滴灌設計參數(shù)

/滴頭流量和滴頭間距通過幾年來對不同滴頭流量，不同土質(zhì)條件下的土壤水分運動規(guī)律探討可以看出，重壤土的土壤水分分布形態(tài)如同一個“碗”，滴水點處水分增量最大，越向深處越小，潮濕峰的寬深比較大。在確定水量下，流量越大，潮濕深度越淺，潮濕寬度越大(圖1、圖2、圖3)。當?shù)晤^流量達到3升/小時，地表出現(xiàn)徑流跡象。對中壤土來說，在滴水量相同時，滴頭流量越大，潮濕寬度就越大，而潮濕深度差別不大(4、圖5、圖6)。當?shù)晤^流量大于3升/小時，起先出現(xiàn)徑流跡象，當?shù)晤^流量為4升/小時，徑流更加明顯。對砂土而言，土壤水分主要以垂直人滲為主，當?shù)嗡窟_到4升時，砂土潮濕深度可達60厘米，此時地表潮濕寬度為35厘米左右(圖7、圖8)}綜上所述，重壤土和中壤土滴頭流量不宜超過3升/小時，在不產(chǎn)生地表徑流狀況下取較大值以排鹽效果和滴頭抗堵效果考慮)。另外，依據(jù)土壤潮濕峰的變更狀況，滴頭間距也沒必要太小，一般重壤土可選擇0.40一0.50米，中壤土可選擇0.40米左右。對砂土來說，滴頭流量宜選擇較大值，可取到3一4升/小時，滴頭間距不宜超過0.30米。同時，在有鹽堿的土壤上，滴頭流量的選擇，在不產(chǎn)生地表徑流狀況下，宜取其上限值，這樣有利于在棉花根層形成淡化區(qū)，排鹽效果較好。目前,團場普遍贊同接受滴頭流量大的滴灌帶,主要是由于在實際運行中,實際流量沒有達到設計流量。關(guān)于毛管間距確定在滴灌系統(tǒng)投資中，毛管投資占有相當大的比重。由圖9、圖10可以看出，在中壤土上，土壤潮濕寬度隨滴頭流量的增加而增大，滴頭最大潮濕直徑可達140厘米。接受一管四行棉花布置毛管，毛管到最邊行棉花的距離為55一60厘米，機采棉棉花行距配置(66+10厘米)中，毛管到最邊行棉花距離只有43厘米。說明在壤土和重壤土類土壤上接受“一管四行”方式布置毛管是完全可行的，這樣毛管間距可由原來90厘米，增加到120厘米左右，每畝毛管用量可削減1/3，可充分發(fā)揮滴灌系統(tǒng)的效益，有效降低滴灌設施投入。3關(guān)于土壤潮濕比土壤潮濕比是指在土壤支配潮濕層內(nèi)，潮濕土體和總土體的比值。在田間由于滴頭流量和滴水量及土壤質(zhì)地的變更，其潮濕比是有差異的，通過試驗和計算分析，三種土壤膜下滴灌棉花花鈴期平均土壤潮濕比為63%.因此，在滴灌工程設計中，壤土類土壤上棉花花鈴期膜下滴灌潮濕比取60%一65%較適宜，重壤土取上限值，砂土和砂.壤土取下限值4最大日耗水強度依據(jù)多年實測資料，在石河子墾區(qū)不同土壤膜下滴灌棉花花鈴期平均日耗水率為4.50一5.10毫米(表1)因此。在該地區(qū)棉花膜下滴灌工程設計中.棉花最大日耗水強度取1.50一5毫米/天較適宜。其它地區(qū)棉花最大日耗水強度，可接受當?shù)貙崪y值確定，沒有實測資料可參考氣候類似地區(qū)資料確定，也可用彭曼公式求得5支配潮濕土層深度膜下滴灌不僅潮濕區(qū)域小，而且潮濕深度也遠比常規(guī)溝灌淺，屬于淺層澆灌。依據(jù)大量土壤水分監(jiān)測結(jié)果分析，在棉花膜下滴灌合理澆灌制度下，滴灌的土壤潮濕深度基本在60厘米以內(nèi)，而溝灌一般都在100厘米以下。從土壤水分消耗來看，膜下滴灌60厘米土層以內(nèi)土壤含水量分布有波動(發(fā)生變更)，60厘米深度以下，土壤含水量幾乎沒發(fā)生變更(圖11)，說明60厘米以下土層水分沒有消耗。因此,膜下滴灌棉花最大支配潮濕層深度不宜超過60厘米.一般取50-60厘米較適宜。土壤適宜含水率上、下限滴灌設計中所指的上壤適宜含水率上、下限是指滿意棉花花鈴期需水要求，土壤適宜含水率上、下限值一般用占田間持水率的百分數(shù)表示。對常規(guī)溝細灌土壤適宜含水率上、下限一般取田間持水率的100%和60%。膜下滴灌是一種限制灌概，可適時適量限制滴灌水量，調(diào)整水分含量。通過多年試驗，土壤支配潤濕層內(nèi)土壤水分上限限制在80%一85%，下限限制在60%一65%較適宜。7關(guān)于干管工作壓力的選擇在滴灌工程設計中，干管工作壓力的選擇，干脆影響到工程的投資。從滴灌系統(tǒng)本身工作須要來說。干管工作壓力選0.40Mpa較經(jīng)濟但接受滴灌技術(shù)后，田間已沒有任何渠道。當種植小麥等密植作物時，接受噴灌方式澆灌，干管工作壓力不夠。因此，在滴灌工程設計中，建議干管工作壓力選擇0.60Mpa,而且系統(tǒng)的地埋管道按噴、滴灌或滴灌、管道灌共用考慮。輪灌小區(qū)的劃分對于目前普遍接受的支附管輪灌方式，劃分輪灌小區(qū)時，一條分干管上的全部支管盡可能同時運行，每條支管上各開啟一條附管。這樣運行，不簡潔造成漏開附管的現(xiàn)象，可以提高灌水勻整度。操作人員不需盲目的到田間四處找球閥。切記系統(tǒng)不要低壓運行在系統(tǒng)運行過程中，不要人為的多開或少開球閥。系統(tǒng)低壓運行的后果是：按設計額定工作壓力的系統(tǒng)，灌水勻整度就能得到充分保證，當?shù)晤^壓力下降時，灌水勻整度就差，在設計完成的系統(tǒng)內(nèi)一旦遇此狀況，作物長勢必將不勻整，干脆影響到作物的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的凹凸。通常滴灌系統(tǒng)首部壓力在進入地下管道前不宜低于2.5kg。分干管不主見變徑在設計中，分干管按變徑考慮，雖可節(jié)約一部分投資，但從長遠來看，不變徑更為合適，其緣由：假如按變徑設計，在以后的運行中，滴灌帶的型號就需按當時設計的型號選購 ，而事實上滴灌帶的型號每年都在不同程度的變更；分干管變徑不適宜以后改為支管輪灌的方式；實際運行中，接受了分干管變徑的條田，灌水勻整度大都受到不同程度的影響。制定澆灌制度的具體方法有三種:①總結(jié)群眾豐產(chǎn)的灌水閱歷:②總結(jié)澆灌試驗資料:③按水量平衡原理推算。大田膜下滴灌技術(shù)的澆灌制度是嚴格依據(jù)土壤水允許上下限指標進行限制澆灌的高效節(jié)水型澆灌新技術(shù)。其澆灌制度的制定原則和計算方法和一般性常規(guī)溝灌澆灌方法是一樣的。只是一個實時調(diào)整問題。但在滴灌下程技術(shù)設計中只是計算澆灌高峰期(如棉花花鈴期)的一次澆灌過程中的灌水定額、設計灌水周期、一次灌水的持續(xù)時間，它井不是全生育期內(nèi)的澆灌制度，所以必需依據(jù)設計單位提出的設計要求進行操作管理。上述制度在實際操作答理過程中的必要性目前還沒有被人們完全所相識，有此單位在沒有自然降水補充可利用的同等條件下，在自行制定的操作管理“方法”、“規(guī)程”、“要點”，甚至一些自辦的“電視科普講座”中，隨意降低技術(shù)設計中所制定的灌水定額(亦有增加的)。有的還人為延長灌水間隔時間(灌水周期)，這樣操作的結(jié)果一是設計要求和實際操作脫節(jié),失去了設計灌水定額的意義；二是作物需水高峰期嚴峻供水不足，受旱而減產(chǎn)。2系統(tǒng)輪灌方式對降低投資的影響大田滴灌系統(tǒng)中，一般接受干支管輪番輸水方式進行輪灌，然而在同一條干管上若接受不同的支管組合方式，如規(guī)劃設計時考慮不周，必會增大干支管中的沿程水頭損失，同時有此單位由于盲目變更設計輪灌方式，也可能增大管道沿程損失，甚至還影響到支管，迫使增大流速，超過適宜流速，總之，支管組合輪灌方式不同，干管中的流量變更也不同，合理的輪灌方式可以減小部分干支管的管徑，降低投資。3適宜經(jīng)濟流速對管徑選擇的影響答徑的選擇應從技術(shù)和經(jīng)濟兩個方面綜合考慮，適宜經(jīng)濟流速的選擇合適和否，對整個滴灌系統(tǒng)的造價起重要作用。滴灌系統(tǒng)各級管道管徑的選擇目前大部分接受經(jīng)濟流速計算選擇。那么各級管道的經(jīng)濟流速的值或范圍應是多少，微灌規(guī)范中沒有規(guī)定范圍，因而各地選擇不一，通過查閱參考資料，其結(jié)果也有差異，如:①《農(nóng)村水利技術(shù)好用手冊》》(董冠群等主編)中講到:低壓管道輸水如塑料硬管適宜流速為0.6~1.3m/s、，壓力管道經(jīng)綜上所述，目前兵團各團場的滴灌系統(tǒng)干管一般均低于上述范圍，而不少支、輔管卻大于上述范圍，筆者認為，滴灌系統(tǒng)的干管適宜流速一般應選擇在2m/s左右，在和各方面因索匹配的條件下，盡量用足用夠，必要時可提高到2.5m/s,要比現(xiàn)在一般接受的1.2~1.8m/s有所提高，至少不要低于上限。PE支輔答可用到3.5m/s,否則目前我們已設計的滴灌系統(tǒng)大部分不符合要求了，上述狀況事實上還未超過以色列有關(guān)資料中的限額指標，只是我國還未規(guī)范而已。4降壓運行對滴灌帶最大鋪設長度、灌水勻整度的影響滴灌系統(tǒng)灌水器的流量偏差率按規(guī)范要求不應大于20%，而灌水器的工作水頭又和流量偏差率相互作用和影響。為此，已按規(guī)范要求設計并施工完善的滴灌系統(tǒng)，是一個相互協(xié)調(diào)的整體。操作運行時若某一環(huán)節(jié)發(fā)生變更，在設計供水流量不變的狀況下，最終受影響的是滴灌帶灌水器的工作壓力。系統(tǒng)內(nèi)不管來自何方造成的壓力變更，如降壓會導致毛管允許最大鋪設長度縮短，如在已建成的系統(tǒng)中接著運行必將影響灌水勻整度。系統(tǒng)降壓運行的后果是:按設計額定壓力工作的系統(tǒng)，灌水勻整度可得到充分保證；當?shù)晤^壓力下降時，灌水勻整度就差，在已建成的系統(tǒng)內(nèi)一旦遇此狀況，作物長勢必將不勻整，干脆影響到作物的產(chǎn)量和經(jīng)濟效益的凹凸，同理，在系統(tǒng)內(nèi)隨意變更滴灌帶的規(guī)格，也將影響到系統(tǒng)運行效益的發(fā)揮。1石河子鄉(xiāng)節(jié)水澆灌存在的主要問題1.1節(jié)水澆灌意識淡薄，宣揚力度不夠農(nóng)村土地實行承包到戶后，個體農(nóng)戶成為實施農(nóng)田澆灌的基本單元，政府的水管部門對澆灌只能進行宏觀管理和限制。因此很大一部分農(nóng)夫憑借自己的閱歷，實行大水漫灌等特殊粗放的灌水方法，根本無節(jié)水澆灌的意識。再加上宣揚力度不夠，許多節(jié)水措施無法落實。1.2節(jié)水澆灌規(guī)劃工作薄弱到目前為止，石河子鄉(xiāng)還未制定出一個完整的節(jié)水澆灌規(guī)劃，因此石河子鄉(xiāng)節(jié)水澆灌的實施帶有盲目性，還處于啟蒙階段，工作較被動，還未進入規(guī)范化，標準化階段。1.3灌區(qū)管理水平低，存在著重建輕管問題目前，石河子鄉(xiāng)灌區(qū)，還存在工程管理薄弱、用水管理粗放、生產(chǎn)管理落后、組織管理不善等問題。規(guī)章制度制定的還不特殊完善，貫徹得也不特殊徹底，缺乏科學化、正規(guī)化管理。這些問題的存在，嚴峻影響著灌區(qū)水利工程效益的充分發(fā)揮。灌水方法即田間配水方法，就是如何將現(xiàn)在我國接受過的和正在探討或推廣運用的節(jié)水澆灌技術(shù)有數(shù)十種之多。各種技術(shù)都各有利弊，各有不同的適用條件。只不過有些技術(shù)成熟一些，有些技術(shù)還有待進一步探討，有些技術(shù)優(yōu)點更多些，適用范圍更廣些，而有些技術(shù)稍遜而已。節(jié)水澆灌技術(shù)可分為灌水方法、輸水方法、澆灌制度和田間幫助措施等4大類別。節(jié)水灌水方法灌水技術(shù)要素的優(yōu)化灌水技術(shù)要素指溝、畦規(guī)格、入畦(溝)流量，改水成數(shù)。這些灌水技術(shù)要素的合理的組合就會得到節(jié)水的效果，一般閱歷表明對溝灌和畦灌接受較小的畦、溝尺寸，就可以大大提高澆灌勻整度和灌水效率，即常說的小畦短溝畦。至于溝畦尺寸多大為宜，則因不同地形和土質(zhì)而異，各地要通過試驗來確定。1_1.2新的溝畦灌水工具傳統(tǒng)的溝畦灌水是用人工從配水渠開口放水入溝畦，這樣既不精確又不便利，而且常因放水口滲漏造成水的田間損失，國外早已接受虹吸管(用于明渠輸水的狀況)或閘門孔管(用于管道輸水的狀況)放水，我國已做了一些試驗，證明可提高田間水利用率5%一10%，但目前有關(guān)的工具尚未批量生產(chǎn)，而且農(nóng)夫也不習慣，推廣還有待時日。灌水方法即田間配水方法，就是如何將已送到田頭的澆灌水勻整地分布到作物根系活動層中去。按澆灌水是通過何種途徑進入根系活動層，灌水方法可分為地面澆灌、噴灌、微灌和地下澆灌。由于承壓要求低，就可接受特地的低壓管，單位造價即可大大降低。這主要用于地面澆灌的輸水系統(tǒng)，在美國現(xiàn)在中小渠道基本都被低壓管道所取代。我國前幾年從“小白龍”(即薄膜塑料管)起先，以后逐步改進成為一個特地技術(shù)措施—“管灌”，即用低壓管道輸水的地面澆灌。因此在無力發(fā)展噴灌和微灌的地方，接受管灌是一個方向，在井灌區(qū)，應逐步用低壓管來代替全部的中小型渠道。也可以取得顯著的節(jié)水效果。在渠灌區(qū)，假如渠系配套完整仍以接受防滲措施節(jié)水為宜，假如地形有確定坡度，且渠系配套不完整，則應考慮干脆接受輸水管道進行配套。但是在特殊平坦的自流灌區(qū)要接受管道輸水則應填重斟酌。目前有些地方，管灌只用管道將水送至地頭，沒有干脆送入灌水溝，田間還得布置輸水溝，為了進一步節(jié)水，就應當生產(chǎn)閘門孔管，使得從水源直到引人澆灌溝(或畦)，水都在管內(nèi)流淌。綜上所述，可見節(jié)水澆灌技術(shù)是多種多樣的，每一種技術(shù)都有確定的適用條件，每個地方，每一種條件都可以選擇合適的節(jié)水澆灌技術(shù)。我們在開展節(jié)水澆灌工作中，確定要因地制宜地選擇運用一種或幾種方法同時運用。我們的目的是節(jié)水，只要是有效的節(jié)水澆灌技術(shù)，我們就要依據(jù)當?shù)貤l件主動接受。首先選用投資最少而又能取得最好節(jié)水效果，節(jié)約最多水的節(jié)水澆灌技術(shù)，由于當前我國廣袤澆灌面積上接受的灌水方法仍以地面澆灌為主，而且節(jié)水的潛力也最大，所以我們首先應對地面澆灌的節(jié)水方法予以足夠的重視，首先要留意主動推廣渠系配套，土地平整，管道輸水，渠道防滲等技術(shù)。在北方早作地區(qū)主動試驗和推廣不充分澆灌技術(shù)，在經(jīng)濟條件許可的地方應考慮推廣噴灌、滴灌和微噴灌等先進的灌水方法。在推廣節(jié)水澆灌技術(shù)的過程中，最關(guān)鍵的是樹立起全民的節(jié)水觀念，大家對節(jié)水都重視起來，大家都想方法節(jié)水，方法是許多的。有領導的重視，有群眾的支持，又能接受正確的科學的技術(shù)，我們信任我國的節(jié)水澆灌事業(yè)定會取得更大的成效。

膜下滴灌技術(shù)是精準農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)，只有它才能對作物精準滴水和滴施肥料，使作物適時獲得水、肥、藥的供應，從而大幅提高作物單產(chǎn)，得到農(nóng)場農(nóng)夫群眾的共識，增收增效成了農(nóng)場農(nóng)工運用該項技術(shù)的主要動力。但隨著膜下滴灌技術(shù)推廣應用范圍和規(guī)模不斷擴大，也出現(xiàn)了影響該項技術(shù)應用效果的諸多因素，通過在兵團各師局、農(nóng)場的調(diào)查和分析認為，滴灌系統(tǒng)的成本投人、工程系統(tǒng)運行牢靠性和運行管理水平、以及和相關(guān)先進農(nóng)業(yè)技術(shù)的科學配套應用是影響該技術(shù)效益發(fā)揮的主要因素。我國從20世紀七八十年頭起先引進國外滴灌技術(shù)，在石河子大田試驗種棉花畝投人成本高達2400元以上，大田滴灌成了農(nóng)夫可望不行及的“貴族農(nóng)業(yè)”，所以無法大面積推廣應用。近幾年，由新疆天業(yè)集團公司通過引進、消化、吸取創(chuàng)新自主研發(fā)出的天業(yè)膜下滴灌系統(tǒng)，使滴灌田間塑料節(jié)水器材畝投入降為240元左右，大大提高了滴灌技術(shù)產(chǎn)出效益的比率，從而加快了膜下滴灌技術(shù)應用推廣的速度。1．滴灌產(chǎn)品質(zhì)量存在較為突出的問題是滴灌帶的質(zhì)量問題。依據(jù)對農(nóng)八師各農(nóng)牧團場的調(diào)研座談獲知，目前市場上滴灌產(chǎn)品質(zhì)量存在較為突出的問題是滴灌帶的質(zhì)量問題，在運行中發(fā)生裂開、刺水、跑水和連接件不行靠等問題，嚴峻影響了滴灌系統(tǒng)運行質(zhì)量，造成灌水勻整性下降，作物所需水、肥等不能剛好均衡供應，使作物長勢凹凸不平，產(chǎn)量下降，影響了滴灌技術(shù)的產(chǎn)出效益。因此，必需選擇質(zhì)量過硬、售后服務好的知名品牌和知名企業(yè)的滴灌器材，才能確保滴灌系統(tǒng)的牢靠性，實現(xiàn)精準農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增效的目的。2．在田間補種、放苗、除草中，防止損壞滴灌帶和支管。(1)要重視鋪滴灌帶裝置的質(zhì)量，在播種前要檢查試好鋪帶裝置，要求轉(zhuǎn)動靈敏，無毛刺，無銳角，防止掛傷和刺破滴灌帶。要把這項檢查作為一項制度定下來，否則，凡是用這臺機子的滴灌帶會全部受損而造成損失。(2)在滴灌系統(tǒng)正式應用前要進行抽樣試滴，發(fā)覺問題剛好解決，保證正式運用時系統(tǒng)的牢靠性。三、滴灌系統(tǒng)運行管理水平對滴灌技術(shù)應用效益的影響1．滴灌系統(tǒng)運行管理水平的凹凸已經(jīng)成為滴灌技術(shù)效益穩(wěn)定發(fā)揮的重要影響因素之一。滴灌系統(tǒng)工程應依據(jù)工程技術(shù)人員依據(jù)水源狀況、種植作物和土壤質(zhì)地設定的輪灌方案實施灌水及隨水施肥，但在實際運行中，受管理理念及管理水平影響，大田中承包戶不按輪灌方案隨意開啟限制閥門，更有甚者在滴灌帶上用針扎孔，致使系統(tǒng)運行壓力下降，勻整性達不到要求，影響作物生長發(fā)育。2．對于滴灌條件下的澆灌制度的探討還不夠深人，還是參照溝灌的澆灌制度，設定灌水時間、灌水量，次數(shù)少，灌水量大，沒有按膜下滴灌的勤澆量小適度調(diào)虧的滴水原則辦，造成不能很好發(fā)揮滴灌技術(shù)增產(chǎn)增效的目的。如個別農(nóng)戶在常規(guī)澆灌時畝澆灌定額450m3。應用滴灌后澆灌用水量反而有達到500m3降。因此，必需通過不斷加大宣揚培訓力度，統(tǒng)一農(nóng)夫群眾的思想相識，提高工程運行管理水平，確保滴灌技術(shù)應用效益的全面發(fā)揮。膜下滴灌技術(shù)的應用，人們可依據(jù)作物的生理學特性，什么時候需水，需多少水，什么時候需肥，需多少量，都可以通過系統(tǒng)供應作物吸取，作物應當是產(chǎn)量高、品質(zhì)好。但近幾年的實踐中照舊存在不如人意、效果不顯著的現(xiàn)象。因此，探討在膜下滴灌條件下的作物栽培模式是提高該技術(shù)應用效益的主要途徑。如對棉花而言，一要有早熟、抗病、抗逆、質(zhì)好、豐產(chǎn)的品種；二要有合理株行距和密度，使棉花理論株數(shù)1．8萬株/畝，收獲株數(shù)1．6萬株／畝左右；要依據(jù)土壤品質(zhì)，依據(jù)勤灌、少量、適度的灌水原則和作物目標產(chǎn)量及生理特性設計適合作物生長的滴水、滴肥方案，一般全生育期滴水l0一l2次，滴肥8～l0次;四要剛好搞好化控和病蟲害防治。達到“上密度，控高度，掙齊度，抓勻度”的要求標準。防止棉花出現(xiàn)“蕾旺落蕾，鈴旺落鈴”現(xiàn)象，使作物減產(chǎn)?？傊?，在當前兵團大面積應用膜下滴灌技術(shù)中，出現(xiàn)許多的閱歷和成果，通過溝通能給兵團農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展起到推動作用，但對存在的問題，也應引起各級領導和技術(shù)人員的重視。主管局、科協(xié)、職教和宣揚部門加大技術(shù)培訓力度，作好閱歷溝通、觀摩活動，促進膜下滴灌技術(shù)效益的不斷提高。1.2節(jié)能膜下滴灌系統(tǒng)的工作壓力在100kPa左右，水利用系數(shù)達95%左右，且削減了田間蒸發(fā)量，延長了灌水周期，削減了灌水次數(shù)，從而降低了能耗。動生產(chǎn)率，管理作物的定額山1hm2左右增加到4hm2左右，化肥利用率高，可節(jié)約(34%~40%)，提高土地運用率(4%一6%)，降低生產(chǎn)成本，可節(jié)約機力、藥費和人力，每公頃可節(jié)資2500-3250元。(二)低壓管道輸水技術(shù)低壓管道輸水是利用機泵或電泵抽取井水，通過管道系統(tǒng)把水干脆輸人田間溝、畦澆灌農(nóng)田，以削減水在輸水過程中的滲漏和蒸發(fā)損失的一種灌概技術(shù)。輸水管道多接受雙壁紋PVC管、薄壁PVC管或水泥砂管、石屑混凝土管和現(xiàn)澆鑄混凝土管等。田間節(jié)水可按不同狀況選擇小畦灌、細流溝灌、半固定或移動管道式噴灌和小型機組移動式噴灌等方法。低壓管道輸水較噴灌、微灌能耗低，而且設備簡潔，管理便利，是我國北方地區(qū)發(fā)展節(jié)水澆灌的重要途徑之一。當前，不利于節(jié)水澆灌技術(shù)全面推廣應用的主要因素，一是決策者的相識還有待提高;二是一次性投入較多。但從長遠利益看，今后得到的回報將是難以用貨幣計算的。從現(xiàn)在起，應實行科學的、技術(shù)的、工程的、經(jīng)濟的、法律的等一切有效手段，大力發(fā)展節(jié)水澆灌農(nóng)業(yè)，保持農(nóng)業(yè)乃至國民經(jīng)濟持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展。機井低壓管道輸水澆灌雖是一項成熟的節(jié)水澆灌技術(shù)，且其工程建設、工程管理都有嚴格的規(guī)范，但在鳳翔縣工程運行管理過程中，仍發(fā)生過多次不該發(fā)生的事務。如灌概時，未打開管道出水口，先開啟水泵，導致出水口損壞;電網(wǎng)維護引起水泵半個多月的倒轉(zhuǎn)運行等不該發(fā)生的錯誤。在高科技發(fā)達的今日，發(fā)生這種事例，仍暴露出我們管理工作中存在的不足之處。筆者認為在工程管理中要留意以下幾個問題。1管理人員要細致負責，做到勤聽、勤視察人是管理工作的核心，勤奮是成功的保證。低壓管道輸水澆灌工程管理，必需選派責任心強、對工作負責的人負責管理工作。在機泵運轉(zhuǎn)時，確定要堅守工作崗位，做到勤聽、勤視察(即隨時勤聽水泵的運轉(zhuǎn)聲音)。目前機井多配套潛水電泵，電動機潛入水下，運轉(zhuǎn)時的噪音大小，干脆反映機泵的完好程度。水泵同輸水管道聯(lián)接后，一般聲音都有所增大，但無異樣聲音。當水泵聲音出現(xiàn)異樣時，就可能是水泵出現(xiàn)故障或管路出現(xiàn)故障;聲音增大，可能是水泵有故障;聲音變小，就可能是管道出現(xiàn)故障，必需立刻停機檢修，解除故障，避開大的事故發(fā)生。勤視察就是要經(jīng)常視察出水口水量有無變更，視察管道上部復土有無滲漏濕土，如發(fā)覺出水口水量突然削減，就可能是水泵上水不足，水泵轉(zhuǎn)速不夠等緣由所致。如發(fā)覺管道上部復土部分地段出現(xiàn)濕土，就是管道發(fā)生漏水現(xiàn)象，要立刻組織修復，杜絕漏水、跑水現(xiàn)象，保證工程高質(zhì)量運行。2水泵開啟前，先打開出水口目前鳳翔縣建成的低壓管道輸水工程，管道布置系統(tǒng)多接受水泵出水管和管道干脆聯(lián)接的形式，管內(nèi)壓力由水泵揚程干脆供應。水泵開啟前，確定要先檢查出水口是否已經(jīng)打開，是否能正常出水，有無卡堵現(xiàn)象。要嚴禁馬虎大意，在未打開出水口前啟動水泵，以防止管內(nèi)壓力增大，造成憋管，損壞管道及出水口等設施。3制定合理的用水制度，削減出水口的開啟次數(shù)目前全縣建成的低壓管道輸水工程，多接受塑料和鑄鐵裝配式出水口。這兩種出水口都用橡膠止水圈止水。而橡膠止水圈極易磨損，且塑料出水口的裝配件不耐高溫、怕凍，鑄鐵件簡潔生銹。澆灌季節(jié)野外氣溫一般較高或較低，在高溫順寒冷狀況下，橡膠止水圈及裝配件都極易損壞，多次開啟必定會削減出水口運用壽命。最好在澆灌時按依次支配灌水，或由遠到近，或由近到遠，依次輪番，盡量一次澆完每個出水口旁邊的地塊，而后再開啟下一個出水口。4杜絕人為破壞，愛惜好出水口低壓管道輸水澆灌工程不同于渠道輸水工程，它暴露在地上部分目標較小，只能看到出水口，其余部分埋入地下，所以出水口的愛惜就成了重中之重。出水口要修建愛惜工程，平常要嚴防農(nóng)田耕作、農(nóng)作物收獲作業(yè)時，運輸工具及牽引機械的碰撞破壞，并盡力避開農(nóng)戶爭水時的人為破壞。出水口四周易被沖刷，出現(xiàn)土坑，使出水樁暴露出地面，風吹日曬，將削減運用壽命。故除修建防護池外，也可在澆灌時接受出水點上鋪設蛇皮袋之類物品，防止沖刷。假如發(fā)生損壞或破壞，要立刻修復，保證工程完好。5提高出水口設計檔次，增加節(jié)水實力目前，鳳翔縣機井低壓管道輸水澆灌已建工程中，凡運用的出水口，都比較簡潔，仍有不足之處。由于出水口相互間距較大，澆灌時常見到田間地下有管道輸水，地上有土渠輸水的現(xiàn)象，影響水的利用和澆灌效益。在人們節(jié)水意識普遍增加、節(jié)水投人不斷增加的今日，目前運用的出水口已不能滿意須要，在再建輸水工程或已建工程更換出水口時，需增加出水口的投人，將噴灌工程中運用的快卡式接頭和出水口相聯(lián)接，在出水口處用快接延長一段軟管，用軟管將水送到田間小畦，以消退兩相臨出水口中間的土渠，提高水利用率，降低澆灌成本，增加澆灌效益。1低壓管道輸水澆灌的適用條件由于低壓答道輸水澆灌是在低壓條件下運行的，目前主要用于井灌區(qū),也可用于大型灌區(qū)的田間配水系統(tǒng)。由于它不受地形的影響，揚水站灌區(qū)、水庫自壓灌區(qū)均可應用，但要留意壓力水頭和泥砂淤積問題。管徑是管道澆灌工程中的一項主要技術(shù)經(jīng)濟指標。合理地選用管徑是管網(wǎng)設計中的一項重要工作。在管網(wǎng)布置方案已定的狀況下，管徑是影響工程費用的主要因素。一般狀況下，在管道壓力、流量確定時，管徑小，投資亦小，但管中流速大，使管道水頭損失增加，從而增加管網(wǎng)系統(tǒng)的水頭，使年運行費增大;管徑大，狀況則相反。為使管網(wǎng)設計達到經(jīng)濟合理，必需選擇合理管徑。一般管徑大小和管網(wǎng)費用等諸多因素有關(guān)，計算也比較困難。我們一般依據(jù)設計流量管道適宜流速等因素，通過計算來確定管徑大小。目前，低壓管道澆灌技術(shù)還存在著工程建設標準低，單位面積管道長度過短，畦田規(guī)格過大及從機井抽水、管道輸水到畦田灌水整個系統(tǒng)的配置不合理等問題，影響了節(jié)水效果和整體效益的發(fā)揮。針對低壓管道灌區(qū)存在的問題，進行了和低壓管道澆灌相配套的田間節(jié)水澆灌技術(shù)探討，主要包括2個方面:低壓管道澆灌灌區(qū)輸水垅溝適宜長度及合理畦長、畦寬的探討;低壓管道改造，變低壓管道澆灌為低壓噴灌。適宜的畦田規(guī)格是提高灌水質(zhì)量、削減深層滲漏損失的重要措施，是田間澆灌工程建設的一項重要指標。其包括畦田長度、寬度和入畦單寬流量。畦田規(guī)格的確定受灌水定額、土壤質(zhì)地、地面坡度等因素的影響。低壓管道出水口配接確定長度土渠輸水進行畦(溝)灌，是目前普遍接受的方法。渠道過長，輸水損失增加，管道工程建設費用低；反之亦然。正確的田間輸水渠道長度，是衡量田間工程建設標準是否經(jīng)濟合理的一個重要指標。3澆灌管道系統(tǒng)的組成澆灌管道系統(tǒng)是指從水源取水,并通過壓力管網(wǎng)輸水、配水及向農(nóng)田供水、灌水的工程系統(tǒng)。它通常由水源和首部樞紐、輸配水管網(wǎng)、田間灌水裝置以及附屬建筑物和附屬裝置等部分組成。1)水源。江、河、湖、井、泉、水庫、塘堰等均可作為管道澆灌的水源。和渠道系統(tǒng)比較,管道澆灌對水質(zhì)要求較高,若水源含有大量污物、雜草和泥沙等雜質(zhì)，則必需進行攔污、沉淀等。2)首部樞紐。首部樞紐的作用是從水源取水，并進行適當?shù)奶幚恚苑陷斉渌芫W(wǎng)在水量、水壓和水質(zhì)三方面的要求。澆灌管道系統(tǒng)一般均可接受水泵機組加壓。若有自然地形落差可利用，也可實行自壓式澆灌管道系統(tǒng)。為使?jié)补嗨|(zhì)符合要求，通常接受過濾裝置，有時還需設置攔污柵、沉淀池等，以去除水中的固體雜質(zhì)、微生物和藻類。3)輸配水管網(wǎng)。由管道、管件和附屬管道裝置相連接而成的輸配水管道網(wǎng)絡，擔負著全系統(tǒng)的輸水和配水任務。它通常由干管,支管和毛管三級管道組成。管網(wǎng)限制面積較大時，有時也在干管的上一級設置主管（或稱總干管)。4)田間灌水裝置。田間灌水裝置是澆灌管道系統(tǒng)最終將澆灌水勻整分布于田間、潮濕土壤并轉(zhuǎn)化為田間土壤水分的裝置。它隨灌水方法不同而不同。管道布置要考慮灌水方向和種植方向一樣，即支管一般垂直耕作方向布置為宜，以便有利于地面灌水和排水，削減灌水時戶和戶之間沖突。在土壤粘重，地下水位較高地區(qū)，要使排水效果好，一般需布設排水管道及鼠洞兩級地下排水系統(tǒng)，并且鼠洞重直排水管道布置;管網(wǎng)布置應和田間道路布置綜合考慮，以便實現(xiàn)機械化運行管理、交通運輸和機耕。5)愛惜設備。為防止機泵突然關(guān)閉或其他事故等產(chǎn)生的水錘，致使管道變形、彎曲、裂開等現(xiàn)象，在管道系統(tǒng)首部或適當位置安裝調(diào)壓閥或進排氣閥等愛惜設施，以保證管道系統(tǒng)平安運行。5管道系統(tǒng)的布置管道系統(tǒng)布置時。應做到排水、道路、林帶、供電系統(tǒng)等統(tǒng)籌支配，管網(wǎng)布置力求管線長度短，限制面積大，管線平順，削減拐彎和起伏。出水口間距，應適用于用戶管理。依據(jù)水源位置、限制范圍、地面坡度、田塊形態(tài)、作物種植方向，管網(wǎng)布設一般為樹枝狀網(wǎng)或環(huán)狀網(wǎng)兩類。當水源(機井)位于田塊一側(cè)，常接受“一”字型、“T”字型、“L”型三種。這三種形式適用于井的出水量20~40m3/h，限制澆灌面積3.33~6.67hm2的田塊。當水源位于田塊中心，常接受“H”或環(huán)型布置，這兩種形式適用于井的出水量40~60m3/h，限制面積較大或近似方形地塊時，可布置成梳齒、魚骨型或環(huán)狀網(wǎng)型，它適用于出水量60~100m3/h，限制管道澆灌系統(tǒng)的運行管理水擊破壞管道的預防當?shù)芈窆潭ü艿婪潘蛲Ｋ畷r，常會產(chǎn)生涌浪和水擊，很簡潔發(fā)生管道爆裂。為此，必需實行以下措施:1）開機時應首先打開進排氣閥和出水口，慢慢向管道內(nèi)充水。當管道充溢水后，再緩慢關(guān)閉進排氣閥和作為進排氣用的其他出水口。2)管道若為單條或單個出水口出流，當?shù)谝粭l管道或第一個出水口出水澆灌時，須先緩慢打開第一條管道或第一個出水口，然后再緩慢關(guān)閉第一條管道或第一個出水口，以防因突開、突關(guān)閘閥、給水栓而引起水擊。3>日常運行時，嚴禁突然關(guān)閉閘閥、給水栓、出水口，以防炸管或擊壞水泵。4)灌水結(jié)束時，應先停機或先緩慢關(guān)閉進水閘閥，然后在緩慢關(guān)閉給水栓、出水口。有多個出水口停止運行時.應自下而上慢慢關(guān)閉給水栓。有多條管道停止運行時，也應自下而上慢慢關(guān)閉閘閥，并同時借助進排氣閥、平安閥或逆止閥向管內(nèi)補氣，以防止出現(xiàn)水擊或負壓破壞水管。7.2管道漏水的檢查地埋固定管如有漏水，不僅奢侈水量，而且會影響管道和建筑物基礎的穩(wěn)固。檢漏方法有干脆視察、聽漏和分區(qū)檢漏等方法，可依據(jù)具體條件運用。1)實地視察即從地面上視察漏水跡象。2)聽漏法一般需在夜間進行，以免受到車輛行駛和其它雜聲的干擾?？蛇\用人聽或半導體檢漏儀檢聽的方法.3)分區(qū)檢漏，是按管道分級、分段或分小區(qū)，利用水表、量水堰或量水裝置測量管道的輸水損失量；若超過正常輸水損失量過多，就表明該條、該段或該小區(qū)內(nèi)的管道有損壞。7.3定時測定管網(wǎng)水壓和流量。在輸水、灌水時，應經(jīng)常測定各級管道的水壓，了解管網(wǎng)的工作狀況和水壓變更，防止發(fā)生水壓超過管道的承受實力，或因水壓過低導致產(chǎn)生負壓現(xiàn)象等。管徑是管道澆灌工程中的一項主要技術(shù)經(jīng)濟指標。合理地選用管徑是管網(wǎng)設計中的一項重要工作。在管網(wǎng)布置方案已定的狀況下，管徑是影響工程費用的主要因素。一般狀況下，在管道壓力、流量確定時，管徑小，投資亦小，但管中流速大，使管道水頭損失增加，從而增加管網(wǎng)系統(tǒng)的水頭，使年運行費增大;管徑大，狀況則相反。為使管網(wǎng)設計達到經(jīng)濟合理，必需選擇合理管徑。一般管徑大小和管網(wǎng)費用等諸多因素有關(guān)，計算也比較困難。我們一般依據(jù)設計流量、管道適宜流速等因素，通過計算來確定管徑大小。澆灌系統(tǒng)設計揚程的計算和水泵的選配灌水定額依據(jù)設計揚程，新選水泵的流量應滿意澆灌系統(tǒng)設計流量的要求，同時不大于機井的出水量;水泵應在高效區(qū)工作管道系統(tǒng)各管段的設計工作壓力，應為正常運行狀況下最大工作壓力(不含沖擊壓力)的1.4倍;最大工作壓力應考慮到運行中可能出現(xiàn)的各種狀況，從而比較確定其值正常運行狀況下(不含沖擊壓力)，管道工作壓力不得為負值。管道系統(tǒng)設置單向閥時，應驗算突然停泵時的水錘壓力;在水錘的狀況下，管道內(nèi)的壓力超過公稱壓力或管內(nèi)可能出現(xiàn)負壓時，應實行防護措施。澆灌系統(tǒng)設計流量地面澆灌1平整土地，設計合理的溝、畦尺寸和灌水技術(shù)參數(shù)平整土地是提高地面灌水技術(shù)和灌水質(zhì)量，縮短灌水時間，提高灌水勞動效率和節(jié)水增產(chǎn)的一項重要措施。結(jié)合土地平整，進行田間工程改造，劃長畦(溝)為短畦(溝)，改寬畦為窄畦，設計合理的畦溝尺寸和入畦(溝)流量，可大大提高灌水勻整度和灌水效率。我國幅員寬敞，各地地形和土質(zhì)差異較大，因此難有統(tǒng)一標準，各地應依據(jù)田間試驗結(jié)果，建立計算機模型，通過試驗和計算機模似，給出適合本地的適宜畦溝尺寸和灌水技術(shù)參數(shù)。試驗表明,在入畦單寬流量每秒3一5升時,灌水定額隨著畦長而變。當畦長由100米改為30米時灌水定額削減到每公頃150-200立方米，而當灌水定額小于每公頃675立方米時，基本不發(fā)生深層滲漏考慮到收割機便利和經(jīng)濟成本等問題在機井灌區(qū)畦長30米、畦寬25米左右為合理的畦田規(guī)格。評價灌水質(zhì)量一般接受田間水利用率、澆灌水儲存率以及灌水勻整度三個技術(shù)指標。灌水勻整度不高必定導致田間水利用率和澆灌水儲存率兩項技術(shù)指標不能兼顧，為了保證作物對水分的要求，往往以降低田間水利用率為代價換取必要的澆灌水儲存率，造成田間水的奢侈。溝、畦灌不同于噴、微灌，灌水單元內(nèi)沿溝、畦縱向各點并非同時受水，同時停水。各點的累計受水時間由水流的推動曲線和消退曲線確定，水流的推動曲線和消退曲線又受溝、畦規(guī)格，田面坡度，入溝、入畦流量，改水成數(shù)以及土質(zhì)和地面平整狀況等諸多因素的影響。生產(chǎn)中這些灌水技術(shù)要素和基本條件之間往往難以形成最佳的組合，造成灌水勻整度不高和水利用率的低下。這就是說，改進溝、畦澆灌技術(shù)的基礎在于依據(jù)當?shù)貤l件合理確定各灌水技術(shù)要素。確定灌水技術(shù)要素是以給定的灌水定額為前提進行的。確定方法有兩種，一是針對不同土質(zhì)、不同田面坡度等基本條件，通過對比試驗選擇灌水勻整度，田間水利用率及澆灌水儲存率均較高的灌水技術(shù)要素組合作為灌水的依據(jù)。表1和表2分別是河南省引黃灌區(qū)在溝灌和畦灌試驗探討的基礎上給出的灌水技術(shù)要素在不同土質(zhì)條件下的適宜組合。灌水技術(shù)要素最優(yōu)組合是指田間水利用率、澆灌水儲存率、灌水勻整度均處于最高值的一組灌水技術(shù)要素組合。最優(yōu)化的實現(xiàn)往往須要建立某種程度的數(shù)學模型，故其分析結(jié)果除依靠于給定的條件(如土質(zhì)、田面坡度等)外，還受到數(shù)學模型完整程度的影響。事實上影響灌水質(zhì)量的許多重要因素在通常的分析中并沒有考慮或難以考慮，如地面不平整、土質(zhì)不均一、流量變更等。確定灌水技術(shù)要素時應充分考慮上述因素的影響，不應把分析的結(jié)果確定化，更不應和小畦澆灌的結(jié)論對立起來。此外，灌水技術(shù)要素的確定還受到供水流量、農(nóng)業(yè)機械作業(yè)寬度、渠系布局等因素的制約，應統(tǒng)籌考慮。各地應在深化調(diào)研基礎上,針對不同地區(qū)水資源狀況和經(jīng)濟發(fā)展水平,本著“因地制宜、量力而行”的原則,統(tǒng)籌考慮發(fā)展節(jié)水澆灌和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設、林業(yè)建設、村鎮(zhèn)建設、道路建設和企業(yè)發(fā)展的有機結(jié)合。做出的規(guī)劃,既要長遠打算,又要兼顧眼前既要珍惜民財民力,又要布局合理,體現(xiàn)出先進性和示范性。因此,應根抓當?shù)氐耐寥?、地形、水資源、作物類型和經(jīng)濟狀況來選擇節(jié)水澆灌方式。各地應在深化調(diào)研基礎上,針對不同地區(qū)水資源狀況和經(jīng)濟發(fā)展水平,本著“因地制宜、量力而行”的原則,統(tǒng)籌考慮發(fā)展節(jié)水澆灌和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設、林業(yè)建設、村鎮(zhèn)建設、道路建設和企業(yè)發(fā)展的有機結(jié)合。做出的規(guī)劃,既要長遠打算,又要兼顧眼前既要珍惜民財民力,又要布局合理,體現(xiàn)出先進性和示范性。因此,應根抓當?shù)氐耐寥?、地形、水資源、作物類型和經(jīng)濟狀況來選擇節(jié)水澆灌方式。目前，我省節(jié)水澆灌的探討和推廣成效顯著，為節(jié)約水資源、增產(chǎn)增收做出了巨大貢獻。然而，對于節(jié)水澆灌的探討和推廣，在相識上和實際操作中還存在不少問題。這些問題的存在對于我省節(jié)水澆灌事業(yè)的發(fā)展具有較大影響，不行小覷。河北省節(jié)水澆灌的主攻方向是什么?這是今后在節(jié)水澆灌推廣和探討中應當明確的基本問題。和噴微灌相比，地面澆灌須要增加畦埂、田間渠系，從而多占用耕地面積10%~15%；對于起伏較大的土地必需平整，這對于土壤淺薄的土地來說是不適宜的。然而，地面澆灌也具有顯著優(yōu)點:①投資小，運行成本低;②對于土壤滲吸性能在中等以下、土地平整、坡度平緩(在5‰以內(nèi))的田塊，可以達到較高的灌水勻整度。在設計、操作合理的狀況下，其灌水勻整度一般可以達到80%以上，接近于噴灌。目前，許多文獻在探討噴微灌的節(jié)水效果時，不是和合理的溝畦灌相比，而是和大水漫灌相比，這種比較結(jié)果經(jīng)常被錯誤地理解為地面澆灌勻整度太差，應予淘汰;③和低壓管道輸水技術(shù)協(xié)作的地面澆灌，可以達到較高的田間輸水效率，并減去了田間渠系占地;④在灌水過程中，地面澆灌的蒸發(fā)損失很小，而噴灌的漂移損失較大(在風速較大時可達10%~20%)；⑤作為一種灌水方法，地面澆灌對于水質(zhì)無特殊要求，而噴微灌由于防堵塞問題而對水質(zhì)有較嚴格的要求。由此可見，噴微灌和地面澆灌各有其優(yōu)缺點，在適宜的條件下，加強設計和管理，通過實施先進的地面灌水技術(shù)，特殊是和低壓管道輸水技術(shù)協(xié)作，可以取得較好的節(jié)水效果。因此，在推廣噴微灌的同時，不應排斥地面澆灌，“大田噴灌化”等提法是不科學的。1.4重視推廣面積忽視實際效果近幾年來，在政府的提倡和支持下，我省的節(jié)水澆灌面積得到了飛速的發(fā)展，節(jié)水效果特殊顯著。然而，一些地方在推廣節(jié)水澆灌過程中，存在重視推廣面積而忽視實際效果的問題。有些噴灌工程不堅持科學設計，結(jié)果造成噴嘴處的壓力過低或過高，從而導致流量不足、霧化不好或漂移損失過大等不良后果，影響了工程效益的發(fā)揮;有些節(jié)水澆灌工程有節(jié)水效果無經(jīng)濟效益，有高投人無高產(chǎn)出，結(jié)果農(nóng)夫缺乏主動性，工程的管理和維護跟不上，很快報廢。因此，在節(jié)水澆灌的推廣過程中應細致規(guī)劃、科學設計，并且要進行節(jié)水效益和經(jīng)濟效益分析，不但要擴大規(guī)模還要留意實際效果。依據(jù)我省的缺水形勢及節(jié)水澆灌現(xiàn)狀，應堅持因地制宜的原則來確定節(jié)水澆灌的推廣目標，在推廣過程中要做到工程措施和非工程措施并舉。以下針對我省的幾種典型狀況，提出節(jié)水澆灌的推廣目標。3.1對于平原純井灌區(qū)，要擴大有低壓管道輸水的地面澆灌面積，同時接受田間綜合節(jié)水技術(shù)措施，條件適宜的地方也可接受噴灌我省的平原純井灌區(qū)較多，面積較大，占總澆灌面積的7700，主要集中在滄州、衡水、廊坊等地表水資源緊缺的地區(qū)。這些區(qū)域的土壤滲吸性能一般在中等或中等偏下水平，目前仍以種植大田作物為主。這類灌區(qū)節(jié)水澆灌推廣的主要沖突是由于作物的經(jīng)濟價值低，勞動力廉價，接受高投入的節(jié)水澆灌工程措施，在經(jīng)濟上往往得不償失。另外，許多地方的土壤較為粘重，滲吸性能很低，在接受噴微灌時，地表簡潔形成積水，不能達到預期的“浸潤”增產(chǎn)效果。因此，從技術(shù)和經(jīng)濟兩方面考慮，這些平原純井灌區(qū)比較適宜接受地面澆灌，田間輸水接受投資和運行成本較低的低壓管道，并協(xié)作非充分澆灌、覆膜澆灌等節(jié)水技術(shù)措施。當然，地面澆灌不是指不講究澆灌水利用率的大水漫灌，而是指先進的地面灌水技術(shù)，通過優(yōu)化畦田規(guī)格，合理限制灌水流量、改水成數(shù)，可以達到較高的澆灌水利用率。對于土壤滲吸性能在中等或中等以上，經(jīng)濟條件較好的平原純井灌區(qū)，經(jīng)過經(jīng)濟分析，適宜的也可接受噴灌。3.2對于經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和山前沙土地區(qū)，要穩(wěn)步發(fā)展噴微灌面積隨著經(jīng)濟的發(fā)展和觀念的變更，農(nóng)村勞動力向工業(yè)及第三產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)移是必定趨勢。因此，對于經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)來說，農(nóng)業(yè)勞動力緊缺的現(xiàn)實將對機械化作業(yè)和集約化種植起著極大的推動作用。在這種狀況下，當技術(shù)條件允許時，經(jīng)過經(jīng)濟分析，往往可以接受半移動式、固定式噴灌或機械移管式噴灌。對于山前沙土地區(qū)，由于土壤的滲吸性能極強，當接受地面澆灌時水流往前推動極為緩慢甚至停滯不前，所以灌水勻整度極低。在這種狀況下，種植經(jīng)濟作物，接受投資較小的移動式或半移動式噴灌，一般可獲得顯著的經(jīng)濟效益。3.4對于大型渠灌區(qū)，主要實行地表水和地下水聯(lián)合調(diào)度的措施，同時接受先進的地面灌水技術(shù)對于大型渠灌區(qū)往往存在著來水量和澆灌需求在時間上錯位的沖突，對于這類灌區(qū)，常接受渠井結(jié)合澆灌技術(shù)，進行地表水和地下水聯(lián)合運用，充分利用包氣帶土壤的蓄水功能，以解決枯水季節(jié)地表水源不足的問題。這類灌區(qū)的水源一般流量較大，含沙量稍高，比較適宜接受先進的地面灌水技術(shù)。同時考慮地表水地下水的聯(lián)合調(diào)度，在豐水季節(jié)，可以人為地加大灌水定額，以補充地下水源供枯水季節(jié)之用。對于地塊較大的農(nóng)田可以考慮接受波涌澆灌技術(shù)，以便在保證較高灌水勻整度的前提下，加大畦田長度，提高工作效率。對于這種渠井結(jié)合澆灌技術(shù)的運用，假如能結(jié)合水價的調(diào)整，在豐水季節(jié)適當降低水價，在枯水季節(jié)適當抬高水價，則效果更為志向。3.5對于集約化種植的灌區(qū)，應加強澆灌決策等方面的技術(shù)服務對于集約化種植的灌區(qū)，由于具備土地集中、作物種植連片、澆灌用水集中管理等特點，所以墑情監(jiān)測、作物生育狀況調(diào)查資料及據(jù)此所作出的澆灌決策代表性強、指導意義明顯，有條件的灌區(qū)應予以開展，已經(jīng)開展的應予以加強。4.1地面灌水技術(shù)的探討地面灌水技術(shù)是在確定灌水定額的狀況下，解決如何限制灌水技術(shù)要素(入畦流量、改水成數(shù)等)以便獲得較好的灌水勻整度、灌水效率的問題。聯(lián)合國糧農(nóng)組織專家Walker}s}(1994)認為，自20世紀70年頭以來，地面灌水技術(shù)的探討取得了4大成就:①地面澆灌水力學模擬模型的開發(fā);②波涌澆灌技術(shù)的獨創(chuàng);③激光平地;④灌水效果的實時評價。目前，地面灌水技術(shù)理論已基本完善，已經(jīng)達到好用的程度。在具體實施過程中，須要做兩個方面的探討工作:首先，估算田面水流運動的糙率系數(shù)和田間人滲參數(shù)。其次，利用地面澆灌水力學模型模擬地表水流運動過程及人滲過程，并對灌水效果進行理論評價，從而通過計算機模擬可以篩選出較好的灌水技術(shù)方案。我省的地面澆灌面積占總澆灌面積的95%，以往在這方面所做的探討工作較少，須要加強。在通過大量田間試驗取得糙率系數(shù)和入滲參數(shù)的基礎上，依據(jù)各灌區(qū)的水源條件、自然要素，利用計算機模擬，得到合理的畦田規(guī)格、優(yōu)化的灌水技術(shù)要素，用以指導節(jié)水澆灌技術(shù)的實施。節(jié)約澆灌用水是緩解河北省水資源緊缺的重要途徑，是必需之舉。端正相識，明確目標是我省節(jié)水澆灌事業(yè)發(fā)展中的重要問題。在節(jié)水澆灌的推廣工作中，應當切實堅持因地制宜、留意實效、工程措施和技術(shù)措施并舉的原則，按灌區(qū)的具體特點制定出不同的推廣目標，對于先進的地面澆灌、噴灌、微灌應遵照各自的適用條件進行推廣。對于平源純井灌區(qū)，要擴大有低壓管道輸水的地面澆灌面積，同時接受田間綜合節(jié)水技術(shù)措施，條件適宜的地方也可接受噴灌;對于經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和山前沙土地區(qū)，要穩(wěn)步發(fā)展噴微灌面積;對于城郊的設施農(nóng)業(yè)，要逐步發(fā)展微灌面積;對于大型渠灌區(qū)，主要實行地表水和地下水聯(lián)合調(diào)度的措施，同時接受先進的地面灌水技術(shù);對于集約化種植的灌區(qū)，應加強澆灌決策等方面的技術(shù)服務。我省節(jié)水澆灌的探討方向，應本著好用、先進、高效的原則，結(jié)合實際狀況、推廣目標及已有的探討成果來確定。今后的探討重點是地面灌水技術(shù)的探討，覆膜澆灌綜合技術(shù)體系的探討，澆灌決策探討，非充分澆灌技術(shù)的持續(xù)和深人探討，作為技術(shù)儲備的滲灌技術(shù)應用探討。節(jié)水澆灌的形式多種多樣，有輸水過程中的節(jié)水，如渠道防滲、管道輸水;有田間澆灌技術(shù)的節(jié)水，如溝灌、畦灌、噴灌、滴灌等;有農(nóng)藝栽培方而的節(jié)水，如水稻限制澆灌、淺濕干澆灌、水稻旱種等。這些節(jié)水澆灌形式適用范圍不同，節(jié)水效果各異，經(jīng)濟指標有別。如何因地制宜地選擇節(jié)水澆灌形式，對于促進節(jié)水澆灌事業(yè)健康發(fā)展具有特殊重要的意義。衡量一種節(jié)水澆灌形式的優(yōu)劣，應從技術(shù)的成熟程度、節(jié)水效果、經(jīng)濟效益以及是否易于群眾接受等諸多方面進行權(quán)衡考慮，其中經(jīng)濟效益的凹凸是選取節(jié)水澆灌形式的關(guān)鍵因素。本文結(jié)合江蘇省正在推廣的幾種節(jié)水澆灌形式進行技術(shù)經(jīng)濟分析和比較，為各地選取適宜的節(jié)水澆灌形式供應一些依據(jù)。農(nóng)業(yè)是該流域的用水大戶，節(jié)水最為先進的農(nóng)八師、石河子市(石河子墾區(qū))2000年的農(nóng)業(yè)澆灌用水14.81億m3，占總用水量的96.3%-94.6%，總澆灌面積為267.25萬畝，其中噴灌澆灌面積0.10萬畝，滴灌澆灌面積12.3萬畝，其它節(jié)水澆灌面積53.98萬畝，且滴灌面積在政府的大力扶持下快速發(fā)展，目前瑪納斯河灌區(qū)己形成了多種澆灌模式，概括起來主要有以下幾種:常規(guī)地面灌、膜下滴灌、噴灌、軟管灌等。常規(guī)地面灌農(nóng)八師系統(tǒng)農(nóng)業(yè)澆灌由于受水的制約因素較大，較為重視改進澆灌技術(shù)，目前常規(guī)地面灌水方式基本全是溝、畦灌，其中標準小畦田澆灌占澆灌面積的30%，細流溝灌面積也不斷發(fā)展，澆灌定額得到了有效限制。膜下滴灌滴灌技術(shù)是當今世界上最先進的節(jié)水澆灌技術(shù)之一。美國、以色列應用的滴灌技術(shù)，不運用地膜，干脆用滴灌帶滴灌。農(nóng)八師依據(jù)當?shù)氐膶嶋H，1996年起先對不同土壤條件下的不同作物進行試驗，成功地將傳統(tǒng)的地膜栽培技術(shù)和滴灌這一技術(shù)結(jié)合起來，即膜下滴灌技術(shù)，通過可控管道技術(shù)供水，使之和肥融合后的澆灌水成滴狀，一滴一滴的勻整、定時、定量浸潤作物根系發(fā)育區(qū)域，作物主要根系區(qū)的土壤始終保持疏松和最佳含水狀態(tài);加之地膜覆蓋，在蒸發(fā)猛烈的瑪納斯河灌區(qū)，大大削減了作物棵間蒸發(fā)，水的利用率達到了世界先進水平。試驗作物品種也由棉花擴展到加工番茄、甜菜、玉米、各種蔬菜等。大田運用后，較常規(guī)澆灌節(jié)水50%左右，省肥20%，省農(nóng)藥10%，增產(chǎn)10-20%，增加綜合經(jīng)濟效益40%以上，大幅度降低了投入成本，收到了節(jié)水、省肥、增產(chǎn)、增收的效果，受到農(nóng)夫群眾廣泛歡迎。2002年，農(nóng)八師石河子墾區(qū)165萬畝棉田有120萬畝接受了膜下滴灌技術(shù)，棉花平均單產(chǎn)達300公斤，創(chuàng)歷史最高紀錄，為新疆干早地區(qū)高效節(jié)水技術(shù)的應用和探討做出了貢獻。軟管灌農(nóng)八師148團膜下自壓軟管微孔灌技術(shù)，是由148團農(nóng)工自己獨創(chuàng)設計的。三年內(nèi)以其成本低、節(jié)水、節(jié)肥、增產(chǎn)和提高土地利用率等優(yōu)點，快速在北疆棉區(qū)推廣，面積由2001年的1000畝擴大到今年的400多萬畝。噴灌噴灌適應于任何地形和土壤，灌水勻整，利于作物生長發(fā)育，具有削減占地、擴大播種面積、省時省工，調(diào)整田間小氣候，提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)及對某些作物病蟲害起防治作用等優(yōu)點，同時有利于水肥的耦合，削減肥料淋失造成地下水污染的可能。但在瑪納斯河灌區(qū)特殊干旱少雨、多風沙的特殊自然條件下，仍是不盡人意。如作業(yè)受風影響，高溫、大風天氣不易噴灑勻整，噴灌過程中的蒸發(fā)損失較大等，而且噴灌的投資比一般地面灌水方法投資要高。因此噴灌在瑪納斯河灌區(qū)只用于少數(shù)的密植作物，比如小麥、玉米等，且面積不大，發(fā)展前景沒有滴灌好?，敿{斯河流域灌區(qū)自解放以來發(fā)展快速，取得了顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。但各灌區(qū)農(nóng)業(yè)用水主要是澆灌用水，澆灌用水占總用水量的90%以上。對農(nóng)業(yè)用水現(xiàn)狀進行分析，主要存在以下問題:(1)不僅水資源總量不足，而且時空分布不均，不能滿意農(nóng)作物適時澆灌的要求，造成生產(chǎn)效益降低?，敿{斯河流域的上游灌區(qū)及潛水溢出帶地區(qū)，引水便利，地下水足夠，總來水量相對富余;下游地區(qū)輸水距離遠，蒸發(fā)猛烈，水量損失多，供水明顯不足，越是邊遠團場(如136團、150團、121團)，早情越重。<4)節(jié)水規(guī)模較小。灌區(qū)經(jīng)過四十多年的發(fā)展，節(jié)水面積已有確定的規(guī)模。例如:到2003年底，農(nóng)八師墾區(qū)滴灌面積達到102.6萬畝，其它節(jié)水面積38.25萬畝，節(jié)水措施面積約為130.05萬畝，占總澆灌面積的45%。這樣看來，節(jié)水已比較先進，但經(jīng)過實際考察，農(nóng)八師滴灌面積依據(jù)實際狀況可達到200萬畝，近期也能達到180萬畝。按滴灌較常規(guī)澆灌每畝地可省60m3的水計算，節(jié)水量也可想而知。因此，節(jié)水面積發(fā)展較慢也是造成灌區(qū)澆灌用水量偏高的緣由。(5)水費過低，節(jié)水澆灌意識淡薄。長期以來，水價過低，淡薄了人們的節(jié)水意識，雖然各級水利部門已經(jīng)把節(jié)水澆灌工作擺在了重要的議事日程上，但是一些管理部部門利益考慮，害怕 節(jié)水會削減水費收入，依照傳統(tǒng)的觀念和方法行事，并沒有真正主動地開展節(jié)水工作。因此，應調(diào)整水價，依據(jù)市場經(jīng)濟規(guī)律和價值規(guī)律的要求，充分發(fā)揮經(jīng)濟杠桿的作用，制定合理的水費征收政策，用經(jīng)濟手段促進節(jié)水工作的開展。4.1灌區(qū)的劃分現(xiàn)以石河子墾區(qū)(農(nóng)八師、石河子市)的農(nóng)業(yè)需水為分析對象，共分為六大灌區(qū)，瑪納斯河灌區(qū)、金溝河灌區(qū)、安集海灌區(qū)、寧家河灌區(qū)，其中瑪納斯河灌區(qū)包括下野地灌區(qū)，莫索灣灌區(qū)和石河子灌區(qū)。澆灌面積從1991年到2000年間，石河子墾區(qū)農(nóng)作物澆灌面積發(fā)生了很大變更，從表4-1可以看出，種植業(yè)結(jié)構(gòu)受市場的影響較大，棉花價格的提高使其澆灌面積大幅度增長，由于水量確定，小麥、玉米的澆灌面積隨著棉花澆灌面積的提高而降低;同時，八一糖廠的倒閉使石河子墾區(qū)的甜菜面積從歷年來比較穩(wěn)定的狀態(tài)跌到了2000年的190公頃;其他一些自給自足作物面積基本保持不變。資料來源:石河子市統(tǒng)計年鑒石河子墾區(qū)現(xiàn)狀年共有澆灌面積267.25萬畝。農(nóng)作物澆灌面積246.77萬畝，其中糧食作物28.78萬畝，棉花180.46萬畝，其他經(jīng)濟作物28.57萬畝，復播綠肥8.%萬畝;果林地澆灌面積23.98萬畝;人工牧草澆灌面積5.46萬畝。農(nóng)八師、石河子市節(jié)水技術(shù)走在全疆的前列，從1996年起先農(nóng)八師接受高效節(jié)水模式，進行小面積膜下滴灌試驗，1999年大面積推廣應用，當年棉田應用3萬畝，到2000年膜下滴灌面積11.77萬畝。農(nóng)八師特殊重視節(jié)水澆灌，節(jié)水澆灌技術(shù)創(chuàng)新己走在兵團的前列。到2000年己有節(jié)水澆灌面積65.85萬畝，其中噴灌面積0.1萬畝，滴灌面積11.”萬畝，節(jié)水措施面積53.98萬畝(指渠道防滲)。滴灌面積在農(nóng)八師發(fā)展快速，到2001年發(fā)展到29.86萬畝，2002年有77.79萬畝，2003年增至95.68萬畝?，敿{斯河灌區(qū)經(jīng)過多年的發(fā)展，形成了多種澆灌模式，概括起來主要有以下幾種:常規(guī)地面灌、滴灌(膜下滴灌)、軟管灌、噴灌等。現(xiàn)代化節(jié)水澆灌工程的實施，大量削減了田間水分的滲漏，降低了地下水位，削減潛水蒸發(fā)，既愛惜了地下水資源，又遏制了土壤的次生鹽堿化;發(fā)展節(jié)水澆灌，提高水的利用率，節(jié)約的水量不但可以滿意人工生態(tài)澆灌用水須要，而且還可以用于澆灌自然植被，防止水土流失、土地沙化等。凈澆灌定額作物的凈澆灌定額為須要用澆灌方式滿意單位面積上作物正常生長的那部分水量。由凈澆灌定額計算出的作物需水量為作物的凈澆灌需水量。目前流域各灌區(qū)澆灌水平較高，這和灌區(qū)重視田間澆灌管理、推廣節(jié)水澆灌技術(shù)、加大土地平整力度等是分不開的。并且接著灌區(qū)續(xù)建配套和節(jié)水改造，逐步提高渠道的防滲率，從而提高水資源的利用率。2000年灌區(qū)綜合毛澆灌定額554m3/畝(渠首)，綜合凈澆灌定額316m3/畝?，F(xiàn)狀年各種作物的不同澆灌制度下的澆灌定額詳見表:澆灌水利用系數(shù)渠系水利用系數(shù)用來反映澆灌水的用水效率，用水效率包括輸水系統(tǒng)的用水效率和田間水的澆灌效率，因此澆灌水利用系數(shù)是由渠系水利用系數(shù)和田間水利用系數(shù)綜合確定。由于無實測資料，各級渠道水利用系數(shù)依據(jù)灌區(qū)實際狀況，接受渠道防滲率預料的方法進行計算，參考《澆灌和排水工程設計規(guī)范》(GB50288-99)中公式-2綜合推算確定各級渠道水利用系數(shù)。各級渠道水利用系數(shù)的乘積即為渠系水利用系數(shù)。各級渠道渠系水利用系數(shù)詳見表。毛澆灌用水量是由澆灌面積、澆灌制度、種植結(jié)構(gòu)、澆灌水利用系數(shù)等綜合而得?，F(xiàn)狀年流域內(nèi)各灌區(qū)澆灌用水量詳見表。依據(jù)歷史資料表明:糧食的生產(chǎn)受年景氣候、農(nóng)業(yè)基礎條件、科技進步和國家政策等多種因素的影響，產(chǎn)量呈波動式增長，見表。糧食的需求則由以下緣由呈現(xiàn)增長趨勢，一是人口增加所形成的持續(xù)壓力，二是商品糧的需求劇增，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，城市化的速度加快，對商品糧的需求大大增加，三是隨著人民生活水平的提高，對糧食人均占有量的需求也提高。從1990年到2000年間，石河子墾區(qū)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量發(fā)生了很大變更，糧食產(chǎn)量從1990年的263933噸降到2000年的143582噸，降低了將近一半，人均占有量從495.93kg削減到241.72kg，糧食產(chǎn)量呈快速下降趨勢。而棉花產(chǎn)量卻大幅度增長，棉花產(chǎn)量從1990年的52476噸提高到2000年的179354噸，提高了3.4倍之多，年平均增長率為13.08%，這和市場導向是分不開的，由于近幾年棉花的市場價格有了較大幅度提高，相對來說農(nóng)夫種糧食成了作虧本生意，因此受到利益的驅(qū)使，農(nóng)夫都起先大面積的種植棉花。由于人民生活水平慢慢提高，水果產(chǎn)量近幾年穩(wěn)中有增的趨勢。綜土所述，我們可以得出結(jié)論:推斷矩陣中各元素權(quán)值的微小變更，都不會顯著地影響最終的層次總排序的次序，C:(限制地下水位夕的優(yōu)先級仍為第一，這表明所進行的影啊因素的重要性計算，算法的穩(wěn)定性高，計算結(jié)果牢靠。實行的原始萬案具有較高的合理性和可行性4.5小結(jié)層次分析法用于節(jié)水澆灌水管理影響因素的優(yōu)選，能將決策者們的思維過程數(shù)學化，將人的主觀推斷的定性分析和數(shù)學方法的定量化結(jié)合，將各種推斷指標的差異數(shù)值化。通過指標限制思維過程的一樣性，從而保證所做決策前后連續(xù)，合理可行。經(jīng)過層次分析法的計算，得出的結(jié)果如下:4.51對于農(nóng)業(yè)、生態(tài)效益最大這個總目標，針對節(jié)水澆灌水管理的影響因素，利用層次分析進行影響因素的重要性排序。其結(jié)果為4.52層次分析法用于影響因素的重要性權(quán)值優(yōu)選，其主觀評價的內(nèi)容主要是在建立推斷矩陣時，要對元素兩兩進行相比，給出重要權(quán)值的大小，通過建立顯明的層次結(jié)構(gòu)性和參考兩兩相比時的重要性準則，以及一樣性的推斷，使完全的決策過程的主觀誤差有了確定的界定范圍。這樣，所得層次分析法原理簡潔、思路清晰，便于編制軟件包，利用軟件的視窗操作性，可將專家和決策者的學問閱歷和理性的定量分析有機的結(jié)合起來，編制成相關(guān)軟件，從而便于決策制定的達成性和決策執(zhí)行的可行性，保證了層次分析法在影響因素優(yōu)選方面具有較廣的應用前景。在層次分析過程中，各層因素的推斷矩陣的建立，對最終決策的制定具有較大的影響，而在建立推斷矩陣過程中，各種重要性權(quán)值的得來具有確定的隨意性(取決于決策者的偏好)和片面性，因此，對推斷矩陣的建立過程中的客觀性和科學性方面還需進一步的探討。4.5.5對制度影響因素的層次分析優(yōu)選過程中，得出最為重要的因素是C;(限制地下水位)，對整個過程進行了靈敏性分析檢驗，仍能得出限制地下水位是最為重要的因素，說明其因素優(yōu)選的過程科學合理，得出結(jié)論具有較高的參考價值。的結(jié)論具有較高的科學性、合理性。本文針對灌區(qū)內(nèi)區(qū)域澆灌水管理的現(xiàn)狀，對灌區(qū)內(nèi)區(qū)域節(jié)水澆灌水管理優(yōu)化模型進行了探討。探討針對農(nóng)業(yè)水資源短缺的現(xiàn)狀，在節(jié)水澆灌條件下，對作物的澆灌制度進行優(yōu)化模型探究，尋求最優(yōu)澆灌策略。全文圍繞節(jié)水和高效用水，綜合應用了系統(tǒng)分析、澆灌排水及節(jié)水澆灌的原理和學問，探討了灌域內(nèi)主要作物春小麥的澆灌制度的變更規(guī)律，建立了春小麥灌水制度的多維動態(tài)優(yōu)化模型:建立了非生育期的秋澆制度的鹽分淋洗模擬模型;對節(jié)水澆灌水管理的影響因素的重要性進行了排序探討。Hillel(1972)指出，節(jié)水澆灌理論探討的根本目的并非單純節(jié)約用水，而是通過供水和其它環(huán)境變量的優(yōu)化提高勞動生產(chǎn)率。福田仁志(1973)也認為，澆灌的目的是土地和勞動生產(chǎn)率二者協(xié)調(diào)一樣的提高，即缺水時單位水量所獲得的產(chǎn)量和水管理的集約化問題。起先接受澆灌經(jīng)濟學和系統(tǒng)工程學的原理評價澆灌行為，慢慢形成了現(xiàn)代澆灌目標:不但要取得最優(yōu)的澆灌效果，同時要具有更高的澆灌效率。因此，節(jié)水澆灌的根本目標是在有限水量的條件下，能以最小的費用、最大限度地獲得單位水量的澆灌產(chǎn)值(或產(chǎn)量)，即力爭以最小費用獲得最大的凈效益。層次分析法自20世紀80年頭引入我國在各方面都有了很大的發(fā)展。首先是其在應用范圍有了長足的發(fā)展，被廣泛應用于能源、資源支配，工藝方案評比.環(huán)境預料、評價環(huán)保規(guī)范等諸多方面。在水利方面，謝鐵筍、紀昌明等(2002)將層次分析法(AHP)和多目標模糊優(yōu)選理論相結(jié)合，建立水利工程評標模型。盧鐵光、付強等(2003)接受層次分析法(AHP)，建立了水資源綜合評價模型，對三江平原農(nóng)業(yè)水資源供需狀況進行評價。王好芳、董增川(2002)依據(jù)可持續(xù)發(fā)展理論，運用層次分析法計算系統(tǒng)指標的權(quán)重，建立了區(qū)域水資源可持續(xù)開發(fā)的指標體系，對區(qū)域水資源可持續(xù)開發(fā)進行了評價。其次是其和模糊優(yōu)選、灰色理論甚至遺傳算法(GA)相結(jié)合，建立耦合優(yōu)化模型。水利方面，潘峰、梁川等(2002)在物元分析的基礎上，結(jié)合模糊集合的概念，提出了一種節(jié)水澆灌工程評標的模糊物元分析方法。張禮兵、金菊良等(2002)利用層次分析法(AHP)確定系統(tǒng)水資源工程環(huán)境影響指標的權(quán)重中，結(jié)合遺傳算法理論，針對AHP中推斷矩陣的一樣性問題、干脆從推斷矩陣的定義動身、給出用加速遺傳算法同時計算AHP中各要素的排序權(quán)值和檢驗推斷矩陣一樣性的新方法(_AGA-AHP)這些探討拓展了系統(tǒng)工程理論的應用范圍，豐富了優(yōu)化建模理論，為層次分析法在節(jié)水管理方面的應用供應了理論依據(jù)。在河套灌區(qū)節(jié)水管理決策中，經(jīng)常面臨大量相互關(guān)聯(lián)、相互制約且很難定量的影響因素。如何分析這些因素，只能借助于人的學問、閱歷和推斷，特殊是有豐富閱歷和學問專家的推斷，通過層次分析法將專家的推斷定量化，用定量和定性相結(jié)合的分析方法來解決影響因素的不確定問題。謝鐵筍，紀昌明等.多目標模糊優(yōu)選理論在水利工程評標中的應用，武漢高校學報，2002，35(2):18-21盧鐵光，楊廣林，付強，王立坤.基于AHP方法的三江平原農(nóng)業(yè)水資源供需狀況評價和分析.農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學和綜合探討，2003,19(1):53-55潘峰，梁川，付強.基于層次分析法的物元模型在土壤質(zhì)量評價中的應用.農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化探討，2002,23(2):94-96王好芳，董增川.區(qū)域水資源可持續(xù)開發(fā)評價的層次分析法.水力發(fā)電，2002,(7):12-15張禮兵，金菊良等.確定水資源工程環(huán)境影響評價指標權(quán)重的方法.農(nóng)業(yè)系統(tǒng)科學和綜合探討，2002,18(3):192-198金菊良，魏一鳴，付強，丁晶.層次分析法在水環(huán)境系統(tǒng)工程中的應用.水科學進展，2002，13（4）：468-4724.2層次分析模型河套灌區(qū)澆灌管理節(jié)水難以快速提高的緣由是多方面的，除自然條件的限制外，還有社會條件的制約和技術(shù)經(jīng)濟條件的制約，是一個比較困難的技術(shù)難題。因此，應接受系統(tǒng)分析的方法，綜合考慮分析各方面的聯(lián)系和制約關(guān)系，實行相應的措施去解決，力圖達到以較少的水量投入取得最佳的治理效果。4.2.1層次結(jié)構(gòu)的建立依據(jù)各個因素的相互關(guān)聯(lián)的隸屬關(guān)系建立遞階層次模型，層次模型分為3層:目標層、準則層和指標層。用框圖形式說明層次的遞階結(jié)構(gòu)和因素的從屬關(guān)系考慮沙壕渠試驗區(qū)的土質(zhì)、土壤、鹽堿性以及黃河水的水量等因素之間的相互制約性，利用多年的分析探討，結(jié)合調(diào)查探討和各分析人員的閱歷，建立如下層次結(jié)構(gòu)模型。在節(jié)水管理影響因素的權(quán)值決策中，以河套灌區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)效益最大為總目標。依據(jù)準則層對目標層的貢獻，可以從水資源節(jié)約澆灌用水、生態(tài)環(huán)境耕作層脫鹽效果好、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來進行計算。在最低層的指標層為節(jié)水澆灌管理中相關(guān)的影響因素管理節(jié)水中的相關(guān)影響因素涉及面廣，種類繁多。用全部影響因素來進行重要權(quán)值計算，勢必會造成層次結(jié)構(gòu)困難，計算困難，而且最終的結(jié)果也顯著不出所想要的較為重要的影響因素。因此，因素選取要達到兩個目的。一是使結(jié)構(gòu)體系能夠完整精確地節(jié)水管理決策所需的影響因素的全貌；一是使結(jié)構(gòu)體系最簡最小化。“簡”是結(jié)構(gòu)概念明確，調(diào)查度量便利易得?！靶　笔怯绊懸蛩乜倲?shù)盡可能少，使調(diào)查度量經(jīng)濟可行。為此，影響選取應遵循以下原則:（1）完整性原則:結(jié)構(gòu)系應盡可能全面地反映節(jié)水管理各方面的影響狀況;（2)簡明性原則:影響因素概念明確，易測易得；（3）重要性原則:各因素應是諸多方面的重要指標;(4)獨立性原則:某些因素間存在顯著的相關(guān)性，反映的信息重復，應擇優(yōu)保留。依據(jù)以上原則，確定了指標層的各影響因素:推斷矩陣的建立依據(jù)層次結(jié)構(gòu)框圖給定的各項因素即可進行定量分析，對結(jié)構(gòu)中各層次及其構(gòu)成元素，可依據(jù)其重要性給出重要性分值，具體步驟為:4.2.2.1對每一層的元素，以上一層元素作為標準，進行兩兩比較確定其重要性，對比較結(jié)果進行評分，由此可得推斷矩陣，依據(jù)上一層的元素數(shù)可得到相應的推斷矩陣。4.2.2.2評分接受9分制，高分表示其重要性強，低分表示次之，對重要性的描述見表。4.2.2.3重要性的次序由一系列推斷矩陣表示，并且這些矩陣是倒數(shù)矩陣。推斷矩陣是由本層元素針對上一層元素的重要性不同即權(quán)重不同，而將其兩兩比較所得。如:層次排序4.2.3.1層次單排序在推斷矩陣的基礎上，計算是對于其上一層次而言的、本層次和之有聯(lián)系的元素的重要性次序的權(quán)重。排序計算的實質(zhì)是計算推斷矩陣的最大特征根值及相應的特征向量。在專家構(gòu)造推斷矩陣時，不行避開地產(chǎn)生相識上的不一樣，為考慮層次分析得到的結(jié)果是否基本合理，須要對推斷矩陣進行一樣性檢驗，經(jīng)過檢驗后得到的結(jié)果即可認為是可行的。運用層次分析層次單排序可以通過解特征值問題求得，即對推斷矩陣A，計算滿意層次單排序一樣性檢驗可以用一樣性指標CI表示，其計算公式為:式中λmax推斷矩陣的最大特征根，n為推斷矩陣的階數(shù)。若CI≤0.10時，認為層次單排序的計算結(jié)果具有令人滿意的一樣性。4.2.3.2層次總排序所謂層次總排序為同一層次全部因素對于最高層(總目標)相對重要性的排序權(quán)值。層次總排序須要從最高層次到最低層逐層進行。.3一樣性檢驗評價層次總排序計算結(jié)果的一樣性，可用隨機生成的推斷矩陣的方法模擬前后一樣的狀況，得出平均一樣性指標RI，模擬值RI的結(jié)果見表:層次排序隨機一樣性指標CR當CR愈小時，推斷矩陣的完全一樣性愈好，其極限值為0；當CR<0.10時，認為層次總排序的計算結(jié)果具有令人滿意的一樣性；當CR>0.10時，建立的推斷矩陣為不行接受，重新賦值，修正。依據(jù)同一層次中全部層次單排序的結(jié)果，計算對上一層次而言本層次全部因素重要性計算的權(quán)值，這就是層次總排序。假定一層次B，因素，（i=1,2，，n)的排序均已完成，得到的權(quán)值分別為b，和b，對應的本層次因素媽（j=1,2,...,m)單排序的結(jié)果為[]丁，總排序結(jié)果為表所示，若C和b，無關(guān)，則=0為評價層次總排序的計算結(jié)果的一樣性，用下式檢驗:式中C喬一和b;對應的C層次推斷矩陣的一樣性指標;RI,一和b，對應的C層次推斷矩陣的隨機一樣性指標;CR。一層次總排序隨機一樣性比例。農(nóng)戶調(diào)查問卷1,調(diào)查農(nóng)戶(在您同意的后面打“√”)(1)文化程度:中學()初中()初中以下()(2)戶主性別男()女()(3)種植作物畝產(chǎn)值()公斤/畝(4)戶主年齡（）(5)種植業(yè)收入占一家庭收入比重（）(6)農(nóng)戶家庭年收入（）(7)家庭勞動力數(shù)量（）(8)接受的澆灌技術(shù)漫灌()噴灌()畦灌()低壓管道澆灌()溝灌()膜下滴灌()(9)勞動投入()工日/畝化肥和農(nóng)藥投入()元/畝(10)平均每塊耕地面積大小()畝/塊()畝/塊(11)不同作物近幾年畝用水量玉米()棉花()小麥()甜菜()(油料()(12)干早年份播種時，最常用的節(jié)水方法漫灌()噴灌()畦灌()低壓管道澆灌()溝灌()膜下滴灌()(14)想過節(jié)水澆灌沒想過()知道水資源短缺想過節(jié)水澆灌()接受節(jié)水澆灌()取水不如以前便利打算(18)對節(jié)水設備的要求只要好使，價格無所謂()物美價廉()不須要()其它()(19)用水設備是否打算更新為節(jié)水設備想()因為太貴不想接受()因為不宜駕馭不想接受()保水技術(shù)是否打算接受由于設備造價高不愿息接受()由于費事不愿接受()由于技術(shù)不易駕馭不愿接受()由于其他緣由不愿接受()(22)澆灌費用所占種植總花費的比例()無所謂()2、村里或鄉(xiāng)(鎮(zhèn))里調(diào)查(1)政府對節(jié)水技術(shù)運用是否扶持()(2)水費征收標準，想沒想過改革(3)水泵臺班:1臺班()小時1臺班需油()升油()元/升(5)主要作物價格玉米()元/公斤小麥()元/公斤棉花()元/公斤甜菜()元/公斤油料()元/公斤石河子墾區(qū)近幾年有效澆灌面積澆灌比重越高，意味著農(nóng)業(yè)發(fā)展對水資源依靠程度越大。即水資源的豐欠在很大程度上確定著農(nóng)業(yè)發(fā)展的前景。但石河子墾區(qū)水資源的日益短缺給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了不利影響。因此，水資源短缺成為制約墾區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展的主要因素。給相對足夠的條件下，通過節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新對節(jié)水農(nóng)業(yè)貢獻的測算，對我國節(jié)水農(nóng)業(yè)現(xiàn)狀有一個量化的相識，有助于我們發(fā)覺不足和差距。在節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣應用過程中有許多影響因素，通過對這些各種因素的細致分析，做出正確的推斷，以便于尋求合理的解決方案，從而能夠更有效的推廣節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)，最終實現(xiàn)節(jié)水增產(chǎn)的目標。（2)依據(jù)我國節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的現(xiàn)狀，對節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)進步貢獻率進行了測算，確定了技術(shù)進步對節(jié)水農(nóng)業(yè)貢獻現(xiàn)狀。（3)針對農(nóng)戶澆灌技術(shù)選擇進行實證分析，從而確定影響農(nóng)戶澆灌技術(shù)選擇的一些主要因素。(4)結(jié)合我國實際狀況，對節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的推廣擴散的主要影響因素進行了比較評價，確定它們的重要性的依次，并依據(jù)該結(jié)果有針對性的提出一些關(guān)于促進加快節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣擴散的建議和措施。在測算科技進步貢獻率時，測算方法很重要，數(shù)據(jù)的選取同樣重要，可以說，測算結(jié)果牢靠性，可信度在很大程度上依靠于所用數(shù)據(jù)的統(tǒng)一性、科學性、合理性。特殊重要的是，各種數(shù)據(jù)必需具有相同的統(tǒng)計口徑。現(xiàn)實的狀況是，不同的統(tǒng)計出版物，甚至同一統(tǒng)計出版物中的一些指標的統(tǒng)計口徑可能是不一樣的。因此，測算的結(jié)果只能是大致狀況，很難做到精確。由于統(tǒng)計資料相對缺乏，故只對近幾年的數(shù)據(jù)進行測算。農(nóng)戶作為利潤最大化者，他們是在既定技術(shù)、經(jīng)濟條件下的理性選擇者。假設技術(shù)因素不變，在確定的產(chǎn)權(quán)支配，既定的組織結(jié)構(gòu)和現(xiàn)行的灌水價格下，他們的選擇受以下經(jīng)濟條件約束:P為農(nóng)產(chǎn)品價格，q為土地質(zhì)量，W為水價，a，為何公頃澆灌水量，h;動為第i種技術(shù)條件下第q種土質(zhì)下的灌水效率，RC動為q質(zhì)量土質(zhì)租金，f(e)為灌水生產(chǎn)函數(shù)，C，為第i種技術(shù)條件下的每公頃土地上的投入成木?！?a;h;為每公頃有效水量?？梢钥闯?，農(nóng)戶對澆灌技術(shù)的接受有許多影響因素制約，故農(nóng)戶對節(jié)水澆灌技術(shù)接受的行為和決策模型可表示為:式中，π為第1戶農(nóng)戶接受某種節(jié)水澆灌技術(shù)的期望利潤(假設利潤為農(nóng)戶生產(chǎn)的目標函數(shù))，q(x)為新技術(shù)接受后的生產(chǎn)函數(shù);gCz}為技術(shù)接受決策或信息的轉(zhuǎn)換變量函數(shù)，取決十z(影響技術(shù)接受的各種因素);X為J種生產(chǎn)投入(X.J)的投入向量;P和r分別為產(chǎn)出(x)和投入品(X)的價格。假設一種新的節(jié)水澆灌技術(shù)有相對的效益優(yōu)勢，沒有任何風險，農(nóng)戶對新技術(shù)的全部特征、產(chǎn)量水平、生產(chǎn)效益、節(jié)水效果等等有充分的了解和駕馭，g(勸為1即類似十公式4-1狀況，在這種狀況下，技術(shù)完全被接受。相反，即使某種節(jié)水技術(shù)在生產(chǎn)上可能產(chǎn)生較高的生產(chǎn)效益，若農(nóng)戶對其毫無了解，g(勸值為0，技術(shù)接受率為0)但在實際狀況下，g(勸值往往是介十0)1之間。農(nóng)戶節(jié)水澆灌技術(shù)接受的中心的理論就是探討影響農(nóng)戶接受節(jié)水澆灌技術(shù)的因素分析。(1)模型選擇本文選擇邏輯斯諦（Logistic）