北方農(nóng)業(yè)節(jié)水理論與技術(shù)研究

前言

水、能源、人口、環(huán)境形成了當(dāng)今世界的四大熱點(diǎn)問題。其中水資源是各種資源中不可替代的一種重要資源，水資源問題已成為舉世矚目的重要問題之一。我國水資源總量為2.8萬億，人均水量不足2200，僅為世界人均水量的1/4，居世界第110位。我國水資源總量中，可用水儲量只有1.1萬億，而目前用水量已達(dá)5600億，全國669個(gè)城市中有400多個(gè)供水不足，其中110個(gè)嚴(yán)重缺水，日缺水量達(dá)1600萬。因缺水影響到4000萬城市人口的正常生活，每年造成工業(yè)損失2000多億元。每年農(nóng)田受旱面積3億-4億畝，平均因旱減產(chǎn)糧食250億-300億kg，占各種自然災(zāi)害損失總量的60％。水資源日益短缺已成為制約我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的“瓶頸”，且農(nóng)業(yè)用水始終是用水量的大戶，是造成水資源短缺的主要矛盾。我國灌溉面積不足總耕地面積的一半，農(nóng)業(yè)灌溉用水量占總用水量的60％以上，約3500億，灌溉水的利用率只有40％左右。也就是說每年經(jīng)過水利工程引、蓄水過程的3500億水量，有一半以上是在輸水、配水和田間灌水過程中被白白浪費(fèi)掉。我國每立方米水生產(chǎn)糧食不足1kg，而發(fā)達(dá)國家的灌溉水利用率可達(dá)80％-90％，每立方米水生產(chǎn)糧食為2kg以上，以色列已達(dá)到2.32kg。可見，我國與發(fā)達(dá)國家的差距是很大的。如果采用先進(jìn)的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)將全國已建成灌區(qū)灌溉水利用率提高20％-40％，即使灌溉水的利用率達(dá)到60％-80％，則每年可節(jié)約水量約700億-1400億m。。若按農(nóng)作物利用的水量占灌溉用水的1／3左右考慮，僅遼寧省農(nóng)業(yè)灌溉用水的節(jié)水潛力就達(dá)60億以上。綜上可看出，解決水資源短缺問題已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展面臨的突出問題。由于農(nóng)業(yè)是用水大戶，其用水量約占全國用水總量的70％，在西北地區(qū)則占到90％，其中90％用于種植業(yè)灌溉，而且節(jié)水潛力巨大。因此，為了應(yīng)對日趨嚴(yán)重的缺水形勢，建立節(jié)水型社會、發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)是一種必然選擇，尤其對于北方地區(qū)發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)是解決供水危機(jī)的首要途徑，同時(shí)，也是建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)本身的需要。水土資源的高效利用，經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會效益的緊密結(jié)合是可持續(xù)農(nóng)業(yè)所追求的一個(gè)目標(biāo)，而根據(jù)水資源狀況和農(nóng)業(yè)需水規(guī)律所實(shí)施的節(jié)水灌溉便是達(dá)到這一目標(biāo)的重要一環(huán)。

內(nèi)容概要

本書對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉理論、工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水、管理節(jié)水及農(nóng)業(yè)節(jié)水評價(jià)等方面進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，構(gòu)建了先進(jìn)、實(shí)用、具有北方特色的農(nóng)業(yè)節(jié)水理論和技術(shù)集成體系。一是在理論研究方面：提出了水稻土壤水分能量調(diào)控標(biāo)準(zhǔn)，旱田潛水蒸發(fā)系數(shù)的冪函數(shù)和指數(shù)函數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式，農(nóng)業(yè)灌溉水平衡測試及分析評價(jià)方法；建立了旱田年降雨入滲補(bǔ)給系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ?、?jié)點(diǎn)滲灌土壤水分運(yùn)動(dòng)模型、河庫聯(lián)合農(nóng)業(yè)供水優(yōu)化模型以及水稻水分生產(chǎn)函數(shù)動(dòng)態(tài)產(chǎn)量模型，水稻水位生產(chǎn)函數(shù)，一井灌兩田、提高單井利用率的優(yōu)化模型；成功開發(fā)應(yīng)用了節(jié)點(diǎn)滲灌新模式。二是在應(yīng)用技術(shù)研究方面：提出了大田、經(jīng)濟(jì)等各類作物在不同灌水形式下的高效節(jié)水灌溉制度和操作管理模式。三是在管理節(jié)水研究方面：探索并提出了具有沈陽地域特色的兩種自主灌排區(qū)管理(sIDD)模式。本書可供相關(guān)決策、科研、工程技術(shù)人員和大專院校師生參考。

書籍目錄

前言第一章　緒論　第一節(jié)　水資源現(xiàn)狀及農(nóng)業(yè)水資源需求情況　第二節(jié)　農(nóng)業(yè)節(jié)水的內(nèi)涵及其途徑　第三節(jié)　農(nóng)業(yè)節(jié)水理論與技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢　第四節(jié)　本項(xiàng)目研究的目的及重大意義第二章　農(nóng)業(yè)節(jié)水對水資源承載能力的影響　第一節(jié)　水資源承載力的涵義及分析方法　第二節(jié)　典型區(qū)域水資源承載能力　第三節(jié)　農(nóng)業(yè)節(jié)水對水資源可持續(xù)利用的重要影響第三章　農(nóng)業(yè)節(jié)水原理及理論模型　第一節(jié)　水稻節(jié)水機(jī)理　第二節(jié)　保護(hù)地經(jīng)濟(jì)作物節(jié)水增產(chǎn)機(jī)理　第三節(jié)　地膜覆蓋灌溉條件下節(jié)水增產(chǎn)試驗(yàn)　第四節(jié)　水稻節(jié)水灌溉理論模型　第五節(jié)　保護(hù)地微灌節(jié)水灌溉模型　第六節(jié)　農(nóng)田水分循環(huán)與轉(zhuǎn)化規(guī)律第四章　農(nóng)業(yè)高效節(jié)水灌溉制度試驗(yàn)研究　第一節(jié)　節(jié)水灌溉制度的定義及涵義　第二節(jié)　水稻節(jié)水灌溉制度試驗(yàn)　第三節(jié)　保護(hù)地主要作物節(jié)水灌溉制度試驗(yàn)　第四節(jié)　高效節(jié)水灌溉制度設(shè)計(jì)第五章　農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)及農(nóng)田耗水　第一節(jié)　農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)涵義及測算方法　第二節(jié)　農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)測算　第三節(jié)  田間耗水量研究　第四節(jié)　農(nóng)業(yè)灌溉耗水量第六章　農(nóng)業(yè)灌溉水平衡測試　第一節(jié)　農(nóng)業(yè)灌溉水平衡測試的意義　第二節(jié)  遼河、渾河、太子河灌溉期水平衡測試監(jiān)測站網(wǎng)布設(shè)　第三節(jié)　農(nóng)業(yè)灌溉期水平衡測試分析評價(jià)　第四節(jié)　農(nóng)業(yè)灌溉水資源平衡分析模型第七章　農(nóng)業(yè)節(jié)水模式　第一節(jié)　井渠結(jié)合灌溉工程模式　第二節(jié)　井灌水源噴灌工程典型模式　第三節(jié)　微灌工程模式　第四節(jié)　管灌工程典型模式　第五節(jié)　渠道防滲工程典型模式　第六節(jié)　沈陽市渾蒲灌區(qū)渠道防滲模式研究成果第八章　農(nóng)業(yè)節(jié)水栽培技術(shù)　第一節(jié)　我國農(nóng)田推廣應(yīng)用的先進(jìn)節(jié)水技術(shù)　第二節(jié)　水稻節(jié)水栽培技術(shù)研究與應(yīng)用　第三節(jié)  地膜覆蓋及營養(yǎng)劑節(jié)水栽培技術(shù)應(yīng)用試驗(yàn)研究　第四節(jié)  抗旱作物和耐旱品種栽培技術(shù)規(guī)程　第五節(jié)　地膜覆蓋栽培技術(shù)規(guī)程　第六節(jié)　保水劑的應(yīng)用及技術(shù)規(guī)程　第七節(jié)　秸稈還田技術(shù)的應(yīng)用第九章　農(nóng)業(yè)高效節(jié)水集成模式　第一節(jié)　單井優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)模式　第二節(jié)　一井灌兩田效益優(yōu)化模型　第三節(jié)　高效節(jié)水技術(shù)集成模式　第四節(jié)　稻一蟹一泥鰍生態(tài)農(nóng)業(yè)模式第十章　保護(hù)地節(jié)水灌溉新技術(shù)應(yīng)用　第一節(jié)　保護(hù)地栽培發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢　第二節(jié)　沈陽市保護(hù)地節(jié)水灌溉技術(shù)及特點(diǎn)　第三節(jié)　保護(hù)地節(jié)水灌溉工程的設(shè)計(jì)與安裝　第四節(jié)　保護(hù)地節(jié)水灌溉水肥耦合技術(shù)第十一章　自主管理灌排區(qū)(sIDD)研究及推廣　第一節(jié)  自主管理灌排區(qū)(SIDD)的概念及特點(diǎn)　第二節(jié)　研究與推廣SIDD的必要性與可行性　第三節(jié)　沈陽市推行SIDD的背景及實(shí)施過程　第四節(jié)  沈陽市實(shí)施SIDD的典型模式及實(shí)施效果　第五節(jié)　SIDD在燈塔灌區(qū)的應(yīng)用　第六節(jié)　SIDD研究與推廣的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)　第七節(jié)  推行sIDD存在的問題及今后發(fā)展方向第十二章　北方農(nóng)業(yè)節(jié)水效益分析研究結(jié)論參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

第一章緒論第一節(jié)　水資源現(xiàn)狀及農(nóng)業(yè)水資源需求情況一、世界及我國水資源狀況水、能源、人口、環(huán)境形成了當(dāng)今世界的四大熱點(diǎn)問題。其中水資源是各種資源中不可替代的一種重要資源，水資源問題已成為舉世矚目的重要問題之一。地球表面約有70％以上面積為水所覆蓋，其余約占地球表面30％的陸地也有水存在，但只有2.53％的水是可供人類利用的淡水。由于開發(fā)困難或技術(shù)經(jīng)濟(jì)的限制，到目前為止，海水、深層地下水、冰雪固態(tài)淡水等難被直接利用。比較容易開發(fā)利用的、與人類生活生產(chǎn)關(guān)系最為密切的湖泊、河流和淺層地下淡水資源，只占淡水總儲量的0.34％，還不到全球水總量的萬分之一，因此，地球上的淡水資源并不豐富，若把一桶水比為地球上的水，可用的淡水只有幾滴。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加，全世界的用水量也在逐年增加。目前全球人均供水量比1970年減少了1／3，因?yàn)?，在此期間地球上又增加了18億人口。世界銀行1995年的調(diào)查報(bào)告指出：占世界人1：340％的80個(gè)國家正面臨著水危機(jī)，發(fā)展中國家約有10億人喝不到清潔的水，17億人沒有良好的衛(wèi)生設(shè)施，每年約有2500萬人死于飲用不清潔的水。目前，世界上已有超過1／2的陸地面積、遍及100多個(gè)國家和地區(qū)缺水，20億人飲水困難。而人類正以每15年增加1倍的淡水需求消耗著水資源。截至目前，人類淡水消費(fèi)量已占全世界可用淡水的54％。世界的水資源分布也十分不均，除了歐洲因地理環(huán)境優(yōu)越、水資源較為豐富以外，其他各洲都不同程度地存在一些嚴(yán)重缺水地區(qū)，最為明顯的是非洲撒哈拉以南的內(nèi)陸國家，那里幾乎沒有一個(gè)國家不存在嚴(yán)重缺水的問題；在亞洲也存在類似問題。例如，公元前每天人均耗水約12L，中世紀(jì)時(shí)人均耗水增加到20－40L，18世紀(jì)增加至60L，當(dāng)前發(fā)達(dá)國家一些大城市人均每天耗水500L。在發(fā)展中國家，對水的需求量也日益增加。如我國，近20世紀(jì)80年代以來，城市用水量翻了幾番。據(jù)聯(lián)合國預(yù)計(jì)，到2025年，世界將近1／2的人口會生活在缺水的地區(qū)。水已成為制約眾多國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、人民生活水平提高和環(huán)境生態(tài)維持、建設(shè)的重大問題了，水危機(jī)已經(jīng)嚴(yán)重制約了人類的可持續(xù)發(fā)展。人們已深刻認(rèn)識到，人類賴以生存的水，再也不是取之不盡，用之不竭的，世界上還沒有找到任何一種物質(zhì)可以替代水。

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《北京農(nóng)業(yè)節(jié)水理論與技術(shù)研究》由中國水利水電出版社出版。

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