灌溉排水工程学
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绪论

一、灌溉排水工程在农业生产中的地位和作用

灌溉与排水是用人工手段克服自然降水不足或过多而给农业生产带来不利影响的技术措施,包括调节区域水资源和土壤水分状况,防治旱、涝、渍、盐碱等灾害,以促进农业高产、优质、稳产。受季风气候影响,中国洪涝干旱灾害频繁,灌溉排水事业在促进农业和农村经济发展中发挥了重要作用。

我国地处亚洲大陆东部。受季风气候和地形条件影响,降水在地域空间和年际之间、年内季节之间分配极不均匀。多数地区农作物生长期都存在不同程度的因降水过分集中造成的洪涝灾害,或降水过少产生的干旱问题。从总体上说我国农业对灌溉有较强的依赖性。具体到东、中、西三个不同地带,它们对灌溉的依赖程度又有所不同。

年降水量低于400mm的西北内陆和黄河上中游等地区,地域辽阔,土地资源丰富。这里位于大陆腹地,降水稀少,最少的只有一二百毫米,甚至几十毫米,而蒸发量是降水量的几倍、十几倍。在该地区兴建灌溉设施进行常年灌溉或季节性补充灌溉,是保证农业生产正常进行,获取高产稳产的必要条件。除此之外,人工林地、饲草料地也需要灌溉,否则生长发育不良,严重时干枯死亡。西北地区建有大量的引水、蓄水、提水等灌溉工程,多数地方灌溉面积占耕地面积比例在30%~50%。新疆的比例高达98%,是我国灌溉事业发达的地区之一,其灌溉设施维护管理较好。该地区的灌溉水源主要来自高山降水和融雪形成的地表径流或地表水渗入地下转换而成的地下水。

年降水量在400~1000mm之间的黄淮海及东北等地区,人口密集,经济发达,是我国农业发达地区之一,受强烈季风气候影响,降水在年际、年内之间变化很大,造成农业对灌溉的需求很不稳定。黄淮海地区小麦生产必须有灌溉条件的保障,否则产量低而不稳,甚至无法种植。玉米、棉花、豆类等秋熟作物则只在干旱季节或干旱年份需要适当灌溉补水,一般年份对灌溉需求不大。东北地区水稻生产必须有灌溉条件保障,才能确保优质高产;玉米、大豆等作物,在春季播种和苗期容易遭受干旱,出苗率和幼苗存活率低导致减产,需要人工补水抗旱播种,当地称“坐水种”。但是多数年份的作物生长期靠天然降雨就可以基本满足需求,黄淮海地区是我国农田灌溉事业最发达的地区之一,灌溉面积占耕地面积的比例约在2/3左右。黄淮海地区和东北地区的灌溉水源,一部分来自山区水库蓄水、平原河道引水,一部分来自地下水。黄淮海地区是我国水资源最紧缺的地方之一,地下水开发利用成为发展农业活动的主要途径,建成了全国规模最大,集中连片的机井灌区。有些灌区采用井渠结合方式,实现地表水与地下水互相补充,联合调配运用。

年降水量超过1000mm的长江流域及以南广大地区,国土面积占全国总面积的36%。多数地方降水充沛,为水稻种植提供了良好的自然条件,成为我国主要稻谷产区。但是,在水稻栽插、抽穗扬花等生长关键期,经常出现季节性干旱,对水稻生长构成一定威胁。连续几十天不下雨的大旱,也会给农业生产带来严重影响、甚至绝收的灾难性后果。灌溉、防洪、除涝和防渍是这一地区发展高产优质高效农业不可缺少的基础保障条件。长江、珠江等河流下游三角洲,洞庭湖、太湖等湖泊四周,山地丘陵之间的盆地,地势平坦,河网密布,水资源丰富,易于发展灌溉,大多数地区已建成比较完善的灌排体系。山地和丘陵冈地的农田,受地形和水源条件限制,发展灌溉难度较大。华东和湖南、湖北、广东等省灌溉面积占耕地面积比例多在80%~90%,上海高达96%。以山地丘陵为主的西南各省,水利化程度较低,灌溉面积只占耕地的40%~50%。南方地区灌溉水源主要取自河道、水库或塘坝。江河三角洲和河网湖区多依靠泵站和流动排灌机械进行排涝和灌溉,是我国机电排灌事业最发达的地区。

我国人口众多,耕地资源少,人均占有耕地面积只有0.1hm2,为世界人均占有耕地的1/3,人均占有水资源量也少,只相当世界平均水平的1/4。要用有限的耕地和可用的淡水资源,生产出数量多、质量优的农产品,满足13亿人不断提高生活水平的需要,为经济社会持续、快速、协调、健康发展提供可靠的保障,有效的途径之一是发展灌溉排水,不断增强农业抗御自然灾害能力,改善农业生产的不利自然条件,提高单位面积产量和效益。