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浅谈现代农业节水新概念文章编号!!""#$%&''&!''""("
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浅谈现代农业节水新概念
可持续节水
钟瑞森!马英杰!董新光!何!英
!新疆农业大学水利与土木工程学院#新疆乌鲁木齐(*"")''"
!!摘!要!首先综合分析了近)"年来新疆的农业水土开发与节水灌溉状况"纵观)"年来新疆的农业灌溉!历经了
普遍采用的地面灌溉方式以及喷灌#滴灌等高新节水灌溉方式"上述灌溉方式!前者通过渠道防渗的工程节水模式
难以实现节水增产!且在某种程度上剥夺了生态用水量$后者注重作物生长机理的农艺节水模式可以实现节水增产!
但是从另一方面看却无法改良土壤!甚至还会导致土壤盐渍化加剧"因此!不管是工程节水还是农艺节水!均应重新
考虑其节水的可持续性!能否合理配置整个流域的水资源!能否实现整个流域水土资源的可持续利用"怎样才能实
现整个流域水土资源的可持续利用 提出了有别于%真实节水&的现代农业节水新概念可持续节水"
!!关键词!可持续节水$真实节水$现代农业$节水灌溉$新疆
!!中图分类号!D''#!!!文献标识码!A
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I)D7''/(4$< <8/63/O2;N/8;0$</I637%0;/2N/8;0$1''&灌溉
引水由初期的!,"亿1*增加到%,"亿1*"*#$新疆河川径流总量
((''-%亿1*!扣除高原)荒漠区难以利用的*#-(亿1*!地表水可利
用量为(%%-,亿1*$而扣除难以利用的和生态环境用水以及现状
国际河流的出境水量!实际上可供国民经济利用的地表水量约为
%""亿1*"%#$新疆现状地表水可利用量已无法满足目前实际引水
灌区的地表水引水量!水资源利用状况相当地严峻!农业节水是解
决这一严峻问题的重要途径$
"!新疆灌溉农业发展的沿革
''"世纪)"年代初期!''屯垦戍边(和''军垦水利(拉开了新
疆灌溉农业大开发的序幕$)"多年来!各族群众和广大军垦战
士的不懈努力)艰苦奋斗!取得了辉煌成就!为新疆的农牧业增
产丰收和农村经济的发展奠定了坚实的基础$!&%&!!&,"年
耕地面积迅速增加!由!''"-&#万>1''增加到*!%-)!万>1''!
增加了近''-,倍$!&,"年以后!开荒造田建设趋于缓和!耕地
面积增加缓慢!至''""%年**,-''*万>1''$自!&%&年至今!灌
溉面积不断扩大!由!''"万>1''增加到%,''-,&万>1''!增加了
近%倍$''"世纪("年代中期后!尽管耕地面积几乎保持不变!
但灌溉面积仍呈增加趋势$由于林果灌溉面积的增加!灌溉面
积大大超过耕地面积!因此!农田有效灌溉面积占灌溉面积的
比例亦逐年变小*图!+$
注%比例"为农田有效灌溉面积占耕地面积的比例&
比例#为农田有效灌溉面积占灌溉面积的比例
图"!近,!年新疆灌溉农业面积趋势图
回顾新疆灌溉农业发展的历程!有以下几个特征阶段"*#$
第!阶段*!&)"!!&)#年+%屯垦戍边大量开荒造田!建成
一批引水工程和大中型平原水库!共建立军垦和地方国营农场
,)个!灌溉面积从!''"万>1''!迅速增加到!("万>1''$
第''阶段*!&)(!!&#,年+%全疆掀起了以农田水利基本建
设为中心的''农村五好(建设高潮*好渠道)好道路)好条田)好
林带)好居民点+$通过土地规划)平田整地和标准化条田建
设!初步改变了小农经济的落后面貌!促进了生产力的发展$
在此期间针对河流洪水集中)河道泥沙含量高等特点!还吸取
了国内外先进经验!结合实际!兴建了一批引水枢纽和防渗防
冲渠道!提高了渠首引水防沙能力和渠道有效利用系数$总灌
溉面积达到'',#万>1''$但由于''文化大革命(影响!后期灌溉
面积还有所减少$
第*阶段*!&##!!&()年+%平原水库水资源利用率低!灌
区水利工程老化失修!引水渠长且渗漏严重!缺乏山区控制水
库!水资源不能有效地得到控制和利用!灌溉用水不能适时适
量地得到保证!过量灌溉造成大面积土地盐碱化!河流下游和
绿洲周围的生态环境不断恶化等问题日益凸现$针对水资源
利用存在的问题!在全面科学的流域规划指导下!提出了山区
水库)梯级电站)渠道防渗)节水灌溉)井渠配套)灌排结合)低
产田改造)保护生态这一全面系统的流域开发治理模式$
当时制定的水利建设方针是%大力发展抗旱打井和灌区建
设!建设高产稳产农田&加强水库除险加固!提高抗洪能力&修
建山区水库!加快中)小流域治理&坚持渠系改造!提高防渗能
力和渠系水利用系数$至!&()年底!灌溉面积达到*'')万
>1''!建成各级渠道''%-%万Q1&水库%(%座!库容)#-,"亿
1*&引水渠首''%%座&配套机电井''-''&万眼&修复坎儿井!!)%
条&扬水站,&''处$
第%阶段*!&(,!''""%年+%农田水利基本建设得到各级政
府高度重视!以农田水利基本建设的''天山杯(竞赛活动为主
线!把农田水利建设推向了新的高潮$各项建设指标创出了历
史最高水平!完成各项建设任务是前%"年的%倍$灌溉渠道
防渗长度从!&&"年不足''万Q1发展到''""''年的!"-((万
Q1&喷灌)滴灌)低压管道输水灌溉等田间高效节水建设也从
试点示范进入快速发展时期$
#!新疆农业灌溉的发展
''"世纪)"年代垦荒初期至今!新疆农业灌溉以地面灌溉
法为主$''"世纪#"年代后!随着灌溉面积的迅速扩大!水资源
缺乏的问题日益突出!农业节水越来越受到重视!喷灌)滴灌等
一系列现代化农业节水灌溉技术随之引进)试验并得到应用$
''"世纪("年代后期新疆广大水利和农业科技工作者!又首创
了新疆膜上灌溉新技术!受益不浅")#$
M-L!农业灌溉现状
地面灌溉历史悠久!具有操作简单)运行费用低)维护保养
方便等特点!是世界上最主要的灌溉方式$目前全世界地面灌
溉面积占灌溉总面积的&"^左右!我国占&)^以上$可以说!
在今后相当长的时期内!地面灌溉仍将是我国农业灌溉的主要
方式$新疆目前采用的灌溉方法!主要也为地面灌溉法!约占
((-''^的灌溉面积"%#$新疆地面灌溉主要为畦灌和沟灌两种
类型!''""%年畦灌和沟灌面积分别为!#)万>1''和!,''-!万
>1''!分别占总灌溉面积的*#-(^和*)^$
喷灌)微灌和渠道防渗节水技术已成为新疆目前最主要的
节水技术$''""*年底!新疆采用喷灌)微灌)低压管道输水等节
水技术灌溉的面积约*%-#万>1''!其中喷灌!%-#万>1''!占
%''-*"^!微灌!(-#万>1''!占)*-(^!低压管道输水灌溉!-*万
>1''!占*-(^$兵团喷微灌节水灌溉面积为''%-!万>1''!占新
疆喷微灌节水面积的,&-,^!其中喷灌面积,-#万>1''占
%)-)^!微灌!#-*万>1''占&''-(^$据统计!''"")年新疆兵团
实施的节水灌溉面积已达到了)"万>1''!其中现代化的喷)微灌
已经达到了*(万>1''!仅膜下滴灌的应用面积就达到了**-*万
>1''!已成为我国在大田应用滴灌面积最大的地区$膜下滴灌技
"*浅谈现代农业节水新概念可持续节水!!钟瑞森!马英杰!董新光!等
术已在沙漠!戈壁!荒滩上应用"并取得了良好的效果#,$%
M-M!节水灌溉发展现状!N"]#
M-M-L!输水工程节水技术
渠道是我国农田灌溉最主要的输水方式"而传统的土渠输
水渗漏损失较大"一般约占输水量的)"^!,"^"沙性土质的
渠道渗漏高达#"^以上%按渠道水利用系数"-)''计算"年输
水损失约''""亿1*%因此"大力发展渠道防渗技术"降低渠道
输水损失是缓解水资源紧缺的重要途径"也是发展节水灌溉的
重要技术措施%渠道防渗方法较多"根据新疆所使用的防渗材
料种类"可分为石料衬砌防渗&干砌卵石!浆砌卵石''!混凝土衬
砌防渗!塑料薄膜防渗!水泥土衬砌防渗和混合材料防渗等"这
些渠道防渗方法均可不同程度地降低渠道渗漏损失%
新疆从''"世纪("年代后期开始引进低压管道输水灌溉
技术"对不同管材的低压管道输水灌溉技术的设计!施工安装
和运行管理进行了试验示范"并对不同材料的性能和质量进行
了比较%近年来"原来采用的水泥沙管!混凝土管材逐渐被性
能较好的薄壁Hh@管!双壁波纹管所替代%目前"全疆共有低
压管道输水灌溉面积约!-,万>1''"主要分布在乌鲁木齐!哈
密!吐鲁番!昌吉!阿克苏!喀什等地州市的井灌区%
M-M-M!田间节水灌溉技术
新疆的灌溉面积中((-''^仍为地面灌溉%在''"世纪)"
年代主要进行旧灌区改造"从''"世纪,"年代开始"随着新疆
农田基本建设的蓬勃开展"各地区开展了改进地面灌水技术的
研究与推广工作%主要针对传统的既浪费水量又破坏结构的
格田漫灌和大畦漫灌的灌水方法进行改进%''"世纪#"年代后
期"许多地区引进和推广过小畦灌!长畦短灌!细流沟灌和沟植
沟灌等改进地面灌水技术"取得了显著的效果%但从目前新疆
地面灌溉技术现状来看"畦!沟规格仍然过大"离标准沟!畦灌
有一定的差距%改进地面灌水技术应用比例较低"大水漫灌现
象普遍存在%''"世纪("年代后期"由技术人员在地膜栽培的
基础上首先提出的膜上灌水技术又是对传统的地面灌技术的
一大突破%(八五)!(九五)期间"自治区科委把膜上灌技术研
究列入重点项目进行攻关"取得了较大的成果%
喷灌是一种具有节水!增产!节地!省工等优点的现代化灌
溉方式"适合于对农田的集约化生产%从''"世纪#"年代末期
开始"新疆开始引进!研究和推广喷灌技术"经历了起步!发展!
徘徊!提高等几个阶段"取得了不少经验和教训%''"世纪("年
代后期到&"年代初"新疆喷灌以自压喷灌为主"发展了约!-,#
万>1''%进入''"世纪&"年代后"随着水资源的日益短缺和农
业迅速发展的需要"喷灌技术发展也很快"其形式主要为自压
喷灌和加压半固定式管道喷灌为主%新疆微灌主要有滴灌!微
喷灌!涌泉灌及渗灌%种形式"以滴灌!微喷灌为主%微灌的优
点是增产!省水!省肥!省工等优点"是目前最节水的灌水技术%
新疆从''"世纪#"年代末期就开始了微灌技术的引进试验"主
要进行很小面积的果树和温室蔬菜的试验"进展速度一直很缓
慢%进入''"世纪&"年代后"随着全国节水事业的蓬勃发展和
微灌技术的不断完善"微灌技术才在新疆有了较大的发展%据
''""%年的统计资料"新疆微灌面积约*-,(万>1''"主要为滴灌
形式%微灌分布在乌鲁木齐!吐鲁番!哈密!石河子!巴州等地
州建立的微灌技术试验示范区"作物为经济果树!蔬菜类%近
年来兵团系统又把滴灌技术应用于大田覆膜棉花灌溉膜下滴
灌"面积已达到!-%万>1''"主要分布在农六师!农八师"据称
效果良好"在中!低产棉区应用"经济效益显著%
M-N!节水灌溉的生态环境效应
干旱平原区降水稀少"生态需水几乎全靠地下水补给"而干旱
平原区地下水主要由河道水!渠系水!田间水补给"因此生态需水
与农业灌溉具有密切的关系%农业用水增加则生态用水减少%综
观近)"年来新疆的农业灌溉"已经导致了许多难以逆转的后果%
例如"塔里木河中下游由于上游农业引水致使两岸胡杨退化减少%
输水工程节水导致渠系渗漏减少"周边地下水补给减少"周边生态
植被用水被掠夺从而逐渐退化%在干旱平原区"渠系防渗方式的
节水措施必将影响自然植被的正常生长"因此"不能纯粹地为提高
渠系水利用系数而加强输水工程建设"应当适当考虑周边生态需
水使渠系具有足够的渗漏水量%
田间节水灌溉技术的应用大大提高了农业用水效率"减少了
农田灌溉用水量"节约的水量可用于生态需水%滴灌!微灌等现代
节水灌溉技术尽管在一定程度上对田间土壤的影响不大"但从可
持续利用的角度分析"其对土壤的改善不是特别有利%膜下滴灌
技术在新疆应用了十几年"但其在盐碱地或灌溉水矿化度较高地
区的应用仍是一个难题%难题的存在正是由于这些灌溉技术本身
对土壤性质的改善并非特别明显%相反"由于灌溉水矿化度过高
或者土壤本身积盐"滴灌致使土壤局部积盐更加严重%因此"田间
节水灌溉技术的应用亦需因地制宜%
$!$真实节水%与可持续节水
长期以来"人们所说的节水是灌溉工程节水"或称灌溉取水
节水"其目的在于减少输水过程中的渗漏损失"以及减少灌溉过
量造成的深层渗漏和地表流失等%然而"这样节约的水量实际
上在农田水分循环系统中都是可回收利用的水量"只是转换了
水资源的存在形式而已%从一个封闭的灌溉系统小循环来看"
其实没有实现真正意义上的节水%因此"近年来"有些学者又提
出了(真实节水)的节水新概念"并做了一些研究#(!!''$%(真实节
水)是指*对于任一区域&如流域!灌区!县!乡镇或农场''采用一
种或多种组合式节水增产措施后"在工业!生活和其他非灌溉取
&用''水量不变的条件下"减少无效蒸腾蒸发量和其他不可回收
水量或者降低平均单位粮食产量的净耗水量#!''"!*$%5MT5提出
了流域灌溉效率的概念#!%$%流域尺度上来看"以农田为尺度的
节水灌溉措施对于节约和高效利用流域水资源的作用常常要大
打折扣#!*$%尤其是对于封闭的或接近封闭的流域"例如新疆的
塔里木河流域!开都河流域等"节水是相当困难的%
农业节水是一项系统工程"是以农田水利学!水文水资源
学!农学及农业水管理等多学科为基础交叉衍生出的一系列节
水技术措施&包括工程措施和非工程措施''组成的综合技术体
系#!)$%它涉及的方面很广"包括灌溉工程!农业结构!灌溉制
度!灌溉技术!农业管理体制等"系统中的任何一个方面都是一
个非常重要的环节%从近)"年来的新疆农业灌溉来看"一直
以来节水灌溉注重的是提高渠道防渗措施的灌溉工程节水%
虽然"这种注重防渗措施的节水方式对农田的灌溉效率起到了
!*浅谈现代农业节水新概念可持续节水!!钟瑞森!马英杰!董新光!等
一定效果!但实际上!并没有实现真正意义上的节水!而且在一
定程度还影响了渠道周边的生态"如今!特别强调合理配置
#三生用水$!由此看来!需要深刻反思一下注重渠道防渗节水
的合理性"近''"年!喷灌%滴灌%膜下滴灌%膜上灌等先进的现
代化节水灌溉技术在新疆也取得了长足的发展!但在应用过程
也出现了许多问题!其突出问题体现在土壤生态环境改善甚
微!相反可能恶化"不管是从灌溉工程还是从灌溉技术方面发
展节水农业!都不能单方面地实现流域水资源的可持续利用及
其生态环境的可持续发展"
鉴于上述因素!本文提出一个有别于#真实节水$的现代农
业节水新概念可持续节水"可持续节水的定义&以流域为
尺度!以生态环境改善和保护为前提!以水资源高效利用为目
标!以改进的地面灌溉技术为主!结合先进的现代化节水灌溉
技术为辅!流域整体节水与局部节水相结合!节水增效与环境
改善相结合!节水近期效益与远期效益相结合!节水工程建设
与节水管理措施相结合!最终在确保流域水土资源可持续利用
的基础上实现整个流域真正意义上的节水"流域整体节水在
顾及生态需水的情况下!采取相应的节水措施合理配置各业用
水!局部节水则因地制宜地采用相应的现代化节水灌溉技术达
到节水增效的目的''为使作物增产而合理选择节水措施之前!
必须充分考虑该措施对环境的影响!有利于环境改善或保护的
措施可以采用!否则不予考虑''节水所能产生的收益以长远目
标为重!不能只注重当前获利而损害长远利益''在节水规划的
同时!需改变#重建设%轻管理$的现状!探索节水灌溉工程的管
理模式!形成便于科学管理的节水技术体系"
%!结!语
农业节水是缓解干旱区水资源短缺的重要途径!如果着眼
于长远!一味地追求节水而节水的灌溉技术或模式已经不利于
水土资源的可持续发展!那么所谓的农业节水也就失去了它节
水的意义"可持续节水为现代农业节水概念注入了新鲜的血
液!它是在确保水土资源可持续利用的基础上实现整个流域真
正意义上的节水!以流域为尺度的可持续节水技术体系将可实
现节约和高效利用流域水资源"对于一个封闭或接近封闭的
流域来说!其水土资源是有限的!因此!必须充分%合理%有效地
利用有限的水土资源才能促使社会的可持续发展"可持续节
水为水土资源可持续利用提供了安全保障"不过!要实现流域
的可持续节水!必须将农业节水看作一项系统工程!统筹考虑%
有所侧重地对系统中的每一个环节进行研究!缺一不可"在一
个水资源较紧缺的封闭的或接近封闭的流域!如何实现流域的
可持续节水!从而真正意义上实现水土资源的可持续利用!针
对不同流域的实际需做更加深入的研究"
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U;1/34!!&&)S''"'')(:)&5MT5!''"""-
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农村水利水电!''"",!*#+&
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,)S,#-
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*!,,+&''"*S''!&-
(#)!彭致功!段爱旺!刘祖贵!等-日光温室条件下茄子植株蒸腾规律
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(()!刘德林!刘贤赵-J:[[\DHA\茎流法对玉米蒸腾规律的研究
(g)-水土保持研究!''"",!!**''+&!*%S!*#-
(&)!姚!磊!杨阿明-不同水分胁迫对番茄生长的影响(g)-华北农学
报!!&&#!*"''+-
(!")!g-T-K/Q;a@-G--Th/3K/I;2-@;22/34[3I60931;38(g)-
P2/38!!&(#!*!"+&###S#(-
(!!)!张红梅!余纪柱!金海军-温室条件下黄瓜生长发育及茎流变化
规律研究(g)-农业工程学报!''"")!*D''!+&!",S!"(-
(!'')!谢!华!沈荣开-用茎流计研究冬小麦蒸腾规律(g)-灌溉排水!
''""!!''"*"!+&)S&-
(!*)!王!燕!蔡焕杰!陈新明!等-不同灌溉方式对番茄初花期生长及
生理机制的影响(g)-中国农村水利水电!''"",!*!!+&!S*-
(!%)!张雨平!赵胜利!杜光乾!等-日光温室黄瓜滴灌灌溉制度研究
(g)-中国农村水利水电!''""#!*!''+&'')S''#-
''*浅谈现代农业节水新概念可持续节水!!钟瑞森!马英杰!董新光!等
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浅谈现代农业节水新概念
可持续节水
钟瑞森!马英杰!董新光!何!英
!新疆农业大学水利与土木工程学院#新疆乌鲁木齐(*"")''"
!!摘!要!首先综合分析了近)"年来新疆的农业水土开发与节水灌溉状况"纵观)"年来新疆的农业灌溉!历经了
普遍采用的地面灌溉方式以及喷灌#滴灌等高新节水灌溉方式"上述灌溉方式!前者通过渠道防渗的工程节水模式
难以实现节水增产!且在某种程度上剥夺了生态用水量$后者注重作物生长机理的农艺节水模式可以实现节水增产!
但是从另一方面看却无法改良土壤!甚至还会导致土壤盐渍化加剧"因此!不管是工程节水还是农艺节水!均应重新
考虑其节水的可持续性!能否合理配置整个流域的水资源!能否实现整个流域水土资源的可持续利用"怎样才能实
现整个流域水土资源的可持续利用 提出了有别于%真实节水&的现代农业节水新概念可持续节水"
!!关键词!可持续节水$真实节水$现代农业$节水灌溉$新疆
!!中图分类号!D''#!!!文献标识码!A
<,4K644,''1''1-)7T''1K)5.''+&''()/1%0/,K6*.6/3*Q3.)/=43R,10=$64.3,13@*)Q3.)/=43R,10
GB;-AU6,=4)1#&%V,10=W,)#9929CM/8;0@93;<68 /86939C/706= 28 0/2N/8;0$2/34;FP2968/8693/34N/8;0$</I63760067/869363E63L6/3763P/<8)"B;/0<N/6;60067/8693194;6=>>/4O;;3/PP26;463E63L6/3763P/<8)"B;/0<#63=2 4;4;0N/8;0$39297B#/6=>6<;3763;;0637N/8;0$</I637194;/34 < /22B/PP26;;=/3/2/386$36c ;#6;;CC;=89C
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I)D7''/(4$< <8/63/O2;N/8;0$</I637%0;/2N/8;0$1''&灌溉
引水由初期的!,"亿1*增加到%,"亿1*"*#$新疆河川径流总量
((''-%亿1*!扣除高原)荒漠区难以利用的*#-(亿1*!地表水可利
用量为(%%-,亿1*$而扣除难以利用的和生态环境用水以及现状
国际河流的出境水量!实际上可供国民经济利用的地表水量约为
%""亿1*"%#$新疆现状地表水可利用量已无法满足目前实际引水
灌区的地表水引水量!水资源利用状况相当地严峻!农业节水是解
决这一严峻问题的重要途径$
"!新疆灌溉农业发展的沿革
''"世纪)"年代初期!''屯垦戍边(和''军垦水利(拉开了新
疆灌溉农业大开发的序幕$)"多年来!各族群众和广大军垦战
士的不懈努力)艰苦奋斗!取得了辉煌成就!为新疆的农牧业增
产丰收和农村经济的发展奠定了坚实的基础$!&%&!!&,"年
耕地面积迅速增加!由!''"-&#万>1''增加到*!%-)!万>1''!
增加了近''-,倍$!&,"年以后!开荒造田建设趋于缓和!耕地
面积增加缓慢!至''""%年**,-''*万>1''$自!&%&年至今!灌
溉面积不断扩大!由!''"万>1''增加到%,''-,&万>1''!增加了
近%倍$''"世纪("年代中期后!尽管耕地面积几乎保持不变!
但灌溉面积仍呈增加趋势$由于林果灌溉面积的增加!灌溉面
积大大超过耕地面积!因此!农田有效灌溉面积占灌溉面积的
比例亦逐年变小*图!+$
注%比例"为农田有效灌溉面积占耕地面积的比例&
比例#为农田有效灌溉面积占灌溉面积的比例
图"!近,!年新疆灌溉农业面积趋势图
回顾新疆灌溉农业发展的历程!有以下几个特征阶段"*#$
第!阶段*!&)"!!&)#年+%屯垦戍边大量开荒造田!建成
一批引水工程和大中型平原水库!共建立军垦和地方国营农场
,)个!灌溉面积从!''"万>1''!迅速增加到!("万>1''$
第''阶段*!&)(!!&#,年+%全疆掀起了以农田水利基本建
设为中心的''农村五好(建设高潮*好渠道)好道路)好条田)好
林带)好居民点+$通过土地规划)平田整地和标准化条田建
设!初步改变了小农经济的落后面貌!促进了生产力的发展$
在此期间针对河流洪水集中)河道泥沙含量高等特点!还吸取
了国内外先进经验!结合实际!兴建了一批引水枢纽和防渗防
冲渠道!提高了渠首引水防沙能力和渠道有效利用系数$总灌
溉面积达到'',#万>1''$但由于''文化大革命(影响!后期灌溉
面积还有所减少$
第*阶段*!&##!!&()年+%平原水库水资源利用率低!灌
区水利工程老化失修!引水渠长且渗漏严重!缺乏山区控制水
库!水资源不能有效地得到控制和利用!灌溉用水不能适时适
量地得到保证!过量灌溉造成大面积土地盐碱化!河流下游和
绿洲周围的生态环境不断恶化等问题日益凸现$针对水资源
利用存在的问题!在全面科学的流域规划指导下!提出了山区
水库)梯级电站)渠道防渗)节水灌溉)井渠配套)灌排结合)低
产田改造)保护生态这一全面系统的流域开发治理模式$
当时制定的水利建设方针是%大力发展抗旱打井和灌区建
设!建设高产稳产农田&加强水库除险加固!提高抗洪能力&修
建山区水库!加快中)小流域治理&坚持渠系改造!提高防渗能
力和渠系水利用系数$至!&()年底!灌溉面积达到*'')万
>1''!建成各级渠道''%-%万Q1&水库%(%座!库容)#-,"亿
1*&引水渠首''%%座&配套机电井''-''&万眼&修复坎儿井!!)%
条&扬水站,&''处$
第%阶段*!&(,!''""%年+%农田水利基本建设得到各级政
府高度重视!以农田水利基本建设的''天山杯(竞赛活动为主
线!把农田水利建设推向了新的高潮$各项建设指标创出了历
史最高水平!完成各项建设任务是前%"年的%倍$灌溉渠道
防渗长度从!&&"年不足''万Q1发展到''""''年的!"-((万
Q1&喷灌)滴灌)低压管道输水灌溉等田间高效节水建设也从
试点示范进入快速发展时期$
#!新疆农业灌溉的发展
''"世纪)"年代垦荒初期至今!新疆农业灌溉以地面灌溉
法为主$''"世纪#"年代后!随着灌溉面积的迅速扩大!水资源
缺乏的问题日益突出!农业节水越来越受到重视!喷灌)滴灌等
一系列现代化农业节水灌溉技术随之引进)试验并得到应用$
''"世纪("年代后期新疆广大水利和农业科技工作者!又首创
了新疆膜上灌溉新技术!受益不浅")#$
M-L!农业灌溉现状
地面灌溉历史悠久!具有操作简单)运行费用低)维护保养
方便等特点!是世界上最主要的灌溉方式$目前全世界地面灌
溉面积占灌溉总面积的&"^左右!我国占&)^以上$可以说!
在今后相当长的时期内!地面灌溉仍将是我国农业灌溉的主要
方式$新疆目前采用的灌溉方法!主要也为地面灌溉法!约占
((-''^的灌溉面积"%#$新疆地面灌溉主要为畦灌和沟灌两种
类型!''""%年畦灌和沟灌面积分别为!#)万>1''和!,''-!万
>1''!分别占总灌溉面积的*#-(^和*)^$
喷灌)微灌和渠道防渗节水技术已成为新疆目前最主要的
节水技术$''""*年底!新疆采用喷灌)微灌)低压管道输水等节
水技术灌溉的面积约*%-#万>1''!其中喷灌!%-#万>1''!占
%''-*"^!微灌!(-#万>1''!占)*-(^!低压管道输水灌溉!-*万
>1''!占*-(^$兵团喷微灌节水灌溉面积为''%-!万>1''!占新
疆喷微灌节水面积的,&-,^!其中喷灌面积,-#万>1''占
%)-)^!微灌!#-*万>1''占&''-(^$据统计!''"")年新疆兵团
实施的节水灌溉面积已达到了)"万>1''!其中现代化的喷)微灌
已经达到了*(万>1''!仅膜下滴灌的应用面积就达到了**-*万
>1''!已成为我国在大田应用滴灌面积最大的地区$膜下滴灌技
"*浅谈现代农业节水新概念可持续节水!!钟瑞森!马英杰!董新光!等
术已在沙漠!戈壁!荒滩上应用"并取得了良好的效果#,$%
M-M!节水灌溉发展现状!N"]#
M-M-L!输水工程节水技术
渠道是我国农田灌溉最主要的输水方式"而传统的土渠输
水渗漏损失较大"一般约占输水量的)"^!,"^"沙性土质的
渠道渗漏高达#"^以上%按渠道水利用系数"-)''计算"年输
水损失约''""亿1*%因此"大力发展渠道防渗技术"降低渠道
输水损失是缓解水资源紧缺的重要途径"也是发展节水灌溉的
重要技术措施%渠道防渗方法较多"根据新疆所使用的防渗材
料种类"可分为石料衬砌防渗&干砌卵石!浆砌卵石''!混凝土衬
砌防渗!塑料薄膜防渗!水泥土衬砌防渗和混合材料防渗等"这
些渠道防渗方法均可不同程度地降低渠道渗漏损失%
新疆从''"世纪("年代后期开始引进低压管道输水灌溉
技术"对不同管材的低压管道输水灌溉技术的设计!施工安装
和运行管理进行了试验示范"并对不同材料的性能和质量进行
了比较%近年来"原来采用的水泥沙管!混凝土管材逐渐被性
能较好的薄壁Hh@管!双壁波纹管所替代%目前"全疆共有低
压管道输水灌溉面积约!-,万>1''"主要分布在乌鲁木齐!哈
密!吐鲁番!昌吉!阿克苏!喀什等地州市的井灌区%
M-M-M!田间节水灌溉技术
新疆的灌溉面积中((-''^仍为地面灌溉%在''"世纪)"
年代主要进行旧灌区改造"从''"世纪,"年代开始"随着新疆
农田基本建设的蓬勃开展"各地区开展了改进地面灌水技术的
研究与推广工作%主要针对传统的既浪费水量又破坏结构的
格田漫灌和大畦漫灌的灌水方法进行改进%''"世纪#"年代后
期"许多地区引进和推广过小畦灌!长畦短灌!细流沟灌和沟植
沟灌等改进地面灌水技术"取得了显著的效果%但从目前新疆
地面灌溉技术现状来看"畦!沟规格仍然过大"离标准沟!畦灌
有一定的差距%改进地面灌水技术应用比例较低"大水漫灌现
象普遍存在%''"世纪("年代后期"由技术人员在地膜栽培的
基础上首先提出的膜上灌水技术又是对传统的地面灌技术的
一大突破%(八五)!(九五)期间"自治区科委把膜上灌技术研
究列入重点项目进行攻关"取得了较大的成果%
喷灌是一种具有节水!增产!节地!省工等优点的现代化灌
溉方式"适合于对农田的集约化生产%从''"世纪#"年代末期
开始"新疆开始引进!研究和推广喷灌技术"经历了起步!发展!
徘徊!提高等几个阶段"取得了不少经验和教训%''"世纪("年
代后期到&"年代初"新疆喷灌以自压喷灌为主"发展了约!-,#
万>1''%进入''"世纪&"年代后"随着水资源的日益短缺和农
业迅速发展的需要"喷灌技术发展也很快"其形式主要为自压
喷灌和加压半固定式管道喷灌为主%新疆微灌主要有滴灌!微
喷灌!涌泉灌及渗灌%种形式"以滴灌!微喷灌为主%微灌的优
点是增产!省水!省肥!省工等优点"是目前最节水的灌水技术%
新疆从''"世纪#"年代末期就开始了微灌技术的引进试验"主
要进行很小面积的果树和温室蔬菜的试验"进展速度一直很缓
慢%进入''"世纪&"年代后"随着全国节水事业的蓬勃发展和
微灌技术的不断完善"微灌技术才在新疆有了较大的发展%据
''""%年的统计资料"新疆微灌面积约*-,(万>1''"主要为滴灌
形式%微灌分布在乌鲁木齐!吐鲁番!哈密!石河子!巴州等地
州建立的微灌技术试验示范区"作物为经济果树!蔬菜类%近
年来兵团系统又把滴灌技术应用于大田覆膜棉花灌溉膜下滴
灌"面积已达到!-%万>1''"主要分布在农六师!农八师"据称
效果良好"在中!低产棉区应用"经济效益显著%
M-N!节水灌溉的生态环境效应
干旱平原区降水稀少"生态需水几乎全靠地下水补给"而干旱
平原区地下水主要由河道水!渠系水!田间水补给"因此生态需水
与农业灌溉具有密切的关系%农业用水增加则生态用水减少%综
观近)"年来新疆的农业灌溉"已经导致了许多难以逆转的后果%
例如"塔里木河中下游由于上游农业引水致使两岸胡杨退化减少%
输水工程节水导致渠系渗漏减少"周边地下水补给减少"周边生态
植被用水被掠夺从而逐渐退化%在干旱平原区"渠系防渗方式的
节水措施必将影响自然植被的正常生长"因此"不能纯粹地为提高
渠系水利用系数而加强输水工程建设"应当适当考虑周边生态需
水使渠系具有足够的渗漏水量%
田间节水灌溉技术的应用大大提高了农业用水效率"减少了
农田灌溉用水量"节约的水量可用于生态需水%滴灌!微灌等现代
节水灌溉技术尽管在一定程度上对田间土壤的影响不大"但从可
持续利用的角度分析"其对土壤的改善不是特别有利%膜下滴灌
技术在新疆应用了十几年"但其在盐碱地或灌溉水矿化度较高地
区的应用仍是一个难题%难题的存在正是由于这些灌溉技术本身
对土壤性质的改善并非特别明显%相反"由于灌溉水矿化度过高
或者土壤本身积盐"滴灌致使土壤局部积盐更加严重%因此"田间
节水灌溉技术的应用亦需因地制宜%
$!$真实节水%与可持续节水
长期以来"人们所说的节水是灌溉工程节水"或称灌溉取水
节水"其目的在于减少输水过程中的渗漏损失"以及减少灌溉过
量造成的深层渗漏和地表流失等%然而"这样节约的水量实际
上在农田水分循环系统中都是可回收利用的水量"只是转换了
水资源的存在形式而已%从一个封闭的灌溉系统小循环来看"
其实没有实现真正意义上的节水%因此"近年来"有些学者又提
出了(真实节水)的节水新概念"并做了一些研究#(!!''$%(真实节
水)是指*对于任一区域&如流域!灌区!县!乡镇或农场''采用一
种或多种组合式节水增产措施后"在工业!生活和其他非灌溉取
&用''水量不变的条件下"减少无效蒸腾蒸发量和其他不可回收
水量或者降低平均单位粮食产量的净耗水量#!''"!*$%5MT5提出
了流域灌溉效率的概念#!%$%流域尺度上来看"以农田为尺度的
节水灌溉措施对于节约和高效利用流域水资源的作用常常要大
打折扣#!*$%尤其是对于封闭的或接近封闭的流域"例如新疆的
塔里木河流域!开都河流域等"节水是相当困难的%
农业节水是一项系统工程"是以农田水利学!水文水资源
学!农学及农业水管理等多学科为基础交叉衍生出的一系列节
水技术措施&包括工程措施和非工程措施''组成的综合技术体
系#!)$%它涉及的方面很广"包括灌溉工程!农业结构!灌溉制
度!灌溉技术!农业管理体制等"系统中的任何一个方面都是一
个非常重要的环节%从近)"年来的新疆农业灌溉来看"一直
以来节水灌溉注重的是提高渠道防渗措施的灌溉工程节水%
虽然"这种注重防渗措施的节水方式对农田的灌溉效率起到了
!*浅谈现代农业节水新概念可持续节水!!钟瑞森!马英杰!董新光!等
一定效果!但实际上!并没有实现真正意义上的节水!而且在一
定程度还影响了渠道周边的生态"如今!特别强调合理配置
#三生用水$!由此看来!需要深刻反思一下注重渠道防渗节水
的合理性"近''"年!喷灌%滴灌%膜下滴灌%膜上灌等先进的现
代化节水灌溉技术在新疆也取得了长足的发展!但在应用过程
也出现了许多问题!其突出问题体现在土壤生态环境改善甚
微!相反可能恶化"不管是从灌溉工程还是从灌溉技术方面发
展节水农业!都不能单方面地实现流域水资源的可持续利用及
其生态环境的可持续发展"
鉴于上述因素!本文提出一个有别于#真实节水$的现代农
业节水新概念可持续节水"可持续节水的定义&以流域为
尺度!以生态环境改善和保护为前提!以水资源高效利用为目
标!以改进的地面灌溉技术为主!结合先进的现代化节水灌溉
技术为辅!流域整体节水与局部节水相结合!节水增效与环境
改善相结合!节水近期效益与远期效益相结合!节水工程建设
与节水管理措施相结合!最终在确保流域水土资源可持续利用
的基础上实现整个流域真正意义上的节水"流域整体节水在
顾及生态需水的情况下!采取相应的节水措施合理配置各业用
水!局部节水则因地制宜地采用相应的现代化节水灌溉技术达
到节水增效的目的''为使作物增产而合理选择节水措施之前!
必须充分考虑该措施对环境的影响!有利于环境改善或保护的
措施可以采用!否则不予考虑''节水所能产生的收益以长远目
标为重!不能只注重当前获利而损害长远利益''在节水规划的
同时!需改变#重建设%轻管理$的现状!探索节水灌溉工程的管
理模式!形成便于科学管理的节水技术体系"
%!结!语
农业节水是缓解干旱区水资源短缺的重要途径!如果着眼
于长远!一味地追求节水而节水的灌溉技术或模式已经不利于
水土资源的可持续发展!那么所谓的农业节水也就失去了它节
水的意义"可持续节水为现代农业节水概念注入了新鲜的血
液!它是在确保水土资源可持续利用的基础上实现整个流域真
正意义上的节水!以流域为尺度的可持续节水技术体系将可实
现节约和高效利用流域水资源"对于一个封闭或接近封闭的
流域来说!其水土资源是有限的!因此!必须充分%合理%有效地
利用有限的水土资源才能促使社会的可持续发展"可持续节
水为水土资源可持续利用提供了安全保障"不过!要实现流域
的可持续节水!必须将农业节水看作一项系统工程!统筹考虑%
有所侧重地对系统中的每一个环节进行研究!缺一不可"在一
个水资源较紧缺的封闭的或接近封闭的流域!如何实现流域的
可持续节水!从而真正意义上实现水土资源的可持续利用!针
对不同流域的实际需做更加深入的研究"
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