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科學(xué)灌溉灌溉簡(jiǎn)介
科學(xué)灌溉灌溉制度的科學(xué)性
農(nóng)作物的灌溉制度是指作物播種前（或水稻栽秧前）及全生育期內(nèi)的灌水次數(shù)、每次的灌水日期和灌水定額。灌水定額是指一次灌水單位灌溉面積上的灌水量，各次灌水定額之和，叫灌溉定額。灌水定額和灌溉定額常以m3 /畝或mm表示，它是灌區(qū)規(guī)劃及管理的重要依據(jù)。充分灌溉條件下的灌溉制度，是指灌溉供水能夠充分滿足作物各生育階段的需水量要求而設(shè)計(jì)制定的灌溉制度。
對(duì)于新型節(jié)水灌溉而言，灌溉制度體主要體現(xiàn)在：灌水定額、灌水周期、一次灌水延續(xù)時(shí)間等內(nèi)容。
科學(xué)灌溉設(shè)計(jì)灌水定額
以下式進(jìn)行計(jì)算： m=0.1γ*H*P*(θmax-θmin)/η
式中：m——設(shè)計(jì)灌水定額（mm）；
γ——土壤容重（g/m3 ）；
P——土壤濕潤(rùn)比；
H——計(jì)劃濕潤(rùn)層深度(cm)；
θmax，θmin—— 土壤適宜含水率上、下限；
η——灌溉水利用系數(shù)。
科學(xué)灌溉設(shè)計(jì)灌水周期
表示的是灌溉的間隔時(shí)間，通常按照下式進(jìn)行計(jì)算： T=m/ Ea
式中： Ea——作物耗水強(qiáng)度（mm）。
科學(xué)灌溉一次灌水延續(xù)時(shí)間
指的是每次灌溉持續(xù)的時(shí)間： t=m*a*b/q ;
式中：t ——每次灌水時(shí)間（H）；a——噴頭行距（m）；（b）——噴頭間距（m）；q ——灌水器出水量（L/H）。
采用測(cè)定土壤水分的儀器，可以更加科學(xué)地確定灌水延續(xù)時(shí)間。目前在工程上常用的儀器有電子土壤水分測(cè)試儀和張力計(jì)。
科學(xué)灌溉設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性
設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性主要體現(xiàn)在灌區(qū)規(guī)劃的合理性、管道選擇的科學(xué)性、安裝工程的嚴(yán)格性等方面。
科學(xué)灌溉灌區(qū)規(guī)劃的合理性
灌溉系統(tǒng)的工作制度通常分為續(xù)灌和輪灌。續(xù)灌是對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的全部管道同時(shí)供水，即整個(gè)灌溉系統(tǒng)作為一個(gè)輪灌區(qū)同時(shí)灌水。其優(yōu)點(diǎn)是灌水及時(shí)，運(yùn)行時(shí)間短，便于其他管理操作的安排；缺點(diǎn)是干管流量大，工程投資高，設(shè)備利用率低，控制面積小。對(duì)于絕大多數(shù)灌溉系統(tǒng)，為減少工程投資，提高設(shè)備利用率，擴(kuò)大灌溉面積，一般均采用輪灌的工作制度，即將支管劃分為若干組，每組包括一個(gè)或多個(gè)閥門(mén)，灌水時(shí)通過(guò)干管向各組輪流供水。
科學(xué)灌溉輪灌組劃分的原則
1）輪灌組的數(shù)目應(yīng)滿足作物需水要求，同時(shí)使控制灌溉面積與水源的可供水量相協(xié)調(diào)；
2）對(duì)于手動(dòng)、水泵供水且首部無(wú)衡壓裝置的系統(tǒng)，每個(gè)輪灌組的總流量盡可能一致或相近，以使水泵運(yùn)行穩(wěn)定，提高動(dòng)力機(jī)和水泵的效率，降低能耗；
3） 同一輪灌組中，選用一種型號(hào)或性能相似的噴頭，同時(shí)種植的草坪品種一致或?qū)嗨囊笙嘟?/div>
4） 為便于運(yùn)行操作和管理，通常一個(gè)輪灌組所控制的范圍連片集中。但自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)不受此限制，而往往將同一輪灌組中的閥門(mén)分散布置，以限度地分散干管中的流量，減小管徑，降低造價(jià)。
科學(xué)灌溉管道選擇的科學(xué)性
管道的選擇主要依據(jù)管道的過(guò)流量和管道的水力損失。管道水力計(jì)算包括計(jì)算管道水頭損失和校核管道的實(shí)際工作壓力。管道水頭損失計(jì)算首先應(yīng)該確定管道的流量，再根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況確定管道級(jí)別、管道的水力類型以及管道上出水口的出流形勢(shì)，從而正確的進(jìn)行水頭損失計(jì)算。管道水力計(jì)算的另外一個(gè)重點(diǎn)是計(jì)算各級(jí)管道的工作壓力大小、管路上的壓力分布情況以及管道中的水力瞬變，用于校核管道壓力和流量是否有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的要求，是否滿足系統(tǒng)運(yùn)行安全的要求。
科學(xué)灌溉安裝工程的嚴(yán)格性
系統(tǒng)施工安裝的總的要求，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)進(jìn)行。必須修改時(shí)應(yīng)先爭(zhēng)得設(shè)計(jì)單位的同意并經(jīng)主管部門(mén)批準(zhǔn)。涉及到有關(guān)建筑物的施工，應(yīng)符合現(xiàn)行規(guī)范的要求，如《給排水建筑物施工及驗(yàn)收規(guī)范》、《地下防水工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》等。
科學(xué)灌溉維護(hù)管理的科學(xué)性
在完成了科學(xué)的設(shè)計(jì)方案和嚴(yán)格的施工安裝工作后，管理維護(hù)也是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的工作，通過(guò)制定合理有效地管理制度，并嚴(yán)格地執(zhí)行，也是科學(xué)灌溉系統(tǒng)運(yùn)行的環(huán)節(jié)。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）建立專人專管制度；選擇懂技術(shù)的人員負(fù)責(zé)；（2）準(zhǔn)確掌握系統(tǒng)的工作時(shí)間；（3）系統(tǒng)定期維護(hù)保養(yǎng)。
科學(xué)灌溉科學(xué)灌溉的優(yōu)勢(shì)
科學(xué)灌溉節(jié)水
采用噴、滴灌等設(shè)施進(jìn)行灌溉，可以很好地避免產(chǎn)生地面徑流和深層滲漏損失，使水的利用率大為提高。
噴灌：是將灌溉水加壓，通過(guò)管道，由噴嘴將水噴灑到灌溉土地上的一種灌溉方式。噴灌是目前大田作物較理想的灌溉方式，與地面輸水灌溉相比，噴灌能節(jié)水50%—60%。
微灌：有微噴灌、滴灌、滲灌、微灌等形式，是將灌溉水加壓、過(guò)濾，經(jīng)各級(jí)管道和灌水器灌水于作物根系附近，屬于局部灌溉，只濕潤(rùn)部分土壤。微灌與地面灌溉和噴灌相比，可節(jié)水80%—85%。微灌與施肥結(jié)合，利用施肥器將可溶性的肥料隨水施入作物根區(qū)，及時(shí)補(bǔ)充作物所需要水分和養(yǎng)分，增產(chǎn)效果好，微灌應(yīng)用于大棚栽培和高產(chǎn)高效經(jīng)濟(jì)作物上。
科學(xué)灌溉節(jié)約耕地
以往傳統(tǒng)的灌溉方法是水通過(guò)干渠、支渠、斗渠，毛渠五級(jí)渠道輸送到田間的，而在田間還要挖大量的埂、畦、溝渠，這樣真正有效的種植面積只有70～80%，而采用噴灌、微灌等，可以將田埂、溝渠等取消，可以增加種植面積15－20%，大大地提高了土地利用率。
科學(xué)灌溉改善農(nóng)田小氣候
農(nóng)田小氣候指農(nóng)田中作物層里形成的特殊氣候，是農(nóng)田貼地氣層與土層同作物群體間的生物過(guò)程和物理過(guò)程相互作用所形成的一種局部氣候。由土壤溫度和濕度、田間空氣溫度和濕度、貼地層與作物層中的輻射和光照、風(fēng)速和二氧化碳濃度等要素組成。
農(nóng)田小氣候?qū)r(nóng)作物的生長(zhǎng)、發(fā)育和產(chǎn)量以及病蟲(chóng)害都有很大影響。由于各種農(nóng)作物的群體結(jié)構(gòu)不同，株間的光能分布、空氣溫濕度、風(fēng)速和土壤溫濕度的特征均與裸露地上有顯著差異。不同農(nóng)作物，不同植株密度、株距、行距、行向，不同生育期和葉面積大小等都能形成特定的小氣候。農(nóng)田小氣候既具有其固有的自然特征，又還是一種人工小氣候，人類可以通過(guò)農(nóng)業(yè)技術(shù)措施在一定程度上改變農(nóng)田小氣候。
噴灌、微灌等新形科學(xué)灌溉模式，可以很好地改善農(nóng)田上部和下部環(huán)境，有效地防止了傳統(tǒng)漫灌帶來(lái)的土壤板結(jié)問(wèn)題，有利于提高土壤墑情、加速灌溉水的滲透速率和提高肥料的有效利用率，使土壤固、液、氣三相結(jié)構(gòu)維持在較好的狀態(tài)。
近幾年來(lái)，自動(dòng)控制的灌溉系統(tǒng)越來(lái)越多的應(yīng)用到灌溉系統(tǒng)中，通過(guò)各種傳感器測(cè)量農(nóng)田小氣候的各個(gè)參數(shù)，在經(jīng)過(guò)處理系統(tǒng)的分析，將灌溉、施肥等工作合理的進(jìn)行安排管理，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率達(dá)到了一個(gè)新的高度。
科學(xué)灌溉實(shí)現(xiàn)水肥一體化、減少環(huán)境污染
我國(guó)農(nóng)村傳統(tǒng)的灌溉為大水漫灌，施肥方法主要是經(jīng)驗(yàn)施肥，沒(méi)有充分考慮到土壤本身養(yǎng)分養(yǎng)況和農(nóng)作物生長(zhǎng)所需養(yǎng)分，往往大部分肥料隨著大水而流失，造成了投入高，產(chǎn)量低，農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降，效益下降。更為嚴(yán)重的是，長(zhǎng)期的大水漫灌及施肥造成了土壤結(jié)構(gòu)被破壞，土地板結(jié)，環(huán)境污染，嚴(yán)重阻礙了農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。據(jù)有關(guān)資料顯示，我國(guó)耕地面積不到世界的1/10，但氮肥和磷肥用量卻分別為世界總用量的30%和26%，在單產(chǎn)相近的情況下，氮、磷肥用量分別高出世界平均水平2.05倍和1.86倍；農(nóng)業(yè)污染量已占全國(guó)總污染量的1/3～1/2。造成農(nóng)田污染的主要原因有化肥、農(nóng)藥、農(nóng)膜等的污染，這些污染不僅影響農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)環(huán)境，同時(shí)也造成農(nóng)業(yè)資源的極大浪費(fèi)。科學(xué)有效地開(kāi)發(fā)、保護(hù)、利用農(nóng)業(yè)資源是21世紀(jì)農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要保證。
新型科學(xué)灌溉模式利用施肥裝置（比例注肥泵、壓差式施肥罐、文丘里施肥器等）將肥料和水直接送到緊靠植物根部的地方，以使蒸發(fā)和滲漏水量減到最小，且肥料得到了的利用，減少環(huán)境污染，以下以比例注肥泵為例進(jìn)行說(shuō)明。
比例注肥泵直接安裝在灌溉管線上，由管路中水流的動(dòng)能驅(qū)動(dòng)比例加藥泵工作。其的動(dòng)力就是水壓。在帶壓的水流的驅(qū)動(dòng)下，按比例定量將農(nóng)藥劑吸入，然后再與作為動(dòng)力的水混合。在水壓作用下，充分混合的水及藥劑隨后被輸送到下游。吸入（投加）的藥劑始終同進(jìn)入比例加藥泵水的體積直接成比例，而同管路中水壓及水量的變化無(wú)關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)直接流量比例混合及投加?！氨壤浴笔潜３趾愣ǖ木_劑量的關(guān)鍵，無(wú)論流進(jìn)管線的水流量和壓力如何變化，注入的溶液劑量總是與流進(jìn)水管的水量成正比，可以根據(jù)農(nóng)作物對(duì)藥劑量的需要在外部調(diào)節(jié)比例，靈活方便，注肥比例也十分精確。
科學(xué)灌溉減少工作量、降低維護(hù)成本
采用傳統(tǒng)的地面溝灌、畦灌、自流漫灌，要大搞平整土地，這就加大了農(nóng)田水利基本建設(shè)的工作量。采用噴灌、滴灌等科學(xué)灌溉后，土地基本不需平整，種地實(shí)現(xiàn)了"三無(wú)"，即無(wú)渠、無(wú)溝、無(wú)埂，大大減輕了水利建設(shè)的工作量，且可以運(yùn)用自動(dòng)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在室內(nèi)控制大田中農(nóng)作物的種植，有力促進(jìn)了農(nóng)業(yè)向機(jī)械化、產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)代化方向的發(fā)展。
科學(xué)灌溉科學(xué)灌溉解決的四大需求
隨著城市建設(shè)、園林綠化的發(fā)展和公民環(huán)境意識(shí)的提高，大面積的觀賞草坪、休閑綠地和城市道路綠化在城市中也逐漸興起，與此同時(shí)綠化用水和城鎮(zhèn)居民生活用水之間的矛盾日益突出，因此，積極推廣科學(xué)的、高效的用水方式———園林噴灌勢(shì)在必行。
科學(xué)高效的灌水不僅體現(xiàn)在灌水器(噴頭、微噴頭等)安裝選型的合理性上，更重要的是如何實(shí)現(xiàn)精確且操作簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制。然而，實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)并不簡(jiǎn)單，它涉及到目前園林灌溉系統(tǒng)需要解決的4大需求：滿足不同種類的園林植物需水量、滿足節(jié)水節(jié)能、滿足節(jié)省人力管理成本以及滿足綠地景觀形成等四方面需求。<BR> <STRONG>
科學(xué)灌溉滿足不同植物的要求
園林景觀由多種類型的植物配植而成，如草坪、花卉、灌木、喬木等。園林灌溉不僅要滿足均勻的灌水，更重要的是還要滿足不同類型植物對(duì)灌水方式、灌水濕潤(rùn)深度以及灌水周期的不同需求。<BR> 對(duì)于維護(hù)水平較高的草坪基本上需要每天進(jìn)行灌溉，濕潤(rùn)深度有十幾厘米就足夠，為了養(yǎng)護(hù)出一塊色澤均勻的優(yōu)質(zhì)草坪，灌溉系統(tǒng)噴灑應(yīng)具有良好的均勻性。對(duì)于花卉來(lái)說(shuō)，要求水滴霧化程度高，而且在不同生長(zhǎng)季節(jié)也有著不同的管理措施。灌木和喬木的灌水方式有相似之處，比如不能進(jìn)行葉面的噴灑，而應(yīng)將水盡量直接灌到植物根系附近，但喬木有明顯主干，灌木則多為叢生類型，在灌水設(shè)備選擇上又各不相同。這樣看來(lái)，對(duì)于一塊喬、灌、草混生的綠地，如何進(jìn)行灌水就是非常復(fù)雜的一個(gè)問(wèn)題，需要灌溉設(shè)計(jì)者分別對(duì)待，采取不同方案。
科學(xué)灌溉滿足節(jié)水節(jié)能的要求
園林灌溉通過(guò)提高水的有效利用率、減少無(wú)效灌水實(shí)現(xiàn)節(jié)水節(jié)能。園林灌溉節(jié)水一方面體現(xiàn)在灌水器灌水的準(zhǔn)確性上，做到不“過(guò)噴”和不“漏噴”；另一方面是灌水時(shí)間的準(zhǔn)確控制，在這里不光是要做到根據(jù)植物需水量精準(zhǔn)控制灌水時(shí)間，更重要的是能否根據(jù)灌水當(dāng)天的天氣情況準(zhǔn)確地調(diào)整灌水時(shí)間，真正做到植物需要多少水就灌多少水
科學(xué)灌溉節(jié)省管理成本的要求
隨著近幾年來(lái)人員工資待遇的提高，綠化養(yǎng)護(hù)成本越來(lái)越高，灌溉的管理成本同樣遇到這樣的問(wèn)題。工人工資上漲，灌水人員的職業(yè)素質(zhì)和責(zé)任心參差不齊，這些都驅(qū)使灌溉管理逐漸向自動(dòng)化發(fā)展，盡量少用人工。現(xiàn)在的灌溉系統(tǒng)自動(dòng)化管理系統(tǒng)功能強(qiáng)大，對(duì)于系統(tǒng)操作者來(lái)說(shuō)，越來(lái)越簡(jiǎn)單方便，甚至是可以做到無(wú)人化管理，大大節(jié)省了人力和管理環(huán)節(jié)。當(dāng)然，無(wú)人化管理在未來(lái)仍存在大量可提升的空間。
科學(xué)灌溉滿足一定的景觀要求
我們經(jīng)常能看到這些畫(huà)面：綠地中間有工人手里拿著皮管子給各種植物澆水；在擁堵的道路上，綠化工人開(kāi)著灑水車為路旁的植物灑水；一塊漂亮的綠地中間突兀地豎起一根根安裝著搖臂噴頭的桿子。坦誠(chéng)地說(shuō)，這些景象并不美觀。
現(xiàn)在有了解決的辦法，地埋噴頭得到了社會(huì)的廣泛認(rèn)可，管道和噴頭都埋藏于地下，噴灑時(shí)噴頭自動(dòng)彈出，噴灑完成后縮回地面，不會(huì)影響到綠地的景觀。而且地埋噴頭有多種多樣的噴灑水型，均勻、輕薄的水霧在陽(yáng)光的照射下呈現(xiàn)出七彩光芒，又有誰(shuí)能說(shuō)大面積噴灑不是一種美麗的景觀呢？此外，安裝地埋噴頭的綠地非常方便日常的剪草作業(yè)，并且由于整個(gè)系統(tǒng)埋藏于地下，也不容易遭到自然或人為的破壞，使用壽命會(huì)被延長(zhǎng)。[1]
參考資料
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