地面灌溉节水新技术
Farmland Irrigation Research Institute
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一, 概述
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
规范要求
提 纲
一、概述
? 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
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
灌水办法或全面灌水办法。
? 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。
? 目前地面灌溉占我国灌溉总面积的 90%以上
? 在未来 30年内仍将在我国农田灌溉中占主导地
位
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一、概述
?地面灌水方法可以分为畦灌、沟灌、漫灌
和淹灌等。
?具有灌水方便、成本低、节能等优点
?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。
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
重要技术措施。
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二、几种主要的地面灌水新技术
?小畦“三改”灌水技术
?长畦分段短灌灌水技术
?宽浅式畦沟结合灌水技术
?地膜覆盖灌水技术
?波涌灌溉
?水平畦田灌溉
?激光平地技术
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小畦“三改”灌水技术
? 长畦改短畦
? 宽畦改窄畦
? 大畦改小畦
其主要目的:
? 灌溉水在田间分布均匀
? 节约灌溉时间
? 减少灌溉水的流失
? 促进作物生长健壮
? 增产节水
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三改
小畦“三改”灌水技术
? 节约水量, 易于实现小定额灌水
? 灌水均匀, 灌溉质量高
畦田小, 水流比较集中, 易于控制水量;水流推进速度快, 畦田
不同位置持水时间接近, 入渗比较均匀;能够防止畦田首部的深
层渗漏, 提高田间水的有效利用率 。 由于灌水定额小, 可防止灌
区地下水位上升, 预防土壤沼泽化和盐碱化发生 。
? 减轻土壤冲刷和土壤板结, 减少土壤养分淋失
传统的畦灌畦田大而长, 要求入畦单宽流量和灌水量大, 容易导
致严重冲刷土壤, 使土壤养分随深层渗漏而损失 。 小畦灌溉有利
于保持土壤结构, 保持土壤肥力, 促进作物生长, 增加产量 。
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主
要
优
点
? 畦长
自流灌区以 30 ~ 50m为宜,最长不超过 80m;机井和高扬程提
水灌区以 30m左右为宜。
? 畦田宽度
自流灌区为 2 ~ 3m,机井提水灌区以 l~ 2m为宜
? 单宽流量
地面坡度在 1/ 400~ l/ 1000范围时,单宽流量为 0.12~
0.27m3/min,灌水定额为 300— 675m3/hm2
? 其它要求
畦埂高度一般为 0.2— 0.3m,底宽 0.4m左右,地头埂和路边埂
可适当加宽培厚
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技
术
要
点
小畦“三改”灌水技术
确定合理的畦长、畦宽和入畦单宽流量 !
长畦分段短灌灌水技术
? 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
在一定的难度。
? 从 20世纪 80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。
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长畦分段短灌灌水技术
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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
置
示
意
图
长畦分段短灌灌水技术
? 长畦分段短灌若用输水沟输水和灌水, 同 — 条输
水沟第一次灌水时, 应由长畦尾段的短畦开始自
下而上分段向各个短畦内灌水 。
? 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 。
? 长畦分段短灌若用低压薄壁塑料软管输水, 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, 脱袖法, 脱掉一节软管, 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 。
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? 长畦分段短灌技术的畦宽可以宽至 5~ 10m,畦
长可达 200m以上,一般均在 l00~ 400m左右,
但其单宽流量并不增大。
? 要求正确确定入畦灌水流量,侧向分段开口的
间距 (即短畦长度与间距 )和分段改水时间
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长畦分段短灌灌水技术
技
术
要
点
长畦分段短灌灌水技术
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灌水定额 长畦面积
流量/
m
3
? m i n
-
1
/
m
3
? hm
- 2
/ mm
畦长/
m
畦宽/
m
单宽流量
/
m
3
(m i n ? m)
-
1
单畦灌
水时间
/ m i n
/ m
2
/ hm
2
长度×
段数
m ×段
3 0, 3 0 4 0, 0 0 600 0, 0 6 50 × 4
4 0, 2 3 5 3, 3 0 800 0, 0 8 40 × 5 0, 9 0 600 60 200
5 0, 1 8 6 6, 7 0 1000 0, 1 0 35 × 6
3 0, 3 4 3 5, 0 0 600 0, 0 6 65 × 3
4 0, 2 6 4 7, 0 0 800 0, 0 8 50 × 5 1, 0 2 600 60 200
5 0, 2 0 4 5 8, 8 0 1000 0, 1 0 40 × 5
3 0, 2 2 3 0, 0 0 600 0, 0 6 65 × 3
4 0, 3 0 4 0, 0 0 800 0, 0 8 50 × 4 1, 2 0 600 60 200
5 0, 2 4 5 0, 0 0 1000 0, 1 0 40 × 5
3 0, 4 6 2 6, 1 0 600 0, 0 6 70 × 3
4 0, 3 5 3 4, 8 0 800 0, 0 8 65 × 3 1, 3 8 600 60 200
5 0, 2 8 4 3, 5 0 1000 0, 1 0 50 × 4
长畦分段短灌法灌水技术要素参考 表
长畦分段短灌灌水技术
? 节水
长畦分段短灌技术可以实现灌水定额 450m3/ hm2左右的低定额灌水, 灌水均匀
度, 田间灌水储存率和田间灌水有效利用率均大于 80% ~ 85%, 且随畦长而增
加, 与畦长相等的常规畦灌方法比较, 可节水 40% ~ 60%
? 省工
灌溉设施占地少, 可以省去 1~ 2级田间输水渠沟
? 适应性强
可灵活适应地面坡度, 糙率和种植作物的变化, 可以采用较小
的单宽流量, 减小土壤冲刷
? 易于推广
投资少, 节约能源, 管理费用低, 技术操作简单, 易于推广应用 。
? 便于田间耕作
田间无横向畦埂或渠沟, 方便机耕和采用其他先进的耕作方法, 有
利于增产
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主
要
优
点
长畦分段短灌灌水技术
节水
长畦分段短灌技术可以实现灌水定额 / 左右的低定额灌水, 灌水均匀
度, 田间灌水储存率和田间灌水有效利用率均大于 % ~ %, 且随畦长而增
加, 与畦长相等的常规畦灌方法比较, 可节水 % ~ %
省工
灌溉设施占地少, 可以省去 ~ 级田间输水渠沟
适应性强
可灵活适应地面坡度, 糙率和种植作物的变化, 可以采用较小
的单宽流量, 减小土壤冲刷
易于推广
投资少, 节约能源, 管理费用低, 技术操作简单, 易于推广应用 。
便于田间耕作
田间无横向畦埂或渠沟, 方便机耕和采用其他先进的耕作方法, 有
利于增产
主
要
优
点
长畦分段短灌灌水技术
长畦分段短灌技术可以实现灌水定额 /, 灌水均匀
度, 田间灌水储存率和田间灌水有效利用率均大于 % ~ %,
加, 与畦长相等的常规畦灌方法比较, 可节水 % ~ %
灌溉设施占地少, 可以省去 ~ 级田间输水渠沟
适应性强
可灵活适应地面坡度, 糙率和种植作物的变化, 可以采用较小
的单宽流量, 减小土壤冲刷
易于推广
,节约能源, 管理费用低, 技术操作简单, 易于推广应用 。
便于田间耕作
田间无横向畦埂或渠沟, 方便机耕和采用其他先进的耕作方法, 有
利于增产
主
要
优
点
宽浅式畦沟结合灌水技术
? 一种适应间作套种或立体栽培作物,,二密一稀,
种植的灌水畦与灌水沟相结合的灌水技术。
? 一项高产、节水、低成本的优良的节水灌溉技术
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宽浅式畦沟结合灌水技术
? 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 (二密 ),行距 0.1~ 0.2m
? 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
? 小麦乳熟期, 每隔两行小麦开挖浅沟, 套种一行玉米 (一稀 )。
套种玉米的行距为 0.9m。 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好的土壤水分条件
? 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,
又能多蓄水分, 增强耐旱能力
宽浅式畦沟结合灌水方法, 最适宜在遭遇天气干旱时, 采用
,未割先浇, 技术, 以一水促两料作物 。
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宽浅式畦沟结合灌水技术
技
术
特
点
宽浅式哇沟结合灌水技术
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? 节水,灌水均匀度高
一般灌水定额为 525m3/ hm2左右, 而且玉米全生育期灌水次数比
一般玉米地减少 l一 2次, 耐旱时间较长
? 有利于保持土壤结构
灌溉水流入浅沟后, 就由浅沟沟壁向畦田土壤侧渗湿润土壤,
对土壤结构破坏少, 蓄水保墒效果好
? 能促使玉米早播, 解决小麦和玉米两茬作物, 争水, 争时, 争
劳, 的尖锐矛盾和随后秋夏两茬作物, 迟种迟收, 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, 高产
? 通风透光好, 培土厚, 作物抗倒伏能力强
缺点
田间沟, 畦多, 沟和畦要轮番交替更换, 劳动强度较大, 比较费
工
主
要
优
缺
点
地膜覆盖灌水技术
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?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 。
?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
?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,玉米, 瓜菜, 甜菜, 小麦, 高梁和葡萄等
?地膜覆盖灌水技术包括 膜侧, 膜上 和 膜下灌溉 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
概
述
地膜覆盖灌水技术 — 膜侧灌溉
? 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
通过膜侧入渗到作物根区的土壤内
? 技术要素 与传统的沟灌法相同,适合于垄背
窄膜覆盖,一般膜宽 0.7~ 0.9m
? 主要应用于条播作物和蔬菜
? 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。
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膜
侧
灌
溉
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地膜覆盖灌水技术 — 膜下灌溉
? 膜下灌溉可以分为膜下沟灌和膜下滴灌两种
? 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
? 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
? 膜下沟灌主要应用于干早地区的条播作物上
? 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
膜
下
灌
溉
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地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
? 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 (畦 )内铺膜, 灌溉水流在膜上流
动, 并通过膜孔 (放苗孔或专用灌水孔 )或膜缝入渗
到作物根部的土壤中去的灌水技术
? 与传统的地面沟 (畦 )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, 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
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
膜
上
灌
溉
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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
土板改装成打埂器,
刮出土表 0.05~ 0.08m
厚的土层, 在畦田侧
向构筑成高 0.2~ 0.3m
的畦埂, 畦田宽 0.9~
3.5m,膜宽 0.7~ 1.8m
? 铺膜形式可分为单膜
和双膜
? 双膜中间或膜两边各
有 0.1m宽的渗水带
单膜
双膜
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地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
? 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 0.3m3/ min以上
? 膜缝渗水带可以弥补供水的不足
? 主要用于棉花和小麦田上
? 双膜或宽膜的膜畦灌溉要求田面平整程度较高,
以增加横向和纵向的灌水均匀度 。
打
埂
膜
上
灌
主
要
特
点
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地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
? 灌溉水流在膜上流动, 通过膜孔 (作物放苗孔或专用灌水孔 )
渗入到作物根部土壤中的灌水方法
? 分为膜孔沟灌和膜孔畦灌两种
? 依靠膜孔灌水, 无膜缝和膜侧旁渗, 灌水均匀度高, 对易随
水传播的病害有一定的防治作用
? 专用灌水孔可根据土质不同打单排孔或双排孔, 如在轻质土
壤上打双排孔, 重质土壤上打单排孔
? 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 0.005m,孔距 0.2m的单排孔为宜 。
膜
孔
灌
溉
?地膜两侧必
须翘起 0.05m高,
并嵌入土埂中
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地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
膜
孔
畦
灌
?膜畦宽度根据地膜和种植作物的要求确定,双行种
植一般采用宽 0.7~ 0.9m的地膜;三行或四行种植一般
采用 1,8m宽的地膜
?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 0.06~ 0.18m3/ min
?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
地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
? 膜孔沟灌是将地膜铺在沟底,
作物禾苗种植在垄上,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
下浸润作物根系附近的土壤
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膜
孔
沟
灌
?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
?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
?灌水沟规格依作物不同而异,蔬菜一般沟深 0.3~
0.4m,沟距 0.8~ 1.2m;西瓜和甜瓜的沟深为 0.4 ~
0.5m,上口宽 0.8~ 1.0m,沟距 3.5~ 4.0m
? 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 地形坡度, 土质 等因素确定 入膜
流量, 改水成数, 开孔率, 膜孔布置形式 和 灌
水历时 等膜孔灌溉的技术要素
? 膜孔灌溉的入膜流量是指单位时间内进入膜沟
或膜畦首端的水量, 用下式计算:
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地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
?K n vq 0 0 1.0?
q为入膜流量, m3/ h·m; k为旁侧入渗影响系数, 一般取
值为 1.46~ 3.86之间; n为每米膜长上的灌水孔数; v为
土壤的入渗速率, m/ h; w为放苗孔和专用灌水孔的平均
面积, m2
膜
孔
灌
溉
技
术
要
素
确
定
地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
?平整土地以保证膜孔灌水均匀
?清除树根和碎石, 以免刺破塑膜
?播前喷洒除草剂, 防止生长杂草
?膜孔灌溉需要铺膜, 筑埂, 在有条件的地区可采用膜上灌播
种铺膜机, 一次完成开畦, 铺膜和播种;在北方井灌地区多用
人工铺膜, 筑埂
?在灌溉时, 还要加强管理, 注意沟畦首尾灌水是否均匀, 有
无深层渗漏和尾部废泄水量现象;控制好进入沟畦的流量, 防
止串灌和漫灌
?膜孔沟畦一般要求地面有一定坡度,水流在坡度均匀的膜上
流动,边流动边从放苗孔渗入水量。沿程的入渗水量和灌水均
匀程度与放苗孔的数目、孔口面积、土壤性质等有很大关系
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膜
孔
灌
溉
技
术
要
求
地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
? 膜孔灌溉是低定额的局部灌溉, 要满足灌水
定额的要求
? 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
? 膜孔宽畦灌时, 要提高膜孔灌溉质量, 必须
做到田间横向要平整, 纵向比降要均匀
? 残余薄膜应及时处理, 避免对农业生态环境
造成白色污染
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膜
孔
灌
溉
技
术
要
求
地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
? 膜缝沟灌是将地膜铺在沟坡上,沟底两膜
相会处留有 2~ 4cm的窄缝,通过放苗孔和
膜缝向作物供水
? 膜缝沟灌的沟长为 50m左右
? 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
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膜
缝
沟
灌
地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
? 膜缝畦灌是在畦田田面上铺两幅地膜,畦田
宽度略大于 2倍的地膜宽度,因此两幅地膜之
间留有 2~ 4cm的窄缝
? 水流在膜上流动,通过膜缝和放苗孔向作物
供水,入沟流量在 0,18~ 0,30m3/ min,畦
长以 30~ 50m为宜,要求土地平整
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膜
缝
畦
灌
基
本
要
求
地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
? 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
膜轻轻划破,形成一条膜缝,并通过机械再
将膜缝压成一条 U形小沟
? 灌水时将水放入 U形小沟内,水在沟中流动,
其入沟流量很小,可控制在 0,03m3/ min,
适宜于地面坡降为 1%左右的大坡度地区
? 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
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细
流
膜
缝
灌
涌流灌溉
涌流灌溉的灌水技术要素主要包括:
?单沟或单宽放水流量
?周期放水时间
?灌水周期数
?循环率
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技
术
要
点
涌流灌溉
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畦长/ m 坡降 单宽流量/m3(min?m)-1 周期数 循环率 备 注
160(左右)
2‰ 左右
3‰ ~ 4‰
5‰ 左右
0.60 ~ 0.72
0.48 ~ 0.60
0.24 ~ 0.48
2
2
2
1/2
1/2或 1/3
1/3
本表适用于清
水涌流畦灌;
如果为浑水涌
流畦灌,仅供
参考
240(左右)
2‰ 左右
3‰ ~ 4‰
5‰ 左右
0.72 ~ 0.84
0.60 ~ 0.78
0.36 ~ 0.60
3
3
3
1/3
1/2或 1/3
1/2
320(左右)
2‰ 左右
3‰ ~ 4‰
5‰ 左右
0.72 ~ 0.84
0.60 ~ 0.72
0.48 ~ 0.60
3或 4
3
3
1/3
1/2或 1/3
1/2
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
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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/ m 坡降 单宽流量/m3(min?m)-1 周期数 循环率 备 注
160(左右)
2‰ 左右
3‰ ~ 4‰
5‰ 左右
0.36 ~ 0.48
0.24 ~ 0.36
0.18 ~ 0.30
2
2
2
1/3
1/2或 1/3
1/2
本表适用于清
水涌流畦灌;
如果为浑水涌
流畦灌,仅供
参考
240(左右)
2‰ 左右
3‰ ~ 4‰
5‰ 左右
0.48 ~ 0.60
0.36 ~ 0.48
0.24 ~ 0.36
3
3
3
1/3
1/2或 1/3
1/2
320(左右)
2‰ 左右
3‰ ~ 4‰
5‰ 左右
0.60 ~ 0.72
0.48 ~ 0.60
0.36 ~ 0.48
3或 4
3
3
1/3
1/2或 1/3
1/2
水平畦田灌溉
? 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
? 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
内充满田块,均匀地分布在整个土壤表面
? 畦田可以是任意形状,周边由田埂封闭畦块规
格的设计取决于供水流量、土壤入渗特性等因
素,一般在 4hm2左右,较大的可达到 16hm2
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水平畦田灌溉
?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。 但有不同之处:
?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
度上的差异显然较大;
?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
作物中几乎没有采用;
?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,
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,
达到实施这项技术所需达到的流量标准。
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水平畦田灌溉
? 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
整工作
? 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
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
? 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
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
推进到畦尾
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水平畦田灌溉
? 田间灌溉水利用率由平均
50%提高到 80%
? 灌溉均匀度由 70%左右提
高到 85%左右
? 与其他农业综合技术措施
配合后,采用常规机械进
行粗平后年使可增产 20%,
采用激光控制进行精平后
年使可增产 30%
? 作物的水分生产效率由
1.13kg/m3的提高到
1.7kg/m3
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水平畦田灌溉技术
应
用
效
果
三、地面节水灌溉技术田间试验规范要求
? 畦灌技术试验应针对一定的土质, 灌水定额, 对灌
水技术要素 ( 畦田纵坡, 畦长, 入畦单宽流量, 入
畦水头, 放水时间, 改水成数等 ) 及这些要素之间
的最佳组合进行对比试验
? 评价畦灌技术的主要指标是:灌水后全畦土壤的湿
润均匀度, 灌溉水的利用率, 灌水的工作效率, 水
流对田面的冲刷程度, 作物的生长发育状况和产量 。
在试验时应对这些指标及时进行观测, 记录和分析
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畦
灌
灌
水
技
术
试
验
三,地面节水灌溉技术田间试验规范要求
? 畦灌技术试验宜选择具有代表性的地块上进行,或直
接在大田中选择试验地块。试验地块应具有良好的灌
排条件及相应的量水和控制设备,并按要求进行土地
平整,做好畦埂
? 试验中应准时测记放水流量和时间、沿畦长方向不同
时间的水流推进长度及田面水层深度;灌水停止后,
应准确观测并记录田面水层的消退过程,观察水流对
畦田土壤的冲刷状况和对作物的损伤状况。
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畦
灌
灌
水
技
术
试
验
三,地面节水灌溉技术田间试验规范要求
? 应在灌水前和灌水一天后测定畦田土壤含水率
的分布状况。畦田土壤含水率测点应沿畦长与
畦宽方向均匀分布,能够可靠地反映畦田中土
壤含水率分布情况。对于每个测点,应从地面
起至计划湿润层深度(或 1m)止,每隔 10~
20cm分层测定土壤含水率。
? 在试验过程中, 应在选定的测线及测点处, 测
记水流推进过程及消退过程到达各测线断面测
点位置的时间;同时, 应每隔 5分钟或 10分钟,
测记不同放水时间后的田面水层深度 。
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畦
灌
灌
水
技
术
试
验
三,地面节水灌溉技术田间试验规范要求
? 应根据观测资料,统计分析不同单宽流量下水流推进
距离与放水时间的关系,绘制水流推进过程和消退过
程曲线;绘制各处理的畦田纵横断面土壤湿润等值线
图;分析各个处理的灌水均匀度和其它因素。综合分
析、对比每个处理的各种主要技术指标,确定各种具
体条件下畦灌灌水技术要素的最佳组合。
? 在灌区范围内,若有多种土壤和地面坡度,可选择相
应的典型地块,进行不同土壤、纵坡条件下的畦灌灌
水技术要素试验。最后将各种条件下的灌水技术要素
合理组合方式整理、绘制成各种图表,以供生产上应
用。
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畦
灌
灌
水
技
术
试
验
三、地面节水灌溉技术田间试验规范要求
? 沟灌灌水技术试验宜采用对比试验法, 可分项进行或
几个项目结合在一起试验, 每个处理应重复 2~ 3次 。
内容包括,① 灌水沟类型, 断面型式与灌水方式试验;
② 沟灌灌水技术要素试验; ③ 沟距试验 。
? 在灌水沟类型、断面型式与灌水方式试验中,根据当
地具体条件(地形、土壤、作物种类等),可安排多
种对比试验处理,如宽浅沟与窄深沟,沟沟灌水与隔
沟灌水,细流沟灌与常流量沟灌等。
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沟
灌
灌
水
技
术
试
验
三、地面节水灌溉技术田间试验规范要求
? 在沟灌灌水技术要素试验中, 应通过对比试验探
求一定土质, 沟道纵坡和灌水定额下的沟长, 入
沟流量 ( 相应的放水时间或改水成数 ) 的最佳组
合;或探求灌水定额, 沟的纵坡, 沟长, 入沟流
量, 放水时间或改水成数之间的相互关系, 以探
求各种条件下的最佳沟灌技术要素的组合
? 评价沟灌灌水技术要素的主要指标以及资料的整
理分析方法与畦灌技术试验的规定相同
? 在沟距试验中, 除应针对不同试验处理测定畦灌
( 2), ( 5), ( 6) 条中所述指标外, 还应测定
沟底及两沟之间的土壤湿润范围, 绘制渗水稳定
后的沟灌土壤湿润图, 以便确定灌水技术要素与
沟距之间的合理组合
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沟
灌
灌
水
技
术
试
验
三、地面节水灌溉技术田间试验规范要求
? 控制性交替隔沟灌溉试验,除应测定沟灌灌水技术
试验要求的各项指标外,还应对灌后土壤水分再分
布过程,垄上作物适宜种植行数、株距,配套施肥
方式,盐分运移情况及对作物生长发育影响进行测
记,因地制宜地分析提出各种作物不同种植模式下
的最佳灌水技术要素组合
? 膜上灌应针对特定的土壤种类和地形坡降, 对膜畦
规格, 入膜流量, 膜上流速, 畦首尾进水时差, 灌
水强度, 灌水定额, 灌水持续时间等技术要素开展
多因子对比试验, 灌水停止后应详细观测膜孔入渗
过程, 土壤水分再分布过程以及灌水均匀度等指标
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其
它
地
面
灌
溉
技
术
试
验
三、地面节水灌溉技术田间试验规范要求
? 管灌应针对不同的土质, 根据出水口的压力, 流量, 土壤含水率,
土壤被冲刷情况, 劳动生产率, 田间水的利用率等, 对管道间距,
埋深, 出水口形式等进行田间对比试验
? 波涌灌灌水技术试验可参照沟, 畦灌试验的要求的要求进行, 同
时还应针对波涌灌的特点, 对放水周期, 间隔时间, 每次放水与
停水时间, 每次放水的水流推进与消退过程, 间歇入渗规律等进
行测记与分析, 对波涌灌控制阀的双向开关结构与切换方式开展
专门试验研究, 以便综合确定波涌灌的最佳灌水技术要素组合
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其
它
地
面
灌
溉
技
术
试
验
谢谢大家!
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一, 概述
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
规范要求
提 纲
一、概述
? 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
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
灌水办法或全面灌水办法。
? 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。
? 目前地面灌溉占我国灌溉总面积的 90%以上
? 在未来 30年内仍将在我国农田灌溉中占主导地
位
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一、概述
?地面灌水方法可以分为畦灌、沟灌、漫灌
和淹灌等。
?具有灌水方便、成本低、节能等优点
?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。
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
重要技术措施。
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二、几种主要的地面灌水新技术
?小畦“三改”灌水技术
?长畦分段短灌灌水技术
?宽浅式畦沟结合灌水技术
?地膜覆盖灌水技术
?波涌灌溉
?水平畦田灌溉
?激光平地技术
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小畦“三改”灌水技术
? 长畦改短畦
? 宽畦改窄畦
? 大畦改小畦
其主要目的:
? 灌溉水在田间分布均匀
? 节约灌溉时间
? 减少灌溉水的流失
? 促进作物生长健壮
? 增产节水
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三改
小畦“三改”灌水技术
? 节约水量, 易于实现小定额灌水
? 灌水均匀, 灌溉质量高
畦田小, 水流比较集中, 易于控制水量;水流推进速度快, 畦田
不同位置持水时间接近, 入渗比较均匀;能够防止畦田首部的深
层渗漏, 提高田间水的有效利用率 。 由于灌水定额小, 可防止灌
区地下水位上升, 预防土壤沼泽化和盐碱化发生 。
? 减轻土壤冲刷和土壤板结, 减少土壤养分淋失
传统的畦灌畦田大而长, 要求入畦单宽流量和灌水量大, 容易导
致严重冲刷土壤, 使土壤养分随深层渗漏而损失 。 小畦灌溉有利
于保持土壤结构, 保持土壤肥力, 促进作物生长, 增加产量 。
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主
要
优
点
? 畦长
自流灌区以 30 ~ 50m为宜,最长不超过 80m;机井和高扬程提
水灌区以 30m左右为宜。
? 畦田宽度
自流灌区为 2 ~ 3m,机井提水灌区以 l~ 2m为宜
? 单宽流量
地面坡度在 1/ 400~ l/ 1000范围时,单宽流量为 0.12~
0.27m3/min,灌水定额为 300— 675m3/hm2
? 其它要求
畦埂高度一般为 0.2— 0.3m,底宽 0.4m左右,地头埂和路边埂
可适当加宽培厚
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技
术
要
点
小畦“三改”灌水技术
确定合理的畦长、畦宽和入畦单宽流量 !
长畦分段短灌灌水技术
? 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
在一定的难度。
? 从 20世纪 80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。
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长畦分段短灌灌水技术
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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
置
示
意
图
长畦分段短灌灌水技术
? 长畦分段短灌若用输水沟输水和灌水, 同 — 条输
水沟第一次灌水时, 应由长畦尾段的短畦开始自
下而上分段向各个短畦内灌水 。
? 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 。
? 长畦分段短灌若用低压薄壁塑料软管输水, 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, 脱袖法, 脱掉一节软管, 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 。
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? 长畦分段短灌技术的畦宽可以宽至 5~ 10m,畦
长可达 200m以上,一般均在 l00~ 400m左右,
但其单宽流量并不增大。
? 要求正确确定入畦灌水流量,侧向分段开口的
间距 (即短畦长度与间距 )和分段改水时间
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长畦分段短灌灌水技术
技
术
要
点
长畦分段短灌灌水技术
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灌水定额 长畦面积
流量/
m
3
? m i n
-
1
/
m
3
? hm
- 2
/ mm
畦长/
m
畦宽/
m
单宽流量
/
m
3
(m i n ? m)
-
1
单畦灌
水时间
/ m i n
/ m
2
/ hm
2
长度×
段数
m ×段
3 0, 3 0 4 0, 0 0 600 0, 0 6 50 × 4
4 0, 2 3 5 3, 3 0 800 0, 0 8 40 × 5 0, 9 0 600 60 200
5 0, 1 8 6 6, 7 0 1000 0, 1 0 35 × 6
3 0, 3 4 3 5, 0 0 600 0, 0 6 65 × 3
4 0, 2 6 4 7, 0 0 800 0, 0 8 50 × 5 1, 0 2 600 60 200
5 0, 2 0 4 5 8, 8 0 1000 0, 1 0 40 × 5
3 0, 2 2 3 0, 0 0 600 0, 0 6 65 × 3
4 0, 3 0 4 0, 0 0 800 0, 0 8 50 × 4 1, 2 0 600 60 200
5 0, 2 4 5 0, 0 0 1000 0, 1 0 40 × 5
3 0, 4 6 2 6, 1 0 600 0, 0 6 70 × 3
4 0, 3 5 3 4, 8 0 800 0, 0 8 65 × 3 1, 3 8 600 60 200
5 0, 2 8 4 3, 5 0 1000 0, 1 0 50 × 4
长畦分段短灌法灌水技术要素参考 表
长畦分段短灌灌水技术
? 节水
长畦分段短灌技术可以实现灌水定额 450m3/ hm2左右的低定额灌水, 灌水均匀
度, 田间灌水储存率和田间灌水有效利用率均大于 80% ~ 85%, 且随畦长而增
加, 与畦长相等的常规畦灌方法比较, 可节水 40% ~ 60%
? 省工
灌溉设施占地少, 可以省去 1~ 2级田间输水渠沟
? 适应性强
可灵活适应地面坡度, 糙率和种植作物的变化, 可以采用较小
的单宽流量, 减小土壤冲刷
? 易于推广
投资少, 节约能源, 管理费用低, 技术操作简单, 易于推广应用 。
? 便于田间耕作
田间无横向畦埂或渠沟, 方便机耕和采用其他先进的耕作方法, 有
利于增产
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主
要
优
点
长畦分段短灌灌水技术
节水
长畦分段短灌技术可以实现灌水定额 / 左右的低定额灌水, 灌水均匀
度, 田间灌水储存率和田间灌水有效利用率均大于 % ~ %, 且随畦长而增
加, 与畦长相等的常规畦灌方法比较, 可节水 % ~ %
省工
灌溉设施占地少, 可以省去 ~ 级田间输水渠沟
适应性强
可灵活适应地面坡度, 糙率和种植作物的变化, 可以采用较小
的单宽流量, 减小土壤冲刷
易于推广
投资少, 节约能源, 管理费用低, 技术操作简单, 易于推广应用 。
便于田间耕作
田间无横向畦埂或渠沟, 方便机耕和采用其他先进的耕作方法, 有
利于增产
主
要
优
点
长畦分段短灌灌水技术
长畦分段短灌技术可以实现灌水定额 /, 灌水均匀
度, 田间灌水储存率和田间灌水有效利用率均大于 % ~ %,
加, 与畦长相等的常规畦灌方法比较, 可节水 % ~ %
灌溉设施占地少, 可以省去 ~ 级田间输水渠沟
适应性强
可灵活适应地面坡度, 糙率和种植作物的变化, 可以采用较小
的单宽流量, 减小土壤冲刷
易于推广
,节约能源, 管理费用低, 技术操作简单, 易于推广应用 。
便于田间耕作
田间无横向畦埂或渠沟, 方便机耕和采用其他先进的耕作方法, 有
利于增产
主
要
优
点
宽浅式畦沟结合灌水技术
? 一种适应间作套种或立体栽培作物,,二密一稀,
种植的灌水畦与灌水沟相结合的灌水技术。
? 一项高产、节水、低成本的优良的节水灌溉技术
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宽浅式畦沟结合灌水技术
? 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 (二密 ),行距 0.1~ 0.2m
? 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
? 小麦乳熟期, 每隔两行小麦开挖浅沟, 套种一行玉米 (一稀 )。
套种玉米的行距为 0.9m。 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好的土壤水分条件
? 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,
又能多蓄水分, 增强耐旱能力
宽浅式畦沟结合灌水方法, 最适宜在遭遇天气干旱时, 采用
,未割先浇, 技术, 以一水促两料作物 。
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宽浅式畦沟结合灌水技术
技
术
特
点
宽浅式哇沟结合灌水技术
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? 节水,灌水均匀度高
一般灌水定额为 525m3/ hm2左右, 而且玉米全生育期灌水次数比
一般玉米地减少 l一 2次, 耐旱时间较长
? 有利于保持土壤结构
灌溉水流入浅沟后, 就由浅沟沟壁向畦田土壤侧渗湿润土壤,
对土壤结构破坏少, 蓄水保墒效果好
? 能促使玉米早播, 解决小麦和玉米两茬作物, 争水, 争时, 争
劳, 的尖锐矛盾和随后秋夏两茬作物, 迟种迟收, 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, 高产
? 通风透光好, 培土厚, 作物抗倒伏能力强
缺点
田间沟, 畦多, 沟和畦要轮番交替更换, 劳动强度较大, 比较费
工
主
要
优
缺
点
地膜覆盖灌水技术
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?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 。
?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
?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,玉米, 瓜菜, 甜菜, 小麦, 高梁和葡萄等
?地膜覆盖灌水技术包括 膜侧, 膜上 和 膜下灌溉 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
概
述
地膜覆盖灌水技术 — 膜侧灌溉
? 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
通过膜侧入渗到作物根区的土壤内
? 技术要素 与传统的沟灌法相同,适合于垄背
窄膜覆盖,一般膜宽 0.7~ 0.9m
? 主要应用于条播作物和蔬菜
? 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。
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膜
侧
灌
溉
Farmland Irrigation Research Institute
地膜覆盖灌水技术 — 膜下灌溉
? 膜下灌溉可以分为膜下沟灌和膜下滴灌两种
? 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
? 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
? 膜下沟灌主要应用于干早地区的条播作物上
? 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
膜
下
灌
溉
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地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
? 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 (畦 )内铺膜, 灌溉水流在膜上流
动, 并通过膜孔 (放苗孔或专用灌水孔 )或膜缝入渗
到作物根部的土壤中去的灌水技术
? 与传统的地面沟 (畦 )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, 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
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
膜
上
灌
溉
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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
土板改装成打埂器,
刮出土表 0.05~ 0.08m
厚的土层, 在畦田侧
向构筑成高 0.2~ 0.3m
的畦埂, 畦田宽 0.9~
3.5m,膜宽 0.7~ 1.8m
? 铺膜形式可分为单膜
和双膜
? 双膜中间或膜两边各
有 0.1m宽的渗水带
单膜
双膜
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地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
? 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 0.3m3/ min以上
? 膜缝渗水带可以弥补供水的不足
? 主要用于棉花和小麦田上
? 双膜或宽膜的膜畦灌溉要求田面平整程度较高,
以增加横向和纵向的灌水均匀度 。
打
埂
膜
上
灌
主
要
特
点
Farmland Irrigation Research Institute
地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
? 灌溉水流在膜上流动, 通过膜孔 (作物放苗孔或专用灌水孔 )
渗入到作物根部土壤中的灌水方法
? 分为膜孔沟灌和膜孔畦灌两种
? 依靠膜孔灌水, 无膜缝和膜侧旁渗, 灌水均匀度高, 对易随
水传播的病害有一定的防治作用
? 专用灌水孔可根据土质不同打单排孔或双排孔, 如在轻质土
壤上打双排孔, 重质土壤上打单排孔
? 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 0.005m,孔距 0.2m的单排孔为宜 。
膜
孔
灌
溉
?地膜两侧必
须翘起 0.05m高,
并嵌入土埂中
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地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
膜
孔
畦
灌
?膜畦宽度根据地膜和种植作物的要求确定,双行种
植一般采用宽 0.7~ 0.9m的地膜;三行或四行种植一般
采用 1,8m宽的地膜
?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 0.06~ 0.18m3/ min
?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
地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
? 膜孔沟灌是将地膜铺在沟底,
作物禾苗种植在垄上,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
下浸润作物根系附近的土壤
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膜
孔
沟
灌
?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
?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
?灌水沟规格依作物不同而异,蔬菜一般沟深 0.3~
0.4m,沟距 0.8~ 1.2m;西瓜和甜瓜的沟深为 0.4 ~
0.5m,上口宽 0.8~ 1.0m,沟距 3.5~ 4.0m
? 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 地形坡度, 土质 等因素确定 入膜
流量, 改水成数, 开孔率, 膜孔布置形式 和 灌
水历时 等膜孔灌溉的技术要素
? 膜孔灌溉的入膜流量是指单位时间内进入膜沟
或膜畦首端的水量, 用下式计算:
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地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
?K n vq 0 0 1.0?
q为入膜流量, m3/ h·m; k为旁侧入渗影响系数, 一般取
值为 1.46~ 3.86之间; n为每米膜长上的灌水孔数; v为
土壤的入渗速率, m/ h; w为放苗孔和专用灌水孔的平均
面积, m2
膜
孔
灌
溉
技
术
要
素
确
定
地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
?平整土地以保证膜孔灌水均匀
?清除树根和碎石, 以免刺破塑膜
?播前喷洒除草剂, 防止生长杂草
?膜孔灌溉需要铺膜, 筑埂, 在有条件的地区可采用膜上灌播
种铺膜机, 一次完成开畦, 铺膜和播种;在北方井灌地区多用
人工铺膜, 筑埂
?在灌溉时, 还要加强管理, 注意沟畦首尾灌水是否均匀, 有
无深层渗漏和尾部废泄水量现象;控制好进入沟畦的流量, 防
止串灌和漫灌
?膜孔沟畦一般要求地面有一定坡度,水流在坡度均匀的膜上
流动,边流动边从放苗孔渗入水量。沿程的入渗水量和灌水均
匀程度与放苗孔的数目、孔口面积、土壤性质等有很大关系
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膜
孔
灌
溉
技
术
要
求
地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
? 膜孔灌溉是低定额的局部灌溉, 要满足灌水
定额的要求
? 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
? 膜孔宽畦灌时, 要提高膜孔灌溉质量, 必须
做到田间横向要平整, 纵向比降要均匀
? 残余薄膜应及时处理, 避免对农业生态环境
造成白色污染
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膜
孔
灌
溉
技
术
要
求
地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
? 膜缝沟灌是将地膜铺在沟坡上,沟底两膜
相会处留有 2~ 4cm的窄缝,通过放苗孔和
膜缝向作物供水
? 膜缝沟灌的沟长为 50m左右
? 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
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膜
缝
沟
灌
地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
? 膜缝畦灌是在畦田田面上铺两幅地膜,畦田
宽度略大于 2倍的地膜宽度,因此两幅地膜之
间留有 2~ 4cm的窄缝
? 水流在膜上流动,通过膜缝和放苗孔向作物
供水,入沟流量在 0,18~ 0,30m3/ min,畦
长以 30~ 50m为宜,要求土地平整
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膜
缝
畦
灌
基
本
要
求
地膜覆盖灌水技术 — 膜上灌溉
? 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
膜轻轻划破,形成一条膜缝,并通过机械再
将膜缝压成一条 U形小沟
? 灌水时将水放入 U形小沟内,水在沟中流动,
其入沟流量很小,可控制在 0,03m3/ min,
适宜于地面坡降为 1%左右的大坡度地区
? 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
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细
流
膜
缝
灌
涌流灌溉
涌流灌溉的灌水技术要素主要包括:
?单沟或单宽放水流量
?周期放水时间
?灌水周期数
?循环率
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技
术
要
点
涌流灌溉
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畦长/ m 坡降 单宽流量/m3(min?m)-1 周期数 循环率 备 注
160(左右)
2‰ 左右
3‰ ~ 4‰
5‰ 左右
0.60 ~ 0.72
0.48 ~ 0.60
0.24 ~ 0.48
2
2
2
1/2
1/2或 1/3
1/3
本表适用于清
水涌流畦灌;
如果为浑水涌
流畦灌,仅供
参考
240(左右)
2‰ 左右
3‰ ~ 4‰
5‰ 左右
0.72 ~ 0.84
0.60 ~ 0.78
0.36 ~ 0.60
3
3
3
1/3
1/2或 1/3
1/2
320(左右)
2‰ 左右
3‰ ~ 4‰
5‰ 左右
0.72 ~ 0.84
0.60 ~ 0.72
0.48 ~ 0.60
3或 4
3
3
1/3
1/2或 1/3
1/2
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
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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/ m 坡降 单宽流量/m3(min?m)-1 周期数 循环率 备 注
160(左右)
2‰ 左右
3‰ ~ 4‰
5‰ 左右
0.36 ~ 0.48
0.24 ~ 0.36
0.18 ~ 0.30
2
2
2
1/3
1/2或 1/3
1/2
本表适用于清
水涌流畦灌;
如果为浑水涌
流畦灌,仅供
参考
240(左右)
2‰ 左右
3‰ ~ 4‰
5‰ 左右
0.48 ~ 0.60
0.36 ~ 0.48
0.24 ~ 0.36
3
3
3
1/3
1/2或 1/3
1/2
320(左右)
2‰ 左右
3‰ ~ 4‰
5‰ 左右
0.60 ~ 0.72
0.48 ~ 0.60
0.36 ~ 0.48
3或 4
3
3
1/3
1/2或 1/3
1/2
水平畦田灌溉
? 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
? 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
内充满田块,均匀地分布在整个土壤表面
? 畦田可以是任意形状,周边由田埂封闭畦块规
格的设计取决于供水流量、土壤入渗特性等因
素,一般在 4hm2左右,较大的可达到 16hm2
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水平畦田灌溉
?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。 但有不同之处:
?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
度上的差异显然较大;
?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
作物中几乎没有采用;
?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,
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,
达到实施这项技术所需达到的流量标准。
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水平畦田灌溉
? 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
整工作
? 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
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
? 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
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
推进到畦尾
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水平畦田灌溉
? 田间灌溉水利用率由平均
50%提高到 80%
? 灌溉均匀度由 70%左右提
高到 85%左右
? 与其他农业综合技术措施
配合后,采用常规机械进
行粗平后年使可增产 20%,
采用激光控制进行精平后
年使可增产 30%
? 作物的水分生产效率由
1.13kg/m3的提高到
1.7kg/m3
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水平畦田灌溉技术
应
用
效
果
三、地面节水灌溉技术田间试验规范要求
? 畦灌技术试验应针对一定的土质, 灌水定额, 对灌
水技术要素 ( 畦田纵坡, 畦长, 入畦单宽流量, 入
畦水头, 放水时间, 改水成数等 ) 及这些要素之间
的最佳组合进行对比试验
? 评价畦灌技术的主要指标是:灌水后全畦土壤的湿
润均匀度, 灌溉水的利用率, 灌水的工作效率, 水
流对田面的冲刷程度, 作物的生长发育状况和产量 。
在试验时应对这些指标及时进行观测, 记录和分析
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畦
灌
灌
水
技
术
试
验
三,地面节水灌溉技术田间试验规范要求
? 畦灌技术试验宜选择具有代表性的地块上进行,或直
接在大田中选择试验地块。试验地块应具有良好的灌
排条件及相应的量水和控制设备,并按要求进行土地
平整,做好畦埂
? 试验中应准时测记放水流量和时间、沿畦长方向不同
时间的水流推进长度及田面水层深度;灌水停止后,
应准确观测并记录田面水层的消退过程,观察水流对
畦田土壤的冲刷状况和对作物的损伤状况。
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畦
灌
灌
水
技
术
试
验
三,地面节水灌溉技术田间试验规范要求
? 应在灌水前和灌水一天后测定畦田土壤含水率
的分布状况。畦田土壤含水率测点应沿畦长与
畦宽方向均匀分布,能够可靠地反映畦田中土
壤含水率分布情况。对于每个测点,应从地面
起至计划湿润层深度(或 1m)止,每隔 10~
20cm分层测定土壤含水率。
? 在试验过程中, 应在选定的测线及测点处, 测
记水流推进过程及消退过程到达各测线断面测
点位置的时间;同时, 应每隔 5分钟或 10分钟,
测记不同放水时间后的田面水层深度 。
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畦
灌
灌
水
技
术
试
验
三,地面节水灌溉技术田间试验规范要求
? 应根据观测资料,统计分析不同单宽流量下水流推进
距离与放水时间的关系,绘制水流推进过程和消退过
程曲线;绘制各处理的畦田纵横断面土壤湿润等值线
图;分析各个处理的灌水均匀度和其它因素。综合分
析、对比每个处理的各种主要技术指标,确定各种具
体条件下畦灌灌水技术要素的最佳组合。
? 在灌区范围内,若有多种土壤和地面坡度,可选择相
应的典型地块,进行不同土壤、纵坡条件下的畦灌灌
水技术要素试验。最后将各种条件下的灌水技术要素
合理组合方式整理、绘制成各种图表,以供生产上应
用。
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畦
灌
灌
水
技
术
试
验
三、地面节水灌溉技术田间试验规范要求
? 沟灌灌水技术试验宜采用对比试验法, 可分项进行或
几个项目结合在一起试验, 每个处理应重复 2~ 3次 。
内容包括,① 灌水沟类型, 断面型式与灌水方式试验;
② 沟灌灌水技术要素试验; ③ 沟距试验 。
? 在灌水沟类型、断面型式与灌水方式试验中,根据当
地具体条件(地形、土壤、作物种类等),可安排多
种对比试验处理,如宽浅沟与窄深沟,沟沟灌水与隔
沟灌水,细流沟灌与常流量沟灌等。
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沟
灌
灌
水
技
术
试
验
三、地面节水灌溉技术田间试验规范要求
? 在沟灌灌水技术要素试验中, 应通过对比试验探
求一定土质, 沟道纵坡和灌水定额下的沟长, 入
沟流量 ( 相应的放水时间或改水成数 ) 的最佳组
合;或探求灌水定额, 沟的纵坡, 沟长, 入沟流
量, 放水时间或改水成数之间的相互关系, 以探
求各种条件下的最佳沟灌技术要素的组合
? 评价沟灌灌水技术要素的主要指标以及资料的整
理分析方法与畦灌技术试验的规定相同
? 在沟距试验中, 除应针对不同试验处理测定畦灌
( 2), ( 5), ( 6) 条中所述指标外, 还应测定
沟底及两沟之间的土壤湿润范围, 绘制渗水稳定
后的沟灌土壤湿润图, 以便确定灌水技术要素与
沟距之间的合理组合
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沟
灌
灌
水
技
术
试
验
三、地面节水灌溉技术田间试验规范要求
? 控制性交替隔沟灌溉试验,除应测定沟灌灌水技术
试验要求的各项指标外,还应对灌后土壤水分再分
布过程,垄上作物适宜种植行数、株距,配套施肥
方式,盐分运移情况及对作物生长发育影响进行测
记,因地制宜地分析提出各种作物不同种植模式下
的最佳灌水技术要素组合
? 膜上灌应针对特定的土壤种类和地形坡降, 对膜畦
规格, 入膜流量, 膜上流速, 畦首尾进水时差, 灌
水强度, 灌水定额, 灌水持续时间等技术要素开展
多因子对比试验, 灌水停止后应详细观测膜孔入渗
过程, 土壤水分再分布过程以及灌水均匀度等指标
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其
它
地
面
灌
溉
技
术
试
验
三、地面节水灌溉技术田间试验规范要求
? 管灌应针对不同的土质, 根据出水口的压力, 流量, 土壤含水率,
土壤被冲刷情况, 劳动生产率, 田间水的利用率等, 对管道间距,
埋深, 出水口形式等进行田间对比试验
? 波涌灌灌水技术试验可参照沟, 畦灌试验的要求的要求进行, 同
时还应针对波涌灌的特点, 对放水周期, 间隔时间, 每次放水与
停水时间, 每次放水的水流推进与消退过程, 间歇入渗规律等进
行测记与分析, 对波涌灌控制阀的双向开关结构与切换方式开展
专门试验研究, 以便综合确定波涌灌的最佳灌水技术要素组合
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其
它
地
面
灌
溉
技
术
试
验
谢谢大家!
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