《水灌溉概论》PPT课件

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1、节 水 灌 溉 原 理 与 新 技 术 绪 论 1、 节 水 灌 溉 的 概 念 2、 发 展 节 水 灌 溉 的 意 义 3、 节 水 途 径 4、 节 水 灌 溉 主 要 研 究 内 容 5、 以 色 列 节 水 灌 溉 发 展 的 启 示 6、 我 国 节 水 灌 溉 的 发 展 7、 学 习 方 法 、 目 的 与 要 求 提 纲 : 1 节 水 灌 溉（ water-saving irrigation， WSI ）u节 水 灌 溉 是 根 据 作 物 需 水 规 律 及 当 地供 水 条 件 ， 为 了 有 效 地 利 用 降 水 和 灌 溉水 获 取 农 业 的 最 佳 经 济 效

2、 益 、 社 会 效 益和 生 态 环 境 效 益 而 采 取 的 多 种 措 施 总 称 。 u水 源 到 形 成 作 物 产 量 经 历 过 程 ：u（ 1） 通 过 渠 道 或 管 道 将 水 从 水 源 输 送 至 田 间 渠 系 水 利 用 系 数u（ 2） 田 间 的 水 均 匀 分 配 转 化 为 土 壤 水 田 间 水 利 用 系 数u（ 3） 作 物 吸 收 、 利 用 土 壤 水u（ 4） 作 物 自 身 生 理 过 程 ， 形 成 经 济 产 量工 程 技 术 条 件和 管 理 条 件农 作 物 吸 收 和 消耗 水 分 的 过 程 渠 系 水 利 用 系 数 ： 从 灌

3、 区 的 末 级 固 定 渠 道 供给 田 间 的 毛 水 量 之 和 与 同 一 时 期 “ 渠 首 ”引 进 水 量 （ 不 含 非 灌 溉 用 水 量 ） 之 比 。田 间 水 利 用 系 数 ： 同 一 时 期 内 田 间 世 纪 灌 水面 积 计 划 湿 润 层 内 土 壤 中 得 到 的 净 水 量 与灌 区 末 级 固 定 渠 道 供 给 田 间 毛 水 量 的 比 值 。 2 发 展 节 水 灌 溉 的 意 义2.1节 约 用 水 ， 解 决 水 资 源 紧 缺 问 题2.2实 现 农 业 水 利 现 代 化 的 要 求 2.1节 约 用 水 ， 解 决 水 资 源 紧 缺 问

4、 题*我 国 是 一 个 干 旱 缺 水 严 重 的 国 家 。淡 水 资 源 总 量 为 28000亿 立 方 米 ， 占 全 球 水资 源 的 6 ， 仅 次 于 巴 西 、 俄 罗 斯 和 加 拿 大 ，居 世 界 第 四 位 ，但 人 均 只 有 2300立 方 米 ， 仅 为 世 界 平 均 水 平的 1 4、 美 国 的 1 5， 在 世 界 上 名 列 121位 ，是 全 球 13个 人 均 水 资 源 最 贫 乏 的 国 家 之 一 。 *我 国 水 资 源 分 布 很 不 均 匀 ， 北 方 水 资 源 贫 乏 ， 南方 水 资 源 相 对 丰 富 ， 南 北 相 差 悬 殊

5、 。占 全 国 的 百 分 比 % 水 土 资 源 分 布 不 均占 全 国 的 百 分 比 % 西 北 内 陆 河 流 域 的 土 地 资 源 量 占 全 国 的 35%， 耕 地 占 5.6%， 人口 占 2.1%， 国 民 生 产 总 值 占 1.8%， 而 水 资 源 量 仅 占 4.8%。 水 资源 的 匮 缺 严 重 制 约 该 地 区 经 济 的 发 展 。 * 水 资 源 的 每 公 顷 分 配 和 人 均 分 配 的 地 区 差 别 很 大占 全 国 人 均 的 百 分 比 % 黄 、 淮 、 海 流 域 的 土 地 资 源 量占 全 国 的 13.4%， 耕 地 占 39%

6、，人 口 占 35%， 国 民 生 产 总 值 占32%， 而 水 资 源 量 仅 占 7.7%。 * 我 国 部 分 地 区 已 经 进 入 严 重 的 水 危 机 状 态 ， 水的 问 题 必 须 引 起 人 们 高 度 重 视 。地 下 水 的 严 重 超 载 引 起 了 一 系 列 环 境 问题 ： 海 水 回 灌 、 地 下 漏 斗 等 * 用 水 浪 费 现 象 普 遍 存 在 。 用 水 浪 费 * 水 污 染 加 剧 水 资 源 短 缺 。 *满 足 国 家 战 略 水 安 全 和 粮 食 安 全 战 略 的 要 求 ：满 足 国 家 战 略 水 安 全 必 须 确 保 我 国

7、 农 业 用 水 量维 持 零 增 长 或 负 增 长 ，但 要 满 足 我 国 粮 食 安 全 战 略 需 求 必 须 增 加 农 业用 水 量 约 1200亿 m3，这 二 个 现 实 需 求 也 形 成 了 一 对 难 以 调 和 的 矛 盾 。在 我 国 水 资 源 极 为 有 限 的 前 提 下 ， 解 决 这 一 矛盾 的 唯 一 出 路 只 能 是 依 靠 科 学 技 术 ， 大 力 发 展 现代 节 水 高 效 农 业 ， 走 扩 大 资 源 内 涵 式 的 发 展 道 路 。 农 业 用 水 量=5548*0.65=3606亿 m 3农 业 实 际 用 水 量=3606*0.

8、45=1623亿 m 3农 业 用 水 量=1623/0.7=2318亿 m 3提 高 农 业 灌 溉 用 水利 用 率 后 ：节 约 水 量 =3606-2318=1287亿 m 3 1998年 为 丰 水 年 流 域 总 供 水 量 （ 不 含 污 水 ） 432亿 3。 其 中 ，地 下 水 供 水 量 265亿 3， 占 总 供 水 量 的 61 ；当 地 地 表 水 供 水 量 112亿 3， 只 占 26 ； 引黄 河 水 51亿 3， 占 12 ； 微 咸 水 、 海 水 利用 量 4.0亿 3， 占 。 若 包 括 用 于 农 业 灌溉 的 25.7亿 3污 水 在 内 ， 则

9、 总 供 水 量 为457.7亿 3。 1956 1998年 海 河 流 域 多 年 平 均 水 资 源 总量 为 372亿 3 案 例 ： 海 河 流 域 水 资 源 评 价 1998年 ， 全 流 域 总 用 水 量 （ 不 含 污 水 ） 432.1亿 3。 其 中 ， 城 镇 生 活 用 水 26.1亿 m 3， 占 总用 水 量 6 ； 工 业 用 水 70.5亿 3， 占 16 ； 城市 河 湖 环 境 用 水 1.4亿 3， 占 0.3 ； 农 村 生 活21.5亿 3， 占 5 ； 农 业 灌 溉 293.2亿 3， 占69 ， 林 牧 渔 业 用 水 19.4亿 3， 占 4

10、 。 根 据 现 状 供 需 分 析 结 果 ， 全 流 域 现 状 多 年平 均 缺 水 量 达 85亿 3（ 污 水 利 用 量 计 入 可 供水 量 ） 海 河 流 域 产 生 了 一 系 列 严 重 的环 境 恶 化 问 题 ： 地 下 水 严 重 超 采 。 水 污 染 不 断 加 剧 。 水 环 境 日 趋 恶 化 。 解 决 方 法 ：引 黄 可 供 水 量 可 由 现 状 的 41亿 3增 加 到2010年 的 44.8亿 3 ， 净 增 3.8亿 3。 建 设 城 市 集 中 污 水 处 理 厂 农 业 灌 溉 采 取 咸 、 淡 混 浇 等 措 施 加 大 海 水 利 用

11、力 度 规 划 病 险 水 库 除 险 加 固 ， 提 高 调 蓄 能 力 ， 增加 供 水 量 ； 建 设 一 批 引 水 、 调 水 、 水 库 和 雨洪 利 用 工 程 ； 山 区 建 设 水 窖 规 划 近 期 （ 2010年 ） 南 水 北 调 调 水 70亿 3左 右 2.2实 现 农 业 水 利 现 代 化 的 要 求 农 业 ： 粗 放 经 营 管 理 集 约 经 营 管 理 节 水 灌 溉 是 水 利 现 代 化 的 主 要 标 志以 色 列 ：1.微 灌 方 式 普 遍 采 用 计 算 机 控 制 。2.埋 在 地 下 的 湿 度 传 感 器 ， 可 以 传 回 有 关 土

12、壤 湿 度 的 信 息 。3.有 的 传 感 系 统 还 能 通 过 检 测 植 物 的 茎 和 果实 的 直 径 变 化 ， 来 决 定 对 植 物 的 灌 溉 间 隔 。4.在 温 室 等 设 施 内 较 多 使 用 小 型 灌 溉 控 制 器 ，通 常 能 控 制 几 路 或 十 几 路 。5.已 经 出 现 了 在 家 里 利 用 电 脑 对 灌 溉 过 程 进行 全 部 控 制 (无 线 、 有 线 ) 的 农 场 主 . 灌溉农业 水 源输 水 工 程灌 溉 管 理灌 水 方 式3 节 水 途 径 节水途径 水 源 工 程 开 源 与 节 流 水 资 源 合 理 开 发 利 用工

13、程 节 水 减 少 渗 漏 、 蒸 发 和 径 流 损 失农 艺 节 水 减 少 棵 间 无 效 蒸 发 ， 降 低 奢 侈 蒸 腾管 理 节 水 适 时 适 量 灌 水 主要技术措施 农 业 水 资 源 合 理 开 发 利 用 技 术 措 施 水资源优化分配技术 多水源联合运用技术 雨水汇集利用技术 地下水利用技术 劣质水安全利用技术 u农 业 水 资 源 合 理 开 发 利 用 技 术 措 施 雨 水 利 用 技 术 ： 是 雨 水 资 源 化 的 过 程 ， 它 是 以 地表 径 流 调 控 为 手 段 ， 提 高 雨 水 的 利 用 率 和 利 用 效率 的 一 项 技 术 。水 窖

14、提 水 灌 溉 劣 质 水 利 用 技 术 ： 劣 质 水 主 要 包 括 三 种 ： 城 市污 水 、 水 矿 化 度 较 高 的 苦 咸 水 （ 矿 化 度 大 于3g/l） 、 高 含 沙 量 浑 水 。高 含 沙 水 的 利用 迷 宫 式 沉淀 池 污 水 灌 溉 ：有 利 条 件 ： 污 水 中 含 有 较 多 氮 ， 磷 、 钾 、 锌 、 镁 等 多种 养 分 ， 有 丰 富 的 有 机 质 悬 浮 物 ，不 利 因 素 ： 工 业 污 水 含 有 一 些 不 利 于 水 稻 生 长 的 重 金属 盐 类 ， 如 铅 、 铬 、 砷 、 汞 、 以 及 氯 、 硫 、 酚 、 氰

15、 化 物 等有 害 成 分 。 u工 程 节 水 措 施 通 过 各 种 工 程 手 段 ， 达 到 高 效 节 水 的 目 的 。主要技术措施 节 水 灌 溉 工 程 措 施 管道输水灌溉技术 渠道防渗技术 喷灌技术 微灌技术 膜上灌技术 地下灌溉技术 沟畦改造技术 喷 灌利 用 专 门 设 备 将 有 压 水 送 到 灌 溉 地 段 ， 并 喷 射 到 空 中 散 成 细小 的 水 滴 ， 均 匀 地 散 步 在 田 间 进 行 灌 溉 的 灌 水 方 法 。用 于 草 原 （ 坪 ） 、 经 济 作 物 、 蔬 菜 等 。 微 灌 包 括 微 喷 灌 和 滴 灌 。 渗 灌 :是 一 种

16、 地 下 微 灌 形 式 ， 在 低 压 条 件 下 ， 通 过 埋 于作 物 根 系 活 动 层 的 灌 水 器 （ 微 孔 渗 灌 管 ） ， 根 据 作 物的 生 长 需 水 量 定 时 定 量 地 向 土 壤 中 渗 水 供 给 作 物 。水 借 毛 细 管 作 用 自 下 而 上 湿 润 土 壤 ， 也 叫 地 下 灌 溉 。 渠 道 防 渗 ： 为 了 减 少 输 水 渠 道 渠 床 的 透 水 或 建 立不 易 透 水 的 防 护 层 而 采 取 的 各 种 技 术 措 施 。 低 压 管 道 输 水 ： 利 用 低 压 输 水 管 道代 替 土 渠 将 水 直 接 送 到 田

17、间 沟 畦 灌溉 作 物 ， 以 减 少 在 输 水 过 程 中 的 渗漏 和 蒸 发 损 失 的 技 术 措 施 。 地 面 节 水 灌 溉 技 术 ： 包 括 沟 灌 、 畦 灌 、 波 涌 灌 等 。田 间 闸 管 系 统 与 波 涌灌 溉 控 制 阀 配 套 使 用 田 间 闸 管 系 统 在 农 田 灌 溉 中 应 用 沟 灌 u农 艺 节 水 措 施 为 了 充 分 、 高 效 利 用 农 作 物 根 层 水 分 ， 达 到 作物 增 产 的 目 的 ， 采 用 的 所 有 农 艺 技 术 。主要技术措施 农 艺 节 水 技 术 措 施 耕作保墒技术 覆盖保墒技术 水肥耦合技术 节

18、水品种筛选技术 化控保水节水技术 u管 理 节 水 措 施 是 指 根 据 作 物 的 需 水 规 律 控 制 、 调 配 水 源 ， 以 最大 限 度 地 满 足 作 物 对 水 分 的 需 求 ， 实 现 区 域 效 益 最佳 的 农 田 水 分 调 控 管 理 技 术 。主要技术措施 节 水 管 理 技 术 措 施 节水灌溉制度 土 灌壤 溉墒 预情 报监 技测 术 与 灌区配水技术 灌区量水技术 现代化灌溉管理技术 自动控制技术 土 壤 墒 情 监 测 、 气 象 监 测 TDR 负压计 闸 阀 检 测 流 量测 流 堰 电池阀 4 节 水 灌 溉 主 要 研 究 内 容节 水 灌 溉

19、 工 程 措 施节 水 灌 溉 管 理 措 施节 水 灌 溉 理 论 节 水 灌 溉 理 论 ： 研 究 灌 溉 系 统 中 各 种 工 程 设 施 的 控 制 、 调 度 和运 用 方 法 ， 在 时 间 和 空 间 上 合 理 地 分 配 水 源 水 量 ，并 在 田 间 推 行 科 学 的 灌 溉 制 度 和 灌 水 方 法 ， 以 达到 发 挥 工 程 作 用 ， 合 理 利 用 各 种 水 资 源 ， 促 进 农业 高 产 、 稳 产 和 获 得 较 高 经 济 效 益 的 目 的 。 研 究 技 术 上 先 进 、 经 济 上 合 理 的 各 种 工 程 措施 、 途 径 和 方

20、法 ， 减 少 灌 溉 水 的 无 益 损 失 ； 节 水 灌 溉 理 论节 水 灌 溉 管 理 措 施 节 水 灌 溉 工 程 措 施实 际 操 作 的 内 容能 够 采 取 各 种 操作 的 原 因 5 以 色 列 节 水 灌 溉 发 展 的 启 示以 色 列 的 基 本 情 况 以 色 列 位 于 亚 洲 西 部 ， 地 中 海 、 死 海 和 约 旦 河 之 间 ，地 处 亚 、 非 、 欧 三 大 洲 交 通 要 道 ， 地 理 位 置 十 分 重 要 ，面 积 2.8万 平 方 公 里 ， 全 国 以 丘 陵 石 质 山 地 为 主 ， 土 壤多 为 灰 钙 土 、 沙 砾 土 、

21、 沙 土 ， 土 层 较 薄 。 以 色 列 属 亚 热 带 地 中 海 气 候 ， 夏 季 炎 热 干 燥 ， 冬 季温 暖 湿 润 。 从 北 向 南 降 雨 量 逐 步 递 减 ， 南 部 沙 漠 降 雨 量仅 50mm， 北 部 可 达 700mm以 上 。水 资 源 短 缺 是 制 约 以 色 列 农 业 发 展 的 颈 瓶 ；灌 溉 水 源 主 要 来 源 于 ： 加 里 里 湖 、 地 下 水 和 降 雨 ； 以 色 列 的 节 水 灌 溉 在 以 色 列 有 人 居 住 的 地 方 就 有 绿 色 ， 有 绿 色 的 地 方就 有 滴 灌 。 水 肥 一 体 化 是 以 色 列

22、 滴 灌 的 特 色 。1.悠 久 的 节 灌 历 史 ， 庞 大 的 灌 溉 管 网80年 节 水 灌 溉 的 研 究 历 史 ；庞 大 的 供 水 系 统 ， 遍 布 全 国 各 个 角 落 ；水 处 理 系 统 及 其 发 达 ， 所 有 水 都 不 废 弃 ， 收 集起 来 后 ， 用 管 道 输 送 大 污 水 处 理 厂 处 理 后 用 于非 食 用 作 物 灌 溉 。 2.灵 活 多 样 的 灌 溉 方 式 ， 高 度 的 自 动 化 控 制一 个 管 理 人 员 可 以 管 理 几 百 公 顷 土 地 的 灌 溉 ，他 的 任 务 就 是 开 车 到 各 种 植 区 观 察 和

23、 测 定 ， 结合 分 析 结 果 来 发 现 该 灌 溉 渠 与 的 问 题 ， 及 时 调整 灌 溉 施 肥 程 序 。 3.节 水 设 备 技 术 与 作 物 栽 培 技 术 紧 密 结 合节 水 设 备 技 术 成 型 过 程 ：向 种 植 专 家 学 习 种 植设 计 产 品种 植 专 家 试 用 ， 反 馈 意 见修 改 产 品 4.精 准 施 肥 的 普 及 及 应 用水 肥 一 体 化 ；精 准 施 肥 ： 精 确 了 解 水 质 、 土 壤 养 分 和 作 物 不同 生 长 阶 段 需 肥 ；玉 米 ： 1000kg/亩 ； 棉 花 ： 200kg/亩 ；柑 橘 ： 5000

24、kg/亩 ； 葡 萄 ： 3000kg/亩 ；枣 ： 3700kg； 西 红 柿 ： 14000kg/亩 ；鲜 花 ： 100000支 ， 批 发 价 0.2美 元 /支 ， 产 值 ： 2万 美 元 /亩 6 我 国 节 水 灌 溉 的 发 展20世 纪 60年 代 ， 开 始 进 行 节 水 灌 溉 技 术 试 验研 究 ；20世 纪 70年 代 ， 大 面 积 推 广 应 用 渠 道 防 渗 、畦 田 改 造 ；20世 纪 80年 代 ， 大 面 积 推 广 低 压 管 道 输 水 并大 范 围 进 行 喷 灌 、 滴 灌 、 微 喷 等 先 进 节 水 灌溉 技 术 的 示 范 ；20

25、世 纪 90年 代 ， 节 水 灌 溉 全 面 推 广 普 及 ； 截 至 2000年 底 ， 全 国 节 水 灌 溉 面 积 达 到 2.46亿 亩 ， 约 占 全 国 有 效 灌 溉 面 积 的 30%。但 与 国 民 经 济 及 社 会 发 展 的 要 求 相 比 ， 节 水灌 溉 的 发 展 速 度 、 规 模 和 技 术 水 平 还 处 于 低水 平 发 展 阶 段 。 存 在 的 问 题 ：一 、 是 采 用 喷 灌 、 微 灌 和 管 道 输 水 等 先 进 节 水 灌 溉 技术 的 比 例 还 很 低 ， 其 中 喷 、 微 灌 面 积 不 足 全 国 有 效 灌溉 面 积 的

26、 5%；三 、 是 占 全 国 有 效 灌 溉 面 积 95 以 上 的 地 面 灌 溉 普 遍存 在 着 土 地 平 整 精 度 差 、 田 间 工 程 不 配 套 、 管 理 粗 放的 问 题 ；二 、 是 节 水 灌 溉 设 备 质 量 差 、 配 套 水 平 低 ， 技 术 创 新与 推 广 体 系 不 健 全 ；四 、 是 灌 溉 用 水 管 理 技 术 落 后 ， 信 息 技 术 、 计 算 机 、自 动 控 制 技 术 等 高 新 技 术 在 灌 溉 用 水 管 理 的 应 用 还 很少 ， 与 发 达 国 家 相 比 ， 差 距 很 大 。 发 展 的 趋 势 和 方 向 ：（

27、 1） 因 地 制 宜 ， 继 续 普 及 与 推 广 喷 、 微 灌 技 术（ 2） 灌 溉 渠 系 管 道 化（ 3） 现 代 精 细 地 面 灌 溉 技 术（ 4） 研 究 和 推 广 非 充 分 灌 溉 技 术（ 5） “ 3S”技 术 在 农 业 节 水 中 的 应 用 7.学 习 方 法 、 目 的 和 要 求思 考 题 （ 任 选 一 题 ） ：南 水 北 调 可 能 会 面 临 什 么 水 利 问 题 ？ 它 能否 解 决 我 国 的 水 资 源 短 缺 问 题 ？ 为 什 么 ？解 决 我 国 水 资 源 短 缺 问 题 的 主 要 措 施 有 哪些 ？ 为 什 么 ？思 考 题 ： 10分设 计 案 例 ： 20分考 试 ： 70分