發展灌溉排水，調節地區水情，改善農田水分狀況，防治旱、澇、鹽、鹼災害，以促進農業穩產高產的綜合性科學技術。農田水利在國外一般稱為灌溉和排水。農田水利涉及水力學、土木工程學、農學、土壤學，以及水文、氣象、水文地質及農業經濟等學科。其任務是通過工程技術措施對農業水資源進行攔蓄、調控、分配和使用，並結合農業技術措施進行改土培肥，擴大土地利用，以達到農業高產穩產的目的。
基本介紹
- 中文名：農田水利
- 外文名：irrigation and drainage
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簡要介紹
農田水利（irrigation and drainage）以農業增產為目的的水利工程措施，即通過興建和運用各種水利工程措施，調節、改善農田水分狀況和地區水利條件，提高抵禦天災的能力，促進生態環境的良性循環，使之有利於農作物的生產。
水利設施
水利設施農田水利的原理與實踐，防治灌溉土地鹽鹼化、沼澤化和水土流失，研究水利土壤環境的改善，以及鹹水、廢污水的改造與利用等技術措施。農田水利與農業發展有密切的關係，農業生產的成敗在很大程度上決定於農田水利事業的興衰。
漢語詞源
農田水利一詞始見於北宋熙寧二年(1069)頒布的水利法規《農田水利約束》。《史記·河渠書》中已有水利一詞，當時主要指農田水利。灌溉一詞起源亦早，《莊子·逍遙遊》有“時雨降矣,而猶浸灌”,《史記·河渠書》有鄭國渠“溉澤鹵之地四萬餘頃”的記載。在《漢書·溝洫志》中，溉、溉灌與灌溉三詞並用，同指灌溉農田，灌溉一詞沿用至今。排水的排字意為排泄。《孟子·滕文公上》有“決汝、漢，排淮、泗”；《漢書·溝洫志》有“排水澤而居之”等語。
歷史沿革
農田水利這一古老工程技術可以遠溯至新石器時代。從世界範圍來說，有文字記載的最早的灌溉工程，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羅河洪水淤灌工程。約公元前2200年，巴比倫在底格里斯和幼發拉底河河谷建造了當時世界上規模最大的奈赫賴萬灌溉渠道。在漢穆拉比法典中已有灌溉管理的條款。中國、印度、古羅馬、古波斯等國灌溉起源也都很早。2000多年前，錫蘭（今斯里蘭卡）即修建水庫,公元前300年即有大面積灌溉土地可以一年兩熟。20世紀30年代，印度開始套用現代工程技術修建大型自流灌溉工程，同時發展小型提水灌溉及井灌。波斯(今伊朗)、敘利亞、義大利等國的灌溉，已有幾千年的歷史。在西班牙人進入美洲之前，墨西哥、秘魯以及美國西南部已有灌溉設施。19世紀中葉，在美國西部大鹽湖河谷地帶開始了移民墾殖開發灌溉；20世紀初，美國聯邦政府開始在西部17州進行以灌溉為主的水利綜合開發。蘇聯約有 1/4國土面積年降雨量小於400mm,灌溉農業也有較長歷史；十月革命後灌溉事業有了較大的發展，主要集中在中亞細亞。以水利土壤改良為基礎的蘇聯灌溉排水科學技術已自成體系。
中國在長江下游考古中，發現有新石器時代灌溉種稻的遺蹟，約有5000年的歷史。公元前1600～前1100年中國實行井田制度，劃分田塊，利用溝洫灌溉排水。到西周時代，溝洫工程進一步發展，並出現了蓄水工程。約公元前600年，孫叔敖興建期思雩婁灌區,是中國最早見於記載的灌溉工程。春秋戰國時代曾修建過多處大型自流灌溉工程，著名的有引漳十二渠、都江堰、鄭國渠(見鄭白渠)等。在此期間也已經使用秸槔提水灌溉。當時人們已認識到農田水利的重要意義，《荀子·王利》曾指出：“高者不旱，下者不水，寒暑和節，而五穀以時熟，是天下之事也”。秦漢時期，灌溉排水及其他農田水利建設已由黃河、長江和淮河流域擴展到浙江、雲南、甘肅河西走廊以及新疆等地。隋、唐、宋時期，中國農田水利進入鞏固發展的時期。太湖下遊興修圩田、水網；黃河中下游地區大面積放淤；同時，水利法規漸趨完備：唐有《水部式》，宋有《農田水利約束》等。元、明、清時期，長江、珠江流域，特別是兩湖、兩廣地區，農田水利得到了進一步開發。明天啟年間《農政全書》問世,書中《水利》為中國農田水利學濫觴;《泰西水法》為介紹西方水利技術的最早著述。19世紀末,西方灌溉、排水科學技術開始在中國套用。20世紀30年代，陝西省建成涇惠、渭惠、梅惠等大型自流灌區。其他各省也相繼舉辦了一些不同類型的農田水利工程。與此同時，從南方的廣東、江蘇到北方的陝西、寧夏等地，先後開展了一些灌溉、排水的科學研究工作。
基本內容
主要是灌溉和排水，兼及中小型河道整治，塘壩水庫及圩垸建設，低產田水利土壤改良，農田水土保持、土地整治以及農牧供水等。由於各農業地區的自然條件和生產方式千差萬別，需要進行農業水利區劃和相應的灌排系統規劃。農田水利還包括一些具有明顯地區特徵的類型，如黃淮海平原旱澇鹼綜合治理、鹽鹼地改良、圩區水利、牧區水利和墾荒水利等。
在乾旱、半乾旱地區，灌溉是主要的，但為了防治土壤次生鹽鹼化，也需要排水；在鹽鹼化威脅較大和開墾鹽鹼荒地的地區，必須灌排並重，甚至無排水即無灌溉。在濕潤、半濕潤地區，由於降雨量較多，排水是主要的，但是雨量的季節分布並不完全符合農作物生長的要求，需要進行補充性灌溉。灌溉與排水兩者相輔相成，便構成農田水利的主要內容。
水利灌溉
灌溉 用人工設施將水輸送到農業土地上，補充土壤水分，改善作物生長發育條件稱為灌溉。在特定情況下，灌溉還可減少霜凍危害，改善土壤耕作性能，稀釋土壤鹽分，改善田間小氣候。根據灌溉水源和灌溉水質（見灌排水質）的不同，可分為地表水灌溉、地下水灌溉、地表水地下水聯合運用，以及污水灌溉、鹹水灌溉、肥水灌溉、引洪淤灌等。根據灌水技術，可分為地面灌溉、地下灌溉、噴灌、微灌(包括滴灌、微噴灌等)、局部灌溉和節水灌溉等。為實現科學用水，應根據作物需水量和需水時間、有效降雨量、土壤水狀況以及水文情況，選定灌溉保證率，制定灌溉制度。
灌溉系統是實現灌溉的基礎設施，可分為渠道灌溉系統和管道灌溉系統。一般由灌溉渠首工程、渠道或輸水管道、渠系建築物和灌溉泵站組成。最常見的渠系建築物有配水建築物和渡槽、涵洞、倒虹吸管、跌水、陡坡、量水建築物以及沉沙池等。在使用地下水灌溉或無法實現自流灌溉而需提水灌溉時，或低洼地區不能自流排水時，應興建排灌泵站進行機電排灌。
水利排水
排水 排除農業土地上多餘的水分，以改善地區或土壤的水分狀況,防止作物受害,還可改良土壤結構，便利田間操作，延長作物生長季節，提高地溫及土壤通氣，加大作物根層深度及為作物提供更多的養料。根據被排除水的性質，可分為除澇、治漬及控制地下水位；根據農田排水技術可分為明溝排水、暗管排水和鼠道排水以及豎井排水等。此外，還有針對特定地區情況的冷浸田排水、沼澤地排水和海塗排水等。
科學的排水管理是排水系統正常運行的必要條件，要經常保持排水系統通暢及控制地下水位的能力。
現存問題
中國農田水利存在如下問題：
①灌溉水源日見短缺，很多灌區用水得不到保證。隨著工業用水和城市生活用水不斷增加，今後缺水問題將日益突出。
②水量浪費較大,自流灌區渠系有效利用係數一般僅0.4～0.6。灌溉效率低加劇了灌溉水源的供需矛盾。
③現有工程設施尚未全部配套，如有的灌區缺乏田間工程，有的有灌無排，有的設施已經老化，加上管理體制不健全，管理措施不力，工程效益還未充分發揮。
④新建工程難度越來越大，造價越來越高，需要更多的人力物力投入。
解決途徑
解決以上問題需要採取多種途徑：
①進一步完善與更新現有灌溉排水設施，加強管理，提高工程效益。
②增加農業投入，繼續興修農田水利工程，逐步擴大灌溉面積，以適應國民經濟發展的需要。
③推廣套用新技術，厲行節約用水，包括改進地面灌溉技術，發展低造價噴灌、滴灌,大力推廣管道輸水灌溉等,提高灌溉效率。
④加強排水，重視鹽鹼地、沼澤地和冷浸田的改良以及除澇、治漬工作，促進農田水利進一步發展。
⑤開展水利土壤環境的研究，保護水資源和生態平衡。
⑥逐步實現灌排工程施工機械化和管理運用自動化。
常用術語
1、農田水利
irrigation and drainage
為防治乾旱、漬、澇和鹽鹼災害，對農田實施灌溉、排水等人工措施的總稱。
2、灌溉
irrigation
按照作物生長的需要，利用水利工程設施將水送到田間，以補充農田水分的人工措施。
3 農田排水
farmland drainage
將農田中過多的地面水、土壤水和地下水排除，改善土壤的水、肥、氣、熱關係，以利於作物生長的人工措施。
4 機電排灌
pumping drainage and irrigation
利用水泵抽水對農田進行排水或灌溉的措施。
5 農田水利基本建設
capital construction of farmland water conservancy；capital
construction of irrigation and drainage
為建設旱澇保收、高產穩產基本農田所採取的工程技術措施。
6 旱澇鹼綜合治理
comprehensive harness of drought，waterlogging，salinization
and alkalization
為防治旱、澇、漬、鹼等災害，改善農業生態環境所採取的水利、農業、林業、生物和化學等綜合措施。
7 小流域綜合治理
comprehensive harness of small basin
為保持小流域的水土，減輕自然災害，改善農業生態環境，合理開發和保護水、土資源而採取的工程和生物等措施。
8 水利土壤環境
soil environment and water conservancy project
施行水利措施，使農業土壤性狀發生變化的現象。
9 農業水利區劃
zoning of agricultural water conservancy
為合理開發利用區域水土資源，按照各地區的自然條件、農業生產條件及水利條件劃分不同區域進行綜合開發治理的規劃工作。
10 開荒水利
irrigation and drainage of uncultivated land reclamation
在開發荒地資源中，為改善荒地土壤水分狀況和生態環境而採取的水利工程措施和水管理工作。
11 旱澇保收田
farmland to ensure stable yields in drought and waterlogging
按一定設計標準建造水利設施以保證遇到旱澇災害仍能高產穩產的農田。
12 圩區水利
water conservancy in polder area
在圩區內進行的防洪、除澇、灌溉、航運、滅螺等工程建設及管理工作。
13 圍海造田
poldering
修建水利工程和採取生物措施將海灘或淺海水域圍起，改造成為農田的工作。
14 防病改水
improvement of water quality for prevention and control of
endemic diseases
為改善飲用水條件，減輕或防治與水源有關的地方病所採取的水利措施。
