将土地整成沟垄相间的波浪形田面,再在沟底和沟两坡上铺膜,作物种在沟坡或垄背,孔距、孔径因土质和作物灌水量而定。对轻壤土、壤土以孔径5毫米、孔距20厘米的单排孔为宜,入沟流量以11.5升/秒为宜。
膜缝沟灌这是膜孔沟灌的一种改进形式。将膜铺在垄背(沟坡)上,在沟底两膜相会处预留2-4厘米的缝隙,水流通过放苗孔和缝隙渗入土中。膜孔沟灌和膜缝沟灌适合于瓜菜作物灌溉。
细流膜上灌这是在普通地膜种植条件下,利用第一次灌水前追肥之机,用专门机械将作物行间的地膜划开一条膜缝并压一小沟,灌水时,将水放入小沟内进行灌溉,类似于膜缝沟灌,但进沟流量很少,约为0.5升/秒,适合于1%以下的坡度地区。
格田膜上灌多用于稻田,是将土地平整成网格形式的田块,然后铺膜灌溉。田埂呈三角形,高15-20厘米。
57.何为喷灌?其主要作用及优缺点是什么?
喷灌俗称人工降雨,是利用专门设备将水喷射到空中分散成细小的水滴,形成类似下雨效果的一种灌溉方法。喷灌受地形条件的限制小,不要求平整土地,特别适宜于地形复杂、土壤透水性强、用常规地面灌溉有困难的山坡地,一般能增产15%,节水40%,提高工效20-30倍,提高耕地利用率7%,具有省力、节约用地、适应性强等优点,适用于除水稻外的所有大田作物以及蔬菜、果树等。此外,喷灌还具有调节农田小气候、防止干热风和霜冻对作物伤害的作用。喷灌的最大优点是使农田灌溉从传统的人工作业变成半机械化、机械化甚至自动化作业,加快了农业现代化进程。
喷灌除用于灌溉外,还可用于喷施化肥、土壤改良剂、除草剂和杀虫剂,防霜冻和干热风危害,以及农场防火、牲畜饲养场和家禽建筑物降温、大型工矿除尘和为填土施工进行洒水等。
但喷灌受风力影响大,且容易产生蒸发损失,不适宜空气特别干旱、风力较大的地区使用,否则会出现喷洒不匀、蒸发损失增大等问题。另外,用高矿化度的水进行喷灌时,可能影响果实的品质,同时也易被作物的叶片吸收而引起伤害。由于喷灌设备投资较高,目前多用在水资源缺乏的经济较发达地区。
58.喷灌的系统组成有哪些?
(1)水源喷灌对水源没有特殊要求,但应注意尽量不要使用含泥沙量大的水源和盐含量高的水源。弥补措施有降低支管高度、加大灌水定额、减少灌水次数等。
(2)机泵当水源与灌溉区域有足够的地形高差时,可以进行自压喷灌。通常,喷灌需用离心泵、潜水泵、深井泵、自吸泵等对系统供水、加压,其配备的动力可根据水泵配套功率要求,采用电动机、柴油机、拖拉机等进行配套。
管道系统喷灌管道一般分为干管、支管2级。干管可采用钢管、喷灌用PVC管、铸铁管及混凝土管。地埋支管,其管材选用可与干管相同。地面移动支管,可选用薄壁铝管、薄壁钢管及涂塑软管等。
喷灌系统组成示意图田间喷灌设备田间喷灌设备包括喷头、竖管、支架。喷头是喷灌的主要部件。竖管是连接喷头与支管的专用管道。支架主要用以支撑竖管,减少竖管及喷头的振动。
目前市场上的喷头种类较多,按工作压力大体上可分为低压喷头、中压喷头、高压喷头(或称近射程喷头、中射程喷头、远射程喷头按喷头结构形式和喷洒特征分类,又可分为旋转式喷头、固定式喷头和喷洒孔管3种。
59.喷灌工程的规划设计包括哪些步骤?其注意事项是什么?
第一步,应通过勘测收集资料,包括当地的自然经济状况、地形、地貌、土壤、作物、农业气象、水源等。
第二步,要进行可行性分析,对发展喷灌的技术可行性和经济合理性做出论证。
第三步,水源工程规划,包括选择取水方式、取水位置、数量及容量等。
第四步,喷灌系统选型,通过技术经济比较,择优选定适合当地条件的喷灌系统类型。
第五步,进行工程规划布置,将工程设施包括水源、泵站、输水管网等布置在一张规划图上。
最后,还要对材料设备用量、投资和运行费用进行估算,对工程建成后的效益及主要技术经济指标进行分析。
在喷灌工程的规划设计中,喷灌支管应尽量与耕作方向平行,并尽量与作物种植的方向一致,最好是平行等高线、垂直主风向布置;干管与支管连接应避免锐角相交,并且干管的布置应尽量使多数支管长度相等,同时便于支管轮灌;当水源位置可选择时,应优先考虑水源在灌区中央的方案。田间管网布置主要有。种形式,即“丰”字形布置和“梳子”形布置。
喷头的喷洒方式有全圆喷洒及扇形喷洒2种,田边地角可采用扇形喷洒,其余多为全圆喷洒。喷头的组合形式有正方形、矩形、三角形等。目前市场上大多数喷头均有组合间距推荐值。
管材的选用应根据当地材料供应情况、使用环境等来确定,地面移动管道宜采用带有快速接头的薄壁铝合金管、薄壁镀锌钢管和专用塑料管等。
管道系统设计完成后,需要根据系统压力流量选配水泵动力,并进行泵站及水源工程设计,最后编制预算,并提出施工要求和运行管理技术等。
60.喷灌工程的运行管理与维护应该注意哪些方面?
喷灌灌溉制度根据所灌溉作物、土壤、气候状况等进行编制,在达到减少费用、节约用水目标的同时,实现作物的优质、高产。建立相应的技术档案,标明泵站、供水管、干管和分干管的位置,支管的位置和移动方向,喷头的间距以及所需管径和各管径管段的长度等技术参数,制定一套包括对水源、系统首部、压力管道等的管理规程,严格按照有关规范要求和设计说明书进行运行和管理,同时加强对机、泵、管等的日常维护,保证系统的正常运行。
6何为微灌?其主要作用及优缺点是什么?
微灌是根据作物需水要求,通过低压管道系统与安装在末级管道上的特制灌水器,将水和作物生长所需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水方法。微灌常以少量的水湿润作物根区附近的部分土壤,因而又称局部灌溉。微灌是当今世界上最先进的灌水技术之一,具有省水、节能、增产、节省劳力和能适应复杂地形等优点。
微灌系统全部采用管道输水,很少有沿途渗漏和蒸发损失。灌水时一般只湿润作物根区的部分土壤,灌水定额小,不会产生地表径流及深层渗漏,一般比地面灌溉省水33%-50%,比喷灌省水20%-30%。微灌的工作压力一般为0.7-5千帕,提水加压所需的能量相对较少,设计良好的微灌系统灌水均匀度可达90%以上。由于灌水定额小,可以合理调节土壤团粒间温度、湿度,同时不破坏土壤结构,因而增产效果明显。在使用其他方法灌水很困难的山丘地区,很适合发展微灌。
微灌最突出的问题是易引起堵塞,严重者会使整个系统无法正常工作,甚至报废。含盐量高的土壤上或是利用咸水进行微灌时,会引起盐分在湿润区的边缘积累。同时,由于其投资较高,目前仅限于经济作物中使用。
62.微灌系统是由哪些部分组成的?
水源工程河流、湖泊、塘堰、渠道、井泉等,只要水质符合微灌要求,均可作为微灌的水源。为了充分利用这些水源,有时需要修建引水、蓄水、提水工程以及相应的输配电工程等,这些统称为水源工程。
(2)首部枢纽微灌系统首部是由机泵、控制阀门、水质净化装置、施肥装置、测量和保护设备所组成。首部担负着整个微灌系统的运行、检测和调控任务,是全系统的控制调度中枢,除水泵、动力设备、各种阀门、水表、压力表等为通用设备外,其余为微灌专用设备。
①净水设备:水源中可能含有各类杂质,微灌灌水器出水口孔径一般在1毫米左右,极易被堵塞,因此微灌用水都要先经过净化处理。过滤器是微灌系统中的关键设备之一,对含沙量高的水可以先经过沉淀池沉淀后再行过滤。
②施肥(药)装置:利用微灌系统可以进行施肥、施药灌溉,将可溶性肥料或农药液体按一定剂量通过特定的设备加入微灌系统,随灌水一起施入田间。
③保护装置:微灌系统的保护装置主要有减压阀和进排气阀。
(3)输配水管网输配水管网包括干管、支管、毛管等输配水管道及其连接管件,在整个微灌系统中用量多、规格繁,占投资比例较大,选用时应根据管道和管件的型号、规格、性能,进行技术经济比较。使用最多的管材是黑色聚乙烯(PE)塑料管。目前各种规格的管材都有配套接头、三通、弯头、旁通和堵头等附属管件,安装方便。
(4)灌水装置微灌的灌水器包括滴头、微喷头、涌流器、滴灌带和渗灌管等,使用时置于地表或埋入地下。
63.微灌工程的类型主要有哪些?
滴灌滴灌是利用安装在末级管道上的滴头、孔口或与毛管一体的滴灌带作灌水器的灌溉技术,流量一般在2-12升/小时。灌溉水以滴滴的形式灌溉作物,滴头下的土壤水分处于饱和状态,水分主要借助土壤毛管张力作用湿润土壤,可结合灌溉施肥和施农药,便于自动控制。滴灌系统常分为温室滴灌系统、果树滴灌系统和大田滴灌系统,多用于灌溉北方地区的苹果、葡萄、瓜果等,近年来部分大田作物也开始采用。
微喷灌微喷灌是在喷灌和滴灌技术的基础上,逐步形成的一种灌溉技术,通过低压管道系统,以小的流量将水喷洒到土壤表面进行灌溉,适合灌溉南方地区的柑橘、茶叶、胡椒等经济作物及喜湿的苗木、花卉及食用菌类。
涌泉灌涌泉灌又叫小管出流灌溉,采用直径4毫米的细管与毛管连接作为灌水器,以小股水流、射流形式局部灌溉作物根区土壤,流量一般为80-150升/小时,常辅以田间渗水沟控制水量分布。特点是抗堵能力强,水质净化处理简单,操作简便,特别适合于果树灌溉。
渗灌渗灌又叫地下滴灌,是将一种特别的渗水毛管(渗灌管)埋于地表以下30-40厘米,压力水通过渗水毛管管壁的毛细孔以渗流的形式湿润周围土壤。与滴灌、微喷灌相比,渗灌更加节水节能,水的利用率可达95%以上,同时不破坏土壤结构,方便耕作和防止土壤老化。缺点是极易堵塞和维护困难,目前渗灌技术尚不宜大面积推广。
(5)脉冲式微灌系统脉冲式微灌系统的灌水器由弹性毛管、喷水器、脉冲控制器及其附件组成。运行时,由脉冲控制器控制系统进行间歇、递进式喷水,提高了微灌系统的抗堵性和均匀度。特点是适应性强,但造价较高。
64.喷灌工程的建设与管理应该注意哪些方面?
微灌系统与其他灌溉系统一样,整个规划设计工作可以分为勘测调查、规划和设计3个阶段。首先进行勘测调查,收集有关资料,然后进行规划,提出设计方案,最后进行微灌系统的技术设计。规划设计工作请有关专业部门和专业人员来做,系统的施工安装应严格按照设计要求,在专业技术人员的指导下进行,以保证工程质量及正常运行。
建成后的微灌系统应设立专门的管理机构,制定规章制度,确定专人管理。管理人员要经常检查微灌系统的水源、首部枢纽、各级管路、闸阀和田间灌水器是否保持良好的技术状态。每次灌水后都要清洗过滤器,防止灌水器堵塞。在灌水季节过后,可将微灌用的毛管和灌水器及时收藏起来,防止日晒和被动物啃咬。冬季在结冻之前,要排尽系统内的余水,做好防冻工作。
65.坐水种与行走式淋灌机分别是哪种抗旱灌溉技术?坐水种也称为“点灌”或“注灌”,是一种“土洋结合”的抗旱型半灌溉技术,以抢农时、保苗促产为目标。其基本工序包括刨淹、施肥、浇水、点种、覆土。一般每淹浇水2-3升,每亩用水量6-9立方米。坐水种最大限度地减少了灌溉水的无效损耗,扩大了灌溉受益面积。随着专用的坐水播种机的研制和使用,坐水种技术已达到半机械化程度,可同时完成开沟、注水、播种、施肥、覆土5项工作,大大提高了劳动效率。
行走式淋灌机利用小四轮拖拉机做动力,加装水泵、贮水箱、水管及淋洒器等,是小麦、玉米、棉花等农作物在干旱季节的播种催苗、保出全苗以及作物长高后的移动喷灌的一种节水灌溉机械。属于局部灌溉机械。
66.何为吊管井软管退灌?
吊管井也叫做真空式空穴井,是真空井的一种形式。它是在含水层埋深不大的条件下,将井孔凿入待开采含水层顶板,通过洗井抽沙在含水层造成一个穴坑,形成集水坑,以增加单井出水量。吊管井适用于对含水层为粉沙层、其上顶板为比较稳定的隔水层,地下水位及待开采的含水层埋深较小的浅层地下水的开采利用。
(1)吊管井的形式
①真空式空穴井:真空式空穴井也叫单管真空式空穴井。真空式空穴井的优点是成井工艺简单,投资少,适宜群众自发性打井,维护比较方便,不易遭受人为破坏,但空穴不易稳定,运行时若过量开采地下水,则容易引起含水层顶板塌方而淤井报废。此外,出于真空式空穴井采用的是“对口抽”形式,当地下水位下降过大时,因水泵吸程有限而使水井不能正常工作。真空式空穴井适合于地下水位埋深浅、含水层顶板坚固而稳定的地方使用,可作为一种简易抗旱应急井使用。
②多管真空式空穴井:多管真空式空穴井就是将多个真空式空穴井通过弯头、水平集水管和汇水管连接起来的一种真空井,俗称“联管并”或“梅花井”。这种形式的空穴井一方面增大了集水面积,减小了地下水进井阻力,另一方面可以大大减小地下水位下降速度,保证水井能够长时间连续供水。与单管真空式空穴井相比,成井工艺较为复杂,一次性投资高,运行费用亦高,但单井出水量大,可控制较大的灌溉面积。多管真空式空穴井的关键是各连接部分的密封问题。
③大空洞真空井:大空洞真空井是在半径为3-4米的圆周上均匀布置几眼副井,圆心处打一主井,其主副井结构相同,成孔后用大吸程泵组抽沙洗井,形成一个大空洞式的地下集水坑,目的是增加单井出水量。一般在成井后可将副井的井管拔出,以便再利用。大空洞真空井的特点是施工复杂,成本高,运行费用也多。
(2)吊管井的地面灌水系统由于吊管井的出水量相对较小,因而其灌水系统应采用节水技术,通常应用的输配水系统是塑料软管,俗称“小白龙”。应用“小白龙”灌水,一般是先远后近,灌水过程多用脱节分段法,即将田间“小白龙”事先分段,一般每段6-10米,顺水后退脱节进行灌水,灌完一段畦田,去掉一节“小白龙”,这样可以提高灌水效率。
67.注射灌溉和地膜穴灌分别是什么灌溉技术?
注射灌溉技术是从水源取水后,通过输水软管与注水器相连,利用特制的注水器直接向根区土壤注水(或水肥)的一种灌水方法,俗称“给土壤打水针”。注水器可利用喷雾器加上一个手持喷枪,也可采用软管移动进行注射灌溉。其特点是设备可移动使用,设备利用率高。
地膜穴灌是在抗旱坐水种的基础上进行的。播种后覆上地膜,当作物出苗快触到地膜时,宜在气候温暖时呈“十”字形划破地膜,待苗长出地膜后,再把播种坑扩大为洒水孔,即地膜集流穴。灌水时,可每孔根据植株大小人工灌少量的水,保证作物成活,同时地膜集流穴可以收集天然降水,提高降水的利用率。
68.针对西南旱区有可能出现的极端少雨的四季连旱现象,还有哪些节水灌溉技术?
(1)节水播种灌溉技术节水播种灌溉技术是结合播种而实施的一种节水型灌溉技术,用于土壤墒情不足时作物的抗旱播种,特点是在灌水的同时亦完成播种作业。其工序分为开沟、施肥、灌水、播种和覆土等。发生季节性干旱而不能正常播种时,可采用这种技术进行播种。
抗旱保苗节水灌溉技术抗旱保苗节水灌溉技术包括作物苗期的淋洒灌水技术、作物根际注灌技术和喷洒灌水技术。
淋洒灌水是由抗旱保苗灌水机来完成的,该机具是利用拖拉机作动力,加装水泵、贮水箱、水管和淋洒器等,属局部灌水机具,使用时将水箱中的加压水送至车前横置水管中,再从管上10余个淋洒器中淋洒到作物的根部或茎叶顶,对于作物苗期灌溉时每天可灌22.5亩。其特点是可直接从水源取水,不受运距限制,灌水机可直接进地灌水,不占用耕地。
作物根际注灌是把多功能追肥枪装在农用喷雾器上,依靠喷雾器的打气压力,通过喷枪嘴将水注入作物根部土壤。特点是可一次完成注水、追肥、根部施药等,并可根据植株大小控制灌水量,特别适用于久旱少雨区的抗旱保苗工作。
(3)集雨滴灌技术集雨滴灌技术是将雨水集蓄和滴灌结合起来的一种灌溉技术,即利用雨水集蓄工程收集雨水,采用滴灌这种节水灌溉方法对农田进行补充灌溉。其特点是既开源又节流,是缺水山丘地区解决农田灌溉的一种有效方法。
咸水灌溉技术咸水灌溉技术主要包括不同水质的水混灌和轮灌,此外,还有依据电渗透作用原理利用地下咸水灌溉的技术。
混灌是将。种不同的灌溉水混合使用,包括咸淡混灌、咸碱(低矿化碱性水)混灌和。种不同盐溃度的咸水混灌,目的是降低灌溉水的总盐溃度或改变其盐分组成。混灌在提高灌溉水水质的同时,也增加了可灌水的总量,使以前不能使用的碱水或高盐溃度的咸水得以利用。
轮灌是根据水资源分布、作物种类及其耐盐性和作物生育阶段等交替使用咸淡水进行灌溉的一种方法。如旱季用咸水,雨后有河水时用淡水;强耐盐作物(如棉花)用咸水,弱耐盐作物(如小麦、玉米、大豆)用淡水;播前和苗期用淡水,而在作物的中后期用咸水。轮灌可充分、有效地发挥咸淡水各自的作用和效益,这种灌溉系统适用于地下水较丰富的干旱区果园、草坪及固沙植物等灌溉。
利用空气中的水分进行灌溉利用空气中的水分进行灌溉就是通过一定的设施来收集空气中的水分,直接供给植物利用或汇集到蓄水池中以供灌溉之用。对于极端少雨区,利用空气中的水分进行灌溉是一种可取的方法,但如何降低成本、提高效率和实用性是今后要着重解决的问题。
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