公务员期刊网 精选范文 农田水利发展趋势范文

农田水利发展趋势精选(九篇)

农田水利发展趋势

第1篇:农田水利发展趋势范文

1农田水利技术的发展趋势

我们之所以建设农业水利设施,其目的是为了增加农业的产值。我国初步规划到本世纪末在农村水利方面的奋斗目标是:争取新发展灌溉面积8500万亩,增加排水面积4800万亩,改善盐碱地和渍害低的农田5000万亩。对大中型灌区输水渠道积极采用防渗措施,对80%以上的井灌区采用微灌,解决了农牧区人畜饮水的困难。

1.1节水技术

当前全球都非常关注节水技术,只有合理的利用该技术,才能够真正的实现集约发展,才能够扩大灌区规模。目前我国的很多灌区在浇灌的时候都是采取地面浇灌措施,因此我们必须认真分析如何完善此技术,提升管理能力。最近几年出现了一种全新的灌溉工艺,即间歇式灌溉,该技术的优势是它能够间断的灌溉,形成涌流模式,使得沟渠之内的水流速率变快,而且保证水能够很均匀的渗透到其中。该措施较之于常见的措施来讲,它能够节省大约百分之五十的水,如果浇灌的时候有风的话,效率还会提升。我们国家最近几年积极的研究节水技术,而且也获取了明显的成就,像是旱地覆膜工艺,而且在井灌区通过管道来代替之前的明渠。

1.2调水技术

这个技术目前非常受外国的欢迎,像是美国以及法国等应用较为普遍,通过使用这个技术我们能够显著的提升工作效率,而且能够实现节约的意义。在很早之前,欧洲国家就已经开始自动灌溉技术,由于花费的资金太多,表面效益不显著,所以没有得到大规模的推广。通过调查我们发现,当前其他国家在面对水资源数量较少的时候,除了使用节水方法之外,还积极的开展调水活动。当前最为显著的案例有如下的一些:例如巴基斯坦的西水东调工程,年调水150亿~200亿立方米,美国加州北水南调工程,年调水270亿立方米。通过开展大范围的调水活动,此时的灌溉项目工艺以及机电技术等都得到了相应发展,而且带动了灌区经济进步,生态建设工作也得以顺畅开展。

1.3节能技术

我们都知道,单纯的开展节水工作无法获取显著的意义,因此必须搭配节能技术。比如低压喷灌和风能技术的使用就是非常显著的体现。是当前节能的关键方法。

2推广农田水利技术的必要性

由于受到耕作工艺以及习惯等的干扰,目前我们国家的农业普遍面对水资源使用不当的现象,许多区域的浪费现象都比较明显。农业对水的需求量较大,假如无法高效使用的话,就会对附近的城镇带来较为恶劣的负面干扰,影响到相关单位的长期发展。所以,我们必须在农业区域大体使用水利工艺,这样能够起到提升灌溉功效,避免浪费的目的。从农业增长增收的角度来讲,完善农田水利节水技术可实现有针对性地农业科学技术研究,使建设生态农业成为一种可能。在进行水资源的调配的同时,进行各类农业技术革新实验,再通过农业技术革新实验对农田水利利用技术进行革新,这种相辅相成的方式既促进农业生产技术的革新,也有效地利用了水资源,为我国经济和社会可持续发展提供了强有力的支持。通过分析我们发现,我们国家的水资源布局不合理,农业布局也不合理,这就导致时空区域上的资源紧缺。假如不合理的使用水资源的话,就会导致一系列的矛盾。

3国内农田水利节水技术发展新思路

第2篇:农田水利发展趋势范文

关键词农田灌溉区;节水灌溉;青海湟中

节水农业是提高用水有效性的农业,是水、土、作物资源综合开发利用的系统工程。衡量节水农业的标准是作物的产量及其品质,用水的利用率及其生产率[1-2]。节水灌溉是指合理开发利用水资源,用工程技术、农业技术及管理技术达到提高农业用水效益的目的,包括灌溉工程的节水措施和节水灌溉技术,如喷灌、滴灌等。

湟中县地处青藏高原东部半干旱丘陵山区,地形复杂,特定的自然条件决定了水利的地位和作用。全县总面积2 700 km2,山地丘陵区面积占89%,耕地面积6.8万hm2,经济以农业为主,主产青稞、小麦、豌豆、蚕豆、油菜籽、马铃薯。最高海拔4 489 m,湟水横贯。属高原凉温半干旱气候。年均温2.8 ℃,年降水量450~600 mm。主要河流15条,径流量逾7亿m3。降水的年内分配不均匀,全年降水量的70%~80%集中在汛期(7—9月),3—6月降水量很少,农田灌溉用水占水资源利用的82%。近3年来,湟中县累计投资总额超过3 000万元,累计修建和改造渠道逾260 km,改善灌溉面积超过3 166.7 hm2,项目实施后新增粮食生产能力2 400 t,项目区农民人均增收79元,有效解决水资源供需矛盾,缩短灌溉周期,改善项目区水环境和全县生态环境。

1湟中县农田灌溉现状

1.1灌溉面积

建国50多年来,在全县水利部门的建设下,建成666.67 hm2以上的灌区9个,灌溉面积17 120 hm2,初步形成每个666.67 hm2灌区均有水务部门管理的水管所负责灌区正常管理工作的水利工程网络和灌溉管理体系。

1.2灌溉形式

灌区建于20世纪80年代以前,建设标准低,设施简陋,田间渠系配套不良,渠系水利用系数不足0.4,由于灌溉技术水平、农田灌溉条件等方面的限制,农田灌溉区片没有采取任何的节水灌溉措施,全部采用传统的灌溉方式,这在一定程度上造成水资源的浪费。随着高效用水观念的提出,人们逐渐认识到节水灌溉技术对于节水、高产的重要作用,渠道防渗和其他节水技术发展也比较快,这种节水灌溉方式在湟中县达95%以上。由于技术条件、资金投入等问题,农田灌溉区片的微灌发展还不成熟,仅在温室大棚中应用,但微灌有很多优点,必将成为湟中县灌溉发展的新方向。

1.3灌溉用水量

湟中县水资源紧缺,节水建设滞后,农田灌溉大部分是大水漫灌,工业用水二次回收率为0,干旱年份灌水定额在100 m3以上,在冬灌和春灌中水到处乱流,节水意识不强,浪费严重,加之渠系渗漏严重,蒸发量大,灌溉用水利用率极低。

2节水灌溉是农田灌溉区发展的必然趋势

通过对湟中县农田灌溉区片自然地理条件、气候条件、水资源分布情况的调查分析发现,随着生活和工业用水的增加,灌溉用水处于被“挤”的地位,今后这种趋势仍难扭转,灌溉水资源紧缺的局面将长期存在。而灌溉是湟中县获得粮食优质高产高效生产的基础,但是按照目前可供灌溉的水量和需要灌溉的农田面积计算,水资源占有量严重不足,难以满足全面充分灌溉的要求。而且农田灌溉区地表水和地下水分布比较分散,难以集中使用。各地区可用的水资源数量不相同,需水量也不相同,造成各地灌溉水资源供需的不均衡,相当大范围的区域,人畜饮水都很困难,灌溉更无从谈起。灌溉水资源紧缺的事实决定湟中县农田灌溉区必须发展节水灌溉,以保证农业增产增效。

3农田灌溉区节水灌溉发展趋势与展望

降水量少且时空分布不均的现状,造成湟中县农田灌溉区用于农业灌溉的水资源紧缺,成为制约湟中县农田灌溉区灌溉农业发展的瓶颈,所以湟中县农田灌溉区农业灌溉发展必须以节水灌溉为主。

在山区丘陵区灌溉作物,喷灌应为其主要节水灌溉方式[3]。喷灌可以人为控制灌溉水量,与传统的地表灌溉方法相比,可节水30%~50%,且灌溉均匀、质量高。加上地区特殊的自然地理条件,喷灌作为省水、高产、高效的灌溉方式,适合于山区丘陵区的灌溉。在浅山灌溉区,主要采用的节水灌溉方式为低压管道灌溉。该灌溉方式能有效解决渠道输水灌溉时水的渗漏和蒸发等,提高水的利用率,节约灌溉用水,降低劳动强度,且投资较低,适合在该地区大力普及推广。在城乡经济作物种植区,主要采用的节水灌溉方式为微灌,其灌溉效果最佳,比一般的喷灌更节水。

以喷灌、低压管灌、微灌为主要的节水灌溉方式,与农业等其他措施相结合,并且由单项技术的成熟向综合技术方向发展,做到各种工程节水措施与农艺节水技术相融合,真正做到综合节水,最终把湟中县农田灌溉区片的灌溉农业建设成为节水型的现代化农业[4]。

4参考文献

[1] 柴桂林.浅谈湟中县节水灌溉的现状及对策[J].青海农林科技,2010(1):31-33.

[2] 童少福.浅谈农业节水灌溉中的节水技术措施[J].中国水运:理论版,2007(9):68-69.

第3篇:农田水利发展趋势范文

【关键词】节水灌溉技术;发展趋势;三农问题

中图分类号:R977.7 文献标识码:A 文章编号:

0.引言

合理利用水资源,保护水资源是社会经济实现可持续发展的重要内容,尤其是针对我国这样一个农业大国,要想解决农田灌溉水资源短缺的问题就必须引进先进的节水灌溉技术,这样才能在保证农作物健康生长的前提下又使得我国供水稳定,促进了我国节水型社会的发展,同时也使农民的收入增加了,加快了新农村发展的步伐。

1.农田节水灌溉技术

现我国使用的节水灌溉技术主要有以下几种:地面灌溉技术、低压管道输水技术、喷灌、地下灌溉。

1.1地面灌溉技术

地面灌溉技术主要有畦灌、沟灌、膜上灌以及低压管道灌溉。畦灌是指利用防渗沟渠或是管道来将用于灌溉的水源引入畦田当中,然后水源的就可沿着畦田上的纵坡逐渐渗入泥土当中。此技术多用于小麦或是谷子等行距较窄、种植较密集的作物。沟灌是指在行距之间开挖灌水沟,水源在沟中流动时会通过重力及毛细管将水渗入泥土当中。此技术多用于棉花、玉米等行距较宽的中耕作物。膜上灌是指在地上覆盖地膜,然后把膜侧流变成膜上流,利用地膜进行输水,然后通过放苗孔以及膜侧将水渗入泥土当中。

1.2低压管道输水技术

低压管道输水就是指将水渠用管道代替,然后通过低压将水源输送到田间,低压管输水系统主要有移动式、半固定式及固定式3种。

1.3喷灌

喷灌是指经过加压后将水喷射到空中,水流形成水滴再洒落到地面使地面保持湿润。喷灌技术主要有固定式、半固定式以及移动式。相比于地面灌溉,其可节约30%到50%的水,可增产10%到30%,其具有省地、保地及保肥等优势。进行喷灌要用到的机具很多,喷头的种类也比较复杂,比如有摇臂式、垂直摇臂式、全射流式及蜗轮蜗杆式等。其中摇臂式喷头中比较常用的是PY1系列以及ZY系统。喷灌强度是否足够、均匀以及水滴的打击力度都会对喷灌的质量产生直接影响。

1.4地下灌溉

地下灌溉主要有地下水浸润灌溉和地下渗灌。其主要是行在地下修长管道,然后利用地下管道将水源引入田间,通过毛细管将水渗入泥土当中。

2.农田节水灌溉技术的发展趋势

通过对我国国情进行分析发现,我国节水灌溉技术的发展趋势主要有以下几点:第一,随着节水灌溉技术的发展,其管理水平会不断提高,因此在今后的灌溉技术其发展重点应是在利用高科技的基础上将灌水在时、空、量及质上的精确度提高[1]。第二,为实现农田节水灌溉,今后会不断将水的利用率及利用效率提高。第三,随着节水灌溉技术的不断推广,其关键技术的研究将会是今后的一个重点。第四,现最主要的灌水技术是地面灌溉,但是随着其他技术的不断成熟,在进行输配水时也会用到如低压管道灌溉等。第五,大田农作物目前使用的灌溉技术主要是喷灌,但是在未来的研究当中,其要趋向于综合利用以达到更节能的目的[2]。

现存在灌溉新技术有以下几种:智能化节水灌溉技术,3S精灌技术以及结合生物技术的调控灌溉技术。

3.农田节水灌溉发展对策

针对于我国现有的农田灌溉技术及农业发展状况,为促进我国农业的发展以及节水灌溉技术的推广,我国农田节水灌溉发展应采取以下对策:

第一,大力发展并推广节水灌溉技术。在这方面首先可利用水稻旱育、抛秧、覆盖地膜、秸秆还田、深耕松土、中耕除草、施有机肥等措施来加强土壤对雨水的蓄集能力以及保墒能力。其次,可通过引进抗旱品种或是对作物结构进行调整,尤其是针对干旱缺水的地区,这样才能尽可能地实现节水。从农作物的生长阶段来看,灌溉主要发生在播种前、催苗期、生长期以及冬季等。而我国现有的灌溉方式主要有地面灌溉、浇灌以及科学灌溉等。现地面灌溉以沟灌和畦灌为主,但是这种灌溉方式其水源分布不均匀且容易蒸发,这样就会使土壤表面形成板层而对土壤当中的好气微生物不能很好地发挥其分解作用。浇灌主要是利用皮管或是洒水车来进行,其多用于园林养护或是蔬菜苗木的种植当中,相比于漫灌,其更容易控制。科学灌溉主要有滴灌、微喷、渗灌以及喷灌,其主要是根据作物的具体特性、生长阶段、所以及土壤的条件来进行合理的设计,制定科学的灌溉制度,以实现灌溉的有效性、合理性及科学性。

第二要因地制宜地推广节水灌溉技术。为使节水灌溉工程能够稳定、健康地向前发展,就必须坚持“因地制宜、注重实效”的原则,从全局及长远出发,决策慎重,管理严格,以使节水灌溉工程能够合理推进。另外还要注意,节水灌溉技术不仅仅是一项工程,其关系着整个社会的发展、经济的发展,若不能使农民从中受惠,那么此技术就得不到农民的拥护,自然也就发展不起来。因此在推广节水灌溉技术时一定要注意根据各地不同的地理位置及气候条件来决定其发展方式及管理模式。

第三,提高人们的节水灌溉意识。充分利用广播、电视、报纸、杂志等媒体来宣传有关节约用水的意识,让人们认识到浪费水资源的危害,从根本上杜绝水资源的浪费。其次,政府要大力推广节水灌溉技术并制定相关扶持政策,以创造一个良好的发展节水灌溉技术的环境。

第四,加强科研投入,改造技术。随着节水灌溉技术的不断发展,节水灌溉设备的生产规模必然也会越来越大,因此必须加强对设备的研究以及对节水工程的建设。大力兴建水库、大坝等水利枢纽,同时还要注意改造旧设备,使用最新的科研成果,选择绿色环保的材料来制造节水灌溉设备,以保证节水灌溉技术的可持续发展。

4.结语

节水灌溉技术直接关系到三农问题,因此我们要加大对节水灌溉技术的宣传,首先营造一个良好的社会环境,让节水灌溉技术的发展有坚强的后盾;其次还要注意有效控制农业用水需求,减少效益低、膨胀型的用水需求,避免出现水资源的浪费。这样,节水灌溉技术才能得到真正的应用,农业节水工程才能真正快速发展起来,从而使得我国社会经济能够实现健康、可持续发展。

【参考文献】

[1]阿不都外力.浅谈农田节水灌溉技术[J].中国高新技术企业,2010(14)

第4篇:农田水利发展趋势范文

【关键词】 节水灌溉;技术,趋势,建议

【Abstract】This text overview stanza water irrigation technique content, system and development trend, put forward propulsion stanza water irrigation technique development on this foundation of 4policy suggestion.

【Key words】Stanza water irrigation;Technique, trend, suggestion

节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要,也是农业现展的需要。发展节水灌溉技术对于推进现代农业、建设节约型社会有十分重要的意义。为此,笔者就我国节水灌溉技术及发展趋势作一探讨。

1. 节水灌溉技术含义及体系

节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。

节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面:(1)灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。(2)节水灌溉工程技术 。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。(3)农艺及生物节水技术 。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。(4)节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。

2. 节水灌溉新技术

目前,比较有发展潜力的节水灌溉新技术是:(1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。 就是从作物生理角度出发,在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼,改善品质,控制上部旺长,实现矮化密植,到达节水增产的目的。 (2)应用3S技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS),遥感技术(RS)和计算机控制系统,实时获取农用小区作物生长实际需求的信息,通过信息处理与分析,按需给作物进行施水的技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。T是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。 (3) 智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,适时地检测土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求来实施变量施水,达到最优的节水增产效果。

3. 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:(1)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。(2)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。尽管目前还存在一些问题,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。(3)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。(4)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。(5)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。

4. 发展节水灌溉技术的政策建议

(1)提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家,随着人口增加、经济发展、社会进步,农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全,只能走内涵式发展的道路,灌溉必须走节水型的发展道路。因此,我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度,使全社会都来关心节水灌溉技术,形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。

(2)形成发展节水灌溉技术内在机制。通过制定和运用好水价、水权这些经济手段,对农业用水需求进行有效调控,削弱低效益膨胀型的用水需求,杜绝无效益浪费型的用水需求,促进节约农业用水的需求,从而推进节约灌溉技术发展。

第5篇:农田水利发展趋势范文

论文摘要:本文综述了节水灌溉技术内涵、体系及发展趋势,在此基础上,提出了推进节水灌溉技术发展的4点政策建议。 论文关键词: 节水灌溉;技术,趋势,建议 节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要,也是农业现展的需要。发展节水灌溉技术对于推进现代农业、建设节约型社会有十分重要的意义。为此,笔者就我国节水灌溉技术及发展趋势作一探讨。 1. 节水灌溉技术含义及体系 节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收、形成产量,主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。 节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面:(1)灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。(2)节水灌溉工程技术 。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。(3)农艺及生物节水技术 。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。(4)节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。 2. 节水灌溉新技术 目前,比较有发展潜力的节水灌溉新技术是:(1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。 就是从作物生理角度出发,在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度,使作物经历有益的亏水锻炼,改善品质,控制上部旺长,实现矮化密植,到达节水增产的目的。 (2)应用3S技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统(GPS)和地理信息系统(GIS),遥感技术(RS)和计算机控制系统,实时获取农用小区作物生长实际需求的信息,通过信息处理与分析,按需给作物进行施水的技术,可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。T是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。 (3) 智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备,适时地检测土壤和作物的水分,按照作物不同的需水要求来实施变量施水,达到最优的节水增产效果。 3. 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:(1)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。(2)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。尽管目前还存在一些问题,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。(3)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。(4)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。(5)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。 4. 发展节水灌溉技术的政策建议 (1)提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家,随着人口增加、经济发展、社会进步,农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全,只能走内涵式发展的道路,灌溉必须走节水型的发展道路。因此,我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度,使全社会都来关心节水灌溉技术,形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。 (2)形成发展节水灌溉技术内在机制。通过制定和运用好水价、水权这些经济手段,对农业用水需求进行有效调控,削弱低效益膨胀型的用水需求,杜绝无效益浪费型的用水需求,促进节约农业用水的需求,从而推进节约灌溉技术发展。 (3)节水灌溉技术发展要符合农村实际。节水灌溉技术发展不仅是工程问题、技术问题,还是社会问题和经济问题。节水灌溉技术如果

第6篇:农田水利发展趋势范文

1和田绿洲概况

和田绿洲位于新疆塔里木盆地南部边缘,曾经是丝绸之路上一颗璀璨的明珠。绿洲内灌溉农业历史悠久,形成了独具特色的绿洲小气候。和田绿洲内有墨玉县、和田县、洛浦县及和田市,绿洲与沙漠交错分布,生态环境极其脆弱[3]。和田绿洲降水稀少,蒸发剧烈,光热资源丰富,属典型的大陆性干旱气候。绿洲内是以维吾尔族为主的少数民族聚居区,又是一个以灌溉农业为生存依据的经济落后地区,气候条件及人类活动所引起的变化,导致

河流径流锐减,威胁了绿洲的生存。和田绿洲年降水量3.4~100.9mm,多年平均为36.4mm,农作物依赖和田河水灌溉。和田河发源于昆仑山和喀拉昆仑山北麓,流出高山峡谷,浇灌了和田绿洲,自南向北纵贯塔北克拉玛干大沙漠,汇入塔里木河,目前是塔里木河三大源流之一。和田河多年平均流入和田绿洲的水量为44.8亿m3,由于绿洲用水以及沿程蒸发渗漏损失,注入塔里木河多年平均水量仅10.47亿m3。和田河属冰川融雪及降水混合补给型河流,丰枯与气候变化密切相关,直接影响绿洲内各种经济活动,也影响向塔里木河干流的输水。

2气温变化

和田绿洲内有洛浦、和田、墨玉3个气象站,分析中采用了1954~2000年实测的年平均气温,以及1971~1995年的月平均气温。

2.1气温的年际变化表1列出了1954~1995年实测气温、比湿、降水和蒸发变化情况。由表1可知,从1954年到2000年,和田绿洲气温持续上升,增加了0.86℃,说明该段时期气候处于变暖期,与全球气候变化相一致[1]。50~60年代气温变化不大;而70~80年代气温增加显著。

表1和田绿洲气温及水循环要素历年变化

时段

1954~1959

1960~1969

1970~1979

1980~1989

1990~2000

平均温度(℃)

平均比湿(%)

平均降水量/mm

平均蒸发量/mm

12.00

41.33

38.0

2466

12.01

42.04

34.1

2543

12.28

42.47

32.8

2649

12.42

41.96

57.6

2803

12.86

42.02

37.6

2694

气温逐年增长主要受全球气候变暖趋势的影响,同时也与绿洲内人类经济活动规模扩大有关。气候的变暖必然导致和田河流域的水循环时空的变化,依赖和田河水资源生存和发展的和田绿洲因而面临新问题。

2.2气温年内变化和田绿洲多年平均气温12.2℃。以多年平均值为基础分析各月气温,全年大于平均气温的时间从4月持续到10月,共7个月。用变差系数Cv作为衡量年内各月平均气温相对变化性[3],其结果见表2。其中5~9月的变率相对较小,多年来其平均气温的变化幅度在3~4.9℃,即夏季气温相对稳定,没有出现极端酷暑或凉夏的异常现象。冬季,11~2月为最寒冷季节,气温变率相对较大,极端最低气温可达到-23.2℃,比该年的月平均最低气温低10.1℃。冬季气温的急剧变化会给当地人民生活和健康带来一定的负面影响,但有利于同年的病虫害防治,农业丰收。

表2和田绿洲多年月平均气温及其变率

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

年平均

最小

最大

平均

Cv

-12.1

-1.9

-4.7

-0.46

-6.8

3.2

0.0

/

6.5

10.8

8.5

0.15

14.2

19.4

16.5

0.08

18.2

23.1

20.8

0.06

22.0

26.1

23.9

0.05

22.7

27.7

25.5

0.04

22.3

26.8

24.4

0.05

17.7

20.7

19.7

0.04

10.6

14.4

12.4

0.08

1.7

7.4

4.3

0.30

-8.8

0.1

-3.0

-0.72

11.1

13.2

12.2

0.04

注:上表中温度单位为℃;Cv为系列的变差系数。

2.3气温变化的趋势性图1表明过去近50年来和田绿洲气温具有递增趋势。依据坎德尔(Kendall)秩次相关检验[4],当n=47,信度水平α=0.05时,检验统计量U=-2.37,其绝对值大于Uα/2=1.96,表明和田绿洲气温递增趋势明显。和田绿洲气温线性趋势回归方程为:

T=11.92+0.0147t

(1)

式中:T表示年平均气温;t表示时间,t=1,2,…47。利用线性趋势的回归检验[4],统计量T=2.57,大于Tα/2=2.23;可判定和田绿洲气温的线性趋势显著。

依据这一趋势性预测的2050年平均气温为13.3℃;即比1954年增长1.4℃。文献[9]应用Hadley中心海-气耦合模式,同时考虑温室气体和气溶胶的作用预测塔里木盆地气温变化趋势,其结果与本研究基本相符;但本研究表明冬季增温显著,夏季气温稳定;这则与文献[9]差异较大。与IPCC最新公布的4个大气与海洋耦合GCMs情景模拟的平均结果相比,也很接近;IPCC4个模式在该区域

图1和田绿洲气温差积与距平曲线

2020~2039年平均增温0.9℃(引自http//ipcc-ddc.cru.uea.ac.uk),本研究表明在这一时段内增温约0.7℃。

3蒸发变化

和田绿洲气候干旱,实测年蒸发量为2219~3137mm,多年平均2684mm,远大于降水量,足以说明和田绿洲的蒸发剧烈程度。用干燥指数来描述气候干旱程度,则和田绿洲的干燥指数为25~842。最小值发生在1987年,降水量达最大100.9mm,但蒸发量2505mm不是最小值;最大值发生在1985年,降水量为最小3.4mm,蒸发量则高达2864mm。

3.1蒸发的年际变化由表1和图2可知,和田绿洲的蒸发量在80年代后呈现逐渐增加的趋势,与气温变化基本一致。和田气候变暖会引起蒸发加剧,从而降低作物的水分利用效率,对农业生产不利。

3.2蒸发的年内变化和田绿洲年内各月蒸发量实测值见表3。月蒸发量随季节变化而变化,冬季(11~2月)蒸发最小,只占蒸发总量的953%;初春秋末(3月和10月)由于气温升降快,蒸发变化迅速,占总蒸发量的13.8%;年内蒸发主要集中在4~9月,与气温变化一致。

图2和田绿洲年蒸发量的距平和差积曲线

从蒸发变率来看,蒸发量越大,蒸发变率越小,蒸发越稳定;冬季蒸发变率大于夏季,即夏季蒸发较冬季稳定。分析冬季(11~2月)蒸发序列表明,存在与冬季气温变化一致的显著递增趋势,其线性回归方程为:

E=232.9+1.95tR=0.419

(4)

式中:E为冬季蒸发量;其余符号同上。

表3和田绿洲历年各月蒸发及其变率(单位:mm)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

最小

最大

平均

均值比

Cv

16

58

42

1.54

0.25

28

106

76

2.81

0.26

136

248

195

7.22

0.17

226

391

311

11.5

0.11

289

444

376

13.9

0.11

329

474

397

14.7

0.09

314

497

393

14.5

0.09

284

406

339

12.5

0.10

185

359

260

9.60

0.13

145

221

178

6.58

0.10

67

128

96

3.55

0.15

20

63

44

1.63

0.25

2219

3137

2648

0.08

注:上表中月数据统计时段为1971~1995年,年数据统计时段为1954~1995年;均值比例指各月的平均值与多年平均值(2707mm,即1971~1995年的均值)之比。

从以上分析得知,和田绿洲蒸发主要受气温的影响。通过冬季气温与蒸发的相关分析,二者的相关系数为0.853,远远高于年气温与蒸发之间的相关系数(0.490),而在其余季节,二者的相关系数为0.507,即冬季气温对冬季蒸发的影响更大,其余季节次之。和田绿洲气温,尤其是冬季气温的升高,对当地的水平衡和生态环境将会产生重要影响,值得关注。

4湿度变化

4.1比湿的年际变化比湿是衡量空气湿度的重要指标,收集到和田1954年以来年平均值和1970以来的月平均值。蒸发的增大一般会使空气湿度增大,但和田绿洲内部绿地与沙漠交错分布,外部又三面被塔克拉玛干大沙漠包围,蒸发的水汽迅速扩散消耗,导致绿洲湿度没有增加。由图3可以看出,47年来比湿变化与蒸发相接近;依据坎德尔(Kendall)秩次相关检验[4],当n=47,信度水平α=0.05时,检验统计量U=1.68,其值小于Uα/2=1.96,表明湿度无明显递增趋势。

4.2湿度的年内变化表4列出了1970~2000年比湿的各月特征值。由表4可知,冬季(12~2月)比湿较高,但变化也较大,反映在Cv较大上;春季(3~5月)较低;夏季比湿相对稳定,Cv较小。冬季和田绿洲没有农作物生长,这时空气湿度高没有实际意义。春季因风多,空气中的水汽扩散很快,因此湿度最低,故需要大量灌水,以满足作物发芽和生长。

图3和田绿洲比湿距平与差积曲线

表4和田绿洲历年各月比湿及其变率

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

年均

最大

最小

平均

Cv

75

38

54.7

0.15

81

24

45.7

0.28

53

27

35.0

0.22

39

24

29.5

0.16

47

26

34.8

0.15

48

31

38

0.14

55

34

43.2

0.13

55

35

45.1

0.10

59

37

44.1

0.12

57

33

42.7

0.13

59

37

45.6

0.13

76

37

45.6

0.13

48.7

35.5

42.8

0.08

注:上表中月均值计算时段为1971~1995年,年均值为1954~1995年;比湿单位为kg/kg。

5降水变化

和田绿洲降水量极少,不直接产流,是该地区干旱的主要原因之一。降水变化特征分析,对了解其变化趋势及未来雨水资源利用具有重要意义。

5.1降水的年际变化和田绿洲降水实测值如表1所示。从50年代到70年代,年平均降水量逐渐减少,到80年代开始上升,90年代降水量达到最高。年降水量存在不明显的递增趋势,降水变率Cv为0.59,比甘肃敦煌的0.57稍大[3]。

由表1可知,50年代中后期到70年代末,降水量都小于多年平均降水量(36.4mm),并且在逐渐减小;其中70年代为枯水期,降水量比多年平均值低9.9%。80年代与90年代降水都高于多年平均情况,其中80年代为丰水期,降水量超出多年平均值的30.8%。年降水量差积曲线如图4所示,和田绿洲的年降水量变化可分为3个阶段,1954~1971年之间,年降水量呈递减趋势,但不十分明显;1972年为偏丰年,使差积曲线抬升,随后从1973~1986年之间,年降水量逐渐递减,较前一递减段的趋势更明显;第3段初期,1987年和1988年连续出现丰水年;进入90年代后降水丰枯交替频繁。

利用气候异常的概念[5]来分析年际降水量的变化。如果某年降水量Pi满足下式则认为该年降水量异常:

式中:σ为年降水系列的均方差,经分析计算σ=21.4。在42年的实测序列中,只有72、87和88年降水量偏多异常,而没有出现降水量偏少异常,见图4。

5.2降水的年内变化和田绿洲历年降水的年内分配见表5。降水主要集中于5~8月,降水量为25.9mm,占全年降水量的72.8%。初春和晚秋时降水最少,不利于春季播种。同月年际间的降水变化很大,从0.0~42.3mm,导致降水变率也大。从降水变率分析可知,降水较多季节的降水相对较稳定,而降水稀少季节的变率大,稳定性差。

图4和田绿洲降水量距平与差积曲线

表5和田绿洲历年月降水及其变率

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

最小

最大

边续无降水日数

平均

Cv

0.0

11.1

11

1.6

1.68

0.0

11.9

8

2.3

1.54

0.0

9.9

16

0.8

2.81

0.0

11.2

10

1.6

1.75

0.0

42.3

4

7.3

1.56

0.0

27.5

2

8.3

1.08

0.0

21.7

3

5.6

1.17

0.0

28.7

5

4.7

1.58

0.0

20.6

14

2.1

2.23

0.0

14.2

20

1.2

2.59

0.0

1.1

22

0.1

2.91

0.0

7.9

14

1.7

2.39

3.4

100.9

22

35.6

0.59

注:上表中降水单位mm;以上统计数据来自1971~1995年;无降水月数是在25年的实测月降水资料中统计得到;Cv为系列的变差系数,又称做降水变率。

6径流

如前所述,和田河是绿洲生存的命脉。由于气候原因,和田河支流玉龙喀什河与喀拉喀什河在出山口处的流量已表现出不明显的递减趋势。和田河流入灌区后,由于人类农业生产规模扩大,灌溉面积逐年增加,灌溉用水也不断增大。70年代以后,随着节水灌溉措施的推广,引水量有减少倾向,但不明显。这导致和田河汇入塔里木河的水量递减趋势相当明显,其线性趋势以方程表达为:y=-0.1555t+12.562[6]。如果按此趋势发展下去,和田河

将在80年后断绝与塔里木河的水力联系[7]。为了和田绿洲自身的发展,也为了塔里木河下游生态环境的重建,和田绿洲都需要加大节水力度,特别是农业灌溉节水。这样,才能保证绿洲经济和生态环境的可持续发展。

7结语

近半个世纪以来和田绿洲正处于变暖期,气温总体呈递增趋势,经Kendall秩次检验趋势性显著。蒸发量主要受气温变化影响,其变化与气温较一致,存在递增趋势。和田绿洲由于土壤母质、气候以及人类活动等原因,灌区内土壤盐碱化和次生盐碱化较严重。降水变化与气温相差甚大,随气温的增加,降水是先减少后又增加,年际之间的变化很大,从3.4~100.9mm。由于和田绿洲三面为塔克拉玛干大沙漠包围,尽管蒸发增大,但因水汽迅速向周围干燥的沙漠扩散,故空气湿度并无明显变化。从水循环角度看,由于气温升高,蒸发增大,降水趋于集中,而湿度无明显变化。这表明水分在和田绿洲滞留时间变短,换言之,侧支水循环增大而河川地表径流减少,使这一极端干旱区可利用水资源更加短缺。对农业而言,这将导致土壤蒸发增大会使土壤积盐更为严重;因为少量降水只能湿润土壤,达不到洗盐的效果,反而会引起下层土壤盐分的上升[8],不利于作物生长。因此,有必要在研究气温变化对水资源影响的同时,关注其对土壤水盐运动的影响。

参考文献:

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[4]丁晶,邓育仁.随机水文学[M].成都:成都科技大学出版社,1988

[5]王玉玺,栗珂,等.陕西气候异常的研究,中国北方干旱气候研究[M].北京:气象出版社,1996

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[8]宋郁东,等编著.中国塔里木河水资源与生态问题研究[M].乌鲁木齐:新疆人民出版社,2000

[9]耿全震,丁一汇,陆尔,等.HADLEY中心海-气耦合模式对中国未来区域气候变化情景的预测[A].丁一汇主编.中国的气候变化与气候影响研究[M].北京:气象出版社,1997.

第7篇:农田水利发展趋势范文

关键词:节水灌溉;低压管道;防渗;喷灌;微灌;渗灌

我国是一个农业大国.农业是用水的大户,占总用水量的大部分,约占全国用水的70%。目前,一方面我国农业处于缺水的状态下,但另一方面农业用水还存在着水资源严重浪费的情况,水资源利用率较低。所以需要加大农田灌溉过程中对先进节水灌溉技术的应用,有效降低农业用水量,提高灌溉水的有效利用,这也是建设节水型社会的迫切需要。

1. 节水灌溉技术的内涵

节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法,措施和制度等的总称,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。“节水灌溉”的真正涵义是在充分利用降水和土壤水的前提下,高效利用灌溉用水,最大限度的满足作物需水,以获取农业生产的最佳经济效益、社会效益、生态环境效益。灌溉水从水源到田间要经过几个环节,每个环节都存在水量无益耗损;凡是在这些环节中能够减少水量损失、提高灌溉水使用效率的各种技术和措施,均属于节水灌溉的范畴 [1]。

2. 节水灌溉技术的发展现状

灌溉用水从水源到田间,到被作物吸收,形成产量,主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施,组成一个完整的节水灌溉技术体系,包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。其中节水工程技术是该技术体系的核心,已相对成熟并得到普及,其他技术相对薄弱,急需加强研究开发和推广应用。

2.1 灌溉水资源优化调配技术

主要包括地表水与地下水联合调度技术:灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。

2.2 节水灌溉工程技术

节水灌溉工程技术直接目的是减少输配水过程的疏漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失,提高灌溉效率。主要包括低压管道输水技术、渠道防渗技术、喷灌技术、微灌技术、渗灌技术、改进地面灌溉技术等技术、覆膜灌技术、痕灌技术、控制灌溉技术。

2.2.1 低压管道输水技术

低压管道节水灌溉即是利用低压输水管道代替传统输水土渠,将水直接送到田间沟畦灌溉作物,以减少水在输送过程中的渗漏和蒸发损失。低压管道技术一次性投资较低(与喷、微灌相比),设备简单,管理方便,是一种农民喜爱的方式。经过广大科研人员的努力,在低压管道输水管材中取得了一定成果。现在主要有塑料管,当地材料管(塑混凝土管、砂土水泥灌等)以及现场连续浇筑混凝土管和地埋软管等管材[2]。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。

2.2.2 渠道防渗技术

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,它比普通土渠减少60%~90%的输水损失。在我国,渠道输水是农田灌溉的主要方式,渠道防渗灌溉面积占节水工程总面积的50%以上。在渠道防渗材料方面,对提高灰土的早期强度及减少缩裂缝,提高水泥土的抗冻及抗烈性,提高砌石和混凝土材料防渗效果等方面都进行了比较系统的研究。在防渗渠道断面形成防渗渠道的冻害机理及防冻措施:防渗渠道的施工技术等方面均进行了大量的研究,并取得了重大进展。在防渗渠道断面形成方面,对于小型渠道研究并推广了U型断面刚性材料防渗渠道;对于大中型渠道,研究提出了弧形坡脚梯形断面和弧形底梯形断面渠道。在防渗渠道的冻害机理及防冻措施方面已从定性的认识发展到定量的研究成果。在施工方面,逐渐向半机械化和机械化迈进。

2.2.3 喷灌技术

喷灌是利用专门的设备(动力设备、水泵、管道等)将水加压后通过喷头分散成细小的水滴,均匀的喷洒在田间进行灌溉的一种灌溉方式。和传统的灌溉方式相比,喷灌可以节水30%~50%,并且灌溉均匀度高,节省劳力50% [3] 。推广先进的喷灌技术,使农业灌溉喷灌化,是节水的重要措施之一。

2.2.4 微灌技术

微灌是一种新型的高效用水灌溉技术,包括滴灌、微喷灌、涌泉灌和地下渗灌。它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比较小的流量均匀、准确的直接送到植物根部附近土壤表面或土层中。它比地面灌溉节水50%~60%,增产20%~30%,比喷灌节水15%~20%[4]。

2.2.5 渗灌技术

渗灌技术是当代国际上最先进,最有发展前途的农业节水灌溉技术,它是利用埋设在地下的透水管道,将灌溉水直接送入作物根层土壤的一种灌水方法。渗灌技术能使土壤疏松、土壤肥力提高、地表温度增加,促进作物生长,提高作物产量,因此成为近年来国内外普遍发展推广的高效节水灌溉技术。

2.2.6 改进地面灌溉技术

在土地平整的基础上,采用合理的灌溉技术并加强管理,其田间水利用率可以达到70%以上。通过激光控制平地技术、改进畦灌溉技术、田间闸管灌溉技术、坡涌灌溉技术等改进地面灌溉技术的集成配套与组合应用,形成适合不同类型灌区的田间工程设计和应用模式,可以取得良好的节水增产效果。

2.3 农艺及生物节水技术

农艺及生物节水技术包括耕作保墒技术、覆地保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控制技术。目前,农艺节水技术已基本普及,但生物节水技术尚待进一步开发。

2.4 节水灌溉管理技术

节水灌溉管理技术包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术,土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。

3. 节水灌溉技术的发展趋势

节水灌溉未来的发展趋势主要有:现代精细地面灌溉技术、灌溉渠系管道化、继续普及与推广喷微灌技术、研究和推广非充分灌溉技术、开发雨水及城镇中水的灌溉效益、开展生物节水技术研究与应用、“3S”技术应用。

4. 结语

解决和缓解水资源的危机状态,一是开源,二是节流。而最现实最有效的途径就是在节流上下功夫,所以需要加大农田灌溉过程中对先进节水灌溉技术的应用,有效降低农业用水量,提高灌溉水的有效利用,这样不仅使管理更为便利,同时有效的降低了人工投入,对经济效益和社会效益的实现将起到极大的作用,对推动农业和经济的发展将起到重要的作用。

参考文献

[1] 王建勋,庞新安,刘斌.农业节水灌溉经济效益的分析和计算[J].农业工程科学,2006,22(1):372-375.

[2] 佟涛,谭志伟,论节水灌溉工程技术[J].黑龙江水专学报,2002,29(2):57-58.

[3] 黄兴军,周禾,严学兵.城市园林节水灌溉技术的应用现状及发展趋势[J].四川草原,2005,115(6):28-31.

第8篇:农田水利发展趋势范文

1生态子系统的协调度动态变化及分析1995—2009年15年间,生态子系统协调度呈现出倒“V”字形的变化趋势。1995—2003年,该子系统协调度基本表现为逐年升高的趋势,协调度等级也由极度失调状态逐步发展为中度失调、弱度失调,直到2003年发生质的飞跃变为弱度协调;但2004—2009年,该子系统协调度由前一阶段的逐年升高的发展态势变为持续降低的态势,其协调等级也由弱度协调经低度失调下滑到中度失调再到极度失调状态。1995—2003年系统协调度上升主要是由于造林面积及粮食单产的功效系数大幅度提高;2003—2009年间造林面积及粮食单产的功效系数虽然保持了上升的态势,但播种面积、化肥用量、灌溉比例及农药用量的功效系数都大幅度下降,导致整个子系统的协调度急剧降低。从生态子系统各指标的功效系数的动态变化可以看出,农业经济系统存在如下生态问题:一是耕地资源日益紧缺,人均耕地面积自1995年以来持续下降,下降幅度达到11.11%。二是农田化肥投入量的快速增加,使得本就脆弱的生态环境面临极大的农田面源性污染压力。虽然农业生态经济系统化肥用量离全国平均水平的上限426kg/hm2还有一定距离,但由于本区长期采用落后的施用方式导致化肥使用效率不高,对环境造成了极大的压力。鉴于此,建议本区域内化肥的使用应该着眼于在现有施用量基础上改进施用方式,提高使用效率。三是农田水利设施基础相对薄弱,农田有效灌溉比例下降。1995—2009年间,灌溉比例功效系数呈现出波动下降的趋势,体现出本区域农田灌溉比例大幅度下降的趋势。数据表明,自治区农田灌溉比例由1995年的79.4%下降到2009年的66.27%,年均下降率为1.3%,其主要原因在于现有的农田水利设施大多年久失修,不能发挥应有的作用。综上所述,随着人口的急剧增加和经济的快速发展,农业经济系统面临资源逐渐短缺和生态安全性日益降低的问题,可持续发展能力也随之降低。

2经济子系统的协调度动态变化及分析1995—2009年15年间,经济子系统协调度由1995年的-1.2099增加到2009年的0.8114,表现为阶梯式上升态势;与此同时,协调等级也发生了质的变化,协调等级由1级跃升至9级,由极度失调变为高度协调状态,反映出在研究时段内的农村经济发展取得了显著成就,有着良好的发展态势。1995—1999年经济子系统协调等级为极度失调状态,除乡村劳动力、农村恩格尔系数和人均支出/人均收入功效系数稍高以外,其余指标的功效系数都小于0.20,其中人均GDP、农机动力、农牧民人均纯收入的功效系数甚至都小于0.10,处于较低水平。2000—2003年间,该子系统各指标的功效系数均有不同程度的增加,特别是农村恩格尔系数、农村非农收入比例和人均支出/人均收入3个指标功效系数的快速增长使得协调等级由前一阶段的极度失调发展为低度失调。2004—2009年,经济子系统的协调度由0.6025波动上升到0.8114,协调等级也由低度协调波动发展到高度协调。其间,各指标的功效系数除农村非农收入比例的功效系数持续降低外,其余各指标的功效系数基本是持续升高的,其中乡村劳动力、人均GDP、农牧民人均纯收入、农机动力及农业产值5个指标的功效系数有较大幅度的增长。从经济子系统协调度的动态变化可以看出研究时段内经济子系统具有下述特征:一是农村经济和农牧民收入持续快速增长。1995—2009年间,人均GDP和农牧民人均纯收入快速持续增长,人均GDP由1995年的2358元增加到2009年的15295元,其功效系数也由0.0018增加到0.9883,增加了0.9865,年均增长速率高达3647.04%;农牧民人均纯收入由1995年的878元增加到2009年的3532元,其功效系数由0.0033增加到0.9869,增加了0.9836,年均增长速率也高达1987.08%。二是农牧民收入渠道有效拓宽,农业经济结构调整有一定成效。如表3所示,农村非农收入比例由1995年的0.05%增加到2009年0.17%,即农牧民的收入来源中农业所占比重由95%逐步下降到83%,其功效系数也由0.0031波动升高至0.6963,以年均14.91倍的速率增加,这在一定程度上反映了研究期间农牧民的收入渠道有所增加,农业经济结构调整有了一定成效,农村二、三产业有一定的发展。综上所述,研究时段内特别是自西部大开发以来,农村经济发展水平大幅度提升,农牧民收入渠道增加,收入快速稳定增长,农村经济结构有一定的改善,农村经济已经具备良好的、和谐的发展态势。

3社会子系统的协调度动态变化及分析由表4可见,1995—2009年15年间,社会子系统协调度及协调等级都表现为波动上升趋势,协调度由最初的-0.3980升高到0.4766,协调等级由1级波动发展为5级,协调状态相应地由研究初期的极度失调状态波动变动为2009年的弱度失调状态。1995—2002年该子系统的协调度表现为上升趋势,2003年是社会系统失调与协调的转折点,协调等级发生了本质转变,由失调状态转为协调状态。2003—2008年该子系统的协调度虽有小幅度的波动,但协调等级均维持在弱度协调状态,2009年协调等级下降为弱度失调。从社会子系统不同指标功效系数的动态变化来看,该子系统具有如下特征:一是农产品人均占有量持续增加。除人均粮食占有量表现为波动下降趋势外,人均肉类、奶类均表现为持续增加的态势,其中人均肉类和奶类占有量迅猛增加,人均肉类占有量以年均6.00%的增幅从1995年的46.74kg快速增加到2009年的88kg,而奶类人均占有量也以年均2%的增长幅度从1995年的73.42kg波动增加到2009年的101.47kg;人均水果基本处于平衡状态,功效系数变化不大。上述变化趋势说明自治区政府近年的产业结构调整初见成效,发挥本地资源优势的畜牧业有了较大较好的发展。与此同时,畜牧业的发展在一定程度上也推动了本区农村经济的迅速发展,农业经济系统正向以农促牧、以牧促农、农牧复合协调发展方向转变。二是农村基础设施条件改善明显。从千人拥有床位数、人均农村耗电量和农村人均住房面积的功效系数来看,1995年以来,农村无论是医疗保障程度还是住房条件都有了长足发展,农村耗电量也逐年上升,说明农村基础设施条件有了较明显的改善,农村公共产品量逐年上升。

4农业经济系统的协调度动态变化及分析1995—2009年,农业经济系统协调度基本表现为逐年递增的发展趋势,协调等级由1995年的极度不协调变为2008年的弱度协调,2009年又降低为弱度失调,其中2003年是系统由不协调转为协调的转折点。从不同的时间段来看,1995—2000年农业经济系统协调度持续升高,主要由于社会子系统和经济子系统的协调度大幅度提高,生态子系统协调度虽也波动增加,但其贡献率小于社会子系统和经济子系统。2001年生态子系统协调度有所增加,但社会子系统和经济子系统协调度均比上年降低,使得整个农业经济系统的协调度比2000年低。2002年后尽管生态子系统协调度持续降低,但在其余2个子系统协调度波动上升的影响下,农业经济系统的协调度仍然表现为波动上升的趋势,协调度等级也相应提高。

二、小结

第9篇:农田水利发展趋势范文

关键词:水资源;农业;节水

中图分类号: TV211.1 文献标识码: A 文章编号:

1我国水资源状况

中国无论人均水资源还是亩均水资源都不富裕,特别是中国水资源分布严重不均,大量淡水资源集中在南方,广大的长江以北地区(包括海河流域、淮河流域、黄河流域、西北和东北地区),水资源总量只占全国总量的19%,约为5460亿m3。国际水管理研究所(IWMI)指出,世界上大多数国家和地区水资源短缺都与农业有关。根据文献报告,如果全世界粮食生产中灌溉水能减少10%,就可以满足其他所有目的的人类用水;相反,如不能大幅提高农业用水效率,为满足2050年全球粮食需求,世界农业灌溉用水量会从目前的2700km3大幅增加到4000km3,农业水资源安全和高效利用是整个水资源研究领域的重中之重。

随着工业化、城市化进程的逐渐加快,农业用水占总用水量的比例不断下降,但总量减少并不大。根据我国《节水型社会建设“十二五”规划》,2015农业灌溉用水总量基本不增长,此时农业用水占总用水量的58%左右。另一方面,从区域分布格局来看,农业用水所占比例下降并不均衡,经济发达地区农业用水比例下降明显高于经济不发达地区。与之相对应,发达地区粮食增速减缓甚至粮食减产、耕地面积萎缩却是不争的事实。粮食增产的压力越来越集中到北方缺水地区,无疑进一步恶化了北方缺水地区水资源态势,如新疆和黑龙江农业用水都有增加的趋势。以华北为例,2003—2006年间华北平原每年地下水超采40.6亿—75.7亿m3,地下水超采使该地区形成世界上最大的地下漏斗区,地下水位的急剧下降、河道断流以及流量的不断萎缩,都昭示着中国北方半湿润、半干旱和干旱地区的用水日趋紧张。

2节水技术

2.1生物节水

生物节水是指通过挖掘生物体自身的生理和基因潜力使作物利用有限的水获得尽可能多的农业产出。实践证明,作物高水效品种选育是提高作物水分利用效率的重要手段。小麦是我国北方最重要的粮食作物之一,同时也是耗水较高的作物。围绕小麦控制水分利用效率基因的挖掘和品种选育,中科院农业水资源重点实验室最近开展了一系列工作,对比了上世纪60年代到2000年后不同时期培育的26个小麦品种的水分利用效率,结果显示,在相同种植条件下,水分利用效率从70年代开始有逐渐提高的趋势,单方水的粮食生产效率从1.0—1.2kg/m3逐渐升高到目前的1.4—1.5kg/m3,揭示了小麦品种选育中水分利用效率性状有增加的趋势。通过大田试验和小麦遗传基因谱图技术,定位了一系列抗旱节水主效QTLs,并应用到品种选育中,到目前为止已经选育出一批水分高效利用的冬小麦品种。高水效品种的突破表现在:生物量向经济产量转化效率提高,在不增加生物量生产基础上,通过收获指数进一步提高来增加经济产量,实现农田耗水量不变条件下增产;另一个途径是通过遗传调控,提高作物生物量生产过程中的水分利用效率,用尽可能少的水生产更多的干物质,通过提高作物的光合效率,降低农田耗水量。这两个方面的突破将进一步带动农田高效用水的发展。

2.2农田节水

农田节水的核心是减少和有效控制水分,通过农田3个过程的传输与损失,这3个过程为:土壤水蒸发、植物蒸腾和土壤水渗漏,其中最关键的是土壤水蒸发与植物蒸腾。通过对农田土壤-植物-大气系统(SPAC)的研究,可以摸清农田土壤-大气界面、作物-大气界面、土壤-地下水界面间的能量与水分传输与转化过程;并围绕作物生理需水与耗水,通过研究水-土-植物关系、干旱条件下植物根系和气孔反应的机制、干旱胁迫对植物超补偿功能等问题,实现降水(灌溉水)—土壤水—植物水—光合作用—生物量—粮食产量转化过程的定量描述,建立提高各环节转化效率的节水调控理论,开展农业节水理论与技术创新

2.3工程节水

工程节水是农田节水得以实现的基,农民是农田节水技术应用的主体,现阶段大多数农民还无法有意识地、自发地采用农田节水技术。实践表明,如果节水技术无法与农民的经济效益或劳动力投入结合,就无法刺激农民应用节水技术的积极性。工程节水可以帮助实现以上目标,如中科院遗传与发育生物学所农业资源研究中心与河北省农机研究所在华北共同研制的小麦、玉米秸秆粉碎机械,将小麦、玉米的收获、秸秆粉碎、播种有机地结合在一起,使农民减少了秸秆收获、秸秆处理、播种的繁重体力劳动,粉碎的秸秆覆盖地表,使得节水的同时还可以增加土壤的肥力,提高水肥的利用效率,减少农民在农忙季节的劳动力投入,因此得到了大面积应用。经过多年发展,我国已经形成了一大批具有自主知识产权的工程节水生产线和作业器械,这些技术包括:滴灌、渗灌、喷灌(微喷)、秸秆粉碎作业机械、免耕和少耕机械等等,适应我国现阶段农业发展的节水需求。

2.4区域节水与管理节水

区域农业节水主要探索不同区域农业生产变化(如生产结构和不同节水措施、耕作措施)与水平衡因素和作物耗水之间的定量关系,评估不同区域节水农业发展对区域水循环的影响;研究基于现代遥感技术、信息技术的区域农业耗水时空格局评估方法、区域农业水资源演变的主要驱动机制,提出适宜区域发展的农业水资源配置战略。管理节水则强调从水权、水政策、水价等方面加强对水资源使用的监管,农业用水应实行总量控制与定额管理。要在区域水循环、水资源和区域节水研究的基础上,明确各区域农业用水总量和各生产单元的灌溉用水定额,各流域进行用水总量分配,地表水和地下水结合逐级分配用水指标,通过用水监测如用水或用电监控的IC卡,逐级落实节水控制目标,可尝试建立水市场机制,对超额用水累进加价,对节约用水进行有偿转让。这样才真正实现农业水资源的高效利用,保障国家水资源安全和粮食生产安全。

2.5节水技术的综合集成

现代节水技术越来越强调生物技术、农田节水技术、工程技术、区域节水和管理节水的多项技术集成和根据不同地区的实际特点发展推广适宜的节水模式。以位于干旱区的新疆为例,应用棉花地膜滴灌技术,根据棉花不同阶段的生长需水提供低于棉花蒸发耗水的灌溉水量,该技术集亏缺灌溉技术和地膜覆盖技术于一身,大大提高了水分的田间利用率。该技术模式的大面积推广普及有赖于工程技术提供的滴灌产品以及机械技术提供的全自动铺设滴灌带、覆膜的作业机械。

3.结束语

节水、扩源和用水调节是保障我国粮食生产和水资源安全的必然选择。现阶段我国在发展节水技术、对多水源的利用技术提高农业水资源的利用效率的前提下,还应该大力强化对水资源使用的监管,研究推出各地适用的水权、水市场、节水补偿等政策,发挥经济杠杆的调节作业,研究在不影响农民种粮积极性和农民种粮收入前提下的水政策,通过刺激农民节水的积极性,真正实现农业的节水增产。

参考文献:

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