关键词　农田水利　农业节水　节水灌溉

一、农田水利科学技术取得的新进展

1.学科领域扩大，应用基础理论研究更加深入

农田水利学科围绕着现代农业的发展，不断向节水、高效、环保的领域扩展，作物高效用水生理调控、作物水分信息采集与精量控用水、劣质水高效安全应用等成为新时期农田水利学科研究的热点。

国家自然科学基金项目、国家“863”计划、国家“973”计划等大幅度增加了对农田水利学科应用基础理论研究的资助力度。其基础理论研究不仅由单纯的土壤水分调控研究转向“土壤一植物一大气”连续体水分运移规律的研究，而且把水分运移规律与养分、水热、化学物质运移结合起来进行研究，为提高水分养分利用效率提供了理论基础；同时，更加重视局部灌溉和不同农业耕作条件下的水分养分运移规律的研究，开始了沟垄、带状种植、地膜覆盖、桔秆覆盖、滴灌、地下滴渗灌等条件下的土壤水分、水热、水肥及作物光合作用规律的研究，取得了新的成果。这些都为发展农业节水，把该领域的研究由实验统计性质转变为具有较严谨理论体系和科学定量方法奠定了良好基础。在继续研究农田“五水”(大气水、地表水、地下水、土壤水、植物水)的转化关系和农田作物蒸发蒸腾量与流域蒸散发量计算的同时，突出了以节水高效为目标的土壤水调节模型和各环节水量转化效率的原理与方法研究；水分胁迫对作物生理生态的影响及其提高水分生产率的机理研究进一步深入，非充分灌溉理论进一步丰富；由研究单点的作物水分生产函数转向研究区域范围内的作物水分生产函数及其水分敏感指数的时空分布；从传统地研究水稻、小麦、玉米等大田作物的水分生产函数转向研究经济作物水分生产函数；特别是把作物不同阶段水分敏感性与根系生长、叶面气孔效应、蒸腾速率、光合速率、光合产物的分配联系起来进行研究，探索作物的适度缺水效应，为农业节水奠定了理论基础；确立了主要作物经济灌溉定额、节水高效灌溉制度，以及适宜的调亏期、调亏指标。

2.研究和开发出成批节水新材料、新设备

研制完成节水节能灌溉新设备：外混式自吸泵、新型金属快速接头、地面移动铝合金管道系统设备、田间闸管系统设备、调压给水栓、竖管万向座、恒压喷灌设备、绞盘式喷灌机、折射式微喷头、旋转式微喷头、微灌用压力一流量调节器、微喷连接件、水动式施肥泵、水动反冲洗沙过滤器、平面迷宫式滴头、毛管移动机具、滴灌设计cad系统、地下滴灌专用滴头、经济型内镶式滴灌管及配套设备、波涌灌设备、u型防渗渠道施工机械、syzw-1智能型量水仪、wis-2智能型量水仪、长喉槽量水槽等24种节水新设备，其中16种产品实现产业化。微喷灌设备的研制改变产品结构、实现优化设计、采用新材料，改进加工工艺，提高使用寿命，提高了整体性能和成品率，降低了造价。在节水新材料研究上，提出了适合u型渠道衬砌构件适宜的混凝土配合比，选用焦油塑料胶泥条和遇水膨胀橡胶止水条作为预制衬砌渠道伸缩缝材料，较好地解决了渠道接缝渗漏问题。

3.农业节水新技术发展迅速

(1)农用水资源的合理开发技术研究取得的新进展

①井灌区从加强雨洪利用入手，利用模拟地下水动态的modflow软件，进行模拟预测，制定地下水开发与保护策略，形成井灌区地下水采补平衡水资源高效利用综合技术。②井渠结合灌区采取干支渠防渗衬砌，加大向下游输水能力，减少渗漏损失，斗农渠采用土渠输水加大汛期拦蓄降雨人渗量，结合相应的畦田规格获得较好的引洪补源效果。③水库灌区建立了流域水资源优化调度数学模型，根据径流来水量预测蓄水工程的调蓄能力，灌区作物的种植结构，并结合需水情况，以及输水渠系的输水能力等因素进行综合全面分析，对灌区水资源进行合理配置，并优化调度，有效提高供水保证率。④雨水汇集及坡地径流资源化综合小流域水资源综合调配、人工集水场建设及水土保持工程水资源利用等技术，形成了雨水汇集、引导、储存、合理利用的坡地径流资源化综合技术措施。⑤在多灌溉水源地区，将分散灌溉的地表水与地下水工程实行联网，确定了水资源优化配置方案，并与自动化控制技术集成，实现了向农田供水的分散水源的集中控制、统一调度，实现有限水资源的高效利用，提高了灌溉保证率。

(2)输配水节水工程技术取得的新进展

①在对不同形式和使用要求的刚性护面渠道冻胀破坏机理研究的基础上，提出了渠道刚性衬砌防冻胀破坏的内力计算与结构设计方法，并筛选出新型抗冻胀、防渗输水技术和先进实用的施工技术，形成了渠道抗冻胀、防渗高效输水技术集成模式。在冻胀问题较为严重的渠道，采用混凝土与复合土工膜相结合的板膜复合结构形式，基本上可以解决不受地下水影响的渠道渗漏冻胀问题。选用焦油塑料胶泥条和遇水膨胀橡胶止水条作为预制衬砌渠道伸缩缝材料，采用填缝材料的冷嵌法施工技术，解决了接缝渗漏问题。②新研究并投入生产应用的低压管道输水田间闸管系统改进了材料配方，实现原料国产化，提高了软管的技术性能，改进了配水闸门与输水软管的连接方式和闸门的止水结构，解决了配水口的脱落和滴漏问题，提出适于不同灌区的系列化产品。研制与低压管道输水配套的波涌灌溉设备，包括波涌阀和自控器。③配水技术在墒情监测和灌溉实时预报模型手段上有较大改进，将随机方法及神经网络法用于源泉出流及作物蒸发蒸腾模型，模型计算时间短，预测精度高；把水文模型与作物需水和蒸发蒸腾模型结合起来建立的墒情模拟和预报模型，可以由作物条件和气象条件来分析蒸发蒸腾量，解决田间的产汇流计算和田间水量平衡各要素的动态变化过程的连续模拟问题。提出北方多泥沙u型渠道量水技术体系，解决了渠灌区的斗分渠难以布设量水建筑物的问题。

(3)田间节水灌溉工程技术取得的新进展

①引黄高含沙水滴灌技术：研究提出两种组合过滤模式，即工程技术措施与过滤系统相结合的“沉淀一沙过滤器一抗堵滴头组合方式”和“无纺布过滤一沉淀一沙过滤器一抗堵滴头组合方式”过滤模式，结合抗堵塞性能强的平面迷宫式滴头和相应的大田粮食作物滴灌制度和运行管理技术，形成完整的引黄高含沙水滴灌技术体系。②膜下滴灌技术：综合滴灌技术和覆膜技术优点，将水、肥、农药等通过滴灌带直接作用于作物根系，加上地膜覆盖，棵间蒸发甚微，十分利于作物的生长发育，大田使用后，较常规灌溉省水50%左右，省肥20%，省农药10%，增产10%～20%，增加综合经济效益40%以上。另外，对地下滴灌技术也进行了试验和研究。③地面灌溉新技术：首次开展对激光控制土地精细平整技术的田间应用研究，提出了激光平地技术与常规机械平地技术相结合的组合平地技术模式，提出了水平畦田灌溉系统的设计方法、灌水设计参数及相应的田间工程布局模式。采用水量平衡两点法计算土壤入渗参数和糙率，为评价波涌灌溉下的入渗性能和田间参数提供了新方法。另外，在控制性分根交替灌溉技术上也取得新进展。④田间灌溉自动化技术方面：研究开发出智能式全自动喷灌系统、电子自控配水系统一新型智能ic卡控制阀、无人值守的全自动化灌溉技术、远程自动化灌溉控制技术、井群无线自动控制设备以及变频调节技术在节水灌溉中的应用等。

(4)提高作物从农田土壤中获取水分形成产量的技术取得的新进展

①在节水高效灌溉制度方面：明确了冬小麦、夏玉米、棉花的关键需水期及节水高效灌溉指标，建立了3种作物的节水高效灌溉决策模型，提出了节水高效的灌溉模式。提出了冬小麦在地面灌和喷灌条件下、夏玉米在地面灌溉与春玉米在滴灌条件下、棉花在地面灌溉与滴灌条件下的经济灌溉模式。明确了冬小麦、夏玉米、棉花的调亏灌溉指标，包括调亏时期、土壤含水量下限、调亏灌溉制度，提出了调亏灌溉的成套技术。②在节水灌溉与农业综合技术方面：通过进一步深入研究，更加丰富了内涵，提出了不同节水灌溉条件下的水肥耦合及调配施肥技术，间套作格式、耕作措施的优化与改进技术，农田覆盖及配套灌水、施肥技术，间套种植下不同灌水方式结合应用技术等