水资源利用与循环

现代灌溉的发展
微 灌
80 70 60 50 40 30 20 10 0 1970 67
73
万公顷
27.87 21.54 15.26 0.0006 0.4 1975 1980 1985 4.6 1990 年份 1995 2000 2005 2010
1974年周恩来总理接受墨西哥总理赠送的滴灌设备，安装在大寨等三处示范，同时仿制了三十套设 引进、研发 引进、试点时期 自行研制 备给各省市试用，举办技术培训班推广，直到1975年稍有起色。1984年扩展为微灌。进入二十一世 快速发展时期 缓慢发展时期 纪后中国加入世贸，举办奥运会经济大发展，新疆膜下滴灌取得成功，生产出质量优秀的微灌设备， 引自李光永 加速微灌发展的进程，微灌的面积迅速发展，应用领域广阔，但是与世界相比较差距还很大。
现代灌溉--微 灌
微灌是经1984年世界微灌工作组命名而得。微灌的灌水器以<250升/时的微量小水出 流, 给植物根区定时、定位和定量地供水作局部灌溉。其出流形式不同分为：滴灌、微喷 灌、渗灌、小管出流微灌等统称微灌。
微灌系统首部枢纽 管道系统布置图
小管出流微灌多应用于丘陵山区的林木果树灌溉
滴灌
四 现代灌溉的发展
澳大利亚
塞浦路斯
哥伦比亚
中国台湾
0 以 色 列
意大利
以色列
西班牙
葡萄牙
墨西哥
摩洛哥
美国
中国
约旦
南非
法国
埃及
泰国
巴西
印度
日本
滴灌应用：新疆棉花膜下滴灌
棉花膜下滴灌实现集约化经营，机械化管理的现代农业。 用水量比喷灌少25％～50％、省人工75％，还大量地节 约化肥农药；而棉花丰收了，效益提高30-50%。低投入 高产出是微灌技术迅速发展的原因。
二 水与人类文明的发展
玛雅文明：是美洲印第安玛雅人 在与亚、非、欧古代文明隔绝的 条件下，独立创造的伟大文明。 其遗址主要分布在墨西哥、危地 马拉和洪都拉斯等地。玛雅文明 诞生于公元前10世纪，诞生于热 带丛林而不是大河流域的古代文 明，它奇迹般地崛起和发展，而 衰亡在一夜之间消失于美洲的热 带丛林中。 印加文明：是南美洲古代印第安 人文明。15世纪起势力强盛， 以今秘鲁和玻利维亚为中心，北 抵哥伦比亚和厄瓜多尔，南达智 利中部和阿根廷北部。16世纪 初由于内乱日趋衰落，1532年 被西班牙殖民者灭亡。 大河流域的古代文明有：古埃及尼罗河文明、古印度河文明、华夏黄河与长江文明，还有 两河文明（是指在两河流域间的新月沃土底格里斯河和幼发拉底河之间的美索不达米亚平 原）所发展出来的文明，是西亚最早的文明。
一 水，循环永生
海洋，湿地，森林
海洋：地球表面有70%
是海洋可谓之“水球”。
湿地（或曾是湿地的区
域）：在地球30%的陆地 中，湿地只占6.4％，却居 住着地球上3/4的人口，供 应水源消纳污物，以繁衍 生息，湿地谓之”肾”。
森林地球 陆地上的森林
之谓 “肺” 。
太阳能：海洋中的水在
太阳能的作用下进行液态、 气态、固态“三相转化” 自然循环，不断地更新淡 水资源，给地球带来无限 的生机与活力，伴随人类 发展。
三 灌溉-传统和现代 传统地面灌溉 地面灌溉的特点：水流受重力作用，顺地势
往低处流，水依次不断地渗入土壤，满 足作物的需水要求，达到灌溉目的。 为有效的控制灌溉水量，在地面上用土埂作 田间工程，根据土埂的布置形式不同， 地面灌溉方法分:淹灌、畦灌、沟灌等。 因用土埂难以准确的控制灌溉水量，加之渠 道系统水的损失，灌溉水的利用系数仅 为40-60%，难以实现节约用水的目的。
吉林省实施“节水增粮行动”
吉林省水资源的时空分布极不均衡，中西部粮食主产区 耕地面积约占总耕地面积的80%，水资源总量仅占18%。 全省8000多万亩耕地，中低产田占2/3以上，有效灌溉面 积仅为20%左右，旱田具备灌溉条件的不足15%。旱涝 保收高标准农田比重低，抵御洪旱灾害能力差。1998到 2007年的10年间，我省有6年遭受了严重旱灾。到2015 年，我省通过实施节水增粮行动可再增加100亿斤粮食 生产能力，农民增收100亿元。
六 高效节水灌溉
作物需要
阳光、空气和水
二氧化碳
滴灌提供了控制 水、肥、气三要 素最有效的手段
水 养分
高效节水灌溉：通过精确的灌溉技术，以水为载体，适时、适量的供水满足作物生长对 水、肥、气、热的需求，使其生长茁壮，果实硕大，增产丰收，获得了最大的经济效益。 因此加强科学技术的内涵，将为节水增粮行动取得更理想的成果，有效的保证粮食安全。
微喷头来自百度文库应用
胡萝卜采用微喷灌，成立行业协会、建立示范基地、进口胡萝卜种子，微喷头灌 溉可达到按需水量适时供水，不产生地面径流和深层渗漏，生长均匀无病害，品 质保证上乘，达到出口的各项指标，经济回报丰厚深受农民欢迎。
微喷灌带的应用
微喷带：在管径（内径）21-76mm薄壁管带上打孔，孔径在0.5-0.9mm间；打 孔数根据作物需要，计有有2-11孔；其布置形式各有不同（见下图）。微喷带对 水质要求地、工作压力小，管道系统组成简单，造价和运转费用低廉，易于推广。 目前微喷灌多使用在蔬菜、香蕉、葡萄、小麦、牧草等作物。
辽宁省“节水增粮行动”工作部 署
通过实施“节水增粮行动”，有利于改变我省传统的农村耕作方式方法，用现代管理理念经营农 业，真正达到粮食增产、农民增收的目的。 “节水增粮行动”应进行科学布局，使之成为精品工程，充分考虑水资源条件，以水定地块，必 需保证水的有效利用系数提高；抓好典型示范工程，用典型带动引导农民。
世界各国微灌面积占灌溉面积的比例 世界各国微灌面积占灌溉面积的比例
80
69.7
70 60 50 40 30 20 10
16.9 16.8 12.9 8.69 5.1 4.91 3.97 3.97 3.15 2.96 54.7 45.5
1.5%
世界平均
1.69 1.44 1.39
1.25 1.1 0.46 0.37
喷 灌
全国喷灌面积占灌溉面积 之比（%）
6.0 5.0 4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 1970 1975 1980 1985 1990 年份 1995 2000 2005 2010
初期快速发展阶段
中国由上世纪70- 80年代中期是国家对喷灌技术科研投入较多的时代，由人民 公社、国营农场、农业学大寨等集约化经营农业，全国喷灌面积占灌溉面积比率由 0.41%增长到1.42%，处于初期快速发展阶段。1979年大型喷灌机在公社生产 队的试点工作失败，家庭承包土地分散经营使1980-95年全国喷灌面积占灌溉面积 比率在1.42%～1.48%上下波动，处于发展中的低潮期。1995-2010年全国喷灌 面积占灌溉面积比率由1.42%增长到5.1%，处于增长中逐步迈向高潮期。
黑龙江启动“节水增粮行动”
• 黑龙江保有耕地2亿多亩，去年粮食总产达到1114亿斤， 占全国的十分之一，产量和商品量均居全国第一，但同时 也面临着产量基数高、生产成本高、水资源约束强等问题。 • 黑龙江的齐齐哈尔、大庆全部、绥化西部、哈尔滨西部和 黑河南部，这些区域保有耕地大约1亿亩左右，占全省耕地 50%，但绝大部分是旱田，70%为没有灌溉设施庇护的 “天收田”，多年平均降雨量在400~450毫米之间，水资 源量只占全省水资源总量6%，水土资源不匹配，农业生产 几乎年年受到干旱影响。我省将“节水增粮行动”绝大部 分建设任务放这一区域。 • 据估算，1500万亩“节水增粮行动”建设任务全部完成后， 黑龙江省每年可增产粮食118亿斤，农民增收109亿元，比 常规灌溉节水11.37亿立方米，社会效益、经济效益、生态 效益都十分可观。
小管出流微灌技术用于河滩沙地
北京市共青林场在顺义李遂的沙荒滩上种果树
小管出流微灌适用地形崎岖的山丘区
五 水与粮食安全
面对干旱温总理忧心忡忡
稻田无水农民绝望
关于支持黑龙江省 吉林省 内蒙古自治区 辽宁省
实施“节水增粮行动”的意见
2012-2015年，中央支持四省区实施“节水增粮行动”发展 高效节水灌溉工程的面积控制在3800万亩。其中：黑龙江 省1500万亩、吉林省900万亩、内蒙古800万亩、辽宁省 600万亩。按照亩均投入1000元的标准，“节水增粮行动” 总投入为380亿元。其中，中央财政补助228亿元。 • 东北四省区应根据当地实际，大力发展喷灌、微灌等高效 节水灌溉技术，不仅大幅提高了粮食产量，也达到节水、 节肥、节能、省工、增效等多重效果。 • “节水增粮行动”指导思想，合理开发利用水资源，推广 高效节水灌溉技术，建立健全节水灌溉工程长效运行机制， 强化管理和服务，结合工程、农艺、农机、管理等综合措 施，提高农业综合生产能力，保障国家粮食安全。
现代灌溉是促使农业由传统向现代转变的关键科学技术装备。目前中国工业的发展，已为农业提供了 资金、能源、设备和管理新理念。现代灌溉改变水由无压自流，为有压在管道系统中，在动 力作用下，水流由下而上向高处出流。按其出流的形式有：喷洒，微喷洒、喷雾、滴水和渗 流状出流等。根据出流量和出流形式的不同，以每小时250升为界，分为喷灌和微灌两大类， 微灌又分为：微喷灌、滴灌、小管出流微灌和渗灌等。 现代灌溉是促使农业由传统向现代转变的关键科学技术装备。目前中国工业的发展，已为农业提供了 资金、能源、设备和管理新理念。现代灌溉改变水由无压自流，为有压在管道系统中，在动 力作用下，水流现代灌溉是促使农业由传统向现代转变的关键科学技术装备。目前中国工业 的发展，已为农业提供了资金、能源、设备和管理新理念。现代灌溉改变水由无压自流，为 有压在管道系统中，在动力作用下，水流由下而上向高处出流。按其出流的形式有：喷洒， 微喷洒、喷雾、滴水和渗流状出流等。根据出流量和出流形式的不同，以每小时250升为界， 分为喷灌和微灌两大类，微灌又分为：微喷灌、滴灌、小管出流微灌和渗灌等。 由下而上向高处出流。按其出流的形式有：喷洒，微喷洒、喷雾、滴水和渗流状出流等。根据出流量 和出流形式的不同，以每小时250升为界，分为喷灌和微灌两大类，微灌又分为：微喷灌、滴 灌、小管出流微灌和渗灌等。 现代灌溉是促使农业由传统向现代转变的关键科学技术装备。目前中国工业的发展，已为农业提供了 资金、能源、设备和管理新理念。现代灌溉改变水由无压自流，为有压在管道系统中，在动 力作用下，水流由下而上向高处出流。按其出流的形式有：喷洒，微喷洒、喷雾、滴水和渗 流状出流等。根据出流量和出流形式的不同，以每小时250升为界，分为喷灌和微灌两大类， 微灌又分为：微喷灌、滴灌、小管出流微灌和渗灌等。
滴灌应用：大庆市玉米膜下滴灌
计划玉米膜下滴灌三百万亩，争取生产粮食100亿斤
玉米采用大型农业机械整地宽窄行播种，增施有机肥和化肥、及时 滴灌补水随水追施，加强田间管理等，使膜下滴灌玉米比常规栽培 玉米平均增产400—500千克，增产率80%以上。
滴灌应用：马铃薯滴灌
实现了农业生产的规模化、集约化、产业化，达到了节水、节肥、省时、 增产、增效的 目的。滴灌设备采用内镶式滴灌（管）带，不覆膜，全过程采用机械化作业。
现代灌溉—喷灌
现代灌溉促进农业由传统 向现代转变的技术装备。 中国工业的发展，已为农 业提供了资金、能源、设 备和管理新理念。现代灌 溉改变水由无压渠系自流， 到在动力的驱动下，在有 压管道系统中，水流由下 而上向高处出流，按其出 流的形式分为：喷洒，微 喷洒、喷雾、滴水和渗流 状出流等。根据出流形式 的不同和出流量的差异分 为：大于 250升/时为喷灌， 小于250升/时为微灌两大类。 微灌又分为：微喷灌、滴 灌、小管出流微灌和渗灌 等。
“节水增粮行动”应切实加强组织领导，搞好前期设计工作，按期限完成实施方案编制工作；
组织建立好项目法人，建立完善运行机制。
内蒙古实施节水增粮行动
内蒙古东部盟市加乌兰察布市农作物播种面积约占自 治区一半以上，耕地面积约占自治区一半以上，粮食 产量约占全区粮食总产量82.8%，乌兰察布市又是内 蒙古马铃薯种植推广和产业发展比较好的地区，因此 选择五盟市实施“节水增粮行动”，大力发展高效节 水灌溉工程 。据五盟市初步统计，800万亩高效节水 灌溉工程完成后，预计可实现粮食新增产能力36.4亿 斤、年均节水2.4亿立方米、年均增收29.12亿元。