導言：作為寫作愛好者，不可錯過為您精心挑選的10篇節水技術論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內容能為您提供靈感和參考。

篇1

一、平整土地，設計合理的溝、畦尺寸與灌水技術參數

平整土地是提高地面灌水技術和灌水質量，縮短灌水時間，提高灌水勞動效率和節水增產的一項重要措施。結合土地平整，進行田間工程改造，劃長畦（溝）為短畦（溝），改寬畦為窄畦，設計合理的畦溝尺寸和入畦（溝）流量，可大大提高灌水均勻度和灌水效率。

陜西洛惠渠的研究表明，在入畦單寬流量為3~5L/s時，灌水定額隨畦長而變，當畦長由100米改為30米時，灌水定額減少150~204m³/hm²；當畦長30~100米時，畦單寬流量從2L/s增加到5L/s，灌水定額可降低150~225m³/hm²。

寶雞峽灌區進行深層滲漏的對比試驗，灌水定額小于675m³/hm²，基本不發生深層滲漏；灌水定額825~990m³/hm²時，約有150m³/hm²水產生深層滲漏；灌水定額1350m³/hm²時，有一半水成為深層滲漏水。

我國幅員遼闊，各地地形和土質差異較大，因此難有統一標準，各地應根據田間試驗結果，建立計算機模型，通過實驗和計算機模擬，給出適合本地的適宜畦溝尺寸和灌水技術參數。

二、改進地面灌溉濕潤方式，發展局部濕潤灌溉

改進傳統的地面灌溉全部濕潤方式，進行隔溝（畦）交替灌溉或局部濕潤灌溉，不僅減少了課間土壤蒸發占農田總蒸散量的比例，使田間土壤水的利用效率得以顯著提高，而且可以較好地改善作物根區土壤的通透性，促進根系深扎，有利于根系利用深層土壤儲水，兼具節水和增產雙重特點，值得大力推廣。實踐證明，春小麥與春玉米套種隔畦灌，棉花、玉米等寬行作物隔溝灌或隔溝交替灌，濕潤面積可減少50%，節水高達30%以上，增產幅度5%~10%。玉米坐水種，可節水900m³/hm²，節電90~105千瓦時，增產幅度約16%，增收幅度約28%。

三、改進放水方式，發展間歇灌溉

改進放水方式，把傳統的溝、畦一次放水改為間歇放水，進行間歇灌（又稱波涌灌），被稱為80年代地面灌水技術的一大突破。間歇放水使水流呈波涌狀推進，由于土壤孔隙會自動封閉，在土壤表層形成一薄封閉層，水流推進速度快。在用相同水量灌水時，間歇灌水流前進距離為連續灌的1～3倍，從而大大減少了深層滲漏，提高了灌水均勻度，田間水利用系數可達0.8～0.9。

四、改進溝畦放水設施

改進溝畦放水設施，采用虹吸管（用于明渠輸水）或地面移動閘門孔管（用于管道輸水）放水，與人工開口放水相比，田間水利用率可提高5%～10%。目前這些設施國內仍處于試驗階段，尚未批量生產。因此，有必要開展聯合攻關，對這些設施的材料和加工工藝進行深入研究，向著技術標準化、生產規?；⑼茝V應用普及化方向去發展。

五、大力發展節水保墑膜上灌

膜上灌是我國在地膜覆蓋栽培技術的基礎上發展起來的一種新的地面灌溉方法。它是將地膜平鋪于畦中或溝中，畦、溝全部被地膜覆蓋，從而實現利用地膜輸水，并通過作物的放苗孔和專業灌水孔入滲給作物的灌溉方法。由于放苗孔和專業灌水孔只占田間灌溉面積的1%～5%，其他面積主要依靠旁側滲水濕潤，因而膜上灌實際上也是一種局部灌溉。目前，新疆采用膜上灌的農田已達23.33公頃，甘肅、河南等省也開始推廣。膜上灌形勢有開溝扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌、溝內膜上灌、膜縫灌、格田膜上畦灌、膜側膜上灌等多種。膜上灌作物有棉花、蔬菜、玉米、小麥等。地膜栽培和膜上灌結合后具有節水、保肥、提高地溫、抑制雜草生長和促進作物高產、優質、早熟等特點。生產試驗表明：膜上灌與常規溝灌相比，棉花節水40.8%，增產皮棉5.12%，霜前花增產15%；玉米節水58%，增產51.8%；瓜菜節水25%以上。由于膜上灌是一種新的灌水技術，還有許多不成熟和不完善的地方，對其技術機制、技術要素及其設計方法都需要進一步研究。

新的節水技術

一、污水噴灌技術

利用污水噴灌是將污水處理與農業用水結合起來的一種污水處理方式，同時又是一種開源節流的灌溉方式。噴灌凈化污水，就是將污水噴灑在田里，利用土壤、微生物和作物來分解污水中的一些成分，并使部分水蒸散到大氣中，部分水經土壤凈化后滲透泄出再利用。

在利用污水噴灌時，應先對污水進行沉淀、篩濾，除去固體污物，有的還需加入消毒殺菌劑。污水灌的作物應以除蔬菜以外的經濟作物為主，對于谷類作物最好只用于作物生育前期，在作物收獲前一段時間應停止污水灌。污水灌的土壤以砂壤土、壤土和壤質砂土為好，水量應結合作物的種類和生育期確定，如在作物苗期、早春和晚秋應少灌。實施污水灌要防止大定額灌溉，以免造成地表及地下徑流，灌溉強度以不造成土壤粘閉和不產生地表徑流為原則。如污水水質不符合灌溉水質標準時，可采用清水污水混合方法，使混合后的水質符合灌溉要求后再進行噴灌。此技術較復雜，最好在專家指導下運用。

二、咸水灌溉技術

咸水灌溉技術主要包括不同水質的水混灌和輪灌，此外，還有依據電滲透作用原理利用地下咸水灌溉的技術。

混灌是將兩種不同的灌溉水混合使用，包括咸淡混灌、咸堿(低礦化堿性水)混灌和兩種不同鹽漬度的咸水混灌，目的是降低灌溉水的總鹽漬度或改變其鹽分組成?；旃嘣谔岣吖喔人|的同時，也增加了可灌水的總量，使以前不能使用的堿水或高鹽漬度的咸水得以利用。

輪灌是根據水資源分布、作物種類及其耐鹽性和作物生育階段等交替使用咸淡水進行灌溉的一種方法。如旱季用咸水，雨后有河水時用淡水；強耐鹽作物(如棉花)用咸水，弱耐鹽作物(如小麥、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。輪灌可充分、有效地發揮咸淡水各自的作用和效益。

奧地利研究人員利用電滲透作用原理研制出一種灌溉系統，該系統使地下水經土壤毛細管及各種孔隙上升到地表層，同時從聚集于電極周圍的某些鹽類中游離出凈水，上升到地表層供作物利用。其設備是由兩組電極組成，將一組裝有正電極的金屬管打入地下水位以下，另一組為負電極的導體柵網，埋于與植物根部深度相等的地方。根據土質結構及土壤含鹽量，接通2～12V電源，就會在兩極間建立直流電場，產生電滲透效果。這種灌溉系統適用于地下水較豐富的干旱區果園、草坪及固沙植物等。

篇2

1減少馬桶沖洗水量

目前，我國普遍采用沖水量≥11L的坐便器，耗水量大。若根據建設部的規定，全部使用沖水量≤9L的馬桶，則住宅可節水4%，賓館、飯店可節水3%，辦公樓可節水11%。目前美國及歐洲已經普遍使用6L的馬桶，假如到2001年我國實現全部馬桶采用6L沖洗水，則住宅可節水14%，賓館、飯店可節水4%，辦公樓可節水27%。

2廚房、沐浴、盥洗的節水

廚房的洗滌盆、沐浴水嘴和盥洗室的面盆龍頭若采用充氣水嘴，可節水且不減小水柱的直徑。

3真空節水技術

為了保證衛生潔具及下水道的沖洗效果，可將真空技術運用于排水工程，用空氣代替大部分水，依靠真空負壓產生的高速氣水混合物，快速將潔具內的污水、污物沖吸干凈，達到節約用水、排走污濁空氣的效果。一套完整的真空排水系統包括：帶真空閥和特制吸水裝置的潔具、密封管道、真空收集容器、真空泵、控制設備及管道等。真空泵在排水管道內產生40～50kPa的負壓，將污水抽吸到收集容器內，再由污水泵將收集的污水排到市政下水道。在各類建筑中采用真空技術，平均節水超過40%。若在辦公樓中使用，節水率可超過70%。

4中水處理

在公寓、住宅和賓館中，排放大量的沐浴及盥洗水，應考慮將其經適當處理后供生活雜用及補充冷卻水，主要包括廁所沖洗、園林灌溉和道路保潔等。

推薦的中水處理工藝為：

原水機械格柵毛發過濾器調節池混凝過濾活性炭吸附消毒中水池［中水泵中水屋頂水箱專用水管系統(水表)用水點］

在沐浴用水占總用水量50%以上的賓館、公寓、高級住宅等建筑中，可考慮采用中水處理系統，以滿足沖洗廁所、綠化灌溉及補充部分冷卻循環水的水量要求，可節約至少30%的生活用水量。

(劉瑾韓彥彬供稿)

廢水集中處理利于節能降耗

1小型廢水處理站存在的問題

①調查了3座小型廢水處理站，設計處理能力均為500m3/d，但正常運行的實際有機負荷只有設計能力的20%～30%，全年水力滿負荷運行的時間只有1/4，并且都沒有安裝變頻調節裝置，“大馬拉小車”現象普遍存在。

②小型廢水處理站都與生產同步，而正常生產企業每周有兩天休息，因此每次開車時都有4～6h甚至更長時間不能正常運行(生物細菌的活性恢復過程)，造成能源的浪費。

③廢水處理效果都比較好，其出水經深度處理后其指標均可達到生活雜用水標準，但多數得不到回用，造成水資源的浪費。

④地下管道的滲漏引起環境污染。

⑤個別企業為追求經濟效益，有偷排廢水現象，引起環境污染。

2針對小型廢水處理站的節能對策

①在進行廢水處理工藝設計之前應充分收集有關生產廢水的第一手資料，保證設計能力與實際運行負荷相適應，并考慮計算機控制系統在廢水處理中的應用。

②合并小型廢水處理站，使廢水集中處理，有利于減少重復投資，避免社會資源的浪費。

③環境保護部門在對企業進行達標排放管理的同時，應設專門機構對企業提供技術咨詢，使處理后的水能夠得到充分利用，在減少環境污染的同時提高經濟效益。

3廢水集中處理的經濟效益及環境效益

①大量節省建設投資。3座污水處理站的投資總額為300多萬元，如果合并處理投資額約為150萬元，可節省一半投資。

②節省勞動力。每座污水處理站至少有5人，合并處理后最多只需10人，這有利于提高社會效益，促進社會勞動力的合理分配。

③節能效果顯著?？沙浞掷米冾l調節裝置及計算機控制系統使能源得到充分利用，至少可節能50%以上。

④促進處理后水的回用。全年可減少廢水排放量30×104m3，同時可節水30×104m3，CODCr排放量減少15t，從而實現經濟效益和環境效益雙豐收。

環境保護部門在對企業實施監督管理的同時，希望能對廢水處理設施的建設實現宏觀調控并給予技術指導，以避免重復投資，在減少社會資源浪費的同時提高經濟效益和社會效益。

(江蘇省南通新西爾克針織服裝有限公司吳瓊供稿)

取消清水池的總排水管

清水池的排水管有泄空管、溢水管、盲溝排水管和匯集排除上述三條管道中水的總排水管。某水廠有2個容量為5000m3的清水池，施工時根據現場實際情況取消了總排水管，至今已正常使用4年多。原設計總排水管(DN1000)出口在750m以外的莫引渠，建設資金約40多萬元，清水池和各窨井均座落于承載力較大、滲水性良好的卵石層地基上。

1取消總排水管的可行性

①因池壁施工質量合格，很少有滲漏水，就是有少量滲漏水，也可經盲溝排水管、出口窨井底等滲水性良好的卵石層滲入地下。

②清水池運行正常時一般不會發生溢水，即使發生也是短暫的。溢水管上口高于池壁外窨井口3.2m，溢出的水可以由窨井口及地面明渠排除。

③清水池通常3年才清洗一次，每次排水量也僅有200m3，排水時可以臨時用潛水泵從出口窨井中把水抽到地面澆灌林帶綠地。

④盲溝排水管和泄空管排出水的濁度和細菌學指標可能超標，但水從窨井底下滲，經幾十米厚的卵石層過濾后不會污染地下水。

2采取的相應措施

①盲溝排水管、溢水管、泄空管的出口窨井分別設置且不相互連通，井底不鋪混凝土或水泥砂漿，采用天然卵石以便于水下滲。

②溢水管、出口窨井蓋用有一定強度經防腐處理的木板、竹板等輕質材料制做，以便溢水時漂起。窨井旁可設地面明渠，以利地面排水。

③安裝2套清水池水位儀，并設定上限水位報警，當1套失靈時可由另一套報警。亦可采用自動控制系統來控制清水池上限水位，即當水位達到設定的上限值時，一級泵站部分水泵機組自動停機，減少向清水池的送水量。

(新疆石河子市自來水公司趙偉供稿)

克拉瑪依水廠冬季超越供水的實踐

克拉瑪依的工業和城鎮生活用水主要來自地表水，夏季水廠直接從渠道取水，冬季則從水庫取水，目前4座水廠總的凈化水能力為23×104m3/d。

據調查，冬季水庫表面冰封后，冰下原水水質已優于水廠凈化水。經分析除細菌、大腸菌群超標外，其他指標均達到了生活飲用水的標準。

由于水庫表面結冰后，水庫出水由管道輸送，刮風降塵對冰下原水不會造成污染，因此這時可以考慮采取超越水廠，殺菌后直接供給用戶。

1985年冬季，該市進行了多次、短時間超越水廠供水的試運行，經取樣分析水質完全達標，試驗獲得成功。1986年克拉瑪依開始了冬季(11月下旬至次年3月下旬)水庫表面冰封后庫存水不經水廠凈化、殺菌后直接供給用戶的實踐。

1987年，新疆克拉瑪依市衛生防疫站對該地區生活飲用水的水質進行了為期一年的調查分析，并向政府提交了正式調查評價報告。報告中用水點水質合格率為100%，認為克拉瑪依地區供水水質全面達標。

新疆石油管理局供水水質檢測中心對1992年—1993年超越水的主要供水點——白堿灘調節水庫的水質進行了檢測分析。

結果表明，水庫表面結冰后，特別是1月—3月，冰下水溫很低，細菌、大腸菌群大量死亡，水庫原水全面達到了生活飲用水標準；而11月上、中旬水庫表面冰層未形成，受刮風和降塵影響，造成濁度超標；11月—12月，水庫水溫＞0℃，細菌和大腸菌群超標。在11月上、中旬水庫要經水廠凈化、殺菌后才能供給用戶；11月下旬水庫表面冰封后，庫存原水超越水廠、殺菌后供給用戶，均可全面達標。

新疆石油局供水水質檢測中心每年都對各水庫原水、水廠凈化水、地下水進行多次取樣檢驗，多年監測超越水水質表明，其全面符合國標GB5749—85的生活飲用水衛生標準。新疆克拉瑪依地處北溫帶，寒冷冬季長達4～5個月，利用冬季水庫表面冰封后，水廠不運行，庫存冰下原水經殺菌密閉輸送至用戶，經過10多年的實踐證明是成功的，同時也帶來了可觀的經濟效益。

篇3

一、情況概述：

北京地鐵復八線西起復興門站，東至四惠東站，全線共設13座車站，是北京地鐵建設史上第一條設計安裝有中央空調系統的地鐵線路。車站全部采用水冷式制冷機做為站內環境溫度控制。在機組運行過程中循環冷卻水的損失量很大，已成為北京地鐵用水量最多的設備。北京是一個缺水的大都市，市政府對節水要求很高，而且，水費又在不斷的提升，使制冷系統的運行費用在地鐵公司總的費用中也占據了一定的比例。

節約用水，降低運行費用是地鐵運營公司的首要任務，首先我們要確定可以節約的水量在哪里？

在制冷機運行季節，正常的蒸發量和合理的飛濺損失量是無法回收的，只有通過相應的水處理技術和設備來合理的減少排污水量。也就是說：減少排污量是開展節約用水工作的重點⑴

在制冷機運行過程中，由于水的溫度是通過蒸發而降溫的，在蒸發過程中也是水質濃縮的過程，系統中水質硬度隨著濃縮過程的進行而增加，其表現出的結垢傾向會隨著濃縮倍數的增加而增加。如果僅采取簡單的減少排污量，甚至不排污的方式，蒸發器內管和冷卻塔上會出現嚴重的結垢現象，造成能耗增加和檢修工作量增加，這種代價是不合理的和不可取的。所以為了避免這種代價的交換，應選擇好合理的濃縮倍數，適量排污?；蜻x擇好的水質穩定技術和相應的技術改造，以達到更好的水處理效果和減少更多的排污⑵。

濃縮倍數的選擇是根據水質情況來確定的，循環冷卻水的蒸發和排污與循環水量、溫差、濃縮倍數等因素相關。在沒有采用過濾器前，運行期的分析數據見表一：

表一2003年天安門西站運行期冷卻水平均分析數據站點名稱PH值TDSmg/l總硬度mg/l氯離子mg/l最低濃縮倍數最高濃縮倍數平均的濃縮倍數

天安門西8.821043636771.144.222.54

按照常規預測：一套循環水量在500M3/H的系統，當濃縮倍數在2.54時，它的排污量大約在2M3/H，每天運行12小時，每天的排污量在24噸，而當濃縮倍數提高到5時，排污量下降到0.75M3/H，每天是9噸，減少15噸。

如果一個系統可以每天節水10-20噸，整個沿線的節水率是非?？捎^的。按每年運行時間120天計算，13個站，每個運行季節可以節水22000噸，按每噸水5.7元計算，節約費用大約是12.54萬元，其節水的社會、環境效益和經濟效益非常顯著的。隨著對環境和節水要求的日益提高，循環冷卻水“零”排污技術的推廣和應用是國內水處理界的新技術目標。

二、解決方案----化學處理與旁流過濾技術結合：

在理論上，大幅度提高循環冷卻水運行的濃縮倍數是可能的，在技術上是可行的，一些文獻還提出冷卻水處理的“零”排污方案。這種方案是利用化學水穩定劑的處理技術與旁流過濾設備相結合來達到目的⑶。

在冷卻水運行過程中，冷卻塔是開放式運行，塔上的污物很多，像風沙帶進的懸浮物，破碎的塔片和在冷卻塔上滋生的藻類粘泥，這些污物在冷卻水運行過程中，會在流速低的地方沉積，造成水的濁度增加；也會導致水中成垢物質結集在一起，形成垢質，沉積在換熱面上，影響換熱效率。冷卻水的排污，實際上就是通過增加的新水降低這些污物的影響。如果能夠通過過濾器的方式將冷卻水中的懸浮物，藻類粘泥和風沙及碎塔片等過濾去除，是可以提高運行水的濃縮倍數，減少排污量的。

常規的物理過濾處理是在循環管線上，安裝一個管道過濾器。大部分管道過濾器采用單層濾網直接阻擋機械雜質。由于管道水的正面壓力，濾網很容易堵塞，而小于孔徑的雜質依然會透過過濾器。我們采用旁流精確過濾的方式，是通過安裝旁路精密管道過濾器的方式，將冷卻水中的懸浮物，藻類粘泥和風沙及碎踏片等過濾，提高運行水的潔凈度。該過濾器采用剛性濾網與復合纖維組成，多層過濾，不但有機械阻擋作用，還具有溶膠吸附作用，不僅能吸附小于孔徑的雜質，還能吸附部分水溶性物質，如：銹水、膠體等。這種過濾器盡管也是串聯在管道中，但由于采用了切向進水，水在容器中形成漩流，這樣，大的雜質由于離心力的作用向外擴散，進而靠重力下移，過濾層在中心出水管四周。另外由于向心力的作用，水對過濾層的正面壓力減小，因而為吸附過濾制造了條件，即吸附的雜質不易因為水壓而透過過濾層。不但如此，圍繞中心出水管而旋轉的水流對擋在過濾層外面的雜質還有沖刷作用（用水流對過濾層的剪切力自動清洗）。向心力形成的旋渦促使雜質向下集中，這樣，自動控制系統就可適時的將雜質排出。這種過濾的特殊結構巧妙的使水流產生離心力、向心力、剪切力、漩流沉淀，因此，具有過濾效果好，不易堵塞，工作可靠的特點。

雖然過濾器并聯安裝在循環系統中，但通過的水量只是循環水量的5%左右，對系統總的循環流量影響不大，即使過濾器發生堵塞，也不會對整個系統運行有影響。如果采用串聯方式，利用壓差排污，對系統的總流量是有影響的，會減少系統循環水量，會直接影響換熱效率，如果發生堵塞，系統運行將有困難。

三、試驗數據分析：

我們通過近幾年在地鐵復八線實際冷卻水處理技術的實施和對水質等問題的了解，及對現場管理和運行模式的認識，我們認為，在地鐵復八線推廣“零”排污技術是可行的，通過技術實施和雙方協商好的運行方式，可以獲得相當大的節水效果。

2003年開始，我們對整個復八線的濃縮倍數提升做了一些嘗試，將部分站點的濃縮倍數達到6左右，總硬度達到1000以上。在這個硬度下運行，結垢傾向會很嚴重。由于天安門西站原設計的水箱不合理，每次停機水都有泄漏問題，2003年運行期濃縮倍數只有2.54。在2004年，我們采用了采用旁流過濾方法，安裝了一臺20M3/H的精密旁通過濾器，具體安裝見附圖：

運行期間，我們請中石化集團的水處理藥劑評定中心進行水樣抽檢和腐蝕掛片檢驗，其中水樣分析報告和掛片數據見表二和表三⑶⑷⑸。

分析項目自來水循環冷卻水

總硬度mg/l280-360900-1700

總堿度mg/l200-250500-770

氯離子mg/l30-46163-352

濃縮倍數6-8

按照濃縮倍數7計算，排污量為0.6M3/H，每天的排污量為7.2噸，與2003年比，每天節水16.8噸。達到了預期的目的。

從運行效果看，整個運行期，制冷機沒有出現任何結垢跡象，從腐蝕掛片的腐蝕率看，效果也很好。

表三腐蝕率數據懸掛掛片號材質腐蝕率

mm/年說明

2157碳鋼A30.1017掛片露出水面，所以偏高

2152碳鋼A30.0804

2198碳鋼A30.0679

2178碳鋼A30.0483

2151碳鋼A30.0580

2176碳鋼A30.0411

2179碳鋼A30.0388

平均值0.0623

6141黃銅0.0013

6145黃銅0.0011

6144黃銅0.0002

平均值0.0008

國家行業規范要求：開放式水處理系統腐蝕率允許值：≤0.125mm/年，我們的實驗數據表明均符合國家水處理規范要求。

四、實施方案和節約的費用：

我們在循環管道上引出一條旁路，水量是總循環水量的1/20，安裝一個精密過濾器，水通過精密過濾器過濾后，再返回到運行管線中。設備費用大約在8200-10000元

采用精密過濾器的綜合效益可以從幾個方面統計：

1.節水量：每臺制冷機可以節約用水10-20噸/天，節水總量在23400噸

2.節省費用：按每噸水5.7元計算，全年節水費用達到13.34萬元。

3.節能源：當采用旁流過濾技術后，水的潔凈度增加，在冷卻塔上的附著量減少，提高了冷卻塔的換熱效率，相當節約了能源消耗，估計至少可以降低5-10%的能源消耗。

4.節約水處理藥劑：水處理藥劑是按照補充水量投加的，當采用過濾器后，補水量降低，加藥量也可以節省10%左右。

安裝一臺旁流過濾器的成本從一年的節水和節電、藥劑費用中就可以收回。

五、結論

通過我們在地鐵天安門西站進行化學水處理與旁通過濾技術聯合應用試驗表明，在滿足國家對循環水的行業標準的前提下，可以大量減少排污量，節省水資源。從而真正實現冷卻水系統的零排污運行模式，會為北京地鐵贏得更好的社會影響和經濟效益。如果在地鐵和相關單位推廣應用、將會產生巨大的社會效益、環境效益和經濟效益。

六、參考文獻：

1.金熙等編《工業水處理技術問答及常用數據》北京.化學工業出版社，1997年，274-290

2.齊冬子編《敞開式循環冷卻水系統的化學處理》北京.化學工業出版社，2001年，8-10，169-181，212；

篇4

1.節水概論

隨著社會和經濟的不斷發展，環境和資源問題日益突出，水便是其中的主要問題之一。1997年聯合國水資源會議曾鄭重向全世界發出警告：“水，不久將成為繼石油危機之后的下一個社會危機”。我國是一個缺水的國家，人均水資源擁有量僅為2150m3/a（按13億人計），不到世界人均水平的四分之一，排在世界第109位。特別是“三北”（東北、華北和西北）地區和經濟發達的沿海地區，水的供需矛盾已十分突出。有關資料表明，我國每年因缺水而影響工業產值已達2300多億元。預計到本世紀末，全國年總需水量將達到700億m3，而缺水量也將達到70億m3，水資源短缺已成為制約我國經濟和社會發展的重要因素。

1.1節水的內涵

英文表達節水的概念有兩個，即“SavingWater”和“WaterConservation”。但兩個的意義有所不同。前者指較為具體的節約用水，后者的含義比較廣泛，不同的學者或研究機構有不同的理解，但都傾向于采用經濟的、社會的和技術的手段，以滿足社會利益為目標，提高水資源的利用效率，保持水資源的可持續利用。我國《節水型城市目標導則》（1997）中對節水作了如下定義：“節約用水指通過行政、技術、經濟等管理手段加強用水管理，調整用水結構，改進用水工藝，實行計劃用水，杜絕用水浪費，運用先進的科學技術建立科學的用水體系，有效地使用水資源，保護水資源，適應城市經濟和城市建設持續發展的需要”。這里，節約用水的含義已經超越了節省用水量的意義，它內容更廣泛，還包括有關水資源立法、水價、管理體制等一系列行政管理措施。

1.2節水的意義

節水是一個全球性的問題，即使是水資源相對豐富的國家，如美國，也經常發生供水不足問題，自本世紀30年代至90年代，美國用水人口增加了一倍，而水資源產量卻沒有增加，1990年前后，約22%的大型系統出現了供水短缺。供水不足帶來的損失是巨大的，世界有些城市為了滿足干旱期間的城市用水，不得不關閉城市周圍的農場，工業生產也受到影響。例如美國加利福尼亞的一次干旱中，僅一個縣的損失就數億美元。目前我國每年因缺水造成了工業產值的損失外，農業損失更是不計其數。另外，全球范圍內的氣候異常及水體污染，特別是人為造成的水污染，更加劇了本已十分緊缺的水資源。在這種情況下，節水具有非常重要的意義：

（1）可以減少當前和未來的用水量，維持水資源的可持續利用；

（2）節約當前給水系統的運行和維護費用，減少水廠的建設數量，或降低水廠建設的投資；

（3）減少污水處理廠的建設數量或延緩污水處理構筑物的擴建，使現有系統可以接納更多用戶的污水，從而減少受納水體的污染，節約建設資金和運行費用；

（4）增強對干旱的預防能力，短期節水措施可以帶來立竿見影的效果，而長期節水則因大大降低了水資源的消耗量而能夠提高正常時期的干旱防備能力；

（5）具有社會意義，通過用水審計及其它措施，可以調整地區間的用水差異，避免用水不公及其它與用水相關的社會問題；

（6）具有明顯的環境效益，除了對野生生物、濕地和環境美化等方面的效益外，還有維護河流生態平衡、避免地下水過度開采而帶來地下水污染等方面的效益。

2.國外節水技術概況

無論是美國、歐洲一些相對豐水的國家，還是阿拉伯海灣地區等貧水國家，節水作為水資源管理的一項重要活動和內容，已在世界范圍內得到了廣泛的實施，并形成了一些成熟的節水方法和技術，主要包括工業節水、生活用水節水、供水系統節水和其他節水技術。

美國是世界上節水研究最多的國家。早些時候，節水就已經成為干旱和意外缺水的應急措施。到了七十年代，受電力部門節約用電的影響，節水在硬件設備和公眾教育等方面都得到了大大的發展，并成為基本的水管理措施。進入八十年代后，雖然還沒有建立起專門的節水機構或立法機構，但各州已紛紛開展了節水運動。1990年，美國召開了由各州主要供水公司參加的“CONSERV90”節水會議，成為首次全國性的節水會議和美國節水史上的里程碑，這次會議對有關節水的諸多問題，包括物理的、經濟的、政治的、政策的等均進行了研究和討論，由此節水成為了供水管理的一個可行的和永久性的組成部分。目前，各州普遍將節水和用水量管理視為水資源總體規劃（IntegratedWaterResourcesPlanning）的一個部分。

歐洲國家大范圍地實行節水要晚一些，例如英國比美國晚5～10年左右，英國在1988年建立了“節水者”公司（CompanyofWaterConservators），旨在促進節水和環境管理的發展，滿足公眾需求。但直到1996年，才正式規定將節水納入供水規劃中。之后，英國全國各地的公共供水公司紛紛對其用水量和給水規劃進行評估，節水工作全面展開。

阿拉伯海灣地區的國家是眾所周知的缺水國家，自1978年以來，海灣合作委員會（GCC）的成員國采用了諸如廢水回用和海水脫鹽等昂貴的替代技術，以滿足不斷增長的需水量，沙特、科威特、卡塔爾和巴林等國由于長期、過量取用地下水，已導致了地下水源過分開采和水質變壞等問題。飽受缺水之苦的這些阿拉伯海灣國家都一致在尋求以節約用水為原則來指導給水規劃和管理的途徑。目前節水已涉及到農業、生活和工業等領域。

實例一：Delaware河流流域節水實踐

Delaware河流流域是美國一個包括了四個州的較大流域。長期以來，流域取水主要用于發電，其次是居民生活用水、工業用水、高爾夫球場澆灌、畜牧場用水及造雪等。通常取水量為13.3m3/s，6月份高峰取水量達到26.5m3/s。面對這樣大的供水量，Delaware河流流域內設立了一個專職部門，即Delaware河流流域委員會---DRBC（DelawareRiverBasinCommission），總體負責協調和解決區域性水資源矛盾問題。自80年代起，節水已成為DRBC在四個州的河流流域供水管理策略的一個有機組成部分。1983年4月，DRBC建立了一個節水咨詢委員會––––WCAC（WaterConservationAdvisoryCommittee），要求它在以下三方面為DRBC提供咨詢：

（1）流域內四個州制定的“意外干旱形勢對策”的理由；

（2）干旱期間降低用水量的可能方案；

（3）控制每天用水量的長期節水方案。

WCAC的成員不僅有來自供水公司的代表，而且包括了其他代表各方面利益的代表。1983至1985年間，WCAC對DRBC所分配的兩項干旱任務予以關注，對干旱防備計劃進行了考察，干旱防備計劃包括鑒別基本用水量、干旱期間應急用水規定、大宗用戶干旱應急準備和要求、提議的或現存的可以采取節水措施的法律機構及公眾信息服務等。WCAC的資料表明，1985年高峰用水期間，僅非基本用水一項就達到了15%的節水效果。1985年后，WCAC的工作重點轉到了第三項，即推薦一個長期節水計劃以控制每日用水量。長期節水措施包括立法和教育。DRBC已制訂了6項節水法規：水源計量（SourceMetering）、服務計量（ServiceMetering）、漏水檢測及其修復（LeakageDetectionandRepair）、室內給排水設備節水性能（PerformanceofPlumbing）、節水計劃（ConservationPlanning）和水價結構（RateStructures）等，預計到2020年，整個河流流域可以節水15.55～26.8萬m3/d。1988年節約供水和污水處理費用2.5～4億美元。

實例二：Kansas州Wichita的節水實踐

節水和需水量管理是Wichita城市水資源計劃的一個有機組成部分。城市節水項目已經幫助該市延緩了供水量的增加，并減少了新的水源開發，節省了本地區現有的水資源。節水活動包括公眾宣傳教育、公布景觀澆水條例（以降低澆水量）、公布更新室內用水設備條例（以減少生活用水量）、鼓勵工業冷卻水的回用、加強漏水檢測和修復等。同時實施新的水價體系，即逐級上升的水價結構體系（Invertedwaterratesstructure），用水量每提高一級，單位水費也隨之提高一級。該市的節水措施預期可以節約平均日綜合用水量的13%

2.1國外工業節水技術

城市工業用水在城市用水中占有較大比例，有時甚至高達70％。因此工業節水對于城市節水具有重大意義。國外發達國家城市工業節水主要在于循環水和冷卻水。

2.1.1循環用水

循環用水在美國工業中得到了廣泛應用，據報道，加利福尼亞的SanJose在1988和1989年有15個工業行業，包括食品工業、金屬精加工、紙張再處理、電子工業等，采用循環用水，總節水量達56萬m3/a，總經濟效益為200萬美元。在這些循環用水工藝中，有些將工藝過程中的用水回收循環利用，有些則在排放下水道前經預處理后回收利用。事實證明，一個工廠之內的循環用水，允許有較大的水質波動范圍（回用于不同的生產工序），因此是首先應該考慮的節水措施。

2.1.2冷卻塔回用水

國外很多公司通過改進冷卻塔給水系統而節約用水，也有一些大公司如Exel微電子公司、Intel公司等采用臭氧對空調用水或其它輕度污染水進行處理回用，明顯地減少了廢水排放量。另外，很多工廠通過改進生產工藝和生產設備達到節約生產用水的目的。

2.1.3設備改進

很多工廠通過改進生產工藝的設備而減少用水量。許多公司采用反滲透生產去離子水時，通過采用新材料和改變運行參數大大減少了反滲透工藝中的流量。Dyna-Craft公司在電鍍部分安裝空氣刀（AirKnife），將電鍍的廢酸洗液吹回到工藝池中，從而減少了清洗水。

2.1.4用水監測和雇員教育

資料表明，國外十分重視用水量監測，大部分工業監測設備較為完善，確保了節水措施發揮作用，同時促進降低漏損和杜絕其它浪費用水。除此之外，國外極其重視對雇員進行節水教育，雇員是節水運動的主體，他們節水意識的提高對保證節水效果是極其重要的。

實例三：工業用水節水––––美國California的工業節水

在美國California，平均有18%的城市供水進入制造業，還有12%的供水進入商業和服務設施。由于節水對降低生產成本有潛在作用，許多工業廠家開始加強廠內用水管理和減少用水量。1988～1989年間，CaliforniaSanJose城有15家工業開展了節水。這些工業大致可分為四種類型：食品工業、金屬表面處理、紙張再處理、及電子制造等。這些公司節水總量達1.5億加侖/年，節水產生的經濟效益達200萬美元/年。

2.2國外生活用水節水及其它節水技術

城市生活用水在城市用水中占有較大份額，例如沙特阿拉伯占47%左右，具有較大的節水潛力，其節水技術也研究得最為成熟。目前國外城市生活用水節水主要注重以下幾個方面。

2.2.1城市生活用水監測和用水量估計

實行用水量監測，是為了了解實際的用水量和用水方式，進而得知供水系統的運行狀況，為合理、公正地確定水價提供依據。用水量估計主要是通過調查和評估用水現狀，按照節水原則合理估計將來的生活用水量。

2.2.2采用節水型家庭衛生器具

節水型衛生器具一般是低流量或超低流量的衛生器具，研究表明，這種器具節水效果明顯，用以代替低用水效率的衛生器具可平均節省32%的生活用水。節水型衛生器具包括節水型便具、節水型洗滌器具、節水型淋浴器具等。

2.2.3家庭草坪澆灌節水技術

據統計，美國大約有50%的擁有草坪的居民過量澆水，因此具有較大的節水潛力。該技術通過改進澆水方式、建立不同季節的澆水規定、控制澆水時間、選擇抗旱草種等達到節水目的。1990年美國曾開發了一個試驗程序，以降雨量和草坪跟部深度為主要影響因素，控制澆水量，結果證明該程序是可信的。

2.2.4水價結構和漏水控制

城市生活用水的水價結構反映了水的制造成本、銷售效益和其它效益。居民生活用水的水價是大多數公司首先關注的問題，因為其份額大且使用群體穩定。節水型水價的研究在美國進行得很多。國外研究證明，漏水控制的節水效果也是相當明顯的，英國北愛爾蘭在未實行漏水控制之前，每幢建筑物平均漏水量為23-40L/h，在實行漏水控制后，平均漏水降至8～11L/h。

2.3國外其它節水途徑

國外其它節水技術還包括供水廠節水、供水系統漏水控制、用水審計、雨水管理、廢水回用、節水經濟激勵、立法、公眾宣傳、水資源一體化規劃等。

供水廠的自用水量一般為5%～10%，主要用于濾池和沉淀池沖洗以及廠區生活用水，當水廠規模大時，這部分排水量是相當大的。well等人對水廠廢水循環利用的可行性進行了研究，結果表明，通過適當處理，將生產過程中的廢水回用到某些位置是可行的，但要注意對TOC的檢測。

漏水的位置主要在主干管、蓄水池、配水管、連接管、衛生器具等，同時管網壓力也是一個重要因素，美國和英國都有專門培訓的技術人員對漏水進行管理和控制。

1989年，加利福尼亞ConcordConstraCosta的供水管理區進行了用水審計，既包括檢漏等工程措施，也包括使用戶明白自己的用水量和節水量等綜合性內容，該措施的節水效果估計為3.8萬m3/年。

實例四：正確選擇水表大小Boston（Massachusetts）節水實例

Boston水和廢水委員會––––BWSC（BostonWaterandSewerCommission）為Boston一百多萬人提供水和廢水服務。Boston是Massachusetts水資源管理局––––MWRA（MassachusettsWaterResourcesAuthority）的最大用戶，其需水量達到該局總售水量的40%，因此Boston的用水給MWRA帶來相當大的壓力。雖然采取了多種節水措施，用水量連續下降，但未計量用水（Unaccounted-forWater）依然高得驚人。統計數據表明，對于較老的一些城區，高達20%～30%的未計入水量已是相當普遍。1990年MWRA組成了一個“未計量用水任務行動組”，對未計量用水和不正確計量用水進行了綜合性考察，結果表明，水表的正確計量范圍、讀表、滑動、修復和更換等對用水影響甚大，其中最關鍵的是正確計量。為此，該行動小組專門成立了一個“水表計量范圍降低項目組”，通過減少400多個1.5英寸以上水表的尺寸，節水量達到43萬加侖/d。除了降低了未計量用水外，僅減小水表尺寸便可取得200萬美元/年的經濟效益。.國內節水技術概況

國內的節水運動始于八十年代初期，經過近二十年的努力，取得了較大進展，城市節水累計達220多億m3。以北京市為例，北京市城市自來水需水量五十年代平均增長了28.98%，六十年代為4.29%，七十年代為6.74%，八十年代為3.1%，91至96年為5.8%，數據充分說明，八十年代開始的節水措施效果是明顯的。

3.1國內工業節水技術

鑒于大量工業廢水除少數污染很嚴重外，大部分經簡單處理后可重復使用，因此工業節水也是國內城市節水的重點。1990年我國城市工業萬元產值取水量為245m3/萬元，1996年已降至198m3/萬元，北京、天津、大連、青島等城市，工業萬元產值取水量已低于100m3/萬元，但還有不少城市高達數百立方米，這表明我國工業節水工作盡管已取得了一定成就，但從整體來看，工業用水水平還比較低，同發達國家的20～30m3/萬元相比差距很大。

在具體節水技術上，國內主要注重重復用水技術，包括冷卻水的循環節水、一般循環水節水（指循序用水、閉路用水等）和工藝節水（包括冷卻工藝改革、無水少水工藝等）等，這些技術在火電、鋼鐵、石化、化工、印染、造紙等行業都有成功應用的例子。

寶鋼二期工程，按95%的循環重復利用率設計水廠規模為20萬m3/d，若采用直流供水系統，則設計規模需要380～400萬m3/d，節水效果十分明顯。石家莊市在紡織行業普遍采用溴化鋰制冷空調用水閉路循環系統，如棉紡二廠投資496萬元分兩期建成閉路循環系統，實現節水406萬m3/年，水的重復利用率達到81.8%，直接經濟效益37萬元/年。

蘭州煉油化工廠在煉油工藝中，用混合空氣冷卻代替水冷卻換熱設備，在常減壓、氣體精餾、丙烷脫瀝青等裝置上都安裝了干濕式聯合空氣冷卻器，通過可行性論證，對其他部分裝置的用水工藝也采取了上述措施，使生產裝置的空氣冷卻設備占44%，因而在不增加供水設備的情況下，節約循環水量4200m3/h，保證了新建擴建裝置的正常生產。

3.2國內生活用水節水及其它節水技術

國內城市生活用水（大生活用水）一般占城市總用水量的30%左右，包括城市居民住宅用水（小生活用水）和公共用水兩部分。但隨著社會經濟的快速發展，城市生活用水量將迅速增加，因此就節水而言，也大有潛力可挖。

目前國內主要節水措施有：

（1）水表安裝與計量。城市生活用水的經驗表明，有水表比無水表用水節約，而一戶一表用水比一單元裝總表節水。山西大同7個大型企業改包費制為計量收費制后，生活用水節約75.3%，每月節水87萬m3。

篇5

農業節水不僅是我國國民經濟和社會可持續發展所要求的，也是我國農業資源，尤其是水資源短缺、水土資源配置失衡等嚴峻形勢所決定的。農業節水對保障國家水安全、糧食安全和生態安全，推動農業和農村經濟可持續發展，具有重要的戰略地位和作用。我國農業缺水的問題在很大程度上要依靠節水予以解決，加強對我國節水農業技術的研究，以科技創新促進生產力發展，建立與完善適合我國國情的現代節水農業技術體系，將成為促進我國節水農業可持續發展的重大戰略舉措之一

1現代節水農業技術研究進展

隨著全球性水資源供需矛盾的日益加劇，世界各國，特別是發達國家都把發展節水高效農業作為現代農業可持續發展的重要措施。發達國家在農業生產實踐中，把提高灌溉（降）水的利用率、單方水的利用效率、水資源再生利用率作為研究重點和主要目標。在研究節水農業基礎理論基礎上，將生物、信息、計算機、高分子材料等高新技術與傳統的農業節水技術相結合，提升節水農業技術的高科技含量，建立適合國情的節水農業技術體系，加快由傳統的粗放農業向現代化的精準農業轉型的進程。

世界各國采用的節水農業技術通常可歸納為工程節水技術、農藝節水技術、生物（生理）節水技術和水管理節水技術等四類。節水農業技術的應用可大致分布在四個基本環節中:

一是減少灌溉渠系（管道）輸水過程中的水量蒸發與滲漏損失，提高農田灌溉水的利用率；

二是減少田間灌溉過程中的水分深層滲漏和地表流失，在改善灌水質量的同時減少單位灌溉面積的用水量；

三是減少農田土壤的水分蒸發損失，有效地利用天然降水和灌溉水資源；

四是提高作物水分生產效率，減少作物的水分奢侈性蒸騰消耗，獲得較高的作物產量和用水效益。節水農業發達的國家始終把提高上述環節中的灌溉（降）水利用率和作物水分生產效率作為重點，在建立了以高標準的襯砌渠道和壓力管道輸水為主的完善的灌溉輸水工程系統和采用了以噴（微）灌技術和改進的地面灌技術為主的先進的田間灌水技術后，節水農業技術的研究重點正從工程節水向農藝節水、生物（生理）節水、水管理節水等方向傾斜，尤其重視農業節水技術與生態環境保護技術的密切結合。

1．1農藝節水技術

利用耕作覆蓋措施和化學制劑調控農田水分狀況、蓄水保墑是提高農田水利用率和作物水分生產效率的有效途徑。國內外已提出許多行之有效的技術和方法，如保護性耕作技術、田間覆蓋技術、節水生化制劑（保水劑、吸水劑、種衣劑）和旱地專用肥等技術和產品正得到廣泛的應用。如美國中西部大平原由傳統耕作到少耕或免耕，由表層松土覆蓋到作物殘茬秸稈覆蓋，由機械耕作除草到化學制劑除草，都顯著提高了農田的保土、保肥、保水的效果和農業產量。法國、美國、日本、英國等開發出抗旱節水制劑（保水劑、吸水劑）的系列產品，在經濟作物上廣泛使用，取得了良好的節水增產效果。法國、美國等將聚丙烯酰胺（PAM）噴施在土壤表面，起到了抑制農田水分蒸發、防止水土流失、改善土壤結構的明顯效果。美國利用沙漠植物和淀粉類物質成功地合成了生物類的高吸水物質，取得了顯著的保水效果。

節水農作制度主要是研究適宜當地自然條件的節水高效型作物種植結構，提出相應的節水高效間作套種與輪作種植模式。例如，在澳大利亞采用的糧草輪作制度中，實施豆科牧草與作物輪作會避免土壤有機質下降，保持土壤基礎肥力，提高土壤蓄水保墑能力。

在抗旱節水作物品種的選育方面，發達國家已選育出一系列的抗旱、節水、優質的作物品種。如澳大利亞和以色列的小麥品種、以色列和美國的棉花品種、加拿大的牧草品種、以色列和西班牙的水果品種等。這些品種不僅具備節水抗旱性能，還具有穩定的產量性狀和優良的品質特性。特別是近年來，在植物抗旱基因的挖掘和分離、水分高效利用相關的基因定位以及分子輔助標記技術、轉基因技術、基因聚合技術等在抗旱節水作物品種的選育上取得了一些極富開發潛力的成果。

近年來，水肥耦合高效利用技術的研究已將提高水分養分耦合利用效率的灌水方式、灌溉制度、根區濕潤方式和范圍等與水分養分的有效性、根系的吸收功能調節等有機地結合起來。通過改變灌水方式、灌溉制度和作物根區的濕潤方式達到有效調節根區水分養分的有效性和根系微生態系統的目的，從而最大限度地提高水分養分耦合的利用效率。美國、以色列等國家將作物水分養分的需求規律和農田水分養分的實時狀況相結合，利用自控的滴灌系統向作物同步精確供給水分和養分，既提高了水分和養分的利用率，最大限度地降低了水分養分的流失和污染的危險，也優化了水肥耦合關系，從而提高了農作物的產量和品質。

1．2生物（生理）節水技術

將作物水分生理調控機制與作物高效用水技術緊密結合開發出諸如調虧灌溉（RDI）、分根區交替灌溉（ARDI）和部分根干燥（PRD）等作物生理節水技術，可明顯地提高作物和果樹的水分利用效率。與傳統灌水方法追求田間作物根系活動層的充分和均勻濕潤的想法不同，ARDI和PRD技術強調在土壤垂直剖面或水平面的某個區域保持土壤干燥，僅讓一部分土壤區域灌水濕潤，交替控制部分根系區域干燥、部分根系區域濕潤，以利于使不同區域的根系交替經受一定程度的水分脅迫鍛煉，刺激根系的吸收補償功能，使根源信號ABA向上傳輸至葉片，調節氣孔保持在適宜的開度，達到不犧牲作物光合物質積累而又大量減少其奢侈的蒸騰耗水的目的，與此同時，還可減少作物棵間的土壤濕潤面積，降低棵間蒸發損失和因水分從濕潤區向干燥區側向運動帶來的深層滲漏損失。RDI是基于作物生理生化過程受遺傳特性或生長激素的影響，在作物生長發育的某些階段主動施加一定的水分脅迫（即人為地讓作物經受適度的缺水鍛煉）來影響其光合產物向不同組織器官的分配，進而提高其經濟產量而舍棄營養器官的生長量及有機合成物的總量。因營養生長減少還可提高作物的種植密度，提高總產量，減少棉花、果樹等作物的剪枝工作量，改善產品品質。國際上有關調虧灌溉的研究主要是針對果樹和西紅柿等蔬菜作物，對大田作物的研究較少。

近年來，國內外相繼開展了對作物需水量計算方法的大量研究，但這些研究大多以單點的和單一作物的耗水估算為主，在此基礎上采用插值法和面積加權平均法確定的區域作物耗水量的精度會受到氣象等因素的空間變異性的影響。目前的重點是將單點的單一作物耗水估算模型的研究擴展到區域尺度多種作物組合下的耗水估算方法與模型研究上，根據作物及其不同生育期的需水估算，使有限的水最優分配到作物的不同生育期內，為研究適合不同地區的非充分灌溉制度提供基礎數據和支撐。隨著遙感技術的應用使得采用能量平衡法估算區域作物耗水量成為可能，通過遙感獲得的作物冠層溫度來估算區域耗水量分布的研究變得十分活躍，并在一些發達國家得到了一定的應用。

1．3水管理節水技術

為實現灌溉用水管理手段的現代化與自動化，滿足對灌溉系統管理的靈活、準確和快捷的要求，發達國家的灌溉水管理技術正趨朝著信息化、自動化、智能化的方向發展。在減少灌溉輸水調蓄工程的數量、降低工程造價費用的同時，既滿足用戶的需求，又有效地減少棄水，提高灌溉系統的運行性能與效率。

建立灌區用水決策支持系統來模擬作物產量和作物需水過程，預測農田土壤鹽份及水分脅迫對產量的影響，基于Internet技術和RS、GIS、GPS等技術完成信息的采集交換與傳輸，根據實時灌溉預報模型，為用戶提供不同類型灌區的動態配水計劃，達到優化配置灌溉用水的目標。為適應灌區用水靈活多變的特點，做到適時、適量地供水，需對灌溉輸配水系統的運行模式和相應的自控技術開展研究。目前，國外多采用基于下游控制模式的自控運行方式，利用中央自動監控（即遙測、遙訊、遙調）系統對大型供水渠道進行自動化管理，開展灌區輸配水系統的自控技術研究。在明渠自控系統運行軟件方面，著重開展對供水系統的優化調度計劃的研究，采用明渠非恒定流計算機模擬方法結合閘門運行規律編制系統運行的實時控制軟件。

美國、澳大利亞等國已大量使用熱脈沖技術測定作物莖桿的液流和蒸騰，用于監測作物水分狀態，并提出土壤墑情監測與預報的理論和方法，將空間信息技術和計算機模擬技術用于監測土壤墑情。根據土壤和作物水分狀態開展的實時灌溉預報的研究進展也很快，一些國家已提出幾種具有代表性的節水灌溉預報模型。在此基礎開展的適合不同地區的非充分灌溉模式的研究是干旱缺水條件下灌溉用水管理的基礎，隨著水資源短缺的不斷加劇，其研究在國內外得到普遍重視。

多采用系統分析理論和隨機優化技術，開展灌區多種水源聯合利用的研究，以網絡技術支持的智能化配水決策支持系統為基礎，建立起多水源優化配置的專家系統，提出不同水源組合條件下的優化灌溉與管理模式，合理利用和配置灌區的地表水、地下水和土壤水，對其進行統一規劃和管理。在最大限度地滿足作物對水分需求的同時，改善灌區的農田生態環境條件。

1．4工程節水技術

隨著現代化規模經營農業的發展，由傳統的地面灌溉技術向現代地面灌溉技術的轉變是大勢所趨。在采用高精度的土地平整技術基礎上，采用水平畦田灌和波涌灌等先進的地面灌溉方法無疑是實現這一轉變的重要標志之一。精細地面灌溉方法的應用可明顯改進地面畦（溝）灌溉系統的性能，具有節水、增產的顯著效益。激光控制土地精細平整技術是目前世界上最先進的土地平整技術，國內外的應用結果表明，高精度的土地平整可使灌溉均勻度達到80%以上，田間灌水效率達到70%-80%，是改進地面灌溉質量的有效措施。隨著計算機技術的發展，在采用地面灌溉實時反饋控制技術的基礎上，利用數學模型對地面灌溉全過程進行分析已成為研究地面灌溉性能的重要手段。應用地面灌溉控制參數反求法可有效地克服田間土壤性能的空間變異性，獲得最佳的灌水控制參數，有效地提高地面灌溉技術的評價精度和制定地面灌溉實施方案的準確性。

除地面灌溉技術外，發達國家十分重視對噴、微灌技術的研究和應用。微灌技術是所有田間灌水技術中能夠做到對作物進行精量灌溉的高效方法之一。美國、以色列、澳大利亞等國家特別重視微灌系統的配套性、可靠性和先進性的研究，將計算機模擬技術、自控技術、先進的制造成模工藝技術相結合開發高水力性能的微灌系列新產品、微灌系統施肥裝置和過濾器。噴頭是影響噴灌技術灌水質量的關鍵設備，世界主要發達國家一直致力于噴頭的改進及研究開發，其發展趨勢是向多功能、節能、低壓等綜合方向發展。如美國先后開發出不同搖臂形式、不同仰角及適用于不同目的的多功能噴頭，具有防風、多功能利用、低壓工作的顯著特點。

為減少來自農田輸水系統的水量損失，許多國家已實現灌溉輸水系統的管網化和施工手段上的機械化。近年來，國內外將高分子材料應用在渠道防滲方面，開發出高性能、低成本的新型土壤固化劑和固化土復合材料，研究具有防滲、抗凍脹性能的復合襯砌工程結構形式。如已在德國、美國應用的新型土工復合材料GCLS就具有防滲性能好、抗穿刺能力強的明顯特點。此外，管道輸水技術因成本低、節水明顯、管理方便等特點，已作為許多國家開展灌區節水改造的必要措施，開展渠道和管網相結合的高效輸水技術研究和大口徑復合管材的研制是渠灌區發展輸水灌溉中亟待解決的關鍵問題。

2現代節水農業技術研究發展趨勢

現代節水農業技術是在傳統的節水農業技術中融入了生物、計算機模擬、電子信息、高分子材料等一系列高新技術，具有多學科相互交叉、各種單項技術互相滲透的明顯特征?，F代節水農業技術涉及的既不是簡單的工程節水和水管理節水問題，也不是簡單的農藝節水和生物節水問題。從支撐現代節水農業技術的基礎理論而言，需將水利工程學、土壤學、作物學、生物學、遺傳學、材料學、數學和化學等學科有機地結合在一起，以降水(灌溉)－土壤水－作物水－光合作用－干物質量－經濟產量的轉化循環過程作為研究主線，從水分調控、水肥耦合、作物生理與遺傳改良等方面出發，探索提高各個環節中水的轉化效率與生產效率的機理。另一方面，現代節水農業技術又需要生物、水利、農藝、材料、信息、計算機、化工等多方面的技術支持，來建立適合國情的技術體系。

隨著20世紀中葉以來科學技術出現的重大突破，節水農業領域中大量借助于土壤水動力學、植物生理學的理論和現代數學方法及計算模擬手段，試圖從整體上來考慮水-土-作物-大氣間的互動作用與關系，定量描述土壤-植物-大氣連續體中水分和養分運移的轉化過程，據此制定科學的水、肥調控方案，這使得對節水農業的研究已由以往單純的統計或實驗性質變為一門有著較為嚴謹的理論基礎與定量方法的科學。計算機技術、電于信息技術、紅外遙感技術以及其它技術的應用，使得在土壤水分動態、土壤水鹽動態、水沙動態、水污染狀況、作物水分狀況等方面的數據監測、采集和處理手段得到長足發展，促進了農業用水管理水平的提高，而高分子復合材料和納米材料的研制創新正在促使渠道防滲、管道灌溉、覆膜灌溉、坡面集雨等方面孕育著技術上的重大突破。

在提高農業用水的利用率和水的生產效率的節水農業技術研究中，不僅涉及到與土壤-植物-大氣系統中的界面過程，水分傳輸和系統反饋的機制，水分調控的途徑以及大氣水、地表水、地下水、土壤水轉化關系等相關領域內的前沿技術，還與利用現代高新技術對水資源、土壤水分和作物水分進行監測調控，根據作物需水規律進行精量灌溉等關鍵技術有關。為此，必須以具有學科交叉性的重大前沿性技術研究為基礎，研發與農業節水相關的重要關鍵技術，探索建立適合國情的現代節水農業技術體系。

3我國現代節水農業技術研究重點與內容

3．1現代節水農業前沿技術

圍繞作物生理需水與用水、精量控制灌溉等領域，對現代節水農業前沿技術開展原創性研究。通過對水－土－植物關系、干旱條件下植物根信號傳輸和氣孔反應的機制、干旱脅迫鍛煉對植物超補償功能的刺激等問題的研究，帶來農業節水原理與技術的創新，促進節水農業新思路的問世和源頭高技術的產生，為我國現代節水農業的發展提供基礎理論和技術儲備。

作物高效用水與生理調控技術：

（1）研究主要作物節水條件下產量形成及可視化的生產模型，獲得維持農作物較高水分生產效率的生理和生態學過程參數，提出農作物根系微生態系統水分吸收功能調控模型和水分利用整體超補償功能環境反應模型；

（2）研究不同生態區域內主要農作物(小麥、玉米、棉花、水稻)非充分灌溉條件下的需水量季節分布和計算模式和不同節水灌溉技術條件下的作物需水和耗水模型，提出作物水分生產函數與有限水量條件下的非充分灌溉制度，得到不同節水灌溉方式下實施非充分灌溉制度的技術；

（3）研究主要農作物(小麥、玉米、棉花、水稻、果樹)調虧灌溉的指標體系(最佳凋虧階段和調虧程度)，提出不同養分水平或施肥條件下調虧灌溉的模式及相應的指標，獲得作物調虧灌溉的田間實施技術；

（4）研究主要農作物(小麥、玉米、棉花、水稻)控制性分根交替灌溉的指標體系，提出不同養分水平或施肥條件下控制性分根交替灌溉的模式及相應參數，獲得不同土壤、作物下控制性分根交替灌溉的灌水技術要素最優組合設計方法及的田間實施技術；

作物需水信息采集與精量控制灌溉技術：

（1）研究作物對水分虧缺信息的感受、傳遞與信號轉導的過程，建立作物水分信號診斷指標體系，獲得利用作物莖桿變形測量診斷作物缺水狀況的新技術與新產品；

（2）研究作物水分區域分布監測技術和作物蒸騰過程快速監測技術，提出區域土壤水分空間變異性與最佳動態監測布點方式和區域土壤墑情監測預報技術，獲得土壤水分動態快速測定與預報技術及新產品；

（3）以土壤墑情監測預報、作物水分動態監測信息與作物生長信息的結合為基礎，研究運用模糊人工神經網絡技術、數據通訊技術和網絡技術建立具有監測、傳輸、診斷、決策功能的作物精量控制灌溉系統，研制開發智能化的灌溉信息采集裝置和智能化的灌溉預報與決策支持軟件。

農田水肥調控利用與節水高效作物栽培技術：

（1）以小麥、玉米、棉花等主要作物為對象，研究不同區域、種植制度、地力基礎和水資源狀況下主要作物農田養分供應與利用模式，提出不同水分條件下獲得最高水分利用效率的水分與養分最佳參數組合；

（2）研究不同灌溉方式下作物根區水分養分遷移、轉化和吸收的動力學過程，提出相應的作物根際水肥耦合循環與調控模型，獲得以提高水肥耦合利用效率為目標的田間節水灌溉技術參數的最優組合；

（3）以小麥、玉米、棉花等主要作物為對象，研究農田高效用水的作物群體時空分布特征，影響農田整體抗旱特性和水分利用效率的群體因素和調控技術；構建主要農作物高效用水群體優化結構的綜合栽培技術體系。

3．2現代節水農業關鍵技術

以田間節水灌溉、灌溉用水管理、農藝與化控節水等為重點，適當考慮干旱缺水地區特殊水源的開發與高效利用，研究現代節水農業關鍵技術，創制一批新型的農業節水新產品與新材料，促進節水農業技術水平的提升，為我國農業節水提供適合國情的實用性應用技術。

田間節水灌溉技術：

（1）研制抗堵、耐用、價廉的微灌灌水器，開發新型微灌過濾器、注肥器及系統控制設備；

（2）研究節能異形噴嘴噴頭、可調仰角及可調霧化程度的噴頭、噴灑區域為矩形的噴頭，開發適宜于園林噴灌的升降式噴灌裝置，改進扇形轉動的搖臂式噴頭，研制新型移動式輕小型噴灌機組和智能控制低壓變量自走式噴灑機組；

（3）研究土地精平標準與激光控制平地技術，開發國產激光控制平地鏟運設備和相應的液壓升降控制系統，提出與激光控制平地技術實施相配套的田間灌排工程系統模式，研究地面灌溉技術控制參數，開發田間波涌灌溉控制設備、田間多孔閘管灌溉系統和田間灌溉自動控制設備；

（4）研發適合家庭規模的可調式小型免耕坐水播種技水與設備，創制集灌水、播種、施肥于一體的新型多功能行走式局部施灌機。

灌溉系統輸配水監控與調配技術：

（1）研發水分損失小、價廉、精度高、抗干擾性強的渠系量水設備，研制具有量水和控制雙重功能的取水口量水設施、新型管道量水儀表、適合高含沙渠道采用的量水裝置等，開發經濟實用的灌區自動化量水二次儀表及設備、井灌區計量與控制用水裝置等；

（2）開發基于局域網絡、Internet網絡與RS和GPS技術相結合的灌區動態管理信息采集、傳輸和分析技術，研究灌溉系統的計算機識別技術和動態配水系統下非恒定流模擬仿真技術和水量與流量的實時調控技術；

（3）研究灌區中央控制系統自動控制技術和水力自動控制技術，開發灌溉配水系統的閘門控制模式及基于模糊控制方法的靈活方便的控制器。

農藝節水技術：

（1）以小麥、玉米等大田作物及林草為重點，應用分子標記輔助選擇、轉基因、基因聚合技術結合常規育種的方法，創制抗旱節水型、水分高效利用型的優異育種新材料，選育抗旱節水與高產優質相結合型的新品種（組合）；

（2）研究主要生態區域節水高效型的作物種植結構和適合區域特點的節水高效間作套種與輪作等種植模式，提出主要種植制度周期內農田水分高效利用技術控制要素和集成化參數，得到節水型農作制度優化技術及其量化指標；

（3）以旱地土壤水庫增容為核心，研究等高種植集雨蓄水保墑技術和田間集雨栽培技術、少耕免耕保水保肥技術、地力培肥有機旱作技術、降低田間蒸發的覆蓋保墑技術等雨水就地高效利用技術，提出旱地農田節水抗旱能力的糧草輪作技術、糧經飼作物立體種植高效用水技術等。

新型農業節水材料與產品：

（1）研究利用納米技術改進防滲材料的性能，研制新型土壤固化劑、新型復合土工膜料和填縫材料，鹽漬土和膨脹土等特殊土類渠道的專用防滲材料，開發新型保溫復合材料和環保型混凝土補強新材料，創制用于管道輸水的高分子復合材料大口徑管材和管件；

（2）研發適合旱區應用的新型低成本、高效率的坡面集雨固化土材料、綠色環保型集雨面噴涂材料、生物集雨材料和田間集雨材料等；

（3）篩選具有控制蒸騰功能的外源物質，研究植物蒸騰抑制劑，研制具有抗旱節水、防病殺蟲、高效環保等多種功能的種衣劑，開發以生物材料（藻類、纖維、沙漠植物等）或化學材料為基質的新型保水劑，創制低成本的高效多功能水土保持劑與土壤結構改良劑；

（4）研發由天然材料和改性天然材料（重點是植物纖維和淀粉類）制成的可被微生物完全分解為對環境無害物質的新型覆蓋材料，開發具有增溫、保墑、增產、無殘留的多功能液體覆蓋材料，改性和創制新型液膜等。

水源開發與高效利用技術：

（1）建立區域雨水資源高效利用技術體系和最優開發模式及智能決策系統軟件，研發適合旱區應用的新型、高效工程和生物雨水集蓄形式，提出新型集雨設施結構形式和現場成型技術，獲得雨水集蓄與高效利用工程系統設計軟件；

（2）研究低成本、節能型的微咸水開發利用技術，建立微咸水灌溉下的控制指標體系和作物灌溉制度，提出微咸水灌溉下土壤水鹽運動規律與調控技術，得到咸水與淡水混灌和輪灌的應用模式；

（3）研究再生水灌溉對土壤、地下水及作物品質的影響，提出再生水作物安全高效利用指標量化體系，開發利用再生水灌溉的不同灌水方式、再生水與潔凈水混灌或輪灌的應用技術以及不同再生水灌溉方式下的作物灌溉制度。

4現代節水農業技術研究帶來的貢獻

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節水灌溉業的發展離不開農民們的支持和參與。因此，一定要讓農民們參與到節水灌溉農業中來，不僅如此，還要把意識貫穿到農業生產的全過程。首先，不僅要樹立節約用水的意識，還要大力促進農業所生產的增產，這是最根本的目標。其次，一定要全面促進高效節水的落實，具體來說，就是要控制用水量，關注灌溉技術在增產增收方面對農業的促進作用。針對以上兩點，要廣泛結合國內高效節水灌溉技術的應用成功的典型事例，從這些事例中學習成功的經驗和方法，分析與研究他們這些事例中的成功的經驗，根據實際轉化為具有當地特點的技術并落實。

1.2灌溉設備的支持

首先，發展節水灌溉需要節水灌溉設備的支持。任何節水灌溉技術的使用都需要先進設備的支持，我國的技術之所以沒有長足的發展，很重要的原因是國內的設備制造業專業化的生產程度都不高，具有滯后性。如果設備的質量不過關，就會直接導致農業的灌溉技術不能合理有效的利用，直接給農民帶來嚴重的經濟損失，甚至在某些情況下，還會嚴重損傷農民的灌溉的積極性。因此，必須使用優質的設備來保障灌溉技術的落實。其次，節水灌溉業的發展離不開國家的資金的支持。建議國家在對水利業進行投資的時候，著重向節水灌溉方向走。對資金的籌措要盡量多元化，把這些資金集中起來，集中地資金用來對各個地區的大型灌溉區進行綜合合理的整治。最后，結合農業的種植結構，進行全面的調整。對一些高效的節水灌溉工程進行投資建設，全面實現農業從傳統走向現代化進程。要做到經過合理整治之后的灌溉區不僅能夠實現農業的增產增收的，還能夠促進農業生產方式的進步與提高，全面的走一條農業產業化經營的道路。

2創新節水灌溉技術

2.1創新觀念發展高效現代農業

節水灌溉技術的落實，最大的收益者農民群眾。因此，農民群眾要積極的對土地資源進行大力整合，根據土壤結構來實現高效率節水。此外，還要對農民進行技能培訓，全面實現農村勞動力的轉移，提高農民產業經營的自主性，實現共同經營，共同收益。在這個過程匯中，還可以由政府組織實現合伙承包，農戶可以加入到合作社，由合作社組織大力發展高效節水農業。

2.2引導農業現代化發展

首先，要建立起高效節水示范區來引領農民們進行高效農業的發展。建立示范區以后，促進高效節水農業發展的先進技術和模式才能被廣泛應用，這一示范區域的產量和增產效益也會明顯的比其他地方的產量高；同時，也能帶動周邊農民大力發展生產的積極性。其次，適時的更新農民的生產觀念，解放農民思想，發揚農民生產的自主性。面對農業發展的新形勢，必須要從實際出發轉變農民們的思想，要求農民的思維開闊，敢于創新。

2.3把農民群眾作為主體

首先，堅持把農民當成是農業生產發展的主體，全面提高農民生產的積極性，充分發揮農民的創造力，引導他們合理籌集資金，使農民們真正的成為發展高效節水農業的真正的受益者。充分發揮農業是第一生產力的作用，堅持以人為本為原則，要全面落實以人為本的觀念，充分地體現出科技的發展離不開人類的思維的創新。其次，廣泛調動起農業科研人員的積極性，在科研人員的帶領下，農民們的勞動熱情也逐漸的高漲，全面促進農業的增產增收。讓農民們都參與到科技創新中來，使他們切實的享受到創新的成果，充分有效的發揮農民在農業生產中的積極性和熱情，走協調、可持續發展的道路。

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2農業生產現狀及灌溉方式

義縣農田以旱田為主，2013年糧食總產量14.85萬噸。由于農業基礎條件差，土地產出率低，抗旱能力差，作物產量受降雨多少及時空分配差異的影響很大。雖然近幾年來興建了一些水利工程使農業生產條件有所改善，但并沒有從根本上改變“雨養農業，靠天吃飯”的現狀，農業的主要灌溉方式是漫灌，漫灌受地形、地勢的影響很大，并且在灌溉過程中水分蒸發、滲漏的損失嚴重。目前各鄉（鎮）沒有有效的灌溉設施，一直以雨養農業為主。

3節水灌溉工程的可行性和迫切性

2009年遼寧省遇到了百年未有的大旱，義縣遭遇特大旱災，致使義縣農作物產量大幅減少，許多村、屯由于水源工程的缺乏出現了大面積絕收的局面。當地政府和群眾對發展現代農業有了明顯的認識。同時，縣政府和水利局大力宣傳節水灌溉工程優勢，提高了當地農民對節水灌溉工程項目的認同，對節水灌溉工程的實施起到推動作用。各鄉（鎮）近年來通過政府、群眾積極參與，正在逐步建立和完善水利工程的管理制度，一些鄉（鎮）已經實施節水灌溉的地塊，出現了“旱年不旱”增產增收的喜人局面，提高了農民對節水灌溉意識，有效推動了節水灌溉工程項目的實施。

4節水灌溉技術的優點及應用

節水灌溉灌溉技術包括滴灌、管灌和噴灌。滴灌技術，具有省水、節能、適應性強等特點，且對地形要求不高。義縣的果樹、花生、大豆等經濟作物基本種植在規整、地形起伏不大的地塊，即使稍有坡度，也可以順坡方向鋪設滴灌帶，受地形限制因素相對較少。同時結合滴灌技術的特點又可以根據果樹的生長進行適時適量的灌溉控制，與傳統的灌溉技術相比能有效降低灌溉用水量，提高水資源利用率。因此，在義縣果樹種植區大規模的推廣果樹滴灌技術可以提高果樹結果率，保證水果的質量。噴灌具有節水、省工、節地、增產、適應性強等特點。幾乎適用于除水稻外的所有大田作物，對地形、土壤等條件適應性強。與地面灌溉相比，大田作物噴灌一般可節水30%～50%。管灌：管灌輸水是以管道代替明渠，采用較低的工作壓力將灌溉水輸送到田間地塊的一種形式。其特點是輸水時所需壓力較低，出口流量較大，不易發生堵塞。因此具有較高輸水效率、節能、節省渠道占地、省工、成本低等優點。我縣的大田作物種植的主要是玉米、大豆和花生，根據我縣的氣候和玉米種植結構，玉米采用微噴灌與低壓管灌結合灌溉方式。微噴灌溉主要集中在玉米播種期和出苗期，低壓管灌主要在玉米拔節期和抽穗期。利用噴灌技術對地形、土壤適應性強，易于自動化控制的特點，依次對項目區地塊進行均勻噴灑灌溉。噴灌技術灌水均勻，土壤不板結，有利于搶季節、保全苗，有利于改善作物局部生長條件。并且與地面灌溉相比，玉米噴灌一般可節水30%～50%，水資源節約效果明顯。水灌溉示范項目糧食作物灌溉采用微噴灌與低壓管灌結合灌溉方式，經濟作物采用滴灌方式。

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節水灌溉技術的發展不僅是節水的需要，也是農業現展的需要。發展節水灌溉技術對于推進現代農業、建設節約型社會有十分重要的意義。為此，筆者就我國節水灌溉技術及發展趨勢作一探討。

1.節水灌溉技術含義及體系

節水灌溉技術是比傳統的灌溉技術明顯節約用水和高效用水的灌水方法，措施和制度等的總稱。灌溉用水從水源到田間，到被作物吸收、形成產量，主要包括水資源調配、輸配水、田間灌水和作物吸收等四個環節。在各個環節采取相應的節水措施，組成一個完整的節水灌溉技術體系，包括水資源優化調配技術、節水灌溉工程技術、農藝及生物節水技術和節水管理技術。

節水灌溉技術體系主要包括以下幾個方面：（1）灌溉水資源優化調配技術。主要包括地表水與地下水聯合調度技術、灌溉回歸水利用技術、多水源綜合利用技術、雨洪利用技術。（2）節水灌溉工程技術。主要包括渠道防滲技術、管道輸水技術、噴灌技術、微灌技術、改進地面灌溉技術、水稻節水灌溉技術及抗旱點澆技術。直接目的是減少輸配水過程的跑漏損失和田間灌水過程的深層滲漏損失，提高灌溉效率。（3）農藝及生物節水技術。包括耕作保墑技術、覆蓋保墑技術、優選抗旱品種、土壤保水劑及作物蒸騰調控技術。（4）節水灌溉管理技術。包括灌溉用水管理自動信息系統、輸配水自動量測及監控技術，土壤墑情自動監測技術、節水灌溉制度等。

2.節水灌溉新技術

目前，比較有發展潛力的節水灌溉新技術是：（1）與生物技術相結合的作物調控灌溉技術。就是從作物生理角度出發，在一定時期主動施加一定程度有益的虧水度，使作物經歷有益的虧水鍛煉，改善品質，控制上部旺長，實現矮化密植，到達節水增產的目的。（2）應用3S技術的精細灌溉技術。就是運用全球衛星定位系統（GPS）和地理信息系統（GIS），遙感技術（RS）和計算機控制系統，實時獲取農用小區作物生長實際需求的信息，通過信息處理與分析，按需給作物進行施水的技術，可以最大限度提高水資源的利用率和土地的產業率。T是農田灌溉學科發展的熱點和農業新技術革命的重要內容。（3）智能化節水灌溉裝備技術。就是把生物學、自動控制、微電子、人工智能、信息科學等高新技術集成節水灌溉機械與設備，適時地檢測土壤和作物的水分，按照作物不同的需水要求來實施變量施水，達到最優的節水增產效果。

3.節水灌溉技術發展趨勢

我國的節水灌溉技術發展呈現以下趨勢：（1）噴灌技術仍為大田農作物機械化節水灌溉的主要技術，其研究方向是進一步節能及綜合利用。不同噴灌機型有各自的優缺點，要因地制宜綜合考慮。軟管卷盤式噴灌機及人工移動式噴灌機比較適合我國國情。（2）地下灌溉已被世人公認是一種最有發展前景的高效節水灌溉技術。盡管目前還存在一些問題，應用推廣速度較慢，但隨著關鍵技術的解決，今后將會得到一定的發展。（3）地面灌溉仍是當今世界占主導地位的灌水技術。隨著高效田間灌水技術的成熟，輸配水有低壓管道化方向發展的趨勢。（4）農業高效節水灌溉技術管理水平越來越高。應用專家系統、計算機網絡技術、控制技術資源數據庫、模擬模型等技術的集成，達到時，空、量、質上的精確灌水，是今后攻關的重點。（5）節水綜合技術的開發利用，是提高水分利用率和水分利用效率的重要途徑，也是今后節水灌溉發展的方向。

4.發展節水灌溉技術的政策建議

（1）提高發展節水灌溉技術的認識。我國是一個水資源短缺的國家，隨著人口增加、經濟發展、社會進步，農業灌溉用水要在用水總量基本不增加的情況下保障我國糧食安全，只能走內涵式發展的道路，灌溉必須走節水型的發展道路。因此，我們應加大對發發展節水灌溉技術的宣傳教育力度，使全社會都來關心節水灌溉技術，形成一個較好的節水灌溉技術發展環境。

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二、噴灌：俗稱人工降雨，是利用專門設備將水噴射到空中分散成細小的水滴，形成類似下雨效果的一種灌溉方法。噴灌受地形條件的限制小，在砂土或地形坡度達到5％等地面灌溉有困難的地方都可以采用，一般能增產15％，節水40％，提高工效20倍-30倍、提高耕地利用率7％。但噴灌受風力影響大，且容易產生蒸發損失，不適宜空氣特別干旱、風力較大的地區。由于噴灌設備投資較高，目前多用在水資源缺乏的經濟較發達地區。

三、微灌：是利用專用設備將有壓水輸送分配到田間，通過灌水器以微小的流量濕潤作物根部附近土壤的一種局部灌溉技術。微灌是目前節水、增產、優質效果最好的一種節水灌溉技術，但由于其投資較高，目前僅限于經濟作物中使用。微灌通常分為滴灌、微噴灌、小管出流灌和滲灌四種形式。

1.滴灌：是利用滴頭（滴灌帶）將壓力水以水滴狀或連續細流狀濕潤土壤進行灌溉的方法。常見滴頭有孔口滴頭、發絲管滴頭、內鑲式滴灌管、雙上孔滴灌帶、迷宮式滴灌帶等。滴灌主要用在果園、花卉、保護地栽培中。

2．微噴灌：是利用微噴頭將壓力水以噴灑狀濕潤土壤進行灌溉的方法。常見微噴頭有固定式微噴頭、旋轉式微噴頭、多孔式微噴帶、脈沖式微噴頭等。微噴灌主要用在果樹、花卉、園林、草地、保護地栽培中。

3．小管出流灌溉：是利用直徑ф4毫米的塑料管作為灌水器，以細流狀濕潤土壤進行灌溉的方法。這種方式投資較低，主要用于果樹的節水灌溉。

4．滲灌：是利用一種特制的滲灌毛管埋入地表以下30-40厘米，壓力水通過滲水毛管管壁的毛細孔以滲流形式濕潤周圍土壤的灌溉方法。

四、改進溝畦灌溉：對傳統的溝灌和畦面灌溉適當改進，能節水10％-20％，增產10％-15％。基本原則是平整土地，加大灌水流量，將長溝、大畦改為較短溝、小畦，并采用合適的流量和引水時間進行灌溉。適宜溝灌的地面坡度為0.003-0.008，灌水溝長度不大于100米，寬度0．3米-0．8米，入溝流量控制在0．5升-3升/秒。畦灌要求地面平整，適宜的地面坡度為0．001-0．003，自流灌區取畦長50米-75米、井灌區25米-40米，畦的寬度不大于3米，并與農機具作業要求相適宜，入畦單寬流量（每米畦寬的流量）3升-6升/秒·米。

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2主要經驗

目前在施工導流方案選擇及施工度汛中的主要經驗有：

2.1對于導流截流當中的分期導流來說，需要做到的就是盡量減少導流中的分期次數。并且盡可能的去增加一期的導水量，這樣的做法可以減少整體工程的工程量，而且能夠充分的利用現有的設備，并達到較高的工作效益。

2.2在窄河床條件下，廣泛采用斷流圍堰導流方式，用大斷面導流隧洞泄流。較多工程采用圍堰擋枯水期一定標準流量，汛期允許圍堰過水的導流方式，如隔河巖、大朝山等工程。也有的大型工程為了加快施工進度，保證大壩工程質量而采用圍堰擋全年洪水的隧洞導流方案，如二灘、構皮灘等工程。

2.3導流的方式與方法不單單只限定在依靠導流建筑物上，在這過程中也可以與一些修建好的已有并且具有持久性的特色建筑物相結合，例如可以利用水壩本身所帶有的底部洞口來進行導流的后期部分工程。也可以把壩體中的泄洪設施與導流洞完美的結合起來，以達到最大的合理利用已有設備的目的。

2.4導流所要面臨的自然環境因素還有很多，當汛期來臨的時候，導流建筑的穩定性將接受嚴峻的考驗。因此在設計與施工的過程中，要把圍堰與水壩本身結合起來，讓壩體對洪水有一個緩沖的作用，以緩解洪水給導流建筑物帶來的沖擊和損害。

2.5在通常情況下，遇到汛期的時候不適合采用土石加固堤壩的方式來進行導流，應該以防護原有的壩體為主要措施，這樣既可以度過汛期，也可以防止土石的流失。

2.6洪汛是堤壩面臨的最大的挑戰，每一年都有可能因為洪水的問題而造成壩體的巨大損害，從而不僅給水電設施帶來破壞，也會給人們的財產經濟帶來損失。因此，混凝土施工技術這時就顯得十分重要，在洪汛即將來臨之前，可以先準備好混凝土制成的面板來堆砌石壩，起到加固的作用。另外，如果還沒有進行澆筑之前，可以采用噴射混凝土以及水泥和砂石漿液的形式，做好防汛工作。

2.7由以前的經驗可以看出，也可以采用圍水擋水的方式來進行發電，即可以在導流工程初建的時候就把廠房建造在這里，利用圍堰擋水的方式實現初期的發電。這樣不僅實現了工程的整體進程，還可以利用現有的裝備設施實現初期的發電，提前取得經濟效益。

2.8導流明渠平面布置、復式斷面型式、爆破開挖技術、防沖保護、泄洪及通航研究、水工模型試驗等技術方面取得重大技術進步。三峽工程導流明渠的實施為大型導流明渠設計、施工、運行積累了成功的經驗。

2.9隧洞導流平面布置、隧洞大型斷面型式(多為城門洞形或馬蹄形)、爆破開挖技術、噴錨支護與混凝土襯砌技術、不良地質條件處理技術及隧洞與永久建筑物結合等方面，均取得重大進步。二灘、龍灘、小浪底、水布埡、構皮灘等工程大型導流隧洞的實施為導流隧洞設計、施工、運行積累了成功的經驗。

2.10施工安全度汛應考慮圍堰遇超標準洪水時的臨時度汛措施，應針對各種不同壩型及其存在的問題，采取相應的防護措施。

3水利水電施工截流技術方法

3.1截流材料。

截流材料主要為填筑料、粘土閉氣料、大塊石。戧堤填筑料主要采用臨時堆存的大壩開挖料，料場補足；粘土閉氣料主要采用料場覆蓋層開挖料；大塊石從左、右岸石方爆破料中選取，滿足截流拋投材料的需要。大壩開挖的填筑料臨時堆存在大壩下游處，同時為提高上料強度，預備8月中旬開挖料5000立方米，滿足戧堤填筑強度的需要。粘土閉氣料利用覆蓋層開挖料直接上料填筑；選取的大塊石臨時堆存在左岸戧堤施工平臺上，便于拋投，塊石大約堆存500立方米。

3.2截流工藝

3.2.1爆破截流施工。

如果水電站的壩體所處的地理環境較為復雜，而且地基較為堅硬，且又處于交通不是很便利的地帶，那么在這種時候就需要用到一種較為特殊的截流方式，也就是爆破截流法。像在合龍這種關鍵的時刻，向施工技術及方式就提出了嚴格的要求，那么這時爆破方式就會發揮它的功用。在這種時候需要爆破演示，使爆破時產生的大量巖石堆積到龍口處，以實現龍口的瞬間封閉。也可以事先做好大型的混凝土塊狀物，然后炸斷支撐塊體的支撐物，將混凝土塊拋入水中，以實現截流。爆破截流雖然簡單有效，但在實施的過程中也要考慮到其帶來的后續效應。也就是說瞬間的截流會產生很大的波浪，有可能會給堤壩造成損壞，也有可能導致下游河道暫時的截流。

3.2.2下閘截流施工方法。

人工泄水道的截流，常在泄水道中預先修建閘墩，最后采用下閘截流.天然河道中，有條件時也可設截流閘，最后下閘截流，三門峽鬼門河泄流道就曾采用這種方式，下閘時最大落差達7.08m，歷時30余小時；神門島泄水道也曾考慮下閘截流，但閘墩在汛期被沖倒，后來改為管柱攔石柵截流。

3.2.3投拋塊料截流施工方法。

投拋塊料截流是目前國內外最常用的截流方法，適用于各種情況，特別適用于大流量、大落差的河道上的截流。該法是在龍口投拋石塊或人工塊體（混凝土方塊、混凝土四面體、鉛絲籠、竹籠、柳石枕、串石等）堵截水流，迫使河水經導流建筑物下泄。采用投拋塊料截流，按不同的投拋合龍方法，截流可分為平堵、立堵、混合堵三種方法。先在龍口建造浮橋或棧橋，由自卸汽車或其他運輸工具運來塊料，沿龍口前沿投拋，先下小料，隨著流速增加，逐漸投拋大塊料，使堆筑戧堤均勻地在水下上升，直至高出水面。一般說來，平堵比立堵法的單寬流量為小，最大流速也小，水流條件較好，可以減小對龍口基床的沖刷。所以特別適用于易沖刷的地基上截流。