农业用水的现状与灌溉新技术研究-综合新能源论文(1)

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翻新时间：2013-12-18

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农业用水的现状与灌溉新技术研究-综合新能源论文(1)

1 农业用水的现状水是农业的命脉，也是整个国民经济和人类生活的命脉。水资源状况和利用水平已成为评价一个国家一个地区经济能否持续发展的重要指标。

我国是一个水资源相对贫乏的国家，年均降水量为630 mm，低于全球陆面和亚洲陆面的降水量；年平均淡水资源总量为2.8万亿m3，人均占有水量仅2300 m3，只相当于世界人均水平的1/4，居世界第109位，是世界上人均占有水资源最贫乏的13个国家之一；耕地水资源占有量28500m3/hm2，为世界平均数的4/5。另外，我国水资源时空分布严重不平衡，降水东南多西北少，山区多平原少，雨量大致由东南向西北递减。

81%的水资源集中分布在长江流域及以南地区，长江以北地区人口和耕地占我国的45.3%和64.1%，而水资源却只占全国的19%，人均占有量为517m3，相当于全国人均量的1/5和世界人均量的1/20，水资源与生产发展不相适应的程度突出，土地沙漠化趋势日趋严重。尤其是西北干旱地区的新疆、青海等地的大面积戈壁滩，因无灌溉，也就没有农业。

降水年内分配不均，冬春少雨、夏秋多雨，汛期雨量过于集中，常以暴雨形式出现，利用难度很大，非汛期又水量缺乏。降水量年际变化也大，丰水年与枯水年相差悬殊，使水旱灾害频频发生，甚至同一地区有时旱涝接踵而至，交替成灾。

从全国对水资源量总的需求来看，在出现中等干旱的情况下，全国总需水量为5500亿m3左右，缺水量为250亿m3左右。若考虑供水中的地下水超采和超标准污水直灌等不合理供水因素，则全国实际缺水量在300～400亿m3之间。

农业是我国的用水大户，约占全国总用水量的73%，但有效性很差，水资源浪费十分严重，渠灌区水的有效利用率只有40%左右，井灌区也只有60%左右，每立方米水生产粮食不足1kg。而一些发达国家用水的有效利用率可达80%以上，每立方米水生产粮食大体都在2 kg以上，其中以色列已达2.32kg。

由此说明，我国各种节水农业技术的综合应用程度还十分低下，与发达国家相比还存在着很大的差距。同时，这也使我们看到了在中国发展节水农业的巨大潜力和广阔前景。

2 农业灌溉新技术2.1污水喷灌技术利用污水喷灌是将污水处理与农业用水结合起来的一种污水处理方式，同时又是一种开源节流的灌溉方式。喷灌净化污水，就是将污水喷洒在田里，利用土壤、微生物和作物来分解污水中的一些成分，并使部分水蒸散到大气中，部分水经土壤净化后渗透泄出再利用。

在利用污水喷灌时，应先对污水进行沉淀、筛滤，除去固体污物，有的还需要加入消毒杀菌剂。污水灌的作物应以除蔬菜以外的经济作物为主，对于谷类作物最好只用于作物生育前期，在作物收获前一段时间应停止污水灌溉。

污水灌溉的土壤以砂壤土、壤土和壤质砂土为好，水量应结合作物的种类和生育期确定，如在作物苗期、早春和晚秋应少灌。实施污水灌溉要防止大定额灌溉，以免造成地表及地下径流，灌溉强度以不造成土壤粘闭和不产生地表径流为原则。

如污水水质不符合灌溉水质标准时，可采用清水污水混合方法，使混合后的水质符合灌溉要求后再进行喷灌。此技术较复杂，最好在专家指导下运用。

2.2咸水灌溉技术咸水灌溉技术主要包括不同水质的水混灌和轮灌，此外，还有依据电渗透作用原理利用地下咸水灌溉的技术。混灌是将两种不同的灌溉水混合使用，包括咸淡混灌、咸碱（低矿化碱性水）混灌和两种不同盐渍度的咸水混灌，目的是降低灌溉水的总盐渍度或改变其盐分组成。

混灌在提高灌溉水水质的同时增加了可灌水的总量，使以前不能使用的碱水或高盐渍度的咸水得以利用。轮灌是根据水资源分布、作物种类及其耐盐性和作物生育阶段等交替使用咸淡水进行灌溉的一种方法。

如旱季用咸水，雨后有河水时用淡水；强耐盐作物（如棉花）用咸水，弱耐盐作物（如小麦、玉米、大豆）用淡水；播前和苗期用淡水，而在作物的中、后期用咸水。轮灌可充分、有效地发挥咸淡水各自的作用和效益。

奥地利研究人员利用电渗透作用原理研制出一种灌溉系统，该系统使地下水经土壤毛细管及各种孔隙上升到地表层，同时从聚集于电极周围的某些盐类中游离出净水，上升到地表层供作物利用。其设备是由两组电极组成，将一组装有正电极的金属管打入地下水位以下，另一组为负电极的导体栅网，埋于与植物根部深度相等的地方。