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常用高分子材料匯總范文第1篇

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉發(fā)展方向

1 前言

目前，水資源危機(jī)被公認(rèn)為未來10年人類共同面臨的最嚴(yán)重的挑戰(zhàn)之一。我國是一個水資源緊缺的國家，雖然水資源總量2.8萬億m3，居世界第6位。但因人口眾多，人均年占有量僅2200m3，不足世界人均占有量的l/4，居世界第109位。根據(jù)我國用水量情況統(tǒng)計(jì)，我國總用水量大體上每10年增加1000億m3；農(nóng)業(yè)用水量從80年代開始呈下降趨勢，13年來減少了62億m3，減少了l.5%。

我國地域廣闊，從南到北、從東以西，分布極不均勻，年際之間水資源分布極不平衡，干旱嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。雖部分地區(qū)建有農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施，但大部分建于50～60年代，由于我國經(jīng)濟(jì)水平有限，灌溉設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)較低，且大部分灌溉渠道為土渠，設(shè)施老化，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象較嚴(yán)重，并在地表水資源灌溉區(qū)域，出現(xiàn)上游有豐富的水源，下游缺水現(xiàn)象。為充分利用好有限的水資源，最大限度的發(fā)揮其效益，最有效的辦法之一就是發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)、推廣節(jié)水灌溉技術(shù)。

2 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展態(tài)勢

2.1 國內(nèi)外節(jié)水灌溉技術(shù)的比較

我國的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)，經(jīng)過20多年的快速發(fā)展，在某些方面已達(dá)到或接近國際先進(jìn)水平。但由于受我國的經(jīng)濟(jì)水平限制，以及科研體制的影響，我國的農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程建設(shè)水平落后發(fā)達(dá)國家30年以上。在節(jié)水灌溉技術(shù)研發(fā)、污水資源化利用等方面與國外還存在很大的差距。

2.1.1地面灌溉技術(shù)研究方面

地面灌溉是一種傳統(tǒng)而古老且常見的灌溉方法，是應(yīng)用最廣泛、最主要的節(jié)水灌溉工程技術(shù)。目前，約占全世界灌溉面積的90%以上，我國則有98%以上的灌溉面積依然采用傳統(tǒng)的地面灌溉技術(shù)。

隨著水平畦灌、階式水平畦灌的研究不斷深入，傳統(tǒng)的地面灌溉方式――畦灌、溝灌也由過去單純研究灌水技術(shù)要素對灌水均勻性、水分深層滲漏的影響，轉(zhuǎn)向綜合研究灌水技術(shù)要素對土壤水肥運(yùn)移、對水肥淋失的影響；同時，開發(fā)膜上灌等新型灌水技術(shù)，并得到較大面積推廣應(yīng)用。水平畦灌是田面非常平整條件下的畦灌，該技術(shù)在美國等發(fā)達(dá)國家被稱為是地面灌溉最重要的進(jìn)展之一。該技術(shù)在我國水田灌溉中應(yīng)用較廣泛，但技術(shù)水平上要低于美國等發(fā)達(dá)國家。

2.2.2噴、微灌技術(shù)研究方面

國外一直非常重視噴灌水肥需求規(guī)律及水肥耦合高效利用方面的研究，施肥灌溉應(yīng)用十分普遍。在微灌水肥高效利用方面，以色列、美國、荷蘭等國家對不同作物的施肥灌溉制度和微灌施肥灌溉專用液體肥料進(jìn)行了20～30年的研究，取得了豐富的成果，已經(jīng)研制出了針對多種經(jīng)濟(jì)作物水肥高效利用的專家管理系統(tǒng)。我國從20世紀(jì)70年代起，就針對微灌開始了研究和試驗(yàn)示范工作，開展了微灌條件下的土壤水分與溶質(zhì)運(yùn)移規(guī)律、日光溫室和大田經(jīng)濟(jì)作物的灌溉制度、水肥耦合模式、滴灌施肥技術(shù)等研究工作。在噴微灌設(shè)備方面，對注肥設(shè)備的研制取得了可喜的進(jìn)展，但對滴灌施肥灌溉條件下養(yǎng)分的運(yùn)移以及施肥灌溉系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)幾乎沒有涉及。

2.2.3國外正在開發(fā)研究的節(jié)能型灌溉技術(shù)

國外正在開發(fā)節(jié)能型的低壓重力式滴灌技術(shù)和防堵塞的脈沖灌等技術(shù)。地下灌溉由于能顯著減少作物無效蒸發(fā)(土壤表面蒸發(fā))而特別省水的優(yōu)點(diǎn)，發(fā)展也十分迅速。目前國外利用廢舊添加橡膠、塑料發(fā)泡劑等研制成功了新型發(fā)汗?jié)B灌，并在果樹、花卉等作物中開始應(yīng)用，現(xiàn)正在開展其合理管道間距、埋深及其優(yōu)化灌水模式、防生物堵塞技術(shù)等方面的研究。

2.2.4我國已研發(fā)出的節(jié)水灌溉技術(shù)和設(shè)備

近幾年，根據(jù)中國國情，我國已研發(fā)出秸稈粉碎還田免耕施肥小麥播種機(jī)、流量和頻率可調(diào)坐水種點(diǎn)灌機(jī)、抗旱用行走式輕型噴灌設(shè)備、大射程旋轉(zhuǎn)式微噴頭、長流道新型薄壁微灌帶、帶離心清洗裝置的自動反沖過濾器、帶穩(wěn)壓機(jī)構(gòu)的連續(xù)精量水動式施肥泵、可調(diào)霧化程度及射程的多功能噴頭、新型短流道噴頭、輕小型噴灌機(jī)組、新型中遠(yuǎn)射程噴頭、國產(chǎn)激光控制精細(xì)平地鏟運(yùn)設(shè)備等節(jié)水灌溉設(shè)備和系統(tǒng)。一批節(jié)水產(chǎn)品初步表現(xiàn)出較強(qiáng)的市場前景和進(jìn)一步開發(fā)的潛力。但目前，在實(shí)際應(yīng)用中，上述技術(shù)還沒有得到廣泛的推廣?？购涤脟姽嘣O(shè)備主要是固定或半固定移動管道式噴灌系統(tǒng)，而坐水種主要還是利用傳統(tǒng)的方式，即水箱和水車配套使用。

2.2.5未來在工程節(jié)水技術(shù)方面國內(nèi)外的研究與發(fā)展態(tài)勢

未來，在工程節(jié)水技術(shù)方面，國內(nèi)外的研究主要集中在渠系建筑物建設(shè)技術(shù)方面。目前來說，技術(shù)正在趨于成熟，主要是探索新型建筑結(jié)構(gòu)形式。新材料配方及其應(yīng)用技術(shù)的研究相對較活躍。國內(nèi)外現(xiàn)較普遍的都正在將高分子材料應(yīng)用在渠道防滲中，尤其是在高分子膜料的應(yīng)用上已取得了不少實(shí)用的研究成果。目前，國內(nèi)外較常用的渠道防滲襯砌措施為混凝土預(yù)制板，其技術(shù)方法為渠道整形后，鋪一層復(fù)合土工膜，再在其上鋪筑或砌筑混凝土預(yù)制板。但薄膜易刺破和凍脹地區(qū)凍融破壞的問題還沒有很好的解決。因此，各國都在不斷研究開發(fā)技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的高分子合成新材料。我國目前采用的渠道防滲防凍技術(shù)主要是保溫整體剛性防滲防凍脹措施，適應(yīng)性較差、易損壞或成本高。剛?cè)峤Y(jié)構(gòu)具有適應(yīng)凍融變形、脹而不裂和防滲、減輕凍脹的特性，能同時有效解決滲漏和凍脹的問題，應(yīng)用高分子材料研制技術(shù)可靠、結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)合理的剛?cè)峄旌辖Y(jié)構(gòu)或純?nèi)嵝越Y(jié)構(gòu)作為渠道的護(hù)砌結(jié)構(gòu)是我國科技人員正在努力研究的方向。

3我國近期節(jié)水灌溉發(fā)展方向

3.1以節(jié)水增產(chǎn)為目標(biāo)對灌區(qū)進(jìn)行技術(shù)改造

我國不少大中型灌區(qū)都是50～60年代修建的，由于工程老化失修或已到報(bào)廢年限，使灌溉效益衰減，灌溉用水浪費(fèi)嚴(yán)重。因此要根據(jù)當(dāng)?shù)刈匀?、水資源、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會經(jīng)濟(jì)特點(diǎn)，以節(jié)水高效為目標(biāo)，對灌區(qū)實(shí)施技術(shù)改造。目前技術(shù)改造的重點(diǎn)是渠道防滲、灌區(qū)建筑物的維修與更新及田間工程配套。

渠道襯砌仍是大多數(shù)國家灌區(qū)改造中用以提高大型渠道水利用率的主要措施. 在美國、意大利和日本, 剛性襯砌材料尤其是混凝土襯砌應(yīng)用較為廣泛,取得了較好的節(jié)水效果。渠道輸水仍是我國農(nóng)業(yè)灌溉的主要輸水形式, 自1998 年實(shí)施大型灌區(qū)配套節(jié)水改造以來, 全國累計(jì)襯砌干支渠道5300多公里, 配套改造建筑物3.8萬座, 2002年節(jié)水110億m3。根據(jù)渠道土壤凍層厚度、渠道流量大小、運(yùn)行情況和地下水位情況, 我國實(shí)踐發(fā)展了不同的防滲措施, 如砌石、混凝土預(yù)制板、塑料薄膜及塑料薄膜加保護(hù)層的復(fù)式結(jié)構(gòu)、U 形渠等。

與渠道襯砌相比,管道輸水在應(yīng)用上雖然不如其廣泛，但它具有節(jié)水節(jié)能，省地、省工，投資小、效益高，適應(yīng)性強(qiáng)的顯著特點(diǎn)。以色列的國家輸水管道工程堪稱國際一流，全國除個別偏遠(yuǎn)山區(qū)外，全部實(shí)現(xiàn)輸水管網(wǎng)化。以色列全國的輸水管道連接了大多數(shù)地區(qū)的供水系統(tǒng)，形成一個平衡的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可根據(jù)需要輸水供水且避免了輸水過程中因蒸發(fā)和滲漏引起的損失。輸水管道不僅用于供水，在冬季和旱季還是以色列北方地區(qū)的排水管，使水重新進(jìn)入地下水層，提高了水的回歸和再利用率，加速了以色列引、輸、灌水的自動化水平。在美國，低壓管道灌溉被認(rèn)為是節(jié)水最有效、投資最省的一種灌水技術(shù)，全美近一半大型灌區(qū)實(shí)現(xiàn)了管道化，干旱地區(qū)的考契拉( CVWD) 灌區(qū)、鹽河( SRP) 灌區(qū)等，灌區(qū)支渠以下的輸水系統(tǒng)大部分均采取了地埋管道形式. 美國還采用大口徑地面可移管道，一般為快速連接鋁制管材和塑料軟管，通過帶有閘管的管道輸水，可便于進(jìn)行波涌灌溉。日本早在20世紀(jì)80年代，就有一半以上的新建渠系實(shí)現(xiàn)了管道化。舊灌區(qū)改造中發(fā)展管道輸水技術(shù)也很受一些國家的重視，如加拿大伯塔灌區(qū)， 灌溉水利用率由改造前的35%～60%提高到75%，澳大利亞的倫馬克灌區(qū)，改建地下管道后節(jié)約灌溉用水33%。在我國，為在控制投資的同時，實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉，“七五”期間，低壓管道輸水灌溉技術(shù)被列入重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，在管道管材及配套裝置的研制上取得了一批成果。平原井灌區(qū)、渠灌區(qū)和提水灌區(qū)管道輸水灌溉技術(shù)得以廣泛應(yīng)用， 應(yīng)用推廣面積約520萬hm2。 在自流灌區(qū)，采用大口徑低壓管道代替明渠輸水已開展實(shí)驗(yàn)研究?，F(xiàn)階段，主要存在投資、設(shè)備質(zhì)量、配套和運(yùn)行管理等問題，仍需加大研究力度。

3.2加強(qiáng)用水管理推廣節(jié)水灌溉制度

3.2.1 加強(qiáng)用水管理

建立現(xiàn)代化的灌溉管理技術(shù)體系， 應(yīng)用高、新技術(shù)使農(nóng)業(yè)灌溉向精準(zhǔn)化方向發(fā)展是當(dāng)今發(fā)達(dá)國家的普遍趨勢。在美國、以色列等國，空間信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)被大量用于監(jiān)測和預(yù)報(bào)作物水分和土壤墑情，灌溉預(yù)報(bào)技術(shù)得到迅速發(fā)展，一些具有代表性的節(jié)水灌溉預(yù)報(bào)程序也廣泛應(yīng)用于灌區(qū)水管理。美國的大型灌區(qū)均設(shè)有調(diào)度中心, 隨時掌握各渠道的位置、輸配水情況以及各閘門的水位流量、閘門啟閉等情況, 并結(jié)合遙感技術(shù)進(jìn)行灌溉情況調(diào)查，及時準(zhǔn)確反映灌溉效果。 此外， 流域的天氣情況、河湖水位、水質(zhì)等信息均可傳輸?shù)奖O(jiān)測中心，用于輔助灌溉決策。日本通常在一個水系上設(shè)中央管理站，采用電子計(jì)算機(jī)和遙控裝置對各級渠道和設(shè)備進(jìn)行集中監(jiān)控，并指令， 自動啟閉閘門和水泵以進(jìn)行科學(xué)的分水和配水。法國普羅旺斯渠道工程可實(shí)現(xiàn)中央控制室對整個工程的自動監(jiān)測控制，4800個信息采集點(diǎn)對水位、流量、閘門開度和水質(zhì)進(jìn)行遙控，15min便可自動采集一次數(shù)據(jù)。

目前，我國灌區(qū)現(xiàn)代化集成、配套灌溉管理技術(shù)水平較低，灌區(qū)缺乏數(shù)據(jù)自動收集系統(tǒng)和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，全灌區(qū)測試數(shù)據(jù)參差不齊，很難作匯總分析。因而國內(nèi)專家提出需建設(shè)國家節(jié)水灌溉試驗(yàn)與監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的建議，以期提升我國的灌溉管理水平，提高灌溉水利用效率，改善生態(tài)環(huán)境。

3.2.2 推廣節(jié)水灌溉制度

為了提高農(nóng)業(yè)用水效益，確保水資源系統(tǒng)良性循環(huán)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，必須大力加強(qiáng)作物節(jié)水灌溉制度的研究及其應(yīng)用工作，積極研究和推廣節(jié)水灌溉制度，把有限的水量集中用于農(nóng)作物需水的關(guān)鍵期，以擴(kuò)大灌溉面積，使灌溉總體效益最大。20世紀(jì)50年代，我國對主要農(nóng)作物灌溉制度進(jìn)行了較多的試驗(yàn)研究，近幾年，逐步趨向于節(jié)水高效灌溉制度，如非充分灌溉制度、調(diào)虧灌溉制度等的研究和應(yīng)用。陜西洛惠渠灌區(qū)近年實(shí)行節(jié)水灌溉制度后，一般干旱年平均每公頃用水量為1800～2250 m3。冬小麥為常規(guī)灌溉量的一半，每公頃產(chǎn)量由1970年的2910 kg提高到7500 kg。廣西近年推廣水稻節(jié)水灌溉(淺濕曬)面積178.133萬hm2?？偣?jié)水25億m3，增產(chǎn)稻谷7億kg，相當(dāng)于增加耕地2.333萬hm2。

3.3平田整地開展田間工程改造

地面灌溉是我國目前采用最多的一種灌水方式，預(yù)計(jì)在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，仍將占主導(dǎo)地位。據(jù)調(diào)查分析，地面灌溉用水損失中，因田間工程不配套，耕地不平整等引起的用水損失約占到30%左右，說明田間節(jié)水有較大潛力。近年，我國北方不少省、市、自治區(qū)都狠抓了田間工程改造工作，尤以土地開發(fā)整理項(xiàng)目較為突出。

田間工程改造緩解水資源供需矛盾、解決水資源短缺的根本出路；平整土地是實(shí)施田間節(jié)水地面灌溉、節(jié)約灌溉用水的先決條件。因地制宜開展田間工程改造、平整土地，減少深層滲漏，提高灌水均勻度，花錢少、見效快，并會繼續(xù)得到推廣。

3.4加強(qiáng)發(fā)展節(jié)水灌溉工程

現(xiàn)階段，采用的主要節(jié)水工程措施為：渠道防滲工程技術(shù)、低壓管道輸水灌溉技術(shù)、噴微灌技術(shù)及各種地面灌溉改進(jìn)技術(shù)等。

統(tǒng)計(jì)資料表明，對大型灌區(qū)實(shí)施渠系防滲襯砌后，可使渠系水利用系數(shù)提高0.2～0.4，減少渠道輸水滲漏損失50%～90%。然而，我國的渠道防滲率僅為l0%左右。我國自1980年以來已取得混凝土襯砌、塑料薄膜襯砌、現(xiàn)澆混凝土U型渠防滲和機(jī)械化施工等成功經(jīng)驗(yàn)，并提出復(fù)合防滲、季節(jié)性凍區(qū)采用梯形渠道坡角拋物線形斷面等措施，以改善渠道襯砌防滲性能。

低壓管道輸水灌溉，目前在北方井灌區(qū)已累計(jì)發(fā)展約300余萬hm2?！捌呶濉逼陂g，水利部組織開展了薄壁PVC管，內(nèi)光外波紋雙壁聚氯乙烯管、內(nèi)襯塑膜外護(hù)水泥等各種管材及相應(yīng)的配套管件、保護(hù)裝置的研制，為這項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了良好的技術(shù)裝備。

噴、微灌是當(dāng)今最先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)，與傳統(tǒng)地面灌溉方法相比，一般可省水30%～50%，增產(chǎn)10%～30%。噴，微灌還具有省工、節(jié)地、不受地形條件限制等許多優(yōu)點(diǎn)，對無灌溉條件的丘陵、坡地尤為適用。

3.5由單向技術(shù)向綜合技術(shù)發(fā)展

目前我國節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用仍以單項(xiàng)技術(shù)為主，雖然已開始重視研究節(jié)水綜合技術(shù)，但應(yīng)用尚不普遍。節(jié)水灌溉綜合技術(shù)的目標(biāo)不但要提高灌溉水的利用率，而且也要使灌溉水的利用效率得到提高，真正起到節(jié)水增產(chǎn)的作用。因此節(jié)水灌溉技術(shù)今后發(fā)展的主要方向是將工程技術(shù)、農(nóng)業(yè)技術(shù)與管理技術(shù)，因地制宜進(jìn)行有機(jī)組合，形成節(jié)水高效的節(jié)水灌溉綜合技術(shù)體系，并在大面積上推廣應(yīng)用。

4結(jié)論

我國是一個區(qū)域遼闊，人口眾多，但水資源緊缺的國家，人均占有水量及農(nóng)業(yè)用水量均遠(yuǎn)小于世界平均占有量。目前，世界各國均非常重視發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)。相比之下，我國在節(jié)水灌溉技術(shù)方面的發(fā)展與應(yīng)用均落后于世界水平。為提高我國的灌溉水利用率，充分利用好有限的水資源，保證農(nóng)作物有充足的供水資源，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，我們加強(qiáng)對節(jié)水灌溉技術(shù)的研究和推廣應(yīng)用，學(xué)習(xí)和借鑒國外節(jié)水灌溉技術(shù)成果，發(fā)展適合我國國情的節(jié)水灌溉技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 水利部農(nóng)村水利司編.水稻節(jié)水灌溉技術(shù).北京:中國水利水電出版社,1998

[3] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.國外節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社

文章編號：1006-2688（2011）02-0000-03