農(nóng)田水利工程中的節(jié)水灌溉技術(shù)

海素珍

（山東莘縣水利局，山東 莘縣 252400）

水是生命之源，是地球上最寶貴的資源之一，但同時(shí)，水資源也是不可再生的。如今，由于人類社會(huì)的快速發(fā)展，以及人口的飛速增長(zhǎng)，水資源面臨著巨大的挑戰(zhàn)。我國(guó)擁有五千年的歷史，是當(dāng)今世界上的農(nóng)業(yè)大國(guó)之一，更是水資源短缺國(guó)家。近些年來(lái)，我國(guó)進(jìn)入飛速的城市化發(fā)展階段，導(dǎo)致水資源也被過(guò)度地開發(fā)及浪費(fèi)，在農(nóng)田水利工程中，浪費(fèi)的情況尤其明顯。

1.節(jié)水灌溉技術(shù)簡(jiǎn)述

農(nóng)業(yè)中的技術(shù)水平對(duì)于其發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用，而農(nóng)業(yè)技術(shù)水平則受到多種因素的影響，包括市場(chǎng)因素、政策制度等。對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展歷史進(jìn)行總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)，節(jié)水灌溉技術(shù)的出現(xiàn)有效地緩解了水資源短缺的問(wèn)題，推動(dòng)了農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。我國(guó)水資源較為短缺，節(jié)水灌溉技術(shù)則是結(jié)合了水資源供應(yīng)及需求情況，對(duì)降水及土壤含水進(jìn)行高效利用，從而滿足農(nóng)作物的生長(zhǎng)需求，提高經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益及生態(tài)效益。21世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，農(nóng)業(yè)也朝著現(xiàn)代化方向發(fā)展，農(nóng)業(yè)科技獲得巨大成就，也轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的激增，在一定程度上推動(dòng)著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的深入，世界范圍掀起科技革命，這在很大程度上推動(dòng)著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展奠定基礎(chǔ)，尤其是對(duì)于水資源嚴(yán)重短缺地區(qū)，節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展更顯示出顯著作用。作為農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化科技的重要組成，節(jié)水灌溉與農(nóng)業(yè)科技發(fā)展密不可分，也成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。農(nóng)業(yè)發(fā)展很大程度上依賴于自然環(huán)境，結(jié)合我國(guó)水資源現(xiàn)狀，發(fā)展節(jié)水灌溉是必然的發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

2.節(jié)水灌溉技術(shù)對(duì)農(nóng)田水利工程的重要性

2.1 提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益

近些年來(lái)，全球各地的氣候都變得異常，經(jīng)常出現(xiàn)極端天氣，例如冰雹、持續(xù)干旱或洪澇等，每次極端天氣的出現(xiàn)，都會(huì)對(duì)當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)造成嚴(yán)重影響。如果采用了有效的節(jié)水灌溉技術(shù)，就能擁有更充足的資源應(yīng)對(duì)極端天氣，保障減災(zāi)工作的開展。另外，節(jié)水灌溉技術(shù)可以提升水資源的利用率，不僅可以降低農(nóng)民用水的成本，也能為農(nóng)田增產(chǎn)做出貢獻(xiàn)，提升農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 緩解水資源短缺現(xiàn)狀

我國(guó)屬于水資源短缺國(guó)家，很多地區(qū)缺水現(xiàn)象非常嚴(yán)重，如西北地區(qū)、華北地區(qū)。因此，這些地區(qū)必須高效地利用水資源，才能保證農(nóng)業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。因此，這些地區(qū)需要引入節(jié)水灌溉技術(shù)，在節(jié)省灌溉用水的同時(shí)，也可以在一定程度上緩解當(dāng)?shù)氐乃Y源短缺的問(wèn)題，意義非常重要。

2.3 改善生態(tài)環(huán)境

在水資源短缺的同時(shí)，我國(guó)的水資源分布也不夠均勻。西北地區(qū)由于干旱，加上常年的風(fēng)沙，很多植物無(wú)法生存，經(jīng)常出現(xiàn)沙塵暴等惡劣天氣，這對(duì)于生態(tài)環(huán)境是極大的傷害。因此，必須要引入節(jié)水灌溉技術(shù)，這對(duì)于改善當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境具有重要意義，也是未來(lái)生態(tài)環(huán)境建設(shè)開發(fā)、利用的先決條件。

3.農(nóng)田水利工程中可采用的節(jié)水灌溉技術(shù)

3.1 噴灌渠道防滲技術(shù)

在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，一般都需要搭建對(duì)應(yīng)的水資源輸送管道或渠道，因此，想要實(shí)現(xiàn)高效的節(jié)水效果，在輸水管道上使用節(jié)水技術(shù)也十分重要。

目前，我國(guó)農(nóng)田水利工程的輸水渠道一般都采用石塊堆砌，然后在表面用水泥抹平，最后再涂刷防滲漏的材料。根據(jù)相關(guān)調(diào)查及研究表明，良好的防水材料能夠減少70%～80%的水資源滲漏。出于控制成本的考慮，在建造水渠的時(shí)候，前期要仔細(xì)調(diào)研當(dāng)?shù)氐牡匦?，仔?xì)挑選水渠的位置，在保證滿足灌溉用水要求的情況下，盡可能減少水渠的長(zhǎng)度；另外，在修建水渠時(shí)，優(yōu)先采用U型渠道，二者結(jié)合，就能有效地控制水?dāng)嗝娴拿娣e，減少水與空氣的接觸面，最大程度減少水輸送過(guò)程中的蒸發(fā)量，再結(jié)合防滲技術(shù)，就能有效地減少水資源的浪費(fèi)，提高水利用率。這樣既能達(dá)到節(jié)水的要求，也能盡可能地減少農(nóng)戶的用水成本，利于各項(xiàng)水利灌溉技術(shù)的推廣與應(yīng)用。

3.2 微灌溉技術(shù)

微灌溉技術(shù)是一項(xiàng)較為先進(jìn)的高效節(jié)水灌溉技術(shù)，需要很多專業(yè)的設(shè)備，包含滴頭、灌水器、微小噴頭、水過(guò)濾器、水泵等。大棚種植會(huì)更多地采用這項(xiàng)技術(shù)。微灌溉技術(shù)安裝及操作簡(jiǎn)單、成本低廉、灌溉效果佳、使用壽命較長(zhǎng)。微灌溉的種類較多，一般分為滴灌、脈沖灌溉、微噴霧灌溉，每種技術(shù)的適用范圍都不盡相同，因此在使用微灌溉技術(shù)的時(shí)候，需要結(jié)合作物的情況確定，需要詳細(xì)地對(duì)作物類型、需水量等指標(biāo)進(jìn)行確定，然后結(jié)合種植范圍進(jìn)行供水管道的鋪設(shè)，在需要進(jìn)行灌溉的位置設(shè)置相應(yīng)的噴頭及灌水器。在使用微灌技術(shù)的時(shí)候，可以同時(shí)將肥料混合在水中，在噴水的同時(shí)進(jìn)行施肥，這樣可以節(jié)約施肥的時(shí)間，提高種植效率，減少人力消耗。微灌溉技術(shù)的水利用率很高，能有效起到節(jié)水的效果，使用效果很好。

3.3 噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)出現(xiàn)的時(shí)間較早，是通過(guò)水泵或高度差產(chǎn)生的壓力進(jìn)行加壓，通過(guò)輸水管道，將水輸送到灌溉區(qū)域，然后經(jīng)過(guò)細(xì)密的噴頭將水噴灑到空中，均勻地灑在農(nóng)田中，以實(shí)現(xiàn)灌溉的目的。通過(guò)噴灌技術(shù)，農(nóng)作物能夠得到足夠的水分，同時(shí)，相較于傳統(tǒng)的水澆地，水資源的利用率也更高。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，噴灌技術(shù)已經(jīng)成為普及性最高、灌溉效果最好的技術(shù)，我國(guó)已有80多萬(wàn)hm2的噴灌面積。噴灌技術(shù)的灌溉水一般是線狀或絲狀，結(jié)合噴頭轉(zhuǎn)動(dòng)，覆蓋的面積會(huì)很大。但噴灌技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)也非常明顯，優(yōu)點(diǎn)是灌水均勻，耕地資源、人力的占用較少，對(duì)不同地形的適應(yīng)性強(qiáng)；缺點(diǎn)是容易受到風(fēng)的影響，導(dǎo)致灌溉效果不佳，而且輸水管道及噴灌設(shè)備的成本較高。但不可否認(rèn)的是，噴灌技術(shù)使用的水量較少，滲漏的情況能夠有效得到控制，且水資源的利用率高，具有很好的節(jié)水性。

3.4 步行式灌溉技術(shù)

在農(nóng)田水利工程中，我們經(jīng)常見(jiàn)到步行式灌溉技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)與噴灌的共同點(diǎn)就是都需要設(shè)置一些提供動(dòng)力的裝置以及水泵。一般情況下都是以電力或者常用的農(nóng)用機(jī)械作為動(dòng)力源，加上相應(yīng)的配套灌溉設(shè)備，以便于在農(nóng)田中開展移動(dòng)灌溉，這項(xiàng)技術(shù)是節(jié)水技術(shù)與農(nóng)業(yè)的機(jī)械化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。這項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于，不需要在待灌溉區(qū)域設(shè)置輸水的管道，建造成本低于噴灌技術(shù)，而且，由于采用了可移動(dòng)的機(jī)械設(shè)備，靈活性、覆蓋面都會(huì)更大。步行式灌溉機(jī)械對(duì)于設(shè)備的要求較低，它不需要配置復(fù)雜的設(shè)備，通過(guò)簡(jiǎn)單的組裝即可實(shí)現(xiàn)裝配，且操作非常簡(jiǎn)單，可以有針對(duì)性地對(duì)急需水源的地區(qū)和作物進(jìn)行灌溉，灌溉的有效性較高。另外，在進(jìn)行步行式灌溉時(shí)，也可以結(jié)合微灌技術(shù)進(jìn)行施肥。這項(xiàng)技術(shù)成本低、操作簡(jiǎn)單、靈活、節(jié)水性也較好，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在農(nóng)田水利工程中。

3.5 低壓管道輸水灌溉技術(shù)

在水利工程中采取低壓管道輸水灌溉技術(shù)的時(shí)候，需要提前鋪設(shè)相匹配的輸水管道。一般情況下，輸水管道會(huì)預(yù)埋在農(nóng)田下的土壤里，在灌溉時(shí)，通過(guò)低壓直接將水輸送到農(nóng)作物的根部。除了要提前布設(shè)管道外，低壓管道輸水灌溉技術(shù)也需要配合特定的壓水設(shè)備使用，這樣就能形成壓力，快速地將水輸送到需要灌溉的區(qū)域。另外，由于這項(xiàng)技術(shù)使用時(shí)，水是直接從資源地輸送到農(nóng)作物根部，過(guò)程中沒(méi)有接觸外界氧氣，相較于噴灌類技術(shù)，能夠有效地減少因蒸發(fā)等作用產(chǎn)生的水資源浪費(fèi)。

3.6 雨水積蓄技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)的原理是對(duì)于雨水重復(fù)利用。首先，通過(guò)一系列的設(shè)備收集、儲(chǔ)存雨水，然后建設(shè)集水、輸水的渠道，形成整個(gè)灌溉系統(tǒng)。這種灌溉方法的優(yōu)勢(shì)較多，尤其在氣候比較干旱的地區(qū)，能夠有效地提高水資源的利用效率，減少水資源浪費(fèi)。在我國(guó)的西北地區(qū)，也有類似的設(shè)置，叫做水窖。下雨時(shí)，收集雨水到水窖中，雜質(zhì)自然沉淀分離，相當(dāng)于對(duì)雨水進(jìn)行簡(jiǎn)單過(guò)濾。在需要使用水時(shí)，利用水泵等設(shè)施將雨水抽到高塔上，然后結(jié)合實(shí)際的需求進(jìn)行分配。這項(xiàng)技術(shù)也可以結(jié)合滲透、滴灌等技術(shù)，對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的灌溉。

4.農(nóng)田水利灌溉技術(shù)的應(yīng)用方法

4.1 前期準(zhǔn)備妥當(dāng)

如果想要有效地開展農(nóng)田水利灌溉工程建設(shè)，前期就要做好充足的準(zhǔn)備。在規(guī)劃與設(shè)計(jì)階段，相關(guān)的工作人員要積極參與，結(jié)合施工環(huán)境認(rèn)真思考圖紙?jiān)O(shè)計(jì)要點(diǎn)，在前期對(duì)大多數(shù)問(wèn)題進(jìn)行規(guī)避；在施工隊(duì)伍、施工器械、原材料的原則上做好把控，保證施工快速有序開展，施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)；盡量選擇經(jīng)驗(yàn)豐富的施工隊(duì)伍，提前做好技術(shù)交底及聯(lián)合審圖工作，避免過(guò)程中出現(xiàn)過(guò)多的變更，因?yàn)檫@樣，浪費(fèi)資金的同時(shí)，也會(huì)耽誤整體的施工進(jìn)度。

4.2 根據(jù)農(nóng)田情況不同選擇有效的技術(shù)

不同地區(qū)的農(nóng)田的情況也不盡相同，例如土壤性質(zhì)、堅(jiān)硬程度、農(nóng)作物種類、生長(zhǎng)周期等，節(jié)水灌溉技術(shù)也有相應(yīng)的適用范圍。因此，前期需要仔細(xì)調(diào)研當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，再進(jìn)行技術(shù)的選擇。另外，前期也要針對(duì)農(nóng)田中種植的農(nóng)作物做研究，了解其在不同的階段對(duì)于水分的要求，這樣就能更加合理地階段性控制供水量，選擇匹配的節(jié)水灌溉技術(shù)，既能滿足農(nóng)作物的生長(zhǎng)需求，也能達(dá)到提升水資源利用率、節(jié)約水資源的目的。

4.3 鼓勵(lì)農(nóng)戶參與

開展農(nóng)田水利灌溉技術(shù)建設(shè)，除了可以提高水資源的利用率外，農(nóng)戶也是受益者。因此，為了保障該技術(shù)能夠有效落地，必須要鼓勵(lì)農(nóng)戶參與進(jìn)來(lái)。由于農(nóng)戶是實(shí)際的使用者，也是對(duì)當(dāng)?shù)厍闆r最了解的人，因此，在前期的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段需要積極征求農(nóng)戶的意見(jiàn)，選擇最適合的灌溉技術(shù)。另外，農(nóng)戶在參與建設(shè)的同時(shí)，也能領(lǐng)會(huì)水資源的重要性，提升自身的節(jié)約用水意識(shí)，同時(shí)，由于節(jié)水灌溉系統(tǒng)能夠節(jié)約農(nóng)戶的用水成本，農(nóng)戶對(duì)于該技術(shù)的認(rèn)可度就會(huì)更高。在很多缺水的地區(qū)，水利灌溉節(jié)水系統(tǒng)的普及性較低，宣傳不到位也是原因之一，農(nóng)戶沒(méi)有能夠獲取消息的渠道，也不知道節(jié)水灌溉系統(tǒng)的利好性，缺乏對(duì)其的關(guān)注度。因此，應(yīng)該加大宣傳的力度，通過(guò)邀請(qǐng)節(jié)水經(jīng)驗(yàn)豐富的干部長(zhǎng)期開展宣傳講座，結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r制定定向的宣傳方案等形式，擴(kuò)大節(jié)水灌溉技術(shù)的普及性，讓農(nóng)戶主動(dòng)地參與到節(jié)水行動(dòng)中來(lái)。

4.4 節(jié)水技術(shù)管理體系落地

任何制度的落實(shí)都需要有完善的管理體系做支撐。因此，需要建立節(jié)水技術(shù)管理體系?？梢栽谙嚓P(guān)的單位尋找一些責(zé)任感強(qiáng)、專業(yè)素質(zhì)過(guò)硬的人員，組成管理隊(duì)伍，負(fù)責(zé)節(jié)水設(shè)備的建設(shè)與維護(hù)，積極了解并解決設(shè)備運(yùn)行中遇到的問(wèn)題，保障良好的給水、節(jié)水效果。同時(shí)，定期進(jìn)行考核與獎(jiǎng)勵(lì)，保證隊(duì)伍的積極性、主動(dòng)性，保障水利灌溉系統(tǒng)良好地運(yùn)行。

4.5 積極推動(dòng)水利相關(guān)政策落地

制定完善的水利相關(guān)政策作為抓手，才能有效地推動(dòng)節(jié)水技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用。每項(xiàng)政策的落地都不是單方面進(jìn)行的。前期要認(rèn)真聽取、采納農(nóng)民及有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的人士，制定政策考慮周全。在政策的執(zhí)行過(guò)程中，也要隨時(shí)調(diào)整、糾正，使得政策更加科學(xué)合理、可行性更高。這樣才能夠讓水利相關(guān)政策真正落地。

4.6 節(jié)水技術(shù)多創(chuàng)新

技術(shù)的發(fā)展離不開創(chuàng)新。在科技高速發(fā)展的當(dāng)代，節(jié)水灌溉技術(shù)也要結(jié)合先進(jìn)的技術(shù)。例如水肥一體化的智能灌溉、增加深層滲漏和減少蒸發(fā)損的膜上灌，各種新興技術(shù)層出不窮。在進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新的時(shí)候，要針對(duì)我國(guó)各地不同的地理情況進(jìn)行調(diào)研，收集相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件形成合適的節(jié)水技術(shù)。另外，如果條件允許，也可以考慮引進(jìn)先進(jìn)國(guó)家的技術(shù)，并結(jié)合我國(guó)的情況進(jìn)行改良，確保技術(shù)更有效、針對(duì)性更強(qiáng)。

4.7 細(xì)化監(jiān)督管理機(jī)制

在農(nóng)田水利節(jié)水技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，有關(guān)部門應(yīng)積極制定完善的監(jiān)督管理機(jī)制，確保節(jié)水技術(shù)能夠得以充分落實(shí)。

4.7.1 劃分權(quán)限和職責(zé)，為相關(guān)節(jié)水管理監(jiān)督工作的順利開展提供保障。

4.7.2 通過(guò)有效的管理手段，協(xié)調(diào)各部門間的工作，保障節(jié)水灌溉的靈活性；定期對(duì)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和維修，以延長(zhǎng)節(jié)水設(shè)施的使用年限。

4.7.3 農(nóng)技人員、有關(guān)部門應(yīng)積極引入現(xiàn)代信息技術(shù)，構(gòu)建農(nóng)田灌溉監(jiān)督管理信息化系統(tǒng)及反饋機(jī)制，以更好地獲取基層用水單位意見(jiàn)，使整個(gè)灌區(qū)信息流通更加順暢，加強(qiáng)單位間的交流，提高整體工作效率和質(zhì)量。

5.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)對(duì)于節(jié)約水資源、提升水資源利用效率具有非常重要的意義，也能夠在一定程度上促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在推廣節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí)，要制定合理、可落地的政策，組建專業(yè)人員的團(tuán)隊(duì)，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施的普及及建設(shè)，及時(shí)修正過(guò)程中產(chǎn)生的問(wèn)題。相信通過(guò)節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣與應(yīng)用，以及農(nóng)田水利工程的發(fā)展，我國(guó)的農(nóng)業(yè)水平能夠獲得提升，資源節(jié)約、環(huán)境改善等諸多利好也會(huì)慢慢顯現(xiàn)。