农业节水工程技术手册 李继业 等 9787122193896

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李继业 等 著
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店铺: 书逸天下图书专营店
出版社: 化学工业出版社
ISBN:9787122193896
商品编码:29376773054
包装:平装
出版时间:2014-05-01

具体描述

基本信息

书名:农业节水工程技术手册

定价:80.00元

作者:李继业 等

出版社:化学工业出版社

出版日期:2014-05-01

ISBN:9787122193896

字数:

页码:

版次:1

装帧:平装

开本:12k

商品重量:0.4kg

编辑推荐


水资源具有战略性、有限性和脆弱性,当今全世界范围都出现了水资源的危机,联合国环境规划署前署长、环境运动的元老穆斯塔法·托尔巴指出,“我们过去经常认为,能源和水是21世纪的关键问题。现在我们认为,水将是个关键问题。”中国作为世界的一员,也不可避免的出现了水资源的危机,尤其是与日俱增的城市地下水资源的危机。我们必须予以高度重视,采取有效措施以促进城市地下水资源合理开发利用和保护。
  我国是世界一个典型的农业大国,据有关部门统计,目前,我国农田有效灌溉面积已达9.05亿亩,居世界首位,在占总耕地面积一半的有效灌溉面积上,生产了占全国75%的粮食和90%以上的经济作物;以占世界6%的淡水资源、9%的耕地,保障了约占全球1/5人口的吃饭问题,为世界粮食安全作出了突出贡献。同时,我国也是一个水资源严重短缺的国家,水资源供需矛盾突出是可持续发展的主要瓶颈。农业用水是经济社会用水大户,且用水效率不高,具有较大节水潜力。
  本书根据我国**规范、标准和方法,比较系统地介绍了水资源的基本知识、水资源的开发利用、农业节水灌溉概述、地面灌溉节水技术、渠道防渗节水技术、喷灌工程节水技术、微灌工程节水技术、管道输水工程节水技术、节水农业技术和节水灌溉管理技术等。
  本书具有突出的针对性、应用性和先进性,不仅可作为水资源环境、农业灌溉节水工程等专业本专科学生教材,而且也可供上述专业教师和研究生及管理部门科技工作者参考,还可作为这些专业设计、施工和管理技术人员的参考资料。

内容提要


本书根据我国*规范、标准和方法,比较系统地介绍了水资源的基本知识、水资源的开发利用、农业节水灌溉概述、地面灌溉节水技术、渠道防渗节水技术、喷灌工程节水技术、微灌工程节水技术、管道输水工程节水技术、节水农业技术和节水灌溉管理技术等。
  本书具有突出的针对性、应用性和先进性,不仅可作为水资源环境、农业灌溉节水工程等专业学生教材,也可供上述专业教师和研究生及管理部门科技工作者参考,还可作为这些专业设计、施工和管理技术人员的参考资料。

目录


作者介绍


文摘


序言



《绿色灌溉:现代农业水资源高效利用与可持续发展》 引言 水是生命之源,也是农业生产的命脉。在全球水资源日益紧缺的背景下,如何科学、高效地利用宝贵的水资源,实现农业的可持续发展,已成为摆在各国面前的严峻挑战。传统粗放的灌溉方式不仅造成了巨大的水资源浪费,还可能引发土壤盐碱化、地下水位下降等一系列生态环境问题,严重制约了农业的长期繁荣。在此背景下,发展和应用先进的农业节水工程技术,优化灌溉模式,提高水分利用效率,显得尤为迫切和重要。 本书《绿色灌溉:现代农业水资源高效利用与可持续发展》,旨在深入探讨当前农业节水工程技术的最新进展,全面介绍各类节水灌溉技术的原理、设计、应用及效益,并结合我国国情与未来发展趋势,提出切实可行的解决方案,为农业生产者、工程技术人员、科研工作者以及政策制定者提供一份权威、实用、全面的参考。本书内容丰富,理论与实践相结合,力求为我国农业实现水资源集约高效利用,迈向绿色、可持续发展之路贡献力量。 第一章 农业水资源现状与挑战 第一节 全球及我国农业水资源供需分析 全球视角: 详细分析全球范围内水资源的时空分布不均、气候变化对水资源的影响、人口增长带来的用水需求压力,以及农业在水资源消耗总量中的占比。阐述水资源短缺对粮食安全、经济发展和社会稳定的潜在威胁。 我国国情: 深入剖析我国独特的水资源特征,如水资源总量相对不足、人均占有量低、地区分布极不均衡(“南水北调”背后的水资源分布格局)、水质污染问题突出等。重点分析农业用水在我国总用水量中的主导地位,以及由此带来的严峻挑战。 第二节 农业用水效率低下及其根源 传统灌溉方式的弊端: 详细介绍漫灌、淹灌等传统灌溉方式的原理、普遍性以及其固有的低效率。阐述其导致大量水分蒸发、渗漏损失,以及对农田水盐平衡造成的负面影响。 技术与管理层面的不足: 分析制约农业用水效率提升的深层原因,包括: 技术层面: 节水灌溉技术的推广应用不足,基础设施落后,缺乏现代化农田水利设施。 管理层面: 缺乏科学的水量分配与调度机制,灌溉用水计量不准确,用水户用水意识薄弱,管理体制不健全。 经济层面: 节水灌溉的初期投入成本较高,部分农民对投资回报存在疑虑,缺乏有效的激励政策。 生态环境影响: 长期不合理的灌溉方式可能导致的土壤次生盐碱化、地下水位下降、水土流失加剧等环境问题。 第三节 农业节水工程技术的战略意义与发展方向 战略意义: 强调发展农业节水工程技术是保障国家粮食安全、维护生态环境安全、促进经济社会可持续发展的战略性举措。 发展方向: 提出未来农业节水技术的发展趋势,包括: 精准化与智能化: 结合物联网、大数据、人工智能等技术,实现对农田水分的精准监测、智能决策和自动化灌溉。 高效化与集成化: 发展新型高效节水灌溉技术,并与施肥、病虫害防治等农艺措施相结合,实现一体化管理。 生态化与可持续化: 关注水资源的循环利用、非传统水源(如再生水、雨水)的开发利用,以及对生态环境的友好性。 系统化与区域化: 从农田小环境延伸到区域水资源管理,构建以田间灌溉为基础的区域水资源优化配置与管理体系。 第二章 农田灌溉系统设计与优化 第一节 灌溉系统基本原理与分类 灌溉的目的与基本原理: 阐述灌溉在满足作物水分需求、调节土壤水分、改善作物生长环境等方面的重要作用。 灌溉系统的组成: 介绍一个完整的灌溉系统通常包括水源、输配水管网、末级配水装置(如喷头、滴头)及控制系统等主要组成部分。 灌溉方式的分类: 详细介绍各种主要的灌溉方式,并分析其适用范围、优缺点: 表面灌溉: 包括漫灌、沟灌、畦灌等。重点分析其节水潜力和改进技术。 喷灌: 包括低压喷灌、高压喷灌、中心支轴式喷灌、平移式喷灌、微喷灌等。深入解析喷灌技术的原理、喷头类型、喷洒均匀性要求等。 滴灌: 包括地埋滴灌、地表滴灌、渗灌等。重点介绍滴灌系统的组成、滴头类型、滴灌带/管的铺设方式,以及其在节水、提高肥效方面的突出优势。 微喷灌: 介于喷灌和滴灌之间,适用于苗圃、温室、果园等。 其他新型灌溉技术: 如涌泉灌、地下滴灌等。 第二节 灌溉系统规划与设计要素 灌溉需求的确定: 作物需水量: 介绍作物需水量的构成(蒸发蒸腾量、土壤蒸发量、作物自身水分消耗等),以及影响作物需水量的关键因素(作物种类、生育期、生长条件、气候因子等)。介绍ET₀(参考作物蒸发蒸腾量)的计算方法及其在作物需水量估算中的应用。 灌溉定额与灌溉频率: 明确灌溉定额的概念,如何根据作物需水量、土壤持水量、灌溉效率等因素确定合理的灌溉定额。分析灌溉频率对作物生长和水分利用的影响。 水源选择与水质要求: 水源类型: 河流、湖泊、水库、地下水、再生水、雨水等。 水质评估: 介绍水质对灌溉的影响,如盐分、pH值、有害离子(钠、氯、硼等)的含量,以及对土壤和作物的潜在危害。提出水质净化与改良的简要方法。 输配水管网设计: 管网布置: 介绍干管、支管、毛管等管网布局原则,以及不同灌溉方式(如喷灌、滴灌)对管网布置的要求。 管径计算: 介绍流速、水头损失、流量等计算的基本方法,确保管网输水效率和水压稳定。 水泵选型与动力配置: 根据水源扬程、系统流量、水压要求等因素,选择合适的水泵类型及配套动力。 末级配水装置的选择与配置: 喷头/滴头的选择: 根据作物种类、土壤类型、地形条件、灌溉方式等,选择合适的喷头类型(如旋转喷头、固定喷头、扇形喷头、压力补偿滴头、非压力补偿滴头等)。 出水均匀性: 阐述喷洒均匀性(或滴头出水均匀性)的重要性,以及影响均匀性的因素(如风、水压波动、喷头/滴头老化等)。介绍提高均匀性的方法。 自动化与智能化控制系统: 传感器技术: 介绍土壤湿度传感器、气象传感器(雨量计、风速风向仪、温度湿度计)、液位传感器等在实时监测中的应用。 控制器与执行器: 介绍电磁阀、控制器(定时器、控制器)、PLC等在实现自动化灌溉中的作用。 智能决策与远程监控: 介绍基于数据分析和模型的智能灌溉决策支持系统,以及物联网技术在实现远程监控和管理中的应用。 第三章 关键节水灌溉技术详解 第一节 高效喷灌技术 低压节水喷灌: 重点介绍低压管道输水、喷头优化设计等,以减少水头损失,提高能耗效率。 移动式喷灌系统: 详细介绍中心支轴式、平移式等移动式喷灌系统的结构、工作原理、适用范围及其节水优势,特别是在大中型农场中的应用。 喷灌水头(喷嘴)技术: 分析不同类型喷头的射程、雾化效果、能耗特性,以及如何根据作物和环境选择最合适的喷头。 喷灌水压与均匀性控制: 强调维持稳定的喷灌水压对于保证喷洒均匀性的关键性。介绍稳压阀、压力补偿装置等。 第二节 精准滴灌技术 滴灌系统的组成与运行: 深入剖析滴灌系统的核心部件,如滴头、滴箭、滴灌带、管件、过滤器、施肥器等,并详细讲解其工作原理和功能。 滴灌在不同作物上的应用: 蔬菜、瓜果类: 重点介绍滴灌如何实现对作物根区精准供水,减少病害发生,提高产量和品质。 棉花、玉米、小麦等大田作物: 分析滴灌在这些作物上的节水潜力,以及与其它灌溉方式的比较。 果园和温室: 强调滴灌在提高果实品质、节约水肥、减少劳动强度方面的优势。 滴灌的水肥一体化(Fertigation): 详细阐述将肥料溶解于灌溉水中同步施用的技术原理、设备要求、肥料选择原则以及在提高肥料利用率、减少环境污染方面的显著效益。 过滤与堵塞防治: 介绍各类过滤器(如叠片式、网式、砂石式)的原理与选择,以及如何有效防止滴头堵塞,保证滴灌系统的长期稳定运行。 第三节 微喷灌与渗灌技术 微喷灌: 介绍其喷洒范围小、雾化效果好、适用于小范围精确灌溉的特点,以及在苗木培育、园林绿化、家庭园艺等领域的应用。 渗灌: 重点介绍其将水分直接供给作物根系,大大减少蒸发损失的优点。分析渗灌系统的设计要点,以及在特定土壤和作物条件下的适用性。 第四章 智能农田水管理与监测 第一节 土壤水分监测技术 传感器原理与类型: 介绍阻容式、时域反射(TDR)、频域反射(FDR)、张力计等常用土壤水分传感器的技术原理、优缺点及适用范围。 监测网络布设: 分析如何根据农田规模、作物类型、土壤特性等因素,合理布设土壤水分监测点,构建有效的监测网络。 数据采集与处理: 介绍自动数据采集系统(Datalogger)的功能,以及对采集到的海量数据进行初步处理和分析的方法。 第二节 气象数据与作物生长监测 气象站建设与数据应用: 介绍微型气象站(自动气象站)的功能,能够监测温度、湿度、风速、风向、降雨量、太阳辐射等关键气象因子,并阐述这些数据如何用于作物需水量计算和灌溉决策。 遥感与GIS技术在水管理中的应用: 介绍利用卫星遥感、无人机等技术获取地表覆盖信息、土壤湿度、作物长势等数据,并通过地理信息系统(GIS)进行空间分析和可视化管理,为大范围的灌溉规划和水资源调配提供决策支持。 作物生长模型: 介绍作物生长模型如何结合环境因子和管理措施,模拟作物的生长过程和需水量变化,为精准灌溉提供科学依据。 第三节 智能灌溉决策支持系统 数据融合与模型构建: 阐述如何整合来自土壤传感器、气象站、遥感数据以及作物模型的数据,构建多源数据融合的智能灌溉模型。 灌溉决策依据: 重点讲解基于“作物生理需水”、“土壤水分平衡”和“气象预报”等原理,通过模型计算得出的灌溉时机、灌溉量和灌溉方式等决策建议。 自动化灌溉控制: 介绍智能灌溉控制器如何接收决策系统的指令,并自动控制灌溉设备的启停、开关阀门、调节流量等,实现精准、自动化的灌溉作业。 远程监控与管理平台: 阐述基于互联网和移动通信技术的远程监控平台,使得管理者可以随时随地了解农田的水分状况、设备运行状态,并对灌溉系统进行远程调度和管理。 第五章 农业节水工程的效益分析与推广应用 第一节 经济效益分析 节水增效: 量化分析采用节水灌溉技术在减少用水量、降低水费开支方面的直接效益。 增产提质: 阐述科学灌溉如何优化作物生长环境,提高产量,改善农产品品质,从而增加经济收入。 降低成本: 分析节水灌溉技术在减少化肥、农药使用量(水肥一体化、减少病虫害)、降低劳动强度(自动化灌溉)等方面的成本节约效应。 投资回报周期: 对比不同节水灌溉技术的初期投资成本与预期收益,估算投资回报周期,为农业生产者提供投资决策依据。 第二节 生态与环境效益 保护水资源: 强调节水灌溉是缓解水资源短缺、保障区域水安全的重要手段。 改善土壤环境: 分析节水灌溉(特别是滴灌)如何有效避免土壤盐碱化,维持土壤的健康与肥力。 降低能耗: 介绍采用高效节能的灌溉设备和优化管理策略,减少灌溉过程中的能源消耗。 保护地下水: 阐述节水灌溉如何减少灌溉渗漏,有助于维持地下水位,防止地下水超采。 减少面源污染: 分析水肥一体化技术如何提高肥料利用率,减少养分淋溶,降低对地表水和地下水的污染。 第三节 推广应用策略与障碍分析 推广策略: 政策支持: 强调政府在项目补贴、税收优惠、金融信贷支持、技术培训等方面提供有力保障。 技术培训与示范: 组织开展面向农民和技术人员的节水灌溉技术培训,建立示范区,推广成功案例。 科技创新与成果转化: 加强对新型节水灌溉技术的研究与开发,促进科技成果的快速转化与应用。 社会化服务体系建设: 发展专业的节水灌溉工程设计、施工、运维服务机构。 用水户参与与激励: 鼓励用水户积极参与节水灌溉工程的建设与管理,建立科学的用水付费制度,奖励节水行为。 障碍分析: 资金投入: 初期投资成本较高是制约推广的主要因素。 技术门槛: 部分先进技术对操作人员的技术水平有一定要求。 管理不善: 缺乏科学的管理和维护,导致设备损坏、效率下降。 思想观念: 部分农民对新技术的接受程度较低,沿用传统观念。 基础设施薄弱: 农田水利基础设施不完善,难以支撑高效节水灌溉系统的建设。 第六章 未来展望与建议 第一节 农业节水工程技术发展趋势 智慧农业与数字灌溉: 融合物联网、大数据、人工智能、5G等新一代信息技术,实现全流程的数字化、智能化管理。 系统集成与协同优化: 将节水灌溉技术与精准施肥、病虫害绿色防控、土壤改良等农艺措施深度融合,形成高效的农业生产系统。 非传统水源的深度开发与利用: 加大对再生水、雨水、微咸水等非常规水源的收集、处理和应用技术的研究。 生态友好型灌溉模式: 关注灌溉对生态环境的整体影响,推广有助于生物多样性保护和土壤健康恢复的灌溉方式。 区域水资源优化配置与管理: 推动从田间节水向区域水资源整体优化配置的转变,实现水资源的可持续利用。 第二节 政策建议 加大政策扶持力度: 持续增加对农业节水工程的财政投入,优化补贴政策,鼓励社会资本参与。 完善法律法规体系: 健全水资源管理与节水相关的法律法规,为节水灌溉的推广应用提供法律保障。 加强科技研发与人才培养: 鼓励科研院所和企业合作,攻克关键技术难题,并加强相关领域专业人才的培养。 推进市场化机制建设: 培育节水灌溉服务市场,鼓励发展多元化的市场主体,提供全方位的技术服务。 提升农民用水意识: 加强用水户的节水宣传教育,引导农民树立科学用水、高效用水的观念。 结语 农业节水工程技术是实现农业可持续发展、保障国家粮食安全和生态环境安全的关键支撑。本书系统性地梳理了农业节水工程技术的现状、理论、实践与未来发展方向,希望能够为广大从事农业生产、科学研究、工程设计和管理工作的同仁们提供有益的参考和启示。面对日益严峻的水资源挑战,唯有积极拥抱和推广先进的节水技术,不断创新,才能为我国农业的绿色发展描绘出更加美好的蓝图。

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作为一名对农业发展抱有深切关切的普通市民,我并非直接从事农业生产,但却非常关注我国的粮食安全和可持续发展议题。我深知水资源对于农业生产的重要性,也知道当前面临的严峻形势。因此,我希望通过阅读一些权威、专业的书籍,来了解国家在农业节水方面所做的努力和取得的成就,以及未来发展的方向。这本书的出版,在我看来,是国家推动农业现代化、保障国家水安全的重要举措之一。我希望能从中了解农业节水技术的整体框架,比如有哪些主要的节水技术流派,它们各自的特点和适用条件。我也希望能了解到一些关于政策扶持、技术推广、市场前景等方面的宏观信息,帮助我更全面地理解我国农业节水工程的现状和未来。虽然我不是专业的,但我想通过这本书,能够对这个领域有更深层次的认知,也能在和朋友们交流时,传递一些关于节水农业的正确观念和知识,为我国的可持续发展贡献自己的一份力量。

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我是一名在基层农业推广部门工作的技术人员,我的日常工作就是将最新的农业科技成果推广给广大的农民朋友。在工作中,我深切感受到农民在农业生产过程中面临的各种挑战,其中水资源的管理和利用就是一个非常突出的问题。很多地区由于自然条件限制,或者传统耕作方式的影响,水资源利用效率低下,不仅造成了巨大的浪费,也制约了农业的可持续发展。因此,我一直在寻找一本能够通俗易懂、操作性强,又能涵盖农业节水技术方方面面的实用工具书。当我了解到《农业节水工程技术手册》这本书时,我便立刻萌生了购买的念头。我希望这本书能够帮助我更好地理解和掌握各种节水灌溉技术,比如滴灌、喷灌、微喷灌等技术的原理、优缺点、适用范围以及安装调试方法。更重要的是,我希望书中能够提供一些具体的实施方案、成本效益分析以及常见问题的解决方法,这样我才能在给农民讲解和指导时,更加有理有据,能够真正解决他们实际生产中的难题,让他们也能享受到节水农业带来的好处,提高他们的经济效益和生活水平。

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我购买这本书的初衷,更多是出于一种对行业前沿技术的好奇和学习欲望。作为一名农业科技研究领域的学生,我一直关注着农业生产模式的转型升级,尤其是在日益严峻的水资源短缺背景下,节水农业的探索和实践显得尤为重要。我了解到,这本书是由国内知名的专家学者编写的,这让我对它的学术性和权威性有了很高的评价。我希望通过阅读这本书,能够系统地了解当前农业节水工程的最新进展,包括但不限于各种节水灌溉技术的原理、设计、施工和运行管理,以及相关的政策法规和发展趋势。我特别感兴趣的是书中所阐述的理论基础,例如水文循环、土壤水分动态、作物耗水规律等,这些基础理论对于深入理解节水技术至关重要。同时,我也期待书中能够包含一些典型的工程案例分析,通过实际项目的经验,来印证和深化理论知识的学习,从而为我未来的学术研究和工程实践提供有益的参考和借鉴。我对这本书寄予厚望,希望它能成为我知识体系中坚实的一块基石。

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这本书,我当初是在一个偶然的机会下看到的,当时我正在为自家那片承包的农田的灌溉问题头疼不已。传统的浇水方式,水费支出是一方面,更重要的是,我总觉得很多水都白白浪费了,要么渗到地下太深,要么就蒸发掉了,作物根本没吸收到多少。我迫切需要一些切实可行的方法来改善现状。当看到《农业节水工程技术手册》的标题时,我眼前一亮,觉得这可能正是我一直在寻找的解决方案。这本书的装帧设计给我一种专业、稳重的感觉,封面上的图案也传递出一种科技与农业相结合的意象,让我对其内容充满了期待。我拿到书后,迫不及待地翻阅起来,希望能在其中找到应对眼前困境的“金钥匙”。我渴望了解那些科学的灌溉技术,如何精确地计算用水量,如何选择最适合我农田的灌溉设备,以及如何进行日常的维护和管理,让每一滴水都发挥出最大的价值。我希望这本书能像一位经验丰富的农技专家,一步步地指导我,让我从一个对节水灌溉一知半解的农民,变成一个能够熟练运用先进技术,提高用水效率,同时又能保护宝贵水资源的实践者。

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我是一名对园艺和家庭种植有着浓厚兴趣的爱好者,虽然我的种植规模不大,但我也一直在思考如何更有效地利用水资源。我通常是在自家的小院里种植一些蔬菜、水果和花卉,但每次浇水时,我总会担心是不是用多了,或者是不是浇得不够均匀。我希望《农业节水工程技术手册》这本书,即使内容是面向大规模农业的,也能从中提炼出一些适用于家庭种植的节水理念和方法。比如,我希望了解如何判断土壤的湿度,如何选择合适的浇水时机和水量,如何利用一些简单的装置来帮助节水。我可能无法使用大型的滴灌系统,但我希望能够了解到一些基础的节水浇灌原理,比如了解不同植物对水分的需求差异,如何通过覆盖物来减少水分蒸发,以及如何收集和利用雨水。这本书的出现,让我看到了将科学的节水理念融入到日常园艺实践中的可能性,我期待能从中获得一些启发,让我的小院也能变得更加“绿色”和“智慧”。

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