農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計探討

王振霞　朱文博

【摘要】面對水資源不斷匱乏的狀況，農(nóng)田水利灌溉工程設(shè)計意義十分深遠。減少不必要的水資源消耗，避免水利灌溉工程中水資源浪費的情況出現(xiàn)，優(yōu)化農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計水平勢在必行?；诖?，本文對農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計展開分析，以期節(jié)省水資源、提高水資源利用效率。

【關(guān)鍵詞】農(nóng)田水利；節(jié)水灌溉工程；設(shè)計

借助現(xiàn)代科學技術(shù)，在農(nóng)田水利中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，提高水資源的利用效率，通過農(nóng)業(yè)灌溉將農(nóng)作物的生長需要滿足，對農(nóng)田灌溉過程中出現(xiàn)的水資源浪費或損失進行控制，環(huán)節(jié)水資源緊缺現(xiàn)狀，能夠有效推動農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展?；诖耍疚囊赞r(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計為對象進行探討。

一、農(nóng)田水利灌溉工程現(xiàn)狀分析

現(xiàn)下，大部分地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)通常都是選用大水漫灌這一方式進行灌溉，該技術(shù)指的是通過水渠將灌溉用水輸送至農(nóng)田中，滿足農(nóng)作物生長需求，水源與農(nóng)田之間的間隔距離就是水渠的長度。由于我國當前水資源過于匱乏，為了節(jié)省水資源，應(yīng)以節(jié)水灌溉技術(shù)取代大水漫灌。節(jié)水灌溉技術(shù)以管道灌溉取代了明渠輸水灌溉方式，以不滲水的管道將水源處的水輸送至農(nóng)田中。采用該方式進行灌溉，能夠有效節(jié)約灌溉用水量，而在管道輸送過程中也不會出現(xiàn)水資源浪費的情況，再加上管道通常不會有堵塞等問題出現(xiàn)，也能在一定程度上減少人力、物力消耗，不但能使水資源浪費現(xiàn)象得到控制，同時也能減少成本，農(nóng)民接受程度高，而該方式在干旱農(nóng)田中更為適用。

二、農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計原則及標準

（一）農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計原則

灌溉渠道是節(jié)水灌溉工程的水源，在規(guī)劃設(shè)計水、田等方面時應(yīng)予以充分考慮，進行綜合性考量，確保地形條件得以充分利用、水頭損失得以減少。在設(shè)計農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程時，應(yīng)圍繞灌溉用水最大化效益的使用及單位水量灌溉面積與效果的提升。渠道的設(shè)計并非僅是為了將農(nóng)田農(nóng)稅需求滿足，同時對于農(nóng)田排澇、防洪及工業(yè)與生活用水等也需予以關(guān)注，確保農(nóng)田能夠有效防范干旱、洪澇等。在具體的農(nóng)田節(jié)水灌溉設(shè)計中，應(yīng)以實際情況為基礎(chǔ)，落實實地考察工作，為水利灌溉渠道設(shè)計的順利、高效開展奠定基礎(chǔ)。

（二）農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計標準

隨著四季的不斷更替，河流徑流量、農(nóng)田中職面積及作物種類也會有一定的變化出現(xiàn)，這也使得灌溉用水量存在不確定性，故而年份不同時，用水、來水量也會有差異?；诖耍喔惹拦こ探ㄔO(shè)規(guī)模應(yīng)結(jié)合節(jié)水灌溉設(shè)計標準進行，為該方案的設(shè)計提供科學性、合理性保障。而灌溉設(shè)計標準通常是在結(jié)合當?shù)亟?jīng)濟條件、灌區(qū)水源來水情況、現(xiàn)有水利設(shè)施情況及農(nóng)業(yè)發(fā)展要求等多個因素的基礎(chǔ)上，綜合各種考慮后合理進行確定的。較高的設(shè)計標準也代表了節(jié)水灌溉用水保證程度較高，能在一定程度上直接影響到節(jié)水灌溉工程規(guī)模。

三、農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計

（一）渠道防滲設(shè)計

現(xiàn)下，我國大部分農(nóng)田灌溉都是以渠道輸水這一方式進行輸水。以往的土渠輸水法在運用過程中會有大量水源滲漏、蒸發(fā)，水源浪費問題十分嚴重。要想實現(xiàn)農(nóng)田水利節(jié)水目的，就必須將輸水過程中的滲漏等問題完美解決，這也是水利工程設(shè)計人員必須重點關(guān)注的問題。渠道防滲技術(shù)這一方法主要是改進土質(zhì)渠道，以砌石、內(nèi)襯塑料、混凝土防滲或pvc等各類材料對滲漏進行完善。采用渠道防滲技術(shù)后能夠?qū)崿F(xiàn)輸水量一半的節(jié)省量，而該技術(shù)還擁有土地占用面積小、輸水效率高、易于維護管理等優(yōu)勢。

（二）管道輸水設(shè)計

管道輸水設(shè)計指的是對合理進行管道的布局、分配，使其取水方式更合理。此外，還需對管道展開護理檢測工作，以免其有泄漏發(fā)生。管道輸水需要注意輸水管接點處有泄漏、松動等問題。金屬管、塑料軟（硬）管及混凝土管是管道輸水常用的管材。該工程設(shè)計占地面積小、輸水效率高，能夠有效減少水源浪費，在大型水利農(nóng)田中十分適用。

（三）噴灌設(shè)計

噴灌指的是借助管道將具有一定壓力的水輸送至灌溉地區(qū)，利用噴頭分散水源至細小水滴后，將其噴射出去。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)水源的均勻噴灑，能夠均勻的灌溉作物。噴灌這一灌水方式屬于機械化、半機械化，該技術(shù)相對于土渠輸水與管道輸水而言，在技術(shù)上的投入更大。噴灌設(shè)備的組成主要包含噴頭、配水管、輸水管、抽水機及進水管等，可以是移動也可以是固定的。在設(shè)計時，首先應(yīng)將噴頭型號明確，隨后以噴頭流量、個數(shù)為根據(jù)將管徑確定，最后再完成噴頭位置的確定，以配頭噴射半徑為根據(jù)將噴頭間距明確，噴頭的排列應(yīng)以品字形為主，雖有依據(jù)噴頭與水源位置對水管合理安排。噴灌節(jié)水能使田間氣候得到明顯改善，有利于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、產(chǎn)業(yè)化、機械化的實現(xiàn)。當前，常用的噴灌多為平移式、卷盤式、管道式、中心支軸式和輕小型組式等。通常情況下，移動管道式噴灌是在地下固定埋設(shè)輸水干管，可拆裝搬移田間噴頭和支管，將其周轉(zhuǎn)使用，以此節(jié)省投資。平移式、中心支軸式噴灌僅能行走于預(yù)定范圍內(nèi)，且行走區(qū)域內(nèi)不能存在高達障礙物。卷盤式噴灌主要包含噴槍式和析架式，后者相對于前者而言，耗能更低，霧化效果更佳。輕小型機組式噴灌可裝載手推車、拖拉機上或是手抬，價格偏低、適應(yīng)性強、機動靈活，在較小地塊抗旱噴灌中較為適用。

（四）滴灌設(shè)計

滴灌指的是利用塑料管道上約10mm直徑的毛管孔口或滴頭將水滴至作物根部，以此展開局部灌溉。該方式在干旱缺水地區(qū)中能夠有效實現(xiàn)節(jié)水灌溉，能夠?qū)崿F(xiàn)高達90%的水源利用率。相對于噴灌而言，滴灌的節(jié)水效果更佳。同時，該技術(shù)還能與施肥工作相結(jié)合，進一步提高肥效。滴灌在蔬菜、果樹、經(jīng)濟作物及溫室大棚等灌溉中十分適用，也可用于干旱缺水地的大田作物灌溉。然而，因滴頭易堵塞、結(jié)垢，故而該技術(shù)有著較高的水源要求，在使用前必須對水源進行過濾處理。滴灌有移動式、固定式及半固定式等三種主要類型：移動式滴灌的干、支、毛管都是由人工進行移動，設(shè)備簡單；固定式滴灌在灌溉季節(jié)中，其各級管道與滴頭位置都是固定的，操作簡便、省時、省工，有著較好的灌水效果；半固定式滴灌，干、支管固定，毛管是由人工進行移動。相對于固定式滴灌而言，半固定式、移動式滴灌是以我國較多勞動力、資金缺乏的情況為根據(jù)而研發(fā)的，工程造價耕地，進一步推動了大田作物、經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)中滴灌的廣泛運用。

（五）微噴設(shè)計

微噴是借助低壓管道將水輸送至作物植株附近，并在專用小噴頭的幫助下將細小水滴灌至作物枝葉處或是作物根部土壤處的一種灌水方法。該方法介于滴灌與噴灌之間，是以旋轉(zhuǎn)、折射或輻射式微型噴頭為根據(jù)在作物枝葉等區(qū)域均勻噴灑水源的灌水形式，其基本設(shè)計方法是在將設(shè)計參數(shù)確定之后，選擇適宜的灌水器，并在將毛管布置方式確定后開展擬定灌溉。微噴灌在蔬菜、果園、花卉及藥材種植場所中十分適用，通常也被用于飼養(yǎng)場所及扦插育苗等區(qū)域的加濕降溫。相對于一般噴灌而言，該技術(shù)節(jié)水效能更佳，能在作物上更均勻的噴灑水源，是借助PE塑料管道輸水，利用微噴頭展開局部區(qū)域灌溉。此外，該技術(shù)還能擴充為自動控制系統(tǒng)，在與化肥施用相結(jié)合后，能使肥效得到有效提升。

（六）水窖滴灌與地下灌溉

水窖滴灌指的是將雨水集流或引用其他地表徑流至水窖中，在滴灌的輔助下將干旱缺水地區(qū)中農(nóng)田灌溉問題解決。該灌溉方式造價低、結(jié)構(gòu)簡單，有著較強的適用性，適用范圍較廣。在旱貧困山區(qū)中，能為每個農(nóng)戶提供半畝至1畝的旱澇保收農(nóng)田，在干旱、缺水山區(qū)中得知大力推廣使用。

地下灌溉指的是將灌溉管埋置于地下作物根系活動層內(nèi)，通過灌溉管中的微孔將水源攝入至土壤內(nèi)，為作物提供生長所需。也有在塑料管上每隔一定距離鉆一小孔并將其埋入地下植物根部附近進行灌溉的方式。地下滴灌擁有省工、省水、省電、省肥、蒸發(fā)損失少、增產(chǎn)效益明顯等優(yōu)點，可用于棉花、果樹及糧食作物等。然而，采用該方式時，管道間距若是較大就會出現(xiàn)不均勻的灌水，土壤若有較大的滲透性或是地面坡度較陡地區(qū)中也不適用。

四、結(jié)語

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程所發(fā)揮的作用十分重要，為農(nóng)業(yè)的發(fā)展奠定了可靠的基礎(chǔ)。優(yōu)化農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計水平能夠?qū)崿F(xiàn)水資源利用率、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)速度及農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益的提升，故而為農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計提供合理性的保障十分關(guān)鍵。相關(guān)設(shè)計人員在具體設(shè)計中，應(yīng)予以各類問題、缺陷足夠的重視，引導廣大民眾參與到農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計之中，為生態(tài)平衡及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

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