节水灌溉设备的行业前景

据预测，到2050年，世界总人口将由70亿人增加到90亿人，人类对粮食的需求将在当前的水平上再增长70%至100%。世界淡水资源日益紧缺，而人类对粮食的需求也不断上升，淡水资源已经成为农业发展和世界粮食供应的安全威胁。要破解耕地面积有限、淡水资源紧缺和世界粮食需求上涨之间的难题，发展节水灌溉成为关键。节水灌溉是以最低限度的用水量获得最大的产量或收益，也就是最大限度地提高单位灌溉水量的农作物产量和产值的灌溉措施。当前世界各国节水灌溉的主要措施包括渠道防渗、低压管灌、喷灌、微灌等。实行节水灌溉工程后，可以减少灌溉过程中劳动力配置，滴灌通过局部湿润灌溉，田间土壤疏松，通透气性良好，易溶性肥料、植物生长调节剂、内吸杀虫剂等可随水滴入，可减少中耕、施肥、喷药、锄草等的作业次数和劳动力投入，节省了大量的人力物力。通过节水灌溉，农作物得到及时的灌溉，提高了灌溉保证率，能有效促进粮食增产增收，这也是节水灌溉工程的主要效益。此外，节水灌溉还能实现节水、节地、节电、等效益。欧美等农业发达国家在节水灌溉方面已经取得重大进展，节水灌溉的普及程度较高。在发达国家，喷灌技术、微灌技术、渠道防渗工程技术、管道输水灌溉技术等节水灌溉技术已经较为成熟，其中喷灌、滴灌又是最先进的节水灌溉技术，欧美发达国家60%-80%的灌溉面积采用喷灌、滴灌的灌溉方法，农业灌溉率约为70%以上。

我国节水灌溉技术发展趋势我国节水灌溉技术发展趋势我国节水灌溉技术发展趋势 我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势：喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术，其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点，要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管还存在一些问题，应用推广速度 较慢，但随着关键技术的解决，今后将会得到一定的发展。地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟，输配水有低压管道化方向发展的趋势。农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成，达到时，空、量、质上的精确灌水，是今后攻关的重点。节水综合技术的开发利用，是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径，也是今后节水灌溉发展的方向。

刍议发展农村节水灌溉工程应关注的几项问题_节水灌溉技术有哪些

节水灌溉工程是实现节水灌溉的基础，我国从20世纪五六十年代起就开始了节水灌溉工程技术的试验、研究和推广，经过40 多年的实践和探索，在节水灌溉规划、设计、施工等方面日趋完善，出台了如《节水灌溉技术规范》、《喷灌工程设计规范》、《微灌工程设计规范》等，为正确实施节水灌溉奠定了基础；与此同时，节水灌溉设备的开发和生产己形成一定的规模，在数量上基本能满足我国发展节水灌溉的需求。节水灌溉工程技术主要有以下几种：

1.渠道防渗工程技术

渠道是大多数灌区的主要输水手段。渠道输水灌溉关键是做好渠道防渗。渠道防渗灌溉技术采用混凝土护面、浆砌石衬砌、塑料薄膜等多种方法进行防渗处理，减少从水源到田间输水损失，提高渠道输水效率。土渠输水的渗漏损失一般为20%～40%，使水的利用率大大降低，与土渠相比，渠道防渗可降低渗漏损失60%～90%（海生，2003），渠道防渗技术的关键是确定适宜的防渗材料和合理的断面结构形式。

渠道防渗技术可减少输水渠道渠床的透水或者建立不易透水的防护层面来减少渗漏，使渠道输水损失降低到5%～10%。这种技术是应用最早最广泛的节水技术之一，是目前大中型灌区较理想的输水灌溉技术，其断面形式有矩形、梯形和U形。使用的材料由浆砌石、预制板发展到混凝土现浇。这种灌溉技术的渠系水利用系数可达到70%～80%，利用地形的高差，把水从高处流向低处。但是渠道防渗只减少了在输水过程的水量损失，要进一步提高水的利用率，还需要做田面节水工程。

2.低压管道输水灌溉工程技术

低压管道输水灌溉简称为管灌，是利用机泵抽取河水，通过泵提供的较低压力经过塑料或混凝土等管道代替土渠输水把水直接输送到田间沟、畦灌溉农田，再接末级输水软管来灌溉作物，以减少水在输送过程中的渗漏和蒸发损失。不接软管的管灌称为不完全管道系统，接软管的称为完全管道系统。后者节水效果比前者更好，但是灌水比较麻烦。低压管道输水技术对水的利用率可达95%，另外，还能有效提高输水速度。低压管道输水技术在我国北方井灌区已经普及，但大型自流灌区尚处于试点阶段。

3.喷灌工程技术

喷灌技术即喷水灌溉技术，这种灌溉技术是利用水泵或水源的天然落差加压，通过管道、喷头将有压力的水喷射到空中，均匀的散布到田间，对作物进行灌溉。喷灌技术是大面积机械化解决大田作物节水灌溉的主要形式。在喷灌机械中，平移（包括中心支轴）式全自动喷灌机、软管卷盘式自动喷灌机及人工移管式喷灌机是世界上应用的三种主要机型。喷灌是一种机械化高效节水灌溉技术，几乎适用于除水稻外的所有大田作物以及蔬菜、果树等，对地形、土壤等条件适应性强，兴建在起伏不平、土壤透水性较强的地块经济效益最好。与地面灌溉相比，喷灌除灌溉主功能外，还可以喷洒农药和肥料，创造与改善田间小气候，调节空气、土壤及作物的温度、湿度，可用于农作物防霜冻和干热风。大田作物喷灌一般可节水30%～50%，增产10%～30%（海生，2003）。喷灌也分为固定式、半固定式和移动式，移动式投资最少，但是浇地管理麻烦。在一个区域内种植多种农作物使用喷灌灌水并不合适，而且喷灌受风力和空气湿度影响较大，对设计要求还比较高，其设备投资大，耗能高，同时大型设备构造较为复杂，操作及维修技术要求高，操作运行管理人员须经专门培训。

4.微灌工程技术

微灌是一种新型的用水灌溉技术，包括滴灌、微喷灌、涌泉灌和地下渗灌，是现代化、精细高效的节水灌溉技术，具有省水、节能、适应性强等特点，灌水同时可兼施肥，灌溉效率能够达到90%以上（朱丽，2002）。微灌已由果树、蔬菜等少数经济作物向行播大田作物发展。

微灌技术是根据植物的需水要求，通过管道系统与安装在末级管道上的灌水器，将植物生长中所需的水分和养分以较小的流量均匀、准确地直接送到植物根部附近的土壤表面或土层中。相对于地面灌和喷灌而言，微灌属局部灌溉、精细灌溉，水的有效利用程度最高，约比地面灌节水50%～60%、增产20%～30%（潘云明、张永峰，2005），比喷灌省水15%～20%。但微灌的工程投资也高，在国外被称之为昂贵的灌水技术（杨少俊，1998），另外此技术也容易造成管道堵塞。为了支撑高投入，微灌一般只用于水果、蔬菜、花卉等产值高、收益高的经济作物。严格地说，微灌不太适合大田粮食作物。

5.覆膜灌工程技术

覆膜灌包括膜上灌和膜下灌。膜上灌是在地膜栽培的基础上，把以往的地膜旁侧灌水改为膜上灌水，水沿放苗孔和地膜旁侧入渗对作物进行灌溉。通过调整膜畦首尾的渗水孔数及孔的大小，来调整畦首尾的灌水量，可获得较常规地面灌水方法相对较高的灌水均匀度。膜下灌是在地膜下用滴灌供水灌溉，比膜上灌更省水。覆膜灌操作简便，便于控制灌水量，可大幅度减少土壤的深层渗漏和蒸发损失，因此能显著提高水的利用率。覆膜灌适用于实行地膜种植的中耕作物，与常规沟灌玉米、棉花相比，可省水60%～80%，并有明显增产效果。

6.地面灌溉工程实用技术

小畦灌。畦灌是耕地经平整后，利用畦埂将田块划分成小块进行灌溉。小畦灌灌水方法为“长畦改短畦，宽畦改窄畦，大畦改小畦”的“三改”畦灌灌水技术。小畦灌灌水技术的要点是确定合理的畦长、畦宽和畦单宽流量。畦田宽度，自流灌区为23m，机井提灌区以1～2m为宜。地面坡度1/400～1/1000 时（侯菊平，2002），单宽流量为2～4.51m3/s；畦长，自流灌区以30～50m为宜，最长不超过80m，机井和高扬程提水灌区以30m左右为宜。畦埂高度为0.2～0.3m，底宽0.4m左右，地头埂和路边埂可适当加宽加厚。

小块灌。在北方应用块灌灌水方法的大多数灌区，普遍在块田上采用大块地大水漫灌和大块地大水串灌，以块田代替田间输水渠和输水沟，浪费灌溉水量相当大，不仅灌水质量很差，还影响作物的产量，导致土壤沼泽化和盐碱化。近年来，随着缺水问题突出，广泛采用了“大块改小块、宽块改窄块和长块改短块”的“三改”灌水技术，称为小块灌，有显著的节水和增产效果。小块灌技术的块田宽度一般不宜大于5m，块田长度应在5m左右，块田面积最好小于334m2，最大也不要超过667m2，对于无坡块灌时，块田面积、长度和宽度均可比有坡块灌的大一些。一般块田面积仍不宜超过667m2，块田长度不宜大于60m（侯菊平，2002），宽度应小于10m。

长吐分段灌溉。将一条长畦分成若干个没有横向畦埂的短畦，采用地面纵向输入沟或塑料薄壁软管，将灌溉水输入畦田，然后自下而上或自上而下依次逐段向短畦内灌水，直至全部短畦灌完为止的灌水方法，称为长畦分段灌或长畦短灌。长畦分段灌溉若用输水沟输水和灌水，同一条输水沟第一次灌水时，应由长畦尾端短畦开始自上而下向各个短畦内灌水；第二次灌水时，应由长畦首端开始自上而下向各分段短畦内灌水，输水沟内一般仍可种植作物。

7.波涌灌溉工程技术

波涌灌溉是对地面沟、畦灌水方法的重大发展，是把灌溉水断续的按一定周期向灌水沟（畦）供水，逐段湿润土壤，直到水流推进到灌水沟（畦）为止的一种节水型地面灌溉新技术。波涌灌溉供水不是连续的，其灌溉水流也不是一次灌水就推进到灌水沟（畦）末端，而是灌溉水在第一次供水输入灌水沟（畦）达一定距离后，暂停供水，过一定时间后再继续供水，如此分几次间歇反复地向灌水沟（畦）供水的地面灌水技术。

节水灌溉是科学技术的产物，是解放和发展农业生产力的重要措施，是对传统农业灌溉方式的一场革命，对于促进我国农业灌溉从粗放到集约，从外延为主到内涵为主的转变，具有重要的现实意义和深远的历史意义。为了使其健康、持续地向前发展，有必要用辨证的观点进行思考。

　一、发展节水灌溉相关问题的思考

　节水灌溉的目的是减少灌溉用水过程中水资源的无效损耗，根据作物不同生长期的需水要求适时、适量地进行科学灌溉，提高农作物的产量，改善农产品的质量，实现增产增收。近30年来，我国在节水灌溉的研究应用和推广方面，积累了丰富的经验，取得了显著的成绩，产生了巨大的经济、社会效益和生态效益。节水灌溉的实践使人们尝到了甜头。然而，任何事物总是存在着对立统一的两个方面，其内部都包含着肯定和否定的两个方面。当人们在赞誉节水灌溉所获得的成就时，几乎很少考虑节水灌溉可能带来的负效应。

　如在井渠结合灌区或井灌区采取渠道衬砌和管道输水后，虽然减少了地面供水量或地下水开采量，但同时也减少了对土壤水和地下水的补给量。在地下水资源计算中，从水资源的观点看，减少地面供水量不等于节水量。由此可知，提高农业供水中的利用串，应包括提高一次利用率和重复利用率两项内容。灌溉供水除用于作物蒸腾和田间蒸发外，灌溉回归水量，其地表部分可为下游灌区利用，渗入到地下的水又可利用机井抽出再次利用，土壤水也有部分可供作物吸收。

　值得注意的是，推行节水灌溉，虽然减少了输水过程的渗漏损失和田间渗漏损失，也同时减少了地下水回归水量，打破了区域内原有的水体相互联系和相互转化中形成的水资源分布体系。该体系原本对区域内的地下水产生周期性补给，对生态环境、农业生产环境等产生着积极的影响。

　近年来，由于全球气候变暖，我国北方地区连年持续干旱，许多内陆河断流干涸，黄河断流在时间和长度上均在加长，华北、西北大部分地区地下水已严重超采，这种状况已造成五天然的水源可开。要想继续开源，就得人工涵养水源。涵养的多寡，不仅决定于客观自然条件，还与可能伤害补给的节流本身有关。

　鉴于此，在目前推行的节水灌溉中，我们既要认识到水并非取之不尽用之不竭，也不应忘记水是循环的，可以重复利用的。明白这一点，我们应进一步反思这样一个问题，在有限水资源条件下，尽管人们想方设法，采取各种节水措施，实施精心灌溉，但如果不注重水资源的涵养，尤其是地下水资源的涵养，逢遭持续干旱，这种节水灌溉还能维持多久。

　二、发展节水灌溉工程应注意的几个问题

　当前各地发展节水灌溉正如火如荼的进行着，吸取以往推广节水灌溉过程中的经验教训，应注意解决好以下几个问题。

　1、对选择何种节水灌溉技术应预先作好充分论证

　目前可供选择的节水灌溉技术有很多种，但都有一定的适宜范围，必须因地制宜，作好调查研究，进行充分论证和多方案比较，特别要考虑我国农村土地承包延长30年不变的国情，选择最适合本地发展的节水灌溉技术措施。如经济实力强、灌溉水源特缺的地区宜发展喷灌或微灌；如经济实力弱，则可考虑采取简易的田间节水灌溉技术，即平整土地、划小畦块、细流沟灌和隔沟沟灌、坐水点种等，或采用节水灌溉制度；如灌溉经济作物、果树、蔬菜等产值高的作物，可考虑采用喷灌或微灌；如灌溉大田作物宜选择渠道防渗或低压管道输水；如连片种植、又实行规模经营管理的，可考虑采用喷灌；切忌主观盲目，互相攀比，不按经济规律办事，不考虑本身条件，一味追求高新技术，造成不良后果。

　2、严格掌握节水灌溉的标准

　尽管目前适合我国应用的节水灌溉技术有很多种，但节水节到什么程度才算节水，效益高到什么程度才算高效，用哪些标准来衡量，以往没有一个统一的标准。因此过去修建的节水灌溉工程，质量好坏相差很远。有不少所谓节水工程，片面追求降低投资，工程很简陋。

　如有的低压管道输水灌溉工程，地埋管道每亩只有1～2m，有的连1m都没有，全部是地面移动软管；有的喷灌工程喷头和支管布置间距偏大，形成漏喷；有的滴灌工程每条移动毛管控制二亩地等等，尽管工程投资低，但节水效果不明显；有的只在输水部分采取某种单项措施，而田间却是大水漫灌，种植粗放，虽然减少了输水损失，但增产效益很低。如果不能用科学的、实事求是的方法反映节水灌溉的标准，不但会给宏观决策带来困难，而且会直接影响到节水灌溉的投入与产出和已建节水灌溉工程的巩固。

　3、节水灌溉工程技术应与农业节水增产技术紧密结合

　过去发展节水灌溉过程中，往往只重视单项工程技术，而没有注意将农业增产技术措施予以配套，虽然节水但产出效益并不高。当前农业节水增产技术一般包括：水肥耦合技术、蓄水保墒的耕作技术、适雨种植的作物合理布局、提高作物抗旱能力的栽培技术、秸秆或地膜覆盖技术、采用化学药剂的抑制作物蒸腾、抗旱、吸水、保水技术以及耐旱品种的选育技术等。今后应特别强调根据具体情况选择，将节水灌溉工程技术与农业增产技术组装配套，发挥综合的节水增产效益。

　4、认真选择优质的节水灌溉设备

　在我国发展节水灌溉的历程中，一个很重要的经验教训是由于采用的节水灌溉设备不过关，造成不少已建节水灌溉工程不能正常发挥效益，甚至报废。因此，必须把选择优质的节水灌溉设备作为建设节水灌溉工程的一件大事来抓。