第1章(1) 绪论

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• 根据权威部门的预测结果， 在不增加现有灌溉面积的 况下：
–2020年全国缺水1000亿m3 –2030年全国缺水高达1300-2600 亿m3，其中农业缺水500-700亿 m3。
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• 1949年，农业用水占总用水量的97％ • 90年代，农业用水占总用水量的70％ • 70年代，年均受旱面积1.7亿亩 • 90年代，年均受旱面积4亿亩
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用水量过大水资源浪费严重
据全国667hm2(万亩)以上的灌区统计：
– 平均毛灌水定额7500m3／hm2（500m3/亩） – 2万hm2(30万亩)以上的灌区平均毛灌水定额 10755m3／hm2（717 m3/亩） – 大于3.3万hm2 (50万亩)灌区，平均毛灌水定 额9075m3／hm2（605 m3/亩） – 我国主要灌区的渠系利用系数只有0.4—0.6
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七十年代中期到八十年代末
• 随着农业生产和国民经济的快速发展， 工农业争水、城乡争水矛盾日益突出。 农业产量提高和耕作栽培方式改变农业 对水的敏感程度增大，受旱面积呈增加 趋势。 • 经济发达地区传统农业向现代农业转变 的进程加快，现代农业对灌溉提出了许 多新的、更高的要求 。
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七十年代中期到八十年代末
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地下水超采引起严重 的农田生态与环境问题
• 目前全国已有56个区域性地下水漏斗， 绝大部分发生在北方平原地区：
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• 如京津以南的河北平原区，浅层地下水 位普遍下降了10-20米，漏斗区下降了2030米， • 广大中东部地区深层地下水位已降至海 平面以下，沧州市的地下水漏斗中心水 位已至海平面以下80米。
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• 滴灌和微喷灌从灌溉果树逐渐转 向蔬莱大棚灌溉 ； • 90年代未新疆棉花膜下滴灌的试 验成功。
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国产大棚滴灌系统
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• 九十年代，各级部门加大了发展喷 灌的支持力度，加之喷灌设备质量 及技术管理水平的提高，喷灌呈现 出健康发展的良好势头。
– 如北京市顺义县，大田作物的灌溉基 本上被喷灌所取代
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一、我国水资源情况
• 水资源总量 2.8万亿 立方米 • 人均水资源占有量2300立方米 • 亩均水资源占有量1800立方米
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世界各国人均水资源占有量比较
m3/人
14000 13500 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 美国 2300 2625 370 以色列 4716 9360
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新中国成立到七十年代中期
–在五十年代的“大跃进”和六七十年的“农业学大 寨”中，全国各地普遍推广平整土地、修筑水平梯田、 灌溉耕作园田化。园田化建设中，灌排渠系与道路、 绿化、农机耕作、桥、涵、闸等结合，统筹考虑，既 提高了耕作水平，又对改进灌水方式，提高灌溉水利 用率起到了推动作用。 – 建立了几百个灌溉试验站，观测试验研究各种作物的 需水量和耗水规律，提出了主要农作物的灌溉制度。
• 传统灌溉方式和灌溉用水效率低下的状 况愈来愈不适应新形势的要求。 • 水资源危机的呼声在许多会议和报刊杂 志上开始出现，节水灌溉工作逐渐受到 重视。 • 我国开始引进、研究和推广喷灌技术、 微灌技术，管道输水灌溉和渠道防渗得 到较大发展。
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七十年代中期到八十年代末
• 全国喷灌面积七十年代初只有几千公顷， 到八十年代末达到近六百多万公顷,微灌 30万亩。 • 由于技术、设备、资金等条件还不很具 备，在推广喷灌技术过程中，走了一些 弯路。。
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四、“九五”以来节水灌溉成 九五” 就
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截至2001年节水灌溉工程面积3 截至2001年节水灌溉工程面积3亿亩 2001年节水灌溉工程面积
450万亩 万亩 3700万亩 万亩
渠道防渗 管道输水 喷灌
9050万亩 万亩 1.7亿亩 亿亩
微灌
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喷灌 12%
微灌 1.5%
管道输水 30%
渠道防渗 57%
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新中国成立到七十年代中期
水源合理开发利用方面，研究和推广了: 水源合理开发利用方面，研究和推广了: –平原区井渠结合,地上与地下水联合运用； –山丘区蓄、引、堤结合“长滕结瓜”，提高蓄水 工程复蓄系数，多种水源综合利用； –缺水地区咸淡水混浇劣质水利用等。
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新中国成立到七十年代中期
• 总的来看，由于农业生产水平较低，灌溉用水的供 需矛盾不十分突出，加上当时对节水的认识和经济、 技术条件的限制，这一阶段主要着眼于水源开发利 用扩大灌溉面积; • 虽然做了一些节水灌溉的试验研究工作，但节水尚 未提到工作议事的主要日程上，节水技术的研究范 围较窄，推广的规模不大，速度不快，灌溉管理比 较粗放，灌水技术比较落后，用水效率较低。
二、我国农业用水存在的问题
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农业灌溉情况
• • • • • 总耕地：19.52亿亩 有效灌溉面积：8.5亿亩 农业灌溉水有效利用率43％（仅为发达国家的一半） 单方水的粮食产量1.0公斤（发达国家2公斤以上） 节水灌溉面积3亿亩
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• 农业是我国的用水大户，用 水总量4000亿m3，占全国总 用水量的70%， • 其中农田灌溉用水量36003800亿m3，占农业用水量的 90%-95%
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• 国家科委把“节水农业技术 研究与示范”作为“九五” 科技攻关重大项目 • 十五重大专项
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2.节水灌溉技术和设备取得了很大进步 2.节水灌溉技术和设备取得了很大进步 • 八十年代未九十年代初，我国与国外的 经济技术交流与合作显著加强。
–北京绿源塑料联合公司。 –山东莱芜塑料制品（集团）总厂 –天津英特泰克灌溉技术有限公司 –新疆天业公司
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九五期间节水灌溉资金投入520亿元 九五期间节水灌溉资金投入520亿元 520
灌溉原理与技术
李 光 永
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内 容
• • • • • • • • 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 绪论 节水灌溉内涵与技术体系 土壤－植物－水关系 作物蒸发蒸腾量计算与实验 缺水对作物的影响与水分亏缺评价指标 非充分灌溉与作物水分生产函数 SPAC系统中土壤水运动与根系吸水 喷微灌技术
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大田喷灌
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•低压管道输水技术推广范围 已遍及全国大部分省（区）、 市； •渠道防渗技术
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3. 我国节水灌溉技术体系趋于成熟
• 节水灌溉技术研究与推广从偏重单项技 术向技术的组装配套、综合集成发展； • 强调工程建设与管理措施结合，水利措 施与农业措施结合，先进技术与常规技 术结合，输水渠系节水与田间节水结合、 全程灌溉节水与抗旱节水结合等。 • 节水灌溉初步形成了完整的技术体系。
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低压管道输水灌溉

•低压管道输水技术的出现， 标志着我国的农田灌溉事 业进入了一个新的阶段。
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七十年代中期到八十年代末
• 1980年全国灌溉面积0.48亿公顷，农业用水量 3900亿立方米，占全国水利工程供水总量的 81%，当年粮食总产量3200亿公斤。全国平均 单位农业用水量生产粮食0.8公斤。 • 1990年灌溉面积与80年相当，农业用水量仍维 持在3900亿立方米的水平上，占全国水利工程 供水总量的74%左右，当年粮食产量4450公斤， 全国平均单位农业用水量生产粮食1.15公斤。
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三、我国灌溉技术研究 与推广回顾
• 新中国成立到七十年代中期 • 七十年代中期到八十年代末 • 九十年代以来至今
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新中国成立到七十年代中期
• 大量兴建各类蓄、引、提灌溉工程，灌 溉面积年均增加1500万亩以上。 • 灌溉研究围绕提高灌溉水利用率进行：
– 计划用水：所谓计划用水就是根据作物高产 对水分的要求，结合水源情况、农业生产安 排，在用水之前，编制用水计划，然后有计 划地蓄水、取水、配水和用水，改变用水无 序的状况。采用丰产灌溉制度和先进灌水技 术，定管理责任人和制度，设置量水设备。
中国
印度
日本
世界
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各省人均水资源量比较
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世界各国亩均水资源占有量比较（ ） 世界各国亩均水资源占有量比较（m3）
9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1046 美国 中国 1888 721 印度 日本 252 以色列 世界9 2353 8462
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七十年代中期到八十年代末
• 由于农村体制发生重大变革，管理 工作没跟上，更重要的是设备本身 不配套，性能和质量不过关，抗堵 塞、抗老化性能差，多数微灌工程 建成后使用不久就损坏，保持下来 的为数不多。
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七十年代中期到八十年代末
• 低压管道输水灌溉技术的蓬勃发展:
– 是以较低的压力用管道将灌溉水从水源处输 送到田间，进行地面灌溉的灌水方式。它与 明渠输水相比，具有节水、节地、适应地形 变化、便利交通和田间管理等优点，因而受 到广大农民特别是北方平原地区农民的欢迎。
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七十年代中期到八十年代末
• 水资源危机的呼声上开始出现，节水灌 溉工作逐渐受到重视。 • 我国开始引进、研究和推广喷灌技术、 微灌技术，管道输水灌溉和渠道防渗得 到较大发展。
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七十年代中期到八十年代末
• 随着国民经济的调整，水利投资减少，同 时经过十几年大规模建设开发，容易发展 灌溉的水土资源多已开发利用，新建灌溉 工程的难度愈来愈大。 •农田灌溉工作的重点逐步从外延为主转向 内涵为主，强调配套挖潜和技术改造，加 强经营管理，讲究经济效益。
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参考书
• • • • 非充分灌溉 陈亚新 康绍忠编 节水灌溉理论与技术 李远华编 中国灌溉主要作物需水量与灌溉 其它灌溉技术书籍
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教学与考试方式
• 教学方式：
– 教师课堂讲授 50% – 学生主题报告 50%
• 考试方式：
– 平时报告 50% – 结课考试 50%