淺談農(nóng)田水利工程存在問題及節(jié)水措施

薛 寧

（石家莊中流工程設(shè)計(jì)有限公司）

1 高效節(jié)水灌溉

高效節(jié)水灌溉是對除土渠輸水和地表漫灌之外所有輸、灌水方式的統(tǒng)稱。根據(jù)灌溉技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程，輸水方式在土渠的基礎(chǔ)上大致經(jīng)過防滲渠和管道輸水兩個階段，輸水過程的水利用系數(shù)從0.3 逐步提高到0.95，灌水方式則在地表漫灌的基礎(chǔ)上發(fā)展為噴灌、微灌、直至地下滴灌，從水的利用系數(shù)0.3 逐步提高到0.98。我國作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)灌溉用水量是非常巨大的，隨著近幾年來經(jīng)濟(jì)社會的高速發(fā)展，工業(yè)及生活用水量逐年增加，農(nóng)業(yè)用水占用水份額比重減少，現(xiàn)階段需要節(jié)約用水，而高效節(jié)水灌溉就是更有效的利用水資源，是在能夠滿足農(nóng)作物需水情況下，提高灌溉水利用系數(shù)，減少水資源浪費(fèi)。高效節(jié)水灌溉不僅能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，還能實(shí)現(xiàn)對水資源的有效使用，同時還改變了傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)灌溉方式，降低了作業(yè)成本，促進(jìn)了勞動生產(chǎn)率的提高，這是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然選擇。

2 現(xiàn)狀農(nóng)田水利工程存在的問題

2.1 農(nóng)民耕種積極性不高

近幾年來，我國市場經(jīng)濟(jì)獲得了極大的發(fā)展空間，而糧食的價格的高低直接影響著廣大農(nóng)民的切身利益，而糧食在生產(chǎn)過程中農(nóng)民要付出越來越高的成本，但是收益相對減少，這就大大降低了農(nóng)民的種地積極性，在這種情況下，迫使眾多農(nóng)民放棄了耕種，而選擇到城市打工就業(yè)，使得大量的勞動力從農(nóng)村轉(zhuǎn)移到城市，造成農(nóng)村勞動力的大量流失，形成無人或者很少部分人對水利工程設(shè)施進(jìn)行建設(shè)和維護(hù)，不利于我國農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

落后的灌溉方式也嚴(yán)重浪費(fèi)著大量水資源原因之一，不利于我國農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。從我國實(shí)際情況來看，絕大多數(shù)灌溉地區(qū)還是使用著原始的大水漫灌的方式來進(jìn)行灌溉，不僅浪費(fèi)著大量水資源，在缺水的年份，還會導(dǎo)致下游農(nóng)田缺水無法灌溉，這灌溉方式對農(nóng)業(yè)的發(fā)展是十分不利的。因此，我們需要從根本上改變這種原始的、傳統(tǒng)的、不科學(xué)的灌溉方式，減少水資源嚴(yán)重浪費(fèi)。

2.2 渠道水利用系數(shù)偏低

從實(shí)踐來看，我國的農(nóng)田水利工程大都建在上世紀(jì)的六七十年代，多數(shù)小型灌溉渠道的配套防滲襯砌主要位于干、支渠，其他渠系多數(shù)是土渠，經(jīng)過多年的運(yùn)行使用，雖然水利工程的功能還在，但是渠道垮塌、滲漏以及堵塞等病害非常嚴(yán)重，渠道水利用系數(shù)降低，浪費(fèi)水資源嚴(yán)重，很難充分發(fā)揮水利工程效益。

2.3 農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施依然薄弱

當(dāng)前我國社會正經(jīng)歷轉(zhuǎn)型期，尤其是城市化和工業(yè)化的快速發(fā)展，客觀上需要更多的農(nóng)村勞動力向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移，造成農(nóng)村勞動力減少。隨著縣屬工業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、個體企業(yè)的發(fā)展，對農(nóng)村勞動力需求尤為迫切。并且由于近年來地下水位持續(xù)下降，設(shè)備老化，年久失修，報(bào)廢機(jī)井?dāng)?shù)量連年增加。改善農(nóng)村水利設(shè)施，提高農(nóng)業(yè)灌溉的工作效率，可間接提高農(nóng)民收入。另一方面，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加，以糧食為主的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正面臨著成本挑戰(zhàn)。土地集約化，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，提高種植業(yè)效益是必由之路。在這一過程中，急需農(nóng)田水利設(shè)施的完善配套，節(jié)水灌溉設(shè)施的建設(shè)為這一目標(biāo)實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

3 高效節(jié)水灌溉措施

現(xiàn)行技術(shù)條件下，高效節(jié)水灌溉措施主要有：高壓管灌、噴灌、微灌三種形式。

3.1 高壓管灌

管灌是指以管道代替明渠的一種輸水工程措施，它通過一定的壓力將灌溉水由分水設(shè)施輸送到田間。管道輸水既可直接由管道分水口分水進(jìn)入田間溝、畦，也可在分水口處連接軟管輸水進(jìn)入溝、畦。與明渠灌溉相比，管道輸水灌溉具有節(jié)水、省地、省工、低能耗等優(yōu)點(diǎn)，成為節(jié)水灌溉技術(shù)中的主要措施。

管灌的優(yōu)點(diǎn)有節(jié)約用水、占用耕地少，利于機(jī)械耕作、適時適量灌溉，縮短灌溉周期管道、成本低，效益高、適應(yīng)性強(qiáng)，便于推廣管道灌溉設(shè)備，缺點(diǎn)：較噴灌與微灌，灌溉水利用系數(shù)較低。

3.2 噴灌

噴灌技術(shù)是利用潛水泵或者自然高差形成壓力，壓力將水井、水庫等水資源通過管道輸送到田間，經(jīng)噴頭噴射到空中，形成細(xì)小的水滴，均勻噴灑在農(nóng)田上。

噴灌的優(yōu)點(diǎn)是省水、增產(chǎn)、適應(yīng)性強(qiáng)和便于機(jī)械化灌水。與地面灌溉相比，一般可節(jié)水30%～50%，對于透水性大的土壤，節(jié)水量更大；據(jù)全國噴灌資料，糧食作物噴灌比地面溝畦灌增產(chǎn)10%～30%；噴灌適用于小麥、蔬菜、果園、苗圃和多種作物灌溉；對地形和土壤的適應(yīng)性強(qiáng)，但當(dāng)?shù)孛嫫露却笥?%時，采用地面灌溉就有困難，需要進(jìn)行大量的土地平整工作。在土壤透水性強(qiáng)的地區(qū)如采用地面灌溉，將有大量的灌溉水滲透浪費(fèi)，而噴灌則不受地形和土壤的影響，特別是在地形復(fù)雜，坡陡，土層薄，滲漏嚴(yán)重，不適于地面灌溉的地區(qū)，最適于發(fā)展噴灌。但噴灌同時也具有受風(fēng)影響、投資高、耗能大的缺點(diǎn)。

噴灌類型可分為中心支軸式灌、絞盤式噴灌、固定式噴灌和半固定式噴灌。噴灌系統(tǒng)均由水源工程、水泵和動力機(jī)、管道系統(tǒng)、噴頭及附屬設(shè)備和附屬工程組成。

1）中心支軸式灌機(jī)和平移式噴灌機(jī)均由由若干塔架支撐一根很長的噴灑支管，一邊行走一邊噴灑。兩者的運(yùn)動方式不同，中心支軸式支管的運(yùn)動時轉(zhuǎn)動，平移式支管的運(yùn)動時橫向平移。中心支軸式噴灌機(jī)噴灌強(qiáng)度由中心向外圈逐漸加大，平移式噴灌機(jī)噴灌強(qiáng)度沿支管各處是一樣的。中心支軸式一般噴灑圓形地塊，平移式噴灑矩型地塊。 從耕種、管理角度平移式噴灌機(jī)的適應(yīng)性更強(qiáng)，但平移式噴灌機(jī)在運(yùn)行中必須有導(dǎo)向設(shè)備，且需要明渠或管道取水。

2）絞盤式噴灌機(jī)采用軟管給大噴頭供水，軟管盤在一個絞盤上，灌溉時逐漸將軟管收卷在絞盤上，噴頭邊走邊噴，灌溉一個寬帶為兩倍射程的矩形地塊。絞盤式噴灌機(jī)田間工程少，機(jī)械設(shè)備簡單，造價相對較低，但一般要求地形平坦，地面坡度不能太大，一個噴頭工作的范圍最好是一面坡。

3）固定式噴灌系統(tǒng)干支管都埋在地下（也有把支管鋪在地面，但在整個灌溉季節(jié)都不移動），全部設(shè)備均固定在一個地塊使用，用材多、投資大、但操作方便，更省人力，生產(chǎn)效率高，使用壽命長。

4）半固定式噴灌系統(tǒng)的干管固定，支管、噴頭移動使用，移動方式分為手動和機(jī)動兩種。半固定式噴灌系統(tǒng)因減少了支管用量，用材及投資均低于固定式，但是移動支管需要機(jī)械或更多人力，并且如果管理不善，支管、噴頭容易損壞，存在費(fèi)工、易損等不足。

3.3 微灌

微灌是通過管道系統(tǒng)將水輸送到灌溉地段，利用安裝在末級管道上的灌水器，將作物所需的水以小流量，均勻地直接輸送到作物根部附近土壤的一種灌水技術(shù)。在全國滴灌于20 世紀(jì)70 年代開始發(fā)展，主要用于果樹灌溉，比噴灌省水15%～20%。

微灌的優(yōu)點(diǎn)：1）小流量局部高頻灌溉，灌水均勻，灌溉水利用效率高；2）適時適量供水供肥，作物產(chǎn)量高、品質(zhì)好；3）易于調(diào)節(jié)土壤濕潤體內(nèi)鹽分濃度，可在一定條件下利用微咸水灌溉；4）可以適應(yīng)各種土壤和地形。微灌的局限性：1）鹽分積累。咸水滴管 會使鹽分在濕潤體外圍形成積累，長期使用可能造成土壤惡化；2）可能影響作物根系發(fā)育；3）微灌一次性投資相對較高；4）微灌灌水器出水口很小，易被水中的礦物質(zhì)或有機(jī)物質(zhì)堵塞。微灌的類型有：滴管、微噴灌及小管出流灌三種。

4 結(jié)語

綜上所述，高效節(jié)水灌溉主要是在農(nóng)田灌溉中節(jié)約水資源，提高水資源的利用率，在推廣應(yīng)用時，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，從實(shí)際出發(fā)選用合理的灌溉技術(shù)，而不是盲目的選擇節(jié)水方式，導(dǎo)致沒起到節(jié)水的作用，還可能造成資金的嚴(yán)重浪費(fèi)。因此，在以后高效節(jié)水灌溉發(fā)展過程中，要加快技術(shù)的研發(fā)和基層技術(shù)推廣，讓節(jié)水灌溉技術(shù)得到正確的使用及充分的應(yīng)用。