農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用分析

張文強(qiáng)

（榆林市榆陽(yáng)區(qū)國(guó)家水土保持重點(diǎn)建設(shè)工程事務(wù)中心，陜西 榆林 719000）

水資源是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可或缺的，但是我國(guó)許多地區(qū)水資源總量偏少，并且存在嚴(yán)重的污染、浪費(fèi)現(xiàn)象，從而導(dǎo)致當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)用水相對(duì)短缺。若將節(jié)水灌溉技術(shù)有效運(yùn)用其中，即可有效解決這一問(wèn)題，不僅可以減少水資源浪費(fèi)現(xiàn)象，而且可以提高水資源利用效率，而這對(duì)于當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展極為有利。因此，在當(dāng)前背景下對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的具體應(yīng)用及注意事項(xiàng)展開(kāi)探討，具有非常重要的實(shí)際意義。

1 節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程應(yīng)用中存在的問(wèn)題

1.1 灌溉區(qū)域水資源調(diào)度缺乏合理規(guī)劃

當(dāng)前我國(guó)節(jié)水灌溉系統(tǒng)所需的水資源主要由水庫(kù)供應(yīng)，一個(gè)水庫(kù)負(fù)責(zé)附近一個(gè)或幾個(gè)灌區(qū)的水資源供應(yīng)，但是由于缺乏切實(shí)可行的使用規(guī)范，導(dǎo)致水庫(kù)水資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，無(wú)法很好地落實(shí)節(jié)水灌溉目標(biāo)。與此同時(shí)，區(qū)域間調(diào)水較為繁瑣，導(dǎo)致區(qū)域間缺水問(wèn)題無(wú)法得到很好的解決，而這勢(shì)必會(huì)對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用造成一些不良影響。而要想更好地促進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，必須對(duì)灌溉區(qū)域調(diào)度加以合理規(guī)劃。

1.2 灌溉時(shí)間、灌溉量缺乏合理性

雖然當(dāng)前節(jié)水灌溉技術(shù)已廣泛應(yīng)用于農(nóng)田水利工程當(dāng)中，但是農(nóng)民在實(shí)際使用時(shí)通常未對(duì)具體使用方法加以研究，沒(méi)有根據(jù)農(nóng)作物的具體類型、生長(zhǎng)階段確定灌溉時(shí)間、灌溉量，而是采用定時(shí)、定量澆水的方式進(jìn)行灌溉，從而導(dǎo)致節(jié)水灌溉無(wú)法發(fā)揮其應(yīng)有效力，水資源浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重。具體而言，主要體現(xiàn)在以下兩方面。一是部分農(nóng)作物需水量較少，如果采用定時(shí)、定量澆水的方式，勢(shì)必會(huì)造成水資源浪費(fèi)；二是農(nóng)作物不同生長(zhǎng)階段需水量也有所不同，所以灌溉時(shí)機(jī)不恰當(dāng)也會(huì)在一定程度造成水資源浪費(fèi)現(xiàn)象。

1.3 灌溉技術(shù)選擇缺乏合理科學(xué)依據(jù)

當(dāng)前政府部門及農(nóng)民在對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)選擇時(shí)往往缺乏科學(xué)依據(jù)，存在較強(qiáng)的隨意性，甚至一些地區(qū)僅僅聽(tīng)說(shuō)另一地區(qū)運(yùn)用某種節(jié)水灌溉技術(shù)取得了不錯(cuò)的效果就大面積應(yīng)用相同技術(shù)，卻沒(méi)有考慮自身地區(qū)實(shí)際情況，而這也導(dǎo)致節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用不合理，節(jié)水灌溉效率偏低。

1.4 節(jié)水灌溉規(guī)范性較差

在當(dāng)前的節(jié)水灌溉過(guò)程中，管理模式主要以人工管理為主，但是由于農(nóng)田土地范圍較廣，導(dǎo)致農(nóng)民無(wú)法及時(shí)了解農(nóng)田實(shí)際灌溉情況，進(jìn)而出現(xiàn)灌溉不足或灌溉過(guò)度的現(xiàn)象。灌溉不足會(huì)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)造成不利影響，而灌溉過(guò)度又會(huì)造成水資源浪費(fèi)。因此，為了確保節(jié)水灌溉發(fā)揮其應(yīng)有效力，必須加大人力、物力投入，對(duì)節(jié)水灌溉加強(qiáng)規(guī)劃。

2 節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的具體應(yīng)用

2.1 微灌溉技術(shù)

微灌溉技術(shù)是與大水漫灌相對(duì)的一種灌溉技術(shù)，其在管道尾部安裝有細(xì)小的輸水口，從而可以使水均勻、緩慢地流出，直接噴灑到農(nóng)作物根部，而這對(duì)于農(nóng)作物灌溉效率的提高是極為有利的，可以顯著降低灌溉用水浪費(fèi)現(xiàn)象。微灌溉技術(shù)具體而言主要包括微噴霧、滴灌、微脈沖灌溉等幾種技術(shù)類型。微噴灌具體是指利用微噴頭、微噴管的形式對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行灌溉，在微噴管、微噴頭的輔助下，水資源能夠緩慢、均勻地噴灑到農(nóng)作物上；滴灌具體是指利用帶滴頭或滴灌帶的灌水器，將水資源直接輸送到農(nóng)作物根部，從而能夠有效降低水資源揮發(fā)浪費(fèi)現(xiàn)象，但是這種微灌溉方式灌溉速度較慢，1個(gè)小時(shí)一般只能灌溉12 L水。微脈沖灌溉具體是指運(yùn)用一些小型水管對(duì)水流加以分散，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)小股水流灌溉的目的。

2.2 噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)是眾多節(jié)水灌溉技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的一種，噴灌技術(shù)具體是借助噴灌機(jī)及輸水管道，將水資源輸送到需要灌溉的農(nóng)田當(dāng)中，然后利用噴頭，將水資源均勻地噴灑到農(nóng)作物當(dāng)中，進(jìn)而可以起到節(jié)水灌溉的效果。據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，運(yùn)用噴灌技術(shù)對(duì)農(nóng)田灌溉，均勻度能夠達(dá)到90%以上，水資源利用率能夠達(dá)到60%以上，與傳統(tǒng)大水漫灌相比可以節(jié)約30%以上的水資源。由于用水量顯著降低，使得農(nóng)田灌溉成本大幅下降，與此同時(shí)噴灌可以自行規(guī)劃路徑，應(yīng)用范圍較廣，具有較強(qiáng)的靈活性，灌溉效率相對(duì)較高。但是噴灌技術(shù)也存在不容忽視的缺點(diǎn)，如占地面積大，需要在農(nóng)田鋪設(shè)專用管道才能運(yùn)用，從而會(huì)造成嚴(yán)重的農(nóng)田資源浪費(fèi)。

2.3 井灌技術(shù)

井灌技術(shù)具體是指將井灌設(shè)置在農(nóng)田中心區(qū)域，然后利用支管及干管構(gòu)成井灌網(wǎng)絡(luò)，對(duì)農(nóng)田各個(gè)角落進(jìn)行全覆蓋式澆水。此項(xiàng)節(jié)水灌溉技術(shù)主要應(yīng)用于農(nóng)田急需用水時(shí)期，除此時(shí)期外盡可能減少灌水次數(shù)及灌水量，以此來(lái)有效解決農(nóng)田灌溉用水矛盾。此外，運(yùn)用井灌技術(shù)還能防止地下水過(guò)度使用，有效解決地下水水位過(guò)低的問(wèn)題，而這對(duì)于農(nóng)田生態(tài)保護(hù)以及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展是極為有利的。

2.4 步行式灌溉技術(shù)

步行式灌溉技術(shù)主要應(yīng)用于極度缺水的地區(qū)，具體是指通過(guò)噴灌設(shè)施與農(nóng)業(yè)機(jī)械相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田移動(dòng)式噴灌。步行式灌溉技術(shù)相較于其他節(jié)水灌溉技術(shù)，材料、設(shè)備應(yīng)用較少，所以應(yīng)用成本相對(duì)較低。與此同時(shí)，步行式灌溉技術(shù)具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，可以應(yīng)用于大部分的農(nóng)田環(huán)境中，即使農(nóng)田面積較小、分布較為零散也能正常澆水灌溉。在實(shí)際灌溉過(guò)程中，一般采用農(nóng)用拖拉機(jī)將灌溉設(shè)備運(yùn)送到指定地點(diǎn)，然后根據(jù)灌溉地點(diǎn)的實(shí)際情況進(jìn)行澆灌，對(duì)于干旱比較嚴(yán)重的地塊可以適當(dāng)多灌溉，而對(duì)于干旱較輕的地塊可以適當(dāng)少灌溉，以此來(lái)使灌溉工作更具針對(duì)性，而這對(duì)于農(nóng)田灌溉效率的提高是極為有利的。

2.5 渠道防滲漏技術(shù)

渠道防滲漏技術(shù)具體是指對(duì)渠道建造技術(shù)加以改進(jìn)，以此來(lái)減少灌溉用水浪費(fèi)現(xiàn)象的一種技術(shù)。當(dāng)前大部分農(nóng)田灌溉渠道都是由人工所挖建，但是由于缺乏必要的防滲漏措施，導(dǎo)致水資源在流經(jīng)渠道時(shí)極易出現(xiàn)泄露或下滲現(xiàn)象，這不僅會(huì)對(duì)農(nóng)田灌溉效率造成不良影響，而且會(huì)造成嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)，還會(huì)在一定程度增加農(nóng)田灌溉成本。而采用渠道防滲漏技術(shù)可以有效解決上述問(wèn)題，渠道防滲漏技術(shù)具體是指采用混凝土、石塊進(jìn)行堆砌，然后在此基礎(chǔ)上運(yùn)用瀝青、塑料薄膜等材料對(duì)渠道的密封性加以改進(jìn)，有效避免渠道滲漏現(xiàn)象發(fā)生。除此之外，為了充分發(fā)揮渠道防滲漏技術(shù)應(yīng)有效力，必須對(duì)渠道定期加以管理、養(yǎng)護(hù)，使渠道時(shí)刻保持最佳的防滲漏狀態(tài)。

2.6 管道輸水技術(shù)

管道輸水技術(shù)是與明渠輸水相對(duì)的一種輸水方式，具體是指將輸水管道埋在地下進(jìn)行輸水灌溉。管道輸水技術(shù)適用范圍廣泛，所以在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用較為廣泛。由于管道輸水技術(shù)可以將水資源直接輸送到農(nóng)田，所以可以最大限度降低外部環(huán)境對(duì)水資源運(yùn)輸造成不利影響，防止水資源在運(yùn)輸過(guò)程中出現(xiàn)揮發(fā)現(xiàn)象。管道輸水中所運(yùn)用的水資源來(lái)源較為廣泛，可以來(lái)源于水井、湖泊、池塘、水庫(kù)等，這些水資源通過(guò)過(guò)濾、沉淀、凈化，去除雜草、淤泥、雜質(zhì)，即可作為農(nóng)田灌溉用水，由輸水管道運(yùn)送到農(nóng)田。管道輸水技術(shù)包含有許多保護(hù)裝置、分水設(shè)施、管道設(shè)施等，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田全覆蓋澆水，自身可以起到良好的節(jié)水作用，而且可以為其他節(jié)水灌溉技術(shù)實(shí)施提供相應(yīng)的技術(shù)支持。

2.7 雨水積蓄技術(shù)

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，我國(guó)陸續(xù)涌現(xiàn)出一些新型灌溉技術(shù)，雨水積蓄技術(shù)就是其中比較典型的代表。雨水積蓄技術(shù)具體是指在農(nóng)田水利工程修筑過(guò)程中增加雨水收集工作，并通過(guò)管道將收集雨水輸送到特定區(qū)域的技術(shù)。但是雨水積蓄技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，對(duì)于應(yīng)用區(qū)域具有較高的要求，要求應(yīng)用區(qū)域必須符合干旱及季節(jié)降水特點(diǎn)。雨水積蓄技術(shù)不但可以運(yùn)用到農(nóng)田灌溉當(dāng)中，而且可以運(yùn)用到人畜用水當(dāng)中，這不僅可以起到節(jié)省水資源的目的，而且可以有效控制水土流失，而這對(duì)于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)、農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展是極為有利的。

3 節(jié)水灌溉在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用的注意事項(xiàng)

3.1 充分考量農(nóng)作物的需水特點(diǎn)

在農(nóng)田水利工程中運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)，必須充分考量農(nóng)作物的需水特點(diǎn)。不同種類的農(nóng)作物對(duì)于水分的需求也是不同的，如大豆、花生等農(nóng)作物對(duì)于水分的需求就相對(duì)較少，所以在對(duì)這些農(nóng)作物灌溉時(shí)，可以通過(guò)延長(zhǎng)灌溉周期、減少灌溉量等方式，起到節(jié)水灌溉的目的。但是對(duì)于水稻等需水量較大的農(nóng)作物，則要合理運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)，在保障其正常水分需求的基礎(chǔ)上，最大限度減少水資源利用，以此來(lái)達(dá)到節(jié)約水資源，推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的目的。

3.2 依據(jù)農(nóng)作物生長(zhǎng)階段需求灌溉

農(nóng)作物生長(zhǎng)一般都分為四個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)于水分的需求量都不盡相同，因此為了更好地開(kāi)展節(jié)水灌溉，可以對(duì)每個(gè)階段的需水量加以合理計(jì)算，同時(shí)結(jié)合自然降水情況，確定每個(gè)階段需要灌溉的量，然后根據(jù)既定灌溉量進(jìn)行分階段灌溉。通過(guò)這種方式，即可在保證農(nóng)作物正常生長(zhǎng)的基礎(chǔ)上，盡可能地減少水資源浪費(fèi)。除此之外，在運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)過(guò)程中，為了充分發(fā)揮節(jié)水灌溉效果，必須對(duì)灌溉地點(diǎn)的土質(zhì)加以測(cè)量，根據(jù)灌溉地點(diǎn)的土質(zhì)確定節(jié)水灌溉的技術(shù)舉措。這是因?yàn)椴煌耐临|(zhì)對(duì)水分的保有能力不盡相同，如黏性土質(zhì)保水能力通常好于沙性土質(zhì)，所以在對(duì)黏性土質(zhì)的地塊灌溉時(shí)，可以采用噴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，而沙性土質(zhì)的地塊則最好使用滴灌。

3.3 引進(jìn)新型的理論模式

在對(duì)農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行選擇時(shí)，可以引進(jìn)新型的理論模式，如可變模糊集理論。而在運(yùn)用可變模糊集理論對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行選擇時(shí)，主要可以從以下幾方面著手。一是要對(duì)各種節(jié)水灌溉技術(shù)加以總結(jié)，構(gòu)建與之相應(yīng)的數(shù)學(xué)合集；二是對(duì)農(nóng)田水利工程灌溉目標(biāo)加以確定，即明確數(shù)學(xué)權(quán)重向量；三是通過(guò)隸屬度的方式對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)是否可行加以計(jì)算；四是對(duì)各個(gè)節(jié)水灌溉技術(shù)的相對(duì)優(yōu)屬度加以計(jì)算，最終選擇相對(duì)優(yōu)屬度最高的節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行農(nóng)田灌溉。通過(guò)引進(jìn)新型理論模式，即可從科學(xué)的角度對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)加以選擇，而這對(duì)于節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用規(guī)范性、科學(xué)性的提高是極為有利的。

3.4 關(guān)注節(jié)水灌溉的性價(jià)比

節(jié)水灌溉技術(shù)當(dāng)前發(fā)展已經(jīng)較為成熟，但是從造價(jià)的層面來(lái)看，節(jié)水灌溉技術(shù)造價(jià)仍存在較大差異，具體表現(xiàn)在灌溉性能好的節(jié)水灌溉技術(shù)，工程造價(jià)會(huì)相對(duì)較高；灌溉性能較差的節(jié)水灌溉技術(shù)，工程造價(jià)會(huì)相對(duì)較低。因此在對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)選擇時(shí)，必須對(duì)性價(jià)比和造價(jià)成本全面加以考量，在符合造價(jià)成本的前提下，盡可能地選擇性價(jià)比高的節(jié)水灌溉技術(shù)。除此之外，必須對(duì)節(jié)水灌溉設(shè)備加強(qiáng)管理養(yǎng)護(hù)，這是因?yàn)楣?jié)水灌溉技術(shù)在使用過(guò)程中受風(fēng)吹日曬及人為因素影響極易出現(xiàn)管道漏水、渠道滲水等問(wèn)題，這些問(wèn)題的出現(xiàn)不僅會(huì)造成嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)，而且會(huì)對(duì)土地肥力造成不利影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成局部水土流失。而通過(guò)對(duì)節(jié)水灌溉設(shè)施加強(qiáng)管理養(yǎng)護(hù)不但可以有效解決上述問(wèn)題，還能進(jìn)一步提高節(jié)水灌溉性能，而這對(duì)于節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)有效力的發(fā)揮是極為有利的。

3.5 加大政府支持力度

農(nóng)田水利工程是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要保障，因此政府部門必須對(duì)農(nóng)田水利工程建設(shè)加強(qiáng)重視，從政策、財(cái)政兩方面著手，切實(shí)做好農(nóng)田水利工程建設(shè)工作，進(jìn)而確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)順利開(kāi)展，真正發(fā)揮農(nóng)田水利工程對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的促進(jìn)作用。與此同時(shí)，政府部門必須對(duì)農(nóng)田水利扶持政策加以完善，給予運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)的農(nóng)戶一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼，以此來(lái)降低農(nóng)民運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，而這對(duì)于節(jié)水灌溉技術(shù)的進(jìn)一步推廣普及是極為有利的。除此之外，政府部門在農(nóng)田水利工程建設(shè)完成后還要制定科學(xué)合理的管護(hù)制度，安排專門的技術(shù)人員定期對(duì)農(nóng)田水利工程加以管護(hù)，以此來(lái)減少農(nóng)田水利工程故障的發(fā)生概率，延長(zhǎng)農(nóng)田水利工程的使用時(shí)間，促進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)揮其應(yīng)有效力。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在農(nóng)田水利工程中運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)，對(duì)于節(jié)約水資源、減少水資源浪費(fèi)、推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展起著重要作用。因此，在農(nóng)田水利工程中，農(nóng)民必須對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)加強(qiáng)了解，根據(jù)農(nóng)作物的種植類型、生長(zhǎng)階段、土質(zhì)情況等，選擇恰當(dāng)?shù)墓?jié)水灌溉技術(shù)，以此來(lái)充分發(fā)揮節(jié)水灌溉應(yīng)有效力，與此同時(shí)政府部門必須為節(jié)水灌溉提供相應(yīng)的財(cái)政、政策支持，以此來(lái)進(jìn)一步擴(kuò)大節(jié)水灌溉的普及范圍，更好地推動(dòng)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。