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摘 要:水是一切生命过程中不可替代的基本要素,水资源是国民经济和社会发展的重要基础资源。随着人类对淡水需求的日益增长,水资源紧缺已经成为全球性问题。近几十年来,灌溉农业成为全球粮食增长的主要动力,全球农业是水的最大消费行业。在我国,由于独特的地理环境及气候,降雨时空分布不均,农业生产对水的依赖性很强,有水才能做到稳产高产。目前,农业用水占全国总有用水量的70%,由于受工程配套状况和管理水平所限,灌溉用水效率仅有水资源短缺的主要对策之一。如何通过各种节水措施,有效地提高灌溉水资源的使用效率是发展农业节水的根本任务。
1.发展节水灌溉的重要性
近年来,随着人口增加,经济发展和城市化水平的提高,水资源供需矛盾日益尖锐,农业干旱缺水与水资源短缺已成为我国经济和社会发展的重要制约因素,而且加剧了生态环境的恶化。目前,我国农业用水比重已从1980年的88%下降到目前的70%左右,今后还会继续下降,农业干旱缺水的局面不可逆转。我国农业灌溉用水量大,灌溉效率底下和用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43%,单方水粮食生产率只有1.0kg左右,大大低于发达国家灌溉水利用率 70%~80%,单方水浪费生产率2.0kg以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业,实现适时量的“精细灌溉”,真有重要的现实意义和深远的历史意义。
2.节水灌溉发展趋势方向
2.1因地制宜,继续普及与推广先进的喷,微灌技术
目前,我国节水灌溉工程中,喷,微灌技术所占的比重还比较低,与发达国家相比较还有大的差距。目前,国内外喷,微灌技术正朝着低压,节能,多目标利用,产品标准化和系列化及运行管理自动化方向发展,任何一项节水灌溉技术都有其适用的自然条件,经济条件,普及与推广喷,微灌技术必须坚持因地制宜的原则。在有条件的地区,应大力发展地下滴灌技术,就是在灌溉过程中,水通过地理毛管上的灌水器缓慢渗入附近土壤,再借助毛细管作用或重力扩散到整个作物根层的灌溉技术。由于在灌溉过程中几乎没有水分蒸发损失,而且对土壤结构的破坏经,因此在各项节水灌溉技术中,该项技术的节水增产效果最为明显,而且使于农田作业和管理,特别适合于在我国西北地区干旱,高温,风大的自然条件下推广应用。
2.2实现灌溉渠系管道化
我国已基本普及了井灌区低压管道输水技术,今后的发展方向是大型渠灌区渠系管道化,并加快相应大口径塑料管材的开发生产。
2.3发展现代精细地面灌溉技术
土地平整是改进地面灌溉的基础和关键,由于我国地面灌溉量大,面广,急需推广应用激光控制平地技术,水平畦田灌溉技术,田间闸管灌溉系统以及土壤墒情自动监测技术等一切改进地面灌溉措施,逐步实现田间灌溉水的有效控制和适时适量的精细灌溉。激光控制平地技术是目前世界上最新近的`土地平整技术,在发达国家已被广泛应用。这是一项“傻瓜式”的高新技术,具有自动化程度高,作业效率高,操作简单等特点,便于大规模推广应用。平地作业时,铲运机具刀口的初始位置一旦被确定,无论天面地形如何起伏,受激光发射和接受系统的控制,控制器始终通过液压升降系统将铲运刀口与平地作业的基准面保持在某一恒定值,能够实现高精度的土地平整。结果表明,该项技术能够大幅度改善农田的平整状况,土地平整精度达到了标准偏差值小于2~3cm;通过科学的田间设计与管理,田间灌水效率达到了70%~80%。
2.4研究和推广非充分灌溉技术
非充分灌溉理论源于传统的充分灌溉理论,但不是简单的延伸,它将与生物技术,信息技术及“四水”转化理论等高新节水技术和理论相结合,创建新的灌溉理论及技术体系,它将对现有灌溉工程的规划设计及灌溉管理模式等生产巨大的冲击和影响。我国北方一些地区已经实行了减少灌溉次数等非充分灌溉方式,一些科研单位和灌溉试验站也开始了一些非充分灌溉的实验研究。
2.5“3S”技术在农业节水灌溉中的应用
进入21世纪,空间遥感得到了大力发展,更多的卫星被送上太空,从而使“3S”技术在农业节水领域中应用成为可能。如应用“3S”技术建立“土壤墒情监测网系统”,对全国农田墒情进行监测,为农业灌溉用水和抗旱减灾服务。在监测土壤墒情的同时,与当时当地的作物需水量相结合,可科学确定灌溉用水计划。目前,发达国家的一些先进灌区以土壤墒情监测作为灌溉用水管理的主要依据,根据氣象观测资料,土壤墒情资料,作物长势资料等确定作物的灌溉水量及灌溉时间,及时提供用水信息,从而使农业灌溉管理更加科学,精确。我国农业结构和水土资源分布具有很强的区域性,各地区发展不平衡,应当根据不同地区的自然经济状况,气候条件,农业生产经营方式,作物种类,经济发展水平等,科学确定不同地区,不同阶段的节水灌溉发展模式,加快研究开发先进,适用的农业高效用水技术与设备。
2.6走综合节水,系统节水的路子
回顾世界和我国节水灌溉发展的历程,最重要的启示是,必须把追求综合效益最大化作为出发点和立足点,坚持适用,方便,自愿的原则,积极探索与生产关系相适应的节水途径和措施,走综合节水,系统节水的路子。这是发展农业节水灌溉的生命力。
一是结合农业结构调整和现代化农业建设发展节水灌溉。为适应我国加入世界贸易组织的要求,推行农业结构调整到哪里,节水工程就配套到哪里,以调整促节水,靠节水增效益。
二是结合经济发展和改善生态环境发展节水灌溉。
三是因地制宜发展综合型
节水灌溉工程。最近几年在我国一些经济发达地区按照“山丘果园微灌化,大棚瓜菜滴灌化,粮食作物喷灌管灌化,渠道防渗化”的思路,大力发展综合节水灌溉,为其他地区发展农业节水模式提供了借鉴。
我国的农业节水发展虽然取得了辉煌的成就,但与国外节水发达国家相比,在农业节水工程的投入,规模,标准,技术体系建设,现代化管理水平,工程设计的规范化,综合节水技术的推广应用等方面还有较大差距,还没有形成适合不同类型区,具有一定工程规模和示范辐射作用的农业综合节水技术体系。
农田节水灌溉技术不仅关系着农业的发展,同时更加关系着我国水资源的可持续利用因而,对于农田节水灌溉技术及其发展趋势的研究具有十分重要知意义我国相关领域虽然对农田节水灌溉技术及发展趋势有了一定的研究,并且其研究应用在实际的农田灌溉中也取得了十分有效的成绩然而,随着我国农业的不断发展,现有的对农田节水灌溉技术的研究显然已经不能满足农业发展的需求因此,在今后的发展中,要加强对农田节水灌溉技术及发展趋势的重视和研究,从而在更大程度上促进我国农田节水灌溉技术的发展
1农田节水灌溉技术
现我国使用的节水灌溉技术主要有以下几种:地面灌溉技术低压管道输水技术喷灌地下灌溉。
1.1地面灌溉杈术ife面灌溉运术主要有畦灌沟灌膜上灌以及低压管道灌溉畦灌是指利用防渗沟渠或是管道*将用于灌溉的水源引入畦田当中,然后水源的就可沿着畦田上的纵坡逐渐渗入泥土当中此技术多用于小麦或是谷子等行距较窄种植较密集的作物。
1.2低压管道输水技术低压管道输水就是指将水渠用管道代替,然后通过低压将水源输送到田间,低压管输水系统主要有移动式半固定式及固定式3种'1.3喷灌喷灌是指经台加压后将水喷射到空中,水流形成水滴再洒落到地面使地面保持湿润喷灌技术主要有固定式半固定式以及移动式相比于地面灌概,其可节约30%到50%的永,可增产10%到30%/其具有省地保地及保肥等优势进行喷灌要用到的机具很多,喷头的种类也比较复杂,比如有摇臂式垂直摇臂式全射流式及蜗轮蜗杆式等。
1.4地下灌溉地下灌溉主要有地下水浸润灌溉和地下渗灌其主要是行在地下修长管道,然后利用地下管道将水源引入田间,通过毛细管将水渗入泥土当中。
由于农田节水灌溉技术的多种优势可知,该技术势必会在将来的农业发展中有更加广阔的应用而通过研究发现,该技术的发展趋势主要体现在以下几个方面首先,农田节水灌溉技术在今后的发展中,在技术方面含量会更高并且逐步向着高科技的方向发展其次,农田节水灌溉技术在今后的应用中,其管理水平也会向着精确化自动化的方向发展再次,在农作物的农田节水灌溉技术方面,木仅仅只是依赖于喷_技术,而是要向着综合利用方面发展,从而在节能方面做到更好总而言之,农田节水灌溉技术是未来我国农业灌溉方面研究的一个重点和热点我们相信,在农田节水灌溉技术相关研究人员的`不断努力下,农田节水灌溉技术在不久的将来,会被广泛的运用在我国农业的发展中,并且为农业的进步,为水资源的可持续利用做出更大的贡献。
3农田节水灌溉发展对策
通过上述研究可知,农田节水灌溉技术对于农业的发展以及对于水资源的节约等都有看不可忽视的重要作用因此,我国农田灌溉领域要不断的加强对农田节水灌溉技术现状如研究,并且着眼与未来农田节水灌溉技术的发展趋势,研究其技术发展的方法和对策笔者在此对农田节水灌溉技术发展的对策进行了一定的探索,希k可以为农田节水灌溉技术水平的提高而做出一些贡献
3.1大力发展并推广节水灌溉技术在这方面首先可約用水稻
旱育抛秧覆盖地膜秸秆还田深耕松土中耕除草施有机肥等措施*加强土壤对雨永的蓄集能力以及保瑜能力其)欠,可通过引进抗旱品种或是对作物结构进行调整,尤其是#对干旱缺水的地区,这样才能尽可能地实现节水从农作物的生长阶段来看,灌溉主要发生在播种前催苗期生长_以及冬季等。
3.2要因地制宜地推产节水灌溉技术4使节水灌溉工程能够稳定健康地向前发展,就必须坚持“因地制宜注重实效,,的原则,从全局及长远出发,决策慎重,管理严格,以使令水灌溉工程能够合理推进另外还要注意,节水灌溉技术不仅仅是一项工程,其关系着整个社秦的发展经济的发展,若不能使农民从中受惠,那么此技术就得不到农民的拥护,自然也就发展不起来因此在推广节水灌溉技术时一定要注意根据各地不同的地理位置及气候条件来决定其发展方式及管理模式
3.3提高人们的节水灌溉意识农田节水灌溉技术的发展不仅需要专家学者的不断研究,同时更需要农民在实际的灌溉中加以应用而要想使得农田节水灌溉技术广泛的应用于农田领域,就必须要高人们的技术灌溉意识一方面,可以通过电视宣讲等多种媒介来对农田节约用水重要性如宣传,从而从思想上运用农田节水灌溉技术;另一方面,政府要对农田节水灌溉技术的实施给予政策上设备上的支持和鼓励,进而为农田节水灌溉技术的应用提供一个良好的环境
3.4加强科研投入,改造技术要想提高农田节水灌溉技术水平,除了要做好以上几个方面的土作外,还需要在科研方面进行进-步的提高,进而使得农田节水灌溉技术有更有效的实施方法因而,国家相关部门应该加大在农田节水灌溉技术方面的科研接入,使得更多的研究人员致力于农田节水灌溉技术的研究之上
农田节水灌溉技术及发展趋势的研究涉及的方面很多,所以,对于其技术及趋势的研究就可以从多个角度进行考虑而以上仅仅只是笔者对于农田节水灌溉技术其发展趋势的几个圭要方面的研究,并且由于笔者对于该技术的研究能力有限,所以以上研究也比较浅显,因而仅仅凭借这些研究来提高农田节水灌溉技术水平是远远不够的对于农田节水灌溉技术及其发展趋势的研究还有待进一步的探索。
结束语
综上所述,农田节水灌溉技术的研究不仅有利于农业领域的发展,同时,更加有利于我国水资源的可持续利用然而,农田节水灌溉技术及发展趋势是一项比较复杂的技术,再加之我国相关领域对于农田节水灌溉技术的研究还没有达到一定的深入程度,因而不利于实际技术灌溉技术的发展所以,在今后的农田灌溉领域的发展中,要不断的加强对农田节水灌溉技术及发展趋势的重视和研究,并且要从农田节水灌溉技术的多个方面,从其发展趋势的多个角度进行研究,从而研究出更有效的促进我国农田节水灌溉技术发展的方法和措施。
农田水利灌溉模式与相应节水措施探讨论文
摘要:随着新农村建设以及农村经济体系改革的不断深化,农田水利灌溉以及节水工程所表现出的作用越发明显。实践中,为了能够有效确保农田水利灌溉及节水工程正常利用,必须要确保节水效果的完善性。文章对农田水利建设事业发展过程中常用的灌溉模式进行分析,并在此基础上就如何实现节水降耗之目的,提出意见和措施,以期能够为我国农村经济发展起到推动作用。
关键词:农田水利灌溉;节水技术;措施;研究
1农田水利灌溉
从当前国内农田水利建设事业来看,农田水利灌溉过程中,主要有三种模式,任何一种模式都有其鲜明的特点,而且适用范围也大相径庭。因此,在具体选用过程中,应当根据实际情况,有针对性地选择合适的水利灌溉模式,这样才能最大限度地发挥灌溉效用。
1.1渠道防渗灌溉模式
所谓渠道防渗灌溉模式,即将每一个环节输出渠道,都进行严格的防渗处理,以此来减少渠道输水流失量,提高水资源有效利用率。从应用实践来看,该种防渗灌溉模式,既可以有效避免水资源浪费,还可以有效控制地下水位。就目前而言,国内农田水利发展过程中,该种灌溉模式应用非常广泛,在未来农业灌溉节水领域的应用前景也非常广阔。实践中,促使灌溉渠道防渗模式作用的有效发挥,可直接选用高强度塑料薄膜作为灌区干流、直流衬砌方式,这样可有效降低渗漏遗失量。
1.2喷灌模式
农田水利灌溉中的喷灌模式,即利用水泵及相关设施,对灌溉水加压处理,当水进入管道以后,利用喷头将加压灌溉水均匀喷洒出来,实现农田灌溉之目的。就喷灌模式的应用效果来看,既可以节省人力、物力和财力,又可以对农田进行均匀喷灌,灌溉效果非常显著。从目前国内常用的喷洒技术模式而言,应用最广泛的就是全移动和固定式两种管道模式,其中固定喷灌模式操作比较方便,而且生产效率也比较高。然而,这种灌溉模式也有其自身的缺点,即前期的投资比较大;对于全移动管道模式而言,虽然设备有效利用率比较高、投资较小,但是所需的劳动强度非常大,而且相关设备需要进行长期的维护和保养。这种灌溉模式既有其自身的应用优点,也存在着一些问题和不足,实际应用过程中,应当根据需要和农田特点,合理选择,才能有效发挥其作用。
1.3低压管道灌溉模式
所谓低压管道灌溉模式,即采用管道形式,将灌溉水直接输送至田间地头,对农作物进行灌溉。就该种灌溉模式而言,其实际应用过程中,主要利用了水泵、输水管、水源、以及辅助设备和配水装置等,其应用效果非常明显,而且有一定的应用优势,比如可以有效节省人力、方便管理。与此同时,在利用低压管道进行农田灌溉过程中,可以实现渗漏、蒸发效果。相关资料显示,低压管道灌溉模式的应用,可使输水效率超过90%,该种灌溉模式在国内北方广大地区得到了有效应用。
2农田水利灌溉节水措施
基于以上对当前农田水利建设过程中常用的三种灌溉模式分析,笔者认为除合理选择灌溉模式外,还应当做好以下几个方面的工作,只有这样才能确保节水降耗,实现农业可持续发展。
2.1以可持续发展理念为指导,加强节水管理体系建设
从当前的.农业灌溉模式来看,无法彻底改善缺水现状,实践中为了能够实现抗旱保收、提高粮食产量的目的,不断打井,或者利用灌溉剩余的水扩大灌溉面积,这不属于严格意义上的节水降耗。针对该种问题,应当始终以可持续发展理念为指导,从更为广阔的视角去考虑和统筹农业节水工作。从本质上来讲,农业节水是一个系统工程,而且也是一个技术问题,不仅涉及到农业结构调整,而且还关系着承包责任制、产业结构转型以及种粮效益和最广大人民群众的根本利益等。因此,要想有效解决实践中存在的问题,应当密切联系多个部门,使他们统筹协作,充分考虑制约现代农业节水的各种因素,立足实际,制定切实可行的农业节水管理体系,以确保我国农业经济的快速发展。
2.2通过合理规划设计,推进高效节水工作的全面开展
对于农田水利灌区而言,地面水利用主要有两部分,即区内的拦蓄以及区外的引水,在全面分析的基础上,了解可供水资源情况以及供用水规律。农业灌溉规划是农业综合开发土地治理项目总体规划的重要规划之一,必须降低能耗,节约成本,方便管理,提高运行保证率,做到农业灌溉最佳设计选型配套上的科学性与合理性,具体措施主要有以下几种:一是农田要确定灌区规模,建立适应现有河网水系。第二,灌区规模需符合客观实际和适应形势,建立起现阶段最佳农业灌溉模式。就灌区的地下潜水层来说,如同调节水库一样,补给量来自于降雨、渠道以及排水沟渗漏。区外地下水对其进行侧向补给,而区内的地下水则对其进行越层补给、人工回灌;水库的消耗,则主要是指自然蒸发以及开采和出流。上述两种水源一进一出,实现统一调度,比如采用区域均衡方法对其进行均衡分析;在合理开采布局的基础上,来确定开采强度,或者根据补给形式、开采强度等因素,来具体确定区域内的合理开采规划,并对其进行合理的布局。以冲积平原为例,当地下水位相对较高或者外引水源的可靠性相对较低时,必须发展井灌,采取以井补渠的方式;如果地下水超采较为严重,则需减少用水,并且对上游引水进行统一控制,修建蓄水工程,并且利用河流水源回灌地下水。即便在一个灌区范围内,地下水、地面水的动态规律,存在着较大的差异。上游,井、渠结合,渠是主要的部分;下游,井、渠结合,井是主要的部分。
2.3立足实际,采用切实有效的节水灌溉技术方法
现代农田水利灌溉过程中,应当因地制宜、立足实际,合理选择针对性的灌溉技术方法,只有这样才能实现有效灌溉的目的。近年来,随着社会经济的快速发展,各种新技术在农业领域中得到了广泛的应用,传统农业灌溉技术方法已经无法有效满足新农村经济发展需求。为全面推动高效农业节水灌溉工程建设,不断引进和创新高效节水技术方法势在必行。目前来看,立足实际、可行的高效节水技术有如下几种类型:第一种是生物技术应用基础上的灌溉调控技术,第二种是3S技术应用基础上的节水技术。从应用效果来看,无论哪种技术手段,均可有效提高节水灌溉效率,促进国内农村经济的快速发展,有利于新农村经济建设。就可采取的具体技术方法而言,除了上述几种灌溉模式,还可以采用微灌、步行式灌溉等模式。对于微灌技术而言,在具体应用过程中,可有效控制水源消耗,提高水资源有效利用率,实现节能降耗之目的。微灌技术设备,包含灌溉管控系统以及管道输水结构;其中,微灌技术设备,既可铺设在地表,也可布设在地下,节能效果也非常的显著。对于步行式灌溉技术而言,其具有设备拆装、携带操作方便等特点,在灌溉过程中利用简单的动力设备即可提高灌溉效率、节约有限的水资源,同时这也是水资源匮乏地较为实用的选择。
3结语
总而言之,农田水利灌溉关系着我国农业经济的发展,实践中应当不断创新节水灌溉模式、改进灌溉技术,综合节水技术措施研究工程节水措施,包括灌溉工程配套、渠道衬砌、低压管道输水、机电井建设、地面灌溉设施改善、喷灌和滴灌系统,上述措施的应用,基本可以满足提高灌溉水的利用率、提高灌溉保证率的目的,同时也可以实现农作物的增产以及农民的增收。
参考文献:
[1]陈春文.浅谈我国农田水利节水技术与措施[J].科技资讯,(21).
[2]陈汝梅.浅谈对农田水利工程中技术运用的探讨[J].科技致富向导,2012(21)
[3]李丽,有关农田水利资源节水灌溉措施的分析[J],资源节约与环保,(05).
[4]蒋建荣.农田水利节水技术的发展探讨[J].中国水运(下半月),2012(09).
[5]吴军.农田水利节水灌溉工程设计的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2013(09).
[6]滕金福.农田水利工程高效节水灌溉发展思路初探[J].科技创新与应用,2013(12).
节水灌溉与设施农业发展技术研究论文
1节水灌溉的现实作用
制定促进节水的政策,大力发展节水农业,推广节水灌溉,大幅度提高水的利用率,努力扩大农田有效灌溉面积。推广节水灌溉缓解农业用水供需矛盾,增加农业产量、发展农村经济;加快我国传统农业向现代农业转变;改善生态环境,实现水资源可持续利用和国民经济可持续发展,对于促进我国农业灌溉从粗放到集约,具有重要的现实意义和深远的历史意义。
1.1解决农业干旱缺水
干旱缺水已成为国民经济和社会发展的主要制约因素。随着人口的增加、经济的发展和城市化水平的提高,水资源短缺的矛盾日益突出。近年来,我国农业用水在全国总用水量中呈下降趋势,而农业灌溉的规模却在不断扩大。解决农业缺水矛盾的根本出路在于大力普及推广节水灌溉技术和在全国范围内节约农业灌溉用水。
1.2经济效益和社会效益显著
节水灌溉可以根据作物不同生长期的需水要求,适时、适量地进行科学灌溉,提高农作物的产量,改善农产品的质量,实现增产和增收。喷灌和微灌具有灌水均匀、土壤不板结、保土保肥、调节田间小气候、提高地温等显著特点。国内外实践表明,喷灌一般比地面灌增产20%~30%,滴灌增产40%。这样大的增产幅度,利用其他的农业增产措施是难以实现的。黑龙江、吉林两省的玉米喷灌一般每公顷产量可达11250kg,好的可达15000kg。
1.3进一步解放和发展农业生产力
发展节水灌溉可以节省渠道和畦埂的占地,使粮田变成无埂、无渠、无沟的“三无田”,扩大种植面积,提高复种指数,缩短灌溉周期,减少灌溉用水。喷灌和微灌不需要平整土地,大大减轻了农田建设的工作量,节省了灌溉用工,实现了大面积的平播,提高了农机作业效率,做到统一耕作、统一播种、统一灌溉、统一管理、统一施肥、统一收割,提高了农业机械化水平和集约化程度。
1.4扩大国内需求
发展节水灌溉,需要大量的节水灌溉设备、各种管材及水泥钢筋等建材。对于扩大内需、开拓国内市场、吸纳农村劳动力和带动节水灌溉设备的产业化具有显著的作用。
1.5促进传统农业向现代农业转变
当前,我国农业正在由传统农业向现代农业转变,现代农业的规模经营模式和健全的社会化服务体系要求大幅度提高灌溉劳动生产率,由人工作业变为机械化作业,富裕起来的农民也希望农田灌溉越省事越好。“两高一优”农业和现代化农业不仅注重提高产量,更强调产品品种、内在质量、外观、上市时间等等,对灌溉提出了“精细”的要求。即灌水位置、灌水时间、灌水数量、灌水成分(作物生长所需各种微量元素及营养)等,要求对空气湿度和土壤墒情进行自动监控,科学管理。用喷灌、滴灌等节水灌溉技术以及其他各种先进灌溉方法和技术,对传统、粗放的灌溉方法进行改造,既可以提高水的有效利用率,又可以提高灌溉效率、灌溉保证率和水分生产率,还可以通过灌溉系统进行施肥和打药,带来种植结构和耕作技术的重大变革,推进农田灌溉现代化和管理科学化,使传统农业向现代农业转变。
1.6实现农业可持续发展
随着人口的增加,工业化和城市化的发展,农业用水在社会总用水量中的比重还会下降。新增的`供水量主要用于满足工业、城市发展和改善人民生活的需求。发达国家的农业用水比重一般为总用水量的50%左右。目前,我国农业用水比重已从80%以上下降到70%左右,今后还会继续下降,农业干旱缺水的局面已不可逆转。解决农业缺水的问题将主要依靠建立节水农业和推广节水灌溉。在此情况下,要使灌溉发展适应农业增长的需要,除了加快水利基础设施建设和不断提高供水能力外,最有效的办法就是大力发展节水灌溉,保护和利用好现有水资源,充分挖掘现有水利设施的潜力,大幅度提高水的利用率。发展节水灌溉可以防止因渠道两侧渗漏和大水漫灌造成的土壤次生盐碱化,还可以减少地下水的过量开采和过量引水,保护生态环境,促进可持续发展。因此,不论从我国水资源状况或人口、经济和社会发展的需要,还是从我国改革开放30多年的实践以及先进国家的发展经验看,解决我国农业干旱缺水和今后可持续发展用水问题的根本出路在于节水,这是一件具有战略意义的大事。
2节水灌溉发展重点
节水灌溉就是根据作物的需水要求,适时、适量进行灌溉,以较少的灌水量实现较高的产出效益。普及推广节水灌溉技术要从各地的实际出发,因地制宜地采取各种适用的节水灌溉技术和模式,适合什么技术,就用什么技术,经济条件许可用什么方式,就用什么方式。在推广节水灌溉时,要注意做到开源与节流相结合,工程节水措施与非工程节水措施相结合,大、中、小、微相结合,农业措施与水利措施相结合,建设与管理相结合,软件与硬件相结合,形成各种节水灌溉技术的组装、配套与集成。在资源性缺水的地区,既要大力普及推广节水灌溉技术,又要广辟水源,开源与节流并举,有计划、有步骤地兴建调水工程,从根本上解决水资源短缺的问题。一是输水过程中的节水。目前,全国渠系水的利用率只有5%,渠系节水的潜力最大。因此,节水的重点应放在减少渠道输水损失上,通过采取渠道防渗和管道输水等措施,提高渠系水的利用率。二是田间灌水过程中的节水。要积极采用喷灌、滴灌、微喷灌和管道灌溉等节水灌溉技术,减少田间灌水过程中的水量损失,提高田间灌溉水的有效利用率。输水管道化,防渗衬砌化,大田喷灌化,果树微喷化,大棚滴灌化,管理现代化值得提倡。三是用水管理过程中的节水。要加强节水灌溉制度的研究,根据作物不同生长期的需水要求,适时、适量地灌水。要加强田间用水管理,推行计划用水和科学用水。四是推广应用农业蓄水保墒耕作措施。通过调整农业种植结构,采用地膜覆盖,秸杆还田和抗旱保水剂等措施,充分拦蓄天上水,优化配置地上水,合理开发地下水,保持利用土壤水。
3具体技术措施
喷灌,是利用管道将有压水道到灌溉地段,并通过喷头分散成细小水滴,均匀地喷洒到田间,对作物进行灌溉。它作为一种先进的机械化、半机械化灌水方式,在很多发达国家已广泛采用。常用的喷灌方式有管道式、平移式、中心支轴式、卷盘式和轻小型机组式。移动式管道喷灌除了具有一般喷灌省水、增产、省工和有利于农业机械化、产业化、现代化等优点外,还具有设备简单、操作简便、投资低、对田块大小和形状适应性强,一户或联户均可使用等特点,是目前较适合我国国情,可以大力推广的一种微型喷灌形式,可适用于大田作物、蔬菜等。轻小型机组式喷灌,可以手抬或装在手推车或拖拉机上,具有机动灵活、适应性强、价格较低等优点,通常用于较小地块的抗旱喷灌。每亩投资为100~200元。微喷,是新发展起来的一种微型喷灌形式,是利用塑料管道输水,通过微喷头喷洒进行局部灌溉。它比一般喷灌更节水,可增产30%以上,能改善田间小气候,并可结合施用化肥,提高肥效。国产设备每亩投资一般在500~800元。主要应用于果树、经济作物、花卉、草坪等灌溉。滴灌,是利用塑料管道将水通过直径约10毫米毛管上的孔或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式,其水的利用率95%。不足之处是滴头易结垢和堵塞,因此应对水源进行严格的过滤处理,有条件的地区应积极发展滴灌。地下滴灌是把滴灌管埋入地下作物根系活动层内,灌溉水通过微孔渗入土壤供作物吸收。有的地方在塑料管上隔一定距离钻一个小孔,埋入地下植物根部附近进行灌溉,群众俗称“渗灌”,地下滴满具有蒸发损失少、省水、省电、省肥、省工和增产效益显著的优点。其特点是当管道间距较大时灌水不够均匀,在土壤渗透性很大或地面坡度较陡的地方不宜使用。每亩投资400~1000元。膜上灌与膜下灌,用地膜覆盖田间的垄沟底部,引入的灌溉水从地膜上面流过,并通过膜上小孔渗入作物根部附近的土壤中进行灌溉,这种方法称膜上灌。采用膜上灌,深层渗漏和蒸发损失少,节水显著,在地膜栽培的基础上不需再增加材料费用,并能起到对土壤增温和保墒作用。在干旱地区可将滴灌管放在膜下,或利用毛管通过膜上小孔进行灌溉,这称作膜下灌,此种灌溉方式既具有滴灌的优点,又具有地膜覆盖的优点,节水增产效果好。据作物需水要求,适时适量地灌水,用先进的科学技术手段对土壤墒情和灌区输配水系统的水情进行监测,合理调度,做到计划用水、优化配水,以达到既节水又增产的目的。重视和加强节水管理,建立健全节水管理组织和技术推广服务体系,完善节水管理规章制度。
榆林市农业节水灌溉现状与发展对策探讨论文
论文摘要:本文叙述了榆林市节水灌溉取得的成就、面临的形势与存在的问题,提出了改革管理体制和运行机制、推行农业节水奖惩机制、多渠道融资、发展设施农业、重视中低产田节水灌溉、扶持节水灌溉设备产业化等一系列加快榆林市节水灌溉发展的措施。
论文关键词:节水灌溉,管理体制,措施
1引言
榆林地处干旱半干旱,多年平均降水量398mm,多年平均水资源量32.01亿m,人均水资源量910m,属水资源短缺地区,水资源不能满足建设适合人类生存和发展的良好生态环境用水的需求。灌溉用水是用水大户,其用水量占全市总用水量的70%以上。发展节水灌溉是解决榆林水资源供需矛盾的重要途径,榆林市在这方面已取得了可喜的成就,但随着用水、生活用水和生态用水的增加以及农业持续发展对灌溉要求的提高,相应地对农业节水灌溉也提出了更高的要求。另外,随着管理体制改革的进一步深化,发展农业节水灌溉面临着新形势。
2节水灌溉取得的成就
2.1节水灌溉面积
榆林市近年来节水灌溉发展速度较快,十一五期间,全市新增节水灌溉面积17万亩,至底,全市各种形式的节水灌溉面积已发展62.81万亩,其中:喷灌面积1.37万亩,微灌面积0.44万亩,低压管道输水灌溉面积7.25万亩,防渗渠道控制灌溉面积25.3万亩,其他工程节水灌溉面积24.84万亩。近几年来围绕大中型灌区节水改造项目、农业综合开发水利骨干项目等,建成了30多个不同规模的以节水灌溉技术为支撑的农业示范园,这些示范园初步形成了从输水到灌水、从工程到管理、从微观到宏观的立体化、多样化、系统化农业节水格局。
2.2节水灌溉技术
已由过去的单项节水技术研究发展到综合节水技术体系研究,把工程节水技术、管理节水技术、农艺节水措施作为农业节水体系的组成部分开展了综合试验研究。根据全市各地经济条件的不同,提出了黄土丘陵区、井灌区、等不同类型的节水模式。涌现出米脂孟岔、靖边东坑等一批节水高效产业典型。
2.3节水灌溉设备
建成了节水设备开发中试基地,研制或引进了管灌、喷灌的系列配套管件,温室大棚微灌成套设备,低压喷水管喷灌成套设备,新型混凝土构件成型机等。同时积极引进和消化吸收高新技术,引进推广使用了美国雨鸟、英特耐克、以色列艾森贝克、法国、澳大利亚、奥地利以及北京绿源等国内外知名公司或厂家的几十种节水灌溉设备,建成了一批具有国内领先水平的高标准节水示范工程。
3面临的形势与存在问题
3.1面临的形势
榆林市水资源严重不足,工农业生产、生活和生态“三生”争水现象较为突出。工业用水和生活用水在全市总用水量中所占比例虽然不高(约占25%),但其对用水保证率要求高,越是干旱年份或干旱季节,工业用水和生活用水挤占农业灌溉用水的现象越突出,而且随着经济发展和社会进步,工业用水、生活用水和生态用水将大幅度增加。过去以向农业灌溉供水为主的水库,不同程度地转为向城市或工业供水,因而可供农业灌溉的用水量越来越少。
目前的状况是一方面水资源明显不足,另一方面,全市农业灌溉中仍存在着严重的浪费水现象,水的利用效率不高。据统计分析,全市灌溉水利用系数目前平均仅为0.45。在现行农产品价格体制下,农业供水收益远远低于工业供水和生活供水,随着用水“多元化”的加剧,农业用水的缺水局面有更加严峻的趋势。
随着国家对农村税费改革的进一步深化,农民劳动积累工和义务工被逐步取消,村内所需劳务实行一事一议,节水灌溉工程资金面临地方筹集和匹配困难难度增大,且不能向农户指令性摊派的`新形势,发展节水灌溉如仍沿用过去的工作方式、工作习惯则难有成效。
3.2存在的突出问题
一是节水灌溉新技术、新设备推广力度小,喷、滴灌等高效节水灌溉技术目前也仅局限用于经济作物,只是作为示范工程,有待于在更大范围和更大规模推广。二是全市灌区和节水灌溉工程都程度不同的存在着产权关系不明、管理职责不清、政事企不分、监督激励机制缺乏、管理粗放、调度不灵活等问题。三是受经济利益,水资源相对充足地区的农民对搞节水灌溉积极性不高。四是资金投入不够。已建灌溉工程维护资金不足、老化失修,灌溉面积及灌溉效益逐年衰减和降低;新建节水灌溉工程建设资金短缺,特别是配套资金往往不到位,达不到应有的发展规模。五是有些地方在推广先进节水技术过程中不能够因地制宜规划,可行性论证不够,存在针对性差的问题,致使有些节水工程不能正常发挥效益。六是节水灌溉工程设备质量参差不齐,设备不配套,标准化、系列化程度差,维修服务跟不上。
4加快节水灌溉的措施
4.1改革现行管理体制和运行机制
采取的措施:对灌溉工程采取承包、租赁、拍卖及股份合作等形式;加大灌区用水者协会、供水协会、农民合作社等各种群众组织参与灌溉工程管理经验的推广和规范力度。
根据榆林的实际情况,供水单位可采取以下三种组织形式:一是按照《公司法》组建有限责任公司和股份公司;二是非公司法人性质的非赢利企业;三是事业单位实施企业化管理。广泛吸收用水户产参与灌区经营管理,明晰产权,合理确定灌区专管机构与用水者协会的责、权、利,改革运营机制,以充分调动与激发用水产参与管理的积极性。
4.2全面推行农业节水奖惩机制
对灌溉超定额用水要加价收费,对节水灌溉工程要根据其节水效果并结合当地发展水平给予补偿,要使农民对节水灌溉的投资获得不低于平均投资利润,利用经济杠杆推动节水灌溉发展。
4.3多渠道融资,加大投资力度
改革灌溉工程建设和维护的投资体制,积极探索在市场经济条件下,农村水利资金高效利用、滚动使用的合理方式,开辟股份制、股份合作制、合资、独资等各种资金渠道,实行“多元化”融资,改变过去灌溉工程建设和维护过分依赖政府的局面。
4.4进一步搞好节水灌溉规划
要根据各县区经济、水资源、土壤、作物种植等具体条件,选择适当的节水灌溉技术,因地制宜地制定发展规划,切忌盲目引进、盲目搞不适合当地推广的“样板工程”。要根据加入WTO后国际市场的需要,结合农业产业结构调整,大力发展设施农业。
4.5搞好中低产田节水灌溉
向中低产田要效益,扩大节水灌溉面积。对黄土丘陵地区重点搞好雨水利用,加强雨养农业和小水源综合利用研究。对盐碱地搞好以水冲盐、以水压碱和土壤改良,研究制定适宜的冲洗定额和节水技术措施。
电厂设备诊断系统的发展趋势与研究方向论文
摘 要:介绍了火电厂主要设备的典型故障以及采用的故障诊断方法,阐述了现有的故障诊断系统和火电厂设备故障诊断中存在的问题,并指出了故障诊断系统的发展趋势,提出了研究方向。
大型火电厂主要设备包括锅炉、汽轮机和发电机等,完成从热能到机械能再到电能的转换过程。设备与设备之间的耦合性、系统的复杂性,以及设备在高温、高压、高速旋转的特殊工作环境下,决定了火电厂是一个高故障率和故障危害性很大的生产场所,这些故障都将造成重大的经济损失和社会后果。因此,通过先进的技术手段,对设备状态参数进行监测和分析,来判断设备是否存在异常或故障、故障的部位和原因、故障的劣化趋势,以确定合理检修时机很有必要。
一、火电厂主要设备的典型故障及其诊断方法
1.锅炉的主要故障及诊断方法
(1)主要故障
①过热器泄漏。过热器泄漏爆管区集中在高温过热器下弯头外圈向火侧,主要原因是炉膛高度偏低,使该处出现过热,此处也有选材裕度不足及焊接质量问题。
②省煤器泄漏。主要原因是飞灰磨损造成管壁减薄,特别是在穿墙管、炉墙漏风和弯头处为常见。
③水冷壁泄漏。主要原因是局部过热和腐蚀,局部过热是水循环破坏和管内结垢造成,而火焰偏斜或燃烧区烟温过高则使水冷壁高温腐蚀。
④除尘器故障。主要原因有烟气流速太快,灰粒的粒度较大,含尘浓度大,排烟温度低于露点温度等。
(2)诊断方法
在锅炉故障诊断中,物理诊断方法有:红外测温技术,具体应用范围有锅炉火焰和燃烧状态进行辨别与控制、热力设备疲劳损伤、热力设备热机械学特征规律、热力系统漏热及保温进行诊断与评价、锅炉热污染控制等;超声波诊断方法,它可用来监视炉膛上部区域的烟气温度,决定何时进行吹灰操作,保持锅炉良好的运行性能,监视炉膛各个燃烧器区域附近烟气温度,有助于识别和清除燃烧器故障导致的燃烧工况异常,同时可对污染物生成有重要影响的温度的优化控制,实现清洁燃烧;无损伤检测技术是指对材料、部件进行的非破坏检测,以期发现表面和内部缺陷的一项技术。数学诊断方法有故障树诊断法、模糊诊断方法等。在诊断系统方面,主要有清华大学研究开发的大型电站锅炉远程监测与故障诊断系统,华中科技大学研究开发的循环流化床锅炉在线监测与状态诊断专家系统等。
2.汽轮机组的主要故障及诊断方法
(1)汽轮机的主要故障
①不平衡。主要是由于转子存在加工误差和永久弯曲、叶片脱落、联轴器漂偏、接长轴制造不良、受热不均匀或材质缺陷而引起的热挠曲等造成的。
②不对中。主要原因是滑销系统卡涩,汽缸温差超限,机组升速太快,真空下降过大,基础不均匀下沉等,使机组膨胀不畅和轴承座膨胀不均匀,以及联轴器偏心等。
③转子碰摩。主要原因有汽封间隙设计和调整不当,汽缸膨胀不畅,汽缸热变形过大,机组振动过大和轴向位移增大等。
④叶片脱落。主要是由于设计的强度不足,蒸汽参数波动较大,机组在电网周波变化较大和低负荷下长期运行,以及机组在小于额定转速以下某转速停留时间过长等。
⑤蒸汽激振。主要原因是由于高中压转子临界转速较低,并且高中压转子热态下挠度变化较大,轴承标高变化较大,接长轴的加工和安装质量不良,联轴器中心径向或轴向误差太大,轴系平衡和对中状态恶化等,使高中压转子失稳。
(2)发电机的主要故障
①油膜振荡。主要是因为发电机转子一阶临界转速过低,并且三轴楔瓦稳定性差,在载荷减轻时,其失稳转速过低。
②定子线圈绝缘故障。主要是由于磨损、老化、污染及腐蚀等原因使绝缘失效,造成局部放电和温度升高,以及由于绑扎不紧、冷却水泄漏、疲劳磨损等原因使绝缘层损坏,造成线棒位移和匝间短路。
③定子线圈过热。主要是由于制造或安装过程中某些缺陷使匝间短路,造成局部过热。
④转子绕组故障。包括接地、匝间短路和断线故障。接地和匝间短路障碍主要是由于绝缘降低和损坏引起的,接头开焊和热变形会引起断线。
⑤冷却水系统故障。主要是由于冷却水泄漏、管道异物堵塞、误动作等使冷却水流量降低和中断,以及由于材料和安装缺陷引起定子漏水。
(3)诊断方法
在汽轮机组故障诊断中,振动法是应用最普遍也比较成熟的一种方法。应用热力学分析诊断汽轮机组性能故障也是一个重要手段,另外还有油液分析、声发射法、无损检测技术等。声发射法主要用于动静碰磨故障检测、泄漏检测等。日立公司在350MW汽轮机高中压转子上设置试片,在两端轴承的轴瓦处进行声发射和记录,诊断转子的碰磨。在汽轮机组寿命诊断中,无损检测技术应用相当重要,目前用到的非破坏性评价法主要包括硬度测定法、电气抵抗法、超声波法、组织对比法、结晶粒变形法、显微镜观察测定法和X射线分析法等。
现今国内外已经研制开发出了几十种用于汽轮机组的故障诊断系统。国外主要有美国Radial公司开发的汽轮发电机组振动诊断用专家系统,西屋公司的汽轮发电机组故障诊断系统,Bendy公司的旋转机械故障诊断系统。国内主要有上海大学研制的热力参数监测和故障诊断系统TPD,该系统可以提高汽轮机组的运行可靠性,同时能够优化运行方案、提高运行效率、延长运行寿命。由清华大学、华中理工大学、哈尔滨工业大学、哈尔滨电工仪表所等院所联合研制200MM、300MW汽轮发电机组工况监测与故障诊断专家系统,可全面监测诊断机械振动故障、气隙振动故障、热因素引起的故障、机电耦合轴系扭振故障以及调节控制系统故障。
3.变压器的主要故障及诊断方法
(1)主要故障
①线圈匝间短路。主要原因是绝缘老化或散热不良或长期过负荷,由于短路电动力损伤匝间绝缘,绕组的材料或工艺方面的缺陷,进水受潮,大气或操作过电压的袭击。
②绕组断线。主要原因有短路电动力使线圈断线,焊接不良,匝间短路。
③绕组对地击穿。主要原因有主绝缘的老化,绝缘油受潮,绕组内有杂质进入,过电压短路时线圈变形损坏,因冷却系统故障、冷却油道堵塞、保护失灵从而产生整体或局部过热以致绝缘损坏。
④绕组相间短路。主要原因与对地击穿相似,也可能是引线间或套管间短路,油面过低。
⑤铁芯片局部短路或局部融毁。主要原因是铁芯或扼铁的螺杆绝缘损坏,故障处有金属片使铁芯片短路,片间绝缘损坏严重,接地方法不正确构成电流环路。
⑥分接开关接触不良,触头表面熔化。主要原因是结构装配上存在缺陷,切换分接头后,接触不可靠,动触头弹簧压力不够,有载调压装置安装调整不当。
⑦套管对地闪络或爆炸。主要原因是表面积灰,脏污,裂纹,密封不严,呼吸器配置不当。
⑧负荷正常油温升高。主要原因是绕组匝间短路,损耗增加,大电流连接处接触不良,油位过低,冷却效果差。
(2)诊断方法
在变压器故障诊断中,常用的方法有振动分析法、油中气体分析法、局部放电法、恢复电压法、频率响应分析法以及红外诊断技术等。目前应用较多的主要是红外诊断技术。在诊断系统方面,国内外学者和研究单位在这方面进行了大量的工作,已经研制出了具有故障检测和初步诊断功能的专家系统,如河南电力试验研究所开发研究的电力变压器故障诊断微机专家系统。此外,国内有许多著名高校正在从事这方面的研究,取得了巨大的理论成果。
二、目前火电厂设备故障诊断存在的问题
目前虽然有许多诊断方法和诊断系统应用于火电厂设备的故障诊断,并取得了很好的应用效果,但在实际应用时也存在着不少的问题,主要表现在以下几个方面。
1.检测手段
故障诊断的`推理机制已经达到很高的水平,但征兆的获取成为了一个瓶颈,即最大的问题是检测手段不能满足诊断的需要,不能真实地反应故障的特征。
2.复杂的故障机理
对故障机理的了解是准确诊断故障的前提。目前,对电厂某些设备的复杂故障,很难从理论上给出解释,对其机理的了解并不深刻。
3.人工智能应用
专家系统作为人工智能在电厂主要设备故障诊断中的应用已获得成功,但仍有一些关键的人工智能应用问题需要解决,主要有知识的表达与获取、自学习、智能辨识、信息融合等。
4.诊断方法的单一性
当前火电厂设备的故障诊断系统所用的诊断方法有模糊逻辑法、故障树分析法、专家系统、人工神经网络等。但是单一的诊断方法往往难以达到期望的诊断效果。
5.故障定位
目前的故障诊断系统常常只是进行到故障类型识别这一部分,不能确定故障的具体位置,且对设备的状态进行预测的功能研究不够。
三、火电厂设备故障诊断的发展
1.故障诊断系统的发展趋势
(1)分层分布式结构的故障诊断系统
火电机组的各子系统的结构和功能是分布式和多层次的,这种结构上的层次关系,要求其诊断系统是分布式和多层次的,由全局诊断系统和子诊断系统组成。全局诊断系统负责诊断任务的管理,包括将总体任务分解成子任务和向各子诊断系统分配任务,这些任务往往是相互耦合的。诊断子系统完成以后,通过对各子诊断系统结论的综合,给出最终结论。分布式故障诊断专家系统具有推理效率高,诊断速度快,系统可靠,适时性好的特点。
(2)集成式故障诊断系统
由于当前的诊断系统在推理方法上的单一性,在求解复杂系统的诊断问题时受到很大的限制。未来的火电机组故障诊断系统,将根据不同子系统的特点采用不同的推理模型,甚至采用几种不同推理模型进行混合推理,各种推进模型的优势将得到充分发挥,从而提高推理速度和准确性。
(3)构造大型监测诊断中心
在同一电网中,有许多同类型的火电机组在同时运行。构造大型监测诊断中心所带来的好处是非常明显的:①便于集中保存机组的运行数据和机组健康状况的资料;②便于多台机组之间、多个电厂之间共享已有的知识,便于知识库的完善化;③有利于机组的负荷调度。
(4)自主闭环诊断系统
全自主、闭环故障诊断系统能够在人员不参与的情况下完成持续的故障诊断,形成决策,再由诊断系统发出相应的控制命令,对机组施加适当的控制。要实现自主闭环诊断,必须要有成熟和先进的诊断技术。诊断系统的知识库必须完备,诊断系统应有学习机制,能诊断不可预知的故障。
(5)基于Internet的远程故障诊断系统
随着计算机网络技术的发展,使得基于Internet的远程应用系统成为可能。将故障诊断系统与Internet相结合不但能够获取大量的故障案例与诊断经验,同时能够共享诊断资源,实现专家异地会诊,提高故障诊断水平。
参考文献
1 阮跃,黄雅萍.大型电站状态监测与故障诊断专家系统的研究.电站系统工程,1997(5)
2 李录平,韩西京等.火电机组故障诊断技术的现状与展望.电力情报,1997(3)
3 刘峻华,黄树红等.汽轮机故障诊断技术的发展与展望.汽轮机技术,2000(2)
4 陈维荣,宋永华等.电力系统设备状态监测的概念及现状.电网技术,2000(11)
5 徐敏等主编.设备故障诊断手册.西安交通大学出版社,1998
6 宋斌,安魁君.汽轮发电机组振动故障诊断技术概述.山东电力技术,2001(10)
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