人工灌溉

为地补充作物所需水分的技术措施

为地补充作物所需水分的技术措施。在自然条件下，往往因降水量不足或分布的不均匀，不能满足作物对水分要求。因此，必须人为地进行灌溉，以补天然降雨之不足。

发展史

我国灌溉系统发展史

1.灌溉系统雏形

奴隶社会中,农业生产方式是井田制。布置在井田上的灌排渠道称为沟恤。传说沟恤在公元前20世纪前后,大禹治水时已经出现,限于当时的生产力水平,一般规模较小。至周代,农田沟恤已形成系统,当时按其功用不同和所控制的耕地面积大小一般分作法、恤、沟、遂、删、列各级、分别起着向农田引水、输水、配水、灌水以及从农田排水的作用,形成有灌有排的农田水利系统。除了从河流中引水的形式外,当时还出现了人工蓄水池,即在天然湖沼洼地周围,人工筑堤构成的小型蓄水库,可以调蓄河水和天然降水,提高灌溉保证率。

2.规模化灌溉

从战国开始,农田水利建设蓬勃兴起,大型渠系工程取代了沟恤,水利工程技术也得到迅速发展。典型的灌溉工程有:都江堰、郑白渠、坎儿井等。举世闻名的都江堰工程采用无坝引水渠系,渠首工程主要由鱼嘴、宝瓶口和飞沙堰3部分组成,是古代灌溉渠系中不可多得的优秀典型。战国末年在今湖北宜城的白起渠是破渠串联式灌溉工程,它从汉水支流蛮水引水,将分散的破塘和渠系串联起来,提高了灌溉保证率。关中平原上规模最大的郑国渠,秦始皇元年(公元前246年)由郑国主持修建的水利工程郑国渠。

古代的水利灌溉

1.周代水利灌溉的发展

中国最早的水利灌溉大约起源于周代以前。据范文澜《中国通史》记载:“古史称，禹(大禹)、益(伯益)时起，即知利用河渠和井灌农田、园圃”。到周代由于井田制的实行，井田之制已相当发展和完备。公元前1300年，殷墟出土的甲骨文已有“井”字的原形象形字，说明了当时已有了凿井取水的设备;“甽(zhen)”“畊”“畓”等字也反映了当时已有了利用流水、凿井取水灌溉田地的简单技术。

2.秦郑国渠是我国古代最大的引水灌溉工程

由春秋战国到秦，正是我国前封建农业发展的关键时期，由于生产关系的进步，加之铁制生产工具的大量应用，大大提高了生产能力，为大规模灌溉工程创建提供了充分条件。大约在王政元年(公元前246年)，秦国根据韩国所派水工郑国的意见，花费10年时间，修成郑国渠。据《史记·河渠书》记载:“韩闻秦之好兴事，欲罢之，毋令东伐，乃使水工郑国间说秦，令凿泾水自仲山西邸瓠口为渠，并北山东注洛三百余里，欲以灌田。……渠就，用注填阙之水，溉泽卤之地四万余倾，收皆亩一钟。于是关中为肥沃，无凶年。秦以富强，卒并诸侯，因命曰郑国渠”。这是我国古代三大水利工程之一。当时六国的水利工程，一般以运输、防洪为主，灌溉规模都不大。

3. 汉、唐是关中水利灌溉发展的鼎盛时期

汉、唐时期是陕西特别是关中水利灌溉发展的鼎盛时期，无论灌区和灌溉面积都是历史上前所未有的。秦代只利用泾河兴建了郑国渠，汉代开始先后开发了关中泾、渭、洛、千四大河流，在渭河上修建了成国渠。汉武帝时期从眉县引渭水向东北流，穿过漆水河，至今兴平入蒙笼渠，灌溉今眉县、扶风、武功、兴平一带农田，加上以后渠道延伸扩大，增修的水利工程，至唐代关中的水利灌溉面积已达3.84hm2。汉武帝元光六年(公元前129年)，诏令著名水工徐伯，建成了一条从长安起，引渭河水经临潼、渭南、华县、华阴、潼关入黄河，全长150多公里的漕渠，不仅解决了都城长安的粮食等物资的运输问题，而且还解决了部分农作物的急需灌溉问题。汉武帝还从征县(今澄城县)开渠，横穿商颜山(今铁镰山)引洛水灌溉重泉(今蒲城县东南)以东万余倾故卤地。汉代还在郑国渠基础上修建了六辅渠、白渠，进一步扩大了灌溉区域。其他中、小型水利工程也有所发展。唐代在以前水利工程的基础上继续发展扩大，并自龙门下引黄河水灌溉韩城一带农田，据有关历史记载，当时关中水利灌溉面积已达33.3万hm2(500万亩)以上。

4.宋、元、明、清水利灌溉兴废交替并逐步衰落

宋以后，由于封建社会逐渐走向下坡路，历代在水利灌溉方面虽然也采取了一些措施，新建或改建恢复了一些灌溉工程，在水利灌溉技术方面也有所发展，但总的来说，没有再兴建大型灌溉工程，一些旧的工程也逐步走向衰落，郑白渠就是一个缩影。宋以后曾多次修复白渠口并新开丰利渠，元代开王御史渠，明代修洪渠堰，开广惠渠、通济渠，但灌溉面积都逐步缩小，直到清代弃泾引泉，灌溉面积只有1300多公顷。

分类

灌溉技术大概可以分为一下几类：

漫灌是传统的灌溉方式。常要挖沟渠，植物在畦和陇沟中排成行或在苗床上生长，水沿着渠道进入农田，顺着陇沟或苗床边沿流入。也可以在田中用硬塑料管或铝管引水，在管上间隔距离开孔灌溉，用虹吸管连接渠道。

2.喷灌

喷灌是由管道将水送到位于田地中的喷头中喷出，有高压和低压的区别，也可以分为固定式和移动式。固定式喷头安装在固定的地方，有的喷头安装在地表面高度，主要用于需要美观的地方，如草地灌溉等。

3.微喷

微喷灌是利用折射、旋转、或辐射式微型喷头将水均匀地喷洒到作物枝叶等区域的灌水形式，隶属于微灌范畴。微喷灌的工作压力低，流量小，既可以定时定量的增加土壤水分，又能提高空气湿度，调节局部小气候，广泛应用于蔬菜、花卉、果园、药材种植场所，以及扦插育苗、饲养场所等区域的加湿降温。

4.滴灌

滴灌是将水一滴一滴地、均匀而又缓慢地滴入植物根系附近土壤中的灌溉形式，滴水流量小，水滴缓慢入土，可以最大限度地减少蒸发损失，如果再加上地膜覆盖，可以进一步减少蒸发，滴灌条件下除紧靠滴头下面的土壤水分处于饱和状态外，其它部位的土壤水分均处于非饱和状态，土壤水分主要借助毛管张力作用入渗和扩散。

5.渗灌

渗灌技术已经在地下水位较高的地方应用许多年了，是人工将地下水位抬高，直接从底下为植物根系供水的方法。

常用设备

时针式喷灌机

时针式喷灌机是一种移动式喷灌机，喷灌头安装在有轮子支撑的电镀钢管或铝管上，围绕一个中心旋转，从中心枢轴输送水，整个喷灌机喷灌面积形成一个圆。这种喷灌机械在美国使用的很普遍。

这种机械喷头可以吊在钢管上，只在植物上面喷撒，有的可以几乎吊到地面上，直接在植物之间的地面上喷洒，因此可以节约由于蒸发损失的水。

时针式喷灌机的旋转可以由水力推动，也可以由电机推动，大多数都使用电机。这种机械灌溉面积是一个圆形，因此在每个圆形之间的空档不能被灌溉利用，只适合在耕地面积充分的地区使用。

平移式喷灌机

也叫连续直线移动式喷灌机，是一个长管道，每隔一定间隔有一个支架，支架上有轮子，喷头在管子上，整个管道平行移动喷洒，水由管道一头输入，所以喷灌面积可以大到几千公顷。

绞盘式喷灌机

也叫卷盘式喷灌机，采用水涡轮式动力驱动系统。采用大断面小压力的设计，在很小的流量下，可以达到较高的回收速度，水涡轮转速从水涡轮轴引出一个两速段的皮带驱动装置传入到减速器中，降速后链条传动产生较大的扭矩力驱动绞盘转动，从而实现PE管的自动回收。同时经水涡轮流出的高压水流经PE管直送到喷头处，喷头均匀的将高压水流喷洒到作物上空，散成细小的水滴均匀降落，并随着PE管的移动而不间歇地进行喷洒作业。

优点

操作简易设施成本低可较精确控制水量。

缺点

1.对地表水源的争夺

2.造成地下水位下降

3.地面沉降

4.在蒸发量大的地区造成土壤盐碱化

5.过度灌溉的地区造成农业废水引起的农药和化肥污染。

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