地面灌溉技术与设备

 

　　地面灌溉历史悠久，具有操作简单、运行费用低、维护保养方便等特点，是世界上*主要的灌溉方式。目前全世界地面灌溉面积占灌溉总面积的90%左右, 我国占95%以上。可以说：在今后相当长的时期内，地面灌溉仍将是我国农业灌溉的主要方式。

　　渠道防渗技术

　　目前全国平均渠系水利用系数不到0.5，是灌溉用水损失的重要方面。渠道防渗作为一种常规节水技术，可减少渠系输水损失的70%～90%。

　　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。

　　防渗材料

　　我国常用的防渗材料有刚性材料、膜料和涂料，其中以刚性材料（尤其是混凝土）为主，目前正由单一材料向复合材料方向发展。

　　断面形式

　　渠道断面以梯形和U形为主要形式，并向水流性能好、便于机械化施工的U形、弧形坡脚梯形和弧形底梯形方向发展。

　　管道输水技术

　　管道输水具有节水、节能、省地、输水速度快、供水及时、便于田间农机作业等优点，1998年全国管道输水灌溉面积已达7900万亩。

　　管道输水技术，据水源条件分为井灌区低压管道输水技术和渠灌区管道输水技术。

　　井灌区低压管道输水技术

　　该管道输水系统由水源（机井）、输水管网和田间出水口三部分组成，目前已形成适合我国国情、相对成熟的技术体系。今后完善提高的重点是：管材管件产品的标准化、规格化、系列化以及田间闸管系统的配套应用。

　　渠灌区管道输水技术 渠灌区管道输水系统具有流量大、系统层次多、水力条件复杂等特点，其推广应用在我国尚处于试点阶段，发展潜力很大。今后应把开发生产优质低价的大口径管材做为突破口，大力开展推广应用研究，形成集规划设计、管材管件选型、施工技术及运行管理为一体、成熟配套的技术体系。

　　土地平整技术

　　改进地面灌溉的基础和关键是大规模提高土地平整精度。目前国内外广泛采用的土地平整技术有常规机械平地和激光平地两种。

　　常规机械平地技术

　　常规平地机械有推土机、铲运机和刮平机等，操作手只能根据目测来操纵机具升降和切削。受机具和人工控制精度的制约，平整精度在达到一定程度后无法继续提高。按标准偏差（Sd）衡量，我国机械平地精度通常为Sd=5~10cm。

　　激光平地设备

　　激光平地技术激光平地设备由①激光发射与接收装置，②自动控制装置，③平地铲，3部分组成。该设备把固定的激光平面作为平地控制面，根据地面起伏自动调节平地铲升降，平地精度可达到Sd≤2cm，而且操作简便。激光平地技术是目前世界上*先进的平地技术，在欧美、日本等国已得到广泛应用，我国正在开展引进设备的试验示范，推广前景广阔。

　　畦沟配水技术

　　畦沟配水技术是改善田间配水状况所采取的技术措施，可有效地减少田间毛渠占地及渗漏损失，减轻劳动轻度。经济实用的畦沟配水技术有田间闸管系统和虹吸管。

　　田间闸管系统

　　田间闸管系统是可以移动的管道，管道上

 

　　软闸管系统

　　软闸管采用塑料、 橡胶或帆布等材料制成。具有造价低、易于应用等优点，但使用寿命相对较短。

　　硬闸管系统

　　硬闸管采用PVC管或铝管等，配有快速接头，可根据畦沟条件，在田间组装使用。与软闸管系统相比，使用寿命长，但造价相对较高。

　　虹吸管

　　虹吸管为小型弯管，由塑料、金属或橡胶材料制成，其管径根据配水流量大小决定。运用真空作用从配水渠向畦沟直接引水，代替了在毛渠开口放水的传统方式。由于虹吸管可移动使用，造价很低。主要适用:

　　水平畦田灌溉技术

　　此种灌溉技术已在美国得到了广泛应用。它是在激光平地的基础上，采用较大入畦流量，使水快速、均匀地分布整个畦田的一种灌溉方式。具有灌水快、省工、深层渗漏小等优点，田间灌水效率可达80%。

　　波涌灌溉技术

　　此种灌溉技术的特点是：在整个灌水过程中，采用间歇方式向畦沟供水，可有效地降低土壤入渗，提高灌水均匀度，田间灌水效率可达80%。同时利用波涌自动控制阀还可实现地面灌溉的自动化。波涌灌溉技术在砂性土壤沟灌时节水效果*为明显。

　　水稻节水灌溉技术

　　水稻浅、湿、晒灌溉技术是我国首创的具有明显节水增产的节水灌溉技术，目前前已在我国南方部分省区得到大面积推广应用。推广应用结果表明：该项技术能有效地调节土壤水、肥、气、热的关系，比传统的淹灌方式节水20%以上，增产10%左右。

　　井灌井排的理想井型——辐射井

　　北方灌区采用井渠结合，以渠补源，是合理利用地下水，实现灌区水资源高效利用的有效途径，而且可以达到调控地下水位，调蓄天然降雨，达到综合治理旱、涝、碱的目的。辐射井是开采浅层地下水，实现井渠结合的理想井型。

　　辐射井由一口大直径的竖井和自竖井内任意高程和任意方向打进的多层、数根水平向的集水管组成。集水管平行于含水层，不受含水层厚度的限制，采集地下水的范围广，单井出水量大，调控能力强，单井出水量为管井的5-8倍。