農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)及灌溉制度探討

董建一，劉 派

（沈陽工學(xué)院 能源與水利學(xué)院，遼寧 撫順 113122）

1 發(fā)展節(jié)水灌溉的必要性

糧食生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)穩(wěn)定、國家自立和國際民生息息相關(guān)，水是生產(chǎn)糧食的主要因素之一，而我國水資源緊缺，灌溉農(nóng)田面積約占耕地面積的48%。正是這48%的灌溉農(nóng)田，每年要生產(chǎn)75%的糧食，生產(chǎn)90%以上的經(jīng)濟(jì)作物。在灌溉農(nóng)田上采取水利措施可以實(shí)現(xiàn)糧食增產(chǎn)60%～70%，因此，加強(qiáng)農(nóng)田水利建設(shè)、提高灌溉保證率、發(fā)展節(jié)水灌溉型農(nóng)業(yè)是糧食增產(chǎn)增效的最有效途徑。

1.1 水資源匱乏，農(nóng)業(yè)灌溉用水面臨危機(jī)

由于受季風(fēng)氣候影響，我國有限的水資源時(shí)空分布不均，降雨年際變化劇烈，季節(jié)分布不均，導(dǎo)致許多地方經(jīng)常出現(xiàn)連枯連澇災(zāi)害，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅。隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快、生活水平的提高和人口的增加，工業(yè)、生活、生態(tài)需水不斷增加，地下水位大幅下降，水資源供需矛盾更加尖銳，農(nóng)業(yè)用水被擠占的趨式將愈加突出，灌溉用水將面臨嚴(yán)峻危機(jī)。

1.2 水分利用率低，灌溉用水浪費(fèi)嚴(yán)重

農(nóng)業(yè)用水量約占我國總用水量的60%，但農(nóng)業(yè)用水的效率低下，灌溉水的有效利用系數(shù)僅為0.45～0.48，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家水平，農(nóng)業(yè)節(jié)水潛力巨大。按現(xiàn)有的灌溉水平，僅水田灌溉一項(xiàng)就會(huì)突破2020年水資源總量的用水紅線。水稻等耗水作物種植面積越來越大，且水分利用率低，灌溉用水浪費(fèi)嚴(yán)重，所以研究發(fā)展農(nóng)田節(jié)水灌溉對(duì)解決區(qū)域水資源短缺問題，合理配置水資源，達(dá)到精確灌溉，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)農(nóng)民增收意義重大。

1.3 水源污染嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境惡化

無論從減少農(nóng)業(yè)用水、保障生態(tài)用水的角度，還是從減少農(nóng)田灌排產(chǎn)生的面源污染物輸出角度，推行節(jié)水灌溉都是維系區(qū)域生態(tài)安全的重要舉措。只有采用先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)，提高水分生產(chǎn)率、灌溉水利用率，才能緩解水資源供需矛盾、解決農(nóng)業(yè)用水危機(jī)，從而保障糧食生產(chǎn)安全、生態(tài)安全，推進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

2 節(jié)水灌溉技術(shù)

習(xí)近平總書記考察東北三省時(shí)強(qiáng)調(diào)：“中國現(xiàn)代化離不開農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化”。我國農(nóng)業(yè)發(fā)展正在向現(xiàn)代化邁進(jìn)，水利是農(nóng)業(yè)發(fā)展的根基，節(jié)水灌溉是農(nóng)業(yè)增產(chǎn)提效的保證。目前，應(yīng)用比較廣泛先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)主要有：渠道防滲、管道輸水、噴灌、滴灌等。

2.1 渠道防滲灌溉技術(shù)

當(dāng)前農(nóng)田輸水灌溉渠道多為土渠，在輸水過程中滲漏量大，渠系水利用率低，渠道防滲灌溉技術(shù)是充分發(fā)揮農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉的一項(xiàng)重要舉措，也是農(nóng)田灌溉廣泛應(yīng)用的一種技術(shù)模式。渠道防滲主要采用土料、砌石、混凝土等原料對(duì)各級(jí)輸水渠道進(jìn)行防滲處理，進(jìn)一步控制地下水位、減少輸水損失、提高渠系水利用系數(shù)。大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，傳統(tǒng)人工土渠的渠系水利用系數(shù)一般在40%～50%，而做過防滲處理的渠道能達(dá)到70%～80%。

2.2 低壓管道灌溉技術(shù)

低壓管道灌溉技術(shù)以管道替代明渠進(jìn)行輸水灌溉，灌水時(shí)使用低壓，經(jīng)過壓力管道系統(tǒng)，將水輸送至田間各級(jí)溝渠，灌溉農(nóng)田。低壓管道灌溉技術(shù)一是可以減少滲漏和蒸發(fā)損失，提高水的有效利用率，資料表明，低壓管道輸水相較土渠輸水能節(jié)約30%左右的水量；二是水流速度大、輸水速度快，供水實(shí)時(shí)，灌溉效率有效提高，節(jié)省灌溉勞動(dòng)力；三是節(jié)省占地，在井灌區(qū)以管代渠一般可減少占地約2%；四是縮短了輪灌周期，有效滿足作物生長需求，達(dá)到增產(chǎn)和增收的效果。

2.3 噴灌技術(shù)

噴灌即噴灑灌溉，是利用水泵對(duì)灌溉水進(jìn)行加壓，或利用自然界形成的落差，將灌溉水輸送至管道中，通過噴嘴噴到空中，形成細(xì)小的水滴，均勻的灑落在農(nóng)田上。噴灌技術(shù)能夠自如地控制灌水定額、灌水時(shí)間、部位及均勻度等，促使地形、土壤等條件不會(huì)對(duì)灌溉質(zhì)量造成影響，達(dá)到精準(zhǔn)灌溉的目的。但也存在一些設(shè)備投資相對(duì)較高，受風(fēng)影響大等的缺陷。噴灌技術(shù)模式大多適用于大規(guī)模機(jī)械化智能化作業(yè)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，不適宜小規(guī)模作業(yè)，發(fā)展噴灌應(yīng)因地制宜，確保社會(huì)經(jīng)濟(jì)生態(tài)效益并行。