節水新技術論文
近十年來,我國政府一直重視農業節水工程示範工作,小編精心推薦的一些,希望你能有所感觸!
篇一
淺談節水農業及其農業節水
近十年來,我國政府一直重視農業節水工程示範工作,建立了一批國家級農業節水科技示範工程示範區、農業節水高科技示範園區、節水增效示範區,對大型灌區進行了以節水為中心的續建配套和技術改造,探索出多種適合不同型別區域的農業節水發展模式和技術體系。與此同時,政府有關部門還推廣了渠道防滲、低壓管道輸水、大田噴灌、棉花膜下滴灌等灌溉節水技術,以及秸稈覆蓋、地膜覆蓋、保水劑、耐旱作物等農業節水技術。
一、節水農業與節水灌溉
節水農業是提高用水有效性的農業,是水、土、作物資源綜合開發利用的系統工程。衡量節水農業的標準是作物的產量及其品質,用水的利用率及其生產率。節水農業包括節水灌溉農業和旱地農業。
節水灌溉農業是指合理開發利用水資源,用工程技術、農業技術及管理技術達到提高農業用水效益的目的。早地農業是指降水偏少而灌溉條件有限而從事的農業生產。
節水農業是隨著節水觀念的加強和具體實踐而逐漸形成的。它包括四個方面的內容:一是農藝節水,即農學範疇的節水,如調整農業結構、作物結構,改進作物佈局,改善耕作制度***調整熟制、發展間套作等***,改進耕作技術***整地、覆蓋等***,二是生理節水,即植物生理範疇的節水,如培育耐旱抗逆的作物品種等;三是管理節水,即農業管理範疇的節水,包括管理措施、管理體制與機構,水價與水費政策,配水的控制與調節,節水措施的推廣應用等;四是工程節水,即灌溉工程範疇的節水,包括灌溉工程的節水措施和節水灌溉技術,如精準灌溉、微噴灌、滴灌、湧泉根灌等。
二、節水農業的優點
1.節約了土地 以往傳統的灌溉方法是水通過乾渠、支渠、斗渠,毛渠五級渠道輸送到田間的,而在田間還要挖大量的埂、畦、溝渠,這樣真正有效的種植面積只有70~80%,而採用噴、微灌取消了田埂、溝渠,可增加種植面積15-20%,這就節約了土地。
2.經濟效益好 農民增產、增收:一方面,採用節水灌溉節約的水能擴大可灌溉的農田面積,以此來增加產量,另一方面採用節水灌溉有利於運用科學的方法進行灌溉,因為採用節水灌溉是可以根據作物生長的到需求按時按量進行灌溉,有利於作物的生長,因此總的說來採用節水灌溉技術能顯著增加農業產量。當然由於節水灌溉的方法很多,各有不同的優缺點,因此必須因地制宜作出正確的選擇,並採取科學的管理辦法,才能達到增產的目的。採用節水灌溉普遍能取得節水、節能、節地;省工、省肥、省錢;增產、增收的效果,因此群眾總結節水灌溉有"三節、三省、二增"的顯著優點。
3.減輕了農田水利建設的工作量 促進了農業現代化的發展。採用傳統的地面溝灌、畦灌、自流漫灌,要大搞平整土地,這就加大了農田水利基本建設的工作量,採用噴灌後,土地基本不需平整,種地實現了"三無",即無渠、無溝、無埂,大大減輕了水利建設的工作量,有力促進了農業向機械化、產業化、現代化方向的發展。
4.有利於保護環境 渠道防滲,田間實行節水灌溉,就能有效地防止由大水漫灌造成的土壤次生鹽鹼化,緩解了由地下水超採和大量引用河水帶來的環境問題。
總之,節水農業是根據農作物生長髮育的需水規律以及當地自然條件下的供水能力,為有效利用天空降雨和灌溉水來達到農作物最好的增產效果和經濟效益而採取的各種措施,節水不是最終的目的,準確的說法是高效用水。
而節水灌溉是節水農業的中心,是水利現代化的重要組成部分,也是農業現代化的重要組成部分,是農村可持續發展的有機組成部分。
三、農業節水的措施
***一***節水灌溉方式
1、田間地面灌水:改土渠為防滲渠輸水灌溉,可節水20%。推廣寬畦改窄畦,長畦改短畦,長溝改短溝,控制田間灌水量,提高灌水的有效利用率,是節水灌溉的有效措施。
2、管灌:是利用低壓管道***埋沒地下或鋪設地面***將灌溉水直接輸送到田間,常用的輸水管多為硬塑管或軟塑管。該技術具有投資少、節水、省工、節地和節省能耗等優點。與土渠輸水灌溉相比管灌可省水30%—50%。
3、微灌:有微噴灌、滴灌、滲灌等微管灌等。是將灌水加壓、過濾,經各級管道和灌水器具灌水於作物根系附近,微灌屬於區域性灌溉,只溼潤部分土壤。對部分密播作物適宜。微灌與地面灌溉相比。可節水80%—85%。微灌與施肥結合,利用施肥器將可溶性的肥料隨水施入作物根區,及時補充作物所需要水分和養分,增產效果好,微灌應用於大棚栽培和高產高效經濟作物上。
4、噴灌:是將灌溉水加壓,通過管道,由噴水咀將水噴灑到灌溉土地上,噴灌是目前大田作物較理想的灌溉方式,與地面輸水灌溉相比,噴灌能節水50%—60%。但噴灌所用管道需要壓力高,裝置投資較大,能耗較大,成本較高,適宜在高效經濟作物或經濟條件好、生產水平較高的地區應用。
5、關鍵時期灌水:在水資源緊缺的條件下,應選擇作物一生中對水最敏感對產量影響最大的時期灌水,如禾本科作物拔節初期至抽穗期和灌漿期至乳熟期,大豆的花芽分化期至盛花期等。
***二***節水抗旱栽培措施
1、深耕深鬆:以土蓄水,深耕深鬆,打破犁底層,加厚活土層,增加透水性,加大土壤蓄水量,減少地面徑流,更多地儲蓄和利用自然降水。玉米秋種前深耕29釐米加深鬆到35釐米,其滲水速度比未深耕鬆地快10—12倍,較大降水不產生地面徑流,使降水絕大部分蓄於土壤。據測定,活土層每增加3釐米,每畝蓄水量可增加70—75立方米。加厚活土層又可促進作物根系發育,提高土壤水分利用率。
2、選用抗旱品種:稱為作物界駱駝的花生等作物抗旱性強,在缺水旱作地區應適當擴大種植面積。同一作物的不同品種間抗旱性也有較大差異。
3、增施有機肥:可降低生產單位產量用水量,在旱作地上施足有機肥可降低用水量50%—60%,在有機肥不足的地方要大力推行秸稈還田技術,提高土壤的抗旱能力。合理施用化肥,也是提高土壤水分利用率的有效措施。 4、防旱保墒:用中耕和鎮壓保蓄土壤水分。
5、覆蓋保墒:一是薄膜覆蓋。在春播作物上應用可增溫保墒,抗禦春旱。二是秸稈覆蓋。即將作物秸稈粉碎,均勻地鋪蓋在作物或果樹行間,減少土壤水分蒸發,增加土壤蓄水量,起到保墒作用。
***三***化學調控抗旱措施
1、保水劑:能在短時間內吸收其自身重量幾百倍至上千倍的水分,將保水劑用作種子塗層,幼苗醮根,或溝施、穴施、或地面噴灑等方法直接施到土壤中,就如同給種子和作物根部修了一個小水庫。使其吸收土壤和空氣中的水分,又能將雨水儲存在土壤中,當遇旱時,它儲存的水分能緩慢釋放出來,以供種子萌發和作物生長需要。
2、抗旱劑:屬抗蒸騰劑,葉面噴灑,能有效控制氣孔的開張度,減少葉面蒸騰,有效地抗禦季節性乾旱和乾熱風危害。噴灑1次可持效10—15天。還可用作拌種、浸種、灌根和蘸根等,提高種子發芽率,出苗整齊,促進根系發達,可縮短移栽作物的緩苗期,提高成活率。
3、種子化學處理:可提高種子發芽率,苗齊苗壯。主要方法有:***1***用1%濃度的氯化鈣溶液拌種,液種比為1:10,拌勻,堆悶5—6小時後播種。***2***用0.1%濃度的氯化鈣溶液浸種,液種比為1:1,浸種5—6小時後播種。
四、膜下滴灌新技術的特點
滴灌是通過安裝在毛管上的滴頭、孔口或滴灌帶等灌水器,將水一滴一滴均勻而緩慢地滴入作物根區附近土壤中的灌水方法。膜下滴灌則是將地膜栽培技術與滴灌技術有機結合,即在滴灌帶或滴灌毛管上覆蓋一層地膜,是一項節水增效農田灌溉新技術。膜下滴灌的特點主要有:
1.灌溉用水最省。滴灌僅溼潤作物根系發育區,屬區域性灌溉形式,由於滴水強度小於土壤的入滲速度,因而不會形成徑流使土壤板結。膜下滴灌滴水量很少,且能夠使土壤中有限的水分迴圈於土壤與地膜之間,減少作物的棵間蒸發。覆蓋地膜還能將較小的無效降雨變成有效降雨,提高自然降雨的利用率。據測試:膜下滴灌的平均用水量是傳統灌溉方式的12%,是噴灌的50%,是一般滴灌的70%。
2.肥料利用率提高。易溶肥料施肥,可利用滴灌隨水滴到作物根系土壤中,使肥料利用率大大提高。據測試,膜下滴灌可使肥料的利用率由 30%~40%,提高到50%—60%。
3.增產效果明顯。膜下滴灌能適時適量地向作物根區供水供肥,調節棵間的溫度和溼度;同時地膜覆蓋晝夜溫差變化時,膜內結露,能改善作物生長的微氣候環境,從而為作物生長提供良好的條件,因而增產效果明顯。據調查,膜下滴灌可使一般的低產棉花產量提高30%,蔬菜增收40%,西瓜、甜瓜增收25%。
4.投工費用很低。膜下滴灌,由於植物行間無灌溉水分,因而雜草比全面積灌溉的土壤少,可減少除草投工。滴水灌溉,土壤不板結,可減少鋤地次數。滴灌系統又不需平整土地和開溝打畦,可實行自動控制,大大降低田間灌水的勞動量和勞動強度。據調查,滴灌比大水漫灌每667平方米***1畝***省工10個左右。
5.工程造價便宜。多少年來,滴灌技術一直被人們稱為昂貴技術而僅應用在高附加值的作物中。隨著水資源的日趨短缺和國產滴灌設施進行的適合國情、降低投資的研究取得很大的進展,滴灌技術已完全能夠進入大田和適應普通農業使用。特別是新疆天業膜下滴灌設施,每667平方米造價僅300元左右,是國外同類產品造價的1/8,裝置使用期可達5—8年,最末級滴灌帶每米價格僅為0.2元,每667平方米土地滴灌帶投資僅需 120元,使用二年左右後滴灌帶還可以舊換新,每米只收0.12元加工費,每667平方米滴灌帶投資可降到70多元。
五、大田栽培的節水技術要點
***一***耕作鬆土節水措施
採用深耕鬆土、鎮壓、耙耱保墒,中耕除草,增施有機肥,改良土壤結構等耕作方法,可以疏鬆土壤,增大活土層,增強雨水入滲速度和入滲量,減少降雨徑流的流失,切斷毛細管,減少土壤水分蒸發,既提高天然降水的蓄集能力,又減少土壤水分蒸發,保持土壤墒情,是一項行之有效的節水技術措施。據聞喜縣旱作農業納雨蓄墒、伏雨春用的試驗,使每米土層蓄存雨水高達200—300毫米,有效地提高了土壤納雨保墒能力。
***二***覆蓋保墒節水措施
在耕地表面覆蓋地膜、秸稈等材料,可以抑制土壤水分蒸發,減少降雨地表徑流,起到蓄水保墒,提高水的利用率,促使作物增產的效果,還可提高地溫,培肥地力,改善土地物理性狀的作用。採用塑膜覆蓋保墒,特別是小麥地膜覆蓋,成為保墒、省水、增產非常顯著的新技術。據麥田地膜覆蓋觀測,小麥生長各階段,含水量比常規田高246—454立方/公頃。提高地溫1—5℃,平均增產率達76.6%。
***三***化學制劑節水措施
施用化學制劑可以提高土壤保水能力,減少作物蒸騰損失。如使用抗旱劑1號,可以抑制作物葉片氣孔開張度,使蒸騰減弱,使用具有強吸水效能的高分子材料製成的土壤保水劑,能使土壤在降水或灌溉後吸收相當自身重量數百倍、上千倍的水分。膨脹形成水分易離折的凝膠,在土壤乾旱時將所含水分慢慢放出來供作物吸收利用,以後遇降水或灌水還可再吸水膨脹,重複發揮作用。作物噴施FA旱地龍,葉片氣孔擴散阻力增大15%—40%,蒸騰強度降低19%—45%,葉片水勢提高12.5%—60%,葉片氣孔開度降低40%—60%。由於植株長勢的改善,葉片氣孔開度降低,使得在一個生長週期內,可少澆一水而不影響植株生長髮育。
***四***增肥改土節水措施
調整作物結構,採用抗旱性強的作物,合理輪作,草田輪作與休閒輪作。熟施農家肥,增施綠肥與無機肥,種植綠肥作物,科學配方施肥。據有關資料介紹,大量增施有機肥,使耕作田土層的有機質含量達到1.8%以上,天然降雨的利用係數達到82.2%,每毫米降雨產糧1.5公斤,比對照田的0.28公斤提高了81%。
六、結束語
傳統粗放的農業種植結構雖然保障了農業生產的經濟效益,但是水資源短缺、人口數量劇增的今天,發展節水農業、調整農業種植結構、增加糧食產量已經成為農業發展的必然趨勢。在此背景下,各地應結合當地氣候特點、地形地貌、水利條件因地制宜地發展節水農業,選擇合適的作物,科學分許作物的需水量,同時大力發展節水農業科技,提升農業生產的科技含量。進而保障節水型農業的可持續發展,保障農業生產的經濟效益、社會效益和生態效益。
篇二
建築節水技術現狀及節水措施
【摘 要】水資源短缺問題已是全球面臨的問題,本文分析了目前國外及國內建築節水的現狀情況,並從推廣使用優質給水管材附件、推廣使用節水型衛生器具和配水器具等十個方面, 較為系統的研究探討了建築節水應採取的技術對策。
【關鍵詞】建築節水;節水措施
據統計,過去50年全世界淡水使用量增加將近4倍,達到每年4.13×1012m3。世界總取水量在20世紀70年代為22000億m3,到20世紀末達到55000億m3,淨增長1.5倍。據統計,世界上有40多個國家和地區***佔全球陸地面積60%***缺水。預計今後若干年內,缺水情況將更加嚴重。
中國水資源短缺、淡水資源總量約每年26200億m3。人均佔有量為每年2392m3,為世界人均佔有量的1/4。隨著國民經濟的發展和城市生活水平的提高,水資源短缺問題已成為經濟發展的一個制約因素。嚴峻的形勢要求我們,必須增強水憂患意識,採取切實可行的措施來解決水資源的供需矛盾.因此,節水已成為亟待解決的問題,而在建築中採用節水技術是節水的一個重要方面。
1 建築節水的現狀分析
1.1 國外節水現狀[1]
城市中工業用水量的比重逐年增加。2000年世界各國的工業需水量約佔世界總需水量的25%。為了解決水資源不足的問題,許多國家和城市把節約用水作為節水的重點。主要措施是重複利用工業內部已使用過的水,即一水多用。同時加強管道檢漏工作,避免城市供水的不必要損失。
國外很重視關鍵的節水技術、裝置的開發、節水器具的改進、提高、舊裝置、舊工藝的改造等方面的科學技術的應用研究,依靠科技進步進一步提升城市節水工作。
1.2 國內節水現狀
國內的節水運動始於20世紀80年代初期,經過20年多年的努力,取得了較大進展。
***1***制定了有關水和廢水管理方面的法律法規。
現已頒佈的直接涉及水和廢水管理方面的有《中華人民共和國水法》和《中華人民共和國水汙染防治法》兩部法律。釋出的涉及水和廢水管理方面的行政法規有《城市節約用水管理規定》、《取水許可制度實施辦法》、《城市供水條例》、《徵收排汙費暫行辦法》等等。
***2***設定了相關的主管機構
國務院城市建設行政主管部門主管全國城市供水工作和主管全國的城市節約用水工作。
***3***國內工業節水技術
鑑於大量工業廢水除少數汙染很嚴重外,大部分經簡單處理後可重複使用,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,2004年已降至196m3/萬元,但從整體來看,工業用水水平還比較低,同發達國家的20~30 m3/萬元相比差距很大。
***4***國內生活用水節水
目前國內主要節水措施有:
①水錶安裝與計量。
②採用節水型器具。
③城市節水灌溉。
④城市汙水回用技術***中水技術***。
⑤減少管網的漏損率。
⑥利用價格槓桿,調整水價,促進節水工作。
2 建築節水措施
建築節水是一個系統工程,除應制訂有關節水的法律法規、加強日常管理和宣傳教育、利用價格槓桿促進節水工作外,還就採取有效的技術措施,以保證建築節水工作全面深入的開展。
2.1 推廣使用優質給水管材、附件
節水的前提是防止管道滲漏,自來水的管道漏損率一般都在10%左右。建築給水系統中,跑、冒、滴、漏現象較為普遍,水資源浪費嚴重,這通常情況下與管材、附件質量有關,也與施工質量有關。為減少管道漏損,在管道鋪設時要採用質量好的管材及附件,就能很好地解決此類浪費問題。
2.2 推廣使用節水型衛生器具和配水器具
從一些國家的家庭用水調查來看,飲用水佔4%~5%,沖洗廁所佔37%~39%,洗澡用水佔34%~37%,其它用水佔22%左右,其中大便器沖洗用水和洗澡用水佔全部家庭用水的70%以上。由此可見,改進廁所的沖洗裝置,採用節水型家用裝置是城市建築節約用水的重點。
2.2.1 免沖洗小便器
美國推出的免沖洗小便器,是一種不用水、無臭味的廁所用器具,其實僅僅是在小便器一端加個特殊的“存水彎”裝置,但是因為經濟、衛生、節水有效,所以還頗受歡迎。
2.2.2 延時自閉沖洗閥
它是利用先導式工作原理,直接與水管相連,在給水壓力足夠高的情況,可以保障大便器瞬時沖水的需要,用來代替水箱及配件,安裝簡潔,使用方便衛生,價格較低,節水效果明顯。
2.3 防止給水系統超壓出流造成的“隱形”水量浪費的措施:合理限定配水點的水壓及採取減壓措施。
2.4 完善熱水迴圈系統設計,減少熱水系統的無效冷水量。
據調查,一般住宅在開啟熱水配水裝置後,往往要放掉不少冷水後才能正常使用。這部分流失的冷水,未產生使用效益,也就是浪費的水量。無效冷水的產生原因是多方面的,應想辦法從建築熱水系統的各個環節抓起,減少無效冷水的排放。
2.5 推廣使用區域集中消防加壓貯水系統
消防貯水池可與游泳池、水景合用,做到一水多用、重複利用及迴圈使用。對於高層建築或小區,應儘可能共用消防水池和加壓水泵,這樣,既可避免消防加壓給各建築設計帶來的諸多技術問題,又可以節省投資、降低運轉費用,便於集中管理,同時可避免多座貯水池的大量消防貯水及定期換水而造成的浪費。
2.6 真空節水技術
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,快速將潔具內的汙水、汙物衝吸乾淨,達到節約用水、排走汙濁空氣的效果。在各類建築中採用真空技術,平均節水超過40%。若在辦公樓中使用,節水率可超過70%。
2.7 發展建築中水系統和雨水收集系統
中水回用,是解決城市水資源危機的重要途徑,也是協調城市水資源與水環境的根本出路、中水是水資源有效利用的一種形式,將成為城市的第二水源。一般而言,商住小區設定中水系統可節水70%,研究單位可節水40%,民用住宅區可節水30%,排水量可減少35%~50%。
2.8 建築水箱採用防溢水的浮球閥或高質量浮球閥
水池水箱的常年溢水是造成水資源浪費的重要原因。究其根本,大多是由於進水浮球閥關閉不嚴或已損壞,所以應採用防溢水的浮球閥或其他高質量浮球閥。
2.9 合理設定和使用水錶
***1***提高水錶計量的準確度。由於選型和水錶本身的問題,水錶計量的準確性較差。
***2***水錶前加裝過濾器。影響水錶計量準確度的主要原因之一是管網水質的影響,主要表現在水中雜質堵塞了水錶濾網的部分進水孔,造成水錶計量不準確。在水錶前安裝過濾器,可以解決這一問題並減輕水錶磨損。
***3***發展IC卡水錶和遠傳水錶。
2.10 合理利用市政管網餘壓
在城市供水中,根據城市供水規模大小不同,一般市政給水管網壓力均在0.2MPa~0.4Mpa之間,只能滿足3層~5層多層建築供水壓力。合理利用市政管網壓力,採用分割槽供水方式,可以減少二次加壓能耗。如市政管網壓力為0.3Mpa,則5層及以下樓層可採用市政管網直接供水,5層以上採用射流輔助或無負壓新型供水方式,這樣即不浪費市政管網餘壓又不至於使低樓層管網壓力過高,造成能耗及水量浪費。[3]
建築節水工作涉及到建築給水排水系統的各個環節,建築節水各方面的措施是相互聯絡、相互制約、相輔相成的,必須把建築節水工作作為一個系統來抓,加強節水的科學管理,通過多種途徑全面開展節水工作,只有這樣才能獲得最大的節水效果。
參考文獻
[1]李培國,城市建設節水利用的現狀分析,管理論壇JSXX01/2008
[2]樑巨集. 對現代住宅小區節水節能措施的探討. 山西建築,1009-6825***2007***17-0239-02
[3]關健山.論建築給排水浪費的幾種方式以及節水技術應用.四川建材,1672-4011***2007***02-0258-02
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