試分析節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中的應用實踐

摘 要：在當前水資源緊缺的情況下，加強節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中的運用有非常重要的意義。為了解決水資源短缺的問題，就要提高水的利用率，杜絕水資源的隨意浪費。文章主要對節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中的運用作了介紹，對目前農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉存在的問題作了簡要的分析，并且提出了在農(nóng)田水利灌溉的過程中需要注意的一些問題和建議。

關鍵詞：節(jié)水灌溉技術；農(nóng)田水利工程；運用實踐

我國的水資總量大，但是人平均用水量少，我國是世界上缺水的國家之一，所以就我國目前的情況來說處于嚴重的缺水狀態(tài)，節(jié)約和保護水資源已經(jīng)成為當前的重要問題。我國農(nóng)田水利工程的水資源占有量比較的大，灌溉方式的選擇必然在一定程度上影響水資源的利用率。采用合理的節(jié)水灌溉方式，提高水的利用率。當前主要的節(jié)水灌溉方式有微灌，噴灌，小管出流灌溉和低壓管道灌溉。其中噴灌技術由于其特殊性，運用的比較的廣泛；而微灌技術是當前世界上最省水的灌溉技術，小管出流的灌溉設計方法類似于微灌的設計方法，低壓管道灌溉技術主要用在井灌區(qū)。

1 目前農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉存在的主要問題分析

根據(jù)上述內(nèi)容我們得知了我國目前的主要的節(jié)水灌溉的方式，但是節(jié)水灌溉技術在實施的過程中存在很多的問題。問題的存在阻礙了灌溉技術的推廣。下面就對在灌溉過程中存在的問題進行探討。

1.1 灌溉技術推廣力度不夠

我國的節(jié)水灌溉研究和推廣起步于20世紀70年代，與發(fā)達國家相比較，我國節(jié)水灌溉技術還處于起始階段。由于沒有嚴格的制度和體系，節(jié)水灌溉的推廣力度始終上不去。由于我國的地形比較的復雜多樣，到現(xiàn)在還沒有研究出適合任何地形的節(jié)水灌溉方法，所以有些地方還是保留原來傳統(tǒng)的大水漫灌的灌溉方式，節(jié)水灌溉技術推廣不到位。

1.2 節(jié)水灌溉工程和灌區(qū)的管理職責不清

由于政策的不健全，導致了灌溉工程的管理出現(xiàn)了問題，有些灌溉的地方根本就沒有專人管理，灌溉出現(xiàn)了自由化的狀態(tài)。管理的職責不明確，在管理的過程中沒有明確各個部門的任務，沒有明確的分工。一些地方的水利過程往往會出現(xiàn)重建輕管的現(xiàn)象，工程建設后出現(xiàn)沒人管理的局面，導致水利工程荒廢，無人管理，最終失去其功能。

1.3 灌溉工程建設投入的資金不足

在我國水利設施建設的過程中，節(jié)水灌溉的管理制度不完善，每年投入到農(nóng)田水利建設的資金比較的有限，有一部分需要農(nóng)戶自己進行資金的籌集，但是農(nóng)戶籌集資金的能力有限，導致在農(nóng)田水利建設的過程中缺乏必要的資金，一些過程設施由于缺乏資金，年久失修，失去了其作用，在汛期的時候往往出現(xiàn)事故。

1.4 灌溉工程設備不完善，不規(guī)范

目前水利工程的面臨最嚴重的問題是資金的投入不夠，由于缺乏資金，導致設備出現(xiàn)問題的時候不能及時地修理，一些已經(jīng)喪失作用的工程設備不能及時地更換。雖然近幾年來我國提倡大力發(fā)展水利過程，重視農(nóng)業(yè)灌溉，但是由于推廣的力度有限，現(xiàn)階段的水利設施大部分是始建于上世紀，有些過程已經(jīng)老化，出現(xiàn)了嚴重的問題，過程設施不完善，質(zhì)量不達標。

2 節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中需要注意的問題

水利問題刻不容緩。通過以上的內(nèi)容我們得知了農(nóng)田水利工程中農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉存在的主要問題。問題存在就要去解決，不能等到釀成事故的時候才去解決，到時候悔之晚矣。以下提出節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中應用中需要注意的問題。

2.1 進行灌區(qū)調(diào)度時運用線性二次高斯模型

灌區(qū)的水大部分來自水庫，假如灌區(qū)的水資源能夠得到合理的調(diào)度，水資源的利用率和經(jīng)濟效益也就提高了，此時我們運用線性二次高斯模型進行計算灌區(qū)水資源的調(diào)度，實現(xiàn)水資源的最大利用率。用線性二次高斯模型進行調(diào)度的基本步驟是：首先掌握和了解灌區(qū)的水土情況，根據(jù)水土情況將整個灌區(qū)分為幾個小型的灌區(qū)，然后將小型灌區(qū)里的有長有作物的田塊看成一個土壤水庫，簡化灌區(qū)調(diào)度的難度和步驟。最后用優(yōu)化控制的方法求解模型，實現(xiàn)水資源的優(yōu)化調(diào)度。

2.2 優(yōu)化農(nóng)業(yè)灌溉中的灌溉量和灌溉時間

農(nóng)業(yè)上，將作物的生長期分為四個階段。分別為苗期、拔節(jié)期、孕育期和成熟期，并且為了計算方便，每個階段的作物蒸發(fā)蒸騰量看成一個定值。在灌溉的過程中，只考慮兩種損失，一種是在灌溉水輸送的過程中由于渠道的滲漏和水面的蒸發(fā)而引起的損失；另一種由于土壤水的下滲而引起的損失量。將由于土壤水的下滲而引起的損失量和在灌溉水輸送的過程中由于渠道的滲漏和水面的蒸發(fā)而引起的損失的總和看成一個定值。然后根據(jù)實際的情況建立模型，假設作物生長需水量為定值，然后兩種損失為定值的情況下確定最優(yōu)灌水量和最優(yōu)灌水周期，使得灌溉水的損失最小。

2.3 運用可變模糊理論選擇節(jié)水灌溉方式

灌溉方式是影響技術推廣的重要因素。節(jié)水灌溉方式的選擇是從許多建設方案中，經(jīng)過經(jīng)濟回收率，灌水強度，灌水均勻度和施工等方面進行綜合的考慮，最后選出最優(yōu)的灌溉方案。目前主要的方法有關聯(lián)分析法，集隊分析法，屬性識別模型等等，但是這些方法各有優(yōu)點，也各有缺點?；诳勺兡：碚撝系膬?yōu)選方法如下：（1）有n個待選的節(jié)水灌溉方案組成的樣本，為一個集合。（2）確定指標的權重向量。（3）根據(jù)相對隸屬度計算公式計算方案j對1級（優(yōu)級）或0級（劣級）的相對隸屬度。（4）根據(jù)計算各方案的相對優(yōu)屬度向量，求其平均值（為相對優(yōu)屬度向量u）。（5）根據(jù)u中各方案的相對優(yōu)屬度大小，對其進行排序，選出優(yōu)屬度最大的，即為最佳方案。

2.4 統(tǒng)籌規(guī)范農(nóng)田水利工程的節(jié)水灌溉

由于科學技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉的研究方法已經(jīng)不能適合于當前的水利發(fā)展。現(xiàn)階段需要的是一種能夠準確，及時的反應當前的土壤和作物狀況的研究方法。目前提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)水灌溉網(wǎng)絡體系。物聯(lián)網(wǎng)在節(jié)水灌溉系統(tǒng)中的組成包括系統(tǒng)網(wǎng)絡，系統(tǒng)軟件和系統(tǒng)供電策略。系統(tǒng)網(wǎng)絡又可細分為監(jiān)測區(qū)，采集區(qū)和控制區(qū)，其主要作用是監(jiān)測和傳送作物的生長情況和土壤狀況，對灌溉的流量和時間起控制作用；軟件結構的主要作用是在軟件窗口中以動畫的形式顯示灌溉系統(tǒng)和農(nóng)田的墑情信息；系統(tǒng)供電策略的主要作用是為整個軟件的運行提供電力，但是在設計的過程中首先考慮太陽能發(fā)電，并且適當?shù)牟捎脙?yōu)化策略。

3 結束語

大力發(fā)展節(jié)水灌溉是未來農(nóng)田水利工程的必然需求，也是我國國情發(fā)展的必然趨勢。大力推廣節(jié)水灌溉技術能夠在一定程度上緩解水資源短缺的問題，也能提高農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益。

參考文獻

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作者簡介：劉賢剛（1964-），男，四川彭州人，四川省都江堰人民渠第一管理處，助理工程師，大專學歷，研究方面：水利工程、灌溉管理。