灌水方法-概述.ppt
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灌水方法,第四章,
(一)概述,灌水方法是指把渠道或管道已送到田间地头的水分配到田间,对作物实施灌水的方式与技术措施,也称灌水技术。
一、灌水方法的类型,分类方法:
按照是否全面湿润整个农田和按照水输送到田间的方式和湿润土壤的方式来分类可分为:
全面灌溉局部灌溉,灌水方法,
(一)全面灌溉,灌溉时湿润整个农田根系活动层内的土壤,传统的常规灌水方法都属于这一类。
比较适合于密植作物。
主要有地面灌溉和喷灌两类。
1地面灌溉,地面灌溉方法是水通过渠道或管道系统进入田间地面,水在地面流动时借助重力及毛管作用来浸润土壤。
这种方法是目前应用最广泛、最主要的一种灌溉方法。
据统计,全球采用地面灌水方法的灌溉面积占总灌溉面积的90%左右,我国现有灌溉面积的95%也是采用这种灌水方法与其它灌溉方法相比,地面灌溉方法优缺点:
优点:
(1)投资少;
(2)田间工程简单、易行缺点:
(1)为确保灌水均匀,对土地平整度要求很高
(2)采用渠系输水时,沟渠占地较多(渠系占地10%左右)(3)灌水管理时要求劳力多,不易实施自动化(4)用水量多,地表因全面湿润而蒸发损失大,一般将地面灌溉方法分为畦灌、沟灌、淹灌和漫灌。
近年来得到迅速推广应用的低压管道输水灌溉技术只是利用管道代替渠道输水,进入田间后仍属地面灌溉的范畴。
此外,传统的地面灌溉多采用连续的灌水方法,而新近出现的波涌灌技术则将其改进为间歇性的灌水技术,可起到节水和灌水均匀的作用。
2喷灌,喷灌就是通过压力管道将水体喷射到空中,并利用专门的装置将水流打碎,然后像降雨一样降落到地面进行灌溉的一种灌溉方式。
其特点有:
1、要有专门的装置2、要对水体施压3、可很好的适应各种地形4、灌水质量好,易于控制5、省地6、初期建设,以及运行管理都需要较多的费用,
(二)局部灌溉,灌溉时只湿润作物周围的土壤,远离作物根部的行间或棵间的土壤仍保持干燥。
为了要做到这一点,这类灌水方法都要通过一套塑料管道系统将水和作物所需要的养分直接输送到作物根部附近。
一般灌溉流量都比全面灌溉小得多,因此又称为微量灌溉,简称微灌。
主要优点是:
灌水均匀,节约能量,灌水流量小;对土壤和地形的适应性强;能提高作物产量,增强耐盐能力;便于自动控制,明显节省劳力。
比较适合于灌溉宽行作物、果树、葡萄、瓜类等。
1、滴灌,滴灌是利用低压管道系统通过滴头把水一滴一滴、均匀而又缓慢地滴入作物根部附近,借重力作用使水入渗作物根系区,使土壤经常保持最优含水状态的一种灌水方法。
特点1、均匀2、省水3、省地4、投资大5、地形适应性强6、易积盐,2、渗灌,将管道埋在作物根系附近地下,通过管道上的空隙向外渗水而湿润土壤的灌溉方式。
特点1、均匀2、省水3、不占地4、投资大5、不受地形影响6、易积盐7、不易维护,3、微喷灌,微灌视频,微喷灌实际就是低压强、小流量、近距离的喷灌,因此它只灌溉作物根系附近的土地,属于局部灌溉。
4、涌灌,涌灌又称涌泉灌溉。
是通过置于作物根部附近开口的小管向上涌出的小水流或小涌泉将水灌到土壤表面。
灌水流量较大(但一般也不大于220Lh),远远超过土壤的渗吸速度,因此通常需要在地表形成小水洼来控制水量的分布。
其特点是工作压力很低,适用于地形平坦的地区,与低压管道输水的地面灌溉相近,出流孔口较大,不易堵塞。
5、膜上灌与膜下灌,
(1)、膜上灌是近几年我国新疆试验研究的灌水方法,它是让灌溉水在地膜表面的凹形沟内借助重力流动,并从膜上的出苗孔流入土壤进行灌溉。
膜上灌即减少了渗漏损失,又减少地面无效蒸发。
(2)、膜下灌是灌溉与地膜覆盖的结合产物,目前主要是膜下滴灌,即滴灌加地膜覆盖技术。
膜下灌的优点:
a灌溉用水最据测试:
膜下滴灌的平均用水量是传统灌溉方式的12,是喷灌的50,是一般滴灌的70。
b肥料利用率据测试,膜下滴灌可使肥料的利用率由30%40%,提高到50%60%。
c增产效果明显据调查,膜下滴灌可使一般的低产棉花产量提高30%,蔬菜增收40%,西瓜、甜瓜增收25%。
d投工费用很低,e工程造价便宜新疆天业膜下滴灌设施,每667平方米造价仅300元左右,设备使用期可达58年。
二、灌水方法评价指标,先进而合理的灌水方法应满足以下几个方面的要求:
1)灌水均匀。
能保证将水按拟定的灌水定额灌到田间,而且使得每棵作物都可以得到相同的水量。
常以均匀系数来表示。
2)灌溉水的利用率高。
应使灌溉水都保持在作物可以吸收到的土壤里,能尽量减少发生地面流失和深层渗漏,提高田间水利用系数(即灌水效率)。
3)少破坏或不破坏土壤团粒结构,灌水后能使土壤保持疏松状态,表土不形成结壳,以减少地表蒸发。
4)便于和其他农业措施相结合。
现代灌溉已发展到不仅应满足作物对水分的要求,而且还应满足作物对肥料及环境的要求。
因此现代的灌水方法应当便于与施肥、施农药(杀虫剂、除莠剂等)、冲洗盐碱、调节田间小气候等相结合。
此外,要有利于中耕、收获等农业操作,对田间交通的影响少。
5)有较高的劳动生产率,使得一个灌水员管理的面积最大。
6)对地形的适应性强。
应能适应各种地形坡度以及田间不很平坦的田块的灌溉。
从而不会对土地平整提出过高的要求。
7)基本建设投资与管理费用低,也要求能量消耗最少,便于大面积推广。
8)田间占地少。
有利于提高土地利用率使得有更多的土地用于作物的栽培。
各种灌水方法的适用条件及优缺点,三、地面灌溉技术现代化问题,与喷灌、微灌等压力灌溉系统相比,传统地面灌存在的最大不足在于缺乏对灌溉过程的控制。
对喷灌、微灌而言,可以根据作物的需求精确控制灌溉水的总量及其在田块内的分布。
传统地面灌溉虽然可对灌溉水总量进行控制,却难以控制灌溉水在田块内的分布,由此造成传统地面灌溉的灌溉效果较差。
2自动化:
应用高效节水地面灌溉技术和设备,提高地面灌溉的自动化。
通过积极采用水平畦田灌溉技术、波涌灌溉技术等先进的地面灌溉技术,不仅使地面灌溉具有一定的自动化能力,而且也保证了高效节水效果的实现。
1平整土地:
应用激光控制平地技术构筑精细地面灌溉技术的基础。
高精度的土地平整是现代精准农业的基础平台,只有具备了高精度的土地平整,才能真正实现精量播种、精量施肥、精确收割(机械采棉)等。
国外在农田水利工程建设中,都把平地作为一项重要的基础工作。
激光控制平地技术可实现高精度的土地平整,因此得到了广泛的应用。
因此,提高地面灌溉的可控性是实现地面灌溉的关键。
在生产中,主要是采用以下方法。
3过程控制:
应用地面灌溉实时反馈控制技术提高对灌溉过程的控制。
与其他压力灌溉方法相比,地面灌溉条件下水流在田间运动扩散的过程较为复杂。
世界各国一直都把改进地面灌溉技术的重点放在加强对灌溉全过程的控制和管理上,以便提高地面灌溉的灌水质量。
随着计算技术的发展,利用数学模型对地面灌溉全过程进行分析已成为改进地面灌溉技术的重要手段。
地面灌溉实时反馈控制技术通过对田间水流运动过程的监控,利用田间观测数据反求地面灌溉的控制参数,制定高效节水的地面灌溉方案,并对地面灌溉过程实施反馈控制,实现对地面灌溉全过程的精细控制。
4加强管理:
制定合理的灌溉制度,加强地面灌溉的田间管理。
由于地面灌溉方法的局限,采用地面灌溉技术很难实现小定额灌溉。
因此,在制定地面灌溉的灌溉制度时,要充分考虑到灌溉技术的制约。
思考题,1、名词解释:
全面灌溉、局部灌溉、地面灌溉、喷灌、滴灌、畦灌、沟灌、微灌、波涌灌、渗灌2、了解灌水方的主要分类,并掌握每种灌水方法的适应条件3、掌握各种灌水方法的评价指标体系4、掌握畦灌、沟灌、淹灌等地面灌溉的技术要素及其确定方法5、试分析喷灌、滴灌的优缺点6、了解膜灌概念、基本方法和优缺点,
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