漫灌与喷灌在平原地区农田灌溉中的对比调研报告

漫灌与喷灌在平原地区农田灌溉中的对比调研报告团队名称：天之涯所属院校：河南理工大学日期：2009-10-12日1漫灌与喷灌在平原地区农田灌溉中的对比调研天之涯团队——团长：王俊豪（水文与水资源工程）成员：丁佩佩（地球科学信息技术）张鹏（地质工程）[摘要]地面漫灌是我国最古老、最传统的灌溉方式,与喷灌相比,该方法具有投资少、能耗及运行费用低、田间工程简单、操作方便、运行管理方便等优点。但传统的地面漫灌方法技术落后,田间工程占地多,管理粗放,沟、畦规格不合理,水量浪费严重。因此,积极倡导喷灌技术，改进平原地区农田灌溉技术,提高灌水效率,节约灌溉用水已成为我国农田灌溉的重要任务。[关键词]农田节水灌溉对比[调研背景]漫灌是历史最悠久的农田灌溉方式,它是指灌溉水流沿田面坡度流动借重力和毛管作用入渗和浸润土壤的一种灌水方式,也称重力灌水法。喷灌是利用机械动力设备和喷头等专用设备把有压水喷洒到空中,形成水滴落到地面和作物表面的灌水方法。是一种新型的高效灌溉技术。二者相比,漫灌具有投资少、能耗低、运行费用小、田间工程简单、操作方便、运行管理方便等优点。但这种灌溉方法技术落后,田间工程占地面积大,管理粗糙,水的利用效率低下,水资源浪费现象严重。据统计,目前全世界各国采用传统漫灌面积占灌溉总面积的95%左右,我国占98%2以上。因此,改进地面灌溉技术,积极倡导喷灌技术的运用，对进一步提高农田灌水效率,促进节水型社会的建设具有深远意义。因此，节约农田灌溉用水已成为我国农田灌溉的重要任务。[调研目的]了解把握现代农村水利现状，合理开展农田水利灌溉，落实科学发展观，倡导节约保护水资源。[主要内容]以华北地区豫北平原区域的某一典型农村为例，深入调查传统漫灌和喷灌相应的普及范围和所占比例。实地走访后，在相同面积的农作物达到相同产量的条件下，分别计算出所需年用水量和前后所需投入的资金金额，作直观的对比后，进行深入的分析。发现问题，针对问题作出合理对策，综合各方面因素得出调研结论。[方法步骤]选择位于豫北地区，原黄河故道旁边的农业大县——滑县为调研区。次地区农田水源均以地下水为主。在机井制的基础上，大部分农村采用典型的地面漫灌式灌溉，只有极个别的国营农场和林场采用了喷灌技术。对此，我们对其展开了实地走访，进行了深入调研。第一步：在漫灌模式下灌溉一亩地使其达到周期为一年的正常丰产的条件下，调查：①此过程共需灌溉的总水量，得出数据后，将之推广到60亩的所需量。②开展正常农业活动所需的前期设备（电滚子、电线等）的资产总金额。第二步：在喷灌模式下灌溉一亩地使其达到周期为一年的正常丰产3的条件下，调查：①此过程共需灌溉的总水量，得出数据后，将之推广到60亩的所需量。②开展正常农业活动所需的前期设备（管道、喷头等）的资产总金额。第三步：对比分析前面调研得出的数据结果，参考各方有效信息，确定在地区采取哪种灌溉模式更有利于促进节水型农田水利的建设。第四步：结合当地情况，整理出详细的可实施性较强的解决问题的方案和对策。对此次调研成果进行积极的宣传，发放调研成果宣传册，号召当地农村积极响应国家建设节水型社会的理念。[调研结果分析]根据在调查过程中所采集的资料，漫灌和喷灌一亩地所需投入和参考的各项指标如下。（华北平原豫北农村地区）漫灌：1、灌溉每亩地需30吨水；2、灌溉每亩地用时1.5小时；3、漫灌抽水所用设备情况：电滚子抽水和耗电抽水。（1）电滚子抽水：○1每套设备（一辆四轮农用车+一台电滚子）价格1.2万元。○2灌溉每亩地需用柴油30斤。（2）耗电抽水：灌溉每亩地需用电20度。（3）农作物的种类和灌溉次数：（以一个生长周期为标准）4农作物名称灌溉次数小麦6玉米7花生6棉花6大豆5喷灌：（1）喷灌系统：系统名称每亩投资额全固定管道式喷灌系统1000元左右（不含水源）全移动管道式喷灌系统20—50元半固定管道式喷灌系统500—800元（2）喷头涉及范围：名称涉及范围小射程喷头1.13~105.6平方米中小射程喷头58~260平方米中等射程喷头226.9~793.8平方米大射程碰头400平方米以上（3）各类土壤的允许喷灌强度：土壤类别允许喷灌强度砂土20壤砂土15砂壤土12壤土10粘土8（4）不同气象条件下的喷灌需水量：气象条件日需水量（mm）湿冷2.5~3.8干冷3.8~5.0湿暖3.8~5.0干暖5.0~6.4湿热5.0~7.65干热7.6~11.4表中，“冷”指仲夏最高气温低于21℃；“暖”指仲夏最高气温在21至32℃之间；“热”指仲夏最高气温高于32℃；“湿”指仲夏平均相对湿度大于50%；“干”指仲夏平均相对湿度低于50%。（5）喷头的布置正方形布置三角形布置风速(km/h)最大间距风速(km/h)最大间距0~51.1R0~51.2R6~111.0R6~111.1R12~200.9R12~201.0R结论总结：根据以上表格中的调查数据，以60亩为单位对漫灌和喷灌进行分析。（漫灌和喷灌两种灌溉方式对华北地区农作物的作用效果是相同的，现以小麦为研究对象，对两种灌溉方式进行对比）（一）漫灌方式：1、用水量：A=60×6×30=21600吨2、用电费用：（耗电抽水）B=60×6×20×0.7=5040元铝制电线费用：2500元左右3、用油费用：（电滚子模式）C=60×6×30×2.87=30997元4、设施投入资金：D=12000元5、其他费用支出：设施折旧保养费。6（二）喷灌模式：（小麦生长的气象条件为干冷，故其日用水量为3.8-5.0mm）1、用水量：（小麦的生长周期为240天）○A=240×5.0×0.000001×666.7×60=4000.2吨2、设施投入资金：（每亩使用三个中小射程喷头，每个喷头15元。喷灌系统用全移动管道式喷灌系统，价格在20~50元之间）○D=60×3×15+50×60=5700元3、耗电费用：○E=60×3×10×2.87=5166元由以上分析结果可知：1、在相同条件下，用漫灌所需的费用和用水量远大于喷灌所需的费用和用水量。2、对于部分对水需求量大的农作物，例如水稻等，用漫灌比用喷灌的效果好。由以上结果可知：从经济学角度考虑：对于华北地区的大多数农作物，用漫灌的方式灌溉远胜于喷灌的方式灌溉。从可持续发展角度：只要国家政策予以鼓励支持，继续加大对农田水利设施的完善和修建，大力普及节水型灌溉技术，以三峡电网和小浪底电力工程为依托，实现喷灌等节水型喷灌技术的普及则指日可待。[实情分析]7喷灌技术之所以发展缓慢，从客观角度分析有以下几个因素:一是喷灌在地处较干旱地区，水份蒸发量大，不宜采用;二是设备、地埋和地面管道等基础性设施一次性资金投人较高;三是地面管道搬动量大，行走一段距离需要调整，使用不方便;四是喷灌周期长，管理成本大，费时、费力，人工投人多;五是节水、增产、增效等效果不明显;技术不成熟，操作难度大，影响喷灌技术的推广应用。从主观人为因素分析又可以归结为以下几点:(一)缺乏合理的规划全面规划、合理布局是农业节水健康快速发展的基础，由于以往对农业节水发展战略和客观规律研究不够，在指导和推动农业节水工作中存在着主观性、盲目性。已经制定的一些农业节水发展规划，由于没能很好的与当地的水资源规划、农业发展规划、生态环境建设规划及国民经济总体规划相协调，落实难度加大。(二)思想认识不到位在广大农民中还没有树立起水资源有限和水危机的意识，“水取之不尽，用之不竭”的错识观念仍然存在，节水意识和水法律意识还很淡薄。(三)灌溉管理制度不完善在推行节水灌溉中，管理是最重要的环节，也是目前最不为人们重视的环节，重建设、轻管理仍是长期以来没有解决好的一个重大问题。节水灌溉是一项具有一定技术含量的工程，其运行管理必须严格按操作规程来进行，有的地方在灌溉过程中，操作人员不按设计开阀，或者任8意开阀，造成滴灌带压力不够，滴水量不足，水量不足就要延长滴灌时间，影响整个系统的管理面积，耽误作物灌溉时机，造成损失。少数地区由于灌溉管理制度不够完善，没有明确管理范围和操作人员的职责，不执行制度管理，对职工任意开阀没有制定可行的惩罚措施，致使灌溉时没有顺序，大家都去开阀门，管理混乱，影响整个系统的正常运行。(四)试验推广存在认识和观念上的误区在思想上和实施过程中不够重视，管理和技术等措施不到位和跟不上，试验得出的结论是滴灌投入大，增产不明显，节水也不多，产生对这项技术认识的错误，从而导致推广慢，实施难度大。(五)项目前期工作准备不足有些地方对节水灌溉工程的前期工作准备不充分，往往搞临时计划，匆忙上马，工程完工后，出现设计，设备、材料，施工安装等方面的问题，中途出现工程质量问题，影响整个工程质量。(六)投资机制还不够灵活，资金缺乏节水灌溉建设是一项复杂的系统工程，资金需要量大，目前我国各地节水灌溉建设资金仍然以国家投资、地方自筹为主，集体、个人出资或集资建设的积极性尚未调动起来。[问题和对策]压力灌溉——喷灌是先进的灌水方法,它可以把田间灌溉水的利用率提高到90%以上,既节约劳力又提高作物产量,是节水灌溉发展的方向之一。但其主要缺点是初始投资和运行费用高,需要一定的能源、设备和较高的管理技术水平。发展压力灌溉需要具备一定的条件,特别是资金条9件,如果资金解决了,则还要考虑其投资效益。只有收到稳定的经济实效,才能得到持续的发展。所以,在当前农村经济情况下,喷、微灌主要是应用于经济价值高的果园、经济作物、蔬菜和花卉。对大田粮食作物(包括水稻)一般不宜提倡大面积推广喷灌。但在少数大城市郊区,农村经济比较发达,农业劳动力和水资源特别缺乏,采用移动或半固定式喷灌机具灌溉粮食作物是绝对经济可行的。地面灌溉是世界各国所采用的传统灌溉方法。一般情况,粮食作物和棉花等经济作物多采用畦、沟灌溉方法。灌溉时,水流受沟、畦长度和微地形的影响,水流与各部位土壤的接触时间不同,灌水不易均匀,特别是沟、畦的首尾入渗水量差别大,首端容易灌水过量,形成深层渗漏,而尾部则往往灌水不足。因此,地面灌溉的渗漏和蒸发损失水量大,这是其最大缺点。综上各方面因素分析，可进行如下改进措施：1.建设节水灌溉示范区，推动节水灌溉事业的健康发展。制订好示范区建设的规划和实施计划，选择适宜的节水灌溉技术模式，做到高标准、高起点、高质量、高效益，切实把节水灌溉示范区建设好，使每个示范区都能发挥示范和辐射带动作用。同时通过各种媒介大力宣传水资源短缺的严重性，提高全师人们的水危机意识和节水意识，使大家都来关心、重视和支持节水灌溉工作，为发展节水农业和建立节水型的社会贡献力量，为推广节水灌溉营造一个良好的氛围。2.政府每年定期对基层技术人员和管理人员进行培训。采取各种方式加强培训力度，提高基层技术人员的专业素质和技术水平，建立一支10高素质的节水灌溉技术队伍。同时，也要注意对农田承包户的技术培训，及时把各种先进、实用的节水灌溉技术传授给他们。要充分发挥基层水利服务组织的作用，提高服务水平，进一步建立健全各级节水灌溉技术服务体系，产、学、研相结合，实行规划设计、设备供应、施工组织、人才培训和运行管理的全程服务。3.建立有效的管理机制，制定并完善有关的技术标准、管理规程、考核制度和灌溉管理制度，运行管理要严格按规章制度办事，实行目标考核，将管理责任落实到人。采取一定的奖惩办法，规范农田灌溉的轮灌制度，做好节水灌溉工程的运行管护工作。每年召开节水灌溉现场观摩会，加大先进技术和管理的推广力度和推广面。4.强化工程质量管理，确保节水项目效益。对节水灌溉工程要早作计划早安排，及时委托有设计资质，并有良好设计经验的设计单位进行设计。要强质量，严把关，统一标准，合理设计，科学规范，把好设计关，即要达到科学经济，降低成本，又要运行可靠;要严格喷灌工程的施工、供货、安装等关键环节检查，加强工程质量监督，严格实行“项目法人责任制、工程招标投标制、工程监理制、合同管理制。”确保节水灌溉工程的质量。使工程项目达到最好的效果，确保农物灌溉的需要。5.把节水灌溉工作当成一项长远发展的大事做实做好。加压滴灌节水工程是加强农业基础设施建设，依靠高新科学技术促进农业实现现