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大连理工大学网络教育学院 本 科 生 毕 业 论 文（设 计）
题 目：我国农田水利节水技术与措施分析
层 次： 专科起点本科 专 业： 水利水电工程 年 级： 年 季 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 2022年7月8日
我国是一个水资源极为短缺的国家，近年来国家十分重视节水措施，提出建设节水型社会的目标，并且加大节水项目投资力度，发展节水是政策的要求也是现实的需要。本文以我国农田水利节水技术与措施方面分析了我国农业节水的利用率低，农业用水浪费严重以及投入力度不够等问题。结合实际案例，从思想认识上、理论认识、综合集成商、投资力度等问题上研究我国农业节水技术措施中存在的不足。从多方面分析了问题产生的原因：社会公众对节水意识淡薄,农业用水浪费严重；投资力度的不够；节水灌溉技术的落后以及节水灌溉技术培训不到位等。并针对我国农业节水技术与措施存在的问题提出1.加强宣传力度,建立健全节水法规制度,提高节水意识。2.加大国家和政府投入力度。3.合理对待节水技术,重视技术服务等方面的合理化建议。 关键词：农田水利；节水灌溉；节水措施
目 录
目前，我国用水大户仍然是农业用水约占20%，而农业用水的90%是灌溉用水，因此节水的重点放在农业用水上是势可必行的。我国是一个水资源极为短缺的国家。因各地区处于不同的水文并受季风气候影响，降水在空间、时间分布上极不平衡。随着我国环保形势日益严竣，目前水污染严重以及水质型缺水更加剧了水资源的短缺。在我国水资源日益紧张的今天，研究农田水利节水技术，促进农田水利节水建设，为节约水资源，保护环境，促进人与自然和谐发展具有十分重要的现实意义。近年来，农业节水技术发展很快，但是也同时存在水资源利用率低，农业用水浪费严重的问题，首先是水污染严重，制约了农业可持续发展。随着社会经济的迅速发展，工业用水和城镇供水的比例日益增加，农业用水将进一步被挤占，优质和较优质的水资源将转向非农业供水，农业灌溉可用水量越来越少，这就更需要有好的农田水利节水技术与措施，使在有限的农业灌溉用水量得到最在限度的使用。本文从农田水利的节水分析，以及从农田水利的节水技术着手，分析我国当着的节水灌溉新技术及农业节水措施，并就存在的问题和不足，简单了提出了解决的办法和措施。
1.1 农田水利节水概述所谓节水就是要充分合理利用各种可用水源，采取水利、农业、管理等技术措施，使区域内有限的水资源总体利用率最高以及效益最佳。 多年来，农业节水技术的研究一直是世界各国节水研究的重点。目前可采用的节水农业技术通常可归纳为工程节水技术、农艺节水技术、生物(生理)节水技术和水管理节水技术等四类。节水农业技术的应用可大致分布在四个基本环节中:一是减少灌溉渠系(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；二是减少田间灌溉过程中的水分深层渗漏和地表流失，在改善灌水质量的同时减少单位灌溉面积的用水量；三是减少农田土壤的水分蒸发损失，有效地利用天然降水和灌溉水资源；四是提高作物水分生产效率，减少作物的水分奢侈性蒸腾消耗，获得较高的作物产量和用水效益。 现代节水农业技术是在传统的节水农业技术中融入了生物、计算机模拟、电子信息、高分子材料等一系列高新技术，具有多学科相互交叉、各种单项技术互相渗透的明显特征。现代节水农业技术涉及的既不是简单的工程节水和水管理节水问题，也不是简单的农艺节水和生物节水问题。从支撑现代节水农业技术的基础理论而言，需将水利工程学、土壤学、作物学、生物学、遗传学、材料学、数学和化学等学科有机地结合在一起，以降水(灌溉)-土壤水-作物水-光合作用-干物质量-经济产量的转化循环过程作为研究主线，从水分调控、水肥祸合、作物生理与遗传改良等方面出发，探索提高各个环节中水的转化效率与生产效率的机理。另一方面，现代节水农业技术又需要生物、水利、农艺、材料、信息、计算机、化工等多方面的技术支持，来建立适合国情的技术体系。 近年来，尽管农业节水技术发展很快，但问题也存在很多，目前我国农业一方面缺水，另一方面又存在用水浪费的普遍问题，水的利用效率仅为30%－40%左右，单方水粮食生产能力只有1KG左右。我国喷灌、徽灌等先进节水措施的灌溉面积仅占总灌溉面的5.6%，从国内和我国各地的实践经验看，凡是采用先进的节水灌溉技术，都可获得十分显著的节水效果。农业灌溉节水潜力巨大，通过普及节水灌溉新技术和提高灌溉水的利用率，无疑是解决用水危机，缓解我国水资源供需矛盾的有效途径。进入21世纪，我国的需水量仍将持续增长，所以我国农田水利节水技术与措施仍是一个重点。 1.2 农田灌溉用水量为满足作物正常生长需要的灌溉水量和渠系输水损失以及田间灌水损失水量之总和称为灌溉用水量。需从水源引入的灌溉水量，包括作物正常生长所需灌溉的水量、渠系输水损失水量和田间灌水损失水量。灌区作物所需的灌溉用水量。以万m3计。可分一个时段的及整个生育期的灌溉用水量。前者常按月、旬划分时段统计，可得灌溉用水过程，即按作物的灌溉制度；在各时段内作物的灌水定额乘以种植面积即得各时段的净灌溉用水量，其和就是整个生育期的净灌溉用水量。如计入灌溉系统的输水损失，即得毛灌溉用水量。有了各年的灌溉用水量，就可与各年来水配合进行调节计算，据此确定可灌面积和水库库容。 1.3 农业节水水平与效率农业节水水平与节水灌溉率、农业灌溉水利用系数和灌溉定额等有关。农业节水效率主要以单位体积水的粮食产量体现。农业节水水平与节水灌溉率、农业灌溉水利用系数成正比，与灌溉定额成反比，农业灌溉水利用系数、节水灌溉率系数越大，灌溉定额越小，农业节水水平越高，反过来，农业节水灌溉率、农业灌溉率、农业灌溉水利用系数越小，灌溉定额越大，农业节水水平越低。单位体积水的粮食产量大，农业节水效率越高，反过来，单位体积水的粮食产量越小，农业节水效率越低。 1.4 存在的主要问题近年来农业节水技术发展很快，但是也同时存在水资源利用率低，农业用水浪费严重的问题。 1.思想认识上的问题 首先是社会公众，对水危机和节水意识淡薄。农户传统的用水观念认为水资源取之不尽，用之不竭。缺乏保护水资源和水环境的意识。再者对于节水农业综合系统的认识不够全面，认为就是节水灌溉农业，忽视节水管理及其配套的政策法规的重要作用，有时候浪费了人力、物力和财力，却不能实现水资源的持续利用，达不到节水的最终目标。 其次，对于节水农业综合系统的认识不够全面，认为就是节水灌溉农业，忽视节水管理及其配套的政策法规的重要作用，这种狭义的节水观念不利于区域水资源的整体、高效、持续利用，不利于节水农业的全面推广；对节水灌溉的认识也极为片面，认为节水灌溉就是喷灌和滴灌。致使在节水推广中对新的灌溉技术盲目崇拜，而对节水新技术的适用范围(水资源条件、自然条件、作物及经济实力等)及投入与产出效益比缺乏充分研究，搞不切实际的节水灌溉，以至于浪费了人力、物力和财力，却不能实现水资源的持续利用，达不到节水的最终目标。 2.理论认识上的偏差 主要表现在：(1)节水农业看技术含量，认为高新节水技术才是节水，而那些技术实用性强，效率比较高的“土”技术没有得到足够的重视；(2)注重工程节水，忽视农艺节水，主要表现在将节水农业等同于农业工程节水，把节约水在输送和灌溉过程中的浪费作为主要技术内容，节水农业技术应包括农艺、工程和管理技术，是一项复杂的系统工程，是综合利用各种农业节水措施的技术集成；(3)节水灌溉农业和旱作节水农业分离，目前由于管理的原因，在节水灌溉农业和旱作农业方面存在分工，水利部门基本注重灌区,农业关注旱区，两者有不相往来的趋势，旱作节水与灌区节水发展不平衡，制约了节水农业的发展。 3.综合集成上的不足 目前在我国节水农业发展过程中，往往只注意单项的工程技术如渠道防渗、低压管道输水、喷灌和微灌的推广，缺乏将这些技术和农业措施紧密结合的综合集成技术，导致单一技术的推广出现困难。工程节水技术与非工程节水技术相结合，形成高度集成的综合节水技术体系是当前节水农业技术发展的方向，也是许多国家研究的热点。 4.投资力度上的不够 发展节水农业要以一定的资金投入为前提。据有关部门估算，在较高标准的条件下，发展喷灌需投资1.35-1.65万元/hm2，微灌需投资1.5-1.8万元/hm2，管灌需投资3750-4800元/hm2，渠道防渗需投资3750-5400元/hm2。由此可见，节水灌溉投资是巨大的。目前，节水推广的资金主要来源于国家和地方政府。由于水利供水工程尚未形成产业，受灌区水量调控条件、水管理机制和水价改革进程的影响，节水资金难以得到保证，节水推广只能根据国家投资力度而定。但从目前国家水利投资政策看，只有电站、大坝和堤防工程能立项，节水灌溉工程难以立项。特别是地处黄河和海河流域的大部分地区，经济不甚发达，地方政府和群众的投资能力非常有限，单靠灌区自身的力量发展节水灌溉难度很大，以至于节水农业的发展步履艰难。由于农田水利经费不足，资金缺额大，几乎所有灌区均处于亏损状态运行，根本不能保证工程的正常维修。因此，急需建立并完善多元化、多渠道、多层次的水利投资体系，充分发挥国家、地方、集体和个人等多方面的作用。 5. 政策法规不完善 对节水政策研究不足，妨碍节水灌溉的产业化发展。具体表现在：(1)政策不配套。水权交易市场的开放需要相关政策的支持。国家规定灌区以收取灌溉水费为经济来源，然而，节水省下的水卖给谁?上游节水给下游用，带来的经济损失何以补偿?上述问题所引发的一系列问题急需相关政策法规给予明确答复。(2)法规不健全。我国先后制定了“水污染法”、“水法”、“水土保持法”及“防洪法”4部有关水的大法，这些法律均规定，由各有关政府职能部门及各级地方行政部门协同实施与监督管理，其弊病在于将宪法中国家所有、不可分割的流域，实行按部门、按行政区划分割管理，而无一个权威性的流域机构及其相应的流域管理法规来“统一规划、统一协调、统一管理与统一执法”，以至于流域的水量分配，地方之间的用水纠纷主要靠行政力量协调。缺乏强有力的法律手段，缺乏省级和地方地下水管理与保护条例等必要法规，对于超采区域缺乏限采措施，对超采和污染地下水无明确的法律法规加以控制。
2.1 农田水利工程的节水潜力农业用水量仍占总用水量的大部分，因此农业节水潜力在各行业节水潜力中也是最大的。 就节水具体内容而言，农田水利工程节水主要包括三大方面：①灌溉范畴的节水，包括灌溉工程的节水措施和节水灌溉，如喷灌、滴灌、渗灌、管道灌溉等；②农业综合技术措施的节水，包括调整农业结构、科学灌溉用水、选用抗旱节水高产品种，实施作物节水，高产、低耗栽培技术；③农业管理范畴的节水，包括管理体制、政策法规，水价与水费政策、配水控制与调节、节水措施的推广应用、传统农业耕作观念的改变等。 农业节水主要是通过节水灌溉技术和农业综合管理方式来实现。通过灌溉回归水利用、地表水和地下水联合调度、多水源综合利用，雨水，废水等灌溉水资源优化调配技术，可把流失的水资源重复利用。能过渠道防渗，输水管道，喷灌、微灌、改进地面灌溉等工程节水灌溉技术，减少渗漏，提高灌溉水利用系数，达到节水的目的。通过节水灌溉制度、灌溉用水自动化系统等节水灌溉管理技术，在宏观调控水资源的基础上，也达到了节水的目的。 2.2 农业节水量农业节水量是指不同水平年农田灌溉节水量，包括通过农业节水工程措施产生的节水量和落实农业节水综合技术和管理措施产生的节水量。 2.3 本章小结所谓节水就是要充分合理利用各咱可用水源，采取水利、农业、管理等技术措施，使区域内有限的水资源总体利用率最高以及效益最佳。 农业节水水平与节水灌溉率、农业灌溉水利用系数和灌溉定额等有关。 近年业农业节水技术发展很快，但是也同时存在水资源利用率低，，农业用水浪费严重的问题。 农业用水量仍占总用水量的大部分，因此农业节水潜力在各行业节水潜力中也是最大的。而农业节水主要是通过节水灌溉技术和农业综合管理方式来实现。 通过灌溉回归水利用、地表水和地下水联合调度、多水源综合利用，雨水，废水等灌溉水资源优化调配技术，提高灌溉水利用系数，达到节水的目的。通过节水灌溉制度、灌溉用水自动化系统等节水灌溉管理技术，也达到了节水的目的。 3.1 节水灌溉的含义节水灌溉技术是农业节水的核心。节水灌溉是用尽可能少的水投入，取得尽可能多的农产品的一种农业高效用水的灌溉模式，是一项革命性的措施。它也是根据作物需水规律及当地供水条件，为了有效利用降水和灌溉水、获取农业的最佳经济效益、社会效益、生态效益而采取的多种措施的综合。 节水灌溉，主要是对符合一定技术要求的灌溉而言。由于灌溉是补充天然降水的不足，从而促使作物高产高效，节省灌溉用水。因此，把“节水灌溉”仅仅理解为节约灌溉用水是不全面的，应当在考虑灌溉的同时，还要把各种可以用于农业生产的水源，如：地面水、地下水、天然降水、灌溉回归水、经过处理的污水、“废水”及土壤水等都充分、合理地利用起来，并采用各种节水措施提高水的利用率。节水灌溉不仅包括灌溉过程中的节水措施，还包括与灌溉密切密切相关、提高农业用水效率的其他措施，如雨水集蓄、土壤保墒、渠井结合、渠系水优化调配、农业节水措施、用水管理措施等。 3.2 节水灌溉的分类 节水灌溉主要包括两个方面。一是采取措施减少灌溉渠系的水量损失，即提高灌溉水的有效利用系数，按照作物灌溉制度，适时适量把水送入农田；二是改进灌溉制度，调整作物布局，充分而合理地利用雨水、地下水，进行补充性灌溉，使一定的灌溉水源灌溉更多的农田。 目前，常用的节水灌溉方式主要有喷灌和微灌。 3.3 节水灌溉技术的应用 科学灌溉是一直着力推广的灌溉方式，包括滴灌、微喷、渗灌、喷灌等现代化的灌溉方式。需要根据相应植物的需水特性、生育阶段、气候、土壤条件等做合理设计，制定相应的灌溉制度，适时、适量，合理灌溉。 目前很多节水灌溉项目存在只管建不管用的严重问题，许多国家已把灌溉发展的重点从开发新灌区向改建旧灌区和加强灌溉管理等方面转移。在吸取现代科学技术成就的基础上，灌溉技术将向着节水节能、优化调度、现代化的管理与监测预报等方向发展。在我国水资源严重短缺的西北、华北和东北部分地区，推行节水灌溉，建立节水型农业，已成为当务之急。在华东、华南等区域日益兴旺的现代设施农业、园艺及园林建设中，同样需要发展科学灌溉方式。 节水灌溉主要应用的领域：温室，无土栽培，大棚，绿化，园林，废水再利用等等。 比如喷灌技术具有适应性强的特点。原则上可以适合任何地域，全部采用地下输水，可人为控制输水量，对作物进行适时适量的灌溉，不产生地表径流和深层渗漏，因此可节水增产，且灌溉均匀，质量高，有利于作物生长发育，减少占地，有利于实现灌溉机械化等。 3.4 本章小结节水灌溉是用尽可能少的水投入，取得尽可能多的农产品的一种农业高效用水的灌溉模式，是一项革命性的措施。目前常用的节水灌溉有喷灌和微灌。 科学灌溉是一直着力推广的灌溉方式，包括滴灌、微喷、渗灌、喷灌等现代化的灌溉方式。节水灌溉主要应用的领域：温室，无土栽培，大棚，绿化，园林，废水再利用等等。举例比如喷灌技术具有适应性强的特点。原则上可以适合任何地域，全部采用地下输水，可人为控制输水量，对作物进行适时适量的灌溉，不产生地表径流和深层渗漏，因此可节水增产，有利于实现灌溉机械化等。
4.1 农业节水工程措施目前农业节水灌溉工程措施很多，受水区内普遍应用的主要节水技术与措施有渠灌区的渠道防渗、井灌区的垄沟衬砌、低压管道输水灌溉、喷灌、微灌（包括滴灌、渗灌等）、节水型地面灌水技术以及井渠结合节水技术等。 现就微灌技术进行详细叙述：微灌即按照作物生长所需的水和养分，利用专门设备或自然水头加压，再通过低压管道系统末级毛管上的孔口或灌水器将有压水流变成细小的水流或水滴，直接送到作物根区附近，均匀适量地施于作物根层所在部分土壤的灌水方法，微灌是当今世界上用水量最省，灌水质量最好的现代灌水技术。微灌可以将水施灌一每一株植物附近的土壤，有如下优点为，1.省电省工、节能。2.灌水均匀3.增产4.可用咸水灌溉。对土壤和地形的适应性强。缺点：灌水器出口很小易被矿物质或有机物质损坏，严重时系统无法工作。 奥鹏，国开，广开，电大在线，各省平台，新疆一体化等平台学习
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