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中牟县水利局 县级
2023-11-06 2023-11-06
节水灌溉科普知识问答

1、为什么说我国是一个贫水国家?

我国的水资源总量为2.8亿方,排名世界各国的第六位,但我国人口占世界总人口的五分之一还多。现状人均占有水资源量仅2200 方,不足世界人均数的四分之一,排在一百位之后,而且我国水资源在时间和空间的分布还极不均匀,南方多,北方少、。海河流域人均水资源量仅占几百立方米,远低于世界贫水国家的平均水平。2030年,我国人口增至16亿峰值时,人均水资源将降到1760 方 ,按国际上一般承认的标准,人均1760 方 为用水紧张的国家,所以,我国被列为世界上十三个贫水国之一。

2、为什么说我国水资源在时间、空间上分布不均衡,水土资源不匹配?

我国水资源在分布上具有时、空分布不均衡和水、土资源组合不平衡的显著特征。总体来说,南方水多、人多、地少;北方地多、人多、水少。我国北方地区耕地面积占全国的58%,水资源量仅占全国水资源量19%;而南方地区耕地面积占全国的42%,水资源量占全国81%。北方水少地多。水土资源极不匹配。造成我国旱涝灾害频繁,北方地区极度缺水。

我国水资源在时间分布上变化很大,水旱灾害频繁。由水循环可知,自然界的水循环在时间上的变化很不稳定,因此水资源在时间分配上具有不均匀性。尤其是我国位于世界著名的东亚季风区,属显著的大陆性季风气候,因此降水量和径流量的年内年际变化都相当大,而且贫水地区的变化一般大于丰水地区。据统计,全国大部分地区连续最大四个月降水量占全年的70%左右。南方大部分地区连续最大四个月径流量占全年径流量的60%左右,华北、东北的一些地区可达全年径流量的80%以上。

3、如何缓解我国农业灌溉缺水问题?

我国农业灌溉用水是主要用水大户,随着社会经济的发展及人民生活水平的提高,工业、人民生活用水量将不断增加,农业用水总量不会有大的增加,解决我国农业灌溉缺水问题必须要通过发展节水灌溉,农业内部挖潜来解决。

4、为什么说今后国家或地区间的争端主要源于水?

现在整个世界有能源、水源、食物、人口等多种危机,其中危机程度最严重、影响最广的是水资源的相对短缺。因为水首先是人类生存的必要条件,其次水是农业、国民经济的命脉,对于一个国家或地区而言,经济越是发展水也越显不足。因此今后国家或地区间的争端有可能主要表现在对于水的争夺或占有上。

5、什么是节水灌溉

根据作物需水规律和当地供水条件,高效利用降水和灌溉水,以取得农业最佳经济效益、社会效益和生态环境效益的综合措施。也就是说,节水灌溉包括技术、管理、经济等综合措施,非一单项手段。

6、节水灌溉究竟要节哪些水?

将灌溉水自水源输送到农田,满足作物的需要,可以分为三个环节,即通过输配水系统把水送到田间;在田间为作物所利用;作物吸收的水通过光合、蒸腾作用最后产出收获量。节水灌溉在这三个环节中都有水可节。即减少输配水损失;在田间减少深层渗漏和株间蒸发;在第三个环节中,提高水分的产出率也是节水。

7、节省灌溉水的途径有哪些?

采用各种防渗措施和管道输水,再加上加强管理可以减少输配水损失。采用节水的灌水技术,如小畦灌、喷滴灌、水稻控制灌溉等可减少田间损失。采取节水灌溉制度和农业措施可提高水的产出量。以上措施都要硬件和软件相结合,才能效果更佳。

8、农业节水可以从那些方面入手?

节水灌溉措施有多种分类方法。这里,首先将节水灌溉措施划分为工程类措施、管理类措施和农艺措施三大类。其中工程类措施又可进一步划分为三类:渠系输水节水措施、田间灌水节水措施。渠系节水措施通常又分为渠道防渗措施和管道化输水措施。田间灌水节水措施通常又可分为改进地面灌水技术、推广喷灌技术和微灌技术。改进地面灌水技术通常又包括平整土地、大畦改小畦、长畦改短畦、间歇灌(或称波涌灌)、膜上灌和膜下灌等多种节水灌溉措施。管理类节水措施通常分为六类,分别为:改进灌溉制度、建立节水技术服务体系、改进水源管理、改革水管理体制、政策与法规、制定合理水价标准与水费计收办法。其中每一类又包括1~3项管理节水措施。农艺节水措施通常包括适水种植、深耕或保护性耕作、覆盖保墒和作物栽培等技术。

9、什么是工程节水灌溉措施?

凡是以工程形式达到节水目的的灌溉措施都称作工程节水措施,如渠道衬砌、管道输水灌溉、低压管道灌溉、喷灌、微喷灌等。

10、什么是农艺节水措施?

农艺节水措施包括调整作物种植结构,如我国北方适当减少耗水量大的水稻、小麦等的种植面积;采用耐旱节水品种;加强耕作覆盖,如秸秆覆盖、塑膜覆盖等;施用化学保水剂;推行节水灌溉制度;其它耕作技术等等。

艺节水措施包括调整作物种植结构,如我国北方适当减少耗水量大的水稻、小麦等的种植面积;采用耐旱节水品种;加强耕作覆盖,如秸秆覆盖、塑膜覆盖等;施用化学保水剂;推行节水灌溉制度;其它耕作技术等等。

11、什么是管理节水措施?

管理节水灌溉措施主要指在灌溉管理环节上对用水计划、配水计划、渠道工作制度和工作顺序等方面通过科学管理、合理调度达到减少损失、节约用水的目的。

12、三大节水措施的关系?

工程节水措施是基础,农艺措施是关键,管理措施是保障,工程节水措施其主要作用是减少灌溉水输、配水、田间灌溉过程中的浪费,提高灌溉水的利用率和利用效率;农艺节水措施主要是降低水分蒸发,提高农作物产量和品质;管理措施的主要作用是为实施上两项措施提供组织和制度上的保障。三类节水措施应紧密结合,相辅查成,形成完整的节水技术体系。

13、为什么在灌溉中强调安装量测水设施?

量测水设施是实施管理节水的基础,是灌溉管理者和用水户了解用水状况的工具,是控制灌溉用水量和按用水量与成本计收水费的水的衡量手段。也是实现按方收费的必要设施。为加强用水管理,必须安装量测水设施。

14、减少输水损失有哪些措施?

减少输水损失的方法主要有渠道衬砌防渗、低压管道输水等措施。

15、渠道防渗的方式有那几种?

我国渠道防渗的方式主要有:混凝土衬砌防渗、砌石防渗、沥青防渗、粘土及塑料薄膜防渗等多种形式。

16、渠道衬砌的形式如何选择?

我国在小型渠道上已普遍推广U型断面形式,在大、中型渠道上多采用梯形断面,并将逐渐推广采用弧形坡脚梯形断面和弧形底梯形断面。

U型断面防渗渠道系采用底部为半圆或弧形、上部为一定倾角的直线段的断面形式。近年来,有些灌区结合当地实际对U型断面进行了改进,采用抛物线型断面,比U型断面更接近于最优过水断面。U型断面混凝土衬砌渠道较梯形渠道每公里输水损失小3.7%,较土渠可以减少渗漏损失97%,防渗效果最好;它近似于最佳水断面,水流条件好、流速快、输水输沙能力强;它抗冻害性能较高,冻害程度仅为梯形渠的1/3~1/4,便于管理,投资少。

(2)弧形坡脚梯形断面或弧形底梯形断面防渗渠道

此种渠道的优点是:较梯形断面流速分布均匀,近似最佳水断面,流速较快;改善了防渗渠道冻胀变形分布的不均匀性,且渠底有一定的反拱作用,故可以减轻冻害,减少裂缝和错台现象,造价较低,其边坡的稳定性较高,可用于大、中型防渗渠道。

17、什么是低压管道输水灌溉?

低压管道输水灌溉是指在井灌区,通过抽水设备(水泵)给灌溉水体施加少量压力,并通过管道直接将水送到田间的一种灌溉技术。该项工程技术从80年代起在我国华北地区发展迅速。

18、如何选择输水管道的形式和材料?

管道输水形式分为有压、无压、固定和移动等多种方式。应根据实际情况(地形、地势、水源、作物等)进行合理选择。用于输水的管材有:铸铁管、钢管、钢筋混凝土管、石棉水泥管、塑料管、水泥土管等。应根据各种管材的实用性和价格等因素进行合理选择。目前,塑料管是应用最广泛的一种管材。

19、渠灌区中哪级渠道可用管道代替?

管道输水中设计管径一般采用已生产的管径规格,为了运行经济,按经济流速法或限定流速法来确定管径。某级渠道能否用管道代替,要根据渠道流量和上述方法确定管径,如果在已生产的各类管道中有相近的管径规格即可用管道来代替该级渠道的输水,否则是不经济的。对多泥沙水源要考虑泥沙处理问题。

20、田间节水灌溉方式有哪几种?

田间灌溉方式有地面灌溉(包括渠道防渗、管道输水加水田格田灌,北方旱作物多采用短畦灌和短沟灌)、喷灌、滴灌、膜上灌、波涌灌等多种形式。

21、什么是田间闸管系统?

为了保证畦灌的灌水质量,首先应当控制入畦流量和放水时间。我国农村现在多数是由人工开口并放水。这样,不但劳动量大,而且开口大小不易掌握,使得入畦流量控制不准,水流还容易冲大水口。因此,现在世界上许多先进国家已广泛采用闸门孔管或虹吸管来进行配水。

闸门孔管就是一种移动管道,在管道一侧每隔一定距离就有一个装有小闸门的孔口。使用时放在畦首,孔口对着畦。每个畦可以有一个或几个孔口供水,当畦比较宽时,每个畦的供水口最好为两个以上,以保证在靠近畦首的畦中横向水量分布比较均匀。孔口的开度可以根据要求的入畦流量来确定。孔口间距根据畦宽来确定。闸门孔管多数是铝合金管,但也可以用塑料管。还有用薄塑料做的闸门孔管,和我国用于输水的所谓“小白龙”相似,只是它装有许多闸门孔用来配水就是了。但其闸门孔口还是要用硬塑料制造后压到薄膜塑料管上去。闸门孔管工作时要求有一定的压力,因此一般应与低压管道输水系统配合使用。

22、大畦、长沟有何不好?

在选用畦、沟灌溉时,若畦块规格选择不合规则,会浪费水量。畦的宽度过大,则进入畦内的单宽流量小,畦内流速小,下渗水量就会增加,如果畦的长度过长则靠近进水口一段受水时间过长,下渗水量也会增加,造成水量浪费。长沟灌也有灌水不均,下渗量大的问题。

23、根据什么确定畦长畦宽?

实施畦灌方法,要注意提高灌水技术,要根据地面坡度、土地平整情况、土壤透水性能、农业机具等因素合理地选定畦田规格和控制入畦流量、放水时间等技术要素。一般自流灌区畦长30~100米;畦宽应按照当地农业机具宽度的整倍数确定,一般为2~4米,每亩约5~10个畦田。入畦单宽流量一般控制在3~6升/秒/米左右,以使水量分布均匀和不冲刷土壤为原则。畦田的布置应根据地形条件变化,保证畦田沿长边方向有一定的坡度。一般适宜的畦田田面坡度为0.001~0.003之间。如地面坡度较大,土壤透水性较弱,畦田可适当加长,入畦流量适当减小;如地面坡度较小,土壤透水性较强,则要适当缩短畦长,加大入畦流量,才能使灌水均匀并减少深层渗漏。灌水技术要素之间的正确关系,应根据总结实践经验或分析田间试验资料来确定。

24、什么是涌灌?有那些优点?

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220升/小时),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。适用于地形平坦的地区,其特点是工作压力低,与低压管道输水的地面灌溉相近,出流孔口较大,不易堵塞。

25、什么是田间覆盖技术?

采用秸秆粉碎后还田(撒在田面上),或用塑料薄膜覆盖地面,用来减少土壤无效蒸发达到节水目的的技术,称为田间覆盖技术。

26、什么是喷灌?

喷灌是利用专门设备将有压水送到灌溉农田,并喷射到空中散成细小的水滴,象天然降雨一样进行灌溉。其突出优点是对地形的适应性强,机械化程度高,灌水均匀,灌溉水利用系数较高,尤其是适合于透水性强的土壤,并可调节空气湿度和温度。但基础建设投资较高,而且受风的影响大。

27、喷灌有那些优点?

喷灌的优点很多,概括起来可用下面24个字表述,即:节约用水,少占耕地,节省劳力,保持水土,适应性强,提高产量。

28、喷灌为什么能节水?

由于喷灌不同于其他传统的地面灌溉方式,它是将压力水通过喷头,象降雨一样喷洒向地面,因此可以严格控制喷洒水量,不会造成因土壤含水量过大而产生深层渗漏和大量的棵间蒸发,所以喷灌能够节水,而且由于喷灌可以保证作物根系层土壤水分含量适宜,不致过湿过干,且可以改变田间小气候,还能使作物增产。

29、为什么刮大风时必须停止喷灌?

喷灌有一个明显的缺点,就是其喷洒均匀度受风的影响较大。当刮大风时,如果进行喷灌作业,则其灌溉质量没有保证。另外风大时喷灌水滴在空中的漂移蒸发损失也会大大增加。因此,当刮大风时,必须停止喷灌作业。

30、为了减少风的不利影响,在设计时应选择何种类型的喷头?

当喷灌灌区多风时,为了减小风对喷灌均匀度的影响,在选择喷头时应采用抗风性较好的低仰角喷头。

31、喷灌工程有那几种形式?

喷灌工程分类方法有多种,管道式喷灌工程有:①固定管道式喷灌系统,②半固定管道式喷灌系统,③移动管道式喷灌系统(机组式)。

32、采用喷灌需具备哪些条件?

喷灌是一种先进的灌溉技术,其建设投资和运行费用都较昂贵,技术要求高,因此采用喷灌应具备如下一些条件:

①要有一定的能源条件。

对于机压喷灌系统,由于需要加压才能进行喷灌,因此要有能源条件,如电、油料等。

②要有一定的交通条件。

③要有经过培训的技术、管理人员。

由于喷灌技术含量高,涉及面广,其运行管理要由专门的、受过培训的人员来管理。

④要有专业化的施工队伍。

因喷灌系统工作压力较高,隐蔽工程较多,施工和设备安装质量的好坏直接关系着工程能否正常运行、设备能否正常发挥,因此,喷灌工程要由专业队伍(专业人员)进行施工和设备安装。

33、喷灌工程首部包括那些设备?

喷灌工程首部包括:加压设备(水泵、动力机),计量设备(流量计、压力表),控制设备(闸阀、配电柜),安全保护设备(空气阀,安全阀、逆止阀)等设备。

34、喷灌管道如何选择?

喷灌管道是喷灌工程的主要组成部分,管材必须保证在规定工作压力下不发生开裂、爆管等现象,工作安全可靠。此外,还要求管材及附件价格低廉,使用年限长,内壁光滑,安装施工容易。由于管道在喷灌工程中需用的数量较多,占投资比重较大,因此,必须因地制宜、经济合理地选用管材及附件。喷灌管道按使用方式可分为固定管道和移动管道;按材质可分为金属管和非金属管两大类,非金属管又分为脆性管和塑料管。目前可供喷灌选择的管材主要有钢管、铸铁管、钢筋混凝土管、石棉水泥管、塑料管、薄壁铝合金管、薄壁镀锌钢管及涂塑软管等。其中,塑料管道和薄壁铝合金管道应用最为广泛。

35、起伏地形的地埋管为什么要安装排气阀和洩水阀?

当地埋管道遇有起伏地形(地面高低不平,相差较大的地形)时,管道一般随地形起伏。为避免高处管道存有空气,恶化管内水流条件,应在高处设排气阀,使管内空气从排气阀及时排出。另外,为防止管内积水冻坏管道,应在低处安装泄水阀,以便进入冬季时放空管道。

36、喷灌管道系统中那些地方要安装安全阀和快速空气阀?

管道系统开始工作时,在系统的最高位置和管道隆起的顶部常会积累一部分空气,既使开始时没有空气,水在流动过程中也会分离出空气。这些空气在高处无法排除,一方面影响了过水面积,另一方面,当水流流速变大时,又会带动一部分空气在管内移动而发生水力冲击。为消除这种现象,这些部位应当安装空气阀,在系统充水时将空气排出,并在管内充满水后自动关闭。水中分离出的空气,积累到一定程度后空气阀将再次自动打开,将气排出。

在有地埋管的喷灌系统中,要在各级管道的最低处或管道下凹处按装排水阀,以便冬季不用时放空管道余水,防止冻胀破坏。

37、压力管道系统主闸阀的开启和关闭为什么要缓慢进行?

压力管道系统工作时管内承受较大内水压力,流速较快,如果遇有停电、事故、主闸阀关闭太快等情况时,会产生水锤现象使管道爆裂,破坏系统的整体性,因此,压力管道系统的主闸阀在开启和关闭时要缓慢进行,延长启闭时间,避免水锤的发生。

38、常用的喷头有哪些?

喷头(又称为喷灌器)是喷灌机与喷灌系统的主要组成部分。它的作用是将有压的集中水流喷射到空中,散成细小的水滴并均匀地散布在它所控制的灌溉面积上,因此喷头的结构形式及其制造质量的好坏直接影响喷灌的质量。

喷头的种类很多,按其工作压力及控制范围大小可分为低压喷头(或称近射程喷头)、中压喷头(或称中射程喷头)和高压喷头(或称远射程喷头)。按照喷头的结构形式与水流形状可分为旋转式、固定式和孔管式三种。

1.旋转式喷头,包括:

(1)摇臂式喷头,其喷头的转动机构是一个装有弹簧的摇臂。

(2)叶轮式喷头(又称涡轮涡杆式喷头)。

(3)反作用式喷头,就是利用水舌离开喷嘴时对喷头的反作用力直接推动喷管旋转。

2.固定式喷头,也称为漫射式喷头或散水式喷头,它的特点是在喷灌过程中所有部件相对于竖管是不动的,而水流是在全圆周(扇形)同时向四周散开。

(1)折射式喷头

(2)缝隙式喷头

(3)离心式喷头

3.孔管式喷头,是由一根或几根较小直径的管子组成,在管子的顶部分布有一些小喷水孔,喷水孔直径仅为1~2毫米。有的孔管是一排小孔,水流是朝一个方向喷出,并装有自动摆动器,使管子往复摆动,喷洒管子两侧的土地;也有的孔管有几排小孔,以保证管子两侧都能灌到,这样就不要自动摆动器,结构比较简单,要求的工作压力低(1-2公斤压力)。

39、采用喷灌技术关键在哪里?

我国曾先后进行过两次喷灌技术的推广,先是由于技术不成熟而失败,后因设备不过关而夭折。现在又在进行第三次大面积推广喷灌。根据几年来的试点推广效果看,应该说现在无论是从技术上还是设备性能、质量上都已经过关。推广成功与否的关键在把好设计关和抓好运行管理工作。

40、什么是微灌?有那些形式?

微灌,即是按照作物的需水要求,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。与传统的地面灌溉和全面积都湿润的灌溉相比,微灌只以少量的水湿润作物根区附近的部分土壤,因此又叫局部灌溉。

微灌的特点是灌水流量小,一次灌水延续时间较长,灌水周期短,需要的工作压力较低,能够较精确地控制灌水量,能把水和养分直接地输送到作物根部附近的土壤中去。

按灌水时水流出方式的不同,可以将微灌分为如下四种形式:滴灌、微喷灌、涌泉灌和渗灌。

41、微喷灌有那些优缺点?适用于何种场合?

微喷灌的优点与一般喷灌相比有压力低、动力小、适应性强、雾化程度好、喷灌强度小等。一般情况下适用于蔬菜、果树、苗圃、花卉、环境草坪等场合。

42、什么是滴灌?有那些优缺点?

滴灌是通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器将水一滴一滴地、均匀而又缓慢地滴入作物根区附近土壤中的灌水形式。由于滴水量小,水滴缓慢入土,因而在滴灌条件下除仅靠滴头下面的土壤水分处于饱和状态外,其他部位的土壤水分均处于非饱和状态,土壤水分主要借助毛管张力作用入渗和扩散。具有以下优点:

(1)省水

滴灌系统全部由管道输水,很少有沿程渗漏和蒸发损失;滴灌属局部灌溉,灌水时一般只湿润作物根部附近的部分土壤,灌水流量小,不易发生地表径流和深层渗漏;另外,滴灌能适时适量地按作物生长需要供水,较其他灌水方法,水的利用率更高。

(2)节能

滴灌的灌水器在低压条件下运行,一般工作压力为5-15米水头(0.5-1.5公斤)即可,比喷灌低;又因滴灌比地面灌溉省水,灌溉水利用率高,对提水灌溉来说这意味着减少了能耗。

(3)灌水均匀

滴灌系统能够做到有效地控制每个灌水器的出水量,灌水均匀度高,均匀度一般高达80~90%。

(4)增产

滴灌能适时适量地向作物根区供肥,有的还可以调节棵间的温度和湿度,不会造成土壤板结,为作物生长提供了良好的条件,因而有利于实现高产稳产,提高产品质量。许多地方的实践证明,滴灌较其他灌水方法一般可增产30%左右。

(5)对土壤和地形的适应性强

滴灌系统的灌水速度可快可慢,对于入渗率很低的粘性土壤,灌水速度可以放慢,使其不产生地表径流;对于入渗率很高的沙质土,灌水速度可以提高,灌水时间可以缩短或进行间歇灌水,这样做既能使作物根系层经常保持适宜的土壤水分,又不至于产生深层渗漏。由于滴灌是压力管道输水,不一定要求对地面整平。

(6)在一定条件下可以利用咸水资源

滴灌可以使作物根系层土壤经常保持较高含水状态,因而局部的土壤溶液浓度较低,渗透压比较低,作物根系可以正常吸收水分和养分而不受盐碱危害。实践证明,使用咸水滴灌,灌溉水中含盐量在2~4克/升,作物仍能正常生长,并获得较高产量。

但是利用咸水滴灌会使滴水湿润带外围形成盐斑,长期使用会使土壤恶化,因此,在干旱和半干旱地区,在灌溉季节末期应用淡水进行洗盐。

(7)节省劳动力

滴灌系统不需平整土地,开沟打畦,可实行自动控制,大大减少了田间灌水的劳动量和劳动强度。

但是,滴灌同时又存在以下缺点

(1)易于引起堵塞

灌水器的堵塞是当前滴灌应用中最主要的问题,严重时会使整个系统无法正常工作,甚至报废。引起堵塞的原因可以是物理因素、生物因素或化学因素。如水中的泥沙、有机物质或是微生物以及化学沉凝物等。因此,滴灌对水质要求较严,一般均应经过过滤,必要时还需经过沉淀和化学处理。

(2)可能引起盐分积累

当在含盐量高的土壤上进行滴灌或是利用咸水滴灌时,盐分会积累在湿润区的边缘,若遇到小雨,这些盐分可能会被冲到作物根区而引起盐害,这时应继续进行滴灌。在没有充分冲洗条件下的地方或是秋季无充足降雨的地方,则不要在高含盐量的土壤上进行滴灌或利用咸水滴灌。

(3)可能限制根系的发展

由于滴灌只湿润部分土壤,加之作物的根系有向水性,这样就会引起作物根系集中向湿润区生长。另外,在没有灌溉就没有农业的地区,如我国西北干旱地区,应用滴灌时,应正确的布置灌水器。

总之,滴灌的适应性较强,使用范围较广,各地应根据当地自然条件、作物种类等因地制宜地选用。

43、如何选择滴头和滴灌带?

滴灌设计时滴头或滴灌带的选择很重要。应根据作物种类、土壤性质等结合试验进行选择。大田作物和蔬菜可选用流量0.5~1.0升/小时,工作压力0.3公斤左右的滴头或滴灌带,果树可选用流量2~4升/小时,工作压力1公斤左右的滴头或滴灌带。

44、微灌使用管道有那些?

针对一般微灌工程大多采用塑料管的特点,结合管网等级分类,重点介绍塑料管道。对仅限于大型微灌工程中引、输水主管道所采用的其他材质的管道,只作简要介绍。

1.塑料管

用于微灌系统的塑料管主要有三种:聚乙烯管、聚氯乙烯管和聚丙乙烯管。塑料管道具有抗腐蚀、柔韧性较高,能适应土壤较小的局部沉陷,内壁光滑、输水摩阻糙率小、比重小、重量轻和运输安装方便等优点,是理想的微灌用管道。管道规格多种多样,国外已生产出内径为300毫米以上的大口径塑料管,我国已生产出内径为200毫米的较大口径聚氯乙烯管供工农业生产使用。用于微灌系统的塑料管规格一般在内径100毫米以下。塑料管的主要缺点是易老化,这是因阳光照射作用引起的。由于微灌管网系统大部分埋入地下一定深度,老化问题已得到较大程度的克服,因而延长了使用寿命,埋入地下的塑料管使用寿命一般达20年以上。

⑴聚乙烯管(PE)

聚乙烯管有高压低密度聚乙烯管为半软管,管壁较厚,对地形适应性强,是目前国内微灌系统使用的主要管道。低压高密度聚乙烯管为硬管,管壁较薄,对地形适应性不如高压聚乙烯管。

微灌用高压聚乙烯管材是由高压低密度聚乙烯树脂加稳定剂、润滑剂和一定比例的炭黑经制管机挤出成型。其密度为0.92~0.94。它具有很高的抗冲击能力,重量轻,柔韧性好,耐低温性能强(-70℃),抗老化性能比聚氯乙烯管材好。但不耐磨,耐高温性能差(软化点为92℃),抗张强度较低。

为了防止光线透过管壁进入管内,引起藻类等微生物在管道内繁殖,增强抗老化性能和保证管道质量,要求聚乙烯管为黑色,外观光滑平整、无气泡、无裂口、沟纹、凹陷和杂质等。管道同一截面的壁厚偏差δ不得超过14%。

⑵聚氯乙烯管(PVC)

聚氯乙烯管道是用聚氯乙烯树脂与稳定剂、润滑剂配合后经制管机挤出成型。它具有良好的抗冲击和承压能力,刚性好。但耐高温性能较差,在50℃以上时即会发生软化变形。因属硬质管道,韧性强,对地形适应性不如半软性高压聚乙烯管道。

微灌用聚氯乙烯管材一般为灰色。为保证使用质量要求,管道内外壁均应光滑平整,无气泡、裂口、波纹及凹陷,对管内径D为40~200毫米的管道的挠曲度不得超过1%,不允许呈S形。管道同一截面的壁厚偏差δ不得超过14%。

2.其他管道

(1)铸铁管

铸铁管一般可承受9.8-10公斤(980~1000kPa)的工作压力。优点是工作可靠,使用寿命长。缺点是输水糙率大,质脆,单位长度重量较大,每根管长较短(4~6米),接头多,施工量大。在长期输水后发生锈蚀作用在管壁生成铁瘤时管道糙率增大,不仅降低管道输水能力,而且含在水中的铁絮会堵塞灌水器,对滴头堵塞尤为严重。因此,在微灌工程中,铸铁管只能用在主过滤器以前作为骨干输水管用,严禁用于田间输配水管网系统。铸铁管的规格及连接方法请参考有关资料,此处省略。

(2)钢管

钢管的承压能力最高,一般达14-60公斤(1400~6000kPa),与铸铁管相比它具有管壁薄,用材省和施工方便等优点。缺点是容易产生锈蚀,这不仅缩短了它的使用寿命,而且也能产生铁絮物引起微灌系统堵塞,因此在微灌系统中一般很少使用钢管材,仅限于在主过滤器之前作高压引水管道用。钢管种类及规格此处从略。

(3)钢筋混凝土管

钢筋混凝土管主要有承插式自应力钢筋混凝土管和预应力钢筋混凝土管两种。钢筋混凝土管能承受4-7公斤(400~700kPa)的工作压力。优点是可以节约大量钢材和生铁,输水时不会产生锈蚀现象,使用寿命长,可达40年左右。缺点是质脆,管壁厚,单位长度重,运输困难。在微灌工程中主要用在过滤器以前作引水管道。使用当地生产的钢筋混凝土管时,一定要弄清楚规格及承压能力,并严格进行质量检查,合格者才能使用。

45、滴灌的毛管间距、滴头间距应如何确定?

滴灌系统中毛管用量最大,其投资有时可达总投资的30%~40%,因此要正确选用和布置。大田作物为减少毛管用量,降低工程造价,一般多采用移动式毛管,一条移动毛管的控制宽度以10~20米为宜。过大,灌水不及时;过小,造价增大。毛管长度一般为30~50米,毛管工作点间距以80~100厘米为宜。滴头间距一般采用:大田作物50~100厘米,蔬菜30~50厘米,果树可绕树布置一周,小树4个,大树6~8个。

46、半固定管道式喷灌适用于那些地方?

半固定管道式喷灌,因为在喷灌作业时,地面的支管需要移动,而且移动管道较长(多在100~200米之间),所以该种形式的喷灌多用在地势平坦的浅丘和平原地区。

47、固定管道式喷灌适用于那些地方?

固定管道式喷灌系统的全部管道在整个灌溉季节甚至常年都是固定不动的,一般埋于地下。固定管道式喷灌系统的设备利用率不高,亩投资高,但使用方便,适合经济发展水平高,劳力紧张,以种植灌水频繁、价值高的蔬菜为主的城市郊区,也适合灌水频繁的经济作物。

48、喷灌真的能省地吗?

由于喷灌系统进行灌溉时不产生地表径流,因此不必像畦田灌溉那样修筑田埂,且可减少渠道甚至没有渠道,所以喷灌可以省地。据测算,实行喷灌的地区可节地6%~12%。

49、喷灌增产是怎么回事儿?

喷灌能增产已是不争的事实,那么它为什么能增产呢?分析起来有以下几方面原因:一是喷灌操纵灵活还可以自动化管理,能更适时适量的满足作物需水;二是喷灌可以增湿、降温,调节近地面小气候,使作物处于较好的生长环境;第三,喷灌和传统的地面灌溉比可以节省沟、渠占地,增加种植面积。

50、选择喷灌工程的地埋管应注意些什么?

喷灌工程将主干管、干管埋于地下,选择地埋管时应注意:正确选用管材主要指所选管材能承受的压力、运输、施工、价格、使用寿命等多方面因素。另外地埋管埋置深度应在耕层和冻土层之下。

51、大型喷灌机有那些种类?适用于那些地方?

大型喷灌机有平移式和时针式两大种类,由于其控制面积较大,所以多适用于地势平坦的平原地区。

52、已搞了低压管道灌溉的地方,如何发展喷灌?

在已修建了低压管道灌溉的地方,如果再建喷灌工程,方法有两种:一是废除原有低压管灌溉工程,重新建设喷灌工程;二是在原有工程基础上改建为喷灌工程,此时应在原管道出水处经二次加压实现喷灌。

53、平原沙性土地宜采用那种灌溉形式?

平原沙性土壤因其透水性强,农民称为“漏水地”,在这样地块上实施灌溉,宜采用喷灌形式。

54、露地蔬菜如何灌溉?

露地蔬菜宜采用的灌溉形式有畦灌、沟灌、微喷灌、滴灌等。

55、大棚蔬菜如何灌溉?

大棚蔬菜由于水蒸气不易散发,使棚内湿度较大,容易引发病虫害,不宜采用地面明水灌溉,一般采用滴灌工程进行灌溉。

56、平原果树有哪些灌溉形式?

平原地区果树目前多采用漫灌、穴灌等形式。在水资源紧张的地区宜采用小管出流灌溉系统。

57、滴灌水那么少,能满足作物需要吗?

目前为止,滴灌是最省水的一种先进的灌溉技术,每个滴头均以水滴的形式将灌溉水源送入植物根部,只需按设计人员拟定作业制度进行作业,完全可满足作物对水的需要。

58、畦灌时何时关闭沟口为好?

当采用畦灌时,畦口的关闭时间与土壤质地和畦长有关,一般土壤条件下,畦长50米左右,可采用八成改水;畦长30~40米,可采用九成改水;畦长小于30米时,可采用十成改水。

59、土渠输水能浪费多少水?

根据我国对多数灌区的统计,土渠输水渠系水的有效利用率不足40%,也就是说引水100方,到田间以前有60 方水被浪费掉了。

60、大水漫灌时水到哪里去了?

农田水分消耗的途径主要有植株蒸腾、株间蒸发和深层渗漏(或田间渗漏)。大水漫灌由于灌水量大,使得土壤含水量接近甚至达到饱和,增加了土壤水的蒸发能力,大量的水消耗于无效的株间蒸发;超过土壤田间持水率的水分,在重力的作用下,渗漏到作物根系层以下,形成深层渗漏;有部分水消耗于植株蒸腾。

61、什么是作物需水量?

作物需水量就是作物生长发育过程中所需的水量,一般包括生理需水和生态需水两部分。生理需水是指作物生命过程中各项生理活动(蒸腾、光合作用和构成生物体系等)所需要的水分。生态需水是指给作物正常生长发育创造良好生活环境所需要的水分,如调节土壤温度、影响肥料分解、改善田间小气候等所需要的水分。由于上述各项需水量不好测定和计算,在生产实践中用作物的蒸腾量和颗间蒸发量来表示作物需水量,又叫腾发量。作物生长过程中可以从天然降雨和地下水获得一部分水分,差额部分就是需要灌溉的净水量。

62、冬小麦每次灌水量多少为宜?全生育期灌水多少合适?

冬小麦和其他作物一样,从种到收整个生育期有自己的需水规律,苗期株小根浅需水量较小,返青以后植株迅速生长,根系快速发育,其需水量增加也较快。从满足冬小麦需水的角度讲,早期(苗期、返青期)一次灌水每亩灌水20方即可,中期(孕穗、灌浆期)一次灌水每亩30~40方为宜。冬小麦全生育期需水与整个生育期内降雨情况密切相关。华北地区干旱年为200~300方/亩,湿润年为150~200方/亩。华中、华东地区干旱年为200~250方/亩,湿润年为100~150方/亩。

63、棉花每次灌水量多大为宜?全生育期灌水多少合适?

棉花早期(苗期、现蕾期)每次灌水30方即可,中后期(花铃期、吐絮期)每次灌水40方为宜。其全生育期灌水量视干旱程度不同而异,一般在250~400方/亩之间。

64、浇地必须“浇透”才行吗?

农民浇地有一种偏见,即认为浇地必须“浇透”才行。所谓的浇透指的是一次浇水后上部湿润土壤层必须与下部湿润土壤层相接。其实这并没有科学依据,因为作物在不同的生育阶段其根系层埋藏的深度不同,一般情况下苗期根系较浅,中、后期根系才发育延伸到一定深(其根系层一般不超40厘米)。所以浇地时尤其是苗期根本不需要把地浇透。即使是生长旺盛时也没有必要一定把水浇透,只要满足作物根系层深度的储水要求即可。

65、自然界中各种形式的水是怎样相互转化的?

自然界中各种形式的水的相互转化有大循环和小循环之分。所谓大循环是指海洋的水通过蒸发变为水蒸气升到大气层,形成气团(也就是天上的云),云在风的不断吹动下飘向陆地的上空,在一定的条件下变成雨或雪降落到地面,一部分形成地表水(江、河、湖等),另一部分渗入地下形成地下水。小循环指的是陆地上的地表水和地下水直接或间接(通过植物)蒸发变为水蒸气上升到天空变为云,再以雨或雪的形式降落到地面的过程。

66、井水位为什么会不断下降?

机井抽取的是埋藏于储水沙层的地下水,按照其埋藏条件可分为潜水和承压水。地下水的补给源是降雨和地表水体,潜水(浅层地下水)直接受地面的降雨入渗、河渠渗漏补给、各种回归补给,自然循环期约为1-10年。而承压水(深层地下水)则是接受远在上游的山区入渗补给,其循环期在千年甚至万年以上。不管是潜水还是承压水每年的补给量是有限的。只要机井抽出的水量大于地下水的补给量,就叫超采地下水,井的水位就会不断下降,尤其是承压水一旦下降再恢复则是十分困难的。

67、地下水漏斗是怎么回事?

大家知道漏斗的形状,即中间低周围高。地下水漏斗是指形状如漏斗状的地下水位分布。一个地区如果长期超采地下水,就会形成大范围的中间低周围高的地下水位漏斗区。

68、地下水位下降会带来什么样的后果?

地下水位下降后,由于破坏了原地层的受力平衡,在地面载荷(压力)作用下被疏干的含水层就会被压缩,因此可造成地面下沉,建筑物倾斜、开裂,桥梁、道路变形等严重的后果。另外,地下水位下降还可引起海水倒灌、咸水入侵等污染淡水资源的现象。

69、作物是怎样吸收水分的?

作物为了获得生长需要的水分,大都通过根系从土壤中吸收。根系也不是全部都能吸水,主要是在根尖部分进行。其中以根毛区的吸水能力最大,根冠、分生区和伸长区较小。由于根系吸水主要在根尖部位进行,所以农田灌水应考虑作物大部分根尖的深度。根系吸水有两种动力,就是根压和蒸腾拉力。

根压。由于根系的生理活动使液流从根部上升的压力。根压把根部的水压到地上部位,土壤中的水便补充到根部,这就形成根系的吸水过程。

蒸腾拉力。叶片蒸腾时,气孔下腔附近的叶肉细胞因蒸腾失水而水势下降,如此下去,便通过一系列导管最后根细胞从土壤中吸取水分。这种吸水是由蒸腾失水而产生拉力所引起的根部被动吸水。蒸腾拉力是蒸腾旺盛时根系吸水的主要动力。大田作物绝大部分的水是靠这种动力来吸收的。

70、农谚说“有收无收在于水”有科学道理吗?

凡种过地的人都经常听说过“有收无收在于水”这句农谚。这句话形象地概括了作物对水的需求,和水在农业生产中的作用和地位,有一定的科学道理,但不太全面。因为,每一种作物从种到收整个生育过程中每时每刻都需要水,而且有一定的需水规律,并不是水越多越好。在任何时候,当土壤中的水多于作物正常生长所需要的水时,作物反而不能正常生长。当长期处于多水状态时,作物有可能受浸或受涝而死。因此说作物离开水不行,水多了也不行。

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