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在创新中实现滴灌人生:如何实现人生价值2000

发布时间:2019-02-25 04:05:58 影响了:

  编者按:随着我国长期以来人口增长和城市化建设步伐加快,水土资源危机变得越发明显和迫不及待。由于水资源本身在我国时空分布上的不均,导致各地出现了不同程度水土安全隐患。南水北调工程已在很大程度上造成了我国上游水资源紧张局面。我国重庆地区,甚至是中下游地区出现了百年难遇的水资源短缺。排除我国各地在季节上的水资源短缺外,近年来出现了严重的水隐患事件。一向以“鱼米之乡”称颂的我国广大南a地区首次出现了“南水告急”现象!湖南中南部、江西中南部、广西北部、广东西部、贵州东南部等地出现25年一遇重旱,其中江西、湖南、广西部分地区出现50年一遇特旱。
  这是我国在近年出现让人诧异的现象,我们不禁感叹我们国家水土危机的真实性,而且还要清醒认识我们国家水资源环境。带着诸多问题,我们采访了长期从事农业水利建设专家,北京科发农业水资源高效利用研究所所长邱为铎。
  
  
  邱为铎先生历时30多年的研发推广活动,得到了社会和政府的高度重视和充分肯定。联合国国际生态与安全杂志两次发表邱为铎先生的论文。已知有6家国外著名杂志大篇幅报道了邱为铎的滴灌科研成果;国家科委将燕山滴灌列入国家级科技成果重点推广计划项目和重中之重项目;燕山滴灌获国家级科技进步三等奖,全国优秀星火项目奖;水利部授予邱为铎全国水电系统先进科技工作者称号;国家农委、国家科委联合颁发滴水灌溉新技术推广一等奖;世界杰出华人协会、四川省社会科学院、中国科技信息杂志社授予邱为铎世界杰出华人、当代发明家、科技英才等荣誉称号。其学术思想被列入中国首部金质版思想巨著“中国当代思想经典”一书,并获得“中国当代思想成就奖”。
  
  记者:邱老,您作为我国农业方面专家,为我国农业灌溉事业忙活了大半辈子,以您多年经验,是怎么看待我国坚持走高产、优质和高效农业发展道路的?或者说,我们的“两高一优”道路究竟取得了什么样的成果?
  邱为铎:可能是工作原因,因为我从事的是农田水利建设,先在水利部,后来又到水科院工作。我们现在的农、林、水各部,可我最大的感触还是感觉农业部的工作是很好的。容不得不佩服啊!你看我们解放那么多年了,解放初吃饭都是问题。现在耕地减少了40%,人口从解放初期的5亿到现在的13亿,但粮食还是够吃,是很不错的。以前小麦亩产200斤算是壮举了,现在亩产小麦达到了800、900、甚至1000都正常。以前吃什么,还受季节限制。现在吃的穿的都不用愁了。生活美好了很多。农民的生活可以说是改善了很多。这是我们有目共睹的。
  前些天《农民日报》有一则消息,“科技创新建陇原粮仓”,他们报道了甘肃对节水农业的探索。一句话表述“千方百计蓄住天上水,保住土壤水,用好地表水。”他们先进经验是农民增收,全膜覆盖技术能为农民带来稳定收益,日光温室、膜下滴灌更能为农民带来翻番的农业收入。甘肃经验说明,实施农田节水措施,不仅使粮食安全、农民增收有了保障,而且对改善日益紧迫的生态环境大有裨益。现在,辽宁、内蒙古、宁夏等地都先后派人到甘肃参观“取经”。
  我觉得挺好,这是当地农村科技推广站琢磨出来的技术,真是很有创意的。可我们的研究者总是在很大程度上缺乏实际考察,总是处于一种观摩状态,这样是不行的,根本不和生产相联系。
  
  记者:看来邱老是深有感触的。我们以前说改革开放20年,现在我们说改革开放30年,您作为目睹我们科技创新体制变革的老专家老学者,对我国这么多年的科技体制改革是怎样看的?
  邱为铎:说句实话,我感觉我们的科技体制改革进步很小。我在水科院是深有感触的。50年代实话,就提出要科技创新,要结合实际,结合生产。几十年来,却越来越不结合实际越来越不结合生产。原来是有事业费养着,现在是由项目费养着。钱比以前还多了,日子也好过了,生活也是越来越幸福。
  你看,今天人家甘肃当地的农业推广人员自己琢磨出了“全膜、双垄、沟播”技术,玉米平均亩产506公斤,增产32.1%,这就是新技术,值得我们推广啊。农业道路就得走实际的路子。
  
  记者:甘肃现在面临的土地荒漠化问题也是很严重的,像民勤地区近几年的变化可谓是大,目前民勤绿洲也变成了沙源,作为我国荒漠化最严重的地区之一,在荒漠化治理方面,难道我们就没有关键的技术可以帮助他们吗?
  邱为铎:你问得很好!其实这也是我想要说的。根据我这么多年来的经验看,概括为三句话。总的思想还是一条,就是我一直呼吁的,灌溉技术的创新是缓解我国当前水土资源危机的根本途径。
  我国的水土资源短缺是技术性短缺,而不是资源性短缺。虽然水资源短缺现象严重,但和以色列相比,我们只能算是技术性缺水,并非资源性缺水。土地资源也一样,如果有了水,就可以将荒漠化沙化地区优越的光热资源充分利用起来,将广大的荒漠化沙化地区建成高效农牧区,特色农牧区和永不衰败的生物能源种植基地。
  另一方面,落后的灌溉技术,又是造成我国水资源紧缺的主要原因。如何看待和处理漫灌技术所具有的这一两面性特征;怎样在发挥农田灌溉的重大作用的前提下,大幅度提高农业水资源的利用率,就成为一个必须要解决好的重大课题。从目前的形势看,我国节水灌溉向何处去,已迷失了方向,发展的力度和上世纪八、九十年代相比已经大大降低。造成这种局面的原因是多方面的。一方面上世纪大量引进国外技术确实走了弯路;另一方面国人习惯了向国外取经学习,很少想到自主创新。
  
  
  记者:缓解这样一个局面的有效办法是什么?
  邱为铎:我做这个方面的工作已经快花了我毕生的心血了。首先,缓解我国水土资源危机的出路的关键还是在灌溉技术的创新,就是以滴灌技术替代漫灌技术。我国荒漠化、沙化(以下简称“两化”)土地占国土面积的45.58%。广大的“两化”地区,日照充足、热量丰富、太阳辐射强、昼夜温差大,这些都是发展特色农业和高效农业不可缺少的宝贵的光热资源,惟独缺水使这些宝贵资源无法利用,并成为沙尘暴的发源地。我国“两化”地区土地资源丰富,因此,如何治理“两化”应该成为有关部门的重中之重。
  第二个办法就是,以科发滴灌为核心形成的灌溉工程投入低、灌溉技术用水量低、种植作物需水量低、经济价值高的“三低一高”开发模式,使“两化”地区的水、土、光、热、生物等自然资源实现了优化配置,使土地“两化”防治事业从传统的社会公益事业,变成一项经济效益丰厚,生态效益巩固,社会效益突出的朝阳产业,开创了防治土地“两化”的新纪元。“三低一高”开发模式和传统技术不同之处就在于利用创新科技,高效利用当地有限的地下水资源,主动精准地为种植作物实施灌溉,以水的输入启动相关自然资源,从而大幅度提高生物产量,达到生态效益和经济效益的和谐统一。
  
  记者:看您现在头发都花白了。我们可以看得出来,您为着能够在提高我国的灌溉技术方面做出了很多努力。您能给我们具体谈谈吗?
  邱为铎:滴灌技术在很早的年代就提出来了,当时是水利部的一个项目,1974年,当时由周恩来总理主持。前苏联送给中国政府的礼物是三套滴灌设备,其技术都来自以色列,技术是世界最先进的。政府考虑到价值昂贵,不符合中国国情,于是要婉言拒绝。周恩来总理最后还是收下了,并有一套留给了我们做研究。就是现在科发滴灌的前身,燕山滴灌。
  从那以后,我们就成立了专门研究所进行相关的研究,燕山滴灌是我们中国的名字。当时我们取的这个名字就是想打出自己的牌子。所以我们的科研人员经过反复的研究论证,最后突破的国外的不仅价格昂贵而且不符合中国种植大田作物的现实,成为了我们现在科发滴灌技术。
  1983年,时任国家水利部部长的钱正英,对这项技术发明给了高度评价,还说,外国人的东西,我们中国人终于自己造出来了。
  1986年,关于推广滴灌技术的观点就出现了严重分歧。主要集中在对我们滴灌技术的成熟性问题的质疑,认为在那么短的时间里,我们能够在滴灌技术上取得如此成绩表示不理解。其二就是技术复杂,在中国推广的话肯定是困难的,其三,就是反对我们研究所自身的研究。
  90年代,为了找寻能够解决中国灌溉的技术,很多官员像走马灯一样出国考察,去了以色列,奥地利等国家。回来时买了一些东西回来,但是后来却束之高阁,无人问津。
  1995年,我们在西海区进行了试点,总共是250亩,全部考核通过。我现在人也老了,现在连办公室都放在了这里(家里),还在操心着自己的滴灌技术推广。你们作为媒体的,更应该承担起这份责任。
  
  记者:的确!邱老说的对。我们要为了诸多技术的推广,特别是能够在很大程度上改善人民生活的实用新技术新产品多做出努力。其实现在有很多像您一样默默坚守在自己科研岗位上的学者和科学家。在他们心中或许比您更加心焦的是,我们的科技为什么就不能好好的为生产服务呢?
  邱为铎:很好!科技的价值到底是怎样的?我们也一直在探讨这样的问题。但是我们早已经释然了。因为在我们国家,因为有很多的现实需要考虑,人口众多就是一个天大的现实。当我们的科技在得以应用之前,总是要考虑到科技的实用性问题。不能说我们的科技只是用来观赏的。科技不是用来观赏的玩物。真的不是。你就拿我们的滴灌技术来说,在80年代,我们已经饱受了这样的舆论忧患。他们认为以色列的滴灌才是世界最先进的技术,所以我们应该接受以色列的技术,先进的确是事实。可是由于价格的问题,在我们中国根本不可能大范围的推广。要用也是少数人的专利。想到此,于是作罢。不想了。干脆来修水库。重新拾起漫灌的牙慧,问题不仅没有得到解决,反而在原来的错误上重复犯。
  现在我们的滴灌技术可以在很多地方试用了。而且全部考核通过。这是值得肯定的。不是我们在用什么落后的技术来虚张声势。只是国家的现实不容我们在很短的时间推广滴灌技术,因为粮食安全总是在制约我们。而我们的粮食生产80%来自与灌区,而灌区的主要途径又是漫灌。所以滴灌技术得以推广,不从根本上改变长久以来我们关于漫灌的理解是困难的。
  
  记者:这么说来,科发滴灌还确是从艰难中走过来的。那么,现在来看,技术优势在哪里?
  邱为铎:由我国科技人员结合我国国情创造的科发(燕山)滴灌技术,获18项专利。半固定式滴灌因为采用了人工移动的滴水毛管,使毛管用量减少了97%,使滴灌工程造价降低了80―90%,每亩投资仅需200―300元,一次投资80%的设备可以使用20年以上,20%的设备使用10年左右,成为当今经济的灌溉技术,已成功地在除水稻以外的各种大田作物中应用,收到良好效果,开创了将最省水的滴灌技术成功用于大田粮食作物的先河。而科发全移动滴灌设备可以在几个水源之间巡回作业,提高了设备控制面积,每亩投资仅需几十元,一次投资可以使用10年以上。
  以科发滴灌为核心形成的灌溉工程投入低,灌溉技术用水量低,种植作物需水量低,产值高的“三低一高”开发模式,是我国土地荒漠化防治的有力武器。运用这一武器,可以使我国广大的荒漠化地区在彻底改善生态环境的基础上,取得丰厚经济效益,将广大的荒漠化地区逐渐变成高效农牧区、特色农牧区和永不衰败的生物能源基地,将历史上的风沙源变成新的国民经济增长点,成为沙海淘金的热土。
  
  记者:真替您感到高兴,邱老!其实是我们的钦佩。今天真感谢您能够在百忙中接受我们的采访。您身上可供我们年轻人学习的东西可谓是丰厚的。作为我们现在浮躁的一代年轻人,您有什么期望吗?特别是我们这些80后的人。
  邱为铎:年轻人是国家的希望,什么时候都是。年轻人现在认认真真搞科研的人少了,特别是搞我们农学的、搞水利的人少了,也不像以前我们那个年代的人。现在我们国家的科技正是大发展期,正需要年轻人的时候。年轻人必须突破自身的局限性,勇敢地走出去。特别是我们搞科研的人,更应该是在实践的基础上的下大功夫。不是说几句话,也不是几篇文章的事,是能够真正提高我国科技总体水平的目标下的所有努力。我们亟需那些踏踏实实肯干事的年轻人,真的很需要。
  
  延伸阅读:移动式滴灌:水土资源利用战略性技术
  邱为铎 李 静
  
  人类农业文明和河流是分不开的,河流是人类得以繁衍和生息的重要条件。原始农业便是在此基础上产生的,而农业灌溉的历史也是源远流长。
  漫灌在人类生息繁衍的历史长河中,发挥了巨大的积极作用。原始社会的季节性洪水现象,就是一种最原始的漫灌形式,为人类创造漫灌技术提供了有力的启迪和借鉴。漫灌技术极大地扩展了灌溉范围,从而完成了一次由必然王国向自由王国的过渡,极大地提高了农作物的产量,为人类的繁衍创造了丰富的物质基础。然而,随着人口膨胀和经济发展,人们对水的需求量也是急剧加大。农业的发展更是离不开水,特别是种植农业的发展更需要水的哺育。漫灌技术的局限性在现代社会已经越发明显。
  
  漫灌技术之于我国当下水资源危机
  众所周知,漫灌技术对水资源的利用率很低,属于掠夺性开发。直到上世纪中叶,人类对水资源的开发利用量终于发展到自然资源难以承受的地步,许多国家和地区出现了水资源危机。现阶段,造成这种危机的主要原因,不是水资源短缺,主要是因人类对水资源的开发利用方式不当造成的。
  我国农田灌溉是国民经济的用水大户,灌溉用水量高达国民总用水数量的70%以上,但到目前为止,我国的几乎100%的灌区仍然沿用五千年前人类创造的漫灌技术。这种灌溉技术的水资源有效利用率很低。而官方报道其达到40%,但这只是从骨干渠系上测得的数字。实际上,如果把骨干渠道以下,还有斗渠、农渠、毛渠和灌溉沟的渗漏和水面蒸发把这些损失都计算在内,灌溉水的有效利用率恐怕连30%都不到。落后的灌溉技术是造成我国水资源紧缺的主要原因,是形成水资源危机的罪魁祸首。现今,漫灌技术早已从先进的生产力,转化为社会生产力的制约因素。
  以色列人均拥有的水资源仅为我国人均水平的12%,可他们的专家说,他们不缺水。我国虽然水资源短缺现象严重,但和以色列相比,我们只能算是技术性缺水,并非资源性缺水。土地资源也一样,如果有了水,就可以把占耕地面积60%的旱地变成水浇地;有了水,还可以将荒漠化沙化地区优越的光热资源充分利用起来,正如前面所说的,将广大的荒漠化沙化地区建成高效农牧区,特色农牧区和永不衰败的生物能源种植基地。所以我国土地资源短缺也只是技术性短缺,并非资源性短缺。
  我国年降雨量400毫米以下的干旱半干旱地区占国土面积1/2左右,但这里不仅有丰富的土地资源,还有日照充足、热量能富、太阳辐射强、昼夜温差大等宝贵的光热资源。如果解决了灌溉问题,这一广大地区完全可以成为我国的特色农牧业区、高效农牧业区和永不衰败的生物能源基地,很自然成为我国土地开发的重点关注的地区。但这一地区大部分属于西北内陆河流域,属于西北华北干旱半干旱地区,多数地区年降雨量不到100毫米,而年蒸发量却高达2400~3000毫米。由于干旱少雨,生态环境十分脆弱,几千年来自然形成的生态格局经受不起环境因素的变化。
  我国现有耕地18.27亿亩,其中水浇地8.2亿亩,现阶段我国生产的粮棉油等主要农产品80%来自灌区。说明农田灌溉为我国粮食安全提供了重要的保证。另一方面,8.2亿亩水浇地耗用的水资源高达国民总用水量的70~80%,因为技术落后仅灌溉浪费的水资源就达到国民总用水量的50%以上,说明农田灌溉在为我国提供了粮食安全保障的同时,浪费了大量而宝贵的水资源,是造成我国水资源危机的主要因素。现阶段,水土资源危机已经成为制约整个国民经济发展的主要矛盾,如何看待和处理漫灌技术所具有的这一两面性特征,怎样在发挥农田灌溉的重大作用的前提下,大幅度提高农业水资源的利用率,就成为一个必须要解决好的重大课题。
  
  我国的灌溉技术呼唤自主创新
  早在1894年,一位名叫查尔斯•斯凯纳的美国依阿华州人,发明了一种非常简单的喷水系统,开拓了人类利用机械设施节水灌溉的先河。
  我国自上世纪80年代起花巨资从国外引进先进的喷灌和滴灌技术,试图用这些先进的灌溉技术逐步取代传统落后的漫灌技术。经过20多年的实践证明,这些从国外引进的先进技术并不适合中国国情,极大挫伤了人们发展节水灌溉的积极性。
  从目前的形势看,我国节水灌溉已经失去了方向,发展的力度和上世纪八九十年代相比已经大大降低。目前采用的农田节水措施主要是加强灌溉管理,可以说仅仅是围绕漫灌技术作些小修小补的改进。造成这种局面的原因是多方面的:一方面上世纪大量引进国外技术确实走了弯路;另一方面人们翻遍了国外的资料,也确实找不到适合现阶段在中国大田作物上大面积推广的实用节水技术;更重要的原因是长期以来,由于我国经济技术落后,人们习惯了向国外取经学习,技术上一有问题就查资料或出国考察,很少想到自主创新。
  不管客观环境存在多少不利于科技创新的因素,但灌溉技术必须取得突破,如果我们不能利用先进的灌溉技术取代落后的漫灌技术,我们的经济建设将长期建立在水资源的有效利用率极端低的水平上,经济建设也就失掉了发展的空间。为了中华民族的长远利益,自主创新这一课必须补上。在今天,我们完全有条件理直气壮地向漫灌技术说“不”。
  
  滴灌技术抒写中国式灌溉新篇章
  滴水灌溉,简称滴灌,是迄今最节水的灌溉技术。但是国外的滴灌是适应发达国家的条件发展起来的,以色列是滴灌技术的发源地,从他们的国情出发,滴灌主要用于面向国际市场产值高的经济作物。他们执行的是一条高投入、高产出的技术路线。从发达国家昂贵的劳动力实际出发,他们要求尽可能实现运行自动化,以减少劳动投入。引进以色列等国滴灌技术,每亩投资高达2500~3500元,国内用引进的滴灌设备生产线生产的国产滴灌设备,每亩投资也高达1000~2000元。
  近20年来,我国各地各部门重复引进国外滴灌技术和设备。实践证明,国外滴灌技术不仅造价高,管理难度也大,不可能成为中国漫灌技术的替代技术。要解决中国灌溉技术的更新换代问题,只能依靠自主创新。实际上我国并不是没有漫灌的更新换代技术。
  早在30多年前,周恩来总理就指示要研究适合我国国情的滴灌技术。中国水科院的科技人员,遵照周总理的指示,在学习以色列滴灌技术的基础上,结合我国国情进行研发创新。先后成功研发具有鲜明中国特点的燕山滴灌技术,现改称科发滴灌技术,包括全固定式滴灌技术、半固定式滴灌技术、全移动式滴灌技术、利用黄河水滴灌技术及温室滴灌技术。先后获得17项实用新型专利和一项发明专利,并获得国家级科技进步三等奖、国家级优秀星火项目奖和国家级推广技术一等奖。“八五”、“九五”均被国家科委列入国家级科技成果重点推广计划项目。科发滴灌技术自80年代开始在全国各地试点推广,1992年在山西文水县举办的1000亩小麦滴灌试点,每亩投资仅120元,滴灌小麦比旱地小麦增产300%,受到干部群众的一致好评。农民群众称“滴灌好,滴灌生出金元宝”。上世纪80年代科发滴灌在甘肃累计推广2万多亩,有些试点已经运行了近20年至今还在使用。事实证明,发展灌溉技术必须解放思想走自主创新的道路。
  
  滴灌设备彰显技术优势
  滴灌设备是实现滴灌工程设计思路的基本保证。为了获得适合中国国情的滴灌技术,必须根据中国的国情对引进的设备进行彻底的改造和创新。科发滴灌在技术的改进与革新上明显作出了贡献。主要集中在以下几个方面:
  ⑴关于滴头的改进与创新;滴头的作用是将从毛管内取出的水,经过其自身的流道产生的磨阻损失,消除水中的压力,让出水口的压力接近于零,从而变成水滴滴灌到作物的根部,故称其为滴头。国外设计的滴头,为了提高消能效果和减小体积,普遍采用迷宫式或犬牙交错式的流道结构,以增加局部阻力,这种滴头主要靠局部损失消能。由于流道局部阻力增大,也加大了被杂物堵死的几率。滴头堵塞被视为滴灌技术普遍存在的一个世界性难题。国外厂商设计的滴头,或许是从经济效益的角度考虑,均设计成不可维修的一次性使用的结构。采用这种滴头,一旦堵塞便无法维修只能更换,加大了用户的运行成本,当然也就提高了制造商的效益。从维护中国农民的利益出发设计的滴头,不仅要提高抗堵塞的能力,一旦堵塞还能够用人工的方法轻易地修好继续使用。为了提高抗堵塞的能力,我们和国外的做法相反,采用具有光滑的长流道的微管滴头,主要利用流道的沿程损失消能,采用这种滴头,水中的杂物能进去就能出来,很不容易发生堵塞,万一堵塞还可以用医用注射器,将针头插入滴头内,推进压缩空气,即可轻易地清除堵塞物,保证用户长期安全地使用滴灌设备。我们采用的微管滴头的长度,是根据滴水毛管在滴头均匀滴水的情况下的沿程压力变化,和不同位置的滴头的进口压力计算出来的,并在计算的基础上,经过试验修正后确定的。即滴头长度是按滴水毛管上,各滴头之间的滴水量偏差等于零设计的。而国外除了压力补偿式滴头外,一般常用的滴头由于没有压力补偿性能,要求毛管上各滴头之间的滴水量偏差小于等于设计滴水量的10%即算合格。这表明,我们采用的滴头不仅抗堵塞易维修,滴水均匀度也比国外普遍采用的滴头有明显的提高。
  ⑵接头的改进与创新;管道接头是滴灌系统中第二个常用的部件,国外设计的PE管接头由9个零件组成,既增加了成本又不便操作。我们设计的PE管接头仅需3个零件,不仅成本低、效果好,还真正成为一种快速接头,为开发全移动式滴灌系统创造了有利条件。
  ⑶旁通器的改进与创新;旁通器是毛管和支管的连接件,它的作用是从支管内引水进入毛管,国外设计的旁通器不仅件数多体积大,止水效果也差,在同等压力下国外的旁通器个个漏水,而我们的旁通器滴水不漏。
  
  打造全方位滴灌系统工程
  ⑴具有移动毛管的半固定式滴灌系统
  目前,国外传统的滴灌以全固定式滴灌为主,这是因为国外滴灌技术研发者从节省劳力的角度考虑,尽可能使滴灌系统运行自动化,在满足自动化要求的前提下,管道系统就不可能移动。可以说采用人工移动管道的滴灌系统,不可能成为国外研发者的选择。固定式滴灌系统的优点是操作简单,便于实施自动控制,但必然带来投放的器材多、设备利用率低、工程造价高等缺点。以国外常见的果树滴灌系统为例,全固定式滴灌系统必须做到每行果树设置一条滴水毛管,灌溉时整个果园同时滴灌或分区轮流滴灌。从果树本身的生长需要考虑,并不需要天天滴灌,更不需要不停的滴灌,国内一般设计成15天滴灌一次,每次滴灌8~10小时。也就是说,在固定式滴灌系统中,占滴灌设备投放量80%的滴水毛管,每15天才运行8~10小时。滴水毛管在灌溉季节内的利用率只有2~3%,97~98%的时间都处在闲置状态。说明这种全固定式的滴灌系统,滴灌设备的利用率极低,这是造成滴灌工程投资大的一个重要原因。在此基础上,再配套装上电脑等自动化控制设备,进一步提高了工程投资,这就是为什么国外滴灌工程单位面积造价昂贵的主要原因。也是国外滴灌技术不适合中国国情的主要原因。
  我国的科技人员,大胆地将国外普遍采用的全固定式布置形式,改成仅干支管固定,滴水毛管用人工移动的方法,我们称之为半固定式滴灌系统。它的基本特点是滴水毛管的间距等于在合理轮灌周期内毛管移动的距离。假如某种果树合理的轮灌周期是15天,即15天滴灌一次,采用半固定式滴灌系统后,每条滴水毛管对每行果树同样一次滴灌8~10小时,滴完后用人工移动到下一行果树,将15天内毛管移动的距离,作为滴水毛管设置的间距。按每行果树滴灌8小时计算,每天可移动三次,15天移动45次。这样一条滴水毛管滴灌的面积,相当于固定式滴灌系统45条滴水毛管滴灌的面积。也就是说,在没有改变果树灌溉周期、不减少灌水量、也不降低灌溉质量的前提条件下,使滴水毛管的用量减少了97.8%。滴水毛管减少97.8%,表明干支管的流量和水泵的流量也减少了97.8%。从而带动了整个工程大幅度降低了工程量,取得了大幅度降低工程造价的目的。
  如果单纯从技术角度看,这种半固定式滴灌系统排除了灌溉自动化的可能性,采用落后的人力手工操作,从技术上是倒退;但从科技为经济建设服务的角度讲,采用人工移动毛管后,将世界上最省水的滴灌技术从只能用于产值高的经济作物这一狭小的天地中解放出来,使其适应除水稻以外的各种大田作物和林牧作物,极大提升了社会生产力。可以说,这种具有人工移动毛管滴灌系统,集节资、节水、节能、节材、改土、增效、就业等七大优点于一身,是滴灌技术适应发展中国家需求的一大创新。
  ⑵全移动式滴灌系统
  为了提高农村广泛存在的水窖、水窑、水柜、水池、压水井等微型水源的灌溉效益,近几年来我们花较多的力量开发研究成功一种全移动式滴灌系统。这种系统由微型水泵或微型柴油抽水机组带动,使这些微型水源,实现小水大用,大大提高了灌溉效益。这项技术可以帮助广大农村就地拦截暴雨径流发展灌溉,可提高我国雨洪利用的水平。这种全移动式滴灌系统仅有干管和滴水毛管两级管道,与压水井配套的全移动式滴灌系统,干管全长133米,带动20条50米长的滴水毛管,总流量5m3/h,以压水井为中心向两边延伸,控制面积为20亩。每个压水井滴灌面积为20亩,3~4天滴完后将全部设备转移到下一个压水井,在一个灌溉季节转移5次,灌溉面积为100亩,全套设备3500元(不含水泵),每亩投资仅35元。这种设备在地下水位较高的地区,用于春季抗旱坐水种,有很大的优势,2007年在内蒙古赤峰地区试点受到一致好评。
  这一系统全部用快速接头连接,干管长度可长可短,配置的毛管数量在20条以内可多可少,能适应不同大小不同形状的田块。一个农户购买一套全移动式的滴灌设备,在满足自己灌溉需要的基础上,可以向周围农户提供有偿服务,也是推动农业服务社会化的一种好的形式。
  ⑶具有干、支、毛三级移动管道的半固定式滴灌系统
  仅毛管一级管道移动的半固定式滴灌系统,必须按田块大小、地形变化逐块进行设计和安装调试,全移动式滴灌系统可以成套销售,不仅成本低也不需要按田块进行设计安装,便于大面积推广。
  如果能将这种滴灌系统推广应用到出水量较大的机井上,便可以大大加快滴灌技术推广的速度。为了实现这一发展目标,我们以一个流量为5m3/h 的全移动滴灌系统为一个灌溉运行单元,按合理的轮灌周期划分每个灌溉运行单元的滴灌面积,进而按机井出水量确定单井控制的灌溉运行单元和滴灌面积。在单井控制面积确定后,通过地下埋设的总干管和干管将水分配到每个灌溉运行单元,并在每个单元的中心安装水栓,连接地面可移动的干支管,向本单元的全移动式滴灌系统供水。这样就形成了一种具有干、支、毛三级移动管道的新的半固定式滴灌系统。为了区分两种不同的半固定式滴灌系统,暂定仅具有一级移动管道为Ⅰ型半固定式滴灌系统。具有三级移动管道的滴灌系统为Ⅱ型半固定式滴灌系统。
  值得注意的是在Ⅰ型半固定式滴灌系统中,每隔100米需埋设一条支管。在支管上每隔30米左右从地下伸出一个连接滴水毛管的小管道,由于支管必须与种植方向垂直,这些伸出地面的小管,对机械化耕作多少带来一些不便。Ⅱ型半固定式滴灌系统,由于支管也移动,从而改善了机械化耕作的条件。
  科发Ⅰ型半固定式滴灌技术、Ⅱ型半固定式滴灌技术和全移动式滴灌技术统称科发移动式滴灌技术,是我国科技人员经过30多年的研发和反复实践逐步形成的。该技术保持了滴灌省水的特点,可使水资源的有效利用率达到90%以上,在此基础上大幅度降低了工程投资。现在用进口设备兴建的滴灌工程每亩投资高达2500~3500元,而采用科发移动式滴灌工程投资,全移动式每亩只需40~50元。Ⅰ型半固定式每亩投资260元,Ⅱ型半固定式每亩投资仅需150~200元。
  以科发滴灌为核心形成的灌溉工程投入低、灌溉技术用水量低、种植作物需水量低,经济价值高的“三低一高”开发模式,使“两化”(荒漠化、沙化)地区的水、土、光、热、生物等自然资源实现了优化配置,使土地“两化”防治事业从传统的社会公益事业,变成一个经济效益丰厚,生态效益巩固,社会效益突出的朝阳产业,开创了防治土地“两化”的新纪元。“三低一高”开发模式和传统技术不同之处就在于利用创新科技,高效利用当地有限的地下水资源,主动积极地为种植作物实施灌溉,以水的输入激活相关自然资源,以大幅度提高生物量,来保证生态效益和经济效益的和谐统一。只有这样才能实现水土资源的合理开发和高效利用,才能实现发展经济和环境改善的和谐统一。科发滴灌工程的实施,对我国自流(漫灌)灌区改造,荒漠化土地防治,山区水利化建设;.引黄灌区改造及其保护地滴灌方面将起到重大的影响,同时也是我们在当前水图资源缺乏的严峻形势下,缓解我国的水土紧张局面的战略性的技术。

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