节水技术论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇节水技术论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

一、平整土地，设计合理的沟、畦尺寸与灌水技术参数

平整土地是提高地面灌水技术和灌水质量，缩短灌水时间，提高灌水劳动效率和节水增产的一项重要措施。结合土地平整，进行田间工程改造，划长畦（沟）为短畦（沟），改宽畦为窄畦，设计合理的畦沟尺寸和入畦（沟）流量，可大大提高灌水均匀度和灌水效率。

陕西洛惠渠的研究表明，在入畦单宽流量为3~5L/s时，灌水定额随畦长而变，当畦长由100米改为30米时，灌水定额减少150~204m³/hm²；当畦长30~100米时，畦单宽流量从2L/s增加到5L/s，灌水定额可降低150~225m³/hm²。

宝鸡峡灌区进行深层渗漏的对比试验，灌水定额小于675m³/hm²，基本不发生深层渗漏；灌水定额825~990m³/hm²时，约有150m³/hm²水产生深层渗漏；灌水定额1350m³/hm²时，有一半水成为深层渗漏水。

我国幅员辽阔，各地地形和土质差异较大，因此难有统一标准，各地应根据田间试验结果，建立计算机模型，通过实验和计算机模拟，给出适合本地的适宜畦沟尺寸和灌水技术参数。

二、改进地面灌溉湿润方式，发展局部湿润灌溉

改进传统的地面灌溉全部湿润方式，进行隔沟（畦）交替灌溉或局部湿润灌溉，不仅减少了课间土壤蒸发占农田总蒸散量的比例，使田间土壤水的利用效率得以显著提高，而且可以较好地改善作物根区土壤的通透性，促进根系深扎，有利于根系利用深层土壤储水，兼具节水和增产双重特点，值得大力推广。实践证明，春小麦与春玉米套种隔畦灌，棉花、玉米等宽行作物隔沟灌或隔沟交替灌，湿润面积可减少50%，节水高达30%以上，增产幅度5%~10%。玉米坐水种，可节水900m³/hm²，节电90~105千瓦时，增产幅度约16%，增收幅度约28%。

三、改进放水方式，发展间歇灌溉

改进放水方式，把传统的沟、畦一次放水改为间歇放水，进行间歇灌（又称波涌灌），被称为80年代地面灌水技术的一大突破。间歇放水使水流呈波涌状推进，由于土壤孔隙会自动封闭，在土壤表层形成一薄封闭层，水流推进速度快。在用相同水量灌水时，间歇灌水流前进距离为连续灌的1～3倍，从而大大减少了深层渗漏，提高了灌水均匀度，田间水利用系数可达0.8～0.9。

四、改进沟畦放水设施

改进沟畦放水设施，采用虹吸管（用于明渠输水）或地面移动闸门孔管（用于管道输水）放水，与人工开口放水相比，田间水利用率可提高5%～10%。目前这些设施国内仍处于试验阶段，尚未批量生产。因此，有必要开展联合攻关，对这些设施的材料和加工工艺进行深入研究，向着技术标准化、生产规模化、推广应用普及化方向去发展。

五、大力发展节水保墒膜上灌

膜上灌是我国在地膜覆盖栽培技术的基础上发展起来的一种新的地面灌溉方法。它是将地膜平铺于畦中或沟中，畦、沟全部被地膜覆盖，从而实现利用地膜输水，并通过作物的放苗孔和专业灌水孔入渗给作物的灌溉方法。由于放苗孔和专业灌水孔只占田间灌溉面积的1%～5%，其他面积主要依靠旁侧渗水湿润，因而膜上灌实际上也是一种局部灌溉。目前，新疆采用膜上灌的农田已达23.33公顷，甘肃、河南等省也开始推广。膜上灌形势有开沟扶埂膜上灌、培埂膜上灌、膜孔灌、沟内膜上灌、膜缝灌、格田膜上畦灌、膜侧膜上灌等多种。膜上灌作物有棉花、蔬菜、玉米、小麦等。地膜栽培和膜上灌结合后具有节水、保肥、提高地温、抑制杂草生长和促进作物高产、优质、早熟等特点。生产试验表明：膜上灌与常规沟灌相比，棉花节水40.8%，增产皮棉5.12%，霜前花增产15%；玉米节水58%，增产51.8%；瓜菜节水25%以上。由于膜上灌是一种新的灌水技术，还有许多不成熟和不完善的地方，对其技术机制、技术要素及其设计方法都需要进一步研究。

新的节水技术

一、污水喷灌技术

利用污水喷灌是将污水处理与农业用水结合起来的一种污水处理方式，同时又是一种开源节流的灌溉方式。喷灌净化污水，就是将污水喷洒在田里，利用土壤、微生物和作物来分解污水中的一些成分，并使部分水蒸散到大气中，部分水经土壤净化后渗透泄出再利用。

在利用污水喷灌时，应先对污水进行沉淀、筛滤，除去固体污物，有的还需加入消毒杀菌剂。污水灌的作物应以除蔬菜以外的经济作物为主，对于谷类作物最好只用于作物生育前期，在作物收获前一段时间应停止污水灌。污水灌的土壤以砂壤土、壤土和壤质砂土为好，水量应结合作物的种类和生育期确定，如在作物苗期、早春和晚秋应少灌。实施污水灌要防止大定额灌溉，以免造成地表及地下径流，灌溉强度以不造成土壤粘闭和不产生地表径流为原则。如污水水质不符合灌溉水质标准时，可采用清水污水混合方法，使混合后的水质符合灌溉要求后再进行喷灌。此技术较复杂，最好在专家指导下运用。

二、咸水灌溉技术

咸水灌溉技术主要包括不同水质的水混灌和轮灌，此外，还有依据电渗透作用原理利用地下咸水灌溉的技术。

混灌是将两种不同的灌溉水混合使用，包括咸淡混灌、咸碱(低矿化碱性水)混灌和两种不同盐渍度的咸水混灌，目的是降低灌溉水的总盐渍度或改变其盐分组成。混灌在提高灌溉水水质的同时，也增加了可灌水的总量，使以前不能使用的碱水或高盐渍度的咸水得以利用。

轮灌是根据水资源分布、作物种类及其耐盐性和作物生育阶段等交替使用咸淡水进行灌溉的一种方法。如旱季用咸水，雨后有河水时用淡水；强耐盐作物(如棉花)用咸水，弱耐盐作物(如小麦、玉米、大豆)用淡水；播前和苗期用淡水，而在作物的中、后期用咸水。轮灌可充分、有效地发挥咸淡水各自的作用和效益。

奥地利研究人员利用电渗透作用原理研制出一种灌溉系统，该系统使地下水经土壤毛细管及各种孔隙上升到地表层，同时从聚集于电极周围的某些盐类中游离出净水，上升到地表层供作物利用。其设备是由两组电极组成，将一组装有正电极的金属管打入地下水位以下，另一组为负电极的导体栅网，埋于与植物根部深度相等的地方。根据土质结构及土壤含盐量，接通2～12V电源，就会在两极间建立直流电场，产生电渗透效果。这种灌溉系统适用于地下水较丰富的干旱区果园、草坪及固沙植物等。

篇2

1减少马桶冲洗水量

目前，我国普遍采用冲水量≥11L的坐便器，耗水量大。若根据建设部的规定，全部使用冲水量≤9L的马桶，则住宅可节水4%，宾馆、饭店可节水3%，办公楼可节水11%。目前美国及欧洲已经普遍使用6L的马桶，假如到2001年我国实现全部马桶采用6L冲洗水，则住宅可节水14%，宾馆、饭店可节水4%，办公楼可节水27%。

2厨房、沐浴、盥洗的节水

厨房的洗涤盆、沐浴水嘴和盥洗室的面盆龙头若采用充气水嘴，可节水且不减小水柱的直径。

3真空节水技术

为了保证卫生洁具及下水道的冲洗效果，可将真空技术运用于排水工程，用空气代替大部分水，依靠真空负压产生的高速气水混合物，快速将洁具内的污水、污物冲吸干净，达到节约用水、排走污浊空气的效果。一套完整的真空排水系统包括：带真空阀和特制吸水装置的洁具、密封管道、真空收集容器、真空泵、控制设备及管道等。真空泵在排水管道内产生40～50kPa的负压，将污水抽吸到收集容器内，再由污水泵将收集的污水排到市政下水道。在各类建筑中采用真空技术，平均节水超过40%。若在办公楼中使用，节水率可超过70%。

4中水处理

在公寓、住宅和宾馆中，排放大量的沐浴及盥洗水，应考虑将其经适当处理后供生活杂用及补充冷却水，主要包括厕所冲洗、园林灌溉和道路保洁等。

推荐的中水处理工艺为：

原水机械格栅毛发过滤器调节池混凝过滤活性炭吸附消毒中水池［中水泵中水屋顶水箱专用水管系统(水表)用水点］

在沐浴用水占总用水量50%以上的宾馆、公寓、高级住宅等建筑中，可考虑采用中水处理系统，以满足冲洗厕所、绿化灌溉及补充部分冷却循环水的水量要求，可节约至少30%的生活用水量。

(刘瑾韩彦彬供稿)

废水集中处理利于节能降耗

1小型废水处理站存在的问题

①调查了3座小型废水处理站，设计处理能力均为500m3/d，但正常运行的实际有机负荷只有设计能力的20%～30%，全年水力满负荷运行的时间只有1/4，并且都没有安装变频调节装置，“大马拉小车”现象普遍存在。

②小型废水处理站都与生产同步，而正常生产企业每周有两天休息，因此每次开车时都有4～6h甚至更长时间不能正常运行(生物细菌的活性恢复过程)，造成能源的浪费。

③废水处理效果都比较好，其出水经深度处理后其指标均可达到生活杂用水标准，但多数得不到回用，造成水资源的浪费。

④地下管道的渗漏引起环境污染。

⑤个别企业为追求经济效益，有偷排废水现象，引起环境污染。

2针对小型废水处理站的节能对策

①在进行废水处理工艺设计之前应充分收集有关生产废水的第一手资料，保证设计能力与实际运行负荷相适应，并考虑计算机控制系统在废水处理中的应用。

②合并小型废水处理站，使废水集中处理，有利于减少重复投资，避免社会资源的浪费。

③环境保护部门在对企业进行达标排放管理的同时，应设专门机构对企业提供技术咨询，使处理后的水能够得到充分利用，在减少环境污染的同时提高经济效益。

3废水集中处理的经济效益及环境效益

①大量节省建设投资。3座污水处理站的投资总额为300多万元，如果合并处理投资额约为150万元，可节省一半投资。

②节省劳动力。每座污水处理站至少有5人，合并处理后最多只需10人，这有利于提高社会效益，促进社会劳动力的合理分配。

③节能效果显著。可充分利用变频调节装置及计算机控制系统使能源得到充分利用，至少可节能50%以上。

④促进处理后水的回用。全年可减少废水排放量30×104m3，同时可节水30×104m3，CODCr排放量减少15t，从而实现经济效益和环境效益双丰收。

环境保护部门在对企业实施监督管理的同时，希望能对废水处理设施的建设实现宏观调控并给予技术指导，以避免重复投资，在减少社会资源浪费的同时提高经济效益和社会效益。

(江苏省南通新西尔克针织服装有限公司吴琼供稿)

取消清水池的总排水管

清水池的排水管有泄空管、溢水管、盲沟排水管和汇集排除上述三条管道中水的总排水管。某水厂有2个容量为5000m3的清水池，施工时根据现场实际情况取消了总排水管，至今已正常使用4年多。原设计总排水管(DN1000)出口在750m以外的莫引渠，建设资金约40多万元，清水池和各窨井均座落于承载力较大、渗水性良好的卵石层地基上。

1取消总排水管的可行性

①因池壁施工质量合格，很少有渗漏水，就是有少量渗漏水，也可经盲沟排水管、出口窨井底等渗水性良好的卵石层渗入地下。

②清水池运行正常时一般不会发生溢水，即使发生也是短暂的。溢水管上口高于池壁外窨井口3.2m，溢出的水可以由窨井口及地面明渠排除。

③清水池通常3年才清洗一次，每次排水量也仅有200m3，排水时可以临时用潜水泵从出口窨井中把水抽到地面浇灌林带绿地。

④盲沟排水管和泄空管排出水的浊度和细菌学指标可能超标，但水从窨井底下渗，经几十米厚的卵石层过滤后不会污染地下水。

2采取的相应措施

①盲沟排水管、溢水管、泄空管的出口窨井分别设置且不相互连通，井底不铺混凝土或水泥砂浆，采用天然卵石以便于水下渗。

②溢水管、出口窨井盖用有一定强度经防腐处理的木板、竹板等轻质材料制做，以便溢水时漂起。窨井旁可设地面明渠，以利地面排水。

③安装2套清水池水位仪，并设定上限水位报警，当1套失灵时可由另一套报警。亦可采用自动控制系统来控制清水池上限水位，即当水位达到设定的上限值时，一级泵站部分水泵机组自动停机，减少向清水池的送水量。

(新疆石河子市自来水公司赵伟供稿)

克拉玛依水厂冬季超越供水的实践

克拉玛依的工业和城镇生活用水主要来自地表水，夏季水厂直接从渠道取水，冬季则从水库取水，目前4座水厂总的净化水能力为23×104m3/d。

据调查，冬季水库表面冰封后，冰下原水水质已优于水厂净化水。经分析除细菌、大肠菌群超标外，其他指标均达到了生活饮用水的标准。

由于水库表面结冰后，水库出水由管道输送，刮风降尘对冰下原水不会造成污染，因此这时可以考虑采取超越水厂，杀菌后直接供给用户。

1985年冬季，该市进行了多次、短时间超越水厂供水的试运行，经取样分析水质完全达标，试验获得成功。1986年克拉玛依开始了冬季(11月下旬至次年3月下旬)水库表面冰封后库存水不经水厂净化、杀菌后直接供给用户的实践。

1987年，新疆克拉玛依市卫生防疫站对该地区生活饮用水的水质进行了为期一年的调查分析，并向政府提交了正式调查评价报告。报告中用水点水质合格率为100%，认为克拉玛依地区供水水质全面达标。

新疆石油管理局供水水质检测中心对1992年—1993年超越水的主要供水点——白碱滩调节水库的水质进行了检测分析。

结果表明，水库表面结冰后，特别是1月—3月，冰下水温很低，细菌、大肠菌群大量死亡，水库原水全面达到了生活饮用水标准；而11月上、中旬水库表面冰层未形成，受刮风和降尘影响，造成浊度超标；11月—12月，水库水温＞0℃，细菌和大肠菌群超标。在11月上、中旬水库要经水厂净化、杀菌后才能供给用户；11月下旬水库表面冰封后，库存原水超越水厂、杀菌后供给用户，均可全面达标。

新疆石油局供水水质检测中心每年都对各水库原水、水厂净化水、地下水进行多次取样检验，多年监测超越水水质表明，其全面符合国标GB5749—85的生活饮用水卫生标准。新疆克拉玛依地处北温带，寒冷冬季长达4～5个月，利用冬季水库表面冰封后，水厂不运行，库存冰下原水经杀菌密闭输送至用户，经过10多年的实践证明是成功的，同时也带来了可观的经济效益。

篇3

一、情况概述：

北京地铁复八线西起复兴门站，东至四惠东站，全线共设13座车站，是北京地铁建设史上第一条设计安装有中央空调系统的地铁线路。车站全部采用水冷式制冷机做为站内环境温度控制。在机组运行过程中循环冷却水的损失量很大，已成为北京地铁用水量最多的设备。北京是一个缺水的大都市，市政府对节水要求很高，而且，水费又在不断的提升，使制冷系统的运行费用在地铁公司总的费用中也占据了一定的比例。

节约用水，降低运行费用是地铁运营公司的首要任务，首先我们要确定可以节约的水量在哪里？

在制冷机运行季节，正常的蒸发量和合理的飞溅损失量是无法回收的，只有通过相应的水处理技术和设备来合理的减少排污水量。也就是说：减少排污量是开展节约用水工作的重点⑴

在制冷机运行过程中，由于水的温度是通过蒸发而降温的，在蒸发过程中也是水质浓缩的过程，系统中水质硬度随着浓缩过程的进行而增加，其表现出的结垢倾向会随着浓缩倍数的增加而增加。如果仅采取简单的减少排污量，甚至不排污的方式，蒸发器内管和冷却塔上会出现严重的结垢现象，造成能耗增加和检修工作量增加，这种代价是不合理的和不可取的。所以为了避免这种代价的交换，应选择好合理的浓缩倍数，适量排污。或选择好的水质稳定技术和相应的技术改造，以达到更好的水处理效果和减少更多的排污⑵。

浓缩倍数的选择是根据水质情况来确定的，循环冷却水的蒸发和排污与循环水量、温差、浓缩倍数等因素相关。在没有采用过滤器前，运行期的分析数据见表一：

表一2003年天安门西站运行期冷却水平均分析数据站点名称PH值TDSmg/l总硬度mg/l氯离子mg/l最低浓缩倍数最高浓缩倍数平均的浓缩倍数

天安门西8.821043636771.144.222.54

按照常规预测：一套循环水量在500M3/H的系统，当浓缩倍数在2.54时，它的排污量大约在2M3/H，每天运行12小时，每天的排污量在24吨，而当浓缩倍数提高到5时，排污量下降到0.75M3/H，每天是9吨，减少15吨。

如果一个系统可以每天节水10-20吨，整个沿线的节水率是非常可观的。按每年运行时间120天计算，13个站，每个运行季节可以节水22000吨，按每吨水5.7元计算，节约费用大约是12.54万元，其节水的社会、环境效益和经济效益非常显著的。随着对环境和节水要求的日益提高，循环冷却水“零”排污技术的推广和应用是国内水处理界的新技术目标。

二、解决方案----化学处理与旁流过滤技术结合：

在理论上，大幅度提高循环冷却水运行的浓缩倍数是可能的，在技术上是可行的，一些文献还提出冷却水处理的“零”排污方案。这种方案是利用化学水稳定剂的处理技术与旁流过滤设备相结合来达到目的⑶。

在冷却水运行过程中，冷却塔是开放式运行，塔上的污物很多，像风沙带进的悬浮物，破碎的塔片和在冷却塔上滋生的藻类粘泥，这些污物在冷却水运行过程中，会在流速低的地方沉积，造成水的浊度增加；也会导致水中成垢物质结集在一起，形成垢质，沉积在换热面上，影响换热效率。冷却水的排污，实际上就是通过增加的新水降低这些污物的影响。如果能够通过过滤器的方式将冷却水中的悬浮物，藻类粘泥和风沙及碎塔片等过滤去除，是可以提高运行水的浓缩倍数，减少排污量的。

常规的物理过滤处理是在循环管线上，安装一个管道过滤器。大部分管道过滤器采用单层滤网直接阻挡机械杂质。由于管道水的正面压力，滤网很容易堵塞，而小于孔径的杂质依然会透过过滤器。我们采用旁流精确过滤的方式，是通过安装旁路精密管道过滤器的方式，将冷却水中的悬浮物，藻类粘泥和风沙及碎踏片等过滤，提高运行水的洁净度。该过滤器采用刚性滤网与复合纤维组成，多层过滤，不但有机械阻挡作用，还具有溶胶吸附作用，不仅能吸附小于孔径的杂质，还能吸附部分水溶性物质，如：锈水、胶体等。这种过滤器尽管也是串联在管道中，但由于采用了切向进水，水在容器中形成漩流，这样，大的杂质由于离心力的作用向外扩散，进而靠重力下移，过滤层在中心出水管四周。另外由于向心力的作用，水对过滤层的正面压力减小，因而为吸附过滤制造了条件，即吸附的杂质不易因为水压而透过过滤层。不但如此，围绕中心出水管而旋转的水流对挡在过滤层外面的杂质还有冲刷作用（用水流对过滤层的剪切力自动清洗）。向心力形成的旋涡促使杂质向下集中，这样，自动控制系统就可适时的将杂质排出。这种过滤的特殊结构巧妙的使水流产生离心力、向心力、剪切力、漩流沉淀，因此，具有过滤效果好，不易堵塞，工作可靠的特点。

虽然过滤器并联安装在循环系统中，但通过的水量只是循环水量的5%左右，对系统总的循环流量影响不大，即使过滤器发生堵塞，也不会对整个系统运行有影响。如果采用串联方式，利用压差排污，对系统的总流量是有影响的，会减少系统循环水量，会直接影响换热效率，如果发生堵塞，系统运行将有困难。

三、试验数据分析：

我们通过近几年在地铁复八线实际冷却水处理技术的实施和对水质等问题的了解，及对现场管理和运行模式的认识，我们认为，在地铁复八线推广“零”排污技术是可行的，通过技术实施和双方协商好的运行方式，可以获得相当大的节水效果。

2003年开始，我们对整个复八线的浓缩倍数提升做了一些尝试，将部分站点的浓缩倍数达到6左右，总硬度达到1000以上。在这个硬度下运行，结垢倾向会很严重。由于天安门西站原设计的水箱不合理，每次停机水都有泄漏问题，2003年运行期浓缩倍数只有2.54。在2004年，我们采用了采用旁流过滤方法，安装了一台20M3/H的精密旁通过滤器，具体安装见附图：

运行期间，我们请中石化集团的水处理药剂评定中心进行水样抽检和腐蚀挂片检验，其中水样分析报告和挂片数据见表二和表三⑶⑷⑸。

分析项目自来水循环冷却水

总硬度mg/l280-360900-1700

总碱度mg/l200-250500-770

氯离子mg/l30-46163-352

浓缩倍数6-8

按照浓缩倍数7计算，排污量为0.6M3/H，每天的排污量为7.2吨，与2003年比，每天节水16.8吨。达到了预期的目的。

从运行效果看，整个运行期，制冷机没有出现任何结垢迹象，从腐蚀挂片的腐蚀率看，效果也很好。

表三腐蚀率数据悬挂挂片号材质腐蚀率

mm/年说明

2157碳钢A30.1017挂片露出水面，所以偏高

2152碳钢A30.0804

2198碳钢A30.0679

2178碳钢A30.0483

2151碳钢A30.0580

2176碳钢A30.0411

2179碳钢A30.0388

平均值0.0623

6141黄铜0.0013

6145黄铜0.0011

6144黄铜0.0002

平均值0.0008

国家行业规范要求：开放式水处理系统腐蚀率允许值：≤0.125mm/年，我们的实验数据表明均符合国家水处理规范要求。

四、实施方案和节约的费用：

我们在循环管道上引出一条旁路，水量是总循环水量的1/20，安装一个精密过滤器，水通过精密过滤器过滤后，再返回到运行管线中。设备费用大约在8200-10000元

采用精密过滤器的综合效益可以从几个方面统计：

1.节水量：每台制冷机可以节约用水10-20吨/天，节水总量在23400吨

2.节省费用：按每吨水5.7元计算，全年节水费用达到13.34万元。

3.节能源：当采用旁流过滤技术后，水的洁净度增加，在冷却塔上的附着量减少，提高了冷却塔的换热效率，相当节约了能源消耗，估计至少可以降低5-10%的能源消耗。

4.节约水处理药剂：水处理药剂是按照补充水量投加的，当采用过滤器后，补水量降低，加药量也可以节省10%左右。

安装一台旁流过滤器的成本从一年的节水和节电、药剂费用中就可以收回。

五、结论

通过我们在地铁天安门西站进行化学水处理与旁通过滤技术联合应用试验表明，在满足国家对循环水的行业标准的前提下，可以大量减少排污量，节省水资源。从而真正实现冷却水系统的零排污运行模式，会为北京地铁赢得更好的社会影响和经济效益。如果在地铁和相关单位推广应用、将会产生巨大的社会效益、环境效益和经济效益。

六、参考文献：

1.金熙等编《工业水处理技术问答及常用数据》北京.化学工业出版社，1997年，274-290

2.齐冬子编《敞开式循环冷却水系统的化学处理》北京.化学工业出版社，2001年，8-10，169-181，212；

篇4

1.节水概论

随着社会和经济的不断发展，环境和资源问题日益突出，水便是其中的主要问题之一。1997年联合国水资源会议曾郑重向全世界发出警告：“水，不久将成为继石油危机之后的下一个社会危机”。我国是一个缺水的国家，人均水资源拥有量仅为2150m3/a（按13亿人计），不到世界人均水平的四分之一，排在世界第109位。特别是“三北”（东北、华北和西北）地区和经济发达的沿海地区，水的供需矛盾已十分突出。有关资料表明，我国每年因缺水而影响工业产值已达2300多亿元。预计到本世纪末，全国年总需水量将达到700亿m3，而缺水量也将达到70亿m3，水资源短缺已成为制约我国经济和社会发展的重要因素。

1.1节水的内涵

英文表达节水的概念有两个，即“SavingWater”和“WaterConservation”。但两个的意义有所不同。前者指较为具体的节约用水，后者的含义比较广泛，不同的学者或研究机构有不同的理解，但都倾向于采用经济的、社会的和技术的手段，以满足社会利益为目标，提高水资源的利用效率，保持水资源的可持续利用。我国《节水型城市目标导则》（1997）中对节水作了如下定义：“节约用水指通过行政、技术、经济等管理手段加强用水管理，调整用水结构，改进用水工艺，实行计划用水，杜绝用水浪费，运用先进的科学技术建立科学的用水体系，有效地使用水资源，保护水资源，适应城市经济和城市建设持续发展的需要”。这里，节约用水的含义已经超越了节省用水量的意义，它内容更广泛，还包括有关水资源立法、水价、管理体制等一系列行政管理措施。

1.2节水的意义

节水是一个全球性的问题，即使是水资源相对丰富的国家，如美国，也经常发生供水不足问题，自本世纪30年代至90年代，美国用水人口增加了一倍，而水资源产量却没有增加，1990年前后，约22%的大型系统出现了供水短缺。供水不足带来的损失是巨大的，世界有些城市为了满足干旱期间的城市用水，不得不关闭城市周围的农场，工业生产也受到影响。例如美国加利福尼亚的一次干旱中，仅一个县的损失就数亿美元。目前我国每年因缺水造成了工业产值的损失外，农业损失更是不计其数。另外，全球范围内的气候异常及水体污染，特别是人为造成的水污染，更加剧了本已十分紧缺的水资源。在这种情况下，节水具有非常重要的意义：

（1）可以减少当前和未来的用水量，维持水资源的可持续利用；

（2）节约当前给水系统的运行和维护费用，减少水厂的建设数量，或降低水厂建设的投资；

（3）减少污水处理厂的建设数量或延缓污水处理构筑物的扩建，使现有系统可以接纳更多用户的污水，从而减少受纳水体的污染，节约建设资金和运行费用；

（4）增强对干旱的预防能力，短期节水措施可以带来立竿见影的效果，而长期节水则因大大降低了水资源的消耗量而能够提高正常时期的干旱防备能力；

（5）具有社会意义，通过用水审计及其它措施，可以调整地区间的用水差异，避免用水不公及其它与用水相关的社会问题；

（6）具有明显的环境效益，除了对野生生物、湿地和环境美化等方面的效益外，还有维护河流生态平衡、避免地下水过度开采而带来地下水污染等方面的效益。

2.国外节水技术概况

无论是美国、欧洲一些相对丰水的国家，还是阿拉伯海湾地区等贫水国家，节水作为水资源管理的一项重要活动和内容，已在世界范围内得到了广泛的实施，并形成了一些成熟的节水方法和技术，主要包括工业节水、生活用水节水、供水系统节水和其他节水技术。

美国是世界上节水研究最多的国家。早些时候，节水就已经成为干旱和意外缺水的应急措施。到了七十年代，受电力部门节约用电的影响，节水在硬件设备和公众教育等方面都得到了大大的发展，并成为基本的水管理措施。进入八十年代后，虽然还没有建立起专门的节水机构或立法机构，但各州已纷纷开展了节水运动。1990年，美国召开了由各州主要供水公司参加的“CONSERV90”节水会议，成为首次全国性的节水会议和美国节水史上的里程碑，这次会议对有关节水的诸多问题，包括物理的、经济的、政治的、政策的等均进行了研究和讨论，由此节水成为了供水管理的一个可行的和永久性的组成部分。目前，各州普遍将节水和用水量管理视为水资源总体规划（IntegratedWaterResourcesPlanning）的一个部分。

欧洲国家大范围地实行节水要晚一些，例如英国比美国晚5～10年左右，英国在1988年建立了“节水者”公司（CompanyofWaterConservators），旨在促进节水和环境管理的发展，满足公众需求。但直到1996年，才正式规定将节水纳入供水规划中。之后，英国全国各地的公共供水公司纷纷对其用水量和给水规划进行评估，节水工作全面展开。

阿拉伯海湾地区的国家是众所周知的缺水国家，自1978年以来，海湾合作委员会（GCC）的成员国采用了诸如废水回用和海水脱盐等昂贵的替代技术，以满足不断增长的需水量，沙特、科威特、卡塔尔和巴林等国由于长期、过量取用地下水，已导致了地下水源过分开采和水质变坏等问题。饱受缺水之苦的这些阿拉伯海湾国家都一致在寻求以节约用水为原则来指导给水规划和管理的途径。目前节水已涉及到农业、生活和工业等领域。

实例一：Delaware河流流域节水实践

Delaware河流流域是美国一个包括了四个州的较大流域。长期以来，流域取水主要用于发电，其次是居民生活用水、工业用水、高尔夫球场浇灌、畜牧场用水及造雪等。通常取水量为13.3m3/s，6月份高峰取水量达到26.5m3/s。面对这样大的供水量，Delaware河流流域内设立了一个专职部门，即Delaware河流流域委员会---DRBC（DelawareRiverBasinCommission），总体负责协调和解决区域性水资源矛盾问题。自80年代起，节水已成为DRBC在四个州的河流流域供水管理策略的一个有机组成部分。1983年4月，DRBC建立了一个节水咨询委员会––––WCAC（WaterConservationAdvisoryCommittee），要求它在以下三方面为DRBC提供咨询：

（1）流域内四个州制定的“意外干旱形势对策”的理由；

（2）干旱期间降低用水量的可能方案；

（3）控制每天用水量的长期节水方案。

WCAC的成员不仅有来自供水公司的代表，而且包括了其他代表各方面利益的代表。1983至1985年间，WCAC对DRBC所分配的两项干旱任务予以关注，对干旱防备计划进行了考察，干旱防备计划包括鉴别基本用水量、干旱期间应急用水规定、大宗用户干旱应急准备和要求、提议的或现存的可以采取节水措施的法律机构及公众信息服务等。WCAC的资料表明，1985年高峰用水期间，仅非基本用水一项就达到了15%的节水效果。1985年后，WCAC的工作重点转到了第三项，即推荐一个长期节水计划以控制每日用水量。长期节水措施包括立法和教育。DRBC已制订了6项节水法规：水源计量（SourceMetering）、服务计量（ServiceMetering）、漏水检测及其修复（LeakageDetectionandRepair）、室内给排水设备节水性能（PerformanceofPlumbing）、节水计划（ConservationPlanning）和水价结构（RateStructures）等，预计到2020年，整个河流流域可以节水15.55～26.8万m3/d。1988年节约供水和污水处理费用2.5～4亿美元。

实例二：Kansas州Wichita的节水实践

节水和需水量管理是Wichita城市水资源计划的一个有机组成部分。城市节水项目已经帮助该市延缓了供水量的增加，并减少了新的水源开发，节省了本地区现有的水资源。节水活动包括公众宣传教育、公布景观浇水条例（以降低浇水量）、公布更新室内用水设备条例（以减少生活用水量）、鼓励工业冷却水的回用、加强漏水检测和修复等。同时实施新的水价体系，即逐级上升的水价结构体系（Invertedwaterratesstructure），用水量每提高一级，单位水费也随之提高一级。该市的节水措施预期可以节约平均日综合用水量的13%

2.1国外工业节水技术

城市工业用水在城市用水中占有较大比例，有时甚至高达70％。因此工业节水对于城市节水具有重大意义。国外发达国家城市工业节水主要在于循环水和冷却水。

2.1.1循环用水

循环用水在美国工业中得到了广泛应用，据报道，加利福尼亚的SanJose在1988和1989年有15个工业行业，包括食品工业、金属精加工、纸张再处理、电子工业等，采用循环用水，总节水量达56万m3/a，总经济效益为200万美元。在这些循环用水工艺中，有些将工艺过程中的用水回收循环利用，有些则在排放下水道前经预处理后回收利用。事实证明，一个工厂之内的循环用水，允许有较大的水质波动范围（回用于不同的生产工序），因此是首先应该考虑的节水措施。

2.1.2冷却塔回用水

国外很多公司通过改进冷却塔给水系统而节约用水，也有一些大公司如Exel微电子公司、Intel公司等采用臭氧对空调用水或其它轻度污染水进行处理回用，明显地减少了废水排放量。另外，很多工厂通过改进生产工艺和生产设备达到节约生产用水的目的。

2.1.3设备改进

很多工厂通过改进生产工艺的设备而减少用水量。许多公司采用反渗透生产去离子水时，通过采用新材料和改变运行参数大大减少了反渗透工艺中的流量。Dyna-Craft公司在电镀部分安装空气刀（AirKnife），将电镀的废酸洗液吹回到工艺池中，从而减少了清洗水。

2.1.4用水监测和雇员教育

资料表明，国外十分重视用水量监测，大部分工业监测设备较为完善，确保了节水措施发挥作用，同时促进降低漏损和杜绝其它浪费用水。除此之外，国外极其重视对雇员进行节水教育，雇员是节水运动的主体，他们节水意识的提高对保证节水效果是极其重要的。

实例三：工业用水节水––––美国California的工业节水

在美国California，平均有18%的城市供水进入制造业，还有12%的供水进入商业和服务设施。由于节水对降低生产成本有潜在作用，许多工业厂家开始加强厂内用水管理和减少用水量。1988～1989年间，CaliforniaSanJose城有15家工业开展了节水。这些工业大致可分为四种类型：食品工业、金属表面处理、纸张再处理、及电子制造等。这些公司节水总量达1.5亿加仑/年，节水产生的经济效益达200万美元/年。

2.2国外生活用水节水及其它节水技术

城市生活用水在城市用水中占有较大份额，例如沙特阿拉伯占47%左右，具有较大的节水潜力，其节水技术也研究得最为成熟。目前国外城市生活用水节水主要注重以下几个方面。

2.2.1城市生活用水监测和用水量估计

实行用水量监测，是为了了解实际的用水量和用水方式，进而得知供水系统的运行状况，为合理、公正地确定水价提供依据。用水量估计主要是通过调查和评估用水现状，按照节水原则合理估计将来的生活用水量。

2.2.2采用节水型家庭卫生器具

节水型卫生器具一般是低流量或超低流量的卫生器具，研究表明，这种器具节水效果明显，用以代替低用水效率的卫生器具可平均节省32%的生活用水。节水型卫生器具包括节水型便具、节水型洗涤器具、节水型淋浴器具等。

2.2.3家庭草坪浇灌节水技术

据统计，美国大约有50%的拥有草坪的居民过量浇水，因此具有较大的节水潜力。该技术通过改进浇水方式、建立不同季节的浇水规定、控制浇水时间、选择抗旱草种等达到节水目的。1990年美国曾开发了一个试验程序，以降雨量和草坪跟部深度为主要影响因素，控制浇水量，结果证明该程序是可信的。

2.2.4水价结构和漏水控制

城市生活用水的水价结构反映了水的制造成本、销售效益和其它效益。居民生活用水的水价是大多数公司首先关注的问题，因为其份额大且使用群体稳定。节水型水价的研究在美国进行得很多。国外研究证明，漏水控制的节水效果也是相当明显的，英国北爱尔兰在未实行漏水控制之前，每幢建筑物平均漏水量为23-40L/h，在实行漏水控制后，平均漏水降至8～11L/h。

2.3国外其它节水途径

国外其它节水技术还包括供水厂节水、供水系统漏水控制、用水审计、雨水管理、废水回用、节水经济激励、立法、公众宣传、水资源一体化规划等。

供水厂的自用水量一般为5%～10%，主要用于滤池和沉淀池冲洗以及厂区生活用水，当水厂规模大时，这部分排水量是相当大的。well等人对水厂废水循环利用的可行性进行了研究，结果表明，通过适当处理，将生产过程中的废水回用到某些位置是可行的，但要注意对TOC的检测。

漏水的位置主要在主干管、蓄水池、配水管、连接管、卫生器具等，同时管网压力也是一个重要因素，美国和英国都有专门培训的技术人员对漏水进行管理和控制。

1989年，加利福尼亚ConcordConstraCosta的供水管理区进行了用水审计，既包括检漏等工程措施，也包括使用户明白自己的用水量和节水量等综合性内容，该措施的节水效果估计为3.8万m3/年。

实例四：正确选择水表大小Boston（Massachusetts）节水实例

Boston水和废水委员会––––BWSC（BostonWaterandSewerCommission）为Boston一百多万人提供水和废水服务。Boston是Massachusetts水资源管理局––––MWRA（MassachusettsWaterResourcesAuthority）的最大用户，其需水量达到该局总售水量的40%，因此Boston的用水给MWRA带来相当大的压力。虽然采取了多种节水措施，用水量连续下降，但未计量用水（Unaccounted-forWater）依然高得惊人。统计数据表明，对于较老的一些城区，高达20%～30%的未计入水量已是相当普遍。1990年MWRA组成了一个“未计量用水任务行动组”，对未计量用水和不正确计量用水进行了综合性考察，结果表明，水表的正确计量范围、读表、滑动、修复和更换等对用水影响甚大，其中最关键的是正确计量。为此，该行动小组专门成立了一个“水表计量范围降低项目组”，通过减少400多个1.5英寸以上水表的尺寸，节水量达到43万加仑/d。除了降低了未计量用水外，仅减小水表尺寸便可取得200万美元/年的经济效益。.国内节水技术概况

国内的节水运动始于八十年代初期，经过近二十年的努力，取得了较大进展，城市节水累计达220多亿m3。以北京市为例，北京市城市自来水需水量五十年代平均增长了28.98%，六十年代为4.29%，七十年代为6.74%，八十年代为3.1%，91至96年为5.8%，数据充分说明，八十年代开始的节水措施效果是明显的。

3.1国内工业节水技术

鉴于大量工业废水除少数污染很严重外，大部分经简单处理后可重复使用，因此工业节水也是国内城市节水的重点。1990年我国城市工业万元产值取水量为245m3/万元，1996年已降至198m3/万元，北京、天津、大连、青岛等城市，工业万元产值取水量已低于100m3/万元，但还有不少城市高达数百立方米，这表明我国工业节水工作尽管已取得了一定成就，但从整体来看，工业用水水平还比较低，同发达国家的20～30m3/万元相比差距很大。

在具体节水技术上，国内主要注重重复用水技术，包括冷却水的循环节水、一般循环水节水（指循序用水、闭路用水等）和工艺节水（包括冷却工艺改革、无水少水工艺等）等，这些技术在火电、钢铁、石化、化工、印染、造纸等行业都有成功应用的例子。

宝钢二期工程，按95%的循环重复利用率设计水厂规模为20万m3/d，若采用直流供水系统，则设计规模需要380～400万m3/d，节水效果十分明显。石家庄市在纺织行业普遍采用溴化锂制冷空调用水闭路循环系统，如棉纺二厂投资496万元分两期建成闭路循环系统，实现节水406万m3/年，水的重复利用率达到81.8%，直接经济效益37万元/年。

兰州炼油化工厂在炼油工艺中，用混合空气冷却代替水冷却换热设备，在常减压、气体精馏、丙烷脱沥青等装置上都安装了干湿式联合空气冷却器，通过可行性论证，对其他部分装置的用水工艺也采取了上述措施，使生产装置的空气冷却设备占44%，因而在不增加供水设备的情况下，节约循环水量4200m3/h，保证了新建扩建装置的正常生产。

3.2国内生活用水节水及其它节水技术

国内城市生活用水（大生活用水）一般占城市总用水量的30%左右，包括城市居民住宅用水（小生活用水）和公共用水两部分。但随着社会经济的快速发展，城市生活用水量将迅速增加，因此就节水而言，也大有潜力可挖。

目前国内主要节水措施有：

（1）水表安装与计量。城市生活用水的经验表明，有水表比无水表用水节约，而一户一表用水比一单元装总表节水。山西大同7个大型企业改包费制为计量收费制后，生活用水节约75.3%，每月节水87万m3。

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农业节水不仅是我国国民经济和社会可持续发展所要求的，也是我国农业资源，尤其是水资源短缺、水土资源配置失衡等严峻形势所决定的。农业节水对保障国家水安全、粮食安全和生态安全，推动农业和农村经济可持续发展，具有重要的战略地位和作用。我国农业缺水的问题在很大程度上要依靠节水予以解决，加强对我国节水农业技术的研究，以科技创新促进生产力发展，建立与完善适合我国国情的现代节水农业技术体系，将成为促进我国节水农业可持续发展的重大战略举措之一

1现代节水农业技术研究进展

随着全球性水资源供需矛盾的日益加剧，世界各国，特别是发达国家都把发展节水高效农业作为现代农业可持续发展的重要措施。发达国家在农业生产实践中，把提高灌溉（降）水的利用率、单方水的利用效率、水资源再生利用率作为研究重点和主要目标。在研究节水农业基础理论基础上，将生物、信息、计算机、高分子材料等高新技术与传统的农业节水技术相结合，提升节水农业技术的高科技含量，建立适合国情的节水农业技术体系，加快由传统的粗放农业向现代化的精准农业转型的进程。

世界各国采用的节水农业技术通常可归纳为工程节水技术、农艺节水技术、生物（生理）节水技术和水管理节水技术等四类。节水农业技术的应用可大致分布在四个基本环节中:

一是减少灌溉渠系（管道）输水过程中的水量蒸发与渗漏损失，提高农田灌溉水的利用率；

二是减少田间灌溉过程中的水分深层渗漏和地表流失，在改善灌水质量的同时减少单位灌溉面积的用水量；

三是减少农田土壤的水分蒸发损失，有效地利用天然降水和灌溉水资源；

四是提高作物水分生产效率，减少作物的水分奢侈性蒸腾消耗，获得较高的作物产量和用水效益。节水农业发达的国家始终把提高上述环节中的灌溉（降）水利用率和作物水分生产效率作为重点，在建立了以高标准的衬砌渠道和压力管道输水为主的完善的灌溉输水工程系统和采用了以喷（微）灌技术和改进的地面灌技术为主的先进的田间灌水技术后，节水农业技术的研究重点正从工程节水向农艺节水、生物（生理）节水、水管理节水等方向倾斜，尤其重视农业节水技术与生态环境保护技术的密切结合。

1．1农艺节水技术

利用耕作覆盖措施和化学制剂调控农田水分状况、蓄水保墒是提高农田水利用率和作物水分生产效率的有效途径。国内外已提出许多行之有效的技术和方法，如保护性耕作技术、田间覆盖技术、节水生化制剂（保水剂、吸水剂、种衣剂）和旱地专用肥等技术和产品正得到广泛的应用。如美国中西部大平原由传统耕作到少耕或免耕，由表层松土覆盖到作物残茬秸秆覆盖，由机械耕作除草到化学制剂除草，都显著提高了农田的保土、保肥、保水的效果和农业产量。法国、美国、日本、英国等开发出抗旱节水制剂（保水剂、吸水剂）的系列产品，在经济作物上广泛使用，取得了良好的节水增产效果。法国、美国等将聚丙烯酰胺（PAM）喷施在土壤表面，起到了抑制农田水分蒸发、防止水土流失、改善土壤结构的明显效果。美国利用沙漠植物和淀粉类物质成功地合成了生物类的高吸水物质，取得了显著的保水效果。

节水农作制度主要是研究适宜当地自然条件的节水高效型作物种植结构，提出相应的节水高效间作套种与轮作种植模式。例如，在澳大利亚采用的粮草轮作制度中，实施豆科牧草与作物轮作会避免土壤有机质下降，保持土壤基础肥力，提高土壤蓄水保墒能力。

在抗旱节水作物品种的选育方面，发达国家已选育出一系列的抗旱、节水、优质的作物品种。如澳大利亚和以色列的小麦品种、以色列和美国的棉花品种、加拿大的牧草品种、以色列和西班牙的水果品种等。这些品种不仅具备节水抗旱性能，还具有稳定的产量性状和优良的品质特性。特别是近年来，在植物抗旱基因的挖掘和分离、水分高效利用相关的基因定位以及分子辅助标记技术、转基因技术、基因聚合技术等在抗旱节水作物品种的选育上取得了一些极富开发潜力的成果。

近年来，水肥耦合高效利用技术的研究已将提高水分养分耦合利用效率的灌水方式、灌溉制度、根区湿润方式和范围等与水分养分的有效性、根系的吸收功能调节等有机地结合起来。通过改变灌水方式、灌溉制度和作物根区的湿润方式达到有效调节根区水分养分的有效性和根系微生态系统的目的，从而最大限度地提高水分养分耦合的利用效率。美国、以色列等国家将作物水分养分的需求规律和农田水分养分的实时状况相结合，利用自控的滴灌系统向作物同步精确供给水分和养分，既提高了水分和养分的利用率，最大限度地降低了水分养分的流失和污染的危险，也优化了水肥耦合关系，从而提高了农作物的产量和品质。

1．2生物（生理）节水技术

将作物水分生理调控机制与作物高效用水技术紧密结合开发出诸如调亏灌溉（RDI）、分根区交替灌溉（ARDI）和部分根干燥（PRD）等作物生理节水技术，可明显地提高作物和果树的水分利用效率。与传统灌水方法追求田间作物根系活动层的充分和均匀湿润的想法不同，ARDI和PRD技术强调在土壤垂直剖面或水平面的某个区域保持土壤干燥，仅让一部分土壤区域灌水湿润，交替控制部分根系区域干燥、部分根系区域湿润，以利于使不同区域的根系交替经受一定程度的水分胁迫锻炼，刺激根系的吸收补偿功能，使根源信号ABA向上传输至叶片，调节气孔保持在适宜的开度，达到不牺牲作物光合物质积累而又大量减少其奢侈的蒸腾耗水的目的，与此同时，还可减少作物棵间的土壤湿润面积，降低棵间蒸发损失和因水分从湿润区向干燥区侧向运动带来的深层渗漏损失。RDI是基于作物生理生化过程受遗传特性或生长激素的影响，在作物生长发育的某些阶段主动施加一定的水分胁迫（即人为地让作物经受适度的缺水锻炼）来影响其光合产物向不同组织器官的分配，进而提高其经济产量而舍弃营养器官的生长量及有机合成物的总量。因营养生长减少还可提高作物的种植密度，提高总产量，减少棉花、果树等作物的剪枝工作量，改善产品品质。国际上有关调亏灌溉的研究主要是针对果树和西红柿等蔬菜作物，对大田作物的研究较少。

近年来，国内外相继开展了对作物需水量计算方法的大量研究，但这些研究大多以单点的和单一作物的耗水估算为主，在此基础上采用插值法和面积加权平均法确定的区域作物耗水量的精度会受到气象等因素的空间变异性的影响。目前的重点是将单点的单一作物耗水估算模型的研究扩展到区域尺度多种作物组合下的耗水估算方法与模型研究上，根据作物及其不同生育期的需水估算，使有限的水最优分配到作物的不同生育期内，为研究适合不同地区的非充分灌溉制度提供基础数据和支撑。随着遥感技术的应用使得采用能量平衡法估算区域作物耗水量成为可能，通过遥感获得的作物冠层温度来估算区域耗水量分布的研究变得十分活跃，并在一些发达国家得到了一定的应用。

1．3水管理节水技术

为实现灌溉用水管理手段的现代化与自动化，满足对灌溉系统管理的灵活、准确和快捷的要求，发达国家的灌溉水管理技术正趋朝着信息化、自动化、智能化的方向发展。在减少灌溉输水调蓄工程的数量、降低工程造价费用的同时，既满足用户的需求，又有效地减少弃水，提高灌溉系统的运行性能与效率。

建立灌区用水决策支持系统来模拟作物产量和作物需水过程，预测农田土壤盐份及水分胁迫对产量的影响，基于Internet技术和RS、GIS、GPS等技术完成信息的采集交换与传输，根据实时灌溉预报模型，为用户提供不同类型灌区的动态配水计划，达到优化配置灌溉用水的目标。为适应灌区用水灵活多变的特点，做到适时、适量地供水，需对灌溉输配水系统的运行模式和相应的自控技术开展研究。目前，国外多采用基于下游控制模式的自控运行方式，利用中央自动监控（即遥测、遥讯、遥调）系统对大型供水渠道进行自动化管理，开展灌区输配水系统的自控技术研究。在明渠自控系统运行软件方面，着重开展对供水系统的优化调度计划的研究，采用明渠非恒定流计算机模拟方法结合闸门运行规律编制系统运行的实时控制软件。

美国、澳大利亚等国已大量使用热脉冲技术测定作物茎杆的液流和蒸腾，用于监测作物水分状态，并提出土壤墒情监测与预报的理论和方法，将空间信息技术和计算机模拟技术用于监测土壤墒情。根据土壤和作物水分状态开展的实时灌溉预报的研究进展也很快，一些国家已提出几种具有代表性的节水灌溉预报模型。在此基础开展的适合不同地区的非充分灌溉模式的研究是干旱缺水条件下灌溉用水管理的基础，随着水资源短缺的不断加剧，其研究在国内外得到普遍重视。

多采用系统分析理论和随机优化技术，开展灌区多种水源联合利用的研究，以网络技术支持的智能化配水决策支持系统为基础，建立起多水源优化配置的专家系统，提出不同水源组合条件下的优化灌溉与管理模式，合理利用和配置灌区的地表水、地下水和土壤水，对其进行统一规划和管理。在最大限度地满足作物对水分需求的同时，改善灌区的农田生态环境条件。

1．4工程节水技术

随着现代化规模经营农业的发展，由传统的地面灌溉技术向现代地面灌溉技术的转变是大势所趋。在采用高精度的土地平整技术基础上，采用水平畦田灌和波涌灌等先进的地面灌溉方法无疑是实现这一转变的重要标志之一。精细地面灌溉方法的应用可明显改进地面畦（沟）灌溉系统的性能，具有节水、增产的显著效益。激光控制土地精细平整技术是目前世界上最先进的土地平整技术，国内外的应用结果表明，高精度的土地平整可使灌溉均匀度达到80%以上，田间灌水效率达到70%-80%，是改进地面灌溉质量的有效措施。随着计算机技术的发展，在采用地面灌溉实时反馈控制技术的基础上，利用数学模型对地面灌溉全过程进行分析已成为研究地面灌溉性能的重要手段。应用地面灌溉控制参数反求法可有效地克服田间土壤性能的空间变异性，获得最佳的灌水控制参数，有效地提高地面灌溉技术的评价精度和制定地面灌溉实施方案的准确性。

除地面灌溉技术外，发达国家十分重视对喷、微灌技术的研究和应用。微灌技术是所有田间灌水技术中能够做到对作物进行精量灌溉的高效方法之一。美国、以色列、澳大利亚等国家特别重视微灌系统的配套性、可靠性和先进性的研究，将计算机模拟技术、自控技术、先进的制造成模工艺技术相结合开发高水力性能的微灌系列新产品、微灌系统施肥装置和过滤器。喷头是影响喷灌技术灌水质量的关键设备，世界主要发达国家一直致力于喷头的改进及研究开发，其发展趋势是向多功能、节能、低压等综合方向发展。如美国先后开发出不同摇臂形式、不同仰角及适用于不同目的的多功能喷头，具有防风、多功能利用、低压工作的显著特点。

为减少来自农田输水系统的水量损失，许多国家已实现灌溉输水系统的管网化和施工手段上的机械化。近年来，国内外将高分子材料应用在渠道防渗方面，开发出高性能、低成本的新型土壤固化剂和固化土复合材料，研究具有防渗、抗冻胀性能的复合衬砌工程结构形式。如已在德国、美国应用的新型土工复合材料GCLS就具有防渗性能好、抗穿刺能力强的明显特点。此外，管道输水技术因成本低、节水明显、管理方便等特点，已作为许多国家开展灌区节水改造的必要措施，开展渠道和管网相结合的高效输水技术研究和大口径复合管材的研制是渠灌区发展输水灌溉中亟待解决的关键问题。

2现代节水农业技术研究发展趋势

现代节水农业技术是在传统的节水农业技术中融入了生物、计算机模拟、电子信息、高分子材料等一系列高新技术，具有多学科相互交叉、各种单项技术互相渗透的明显特征。现代节水农业技术涉及的既不是简单的工程节水和水管理节水问题，也不是简单的农艺节水和生物节水问题。从支撑现代节水农业技术的基础理论而言，需将水利工程学、土壤学、作物学、生物学、遗传学、材料学、数学和化学等学科有机地结合在一起，以降水(灌溉)－土壤水－作物水－光合作用－干物质量－经济产量的转化循环过程作为研究主线，从水分调控、水肥耦合、作物生理与遗传改良等方面出发，探索提高各个环节中水的转化效率与生产效率的机理。另一方面，现代节水农业技术又需要生物、水利、农艺、材料、信息、计算机、化工等多方面的技术支持，来建立适合国情的技术体系。

随着20世纪中叶以来科学技术出现的重大突破，节水农业领域中大量借助于土壤水动力学、植物生理学的理论和现代数学方法及计算模拟手段，试图从整体上来考虑水-土-作物-大气间的互动作用与关系，定量描述土壤-植物-大气连续体中水分和养分运移的转化过程，据此制定科学的水、肥调控方案，这使得对节水农业的研究已由以往单纯的统计或实验性质变为一门有着较为严谨的理论基础与定量方法的科学。计算机技术、电于信息技术、红外遥感技术以及其它技术的应用，使得在土壤水分动态、土壤水盐动态、水沙动态、水污染状况、作物水分状况等方面的数据监测、采集和处理手段得到长足发展，促进了农业用水管理水平的提高，而高分子复合材料和纳米材料的研制创新正在促使渠道防渗、管道灌溉、覆膜灌溉、坡面集雨等方面孕育着技术上的重大突破。

在提高农业用水的利用率和水的生产效率的节水农业技术研究中，不仅涉及到与土壤-植物-大气系统中的界面过程，水分传输和系统反馈的机制，水分调控的途径以及大气水、地表水、地下水、土壤水转化关系等相关领域内的前沿技术，还与利用现代高新技术对水资源、土壤水分和作物水分进行监测调控，根据作物需水规律进行精量灌溉等关键技术有关。为此，必须以具有学科交叉性的重大前沿性技术研究为基础，研发与农业节水相关的重要关键技术，探索建立适合国情的现代节水农业技术体系。

3我国现代节水农业技术研究重点与内容

3．1现代节水农业前沿技术

围绕作物生理需水与用水、精量控制灌溉等领域，对现代节水农业前沿技术开展原创性研究。通过对水－土－植物关系、干旱条件下植物根信号传输和气孔反应的机制、干旱胁迫锻炼对植物超补偿功能的刺激等问题的研究，带来农业节水原理与技术的创新，促进节水农业新思路的问世和源头高技术的产生，为我国现代节水农业的发展提供基础理论和技术储备。

作物高效用水与生理调控技术：

（1）研究主要作物节水条件下产量形成及可视化的生产模型，获得维持农作物较高水分生产效率的生理和生态学过程参数，提出农作物根系微生态系统水分吸收功能调控模型和水分利用整体超补偿功能环境反应模型；

（2）研究不同生态区域内主要农作物(小麦、玉米、棉花、水稻)非充分灌溉条件下的需水量季节分布和计算模式和不同节水灌溉技术条件下的作物需水和耗水模型，提出作物水分生产函数与有限水量条件下的非充分灌溉制度，得到不同节水灌溉方式下实施非充分灌溉制度的技术；

（3）研究主要农作物(小麦、玉米、棉花、水稻、果树)调亏灌溉的指标体系(最佳凋亏阶段和调亏程度)，提出不同养分水平或施肥条件下调亏灌溉的模式及相应的指标，获得作物调亏灌溉的田间实施技术；

（4）研究主要农作物(小麦、玉米、棉花、水稻)控制性分根交替灌溉的指标体系，提出不同养分水平或施肥条件下控制性分根交替灌溉的模式及相应参数，获得不同土壤、作物下控制性分根交替灌溉的灌水技术要素最优组合设计方法及的田间实施技术；

作物需水信息采集与精量控制灌溉技术：

（1）研究作物对水分亏缺信息的感受、传递与信号转导的过程，建立作物水分信号诊断指标体系，获得利用作物茎杆变形测量诊断作物缺水状况的新技术与新产品；

（2）研究作物水分区域分布监测技术和作物蒸腾过程快速监测技术，提出区域土壤水分空间变异性与最佳动态监测布点方式和区域土壤墒情监测预报技术，获得土壤水分动态快速测定与预报技术及新产品；

（3）以土壤墒情监测预报、作物水分动态监测信息与作物生长信息的结合为基础，研究运用模糊人工神经网络技术、数据通讯技术和网络技术建立具有监测、传输、诊断、决策功能的作物精量控制灌溉系统，研制开发智能化的灌溉信息采集装置和智能化的灌溉预报与决策支持软件。

农田水肥调控利用与节水高效作物栽培技术：

（1）以小麦、玉米、棉花等主要作物为对象，研究不同区域、种植制度、地力基础和水资源状况下主要作物农田养分供应与利用模式，提出不同水分条件下获得最高水分利用效率的水分与养分最佳参数组合；

（2）研究不同灌溉方式下作物根区水分养分迁移、转化和吸收的动力学过程，提出相应的作物根际水肥耦合循环与调控模型，获得以提高水肥耦合利用效率为目标的田间节水灌溉技术参数的最优组合；

（3）以小麦、玉米、棉花等主要作物为对象，研究农田高效用水的作物群体时空分布特征，影响农田整体抗旱特性和水分利用效率的群体因素和调控技术；构建主要农作物高效用水群体优化结构的综合栽培技术体系。

3．2现代节水农业关键技术

以田间节水灌溉、灌溉用水管理、农艺与化控节水等为重点，适当考虑干旱缺水地区特殊水源的开发与高效利用，研究现代节水农业关键技术，创制一批新型的农业节水新产品与新材料，促进节水农业技术水平的提升，为我国农业节水提供适合国情的实用性应用技术。

田间节水灌溉技术：

（1）研制抗堵、耐用、价廉的微灌灌水器，开发新型微灌过滤器、注肥器及系统控制设备；

（2）研究节能异形喷嘴喷头、可调仰角及可调雾化程度的喷头、喷洒区域为矩形的喷头，开发适宜于园林喷灌的升降式喷灌装置，改进扇形转动的摇臂式喷头，研制新型移动式轻小型喷灌机组和智能控制低压变量自走式喷洒机组；

（3）研究土地精平标准与激光控制平地技术，开发国产激光控制平地铲运设备和相应的液压升降控制系统，提出与激光控制平地技术实施相配套的田间灌排工程系统模式，研究地面灌溉技术控制参数，开发田间波涌灌溉控制设备、田间多孔闸管灌溉系统和田间灌溉自动控制设备；

（4）研发适合家庭规模的可调式小型免耕坐水播种技水与设备，创制集灌水、播种、施肥于一体的新型多功能行走式局部施灌机。

灌溉系统输配水监控与调配技术：

（1）研发水分损失小、价廉、精度高、抗干扰性强的渠系量水设备，研制具有量水和控制双重功能的取水口量水设施、新型管道量水仪表、适合高含沙渠道采用的量水装置等，开发经济实用的灌区自动化量水二次仪表及设备、井灌区计量与控制用水装置等；

（2）开发基于局域网络、Internet网络与RS和GPS技术相结合的灌区动态管理信息采集、传输和分析技术，研究灌溉系统的计算机识别技术和动态配水系统下非恒定流模拟仿真技术和水量与流量的实时调控技术；

（3）研究灌区中央控制系统自动控制技术和水力自动控制技术，开发灌溉配水系统的闸门控制模式及基于模糊控制方法的灵活方便的控制器。

农艺节水技术：

（1）以小麦、玉米等大田作物及林草为重点，应用分子标记辅助选择、转基因、基因聚合技术结合常规育种的方法，创制抗旱节水型、水分高效利用型的优异育种新材料，选育抗旱节水与高产优质相结合型的新品种（组合）；

（2）研究主要生态区域节水高效型的作物种植结构和适合区域特点的节水高效间作套种与轮作等种植模式，提出主要种植制度周期内农田水分高效利用技术控制要素和集成化参数，得到节水型农作制度优化技术及其量化指标；

（3）以旱地土壤水库增容为核心，研究等高种植集雨蓄水保墒技术和田间集雨栽培技术、少耕免耕保水保肥技术、地力培肥有机旱作技术、降低田间蒸发的覆盖保墒技术等雨水就地高效利用技术，提出旱地农田节水抗旱能力的粮草轮作技术、粮经饲作物立体种植高效用水技术等。

新型农业节水材料与产品：

（1）研究利用纳米技术改进防渗材料的性能，研制新型土壤固化剂、新型复合土工膜料和填缝材料，盐渍土和膨胀土等特殊土类渠道的专用防渗材料，开发新型保温复合材料和环保型混凝土补强新材料，创制用于管道输水的高分子复合材料大口径管材和管件；

（2）研发适合旱区应用的新型低成本、高效率的坡面集雨固化土材料、绿色环保型集雨面喷涂材料、生物集雨材料和田间集雨材料等；

（3）筛选具有控制蒸腾功能的外源物质，研究植物蒸腾抑制剂，研制具有抗旱节水、防病杀虫、高效环保等多种功能的种衣剂，开发以生物材料（藻类、纤维、沙漠植物等）或化学材料为基质的新型保水剂，创制低成本的高效多功能水土保持剂与土壤结构改良剂；

（4）研发由天然材料和改性天然材料（重点是植物纤维和淀粉类）制成的可被微生物完全分解为对环境无害物质的新型覆盖材料，开发具有增温、保墒、增产、无残留的多功能液体覆盖材料，改性和创制新型液膜等。

水源开发与高效利用技术：

（1）建立区域雨水资源高效利用技术体系和最优开发模式及智能决策系统软件，研发适合旱区应用的新型、高效工程和生物雨水集蓄形式，提出新型集雨设施结构形式和现场成型技术，获得雨水集蓄与高效利用工程系统设计软件；

（2）研究低成本、节能型的微咸水开发利用技术，建立微咸水灌溉下的控制指标体系和作物灌溉制度，提出微咸水灌溉下土壤水盐运动规律与调控技术，得到咸水与淡水混灌和轮灌的应用模式；

（3）研究再生水灌溉对土壤、地下水及作物品质的影响，提出再生水作物安全高效利用指标量化体系，开发利用再生水灌溉的不同灌水方式、再生水与洁净水混灌或轮灌的应用技术以及不同再生水灌溉方式下的作物灌溉制度。

4现代节水农业技术研究带来的贡献

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节水灌溉业的发展离不开农民们的支持和参与。因此，一定要让农民们参与到节水灌溉农业中来，不仅如此，还要把意识贯穿到农业生产的全过程。首先，不仅要树立节约用水的意识，还要大力促进农业所生产的增产，这是最根本的目标。其次，一定要全面促进高效节水的落实，具体来说，就是要控制用水量，关注灌溉技术在增产增收方面对农业的促进作用。针对以上两点，要广泛结合国内高效节水灌溉技术的应用成功的典型事例，从这些事例中学习成功的经验和方法，分析与研究他们这些事例中的成功的经验，根据实际转化为具有当地特点的技术并落实。

1.2灌溉设备的支持

首先，发展节水灌溉需要节水灌溉设备的支持。任何节水灌溉技术的使用都需要先进设备的支持，我国的技术之所以没有长足的发展，很重要的原因是国内的设备制造业专业化的生产程度都不高，具有滞后性。如果设备的质量不过关，就会直接导致农业的灌溉技术不能合理有效的利用，直接给农民带来严重的经济损失，甚至在某些情况下，还会严重损伤农民的灌溉的积极性。因此，必须使用优质的设备来保障灌溉技术的落实。其次，节水灌溉业的发展离不开国家的资金的支持。建议国家在对水利业进行投资的时候，着重向节水灌溉方向走。对资金的筹措要尽量多元化，把这些资金集中起来，集中地资金用来对各个地区的大型灌溉区进行综合合理的整治。最后，结合农业的种植结构，进行全面的调整。对一些高效的节水灌溉工程进行投资建设，全面实现农业从传统走向现代化进程。要做到经过合理整治之后的灌溉区不仅能够实现农业的增产增收的，还能够促进农业生产方式的进步与提高，全面的走一条农业产业化经营的道路。

2创新节水灌溉技术

2.1创新观念发展高效现代农业

节水灌溉技术的落实，最大的收益者农民群众。因此，农民群众要积极的对土地资源进行大力整合，根据土壤结构来实现高效率节水。此外，还要对农民进行技能培训，全面实现农村劳动力的转移，提高农民产业经营的自主性，实现共同经营，共同收益。在这个过程汇中，还可以由政府组织实现合伙承包，农户可以加入到合作社，由合作社组织大力发展高效节水农业。

2.2引导农业现代化发展

首先，要建立起高效节水示范区来引领农民们进行高效农业的发展。建立示范区以后，促进高效节水农业发展的先进技术和模式才能被广泛应用，这一示范区域的产量和增产效益也会明显的比其他地方的产量高；同时，也能带动周边农民大力发展生产的积极性。其次，适时的更新农民的生产观念，解放农民思想，发扬农民生产的自主性。面对农业发展的新形势，必须要从实际出发转变农民们的思想，要求农民的思维开阔，敢于创新。

2.3把农民群众作为主体

首先，坚持把农民当成是农业生产发展的主体，全面提高农民生产的积极性，充分发挥农民的创造力，引导他们合理筹集资金，使农民们真正的成为发展高效节水农业的真正的受益者。充分发挥农业是第一生产力的作用，坚持以人为本为原则，要全面落实以人为本的观念，充分地体现出科技的发展离不开人类的思维的创新。其次，广泛调动起农业科研人员的积极性，在科研人员的带领下，农民们的劳动热情也逐渐的高涨，全面促进农业的增产增收。让农民们都参与到科技创新中来，使他们切实的享受到创新的成果，充分有效的发挥农民在农业生产中的积极性和热情，走协调、可持续发展的道路。

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2农业生产现状及灌溉方式

义县农田以旱田为主，2013年粮食总产量14.85万吨。由于农业基础条件差，土地产出率低，抗旱能力差，作物产量受降雨多少及时空分配差异的影响很大。虽然近几年来兴建了一些水利工程使农业生产条件有所改善，但并没有从根本上改变“雨养农业，靠天吃饭”的现状，农业的主要灌溉方式是漫灌，漫灌受地形、地势的影响很大，并且在灌溉过程中水分蒸发、渗漏的损失严重。目前各乡（镇）没有有效的灌溉设施，一直以雨养农业为主。

3节水灌溉工程的可行性和迫切性

2009年辽宁省遇到了百年未有的大旱，义县遭遇特大旱灾，致使义县农作物产量大幅减少，许多村、屯由于水源工程的缺乏出现了大面积绝收的局面。当地政府和群众对发展现代农业有了明显的认识。同时，县政府和水利局大力宣传节水灌溉工程优势，提高了当地农民对节水灌溉工程项目的认同，对节水灌溉工程的实施起到推动作用。各乡（镇）近年来通过政府、群众积极参与，正在逐步建立和完善水利工程的管理制度，一些乡（镇）已经实施节水灌溉的地块，出现了“旱年不旱”增产增收的喜人局面，提高了农民对节水灌溉意识，有效推动了节水灌溉工程项目的实施。

4节水灌溉技术的优点及应用

节水灌溉灌溉技术包括滴灌、管灌和喷灌。滴灌技术，具有省水、节能、适应性强等特点，且对地形要求不高。义县的果树、花生、大豆等经济作物基本种植在规整、地形起伏不大的地块，即使稍有坡度，也可以顺坡方向铺设滴灌带，受地形限制因素相对较少。同时结合滴灌技术的特点又可以根据果树的生长进行适时适量的灌溉控制，与传统的灌溉技术相比能有效降低灌溉用水量，提高水资源利用率。因此，在义县果树种植区大规模的推广果树滴灌技术可以提高果树结果率，保证水果的质量。喷灌具有节水、省工、节地、增产、适应性强等特点。几乎适用于除水稻外的所有大田作物，对地形、土壤等条件适应性强。与地面灌溉相比，大田作物喷灌一般可节水30%～50%。管灌：管灌输水是以管道代替明渠，采用较低的工作压力将灌溉水输送到田间地块的一种形式。其特点是输水时所需压力较低，出口流量较大，不易发生堵塞。因此具有较高输水效率、节能、节省渠道占地、省工、成本低等优点。我县的大田作物种植的主要是玉米、大豆和花生，根据我县的气候和玉米种植结构，玉米采用微喷灌与低压管灌结合灌溉方式。微喷灌溉主要集中在玉米播种期和出苗期，低压管灌主要在玉米拔节期和抽穗期。利用喷灌技术对地形、土壤适应性强，易于自动化控制的特点，依次对项目区地块进行均匀喷洒灌溉。喷灌技术灌水均匀，土壤不板结，有利于抢季节、保全苗，有利于改善作物局部生长条件。并且与地面灌溉相比，玉米喷灌一般可节水30%～50%，水资源节约效果明显。水灌溉示范项目粮食作物灌溉采用微喷灌与低压管灌结合灌溉方式，经济作物采用滴灌方式。

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节水灌溉技术的发展不仅是节水的需要，也是农业现展的需要。发展节水灌溉技术对于推进现代农业、建设节约型社会有十分重要的意义。为此，笔者就我国节水灌溉技术及发展趋势作一探讨。

1.节水灌溉技术含义及体系

节水灌溉技术是比传统的灌溉技术明显节约用水和高效用水的灌水方法，措施和制度等的总称。灌溉用水从水源到田间，到被作物吸收、形成产量，主要包括水资源调配、输配水、田间灌水和作物吸收等四个环节。在各个环节采取相应的节水措施，组成一个完整的节水灌溉技术体系，包括水资源优化调配技术、节水灌溉工程技术、农艺及生物节水技术和节水管理技术。

节水灌溉技术体系主要包括以下几个方面：（1）灌溉水资源优化调配技术。主要包括地表水与地下水联合调度技术、灌溉回归水利用技术、多水源综合利用技术、雨洪利用技术。（2）节水灌溉工程技术。主要包括渠道防渗技术、管道输水技术、喷灌技术、微灌技术、改进地面灌溉技术、水稻节水灌溉技术及抗旱点浇技术。直接目的是减少输配水过程的跑漏损失和田间灌水过程的深层渗漏损失，提高灌溉效率。（3）农艺及生物节水技术。包括耕作保墒技术、覆盖保墒技术、优选抗旱品种、土壤保水剂及作物蒸腾调控技术。（4）节水灌溉管理技术。包括灌溉用水管理自动信息系统、输配水自动量测及监控技术，土壤墒情自动监测技术、节水灌溉制度等。

2.节水灌溉新技术

目前，比较有发展潜力的节水灌溉新技术是：（1）与生物技术相结合的作物调控灌溉技术。就是从作物生理角度出发，在一定时期主动施加一定程度有益的亏水度，使作物经历有益的亏水锻炼，改善品质，控制上部旺长，实现矮化密植，到达节水增产的目的。（2）应用3S技术的精细灌溉技术。就是运用全球卫星定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS），遥感技术（RS）和计算机控制系统，实时获取农用小区作物生长实际需求的信息，通过信息处理与分析，按需给作物进行施水的技术，可以最大限度提高水资源的利用率和土地的产业率。T是农田灌溉学科发展的热点和农业新技术革命的重要内容。（3）智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备，适时地检测土壤和作物的水分，按照作物不同的需水要求来实施变量施水，达到最优的节水增产效果。

3.节水灌溉技术发展趋势

我国的节水灌溉技术发展呈现以下趋势：（1）喷灌技术仍为大田农作物机械化节水灌溉的主要技术，其研究方向是进一步节能及综合利用。不同喷灌机型有各自的优缺点，要因地制宜综合考虑。软管卷盘式喷灌机及人工移动式喷灌机比较适合我国国情。（2）地下灌溉已被世人公认是一种最有发展前景的高效节水灌溉技术。尽管目前还存在一些问题，应用推广速度较慢，但随着关键技术的解决，今后将会得到一定的发展。（3）地面灌溉仍是当今世界占主导地位的灌水技术。随着高效田间灌水技术的成熟，输配水有低压管道化方向发展的趋势。（4）农业高效节水灌溉技术管理水平越来越高。应用专家系统、计算机网络技术、控制技术资源数据库、模拟模型等技术的集成，达到时，空、量、质上的精确灌水，是今后攻关的重点。（5）节水综合技术的开发利用，是提高水分利用率和水分利用效率的重要途径，也是今后节水灌溉发展的方向。

4.发展节水灌溉技术的政策建议

（1）提高发展节水灌溉技术的认识。我国是一个水资源短缺的国家，随着人口增加、经济发展、社会进步，农业灌溉用水要在用水总量基本不增加的情况下保障我国粮食安全，只能走内涵式发展的道路，灌溉必须走节水型的发展道路。因此，我们应加大对发发展节水灌溉技术的宣传教育力度，使全社会都来关心节水灌溉技术，形成一个较好的节水灌溉技术发展环境。

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二、喷灌：俗称人工降雨，是利用专门设备将水喷射到空中分散成细小的水滴，形成类似下雨效果的一种灌溉方法。喷灌受地形条件的限制小，在砂土或地形坡度达到5％等地面灌溉有困难的地方都可以采用，一般能增产15％，节水40％，提高工效20倍-30倍、提高耕地利用率7％。但喷灌受风力影响大，且容易产生蒸发损失，不适宜空气特别干旱、风力较大的地区。由于喷灌设备投资较高，目前多用在水资源缺乏的经济较发达地区。

三、微灌：是利用专用设备将有压水输送分配到田间，通过灌水器以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种局部灌溉技术。微灌是目前节水、增产、优质效果最好的一种节水灌溉技术，但由于其投资较高，目前仅限于经济作物中使用。微灌通常分为滴灌、微喷灌、小管出流灌和渗灌四种形式。

1.滴灌：是利用滴头（滴灌带）将压力水以水滴状或连续细流状湿润土壤进行灌溉的方法。常见滴头有孔口滴头、发丝管滴头、内镶式滴灌管、双上孔滴灌带、迷宫式滴灌带等。滴灌主要用在果园、花卉、保护地栽培中。

2．微喷灌：是利用微喷头将压力水以喷洒状湿润土壤进行灌溉的方法。常见微喷头有固定式微喷头、旋转式微喷头、多孔式微喷带、脉冲式微喷头等。微喷灌主要用在果树、花卉、园林、草地、保护地栽培中。

3．小管出流灌溉：是利用直径ф4毫米的塑料管作为灌水器，以细流状湿润土壤进行灌溉的方法。这种方式投资较低，主要用于果树的节水灌溉。

4．渗灌：是利用一种特制的渗灌毛管埋入地表以下30-40厘米，压力水通过渗水毛管管壁的毛细孔以渗流形式湿润周围土壤的灌溉方法。

四、改进沟畦灌溉：对传统的沟灌和畦面灌溉适当改进，能节水10％-20％，增产10％-15％。基本原则是平整土地，加大灌水流量，将长沟、大畦改为较短沟、小畦，并采用合适的流量和引水时间进行灌溉。适宜沟灌的地面坡度为0.003-0.008，灌水沟长度不大于100米，宽度0．3米-0．8米，入沟流量控制在0．5升-3升/秒。畦灌要求地面平整，适宜的地面坡度为0．001-0．003，自流灌区取畦长50米-75米、井灌区25米-40米，畦的宽度不大于3米，并与农机具作业要求相适宜，入畦单宽流量（每米畦宽的流量）3升-6升/秒·米。

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2主要经验

目前在施工导流方案选择及施工度汛中的主要经验有：

2.1对于导流截流当中的分期导流来说，需要做到的就是尽量减少导流中的分期次数。并且尽可能的去增加一期的导水量，这样的做法可以减少整体工程的工程量，而且能够充分的利用现有的设备，并达到较高的工作效益。

2.2在窄河床条件下，广泛采用断流围堰导流方式，用大断面导流隧洞泄流。较多工程采用围堰挡枯水期一定标准流量，汛期允许围堰过水的导流方式，如隔河岩、大朝山等工程。也有的大型工程为了加快施工进度，保证大坝工程质量而采用围堰挡全年洪水的隧洞导流方案，如二滩、构皮滩等工程。

2.3导流的方式与方法不单单只限定在依靠导流建筑物上，在这过程中也可以与一些修建好的已有并且具有持久性的特色建筑物相结合，例如可以利用水坝本身所带有的底部洞口来进行导流的后期部分工程。也可以把坝体中的泄洪设施与导流洞完美的结合起来，以达到最大的合理利用已有设备的目的。

2.4导流所要面临的自然环境因素还有很多，当汛期来临的时候，导流建筑的稳定性将接受严峻的考验。因此在设计与施工的过程中，要把围堰与水坝本身结合起来，让坝体对洪水有一个缓冲的作用，以缓解洪水给导流建筑物带来的冲击和损害。

2.5在通常情况下，遇到汛期的时候不适合采用土石加固堤坝的方式来进行导流，应该以防护原有的坝体为主要措施，这样既可以度过汛期，也可以防止土石的流失。

2.6洪汛是堤坝面临的最大的挑战，每一年都有可能因为洪水的问题而造成坝体的巨大损害，从而不仅给水电设施带来破坏，也会给人们的财产经济带来损失。因此，混凝土施工技术这时就显得十分重要，在洪汛即将来临之前，可以先准备好混凝土制成的面板来堆砌石坝，起到加固的作用。另外，如果还没有进行浇筑之前，可以采用喷射混凝土以及水泥和砂石浆液的形式，做好防汛工作。

2.7由以前的经验可以看出，也可以采用围水挡水的方式来进行发电，即可以在导流工程初建的时候就把厂房建造在这里，利用围堰挡水的方式实现初期的发电。这样不仅实现了工程的整体进程，还可以利用现有的装备设施实现初期的发电，提前取得经济效益。

2.8导流明渠平面布置、复式断面型式、爆破开挖技术、防冲保护、泄洪及通航研究、水工模型试验等技术方面取得重大技术进步。三峡工程导流明渠的实施为大型导流明渠设计、施工、运行积累了成功的经验。

2.9隧洞导流平面布置、隧洞大型断面型式(多为城门洞形或马蹄形)、爆破开挖技术、喷锚支护与混凝土衬砌技术、不良地质条件处理技术及隧洞与永久建筑物结合等方面，均取得重大进步。二滩、龙滩、小浪底、水布垭、构皮滩等工程大型导流隧洞的实施为导流隧洞设计、施工、运行积累了成功的经验。

2.10施工安全度汛应考虑围堰遇超标准洪水时的临时度汛措施，应针对各种不同坝型及其存在的问题，采取相应的防护措施。

3水利水电施工截流技术方法

3.1截流材料。

截流材料主要为填筑料、粘土闭气料、大块石。戗堤填筑料主要采用临时堆存的大坝开挖料，料场补足；粘土闭气料主要采用料场覆盖层开挖料；大块石从左、右岸石方爆破料中选取，满足截流抛投材料的需要。大坝开挖的填筑料临时堆存在大坝下游处，同时为提高上料强度，预备8月中旬开挖料5000立方米，满足戗堤填筑强度的需要。粘土闭气料利用覆盖层开挖料直接上料填筑；选取的大块石临时堆存在左岸戗堤施工平台上，便于抛投，块石大约堆存500立方米。

3.2截流工艺

3.2.1爆破截流施工。

如果水电站的坝体所处的地理环境较为复杂，而且地基较为坚硬，且又处于交通不是很便利的地带，那么在这种时候就需要用到一种较为特殊的截流方式，也就是爆破截流法。像在合龙这种关键的时刻，向施工技术及方式就提出了严格的要求，那么这时爆破方式就会发挥它的功用。在这种时候需要爆破演示，使爆破时产生的大量岩石堆积到龙口处，以实现龙口的瞬间封闭。也可以事先做好大型的混凝土块状物，然后炸断支撑块体的支撑物，将混凝土块抛入水中，以实现截流。爆破截流虽然简单有效，但在实施的过程中也要考虑到其带来的后续效应。也就是说瞬间的截流会产生很大的波浪，有可能会给堤坝造成损坏，也有可能导致下游河道暂时的截流。

3.2.2下闸截流施工方法。

人工泄水道的截流，常在泄水道中预先修建闸墩，最后采用下闸截流.天然河道中，有条件时也可设截流闸，最后下闸截流，三门峡鬼门河泄流道就曾采用这种方式，下闸时最大落差达7.08m，历时30余小时；神门岛泄水道也曾考虑下闸截流，但闸墩在汛期被冲倒，后来改为管柱拦石栅截流。

3.2.3投抛块料截流施工方法。

投抛块料截流是目前国内外最常用的截流方法，适用于各种情况，特别适用于大流量、大落差的河道上的截流。该法是在龙口投抛石块或人工块体（混凝土方块、混凝土四面体、铅丝笼、竹笼、柳石枕、串石等）堵截水流，迫使河水经导流建筑物下泄。采用投抛块料截流，按不同的投抛合龙方法，截流可分为平堵、立堵、混合堵三种方法。先在龙口建造浮桥或栈桥，由自卸汽车或其他运输工具运来块料，沿龙口前沿投抛，先下小料，随着流速增加，逐渐投抛大块料，使堆筑戗堤均匀地在水下上升，直至高出水面。一般说来，平堵比立堵法的单宽流量为小，最大流速也小，水流条件较好，可以减小对龙口基床的冲刷。所以特别适用于易冲刷的地基上截流。