發(fā)展灌溉排水,調(diào)節(jié)地區(qū)水情,改善農(nóng)田水分狀況,防治旱、澇、鹽、堿災(zāi)害,以促進(jìn)農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的綜合性科學(xué)技術(shù)。農(nóng)田水利在國(guó)外一般稱為灌溉和排水。農(nóng)田水利涉及水力學(xué)、土木工程學(xué)、農(nóng)學(xué)、土壤學(xué),以及水文、氣象、水文地質(zhì)及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)等學(xué)科。其任務(wù)是通過(guò)工程技術(shù)措施對(duì)農(nóng)業(yè)水資源進(jìn)行攔蓄、調(diào)控、分配和使用,并結(jié)合農(nóng)業(yè)技術(shù)措施進(jìn)行改土培肥,擴(kuò)大土地利用,以達(dá)到農(nóng)業(yè)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的目的。
主要是灌溉和排水,兼及中小型河道整治,塘壩水庫(kù)及圩垸建設(shè),低產(chǎn)田水利土壤改良,農(nóng)田水土保持、土地整治以及農(nóng)牧供水等。由于各農(nóng)業(yè)地區(qū)的自然條件和生產(chǎn)方式千差萬(wàn)別,需要進(jìn)行農(nóng)業(yè)水利區(qū)劃和相應(yīng)的灌排系統(tǒng)規(guī)劃。農(nóng)田水利還包括一些具有明顯地區(qū)特征的類型,如黃淮海平原旱澇堿綜合治理、鹽堿地改良、圩區(qū)水利、牧區(qū)水利和墾荒水利等。
在干旱、半干旱地區(qū),灌溉是主要的,但為了防治土壤次生鹽堿化,也需要排水;在鹽堿化威脅較大和開墾鹽堿荒地的地區(qū),必須灌排并重,甚至無(wú)排水即無(wú)灌溉。在濕潤(rùn)、半濕潤(rùn)地區(qū),由于降雨量較多,排水是主要的,但是雨量的季節(jié)分布并不完全符合農(nóng)作物生長(zhǎng)的要求,需要進(jìn)行補(bǔ)充性灌溉。灌溉與排水兩者相輔相成,便構(gòu)成農(nóng)田水利的主要內(nèi)容。
水利灌溉
灌溉 用人工設(shè)施將水輸送到農(nóng)業(yè)土地上,補(bǔ)充土壤水分,改善作物生長(zhǎng)發(fā)育條件稱為灌溉。在特定情況下,灌溉還可減少霜凍危害,改善土壤耕作性能,稀釋土壤鹽分,改善田間小氣候。根據(jù)灌溉水源和灌溉水質(zhì)(見灌排水質(zhì))的不同,可分為地表水灌溉、地下水灌溉、地表水地下水聯(lián)合運(yùn)用,以及污水灌溉、咸水灌溉、肥水灌溉、引洪淤灌等。根據(jù)灌水技術(shù),可分為地面灌溉、地下灌溉、噴灌、微灌(包括滴灌、微噴灌等)、局部灌溉和節(jié)水灌溉等。為實(shí)現(xiàn)科學(xué)用水,應(yīng)根據(jù)作物需水量和需水時(shí)間、有效降雨量、土壤水狀況以及水文情況,選定灌溉保證率,制定灌溉制度。
灌溉系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)灌溉的基礎(chǔ)設(shè)施,可分為渠道灌溉系統(tǒng)和管道灌溉系統(tǒng)。一般由灌溉渠首工程、渠道或輸水管道、渠系建筑物和灌溉泵站組成。最常見的渠系建筑物有配水建筑物和渡槽、涵洞、倒虹吸管、跌水、陡坡、量水建筑物以及沉沙池等。在使用地下水灌溉或無(wú)法實(shí)現(xiàn)自流灌溉而需提水灌溉時(shí),或低洼地區(qū)不能自流排水時(shí),應(yīng)興建排灌泵站進(jìn)行機(jī)電排灌。
灌區(qū)應(yīng)進(jìn)行有效的灌溉管理,注意渠道防滲,加強(qiáng)用水管理,提高渠系有效利用系數(shù)。
水利排水
排水 排除農(nóng)業(yè)土地上多余的水分,以改善地區(qū)或土壤的水分狀況,防止作物受害,還可改良土壤結(jié)構(gòu),便利田間操作,延長(zhǎng)作物生長(zhǎng)季節(jié),提高地溫及土壤通氣,加大作物根層深度及為作物提供更多的養(yǎng)料。根據(jù)被排除水的性質(zhì),可分為除澇、治漬及控制地下水位;根據(jù)農(nóng)田排水技術(shù)可分為明溝排水、暗管排水和鼠道排水以及豎井排水等。此外,還有針對(duì)特定地區(qū)情況的冷浸田排水、沼澤地排水和海涂排水等。
排水系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)排水的基礎(chǔ)設(shè)施,一般包括各級(jí)排水溝(管)道及其建筑物、排水容泄區(qū)、排水泵站(見排灌泵站)等。排水溝道建筑物的種類、結(jié)構(gòu)和功能同灌溉渠系建筑物。
科學(xué)的排水管理是排水系統(tǒng)正常運(yùn)行的必要條件,要經(jīng)常保持排水系統(tǒng)通暢及控制地下水位的能力。
現(xiàn)存問(wèn)題
中國(guó)農(nóng)田水利存在如下問(wèn)題:
①灌溉水源日見短缺,很多灌區(qū)用水得不到保證。隨著工業(yè)用水和城市生活用水不斷增加,今后缺水問(wèn)題將日益突出。
②水量浪費(fèi)較大,自流灌區(qū)渠系有效利用系數(shù)一般僅0.4~0.6。灌溉效率低加劇了灌溉水源的供需矛盾。
③現(xiàn)有工程設(shè)施尚未全部配套,如有的灌區(qū)缺乏田間工程,有的有灌無(wú)排,有的設(shè)施已經(jīng)老化,加上管理體制不健全,管理措施不力,工程效益還未充分發(fā)揮。
④新建工程難度越來(lái)越大,造價(jià)越來(lái)越高,需要更多的人力物力投入。
解決途徑
解決以上問(wèn)題需要采取多種途徑:
①進(jìn)一步完善與更新現(xiàn)有灌溉排水設(shè)施,加強(qiáng)管理,提高工程效益。
②增加農(nóng)業(yè)投入,繼續(xù)興修農(nóng)田水利工程,逐步擴(kuò)大灌溉面積,以適應(yīng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。
③推廣應(yīng)用新技術(shù),厲行節(jié)約用水,包括改進(jìn)地面灌溉技術(shù),發(fā)展低造價(jià)噴灌、滴灌,大力推廣管道輸水灌溉等,提高灌溉效率。
④加強(qiáng)排水,重視鹽堿地、沼澤地和冷浸田的改良以及除澇、治漬工作,促進(jìn)農(nóng)田水利進(jìn)一步發(fā)展。
⑤開展水利土壤環(huán)境的研究,保護(hù)水資源和生態(tài)平衡。
⑥逐步實(shí)現(xiàn)灌排工程施工機(jī)械化和管理運(yùn)用自動(dòng)化。