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农田水利/农田水利

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农田水利一般术语：zgggzx/article_detail.asp?ArtID=1187
灌溉术语（美国）：zgggzx/article_detail.asp?ArtID=1536

正文/农田水利

发展灌溉排水，调节地区水情，改善农田水分状况，防治旱、涝、盐、碱灾害，以促进农业稳产高产的综合性科学技术。农田水利在国外一般称为灌溉和排水。农田水利涉及水力学、土木工程学、农学、土壤学，以及水文、气象、水文地质及农业经济等学科。其任务是通过工程技术措施对农业水资源进行拦蓄、调控、分配和使用，并结合农业技术措施进行改土培肥，扩大土地利用，以达到农业高产稳产的目的。此外，还要研究节水灌溉的原理与实践，防治灌溉土地盐碱化、沼泽化和水土流失，研究水利土壤环境的改善，以及咸水、废污水的改造与利用等技术措施。农田水利与农业发展有密切的关系，农业生产的成败在很大程度上决定于农田水利事业的兴衰。
词源农田水利一词始见于北宋熙宁二年(1069)颁布的水利法规《农田水利约束》。《史记·河渠书》中已有水利一词，当时主要指农田水利。灌溉一词起源亦早，《庄子·逍遥游》有“时雨降矣，而犹浸灌”，《史记·河渠书》有郑国渠“溉泽卤之地四万余顷”的记载。在《汉书·沟洫志》中，溉、溉灌与灌溉三词并用，同指灌溉农田，灌溉一词沿用至今。排水的排字意为排泄。《孟子·滕文公上》有“决汝、汉，排淮、泗”；《汉书·沟洫志》有“排水泽而居之”等语。
沿革农田水利这一古老工程技术可以远溯至新石器时代。从世界范围来说，有文字记载的最早的灌溉工程，是公元前3400年左右美尼斯王朝修建在埃及孟菲斯城附近截引尼罗河洪水淤灌工程。约公元前2200年，巴比伦在底格里斯和幼发拉底河河谷建造了当时世界上规模*奈赫赖万灌溉渠道。在汉穆拉比法典中已有灌溉管理的条款。中国、印度、古罗马、古波斯等国灌溉起源也都很早。2000多年前，锡兰（今斯里兰卡）即修建水库，公元前300年即有大面积灌溉土地可以一年两熟。20世纪30年代，印度开始应用现代工程技术修建大型自流灌溉工程，同时发展小型提水灌溉及井灌，目前灌溉面积居于世界第二位。波斯(今伊朗)、叙利亚、意大利等国的灌溉，已有几千年的历史。在西班牙人进入美洲之前，墨西哥、秘鲁以及美国西南部已有灌溉设施。19世纪中叶，在美国西部大盐湖河谷地带开始了移民垦殖开发灌溉；20世纪初，美国联邦政府开始在西部17州进行以灌溉为主的水利综合开发。苏联约有 1/4国土面积年降雨量小于400mm，灌溉农业也有较长历史；十月革命后灌溉事业有了较大的发展，主要集中在中亚细亚。以水利土壤改良为基础的苏联灌溉排水科学技术已自成体系。
中国在长江下游考古中，发现有新石器时代灌溉种稻的遗迹，约有5000年的历史。公元前1600～前1100年中国实行井田制度，划分田块，利用沟洫灌溉排水。到西周时代，沟洫工程进一步发展，并出现了蓄水工程。约公元前600年，孙叔敖兴建期思雩娄灌区，是中国最早见于记载的灌溉工程。春秋战国时代曾修建过多处大型自流灌溉工程，著名的有引漳十二渠、都江堰、郑国渠(见郑白渠)等。在此期间也已经使用秸槔提水灌溉。当时人们已认识到农田水利的重要意义，《荀子·王利》曾指出：“高者不旱，下者不水，寒暑和节，而五谷以时熟，是天下之事也”。秦汉时期，灌溉排水及其他农田水利建设已由黄河、长江和淮河流域扩展到浙江、云南、甘肃河西走廊以及新疆等地。隋、唐、宋时期，中国农田水利进入巩固发展的时期。太湖下游兴修圩田、水网；黄河中下游地区大面积放淤；同时，水利法规渐趋完备：唐有《水部式》，宋有《农田水利约束》等。元、明、清时期，长江、珠江流域，特别是两湖、两广地区，农田水利得到了进一步开发。明天启年间《农政全书》问世，书中《水利》为中国农田水利学滥觞;《泰西水法》为介绍西方水利技术的最早著述。19世纪末，西方灌溉、排水科学技术开始在中国应用。20世纪30年代，陕西省建成泾惠、渭惠、梅惠等大型自流灌区。其他各省也相继举办了一些不同类型的农田水利工程。与此同时，从南方的广东、江苏到北方的陕西、宁夏等地，先后开展了一些灌溉、排水的科学研究工作。
中华人民共和国成立以后，灌溉排水事业得到了迅速发展。从1950～1985年，全国灌溉面积由2.4亿亩增加到7.2亿亩，居世界首位;排水除涝面积达到2.78亿亩，仅次于美国;得到改良利用的盐碱地面积达到6800万亩，约占全国盐碱化耕地总面积的61％。在占全国耕地面积约47％ 的灌溉土地上，生产着约占全国总产量 2/3的粮食。农田水利建设已成为中国农业生产的重要物质基础。
基本内容主要是灌溉和排水，兼及中小型河道整治，塘坝水库及圩垸建设，低产田水利土壤改良，农田水土保持、土地整治以及农牧供水等。由于各农业地区的自然条件和生产方式千差万别，需要进行农业水利区划和相应的灌排系统规划。农田水利还包括一些具有明显地区特征的类型，如黄淮海平原旱涝碱综合治理、盐碱地改良、圩区水利、牧区水利和垦荒水利等。
在干旱、半干旱地区，灌溉是主要的，但为了防治土壤次生盐碱化，也需要排水；在盐碱化威胁较大和开垦盐碱荒地的地区，必须灌排并重，甚至无排水即无灌溉。在湿润、半湿润地区，由于降雨量较多，排水是主要的，但是雨量的季节分布并不完全符合农作物生长的要求，需要进行补充性灌溉。灌溉与排水两者相辅相成，便构成农田水利的主要内容。
灌溉 　用人工设施将水输送到农业土地上，补充土壤水分，改善作物生长发育条件称为灌溉。在特定情况下，灌溉还可减少霜冻危害，改善土壤耕作性能，稀释土壤盐分，改善田间小气候。根据灌溉水源和灌溉水质（见灌排水质）的不同，可分为地表水灌溉、地下水灌溉、地表水地下水联合运用，以及污水灌溉、咸水灌溉、肥水灌溉、引洪淤灌等。根据灌水技术，可分为地面灌溉、地下灌溉、喷灌、微灌(包括滴灌、微喷灌等)、局部灌溉和节水灌溉等。为实现科学用水，应根据作物需水量和需水时间、有效降雨量、土壤水状况以及水文情况，选定灌溉保证率，制定灌溉制度。
灌溉系统是实现灌溉的基础设施，可分为渠道灌溉系统和管道灌溉系统。一般由灌溉渠首工程、渠道或输水管道、渠系建筑物和灌溉泵站组成。最常见的渠系建筑物有配水建筑物和渡槽、涵洞、倒虹吸管、跌水、陡坡、量水建筑物以及沉沙池等。在使用地下水灌溉或无法实现自流灌溉而需提水灌溉时，或低洼地区不能自流排水时，应兴建排灌泵站进行机电排灌。
灌区应进行有效的灌溉管理，注意渠道防渗，加强用水管理，提高渠系有效利用系数。
排水 　排除农业土地上多余的水分，以改善地区或土壤的水分状况，防止作物受害，还可改良土壤结构，便利田间操作，延长作物生长季节，提高地温及土壤通气，加大作物根层深度及为作物提供更多的养料。根据被排除水的性质，可分为除涝、治渍及控制地下水位；根据农田排水技术可分为明沟排水、暗管排水和鼠道排水以及竖井排水等。此外，还有针对特定地区情况的冷浸田排水、沼泽地排水和海涂排水等。
排水系统是实现排水的基础设施，一般包括各级排水沟（管）道及其建筑物、排水容泄区、排水泵站（见排灌泵站）等。排水沟道建筑物的种类、结构和功能同灌溉渠系建筑物。
科学的排水管理是排水系统正常运行的必要条件，要经常保持排水系统通畅及控制地下水位的能力。
问题和展望中国农田水利存在如下问题：①灌溉水源日见短缺，很多灌区用水得不到保证。随着工业用水和城市生活用水不断增加，今后缺水问题将日益突出。②水量浪费较大，自流灌区渠系有效利用系数一般仅0.4～0.6。灌溉效率低加剧了灌溉水源的供需矛盾。③现有工程设施尚未全部配套，如有的灌区缺乏田间工程，有的有灌无排，有的设施已经老化，加上管理体制不健全，管理措施不力，工程效益还未充分发挥。④新建工程难度越来越大，造价越来越高，需要更多的人力物力投入。
解决以上问题需要采取多种途径：①进一步完善与更新现有灌溉排水设施，加强管理，提高工程效益。②增加农业投入，继续兴修农田水利工程，逐步扩大灌溉面积，以适应国民经济发展的需要。③推广应用新技术，厉行节约用水，包括改进地面灌溉技术，发展低造价喷灌、滴灌，大力推广管道输水灌溉等，提高灌溉效率。④加强排水，重视盐碱地、沼泽地和冷浸田的改良以及除涝、治渍工作，促进农田水利进一步发展。⑤开展水利土壤环境的研究，保护水资源和生态平衡。⑥逐步实现灌排工程施工机械化和管理运用自动化。
参考书目
武汉水利电力学院郭元裕主编：《农田水利学》，第2版，水利电力出版社，北京，1986。
柯斯恰科夫著，陈益秋译：《土壤改良原理》，中国工业出版社，北京，1965。
V.E.Hansen， et al.，John Wiley & Sons，New York，1980.