農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)備的應(yīng)用及相關(guān)技術(shù)分析

李建斌

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 景泰 730400）

農(nóng)業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，面對新時期農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展相關(guān)要求，應(yīng)正確看待高效節(jié)水灌溉對于農(nóng)業(yè)發(fā)展以及環(huán)境保護的重要性，從而優(yōu)化農(nóng)業(yè)灌溉方式。由于我國以往農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中主要選擇大水漫灌方式，水資源浪費現(xiàn)象嚴重，而且水資源的商品化意識不強，未能獲取相應(yīng)的收益支持水利工程后期運營和管理，不同程度上制約著農(nóng)田水利工程積極效應(yīng)的發(fā)揮。因此，新時期要加強對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的全面研究與推廣應(yīng)用，減少農(nóng)業(yè)灌溉中的水資源浪費，實現(xiàn)精細灌溉，在滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本需求的基礎(chǔ)上，提高水資源利用率。綜合分析研究農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)備和相關(guān)技術(shù)內(nèi)容，有助于推動高效節(jié)水灌溉技術(shù)優(yōu)化創(chuàng)新，并加快高效節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

1 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開水資源支持，針對我國水資源匱乏的現(xiàn)狀，農(nóng)業(yè)灌溉用水技術(shù)也在不斷創(chuàng)新發(fā)展，并在實踐中取得了較為可觀的成效。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，灌溉用水主要包含水田、水源、農(nóng)作物以及農(nóng)產(chǎn)品，通過高效節(jié)水灌溉技術(shù)的合理化運用，有助于實現(xiàn)水資源最優(yōu)化配置和利用，減少不必要水資源損耗，建立完善且合理的節(jié)水灌溉體系[1]。通過此種方式，支持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動高效有序進行，切實提升水資源利用率。

1.1 水資源配置技術(shù)

水資源的優(yōu)化配置是節(jié)水灌溉技術(shù)體系的一項重要內(nèi)容，通過此項技術(shù)的合理運用，充分結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大的客觀需求以及區(qū)域地表、地下水資源儲量、分布情況等，在獲取充足的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，依據(jù)生產(chǎn)需要合理調(diào)度和分配水資源，調(diào)節(jié)水環(huán)境情況，并通過灌溉回歸水技術(shù)，實現(xiàn)雨水、洪水和污水等多水源利用，提高水資源的循環(huán)利用，減少農(nóng)業(yè)灌溉用水浪費量，同時還可以采取有效的防洪措施，起到理想的防洪引流效果[2]。

1.2 水資源控制技術(shù)

傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所采用的灌溉模式主要是大水漫灌，水資源浪費問題十分嚴重，同時還可能導(dǎo)致某區(qū)域水資源過于集中而產(chǎn)生澇害，而部分區(qū)域由于地勢過高灌溉時水流未經(jīng)過，導(dǎo)致該區(qū)域存在灌溉不透徹的問題。另外，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中還會出現(xiàn)不同程度的水資源滲漏，為了避免此類問題，需要對區(qū)域地質(zhì)條件和水文條件進行充分的調(diào)查分析，合理設(shè)計規(guī)劃輸水渠道，并采取現(xiàn)代化的管道輸送技術(shù)，依據(jù)種植的農(nóng)作物灌溉需求特點，靈活應(yīng)用噴灌、微灌、滴灌等先進的節(jié)水灌溉技術(shù)；干旱地區(qū)還可以利用抗旱點澆技術(shù)，減少水資源輸送過程中的滲漏消耗，避免出現(xiàn)嚴重的“跑、冒、滴、漏”問題，提高水資源利用率，實現(xiàn)對灌溉用水的合理控制。

1.3 農(nóng)藝及生物節(jié)水技術(shù)

為了優(yōu)化利用水資源，控制水資源消耗，可以合理選擇農(nóng)作物品種，盡量選用抗旱品種，并采取科學(xué)合理的深耕深種技術(shù)，利用塑料薄膜對農(nóng)田進行覆蓋，保墑保濕，減少水資源損耗。在合理運用農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的同時，還要進一步加強節(jié)水灌溉全過程的科學(xué)管理，基于現(xiàn)代化信息技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉用水精細化管理，對土壤特性、農(nóng)作物生長狀態(tài)、天氣變化情況等進行智能化監(jiān)控與分析，結(jié)合具體情況對農(nóng)業(yè)灌溉用水進行自動化調(diào)控，并建立科學(xué)合理的用水制度[3]。具體施工中，需要結(jié)合實際需求，對多種農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)進行靈活選用，以便取得理想的節(jié)水效果，推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型和節(jié)水型社會發(fā)展。

2 節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和趨勢

從目前我國農(nóng)田水利灌溉工程建設(shè)現(xiàn)狀來看，整體質(zhì)量穩(wěn)定性不足，產(chǎn)品配套水平偏低，微灌產(chǎn)品的規(guī)格和類型較少。在工程設(shè)計和管理方面，存在設(shè)計人員專業(yè)性不足、人員匱乏、選型不當(dāng)以及運行管理水平不高等問題，不同程度上影響到節(jié)水灌溉技術(shù)有效地發(fā)揮。

隨著科技水平的提升，節(jié)水灌溉技術(shù)水平也將朝著系統(tǒng)集成方向發(fā)展，實現(xiàn)精準灌溉的目標。目前地下灌溉擁有廣闊的前景，但地下節(jié)水灌溉技術(shù)推廣應(yīng)用速度緩慢。隨著科技發(fā)展，未來必將大范圍普及應(yīng)用，以此來提升水分利用率。另外，要推廣應(yīng)用智能化節(jié)水灌溉設(shè)備、3S 技術(shù)等，有機融合生物技術(shù)，實現(xiàn)農(nóng)作物灌溉動態(tài)調(diào)整，并根據(jù)灌溉設(shè)備的最優(yōu)化配置合理利用水資源。

3 節(jié)水灌溉技術(shù)的設(shè)備

節(jié)水灌溉技術(shù)設(shè)備不斷創(chuàng)新發(fā)展，設(shè)備類型逐漸多樣化，在實際應(yīng)用中，可以在滿足農(nóng)作物灌溉需求的基礎(chǔ)上，減少不必要水資源浪費，切實提升水資源利用率。當(dāng)前我國節(jié)水灌溉設(shè)備類型主要包含微灌式、噴灌式、全塑節(jié)水灌溉系統(tǒng)等。全塑節(jié)水灌溉系統(tǒng)進一步細化，包括低壓出地閥、軟管三通閥、半固定式噴灌系統(tǒng)及移動式灌溉系統(tǒng)等。節(jié)水灌溉工程類型多樣，但所采用的節(jié)水灌溉設(shè)備具有一定共性特點，均是圍繞節(jié)水降耗和自動化控制內(nèi)容。

3.1 節(jié)水噴灌設(shè)備

當(dāng)前農(nóng)田灌溉中所采用的節(jié)水灌溉設(shè)備有噴灌機、地面移動管道、噴灌地埋管道以及規(guī)格不一的噴灌水泵等。結(jié)合目前國內(nèi)自主研發(fā)的大型噴灌機來看，DPP-400 型平移式噴灌機和DYP-415 型電動圓形噴灌機應(yīng)用較為普遍，實際應(yīng)用中覆蓋面積較大，作業(yè)效率和自動化水平較高，更適合目前機械化耕種的農(nóng)田區(qū)域。中型噴灌機主要是以卷盤式噴灌機為主，設(shè)備型號有 JP40、JP50、JP90 等，但實際應(yīng)用中存在一定水損失，表現(xiàn)在水渦輪和供水管道處，水頭損失較大，配置單噴頭會產(chǎn)生較大的入機壓力，不可避免的產(chǎn)生大量的能量損耗。小型與輕型噴灌機分為手抬式機組和手推式機組，憑借其優(yōu)勢在我國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉中得到了廣泛應(yīng)用[4]。

3.2 噴灌專用水泵

噴灌所選擇的水泵需要同小型或輕型噴灌設(shè)備聯(lián)合使用，國內(nèi)的噴灌專用水泵包括自吸泵、非自吸泵2 種，自吸泵有65BPZ、50BPZ 等型號水泵，非自吸泵有80BP、65BP 型號等型號水泵。除了噴灌專用水泵，通用水泵同樣廣泛應(yīng)用在節(jié)水噴灌工程中，如QJ 系列井用潛水電泵，可以依據(jù)實際情況靈活補充應(yīng)用。

3.3 管道

管道是農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)備中的主要構(gòu)成部分，也是水資源輸送的基礎(chǔ)裝置，通常選擇地埋固定埋藏形式。目前國內(nèi)地埋固定埋藏噴灌管道類型包括鋼筋混凝土管、鑄鐵管以及硬質(zhì)聚氯乙烯管等。管道材料質(zhì)量和性能只要滿足節(jié)水灌溉技術(shù)要求即可投入應(yīng)用，但由于管道敷設(shè)范圍廣、規(guī)模較大，因此在工程總投資中占比超過80%以上[5]。為了實現(xiàn)資金最優(yōu)化配置和利用，減少噴灌技術(shù)成本，可以選擇性價比較高的管材，通過降低管材費用來有效減少工程整體成本，切實提升管道利用率。如基于移動管道式噴灌和機組式噴灌進一步開發(fā)新型環(huán)保材料的管道，最大限度提升工程整體性能，如鋼絲網(wǎng)水泥管。

4 農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)備和技術(shù)的實踐應(yīng)用

針對目前農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉設(shè)備和技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀來看，資金投入力度還有所不足，工程積極效應(yīng)發(fā)揮不充分，農(nóng)業(yè)灌溉用水浪費情況仍然十分嚴重，不同程度地阻礙了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型和節(jié)水型社會發(fā)展。針對存在的問題，應(yīng)制定更具針對性的措施。

4.1 完善農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)管理制度建設(shè)

為了進一步推進農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用，需要結(jié)合具體情況，制定科學(xué)合理的管理制度和機制，結(jié)合當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟發(fā)展水平、農(nóng)民經(jīng)濟承擔(dān)能力、農(nóng)業(yè)發(fā)展需求等要素，對水價進行合理設(shè)置，既能滿足農(nóng)業(yè)用水需求，也能對人們的用水行為進行有效約束；要對水權(quán)進行合理分配，保障對農(nóng)業(yè)用水的優(yōu)化調(diào)控和合理配置，改變以往低效益的灌溉用水模式，避免出現(xiàn)水資源浪費問題。要對農(nóng)業(yè)灌溉用水的優(yōu)化措施進行規(guī)范化管理，并在更大范圍內(nèi)進行推廣應(yīng)用。

4.2 提高民眾節(jié)水灌溉技術(shù)認知水平

我國是一個人口大國，人均水資源量遠低于國際水平，面對水資源短缺帶來的挑戰(zhàn)，應(yīng)正確看待經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護之間的關(guān)系，擴大宣傳，提高民眾對節(jié)水灌溉技術(shù)的認知水平?；谵r(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)廣泛應(yīng)用，在滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求的基礎(chǔ)上，對水資源最優(yōu)化開發(fā)和利用，減少不必要的水資源損耗，維護農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益。從整體角度來看，節(jié)水灌溉技術(shù)不僅關(guān)乎農(nóng)業(yè)發(fā)展，同時也關(guān)乎全社會民眾的切身利益，對此需要整合資源，大范圍推廣應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，以便幫助人們?nèi)轿涣私獯隧椉夹g(shù)要點，創(chuàng)設(shè)有助于節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的良好環(huán)境。

4.3 加大幫扶力度

推廣應(yīng)用農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)過程中，部分農(nóng)戶對其存在一定抵觸情緒，尤其是部分水資源儲量豐富的區(qū)域，農(nóng)戶對高效節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用積極性不高，究其根本是因為資金限制。即便節(jié)水灌溉技術(shù)可以顯著提升農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和效益，但同樣的需要消耗一定資金，如果缺少政府財政支持，將不同程度上制約節(jié)水灌溉技術(shù)推廣應(yīng)用。對此，相關(guān)部門應(yīng)強化主導(dǎo)作用，增強幫扶力度，形成完善的投資幫扶體系，為節(jié)水灌溉系統(tǒng)建設(shè)提供支持?？梢韵仍圏c，依據(jù)試點情況逐步推廣，適當(dāng)?shù)脑黾淤Y金投入，便于最大限度發(fā)揮節(jié)水灌溉技術(shù)積極效應(yīng)。同時，在對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)設(shè)備進行推廣應(yīng)用過程中，需要對當(dāng)?shù)剞r(nóng)村的基本情況進行全面調(diào)查分析，如各地區(qū)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展情況、農(nóng)民經(jīng)濟情況等，以便采取具有針對性推廣方式，選擇與區(qū)域?qū)嶋H情況相契合的節(jié)水灌溉技術(shù)合理運用，為區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展注入新的生機與活力，增加農(nóng)戶收入水平；強化農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)研究，提高節(jié)水灌溉設(shè)備質(zhì)量，是提高農(nóng)業(yè)節(jié)水效果的關(guān)鍵要素。相關(guān)部門要對節(jié)水灌溉設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)給予一定的政策支持，為相關(guān)設(shè)備制造行業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展創(chuàng)建良好的社會環(huán)境，推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，為農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的高質(zhì)量推廣應(yīng)用奠定堅實的設(shè)備基礎(chǔ)和技術(shù)支持。通過此種方式，有助于大力促進節(jié)水灌溉技術(shù)推廣應(yīng)用，為構(gòu)建節(jié)水型社會做出更大的貢獻。

5 結(jié)語

我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，水資源匱乏問題日益嚴峻，加快節(jié)水型社會構(gòu)建已經(jīng)成為必然選擇。在此背景下，應(yīng)采取科學(xué)合理的節(jié)水措施，樹立正確的節(jié)水意識，開源節(jié)流，尤其要強化農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的全面推廣與應(yīng)用，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉中的水資源消耗與浪費，提高灌溉用水利用率，對于助力節(jié)水型農(nóng)業(yè)發(fā)展具有深遠意義。