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1、第六章第六章 地面灌溉节水新技术地面灌溉节水新技术 一、概述一、概述二、几种主要的地面灌水新技术二、几种主要的地面灌水新技术三、地面节水灌溉技术田间试验三、地面节水灌溉技术田间试验规范要求规范要求 一、概述一、概述n地面灌水方法是使灌溉水通过田间渠沟或管道地面灌水方法是使灌溉水通过田间渠沟或管道输入田间，水流在田面上呈现连续薄水层或细输入田间，水流在田面上呈现连续薄水层或细小水流沿田面流动，主要在重力作用兼毛细管小水流沿田面流动，主要在重力作用兼毛细管作用下下渗、湿润土壤的灌水办法，又称重力作用下下渗、湿润土壤的灌水办法，又称重力灌水办法或全面灌水办法。灌水办法或全面灌水办法。n地面灌溉是世界
2、上运用最为广泛的灌溉方式，地面灌溉是世界上运用最为广泛的灌溉方式，也是我国农田灌溉的主体。也是我国农田灌溉的主体。n目前地面灌溉占我国灌溉总面积的目前地面灌溉占我国灌溉总面积的90%90%以上以上n在未来在未来3030年内仍将在我国农田灌溉中占主导地年内仍将在我国农田灌溉中占主导地位位概概 述述一、概述一、概述n地面灌水方法可以分为畦灌、沟灌、漫灌地面灌水方法可以分为畦灌、沟灌、漫灌和淹灌等。和淹灌等。n具有灌水方便、成本低、节能等优点具有灌水方便、成本低、节能等优点n存在灌水定额大、均匀性不高、深层渗漏存在灌水定额大、均匀性不高、深层渗漏严重、劳动强度较大等问题。严重、劳动强度较大等问题。
3、采用地面灌溉节水新技术，是提高农田水利采用地面灌溉节水新技术，是提高农田水利用率，从根本上缓解我国水资源短缺的重要技用率，从根本上缓解我国水资源短缺的重要技术措施。术措施。二、几种主要的地面灌水新技术二、几种主要的地面灌水新技术n小畦小畦“三改三改”灌水技术灌水技术 n长畦分段短灌灌水技术长畦分段短灌灌水技术n宽浅式畦沟结合灌水技术宽浅式畦沟结合灌水技术 n地膜覆盖灌水技术地膜覆盖灌水技术 n波涌灌溉波涌灌溉 n水平畦田灌溉水平畦田灌溉n激光平地技术激光平地技术几种主要的地面灌水新技术几种主要的地面灌水新技术小畦“三改”灌水技术n长畦改短畦长畦改短畦n宽畦改窄畦宽畦改窄畦n大畦改小畦大畦改小畦
4、小畦小畦 三改三改 灌水技术灌水技术1、小畦“三改”灌水技术n灌溉水在田间分布均匀灌溉水在田间分布均匀n节约灌溉时间节约灌溉时间n减少灌溉水的流失减少灌溉水的流失n促进作物生长健壮促进作物生长健壮n增产节水增产节水三改三改 主要目的主要目的1、小畦“三改”灌水技术n节约水量，易于实现小定额灌水节约水量，易于实现小定额灌水n灌水均匀，灌溉质量高灌水均匀，灌溉质量高 n减轻土壤冲刷和土壤板结，减少土壤养减轻土壤冲刷和土壤板结，减少土壤养分淋失分淋失n 畦长畦长 自流灌区以自流灌区以30 50m为宜，最长不超过为宜，最长不超过80m；机井和高扬程提水灌区以机井和高扬程提水灌区以30m左右。左右。 n
5、 畦田宽度畦田宽度 自流灌区为自流灌区为2 3m，机井提水灌区以机井提水灌区以l2m为宜为宜 1、小畦“三改”灌水技术确定合理的确定合理的畦长畦长、畦宽畦宽和入畦和入畦单宽流量单宽流量n 单宽流量单宽流量 地面坡度在地面坡度在140011000范围时，单范围时，单宽流量为宽流量为0.120.27m3/min，灌水定额，灌水定额为为300675m3/hm2 n 其它要求其它要求 畦埂高度一般为畦埂高度一般为0.20.3m，底宽，底宽0.4m左左右，地头埂和路边埂可适当加宽培厚右，地头埂和路边埂可适当加宽培厚1、小畦“三改”灌水技术2、长畦分段短灌灌水技术n 小畦灌灌水技术需要增加田间输水渠沟和分
6、水、小畦灌灌水技术需要增加田间输水渠沟和分水、控水装置，畦埂也较多，在实践中推广应用存控水装置，畦埂也较多，在实践中推广应用存在一定的难度。在一定的难度。n 从从20世纪世纪80年代初开始，我国北方干旱缺水年代初开始，我国北方干旱缺水地区开始采用长畦分段短灌灌水技术，即将一地区开始采用长畦分段短灌灌水技术，即将一条长畦分成若干个没有横向畦埂的短畦，采用条长畦分成若干个没有横向畦埂的短畦，采用地面纵向输水沟或塑料薄壁软管将灌溉水输送地面纵向输水沟或塑料薄壁软管将灌溉水输送到畦田，然后自上而下依次逐段向短畦内灌水，到畦田，然后自上而下依次逐段向短畦内灌水，直至全部短畦灌完为止。直至全部短畦灌完为止
7、。2、长畦分段短灌灌水技术农渠生产路农村大路农渠生产路畦 埂输水沟或输水软管布布 置置 示示 意意 图图2、长畦分段短灌灌水技术n 长畦分段短灌若用输水沟输水和灌水，同一条输水沟长畦分段短灌若用输水沟输水和灌水，同一条输水沟第一次灌水时，应由长畦尾段的短畦开始自下而上分第一次灌水时，应由长畦尾段的短畦开始自下而上分段向各个短畦内灌水。段向各个短畦内灌水。n 第二次灌水时，应由长畦首端开始自上而下向各分段第二次灌水时，应由长畦首端开始自上而下向各分段短畦内灌水，输水沟内一般仍可种植作物。短畦内灌水，输水沟内一般仍可种植作物。n 长畦分段短灌若用低压薄壁塑料软管输水、灌水，每长畦分段短灌若用低压薄
8、壁塑料软管输水、灌水，每次灌水时均可将软管直接铺设在长畦田面上，软管尾次灌水时均可将软管直接铺设在长畦田面上，软管尾端出口放置在长畦的最末一个短畦的上端放水口处开端出口放置在长畦的最末一个短畦的上端放水口处开始灌水，该短畦灌水结束后可采用软管始灌水，该短畦灌水结束后可采用软管“脱袖法脱袖法”脱脱掉一节软管，自下而上逐个分段向短畦内灌水，直至掉一节软管，自下而上逐个分段向短畦内灌水，直至全部短畦灌水结束为止。全部短畦灌水结束为止。n 长畦分段短灌技术的畦宽可以宽至长畦分段短灌技术的畦宽可以宽至510m，畦长可达畦长可达200m以上，一般均在以上，一般均在l00400m左右，左右，但其单宽流量并不
9、增大。但其单宽流量并不增大。 n 要求正确确定入畦灌水流量，侧向分段开口的要求正确确定入畦灌水流量，侧向分段开口的间距间距(即短畦长度与间距即短畦长度与间距)和分段灌水时间和分段灌水时间 2、长畦分段短灌灌水技术技技 术术 要要 点点 灌水定额 长畦面积 流量m3min-1 m3hm-2 mm 畦长m 畦宽m 单宽流量m3(minm)-1 单畦灌水时间min m2 hm2 长度段数 m段 3 0.30 40.00 600 0.06 504 4 0.23 53.30 800 0.08 405 0.90 600 60 200 5 0.18 66.70 1000 0.10 356 3 0.34 35
10、.00 600 0.06 653 4 0.26 47.00 800 0.08 505 1.02 600 60 200 5 0.204 58.80 1000 0.10 405 3 0.22 30.00 600 0.06 653 4 0.30 40.00 800 0.08 504 1.20 600 60 200 5 0.24 50.00 1000 0.10 405 3 0.46 26.10 600 0.06 703 4 0.35 34.80 800 0.08 653 1.38 600 60 200 5 0.28 43.50 1000 0.10 504 田间灌水储存率和田间灌水有效利用率均大于田间灌
11、水储存率和田间灌水有效利用率均大于80808585，节水节水40406060 2、长畦分段短灌灌水技术主主 要要 优优 点点 3、宽浅式畦沟结合灌水技术 n 一种适应间作套种或立体栽培作物，一种适应间作套种或立体栽培作物，“二二密一稀密一稀”种植的灌水畦与灌水沟相结合的种植的灌水畦与灌水沟相结合的灌水技术。灌水技术。 n 一项高产、节水、低成本的优良的节水灌一项高产、节水、低成本的优良的节水灌溉技术溉技术 3、宽浅式畦沟结合灌水技术 n畦田和灌水沟相间交替更换，畦田面宽为畦田和灌水沟相间交替更换，畦田面宽为0.4m，可以种植两行小麦，可以种植两行小麦(二密二密)，行距，行距0.10.2mn小麦
12、播种于畦田后，可采用常规畦灌或长小麦播种于畦田后，可采用常规畦灌或长畦分段短灌灌水技术进行灌溉畦分段短灌灌水技术进行灌溉 n小麦乳熟期，每隔两行小麦开挖浅沟，套小麦乳熟期，每隔两行小麦开挖浅沟，套种一行玉米种一行玉米(一稀一稀)。套种玉米的行距为。套种玉米的行距为0.9m。在此期间，土壤水分不足，可利用。在此期间，土壤水分不足，可利用浅沟灌水，为玉米播种和发芽出苗提供良浅沟灌水，为玉米播种和发芽出苗提供良好的土壤水分条件好的土壤水分条件 3、宽浅式畦沟结合灌水技术 n小麦收获后，玉米已近拔节期。可在小麦小麦收获后，玉米已近拔节期。可在小麦收割后的空白畦田田面处开挖灌水沟，并收割后的空白畦田田面
13、处开挖灌水沟，并结合玉米中耕培土，把挖出的畦田田面上结合玉米中耕培土，把挖出的畦田田面上的土覆在玉米根部，形成垄梁及灌水沟沟的土覆在玉米根部，形成垄梁及灌水沟沟埂，而原来的畦田田面则成为灌水沟沟底，埂，而原来的畦田田面则成为灌水沟沟底，能牢固玉米根部、防止倒伏，又能多蓄水能牢固玉米根部、防止倒伏，又能多蓄水分、增强耐旱能力分、增强耐旱能力 3、宽浅式畦沟结合灌水技术 3 3、宽浅式、宽浅式畦沟结合灌水技术沟结合灌水技术 节水、灌水均匀度高节水、灌水均匀度高 一般灌水定额为一般灌水定额为525m3hm2左右，而且玉米全生育期左右，而且玉米全生育期灌水次数比一般玉米地减少灌水次数比一般玉米地减少l
14、一一2次，耐旱时间较长次，耐旱时间较长 有利于保持土壤结构有利于保持土壤结构 能促使玉米早播，解决小麦和玉米两茬作物能促使玉米早播，解决小麦和玉米两茬作物“争水、争争水、争时、争劳时、争劳”的尖锐矛盾和随后秋夏两茬作物的尖锐矛盾和随后秋夏两茬作物“迟种迟收迟种迟收”的恶性循环问题的恶性循环问题 施肥集中，养分利用无分，有利于两茬作物获得稳产、施肥集中，养分利用无分，有利于两茬作物获得稳产、高产高产 通风透光好，培土厚，作物抗倒伏能力强通风透光好，培土厚，作物抗倒伏能力强 3 3、宽浅式畦沟结合灌水技术、宽浅式畦沟结合灌水技术 4、地膜覆盖灌水技术 地膜覆盖灌水技术，是在地膜覆盖栽培技术的基础上
15、，地膜覆盖灌水技术，是在地膜覆盖栽培技术的基础上，结合传统地面沟、畦灌所发展的新型节水灌水技术。结合传统地面沟、畦灌所发展的新型节水灌水技术。在地面上覆膜，通过放苗孔、专用膜孔、膜缝等渗水、在地面上覆膜，通过放苗孔、专用膜孔、膜缝等渗水、湿润土壤的局部灌溉技术湿润土壤的局部灌溉技术适宜在干旱半干旱地区透水性强的沙性土壤中应用适宜在干旱半干旱地区透水性强的沙性土壤中应用适宜作物适宜作物: :玉米、瓜菜、甜菜、小麦、高梁和葡萄等玉米、瓜菜、甜菜、小麦、高梁和葡萄等地膜覆盖灌水技术包括地膜覆盖灌水技术包括和和等三类灌等三类灌水方法，各类地膜覆盖灌水方法都有其特征和适用范围水方法，各类地膜覆盖灌水方法
16、都有其特征和适用范围4、地膜覆盖灌水技术n膜侧灌溉又叫膜侧沟灌。在灌水沟垄背部位铺膜侧灌溉又叫膜侧沟灌。在灌水沟垄背部位铺膜，灌溉水流在膜侧的灌水沟中流动，并通过膜，灌溉水流在膜侧的灌水沟中流动，并通过膜侧入渗到作物根区的土壤内膜侧入渗到作物根区的土壤内 与传统的沟灌法相同，适合于垄背与传统的沟灌法相同，适合于垄背窄膜覆盖，一般膜宽窄膜覆盖，一般膜宽0.70.70.9m0.9mn主要应用于条播作物和蔬菜主要应用于条播作物和蔬菜 n能够增加垄背部位种植作物根系的土壤温度和能够增加垄背部位种植作物根系的土壤温度和湿度，但灌水均匀度和田间水有效利用率与传湿度，但灌水均匀度和田间水有效利用率与传统沟灌
17、基本相同，没有多大改进，并且裸沟土统沟灌基本相同，没有多大改进，并且裸沟土壤水分蒸发损失量较大。壤水分蒸发损失量较大。 4、地膜覆盖灌水技术n膜下灌溉可以分为膜下沟灌和膜下滴灌两种膜下灌溉可以分为膜下沟灌和膜下滴灌两种n膜下沟灌是将地膜覆盖在灌水沟上，灌溉水流膜下沟灌是将地膜覆盖在灌水沟上，灌溉水流在膜下的灌水沟中流动，以减少土壤水分蒸发在膜下的灌水沟中流动，以减少土壤水分蒸发n其入沟流量、灌水技术要素、田间水利用率和其入沟流量、灌水技术要素、田间水利用率和灌水均匀度与传统的沟灌相同灌水均匀度与传统的沟灌相同n膜下沟灌主要应用于干早地区的条播作物上膜下沟灌主要应用于干早地区的条播作物上n保护地
18、中采用该法灌溉可以减少空气湿度，减保护地中采用该法灌溉可以减少空气湿度，减少和防止病害的发达少和防止病害的发达4、地膜覆盖灌水技术n膜上灌溉是在地膜栽培的基础上，将原来在垄背上膜上灌溉是在地膜栽培的基础上，将原来在垄背上铺膜改为在灌水沟铺膜改为在灌水沟( (畦畦) )内铺膜，灌溉水流在膜上流内铺膜，灌溉水流在膜上流动，并通过膜孔动，并通过膜孔( (放苗孔或专用灌水孔放苗孔或专用灌水孔) )或膜缝入渗或膜缝入渗到作物根部的土壤中去的灌水技术到作物根部的土壤中去的灌水技术n与传统的地面沟与传统的地面沟( (畦畦) )灌相比，膜上灌改善了作物生灌相比，膜上灌改善了作物生长的微生态环境，增加了土壤温度
19、，减少了作物棵长的微生态环境，增加了土壤温度，减少了作物棵间蒸发和深层渗漏；土壤不板结、不冲刷，可以大间蒸发和深层渗漏；土壤不板结、不冲刷，可以大大提高灌水均匀度和田间水有效利用率，有利于作大提高灌水均匀度和田间水有效利用率，有利于作物节水增产和品质提高物节水增产和品质提高4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉 打埂膜上灌是将原来使用在铺膜机前的平土板打埂膜上灌是将原来使用在铺膜机前的平土板改装成打埂器，刮出土表改装成打埂器，刮出土表0.050.08m厚的厚的土层，在畦田侧向构筑成高土层，在畦田侧向构筑成高0.20.3m的畦的畦埂，畦田宽埂，畦田宽0.93.5m，膜宽，膜宽0.71.8m铺膜形式可分为单
20、膜和双膜铺膜形式可分为单膜和双膜双膜中间或膜两边各有双膜中间或膜两边各有0.1m宽的渗水带宽的渗水带 打埂膜上灌打埂膜上灌4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉 打埂膜上灌单膜打埂膜上灌单膜4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉 打埂膜上灌双膜打埂膜上灌双膜n由于畦面低于原田面，灌水时不易外溢和穿透畦由于畦面低于原田面，灌水时不易外溢和穿透畦埂，入膜流量可以加大到埂，入膜流量可以加大到0.3m0.3m3 3minmin以上以上n膜缝渗水带可以弥补供水的不足膜缝渗水带可以弥补供水的不足n主要用于棉花和小麦田上主要用于棉花和小麦田上n双膜或宽膜的膜畦灌溉要求田面平整程度较高，双膜或宽膜的膜畦灌溉要求田面平整程度较高，
21、以增加横向和纵向的灌水均匀度。以增加横向和纵向的灌水均匀度。4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉 4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉 n 灌溉水流在膜上流动，通过膜孔灌溉水流在膜上流动，通过膜孔( (作作物放苗孔或专用灌水孔物放苗孔或专用灌水孔) )渗入到作物渗入到作物根部土壤中的灌水方法根部土壤中的灌水方法n 分为膜孔沟灌和膜孔畦灌两种分为膜孔沟灌和膜孔畦灌两种n 依靠膜孔灌水，无膜缝和膜侧旁渗，依靠膜孔灌水，无膜缝和膜侧旁渗，灌水均匀度高，对易随水传播的病害灌水均匀度高，对易随水传播的病害有一定的防治作用有一定的防治作用 4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉 n 专用灌水孔可根据土质不同打单排孔专用灌水孔可根据
22、土质不同打单排孔或双排孔，如在轻质土壤上打双排孔，或双排孔，如在轻质土壤上打双排孔，重质土壤上打单排孔重质土壤上打单排孔n 孔径和孔距根据作物灌水定额等确定，孔径和孔距根据作物灌水定额等确定，根据试验，一般轻壤土、壤土孔径以根据试验，一般轻壤土、壤土孔径以0.005m0.005m、孔距、孔距0.2m0.2m的单排孔为宜。的单排孔为宜。4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉 灌溉水通过畦面地膜上的专门灌水孔渗入土灌溉水通过畦面地膜上的专门灌水孔渗入土壤，在毛细管作用下浸润作物根系附近的土壤，在毛细管作用下浸润作物根系附近的土壤壤 4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉 地膜两侧必须翘起地膜两侧必须翘起0.05m高，
23、并嵌入土高，并嵌入土埂中埂中膜畦宽度：膜畦宽度：n双行种植一般采用宽双行种植一般采用宽0.70.70.9m0.9m的地膜；的地膜；n三行或四行种植一般采用三行或四行种植一般采用1 18m8m宽的地膜宽的地膜4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉 作物需水完全依赖于放苗孔和增加的渗作物需水完全依赖于放苗孔和增加的渗水孔供给，入膜流量为水孔供给，入膜流量为0.060.060.18m0.18m3 3minmin增加灌水均匀度，节水效果好增加灌水均匀度，节水效果好适用于棉花、玉米和高粱等条播作物适用于棉花、玉米和高粱等条播作物 4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉n膜孔沟灌是将地膜铺在沟底，作物禾苗膜孔沟灌是将地膜铺在
24、沟底，作物禾苗种植在垄上，水流通过沟中地膜上的专种植在垄上，水流通过沟中地膜上的专门灌水孔渗入土壤，在毛细管作用下浸门灌水孔渗入土壤，在毛细管作用下浸润作物根系附近的土壤润作物根系附近的土壤 4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉膜孔沟灌特别适用于甜瓜、西瓜、辣椒等易受水膜孔沟灌特别适用于甜瓜、西瓜、辣椒等易受水土传染病害威胁的作物土传染病害威胁的作物果树、葡萄和葫芦等作物可以种植在沟坡上，水果树、葡萄和葫芦等作物可以种植在沟坡上，水流可以通过种在坡沟上的放苗孔浸润土壤流可以通过种在坡沟上的放苗孔浸润土壤灌水沟规格依作物不同而异，灌水沟规格依作物不同而异，n蔬菜一般沟深蔬菜一般沟深0.30.30.4m0
25、.4m，沟距，沟距0.80.81.2m1.2m；n西瓜和甜瓜的沟深为西瓜和甜瓜的沟深为0.4 0.4 0.5m0.5m，上口宽，上口宽0.80.81.0m1.0m，沟距，沟距3.53.54.0m4.0mn为保证作物根区土层中具有足够的渗水量，必为保证作物根区土层中具有足够的渗水量，必须根据不问的须根据不问的、等因素确定等因素确定4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉Knvq001. 0q为入膜流量，为入膜流量，m3hm；k为旁侧入渗影响系数，一般取值为为旁侧入渗影响系数，一般取值为1.463.86之间；之间；n为每米膜长上的灌水孔数；为每米膜长上的灌水孔数；v为土壤的入渗速率
26、，为土壤的入渗速率，mh；w为放苗孔和专用灌水孔的平均面积，为放苗孔和专用灌水孔的平均面积，m2膜孔灌溉的入膜流量膜孔灌溉的入膜流量是指单位时间内进是指单位时间内进入膜沟或膜畦首端的水量入膜沟或膜畦首端的水量 ，用下式计算：，用下式计算：4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉n平整土地以保证膜孔灌水均匀平整土地以保证膜孔灌水均匀n清除树根和碎石，以免刺破塑膜清除树根和碎石，以免刺破塑膜n播前喷洒除草剂，防止生长杂草播前喷洒除草剂，防止生长杂草n铺膜、筑埂可采用膜上灌播种铺膜机，一铺膜、筑埂可采用膜上灌播种铺膜机，一次完成开畦、铺膜和播种次完成开畦、铺膜和播种n沟畦首尾灌水均匀、无深层渗漏和尾部废沟畦首尾
27、灌水均匀、无深层渗漏和尾部废泄水量现象；防止串灌和漫灌泄水量现象；防止串灌和漫灌n膜孔沟畦一般要求地面有一定坡度膜孔沟畦一般要求地面有一定坡度4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉n膜孔灌溉是低定额的局部灌溉，要满足灌膜孔灌溉是低定额的局部灌溉，要满足灌水定额的要求水定额的要求n覆膜改变了地面原始状态，因此要对作物覆膜改变了地面原始状态，因此要对作物灌溉制度和施肥等进行适当调整灌溉制度和施肥等进行适当调整n田间横向要平整，纵向比降要均匀田间横向要平整，纵向比降要均匀n残余薄膜应及时处理，避免对农业生态环残余薄膜应及时处理，避免对农业生态环境造成白色污染境造成白色污染4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉n膜缝沟灌
28、是将地膜铺在沟坡上，沟底两膜相会膜缝沟灌是将地膜铺在沟坡上，沟底两膜相会处留有处留有24cm的窄缝，通过放苗孔和膜缝向的窄缝，通过放苗孔和膜缝向作物供水作物供水n膜缝沟灌的沟长为膜缝沟灌的沟长为50m左右左右n减少了垄背杂草和土壤水分的蒸发，大多用于减少了垄背杂草和土壤水分的蒸发，大多用于蔬菜，节水增产效果好蔬菜，节水增产效果好 4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉n膜缝畦灌是在畦田田面上铺两幅地膜，畦田膜缝畦灌是在畦田田面上铺两幅地膜，畦田宽度略大于宽度略大于2倍的地膜宽度，因此两幅地膜倍的地膜宽度，因此两幅地膜之间留有之间留有24cm的窄缝的窄缝n水流在膜上流动，通过膜缝和放苗孔向作物水流在膜上流
29、动，通过膜缝和放苗孔向作物供水，入沟流量在供水，入沟流量在018030m3min，畦长以畦长以3050m为宜，要求土地平整为宜，要求土地平整 4、地膜覆盖灌水技术膜上灌溉n细流膜缝灌是在普通地膜种植下，利用第一次细流膜缝灌是在普通地膜种植下，利用第一次灌水前追肥的机会，用机械将作物行间地膜轻灌水前追肥的机会，用机械将作物行间地膜轻轻划破，形成一条膜缝，并通过机械再将膜缝轻划破，形成一条膜缝，并通过机械再将膜缝压成一条压成一条U形小沟形小沟 n灌水时将水放入灌水时将水放入U形小沟内，水在沟中流动，其形小沟内，水在沟中流动，其入沟流量很小，可控制在入沟流量很小，可控制在003m3min，适，适宜于
30、地面坡降为宜于地面坡降为1左右的大坡度地区左右的大坡度地区 n膜上灌还有适宜于水稻作物的格田膜上灌和干膜上灌还有适宜于水稻作物的格田膜上灌和干旱地区的喷灌膜上灌等形式旱地区的喷灌膜上灌等形式 5 5、波涌灌、波涌灌(surge flow irrigation)波涌灌是间歇性地按一定的周期向沟畦供波涌灌是间歇性地按一定的周期向沟畦供水，使水流推进到沟畦末端的一种节水型水，使水流推进到沟畦末端的一种节水型地面灌溉新技术。地面灌溉新技术。概述概述n水源、n波涌阀、n控制器n输配水管道波涌灌系统亩投入一般为2026元/亩 波涌灌系统波涌灌系统5 5、波涌灌、波涌灌波涌灌控制阀波涌灌控制阀 低电压、低功
31、低电压、低功耗电磁控制阀耗电磁控制阀 5 5、波涌灌、波涌灌节水：节水：30左右左右节能节能保肥保肥水流推进速度快：水流推进速度快： 1-3倍倍灌水质量高灌水质量高灌水效率可提高灌水效率可提高2045，灌水均匀度提高，灌水均匀度提高1015，特点优点特点优点5 5、波涌灌、波涌灌n相似之处：相似之处：灌水次数及灌水时间与常规地面灌相同。它适灌水次数及灌水时间与常规地面灌相同。它适应于常规地面灌应于常规地面灌( (即沟灌或畦灌即沟灌或畦灌) )的需要，并不的需要，并不改变沟、畦灌作业习惯。改变沟、畦灌作业习惯。n不同之处：不同之处：软管代替了农、毛渠输水软管代替了农、毛渠输水软管上的小闸口可以调
32、节入沟或入畦的放水流量，软管上的小闸口可以调节入沟或入畦的放水流量，以保证水流量大小均匀。以保证水流量大小均匀。无特殊的水力设计要求。无特殊的水力设计要求。 与常规灌溉方法比与常规灌溉方法比较较(1) 周期周期波涌灌的一个供水和停水过程称一个灌水周波涌灌的一个供水和停水过程称一个灌水周期。期。 (2) 周期时间周期时间(T) 在一个周期内，放水时间在一个周期内，放水时间(Ton)与停水时间与停水时间(Toff)之和称周期放水时间。之和称周期放水时间。TTon+Toff5 5、波涌灌、波涌灌(3) 循环率循环率(r) 放水时间放水时间(Ton)与周期时间与周期时间T之比之比称循环率。称循环率。r
33、Ton/T5 5、波涌灌、波涌灌n要求：要求：循环率的大小直接影响波涌灌的灌水定额循环率的大小直接影响波涌灌的灌水定额,在灌水周期数一定在灌水周期数一定时时,循环率的确定应使波涌灌在一下周期灌水前循环率的确定应使波涌灌在一下周期灌水前,田面无积水田面无积水,并形成完整的致密层，以降低土壤入渗能力并形成完整的致密层，以降低土壤入渗能力,取得最佳波涌灌取得最佳波涌灌灌水效果和便于管理为原则。灌水效果和便于管理为原则。 5 5、波涌灌、波涌灌n推荐值：推荐值：实际波涌灌灌水时实际波涌灌灌水时,循环率一般取循环率一般取1/2或或1/3为宜。对总放水时间较短或土壤透为宜。对总放水时间较短或土壤透水性较弱
34、，田面糙率较大时，可采用水性较弱，田面糙率较大时，可采用 r=1/4。 (4) 周期数周期数(n) 完成波涌灌全过程所需放水和停水完成波涌灌全过程所需放水和停水过程的次数又称周期数。过程的次数又称周期数。 5 5、波涌灌、波涌灌畦长畦长m周期数周期数灌水定额灌水定额备注备注m3/hm217621038.6小麦冬灌（头水）小麦冬灌（头水）39784973.71812515.9小麦冬灌（二水）小麦冬灌（二水）3475.9520221128小麦冬灌（头水）小麦冬灌（头水）3934.54931.530721335玉米夏灌（二水）玉米夏灌（二水）31282.541276.5灌水周期数与灌水定额关系灌水周
35、期数与灌水定额关系 5 5、波涌灌、波涌灌n推荐值：推荐值：畦长在畦长在200m以上时，以以上时，以34个周期数为宜个周期数为宜畦长在畦长在200m以下时，以以下时，以23个周期数为宜。个周期数为宜。 周期数周期数( 5 ) 灌 水 流 量灌 水 流 量 Q 常 以 单 宽 流 量 表 示 ， 常 以 单 宽 流 量 表 示 ， （L/sm）。）。推荐值：推荐值：对于粘壤土灌区，降坡对于粘壤土灌区，降坡2.05.0，对小麦的冬灌，单宽流量取对小麦的冬灌，单宽流量取812 L/(s.m)，玉米夏灌及小麦其它各次灌水玉米夏灌及小麦其它各次灌水,单宽流量取单宽流量取610 L/(s.m)为宜。为宜。
36、一般而言，短畦取较小流量、长畦取较大流量。一般而言，短畦取较小流量、长畦取较大流量。5 5、波涌灌、波涌灌5 5、波涌灌、波涌灌主要类型：主要类型：n定时段定时段变流程法，变流程法，时间灌水法时间灌水法n定流程定流程变时段法，变时段法，距离灌水法距离灌水法 n定流程变流量法，定流程变流量法， 增量灌水法增量灌水法波涌灌田间灌水方式波涌灌田间灌水方式5 5、波涌灌、波涌灌波涌灌每个灌水周期的放水流量及放水波涌灌每个灌水周期的放水流量及放水时间一定而每个周期水流的新增推进长时间一定而每个周期水流的新增推进长度不等。目前波涌灌多采用这种方法。度不等。目前波涌灌多采用这种方法。 变流程法变流程法5 5
37、、波涌灌、波涌灌即每个灌水周期的水流新增推进长度和即每个灌水周期的水流新增推进长度和放水流量相等，而每个周期的放水时间放水流量相等，而每个周期的放水时间不等。不等。 变时段法变时段法5 5、波涌灌、波涌灌n在第一个灌水周期内增大灌水流量使水在第一个灌水周期内增大灌水流量使水流快速推进到总畦的流快速推进到总畦的3/43/4处停水处停水, ,然后在以然后在以后的几个放水周期中后的几个放水周期中, ,按定时段按定时段变流程变流程或定流程或定流程变时段法以较小流量进行灌变时段法以较小流量进行灌水，完成全畦灌水过程。水，完成全畦灌水过程。增量法增量法涌流灌溉涌流灌溉畦长畦长m m坡降坡降单宽流量单宽流量
38、m m3 3(minm)(minm)-1-1周期数周期数循环率循环率备备 注注160160（左右）（左右）2 2左右左右3 34 45 5左右左右0.60 0.60 0.720.720.48 0.48 0.600.600.24 0.24 0.480.482 22 22 21/21/21/21/2或或1/31/31/31/3本表适用于清本表适用于清水涌流畦灌；水涌流畦灌；如果为浑水涌如果为浑水涌流畦灌，仅供流畦灌，仅供参考参考240240（左右）（左右）2 2左右左右3 34 45 5左右左右0.72 0.72 0.840.840.60 0.60 0.780.780.36 0.36 0.600.
39、603 33 33 31/31/31/21/2或或1/31/31/21/2320320（左右）（左右）2 2左右左右3 34 45 5左右左右0.72 0.72 0.840.840.60 0.60 0.720.720.48 0.48 0.600.603 3或或4 43 33 31/31/31/21/2或或1/31/31/21/2泾惠渠漂区涌流畦灌港水实施方案泾惠渠漂区涌流畦灌港水实施方案(适用于作物头水灌溉)涌流灌溉涌流灌溉泾惠渠漂区涌流畦灌港水实施方案泾惠渠漂区涌流畦灌港水实施方案(适用于作物非头水灌溉 )畦长畦长m m坡降坡降单宽流量单宽流量m m3 3(minm)(minm)-1-1周期
40、数周期数循环率循环率备备 注注160160（左右）（左右）2 2左右左右3 34 45 5左右左右0.36 0.36 0.480.480.24 0.24 0.360.360.18 0.18 0.300.302 22 22 21/31/31/21/2或或1/31/31/21/2本表适用于清本表适用于清水涌流畦灌；水涌流畦灌；如果为浑水涌如果为浑水涌流畦灌，仅供流畦灌，仅供参考参考240240（左右）（左右）2 2左右左右3 34 45 5左右左右0.48 0.48 0.600.600.36 0.36 0.480.480.24 0.24 0.360.363 33 33 31/31/31/21/2或
41、或1/31/31/21/2320320（左右）（左右）2 2左右左右3 34 45 5左右左右0.60 0.60 0.720.720.48 0.48 0.600.600.36 0.36 0.480.483 3或或4 43 33 31/31/31/21/2或或1/31/31/21/25 5、波涌灌、波涌灌n适用于采用沟、畦灌的各种作物，但不适用于采用沟、畦灌的各种作物，但不适宜宽畦或格田作物灌溉。适宜宽畦或格田作物灌溉。n水源：波涌灌适用于自流灌区和井灌区。水源：波涌灌适用于自流灌区和井灌区。n地形与土质：波涌灌适用于地面坡降在地形与土质：波涌灌适用于地面坡降在0.6、10，并且相对平整的农田；
42、，并且相对平整的农田；土质属粉沙壤土到中壤土范围的土壤。土质属粉沙壤土到中壤土范围的土壤。波涌灌技术的应用波涌灌技术的应用6、水平畦田灌溉 n水平畦田灌溉技术是建立在激光控制土地精细水平畦田灌溉技术是建立在激光控制土地精细平整技术应用基础上的一种地面灌溉技术平整技术应用基础上的一种地面灌溉技术n国外的水平畦田灌溉系统中的田面通常为水平国外的水平畦田灌溉系统中的田面通常为水平状态，灌水时的流量较大，水能在较短的时间状态，灌水时的流量较大，水能在较短的时间内充满田块，均匀地分布在整个土壤表面内充满田块，均匀地分布在整个土壤表面n畦田可以是任意形状，周边由田埂封闭畦块规畦田可以是任意形状，周边由田埂
43、封闭畦块规格的设计取决于供水流量、土壤入渗特性等因格的设计取决于供水流量、土壤入渗特性等因素，一般在素，一般在4hm2左右，较大的可达到左右，较大的可达到16hm26 6、水平畦田灌溉、水平畦田灌溉n国外目前采用的水平畦田灌溉技术，类似于我国的格田国外目前采用的水平畦田灌溉技术，类似于我国的格田灌溉技术。灌溉技术。n国外采用激光控制平地技术完成二维畦面的无坡度平整，国外采用激光控制平地技术完成二维畦面的无坡度平整，我国采用常规机械平地设备进行土地粗平，田面平整精我国采用常规机械平地设备进行土地粗平，田面平整精度上的差异显然较大；度上的差异显然较大；n水平畦田灌溉方式在国外的大田作物中得到推广应
44、用，水平畦田灌溉方式在国外的大田作物中得到推广应用，而格田灌溉方式主要应用于我国南方的水稻作物，大田而格田灌溉方式主要应用于我国南方的水稻作物，大田作物中几乎没有采用；作物中几乎没有采用；n水平畦田灌溉技术中对入地流量的要求较高，只有较大水平畦田灌溉技术中对入地流量的要求较高，只有较大的供水流量才能满足入渗水分在田块内均匀分布的要求，的供水流量才能满足入渗水分在田块内均匀分布的要求，我国农田灌溉工程系统的末级进地流量受井灌区农用机我国农田灌溉工程系统的末级进地流量受井灌区农用机井出水量和渠灌区田间输配水设施容量的制约普遍较小，井出水量和渠灌区田间输配水设施容量的制约普遍较小，达到实施这项技术所
45、需达到的流量标准。达到实施这项技术所需达到的流量标准。6 6、水平畦田灌溉、水平畦田灌溉n现有田间灌溉工程进行必要改进与配套的基础上，现有田间灌溉工程进行必要改进与配套的基础上，采用激光控制平地技术完成对现有畦块的田面平采用激光控制平地技术完成对现有畦块的田面平整工作整工作n通过激光控制平地作业，在水流推进方向上减小通过激光控制平地作业，在水流推进方向上减小田块坡面上下起伏的不平整程度，消除局部倒坡田块坡面上下起伏的不平整程度，消除局部倒坡或反坡，保持田块具有适宜的畦面纵坡，提高水或反坡，保持田块具有适宜的畦面纵坡，提高水流在田间的平畅推进速度流在田间的平畅推进速度n在垂直水流运动方向的田面上
46、，则通过改善地面在垂直水流运动方向的田面上，则通过改善地面平整精度，使之达到水平的无坡度状态，导致水平整精度，使之达到水平的无坡度状态，导致水流横向扩散的田面凸凹障碍点的消除有利于水流流横向扩散的田面凸凹障碍点的消除有利于水流推进锋面保持较高的均匀一致性，便于水流快速推进锋面保持较高的均匀一致性，便于水流快速推进到畦尾推进到畦尾 6 6、水平畦田灌溉、水平畦田灌溉n田间灌溉水利用率由平均田间灌溉水利用率由平均50%提高到提高到80%n灌溉均匀度由灌溉均匀度由70%左右左右提高到提高到85%左右左右n与其他农业综合技术措施与其他农业综合技术措施配合后，采用常规机械进配合后，采用常规机械进行粗平后
47、可增产行粗平后可增产20%，采用激光控制进行精平后采用激光控制进行精平后可增产可增产30%n作物的水分生产效率由作物的水分生产效率由1.13kg/m3的提高到的提高到1.7kg/m3 n该系统主要包括激光水平发射器、激光该系统主要包括激光水平发射器、激光接收器、控制仪、液压阀、平地铲和牵接收器、控制仪、液压阀、平地铲和牵引（拖拉机）机。激光接收器有效工作引（拖拉机）机。激光接收器有效工作半径为半径为350米，米， 6 6、水平畦田灌溉、水平畦田灌溉激激 光光 平平 地地 技技 术术6 6、水平畦田灌溉、水平畦田灌溉n对激光平地的认识对激光平地的认识激光平地技术感应系统激光平地技术感应系统的灵敏
48、度至少比肉眼判的灵敏度至少比肉眼判断和拖拉机操作人员的断和拖拉机操作人员的手动液压系统精确手动液压系统精确 1050倍，因此能倍，因此能够大幅度提高田间土地平整的精度，精够大幅度提高田间土地平整的精度，精度可达到度可达到2cm。 6 6、水平畦田灌溉、水平畦田灌溉n激光平地的效益激光平地的效益 发达国家美国、俄国和西欧各国，较普遍使用激光平地。发达国家美国、俄国和西欧各国，较普遍使用激光平地。发展中国家如印度实现高精度土地平整可节水发展中国家如印度实现高精度土地平整可节水 15%20%。土耳其取得灌溉效率提高土耳其取得灌溉效率提高25%100%、小麦增产、小麦增产35%75%、棉花增产、棉花增
49、产20%50%的成绩。的成绩。巴基斯坦灌溉效率提高巴基斯坦灌溉效率提高35%40%，小麦增产，小麦增产27%，棉，棉花增产花增产42%。埃及由于高精度土地平整产生的节水增产效益，使农作物埃及由于高精度土地平整产生的节水增产效益，使农作物（小麦、大豆、棉花和玉米）的生产成本下降（小麦、大豆、棉花和玉米）的生产成本下降6.3%15.4%。我国在东北国有农场和新疆生产设兵团农场都有使用。我国在东北国有农场和新疆生产设兵团农场都有使用。 6 6、水平畦田灌溉、水平畦田灌溉n从从 20 世纪世纪 80 年代先在美国应用，随后在世界范年代先在美国应用，随后在世界范围内得到推广，被誉为改进地面灌溉的突破性技
50、围内得到推广，被誉为改进地面灌溉的突破性技术。术。 1996 年，该技术作为科技部年，该技术作为科技部 “ 九五九五 ” 攻攻关课题，已通过国家验收。关课题，已通过国家验收。n灌水效率达到灌水效率达到 80 ，可节水，可节水 30 50 ；水；水田土地利用率提高田土地利用率提高 9 ；水资源得到充分利用，；水资源得到充分利用，减少了土肥流失，粮食产量提高了减少了土肥流失，粮食产量提高了 20 30 。据测算，采用激光平地技术，按每亩节水据测算，采用激光平地技术，按每亩节水 30 计算，仅黑龙江垦区的水稻、棉花作物，就可节计算，仅黑龙江垦区的水稻、棉花作物，就可节水水 19 48 亿立方，相当于