2015.11.19节水灌溉新技术.ppt

节水灌溉新技术 第一部分 节水灌溉技术发展现状 第二部分 节水灌溉技术原理 第三部分 节水灌溉新技术 一 地面灌水方法 二 喷灌灌水方法 三 微灌灌水方法 四 渗灌灌水方法 一、节水灌溉技术发展趋势 随着节约用水工作广泛而深入的开展，“节约用水”一词人们已耳濡目染。但是，究竟“节约用水”是什么含义，其内涵是什么？至今尚无统一定义，是值得深入探讨，并具有实际意义的问题。 单纯从字面上去理解节约用水，很容易被认为是用水的节约，或节省用水量。虽然节约用水含有节省用水之意，但显然同目前大力提倡的节约用水的本意不尽一致。且不说所述水资源开发利用中尖锐而复杂的矛盾远非单纯地通过节省用水量所能解决，即使对节省用水量本身而言，也存在条件、目标、途径、方法与评价尺度等问题。如果将节省用水量看作一种广泛的社会实践活动，总是需要一定的投入，因而就会产生这种投入与产出水的节约两者之间的协调与平衡问题。由此可见，若脱离一定的社会经济目标与限制，即便是单纯地节省用水量，也带有很大的盲目性，甚至连应该节约多少水都无从说起。 随着全球性水资源供需矛盾的日益加剧，世界各国，特别是发达国家都把发展节水灌溉作为农业可持续发展的重要措施。在生产实践中，始终把提高灌溉（降）水的利用率、作物水分生产效率、水资源的再生利用率和单方水的农业生产效益作为研究重点和主要目标，在研究节水灌溉基础理论和应用技术的基础上，将高新技术、新材料和新设备与传统节水灌溉技术相结合，加大了节水灌溉技术和产品中的高科技含量，加快了传统粗放农业向现代节水高效农业的转变。经济欠发达国家，由于受其经济条件和技术水平的限制，节水灌溉的发展主要采用以渠道防渗技术和地面灌水技术为主，配合相应的农业措施以及天然降水资源利用技术的模式。经济发达国家，节水灌溉的发展主要采用以高标准的固化渠道和管道输水技术、现代喷、微灌技术与改进后的地面灌水技术为主，并与天然降水资源利用技术，生物节水技术、节水灌溉技术与用水系统的现代化管理技术相结合的模式。 1、节水灌溉研究开始由实验统计性质向具有较严谨理论体系和定量方法的科学转变,农田生态系统中水分迁移模拟与区域作物需水的定量计算模型得到较快的发展，尺度理论将是节水灌溉领域用定量方法解决实际问题的关键。国内外学者对微域的土壤—植物—大气系统（SPAC）水分运移进行了大量研究，但如何应用微观尺度的SPAC水分传输理论解决流域尺度水转化过程的描述仍有较大距离，这涉及到如何考虑土壤与植被的空间变异性以及水文地质条件的影响，把点上（微观尺度上）得到的模型扩展到面上、区域上应用的问题。为了解决这一问题，有关农田表面的空间变异性、尺度转换、各部分介质的非线性相互作用等将是未来研究的难点。 有关作物需水量的计算方法目前应用最多的是Penman—Monteith（彭曼—蒙特斯 ）方法，但此方法主要适用于单点的单一作物需水量计算，对于区域多种作物组合的需水量计算首先要根据不同代表点的气象观测资料计算代表点的需水量，然后用插值法绘制区域需水量的分布图，再根据代表点控制的面积用加权平均法确定区域需水量，但这种方法很难克服气象因素和作物需水的空间变异所产生的较大计算误差，没有考虑多种作物组合中作物与作物间的交互作用。 20世纪80年代以后，利用遥感作物冠层温度（冠层温度系指作物冠层茎、叶表面温度的平均值 ）估算区域需水量分布的研究变得十分活跃，并在一些发达国家得到了大量的应用。但目前在应用上还存在一些技术问题，如计算冠层表面热通量的SVAT模型（土壤-植被-大气传输模型）参数的空间分辨率问题，陆地卫星热映像（TM）波谱参数和SVAT模型参数的定量对应关系等。另外，由于作物高效用水理论突破和节水调控新途径的开拓，需要考虑利用作物本身的生理功能挖掘其节水的潜力，减少作物本身奢侈的蒸腾量，传统的按能量平衡理论估算作物需水的方法和在充分湿润条件下获得的作物系数均遇到了严峻的挑战，迫切需要建立作物高效用水和非均匀湿润条件下的需水量计算方法及相应的作物系数值，以满足节水灌溉发展之需要。 2、水分胁迫对作物的后效性影响及其提高水分生产效率的机理已成为当前研究的热点，作 物高效用水生理调控与非充分灌溉理论研究不断深入，利用作物生理特性改进水分利用效率 （WUE）的研究引起从业人员的关注 近年来，国内外提出了许多新的概念和方法，如限水灌溉(Limited?irrigation)、非充分灌溉(No-full?irrigation)与调亏灌溉(Regulated?deficit?irrigation)等，对由传统的