節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利中的運(yùn)用分析

陳新生

（涼州區(qū)西營(yíng)河水利管理處，甘肅武威 733000）

0 引言

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展在各個(gè)方面有著較高的要求，其中節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用，能夠有效減少農(nóng)業(yè)灌溉中不必要的水資源損失與浪費(fèi)，從而降低相應(yīng)的灌溉成本，同時(shí)也能有效緩解水資源緊缺問(wèn)題，為農(nóng)業(yè)的規(guī)?；?、可持續(xù)發(fā)展提供有力保障。

1 節(jié)水灌溉技術(shù)及其在農(nóng)田水利中的運(yùn)用價(jià)值分析

隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的規(guī)?；?、現(xiàn)代化發(fā)展，農(nóng)業(yè)灌溉用水問(wèn)題受到了廣泛關(guān)注。一方面，集中進(jìn)行規(guī)?；r(nóng)業(yè)灌溉需要用到大量水資源；另一方面，由于各方面因素影響，人類可使用水資源實(shí)際上較為有限。因此，節(jié)水灌溉逐漸成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、綠色農(nóng)業(yè)、可持續(xù)發(fā)展農(nóng)業(yè)的重中之重。節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，正是新時(shí)期背景下緩解水資源緊張與農(nóng)業(yè)灌溉用水需求量大之間矛盾的重要舉措，是協(xié)調(diào)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)等方面效益的關(guān)鍵手段。根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要，加強(qiáng)農(nóng)田水利工程建設(shè)，同時(shí)落實(shí)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，能夠達(dá)到良好的節(jié)水效果，在保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水需求得到滿足的同時(shí)，有效減少水資源的損失與浪費(fèi)。這意味著節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用能有效解決農(nóng)業(yè)用水不足的問(wèn)題，尤其是在一些水資源稀缺的地區(qū)效果更為顯著，能夠?yàn)榭沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施提供有力支持。而且節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用能夠降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的用水成本，從而提高相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益，有利于農(nóng)村農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)水平提升，提高農(nóng)民收入水平，帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，助力鄉(xiāng)村振興。

2 節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利中的運(yùn)用要點(diǎn)

2.1 常用節(jié)水灌溉技術(shù)

2.1.1 渠道防滲技術(shù)

渠道輸水灌溉作為我國(guó)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的重要灌溉方式，其在現(xiàn)代農(nóng)田水利工程體系中依舊有著一定的應(yīng)用范圍和價(jià)值。渠道輸水灌溉最大的優(yōu)勢(shì)在于成本低廉、操作簡(jiǎn)單，不過(guò)在實(shí)踐過(guò)程中往往面臨著較為嚴(yán)重的水資源損失浪費(fèi)問(wèn)題。一方面，渠道作為開(kāi)放式灌輸形式，往往伴隨著一定的水分蒸發(fā)問(wèn)題；另一方面，渠道滲漏現(xiàn)象較為普遍，大量水資源會(huì)在輸送過(guò)程中滲漏而損失?，F(xiàn)代農(nóng)業(yè)體系中，渠道防滲技術(shù)則是專門(mén)針對(duì)渠道滲漏現(xiàn)象而應(yīng)用的節(jié)水灌溉技術(shù)，主要是利用各種防滲材料或者工程措施對(duì)渠道進(jìn)行防滲處理，從而減少渠道輸水灌溉中的水資源滲透損失。較為常見(jiàn)的渠道防滲技術(shù)往往是利用三合土料、混凝土板、石材、防滲膜、瀝青等材料，對(duì)渠道進(jìn)行處理。

2.1.2 噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)即利用水泵、管道與噴頭形成噴灌系統(tǒng)進(jìn)行農(nóng)業(yè)灌溉的技術(shù)。噴灌技術(shù)最大的優(yōu)勢(shì)在于替代了傳統(tǒng)人工噴灌模式，節(jié)省人力的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)大面積均勻噴灌，避免因人工噴灌不均勻而出現(xiàn)局部過(guò)澇、過(guò)旱的情況。而且在農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中，噴灌技術(shù)的應(yīng)用能夠較為輕松地實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一生產(chǎn)管理，并在此過(guò)程中，通過(guò)噴管系統(tǒng)保障農(nóng)業(yè)灌溉用水得到滿足的同時(shí)，減少不必要的水資源浪費(fèi)。

2.1.3 微噴灌技術(shù)

微噴灌技術(shù)可以視作對(duì)噴灌技術(shù)進(jìn)行細(xì)化處理的技術(shù)，即不再通過(guò)一個(gè)噴頭實(shí)現(xiàn)大面積噴灌，而是利用大量微型噴嘴以低壓小流量的方式完成噴灌任務(wù)。微噴灌技術(shù)的應(yīng)用對(duì)微型噴嘴的工作特性要求較高，既要確保其以低仰角方式覆蓋一定的灌溉范圍，也要實(shí)現(xiàn)對(duì)噴灑量、噴灑半徑的調(diào)節(jié)，從而真正實(shí)現(xiàn)更為精準(zhǔn)的灌溉。微噴灌與噴灌相比節(jié)水性能更為明顯，往往是通過(guò)微型噴嘴形成霧滴為農(nóng)作物提供水資源。而且微噴灌技術(shù)的適用范圍極廣，在農(nóng)作物從苗期到生長(zhǎng)收獲期的全過(guò)程均可使用，無(wú)須擔(dān)心水壓過(guò)高而對(duì)作物造成損傷和危害。不過(guò)單個(gè)微型噴嘴的覆蓋范圍較為有限，工作壓力較低，因此在應(yīng)用微噴灌技術(shù)時(shí)，必須合理建設(shè)農(nóng)田水利設(shè)施，確保微型噴嘴的分布得當(dāng)，進(jìn)而保障微噴灌范圍能夠完全覆蓋農(nóng)田。實(shí)踐中需要根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要，選擇合適的微型噴嘴，目前，較為常見(jiàn)的有射流式、離心式、折射式、縫隙式四類。其中射流式微型噴嘴包含活動(dòng)部件，能夠自由旋轉(zhuǎn)。其工作原理為借助導(dǎo)流槽讓水流按照一定仰角向外噴水，同時(shí)利用水流的反作用力帶動(dòng)搖臂旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)均勻噴灑灌溉。離心式微型噴嘴的工作原理則是水流沿切口方向進(jìn)入離心式后繞著垂直軸旋轉(zhuǎn)后再射出，其特點(diǎn)在于工作壓力低、霧化程度極高，節(jié)水效果明顯。折射式微型噴嘴的工作原理為水流直接在壓力作用下從噴嘴中噴出，并在接觸到地面后折射形成薄水層并向四周射出，最終在空氣阻力的作用下粉碎為小水滴。該微型噴嘴的特點(diǎn)在于射程較遠(yuǎn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易修理、成本低廉、工作壓力需求小。至于縫隙式微型噴嘴則是通過(guò)縫隙對(duì)水流進(jìn)行擠壓后噴出，再借助空氣阻力將噴出的細(xì)小水流化為水滴，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)勢(shì)。

2.1.4 滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)是指通過(guò)管網(wǎng)、滴灌帶輸送水后以水滴的形式，在農(nóng)作物根部附近土壤進(jìn)行滴灌。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于水資源損失率極低，在滿足農(nóng)作物生長(zhǎng)水分需求的同時(shí)減少土壤水分的無(wú)效蒸發(fā)，而且通過(guò)水滴的方式對(duì)施水量進(jìn)行精準(zhǔn)控制。同時(shí)，該技術(shù)還具有省水省工、增產(chǎn)增收、適應(yīng)不同地塊和土壤、可搭配液體肥料實(shí)現(xiàn)肥水一體化控制等優(yōu)勢(shì)，是目前具有巨大推廣應(yīng)用價(jià)值的節(jié)水灌溉技術(shù)。農(nóng)田水利工程中滴灌系統(tǒng)的構(gòu)建需要圍繞四個(gè)方面展開(kāi)，其一是水源工程；其二是由各種動(dòng)力和加壓設(shè)備組成并為水資源的輸送提供動(dòng)力的部分；其三是各級(jí)輸配水管道，即將水輸送至灌溉區(qū)域的管網(wǎng)系統(tǒng)；其四是滴頭，即通過(guò)灌水器將水流控制在恒定的低流量進(jìn)行滴滲。不過(guò)滴灌技術(shù)的應(yīng)用面臨著成本較高的挑戰(zhàn)，同時(shí)雜質(zhì)、礦物質(zhì)的沉淀等可能會(huì)堵塞毛管滴頭，再加上滴灌均勻度控制對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)要求較高，使得該技術(shù)的推廣應(yīng)用還有著不少障礙。

2.1.5 低壓管灌技術(shù)

低壓管灌技術(shù)實(shí)際上就是利用管道替代明渠的工程形式，并通過(guò)較低的壓力完成水的輸送與灌溉。由于該技術(shù)在低壓條件下運(yùn)行，因而其適用性較廣，對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)要求較低，而且相較于明渠在防滲漏方面的優(yōu)勢(shì)極為明顯。低壓管灌系統(tǒng)通常包含水源、輸水管道、給配水裝置、安全保護(hù)設(shè)施、田間灌水設(shè)施等，其中水源一般需要配套的提水動(dòng)力設(shè)備，保護(hù)裝置則一般為調(diào)壓裝置、排氣閥等。低壓管灌技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于成本低廉且具有一定的節(jié)水效果，其相較于土渠輸水的節(jié)水量約為30%，同時(shí)還有著輸水快、省時(shí)、省力、減少渠道占地、節(jié)能、灌水及時(shí)等優(yōu)點(diǎn)。

2.2 節(jié)水灌溉技術(shù)比選

節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利中的選擇與運(yùn)用，應(yīng)當(dāng)根據(jù)地方實(shí)際情況進(jìn)行綜合比選，選定最合適的技術(shù)加以應(yīng)用，制定科學(xué)、合理而具有可行性的節(jié)水灌溉方案，在改善農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水效果的同時(shí)協(xié)調(diào)好投入成本、后期管理等。

2.2.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)

在對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行必選時(shí)，一般可采取建立評(píng)價(jià)指標(biāo)的方式對(duì)不同技術(shù)方案進(jìn)行量化對(duì)比，最后根據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)比結(jié)果選擇合適的技術(shù)方案。節(jié)水灌溉技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系通常包含三大模塊，分別是經(jīng)濟(jì)模塊、技術(shù)模塊與社會(huì)模塊。其中經(jīng)濟(jì)模塊一般包含凈現(xiàn)值、收益率、投資回收期、效益費(fèi)用比等指標(biāo)；技術(shù)模塊一般包含灌水均勻度、灌水強(qiáng)度、灌溉水利用率等指標(biāo)；社會(huì)模塊一般包含對(duì)作物的適應(yīng)性、對(duì)地形的適應(yīng)性、施工難易度、農(nóng)民或農(nóng)場(chǎng)職工接受度、安全可靠性等指標(biāo)。

2.2.2 評(píng)價(jià)方法

在具體的評(píng)價(jià)方法方面，則可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合理選擇。其中層次分析法優(yōu)勢(shì)在于，操作簡(jiǎn)單且可系統(tǒng)性分析問(wèn)題，不過(guò)存在難以對(duì)大量指標(biāo)進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)價(jià)的缺陷；模糊綜合評(píng)價(jià)法的優(yōu)勢(shì)在于，能夠綜合考慮多方面因素進(jìn)行定性定量評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果精準(zhǔn)度高，不過(guò)也有著主觀性強(qiáng)、計(jì)算量大、指標(biāo)數(shù)量過(guò)多時(shí)實(shí)踐難度極大等缺陷；專家打分法作為依托于專家的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行評(píng)分的方法，其優(yōu)勢(shì)在于應(yīng)用簡(jiǎn)便且直觀性強(qiáng)，不過(guò)也有著容易因?yàn)閷＜业闹饔^意見(jiàn)而與客觀事實(shí)不符的情況；主成分分析法的優(yōu)勢(shì)在于計(jì)算簡(jiǎn)單、工作量小，劣勢(shì)則在于可能會(huì)因?yàn)楹鲆暦侵饕笜?biāo)而影響評(píng)價(jià)結(jié)果的精準(zhǔn)性與可靠性。

2.3 節(jié)水灌溉效益評(píng)價(jià)

對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利中的運(yùn)用效益進(jìn)行評(píng)價(jià)，能夠反映技術(shù)運(yùn)用的實(shí)際效益情況，并能針對(duì)實(shí)踐中存在的不足進(jìn)行分析，為后續(xù)技術(shù)運(yùn)用優(yōu)化和改善提供依據(jù)。

2.3.1 構(gòu)建評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

基于科學(xué)性原則、整體性原則、層次性原則、針對(duì)性原則、獨(dú)立性原則等，合理構(gòu)建節(jié)水灌溉技術(shù)運(yùn)用綜合效益指標(biāo)體系，能夠保障評(píng)價(jià)指標(biāo)的科學(xué)性、合理性，進(jìn)而為評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性與有效性奠定基礎(chǔ)。農(nóng)田水利中運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)，需要從多個(gè)方面進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，主要包含環(huán)境、安全以及社會(huì)等方面。其中從環(huán)境層面看，主要應(yīng)考慮廢物排放、揚(yáng)塵污染、噪聲污染等關(guān)鍵指標(biāo)；從安全層面看，主要應(yīng)考慮施工安全水平、安全教育和檢修水平、管理機(jī)構(gòu)設(shè)置與運(yùn)行等關(guān)鍵因素；從社會(huì)層面看，主要應(yīng)考慮勞動(dòng)生產(chǎn)率水平、節(jié)水設(shè)施性能效益、農(nóng)民及農(nóng)場(chǎng)職工滿意度等關(guān)鍵因素。對(duì)各指標(biāo)權(quán)重的確定可采取問(wèn)卷調(diào)查法，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查結(jié)果構(gòu)建相應(yīng)的判斷矩陣，通過(guò)一致性檢驗(yàn)確定不同指標(biāo)的權(quán)重。

2.3.2 評(píng)價(jià)過(guò)程

對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用效益的評(píng)價(jià)過(guò)程，即分別對(duì)三大部分的指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中環(huán)境資源評(píng)估需要由環(huán)境專業(yè)評(píng)審專家完成，一般在農(nóng)田水利工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)完成后便需要進(jìn)行評(píng)價(jià)，而且項(xiàng)目修建過(guò)程中、工程實(shí)際運(yùn)行后也需要進(jìn)行跟蹤分析與評(píng)價(jià)，務(wù)必要準(zhǔn)確反映運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)對(duì)環(huán)境造成的影響。項(xiàng)目安全評(píng)價(jià)同樣需要貫穿項(xiàng)目設(shè)計(jì)、修建與運(yùn)行三個(gè)階段，對(duì)各階段的項(xiàng)目安全重點(diǎn)加以明確，并通過(guò)量化計(jì)算的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，反映節(jié)水灌溉技術(shù)運(yùn)用的安全事宜。至于社會(huì)效益評(píng)價(jià)，則主要針對(duì)工程運(yùn)行之后的效益進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，既要關(guān)注農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平在節(jié)水灌溉技術(shù)支持下的提升情況，也要關(guān)注節(jié)水灌溉技術(shù)運(yùn)用帶來(lái)的節(jié)水效果，還要關(guān)注廣大農(nóng)戶對(duì)節(jié)水成本、實(shí)踐操作等方面的滿意情況。

2.3.3 評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)用

在通過(guò)綜合評(píng)價(jià)得到相應(yīng)結(jié)果之后，還需要對(duì)結(jié)果加以利用，進(jìn)一步改善節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用情況。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利中的運(yùn)用問(wèn)題進(jìn)行綜合分析，找出問(wèn)題的根源所在，及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。實(shí)踐中較為常見(jiàn)的問(wèn)題有灌溉區(qū)域調(diào)度方案不合理導(dǎo)致節(jié)水技術(shù)的運(yùn)用難以發(fā)揮作用、灌溉時(shí)間安排不夠合理、水權(quán)制度不明確等，這些問(wèn)題的存在會(huì)對(duì)農(nóng)田水利工程中的節(jié)水灌溉技術(shù)運(yùn)用造成嚴(yán)重影響，相應(yīng)的節(jié)水效益較差。針對(duì)灌溉區(qū)域調(diào)度問(wèn)題，可從整體上綜合水源分布、農(nóng)田分布、農(nóng)作物需水情況等因素，合理制定科學(xué)、可行的調(diào)度方案，優(yōu)化水資源輸送調(diào)度路線，進(jìn)而為節(jié)水灌溉技術(shù)的高效運(yùn)用奠定基礎(chǔ)。針對(duì)灌溉時(shí)間安排不合理的問(wèn)題，可根據(jù)地方農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀，合理制定具體的澆灌計(jì)劃，統(tǒng)一安排灌溉，并在實(shí)踐中根據(jù)具體情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。針對(duì)水權(quán)制度不明確的問(wèn)題，則需要規(guī)范土地流轉(zhuǎn)、集約化和規(guī)模化經(jīng)營(yíng)等管理制度，以調(diào)動(dòng)農(nóng)民群眾節(jié)水積極性為重點(diǎn)，健全基層水利服務(wù)體系，構(gòu)建高效節(jié)水管理的長(zhǎng)效機(jī)制，保障節(jié)水灌溉技術(shù)能夠持續(xù)發(fā)揮效益并助力農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平提升。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上可知，運(yùn)用合適的節(jié)水灌溉技術(shù)能夠有效減少現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水資源浪費(fèi)與損失。地方農(nóng)業(yè)部門(mén)在積極推動(dòng)農(nóng)田水利工程建設(shè)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合本地實(shí)際情況，綜合考慮多方面因素，通過(guò)綜合化的比較選擇適宜的節(jié)水灌溉技術(shù)加以應(yīng)用，科學(xué)制定相應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用方案，加強(qiáng)相應(yīng)的項(xiàng)目建設(shè)與管理，同時(shí)做好節(jié)水灌溉效益分析，根據(jù)分析結(jié)果持續(xù)優(yōu)化節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用效果。