人工灌溉

為地補充作物所需水分的技術措施。在自然條件下，往往因降水量不足或分布的不均勻，不能滿足作物對水分要求。因此，必須人為地進行灌溉，以補天然降雨之不足。

基本介紹

• 中文名：人工灌溉
• 外文名：Manual irrigation
• 最早記載：公元前2000多年

發展史

我國灌溉系統發展史

1.灌溉系統雛形

奴隸社會中,農業生產方式是井田制。布置在井田上的灌排渠道稱為溝恤。傳說溝恤在公元前20世紀前後,大禹治水時已經出現,限於當時的生產力水平,一般規模較小。至周代,農田溝恤已形成系統,當時按其功用不同和所控制的耕地面積大小一般分作法、恤、溝、遂、刪、列各級、分別起著向農田引水、輸水、配水、灌水以及從農田排水的作用,形成有灌有排的農田水利系統。除了從河流中引水的形式外,當時還出現了人工蓄水池,即在天然湖沼窪地周圍,人工築堤構成的小型蓄水庫,可以調蓄河水和天然降水,提高灌溉保證率。

2.規模化灌溉

從戰國開始,農田水利建設蓬勃興起,大型渠系工程取代了溝恤,水利工程技術也得到迅速發展。典型的灌溉工程有:都江堰、鄭白渠、坎兒井等。舉世聞名的都江堰工程採用無壩引水渠系,渠首工程主要由魚嘴、寶瓶口和飛沙堰3部分組成,是古代灌溉渠系中不可多得的優秀典型。戰國末年在今湖北宜城的白起渠是破渠串聯式灌溉工程,它從漢水支流蠻水引水,將分散的破塘和渠系串聯起來,提高了灌溉保證率。關中平原上規模最大的鄭國渠,秦始皇元年(公元前246年)由鄭國主持修建的水利工程鄭國渠。

古代的水利灌溉

1.周代水利灌溉的發展

中國最早的水利灌溉大約起源於周代以前。據范文瀾《中國通史》記載:“古史稱，禹(大禹)、益(伯益)時起，即知利用河渠和井灌農田、園圃”。到周代由於井田制的實行，井田之制已相當發展和完備。公元前1300年，殷墟出土的甲骨文已有“井”字的原形象形字，說明了當時已有了鑿井取水的設備;“甽(zhen)”“畊”“畓”等字也反映了當時已有了利用流水、鑿井取水灌溉田地的簡單技術。

2.秦鄭國渠是我國古代最大的引水灌溉工程

由春秋戰國到秦，正是我國前封建農業發展的關鍵時期，由於生產關係的進步，加之鐵制生產工具的大量套用，大大提高了生產能力，為大規模灌溉工程創建提供了充分條件。大約在王政元年(公元前246年)，秦國根據韓國所派水工鄭國的意見，花費10年時間，修成鄭國渠。據《史記·河渠書》記載:“韓聞秦之好興事，欲罷之，毋令東伐，乃使水工鄭國間說秦，令鑿涇水自仲山西邸瓠口為渠，並北山東注洛三百餘里，欲以灌田。……渠就，用注填闕之水，溉澤鹵之地四萬餘傾，收皆畝一鐘。於是關中為肥沃，無凶年。秦以富強，卒並諸侯，因命曰鄭國渠”。這是我國古代三大水利工程之一。當時六國的水利工程，一般以運輸、防洪為主，灌溉規模都不大。

3. 漢、唐是關中水利灌溉發展的鼎盛時期

漢、唐時期是陝西特別是關中水利灌溉發展的鼎盛時期，無論灌區和灌溉面積都是歷史上前所未有的。秦代只利用涇河興建了鄭國渠，漢代開始先後開發了關中涇、渭、洛、千四大河流，在渭河上修建了成國渠。漢武帝時期從眉縣引渭水向東北流，穿過漆水河，至今興平入蒙籠渠，灌溉今眉縣、扶風、武功、興平一帶農田，加上以後渠道延伸擴大，增修的水利工程，至唐代關中的水利灌溉面積已達3.84hm2。漢武帝元光六年(公元前129年)，詔令著名水工徐伯，建成了一條從長安起，引渭河水經臨潼、渭南、華縣、華陰、潼關入黃河，全長150多公里的漕渠，不僅解決了都城長安的糧食等物資的運輸問題，而且還解決了部分農作物的急需灌溉問題。漢武帝還從征縣(今澄城縣)開渠，橫穿商顏山(今鐵鐮山)引洛水灌溉重泉(今蒲城縣東南)以東萬餘傾故鹵地。漢代還在鄭國渠基礎上修建了六輔渠、白渠，進一步擴大了灌溉區域。其他中、小型水利工程也有所發展。唐代在以前水利工程的基礎上繼續發展擴大，並自龍門下引黃河水灌溉韓城一帶農田，據有關歷史記載，當時關中水利灌溉面積已達33.3萬hm2(500萬畝)以上。

4.宋、元、明、清水利灌溉興廢交替並逐步衰落

宋以後，由於封建社會逐漸走向下坡路，歷代在水利灌溉方面雖然也採取了一些措施，新建或改建恢復了一些灌溉工程，在水利灌溉技術方面也有所發展，但總的來說，沒有再興建大型灌溉工程，一些舊的工程也逐步走向衰落，鄭白渠就是一個縮影。宋以後曾多次修復白渠口並新開豐利渠，元代開王御史渠，明代修洪渠堰，開廣惠渠、通濟渠，但灌溉面積都逐步縮小，直到清代棄涇引泉，灌溉面積只有1300多公頃。

分類

灌溉技術大概可以分為一下幾類：

1. 漫灌
   

漫灌是傳統的灌溉方式。常要挖溝渠，植物在畦和隴溝中排成行或在苗床上生長，水沿著渠道進入農田，順著隴溝或苗床邊沿流入。也可以在田中用硬塑膠管或鋁管引水，在管上間隔距離開孔灌溉，用虹吸管連線渠道。

2.噴灌

噴灌是由管道將水送到位於田地中的噴頭中噴出，有高壓和低壓的區別，也可以分為固定式和移動式。固定式噴頭安裝在固定的地方，有的噴頭安裝在地表面高度，主要用於需要美觀的地方，如草地灌溉等。

3.微噴

微噴灌是利用折射、旋轉、或輻射式微型噴頭將水均勻地噴灑到作物枝葉等區域的灌水形式，隸屬於微灌範疇。微噴灌的工作壓力低，流量小，既可以定時定量的增加土壤水分，又能提高空氣濕度，調節局部小氣候，廣泛套用於蔬菜、花卉、果園、藥材種植場所，以及扦插育苗、飼養場所等區域的加濕降溫。

4.滴灌

滴灌是將水一滴一滴地、均勻而又緩慢地滴入植物根系附近土壤中的灌溉形式，滴水流量小，水滴緩慢入土，可以最大限度地減少蒸發損失，如果再加上地膜覆蓋，可以進一步減少蒸發，滴灌條件下除緊靠滴頭下面的土壤水分處於飽和狀態外，其它部位的土壤水分均處於非飽和狀態，土壤水分主要藉助毛管張力作用入滲和擴散。

5.滲灌

滲灌技術已經在地下水位較高的地方套用許多年了，是人工將地下水位抬高，直接從底下為植物根系供水的方法。

常用設備

時針式噴灌機

時針式噴灌機是一種移動式噴灌機，噴灌頭安裝在有輪子支撐的電鍍鋼管或鋁管上，圍繞一個中心旋轉，從中心樞軸輸送水，整個噴灌機噴灌面積形成一個圓。這種噴灌機械在美國使用的很普遍。

這種機械噴頭可以吊在鋼管上，只在植物上面噴撒，有的可以幾乎吊到地面上，直接在植物之間的地面上噴灑，因此可以節約由於蒸發損失的水。

時針式噴灌機的旋轉可以由水力推動，也可以由電機推動，大多數都使用電機。這種機械灌溉面積是一個圓形，因此在每個圓形之間的空檔不能被灌溉利用，只適合在耕地面積充分的地區使用。

平移式噴灌機

也叫連續直線移動式噴灌機，是一個長管道，每隔一定間隔有一個支架，支架上有輪子，噴頭在管子上，整個管道平行移動噴灑，水由管道一頭輸入，所以噴灌面積可以大到幾千公頃。

絞盤式噴灌機

也叫卷盤式噴灌機，採用水渦輪式動力驅動系統。採用大斷面小壓力的設計，在很小的流量下，可以達到較高的回收速度，水渦輪轉速從水渦輪軸引出一個兩速段的皮帶驅動裝置傳入到減速器中，降速後鏈條傳動產生較大的扭矩力驅動絞盤轉動，從而實現PE管的自動回收。同時經水渦輪流出的高壓水流經PE管直送到噴頭處，噴頭均勻的將高壓水流噴灑到作物上空，散成細小的水滴均勻降落，並隨著PE管的移動而不間歇地進行噴灑作業。

優點

操作簡易 設施成本低 可較精確控制水量。

缺點

1.對地表水源的爭奪

2.造成地下水位下降

3.地面沉降

4.在蒸發量大的地區造成土壤鹽鹼化

5.過度灌溉的地區造成農業廢水引起的農藥和化肥污染。