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什么是灌溉水源?

核心提示:灌溉水源是天然水资源中可用于灌溉的水体,主要有地面水和地下水两种形式,以地面水为主要形式。文中介绍了我国灌溉水源基本情况、主要类型、水质的要求、来源、应用、调节灌溉水源的工程措施等内容。

灌溉水源即天然水资源中可用于灌溉的水体。有地面水和地下水两种形式,一般以地面水为主要形式。地面水包括河川径流、湖泊和汇流过程中拦蓄起来的地面径流;地下水主要是指浅层地下水。污水和回归水用于灌溉,是水资源的重复利用。海水或高矿化度地下水经淡化处理后也可用于灌溉,由于费用昂贵,尚不普遍。我国属于水资源稀缺的国家,节水灌溉已成为农业现代化的主要标志,有效?;だ玫?a href="//www.f8869.com/news/4779.html">水资源、合理开发新的灌溉水源已成为农业持续发展的关键。

我国灌溉水源基本情况

中国河川径流多年平均总量约为2.6万亿立方米,地下水总补给量约7700亿立方米, 扣除重复部分,全国水资源总量约为2.7万亿立方米。 这一水量占世界第六位,但若折算成每亩耕地占有水量,则每亩仅有1750立方米, 相当于世界平均值的一半左右, 这些水还不能完全用于灌溉, 因此, 中国灌溉水源并不丰沛,且在地区上的分布极不均衡。南方长江以南各河流域, 年径流量占全国总量的82%, 但耕地只占全国总耕地面积的38%; 而华北、 东北、 西北广大地区耕地占全国总耕地62%, 但年径流量仅占全国总量18%, 其中黄、淮、海三大河流域, 年径流量只占全国总量的6.6%, 但耕地却占全国总量的40%。这种不均衡情况, 给农业生产的发展带来很大影响。

降雨是地面水源的主要补给来源, 因地面径流量主要随降雨的季节而变化,在时程上分布也极不均衡。在大多数地区呈现夏季丰水、 冬季枯水、 春秋过渡的特点。 灌溉水源水量的天然状况, 在时程上与灌溉的需求不尽适应。 此外, 灌溉水源的年际变化也相当剧烈, 水量越贫乏的地区, 丰水及枯水年份的水量相差越大。 南方河流枯水年份的水量一般比丰水年份的水量小3倍以下, 北方河流丰枯年份的水量比可达10~20倍。干旱年份由于水量不足而对农业生产影响极大。

主要类型

灌溉水源指可以用于灌溉的天然水体,一般分地面水和地下水两种形式。

如进一步细分的话,则可分为河川湖泊径流、当地地面径流、地下径流和城市污水等四种。

江苏平原地区主要以河川湖泊径流为灌溉水源,如长江、淮河、太湖、洪泽湖等。山丘区主要以当地径流为水源,通过修建水库、塘坝拦蓄当地径流。徐淮地区,特别是徐州地区,地下水也是一种重要的水源。地下水的特点是含盐量通常较高,但含沙量很小。随着工业的发展,污水问题日益突出,发展污水灌溉将逐步引起重视。发展污水灌溉,一方面可作为一种灌溉水源,另一方面可避免其它水体受到污染。因此发展污水灌溉具有很重要的现实意义。

水质的要求

首先要明确什么叫灌溉水质。灌溉水质主要指灌溉水中所含泥沙的粒径和数量、可溶盐的种类和数量、灌溉水温以及其它有毒有害物质的含量等。

含沙量

从多沙河流引水的灌溉工程,必须分析灌溉水中泥沙的含量和组成,以便在灌溉工程设计和管理时,采取适当的措施,防止有害泥沙入渠入田,防止渠道淤积。(不同粒径泥沙危害程度不同:

(1)粒径<0.005mm的泥沙,具有一定的肥力,可适量输入田间,但也不能引入过多,引入过多,则会降低土壤的透水性和通气性。

(2)粒径为0.005~0.1mm的泥沙,在土壤质地粘重的地区,可少量引入田间,以改善土壤结构,增加透水性和通气性。

(3)粒径大于0.1~0.15mm的泥沙,容易在渠中淤积,对于农田土壤也不利,因此应禁止入渠。

渠中水的泥沙含沙量也不应超出渠道的输沙能力,否则会产生淤积。

含盐量

灌溉水中允许含有一定的盐分,但如果含盐过多,就会增加土壤溶液的浓度,使作物根系吸水困难,影响作物正常生长,严重的甚至会造成作物死亡。甚至还会引起土壤次生盐碱化。由于各种盐类对作物的危害程度不同,不同作物的耐盐能力也不同,因此灌溉水质的标准也随着含盐种类和作物种类的不同而不同,对大多数作物来说,通常要求灌溉水的含盐量不超过15%(1.5g/l) 。以碳酸钠为主的含盐量应小于0.1%,以氯化钠为主的含盐量应小于0.2%。以硫酸钠为主时应小于0.3%,钙盐危害不大,其允许含盐量可更高。

但是,实践证明,在水源短缺的地区,只要土壤透水性较好,排水条件较好,灌溉水的含盐量也可以大一些,有些地区甚至用含盐量为0.3~0.6%的咸水进行抗旱灌溉,在夏季雨大而集中,土壤中暂时积累的盐分很快又冲洗掉,使耕作层仍能保持盐量的平衡。

水温

灌溉水的温度,对农作物的生长影响也是很大的。水温过低会抑制作物的生长,水温过高,会降低水中溶解氧的含量,并提高水中有毒物质的毒性。

作物对水温的要求:旱作T=15~20度,最低允许温度为2度。

水稻T不小于20度。

均不能大于35度。

井灌或引水库灌溉时,水温往往偏低,措施是:(1)井灌时延长输水路线或设晒水池曝晒。(2)从水库引水灌溉应从温度较高的表层取水。

其它有毒有害物质的含量

城市污水中含有较多种类的有毒有害物质,灌溉前应作水质分析,作适当的水质处理,使之满足灌溉水水质要求。

来源

降水是地表水源的主要补给来源,中国大部分地区降水的季节分配不均匀。长江以南地区多雨季节为3~6月或4~7月。雨季降水量占全年降水量的60%~70%?;焙投钡厍?,多雨季节为6~9月,雨季降水量占全年降水量的70%~80%。因此,地表径流量主要随降雨的季节而变化,在时间上分配极不均衡,而作物在生长期内的需水是逐日变化且相对均匀的,这使径流的时间分配与灌溉的需求不尽适应。此外,灌溉水源的年际变化也很大,南方河流丰枯年份水量比值在3倍以上,北方河流丰枯年份水量比值可达10~20倍。干旱年份,特别是连续干旱年份,水量不足对农业生产的影响极大,以至造成绝收。中国80年代初的年灌溉用水量约4000亿m3,占全国总用水量的84%,其中约90%取自地表水。河川径流的开发利用程度,南方、北方差异很大。在中等干旱年份,海滦河流域已达77%,黄河流域59%,长江流域仅19%。

地下水接受降雨入渗、河道渗漏、灌溉渗漏、山前侧渗等补给,形成存在于地壳表层含水层(第四季松散岩体)中的地下水。在多年丰枯水文周期内的开采、补给交替作用下,可得到恢复和更新的多年平均水量为地下水资源量。其中浅层地下水是另一重要的灌溉水源。它与降水和地表水有着密切的联系,补给条件好,容易更新,地下水位埋藏深度相对较浅,是中国华北和东北平原地区发展灌溉的重要水源。1981年海滦河流域平原地区地下水利用率已达90%。深层地下水补给距离长,不易更新,一般不宜作为灌溉常备水源。对深层地下水的开采,要注意采补平衡。

应用

灌溉水源应在水量和水质两方面满足灌溉的要求。灌溉水源在水量、时间分布、地理位置与灌溉的要求不相适应时,常建蓄水工程调节天然来水状况,做到以丰补歉,及适应自流灌溉农田的要求;或修建引水工程以适应水土资源在地理位置上的不平衡;或修建提水工程以满足高地农田对灌溉的要求。在条件许可时,可修建蓄、引、提相结合的灌溉工程系统,在时间上和地区上对水资源进行更大程度的调节和利用。  灌溉水源的水质,如水的化学、物理性状,水中含有污染物的成分及其含量等,对农业生产也有一定的影响。它应符合作物生长和发育的要求,并兼顾人畜饮用及鱼类生长的要求。灌溉水源的水质不能满足灌溉要求时,可通过工程措施与生物措施加以改善,或与清水掺合,符合标准后再用于灌溉。

调节灌溉水源的工程措施

灌溉水源的原有状况,往往在水量及时程分布上不能完全适应农田灌溉的需要。这就需要兴建工程设施,调节和改变水量的天然分布状况。

为了在更大范围内解决地区之间水土资源不协调的问题, 可兴建大规模的调水工程。此外,灌溉水源的水质不能满足灌溉的要求时,可用延长输水路程等方法调节水温;用兴建沉沙池等办法减少水的含沙量;用与清水混用等办法改变水中含盐浓度或提高溶解氧的含量;或兴建污水处理厂等以改变成分复杂的工业污水的水质,然后用于灌溉。灌溉用水充足与否与农业发展息息相关,我们必须加强灌溉水源工程的建设,大力发展水资源二次利用,确保农业生产灌溉用水。

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