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地下滴灌技术及其应用

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第６期总第２０４期　２０１１年６月　农业科技与装备　

Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　Ｅｑｍｐｍｅｎｔ　Ｎｏ．６　Ｔｏｔａｌ　Ｎｏ．２０４　

Ｊｕｎ．２０１１　

地下滴灌技术及其应用　

孙学文　

（庄河市荷花山镇人民政府，辽宁大连１１６４００）　

摘要：地下滴灌技术是微灌技术的典型应用形式，被公认为最有发展前途的高效节水灌溉技术之一。通过对滴灌技术的发展历史　

和现状进行分析，详细阐述滴灌技术在农业生产中的应用技术和设计方法，指出滴灌技术具有节水、增产等优点，对农业可持续发　

展具有重要意义。　关键词：节水；灌溉；地下滴灌技术；灌水器；应用　

中图分类号：￥２７５．６　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—１１６１（２０１１）０６—０１０５—０２　

１　地下滴灌技术的发展　

２０世纪５０年代。随着塑料工业的发展，滴灌技　

术应运而生。地下滴灌技术作为滴灌技术的一种形式　

开始被采用。２Ｏ世纪７０年代，随着科技进步与发展，　

地面滴灌设备无论在滴头类型还是毛管性能方面，均　

得到了较大的改善，但对地下滴灌系统而言，除了在　

毛管铺设方法及打孔手段上有所改观外。灌水均匀　

性、滴水孑Ｌ易堵塞等问题依然存在，制约了该项技术　

的广泛应用。进入２Ｏ世纪８Ｏ年代以来，有关地下滴　

灌技术的研究主要集中在改进灌水器质量与性能、优　

化系统设计参数、研究过滤器和施肥装置方面，相关　

的研究成果陆续涌现。１９８２年，我国提出了地下滴灌　

系统设计、安装和运行管理指南，标志着地下滴灌技　

术开始步入成熟阶段。　

滴水器是地下滴灌系统的关键设备，但由于系统　

停止时会在管内产生负压，造成管外土壤颗粒内吸而　

引起滴头堵塞，同时，由于作物根系的亲水性，根系在　

滴头四周的旺盛发育也可能造成灌水器滴孔堵塞。因　

此．研制一种既可防堵塞又具有压力补偿和调节功能　

的灌水器十分必要。近年来，中国水利水电科学研究　

院试验证明，对内镶式或带有压力补偿性能的滴头采　

用外包无纺布处理地埋后。可获得较为理想的防负压　

堵塞效果．又能在适当毛管间距布设范围内获得较高　

的灌水均匀度。　

２地下滴灌技术的应用　

２．１应用对象　

地下滴灌技术在国外已得到广泛应用，应用对象　

以经济作物最为常见，多集中在果树、蔬菜和其他高产　

作物上，尤以果树为主。国内应用范围主要以果树、蔬　

菜、玉米等大田作物为主，例如，在庄河地区３　０００　ｈｍ２　

收稿日期：２０１１—０３—１２　

作者简介：孙学文（１９６１一），男，助理工程师，从事水利工程　

方面的研究工作。　的地下滴灌面积中，果树、蔬菜、大田作物所占比例分　

别占其面积总数的７．８％、４．３％和０．４％。　

２＿２毛管埋深　，　

毛管埋深时通常需考虑以下因素：一是田间耕作　

深度。在实际耕作中，可根据土壤质地、作物根系发育　

深度等条件，减小毛管埋设深度，以避免因耕翻土壤　

造成系统管网损坏。二是土壤条件。对土壤导水性能　

较强的轻质土，可适当增加埋深．以减少因地表湿润　

引起的无效土面蒸发损失。如果基耕层内含有透水性　

较差的黏土夹层，毛管埋深时要考虑其影响。毛管埋　

在该夹层以下，会影响土壤水分向上运动，对作物生　

长发育不利。三是因地制宜控制埋深。在作物生长发　

育期内，由于幼苗根系较浅，吸水范围有限，毛管埋深　

较大会不利于作物生长，但埋深较浅又无法满足作物　

后期对水分的需求，这时，为了保证苗期土壤的墒情，　

作物生长前期可使用其他灌溉方法，后期再采用地下　

滴灌方式。不过，这样会增加灌溉成本费用，降低收益　

率［１】ｏ　

综合以上因素，毛管埋深应介于２Ｏ　７０　ｃｍ。以大　

连地区为例，果树下毛管埋深一般在４０～５０　ｃｍ，大田　

作物以３５～４０　ｃｍ为宜。　

２．３毛管埋设间距　

毛管埋设间距的确定主要取决于当地气候条件、　

土壤质地和作物种类。对于种植在沙性土壤或干旱地　

区的作物而言，较小的毛管间距有助于田间土壤水分　

均匀分布，但这将增加投资的成本。在多雨湿润地区。　

可以使用较宽的间距，但这取决于作物类型、土壤条　

件和可接受的风险水平。较窄的间距多用于平播密植　

类作物，较宽的间距常见于蔬菜、果树、玉米等行播作　

物，毛管应置于窄行间。大连地区果树滴灌一般采用　

３　ｍ间距，树株排列不正规的果园可使用随行布设形　

式。　

２．４灌溉制度　

地下滴灌制度一般以实测或计算的腾发量、

土壤　１０６　农业科技与装备　２０１１年６月　

和作物特性为依据来制定。若按作物耗水速度确定灌　

水时间．应按小定额多次灌水的方式；当土壤水分下　

降到某个限值时才考虑灌水，则需数天供水１次。对　

蔬菜等水分含量较多的作物通常使用前一种灌水频　

率．果树和大田作物宜用后一种灌溉制度。研究表明，　

只要土壤含水量保持在可允许范围内，采用每日灌水　

１次与ｌ周灌水１次的灌溉制度对玉米产量没有影　

响。在荷花山果树滴灌工程中，将每天灌水１次和每　

３　ｄ灌水１次进行对比后发现，高频次、小流量灌溉　

制度不仅能较大幅度地提高果树产量，而且有助于改　

善根层内的土壤水分布，提高水分利用率。非常适于　

地下滴灌系统的运行特点。在大连地区，苹果树年内　

一般滴灌３～５次，玉米通常灌溉２～３次，每次用水　

２３０～４５０　ｍａ／ｈｍ２。　

２．５化肥和农药施用　

滴灌技术的优点之一就是可以在整个作物生育　

期内。适时适量地通过微灌施肥技术，高效地将肥料、　

微量元素、农药等作物生长所必需的养分和物质，按　

比例精确施用到作物根区土壤，这样既可以提高肥料　

利用率．又能减少因灌溉淋洗产生的溶质数量，减轻　

对地下水的污染．并节省大量施肥劳力。研究表明，与　

地面灌溉方法相比．地下滴灌条件下磷肥施用量较　

少．主要原因在于肥料被直接施用到作物根层，明显　

减少了流失量。为延长地下滴灌系统的使用寿命，防　

止灌水器堵塞，除了需要对灌溉水进行适当过滤、清　

除杂质外，还应在系统中随水注入适量稀盐酸，定期　

清除地下滴灌系统内滋生的微生物以及灌水器内的　

沉淀物。有助于弱化灌溉水的碱性。这　措施在国外　

已得到普遍重视并投入应用，国内仍处于将化肥技术　

溶于灌溉水中应用的初级阶段，对系统管件进行化学　

处理、清除根系和沉积物的应用研究还未提到议事日　

程。　

２．６设计与管理　地面滴灌系统的设计方法同样适用于地下滴灌　

系统，特别是在管道水力学性能和灌水均匀性方面［２］。　地下滴灌系统的设计及管理具有自身的特殊性，在设　

计中必须考虑在系统上安装进排气阀门。以防止断水　

和进行更好的过滤处理，并对系统实施定期冲洗。但　

与地面滴灌相比，地下滴灌系统的检修更为困难．在　

设计和施工阶段应对此予以重视。　

３经济效益分析　

大连地区近年来实践证明，地下滴灌与地面滴灌　

相比，具有较高的适用性和经济效益，主要表现以下　

２个方面。　

３．１　增产　

在地下滴灌技术的应用中，增产是获得经济效益　

的主要来源。在管理适当和充分灌溉的条件下，地下　

滴灌具有明显的增产效益。研究表明，采用地下滴灌　

技术的作物，水果、花生、玉米的增产幅度分别为　

５０％、３０％和２０％。　

３．２节水　

在灌溉过程中，应用地下滴灌技术对土壤结构的　

破坏较轻，有利于保持作物根层疏松通透，减少水分　

蒸发损失，节水效益明显。研究表明，采用地下滴灌技　

术的作物中，水果、花生、玉米的节水幅度分别为　

７５％、６０％和５０％。而且，自动化程度高，可大量节省　

劳力和能源。　

４结语　

地下滴灌被公认是最有发展前途的高效节水灌　

溉技术之一。目前，世界范围的地下滴灌技术水平与　

其他灌溉技术相比，尚处于初级阶段，对地下滴灌的　

研究大多基于地面滴灌的认识水平。我国地下滴灌设　

计主要参照《微灌工程技术规范》，设计理论尚不能满　

足实践要求。因此，需进一步对地下滴灌系统的特殊　

性和复杂性加以研究，以克服其缺点、发挥其优势．为　

地下滴灌的设计、运行及管理提供合理的理论依据。　

此外，由于地下滴灌具有无可辩驳的节能增产效益．　

在农业灌溉水资源日益紧缺的今天，对农业可持续发　

展具有十分重要的意义　

参考文献　［１］吕谋超，仵峰，彭贵芳，等．地下和地表滴灌土壤水分运动的室内试验研究［Ｊ］＿灌溉排水，１９９６（１）：４２—４４　［２］程先军，许迪．地下滴灌土壤水运动和溶质运移的数值模型及验￣ｉＥＣＪＪ．农业工程学报，２００１（６）：Ｉ－４．　

Ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ　Ｄｒｉｐ　Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　

ＳＵＮ　Ｘｕｅｗｅｎ　（Ｔｈｅ　Ｐｅｏｐｌｅ　Ｓ　Ｇｏｖｅｒｎｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｈｅｈｕａｓｈａｎ　Ｔｏｗｎ，Ｄａｌｉａｎ　Ｌｉａｏｎｉｎｇ　１　１６４００．Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ　ｄｒｉｐ　ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｉｓ　ａ　ｔｙｐｉｃａｌ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｃｒｏ—ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ａｎｄ　ｉｔ　ｉｓ　ｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｓｔ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ　ａｎｄ　ｐｒｏｍｉｓｉｎｇ　ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ．Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　ｅｘａｍｉｎｅｓ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｈｉｓｔｏｒｙ　ａｎｄ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｓｔａｔｅ　ｏｆ　ｄｒｉｐ　ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ，ｉｎ　ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ，ｉｔｓ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｉｎ　ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓ．Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ａｕｔｈｏｒ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｓｕｃｈ　ａｄｖａｎｔａｇｅｓ　ｏｆ　ｄｒｉｐ　ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　ａｓ　ｗａｔｅｒ—ｓａｖｉｎｇ　ａｎｄ　ｙｉｅｌｄ—ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｉｔｓ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｔｏ　ａ　ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ　ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｗａｔｅｒ－ｓａｖｉｎｇ；ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ；ｓｕｂｓｕｒｆａｃｅ　ｄｒｉｐ　ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ｝ｄｏｕｃｈｅ；ａｐｐｌｉｃａｔｉ

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高效节水灌溉之滴灌技术的应用

高效节水灌溉之滴灌技术的应用

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高效节水灌溉之滴灌技术的应用

作者：刘洋

来源：《城市建设理论研究》2013年第36期

摘要：滴灌是高效节水灌溉的一种，在水资源供需矛盾凸显的情况下，滴灌技术极大的提高了水资源的利用率。

关键词：高效节水；滴灌；应用

中图分类号：S274.2文献标识码： A

一、高效节水灌溉技术

高效节水灌溉是对除土渠输水和地表漫灌之外所有输、灌水方式的统称。根据灌溉技术发展的进程，输水方式在土渠的基础上大致经过防渗渠和管道输水两个阶段，输水过程的水利用系数从0.3逐步提高到0.95，灌水方式则在地表漫灌的基础上发展为喷灌、微灌、直至地下滴灌，水的利用系数从0.3逐步提高到0.98。

高效节水灌溉技术包括喷灌、微灌和滴灌。其中滴灌技术是近年来出现的最先进的灌溉技术，地下滴灌的蒸发量极小，能完全不受风的影响，可实施立体精确定位水肥灌溉。水的利用率高达0.95，理论上水的损失微乎其微。设施损耗少，免受紫外线辐射的影响，不易老化。

二、滴灌技术

滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。它是目前干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，水的利用率可达95%。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。

滴灌系统由水源、首部控制枢纽、输水管道系统和滴水器四部分组成。水源由机井、机电设备等组成，首部控制枢纽由过滤器、施肥设施、闸阀、水表等组成，输水管道由干、支、毛管三级组成。

水源通过水泵由首部控制枢纽把水送给输水管道系统，干管输水为分干管配水，输水分干管沿棚群走向垂直干管布置，每条分干管控制一排大棚，分干管再配水给支管，每条支管控制1座大棚。支管将压力水流引入大棚，再通过旁通将毛管与之连接，把灌溉水流送至植物根部。

高效节水灌溉技术——地下滴灌

高效节水灌溉技术——地下滴灌

第３期（总第１６１期）　２００６年８月　山西水利科技　ＳＨＡＮⅪｌ肿ＲｏＴＥＣｌＤⅡＣＳ　Ｎｏ．３（Ｔｏｔａｌ　ＮＯ．１６１）　

Ａｕｇ．２００６　

１００６．．８１３９（２００６）０３　．７６．．０２　

高效节水灌溉技术一地下滴灌　

尹艳丽　

（忻州市水利局，忻州０３４０００）　

摘要：地下滴灌是在滴溉技术日益完善的基础上发展而成的一种新型高效节水灌溉技术，　

已经成为世界各国研究和应用的热点。文中对地下滴灌的技术设备、技术特点、效益分析进　行了综述，以促进我国推广应用地下滴灌技术。　

关键词：节水灌溉；地下滴灌；技术特点　中图分类号：￥２７５　文献标识码：Ｂ　

１地下滴灌技术　

地下滴灌技术是近几年来，美国、澳大利亚和以色列等　

灌溉先进国家广泛推广的一种灌溉方法，它是微灌技术的典　

型应用形式之一，是在滴灌技术日益完善的基础上发展而成　

的一种新型高效节水灌溉技术，它通过管道系统及安装在末　梢管道上的灌水器，将有压水或者水肥混合液以小流量、均　

匀、准确地补充给作物根部附近土壤，使作物根系活动区的　

土壤经常保持适宜的水分和营养。在众多的节水灌溉技术　

中，地下滴灌是一种新型的具有巨大潜力的节水灌溉技术，　

相对于其他节水技术而言，具有显著的节水、节能、省工、增　

产、提高农产品品质以及改善土壤环境的优点。由于地下滴　灌的田间输水系统地埋后便于田间作业，地埋管材抗老化增　

强，成本降低，使用寿命延长，劳动和运行管理成本降低，综　

合运行成本也低于现有的地面滴灌。　

地下滴灌特别适合于我国西北地区干旱、高温、风大的　

自然条件，适合棉花、玉米、番茄、马铃薯等大田条播作物，该　

技术在国外已较为成熟，在我国新疆、陕西、甘肃、山西等省　

应用于果树的灌溉面积有了较大的发展。　

２技术设备　

地下滴灌系统一般由水源、首部控制枢纽、输水管道系　

统和滴水器四部分组成，首部控制枢纽由机泵、控制阀门、水　质净化装置、施肥装置、测量和保护设备组成，其中水泵、动　

灌溉方式及其特点

灌溉方式及其特点

灌溉方式及其特点

灌溉方式是指为农田、花卉园艺、果园和其他植物提供水分的方法。不同的灌溉方式适用于不同的环境和农作物类型。在农业生产中，选择合适的灌溉方式对于提高农作物产量、改善土壤质量和保护水资源非常重要。本文将介绍几种常见的灌溉方式及其特点。

1. 雨水灌溉

雨水灌溉是利用自然降水提供水分的灌溉方式。它不需要额外的设备和能源，成本较低，对环境友好。其特点是水源充足、水质较好，并且可以提供多种矿物质和营养物质，有利于植物的生长。然而，雨水灌溉受制于天气条件，降水不稳定，可能会导致干旱或洪涝情况。同时，由于降水量和分布的不确定性，很难实现灌溉水的精确控制。

2. 地下滴灌

地下滴灌是一种通过管道将水滴在植物根系附近的灌溉方式。它可以减少水分蒸发和土壤侵蚀，提高水的利用率。地下滴灌可以根据植物的需求和土壤的湿度来调整灌溉水量，实现精确的水分供应。此外，地下滴灌还可以避免叶面湿润导致的病害发生。然而，地下滴灌系统的建设和维护成本较高，需要专业的技术和设备支持。

3. 集雨灌溉

集雨灌溉是通过收集和储存雨水来供植物使用的灌溉方式。它可以利用建筑物的屋顶、沟槽和蓄水池等设施，将雨水收集起来。集雨灌溉可以解决水资源短缺的问题，节约灌溉水的成本。此外，集雨灌溉还可以利用雨水中的矿物质和有机物质，提高土壤肥力。然而，集雨灌溉受制于降水量和收集设施的容量，可能无法满足植物的需求。

4. 微喷灌溉

微喷灌溉是一种通过微型喷嘴将水以喷雾或细小水滴的形式均匀地喷洒在植物附近的灌溉方式。微喷灌溉可以覆盖大面积的土地，并且可以调整喷水的角度和水量，适应不同作物的需求。它可以减少水分蒸发和土壤侵蚀，提高水的利用率。微喷灌溉还可以降低灌溉水的盐分浓度，减少土壤的盐渍化。然而，微喷灌溉需要耗费较多的能源和水资源，且喷头易受堵塞和破损。

5. 滴灌

滴灌是一种通过管道将水以滴水的形式直接滴在植物根部的灌溉方式。滴灌可以减少水分蒸发和土壤侵蚀，提高水的利用率。滴灌可以根据植物的需求和土壤的湿度来调整灌溉水量，实现精确的水分供应。滴灌还可以避免叶面湿润导致的病害发生。滴灌的缺点是建设和维护成本较高，滴头易受堵塞，需要定期清洗和维修。

滴灌技术的概念

滴灌技术的概念

滴灌技术的概念

滴灌技术是一种高效的灌溉方式，通过将水以滴水的方式直接输送到植物根系附近，实现适量供水，提高用水效率，减少水资源浪费程度的一种灌溉技术。滴灌技术最初发展于20世纪60年代，由以色列科学家引入并且逐渐应用于世界各地，现已成为全球最重要的灌溉方式之一。下面将从滴灌技术的原理、优点、应用以及发展前景等方面进行详细介绍。

滴灌技术的原理是通过将水分以滴水的方式直接输送到根系附近，从而实现植物的适量供水。这种方式可以避免传统灌溉方式中的许多问题，如过量灌水、浪费、土壤盐碱化等。滴灌系统由一系列的滴灌管道组成，它们通过滴灌装置将水分滴入根系区域。滴灌装置通常由滴灌头、滴灌带等构成，可以根据植物的需要进行调节，以确保水分供应的精确度。

滴灌技术相比于传统灌溉方式具有许多优点。首先，滴灌技术可以大大提高用水效率。由于水分以滴水方式直接送达根系，因此可以减少蒸发和地下漏水损失，节约用水量。其次，滴灌技术可以减少土壤盐碱化现象。传统灌溉方式中，水分通过渗漏或过量灌溉会导致土壤中的盐分累积，进而影响植物的生长。而滴灌技术能够精确地为植物提供适量的水分，避免土壤中盐分的积累。此外，滴灌技术还可以节约劳动力和能源，降低灌溉的成本。

滴灌技术在农业、园艺和林业等领域有广泛的应用。在农业方面，滴灌技术可以保证农作物的合理灌溉，提高产量和质量。例如，在干旱地区和沙漠化地区，滴灌技术可以使作物在恶劣环境下得到必要的水分供应，增加作物的抗旱能力。滴灌技术还广泛用于蔬菜、水果、花卉等园艺作物的生产。此外，在城市绿化和公园建设中，滴灌技术也被广泛应用，为植物提供适量的水分。在林业方面，滴灌技术可以提高森林植被的生长，改善环境质量。

滴灌技术在未来的发展前景非常广阔。随着全球水资源的日益紧张和环境问题的日益严重，人们对节约水资源和环保灌溉技术的需求越来越高。滴灌技术正是满足这一需求的理想选择。未来，滴灌技术将进一步发展创新，不断提高其适用性和效率。例如，一些新型的滴灌装置采用智能控制系统，可以根据植物的需要自动调节水分供应。此外，滴灌技术与其他技术的结合也将在实践中得到更广泛的应用，例如太阳能和无人机技术的应用，将进一步提高滴灌系统的能源利用效率和管理效果。