文档介绍：水资源与农田水利6
宋付朋
第三节地面灌溉方法
灌水方法是指灌溉水以什么样的形式去湿润土壤,使灌溉水转化为土壤水,以满足作物对水分的要求。
灌水技术是指在一定的灌溉方法下,为使供给作物的水分适时适量和均匀一致,所必须采取的一系列科学技术措施。
地面灌溉法是灌溉水通过田间渠道系统进入田间,一方面成为连续水层或细小水流沿地表流动,一方面借重力作用和毛细管作用浸润土壤,所以也称为重力灌水法。
这种方法是中国目前应用最广泛最主要的一种灌水方法。按其湿润土壤方式的不同又可分为畦灌、沟灌和淹灌。
畦灌定义:水从输水沟或直接从毛渠引入畦田后,
形成一个薄水层,沿畦田坡度流动,在流动过程中,逐渐湿润土壤。它一般适于密植作物和某些蔬菜。
毛渠
畦田
畦田
畦埂
一、畦灌
畦灌技术
1、畦田规格:即畦田的宽度和长度。一般自流灌区畦长
30—100米,畦宽应按照当地农业机具宽度的整倍数确定,
一般2—4米,每亩约5—10个畦田。
2、入畦流量:入畦单宽流量一般控制在3—6L/s/m左右,以
使水量均匀和不冲刷土壤为原则。
3、灌水定额m:
K1
m=Ht= t 1-
(1-)
Ht -入渗时间内的总入渗水量
K1-为在第一个单位时间内的平均土壤入渗速率
t-入渗时间 m-灌水定额,以水层深度表示
-常数,取决于土壤性质及入渗前土壤水分状况,-。
一般土壤质地越粘,该值越大,初使含水量约高,该值越大。
4、放水时间t:即畦首放水到停水的延续时间。
m 1
t=( ) (1-)
K0
K0——常数,相当于时间为1时的土壤下渗速率
5、进入畦田的灌水总量:
应于畦长l上达到灌水定额m所需的水量相等,即
3600qt=m•l•1
式中:
q——每米畦宽上的灌水流量(l/s)
l——畦田长度(m)
1——单位宽度(m)
专题讨论:沟畦灌的主要灌水特征及问题
传统灌溉农业是要求灌水要适时适量,缩小沟畦规格提高灌水均匀度达到高产稳产目的。
这种作法在中国已延续了2200多年,至今普遍采用着。
现在的沟畦长度一般在30-50m,有的地方已缩到15-20m。
问题:一方面单位面积产量在提高,另一方面田间临时工程投入在增加,实际种植面积在减少。
在机耕条件下,被临时工程占压的耕地约占5-10%,而这些面积的生产成本已投入而没有产出。
现代灌溉农业在国内外已出现扩大沟畦规格的趋势,把畦宽放到10~30m,把沟畦延长至300~500m,有的已超过1000m。
采用一畦多口进水办法,以减少灌水长度来解决均匀灌水问题。
对地面灌来说,灌水均匀度和灌水长度的矛盾是不好解决的,这也是现代灌水技术面临的重要课题之一。
传统灌水方法的灌水均匀度是粗放的。一般情况下,传统灌水方法的计量在地头,水到田间后给各沟畦的分水是不计量的,而是凭浇水人员的经验,按“七成改水”或“八成改水”确定。
由于灌水过程中来水流量的变化改变着灌水技术要素之间的关系,就形成沟畦内上中下游单位面积灌水量不等和沟与沟、畦与畦之间分水不均衡的情况。这是传统灌水方法有待挖掘的生产潜力之一。
传统灌水方法的灌水均匀度或称配水效率(Ed),是以灌水前后田间抽样点的湿润层土壤的持水深度(Y)与田间平均持水深度(Y)之差ΔY=Y-Y计算的:
Ed=100(1-ΔY/Y) (1)
由于土壤持水深度中不可能包含深层渗漏水量,所以它不能真实反映田间任一点的灌水多少,所以它是粗放的近似的。因为当今沟畦灌的灌水定额大,所以它可得到95%以上的灌水均匀度,如灌水定额很小,在现实的沟畦中灌水,很可能有些地放就灌不上水。
因此现代灌溉农业要求灌水技术一方面要大大降低灌水定额,另一方面要把灌水均匀度计量到田内微小面积上,这样才能充分挖掘传统灌溉农业的节水增产潜力。
传统灌水方法使用的浇水设备是古老的工具和材料,用“一锨土、一把草”完成给沟畦分水的任务。
在沟畦规格很小的情况下,田间渠多、沟多、畦多、改水次数多,因此一个强壮劳动力只能管好10-151/s流量,,浇地劳动生产率很低,在机械化农业生产中,浇水用工约占总用工的30%-60%,因此,提高浇地效率,解放浇水劳动力,是现代大农业所必须的。
总之,沟畦灌规格小,临时工程多,耕地有效利用率低,灌水均匀度粗放,浇水设备古老,浇地劳动生产率低,是传统灌水方法的主要特征。