農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計(jì)與灌溉技術(shù)分析

張德儒

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 白銀 730400）

我國(guó)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，農(nóng)業(yè)發(fā)展對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了不可替代的作用，農(nóng)業(yè)的發(fā)展會(huì)直接影響人民的生活水平，要想促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，就要從我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的實(shí)際出發(fā)，積極制定科學(xué)的農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略[1-3]，加快我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展步伐，構(gòu)建農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的道路。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的過程中，旱澇等自然災(zāi)害會(huì)直接影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，所以要想提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量，就要加強(qiáng)對(duì)農(nóng)田灌溉技術(shù)的應(yīng)用，保證在設(shè)計(jì)農(nóng)田水利灌溉工程的時(shí)候，首先要全面考慮到自然災(zāi)害可能給農(nóng)業(yè)產(chǎn)量帶來的變化，然后根據(jù)自然氣候做好科學(xué)全面的規(guī)劃，最后根據(jù)水利灌溉系統(tǒng)的模塊化功能，保證水利灌溉工程中水資源供應(yīng)和給排水設(shè)計(jì)的合理性。在設(shè)計(jì)農(nóng)田水利工程的過程中，既要參考當(dāng)?shù)匕l(fā)展實(shí)際，也要充分考慮到當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)特點(diǎn)和水文環(huán)境特點(diǎn)，以此更好地滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展需求。

1 工程概況

某河閘位于A 市養(yǎng)息牧河支流的上游，該區(qū)域的農(nóng)業(yè)種植是發(fā)展主體，農(nóng)業(yè)種植的總面積為118.5 km2，人口為0.86 萬人，耕地面積大約為0.47 萬hm2，林地面積控制在0.334 hm2，該區(qū)域的氣候?yàn)楸睖貛駶?rùn)地區(qū)季風(fēng)氣候，氣候特點(diǎn)體現(xiàn)為夏季高溫多雨、冬季寒冷干燥，非常適合農(nóng)業(yè)種植。同時(shí)其年降水量達(dá)到512.6 mm，降水季節(jié)主要是夏季。該河閘在1999 年開展過一次擴(kuò)建，閘孔設(shè)有5 個(gè)，寬度設(shè)置為50 m，修建維護(hù)時(shí)間是2011 年，下游地區(qū)的203 hm2水田灌溉會(huì)直接影響該地區(qū)的農(nóng)業(yè)產(chǎn)量，雖然經(jīng)過兩次的修復(fù)，但是還有一些地區(qū)存在滲透和土方流失問題，對(duì)于河閘的功能和安全造成較大的威脅和影響。所以現(xiàn)階段需要對(duì)該河閘展開重建和修復(fù)工作，然后根據(jù)實(shí)際的農(nóng)田水利灌溉工程概況，規(guī)劃設(shè)計(jì)具體的工程項(xiàng)目，加強(qiáng)對(duì)水利灌溉技術(shù)的使用。

2 農(nóng)田水利工程的規(guī)劃與設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

要想更好地做好農(nóng)田水利工程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，就要科學(xué)地設(shè)計(jì)規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)。目前我國(guó)對(duì)于農(nóng)田水利工程的規(guī)劃還沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，基本上我國(guó)的農(nóng)田都是通過地表水來進(jìn)行灌溉的，而且因?yàn)槲覈?guó)多數(shù)地區(qū)都是季風(fēng)氣候，其地表水含量會(huì)直接受雨季的影響。所以，對(duì)于灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的制定應(yīng)該充分考慮當(dāng)?shù)氐臍夂蚝铜h(huán)境特點(diǎn)。而具體的灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)指的是灌溉中對(duì)于水資源的利用率，用字母P表示[4-5]。P能夠?qū)⒐喔鹊暮侠沓潭润w現(xiàn)出來，因此在水利工程實(shí)施的過程中，其代表的就是在一個(gè)特定的時(shí)間內(nèi)，灌溉用水是否能夠有效地滿足農(nóng)田需求，以及其占據(jù)農(nóng)田水利工程時(shí)間的比例。在水利工程設(shè)計(jì)過程中，可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐乃Y源利用率來選擇適合當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)作物進(jìn)行種植，如果當(dāng)?shù)氐乃Y源利用率能夠超過0.8 以上，就說明水資源十分充足，可以充分覆蓋農(nóng)作物。如果當(dāng)?shù)氐乃Y源利用率較低，則說明該地區(qū)的水資源不足，此時(shí)就需要選擇耐旱能力較強(qiáng)的農(nóng)作物。而衡量灌溉設(shè)計(jì)的一個(gè)既定的標(biāo)準(zhǔn)就是抗旱天數(shù)，其表示在連續(xù)晴天的時(shí)候，灌溉設(shè)施能夠最大限度滿足實(shí)際灌溉需求的天數(shù)。

2.2 取水方式

取水方式會(huì)直接影響水利工程灌溉效果，因?yàn)樵O(shè)計(jì)取水方式是整個(gè)水利灌溉過程中十分重要的環(huán)節(jié)?，F(xiàn)階段我國(guó)多數(shù)地區(qū)的農(nóng)田灌溉方式都是自流取水灌溉和提水取水灌溉，因此在設(shè)計(jì)灌溉方式的時(shí)候，應(yīng)該圍繞這兩種方式開展。實(shí)際上，農(nóng)田灌溉選用的水源基本上都是河流水源，自流取水灌溉的方式是最為常見的，也是利用率最高的一種，其主要包括有壩取水和無壩取水，其中無壩取水又需要充分考慮工程建設(shè)的地點(diǎn)[6]，而且建設(shè)的地點(diǎn)主要分為有建閘和不建閘。在具體的灌溉工作開展中，有建閘的取水方式能夠更加科學(xué)地對(duì)河流的流量和汛期進(jìn)行調(diào)整，從而可以從根本上防止各種災(zāi)害的發(fā)生，起到促進(jìn)水利工程保護(hù)和改善的作用。和無壩取水方式存在的顯著區(qū)別在于，有壩取水方式能夠在河流上修筑堤壩，該方式可以將河流的水位提升，從而起到促進(jìn)自流灌溉的目的，該方式的主要缺點(diǎn)在于擴(kuò)大了工程建設(shè)投資、增加了工程建設(shè)成本。所以要想起到提高河流水位的作用，就可以選擇該方式；而在實(shí)際的有壩取水的設(shè)計(jì)中，溢流壩方式更加常見，這種方式不僅能夠提升河流水位，還可以實(shí)現(xiàn)在汛期排汛，其包含引水灌溉和控制灌溉渠的水流量?jī)身?xiàng)功能，同時(shí)為了保證洪水期的農(nóng)田安全，盡量設(shè)計(jì)排沙閘，避免泥沙進(jìn)入灌溉渠中。

2.3 灌溉渠設(shè)計(jì)

在灌溉渠設(shè)計(jì)的過程中，不僅要考慮經(jīng)濟(jì)效益，還需要充分考慮社會(huì)效益，只有綜合考慮這兩個(gè)方面，才能提升整個(gè)農(nóng)田水利工程的建設(shè)水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)土地資源的合理利用。一般來說灌溉渠的設(shè)計(jì)需要體現(xiàn)幾個(gè)原則：首先要遵循自流灌溉的原則，這就需要對(duì)灌溉地區(qū)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行利用，可以在地勢(shì)較高的地區(qū)選擇修建灌溉渠，在地勢(shì)較低的地區(qū)修建排水溝，整個(gè)過程中還需要加強(qiáng)對(duì)高低洼地進(jìn)行提排處理。其次要遵循保護(hù)人身安全的原則，畢竟施工存在危險(xiǎn)。最后要遵循綜合利用水資源的原則，特別是在地形特別復(fù)雜的地區(qū)，應(yīng)該考慮利用多種方式來實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用水資源的目的，對(duì)于地形較為平坦的地區(qū)，可以利用上下水聯(lián)合運(yùn)用的方式。

3 農(nóng)田水利灌溉工程灌溉技術(shù)

3.1 渠道防滲漏技術(shù)和管道輸水技術(shù)

渠道防滲漏技術(shù)作為農(nóng)田水利工程灌溉中一種十分關(guān)鍵的技術(shù)，對(duì)于農(nóng)業(yè)工程的開展具有十分重要的作用。渠道防滲漏技術(shù)和傳統(tǒng)的灌溉方式相比具有較大的差距，優(yōu)勢(shì)比傳統(tǒng)方式更加明顯，對(duì)于水資源的利用更加有效，還能最大限度地避免對(duì)水資源的浪費(fèi)，對(duì)于農(nóng)業(yè)灌溉效率不會(huì)造成較大影響。所以在農(nóng)田水利灌溉過程中，應(yīng)該科學(xué)合理地進(jìn)行渠道布置，盡量選擇比較科學(xué)的防滲漏施工技術(shù)。正常情況下，在防滲漏技術(shù)的利用過程中，還應(yīng)該利用混凝土或石塊作為鋪墊，保證滲漏位置的封閉性[7-8]。當(dāng)然也可以通過塑料薄膜的改造來避免出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，保證在實(shí)際的灌溉過程中，通過管道或者渠道的利用實(shí)現(xiàn)輸水的目的。而且在整個(gè)過程中要想減少滲漏，就應(yīng)該做好對(duì)渠道的檢驗(yàn)和維修，保證可以優(yōu)先對(duì)節(jié)水設(shè)備進(jìn)行選擇，起到節(jié)約水資源的目的。管道輸水也是水利工程實(shí)施過程中一種十分重要的技術(shù)，該技術(shù)通過管道運(yùn)輸?shù)姆绞侥軌蜃畲笙薅鹊販p少對(duì)水資源的損耗，但是管道運(yùn)輸對(duì)于灌溉有著許多要求，所以對(duì)于灌溉方式的選擇要盡量結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境。

3.2 噴灌技術(shù)和管灌技術(shù)

噴灌技術(shù)與其他技術(shù)相比，比較適合利用在水壓高的位置，該方式操作前需要先將水灌入噴水管，然后讓其處于霧狀形態(tài)在空中噴射，噴灌技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)在于可以對(duì)地面進(jìn)行均勻灌溉，同時(shí)因?yàn)槠涔喔刃纬傻乃屋^小，所以不會(huì)造成地表徑流和水資源浪費(fèi)現(xiàn)象，可以通過有效控制灌溉濕度來提升灌溉程度。和傳統(tǒng)的灌溉方式相比，管灌技術(shù)的利用需要電能支持，如此方可起到節(jié)約水資源的目的，這種方式在干旱地區(qū)更加合適。

3.3 微噴灌技術(shù)

微噴灌技術(shù)的利用需要低壓管道和高流速提供支持，灌溉是通過水滴的方式實(shí)現(xiàn)的，水滴可以為農(nóng)作物提供足夠的水分，滿足其日常生長(zhǎng)需求[9]。特別是在果園和蔬菜大棚等地，加強(qiáng)對(duì)微噴灌技術(shù)的利用，不僅可以滿足農(nóng)作物的生產(chǎn)需求，還能夠最大限度地減少水資源浪費(fèi)，增加水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供有利條件，科學(xué)改變農(nóng)作物的生長(zhǎng)周期，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3.4 滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)的利用需要滴灌設(shè)備提供支持，滴灌設(shè)備往往安置在地表之下，其主要通過灌水器和管網(wǎng)引流發(fā)揮作用，在具體引流的時(shí)候，需要利用水帶和滴頭，灌溉水能夠在水帶上形成水滴，通過滴落的形式將水滴入土壤中，從而降低水的蒸發(fā)量。滴灌技術(shù)的使用，能夠保證綠色植物更加美觀，為綠色植物的生長(zhǎng)提供有利條件。除此之外，滴灌技術(shù)還具有節(jié)約用水的優(yōu)點(diǎn)，可以為農(nóng)作物的生長(zhǎng)提供必需的水分和營(yíng)養(yǎng)[10-11]。

3.5 步行灌溉技術(shù)

步行灌溉技術(shù)也是一種十分常見的技術(shù)，該技術(shù)相比于其他方式操作起來較為簡(jiǎn)單，但是需要三輪車和拖拉機(jī)等機(jī)具輔助灌溉，通過設(shè)備移動(dòng)的方式完成對(duì)農(nóng)田的灌溉。步行式灌溉可以用在所有種類的農(nóng)田灌溉中，操作起來十分簡(jiǎn)單，還能最大限度地避免修剪渠道和管道等煩瑣步驟，起到節(jié)約人力、物力的目的，從根本上提高灌溉效率[12-13]。

4 加強(qiáng)農(nóng)田水利工程灌溉技術(shù)的應(yīng)用策略

4.1 利用先進(jìn)灌溉技術(shù)

在農(nóng)田水利灌溉過程中，要想提升灌溉效果，就要加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)灌溉技術(shù)的利用。因?yàn)樵谒こ坦喔戎凶詈诵牡膯栴}是運(yùn)行效率，農(nóng)戶應(yīng)該增強(qiáng)自身的灌溉意識(shí)，積極使用先進(jìn)的灌溉技術(shù)，然后從根本上解決農(nóng)田灌溉問題[14]。而且在我國(guó)水利事業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大的背景下，灌溉技術(shù)的優(yōu)勢(shì)也不斷擴(kuò)大，所以新型的灌溉技術(shù)被越來越多的人所認(rèn)可，然后被逐漸應(yīng)用在農(nóng)田灌溉中，因此加強(qiáng)對(duì)先進(jìn)的農(nóng)田灌溉技術(shù)的利用顯得更加關(guān)鍵。政府部門可以鼓勵(lì)農(nóng)戶積極利用新技術(shù)，適當(dāng)給予農(nóng)戶一定的獎(jiǎng)勵(lì)，讓其加強(qiáng)對(duì)新技術(shù)的利用，提升先進(jìn)灌溉技術(shù)的普及率，然后為農(nóng)戶選派專業(yè)的技術(shù)人員提供指導(dǎo)，讓技術(shù)人員對(duì)農(nóng)戶開展專業(yè)培訓(xùn)，逐漸擴(kuò)大新灌溉技術(shù)的使用范圍。

4.2 完善農(nóng)田水利灌溉制度

隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)農(nóng)業(yè)水利事業(yè)不斷發(fā)展，所以農(nóng)田水利灌溉技術(shù)也需要不斷完善。需要從相關(guān)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，促進(jìn)農(nóng)田灌溉制度優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)農(nóng)田灌溉責(zé)任制的建立，然后明確每一個(gè)工作人員的職責(zé)，保證每個(gè)工作人員能夠圓滿完成自身任務(wù)。俗話說“無規(guī)矩不成方圓”，因此只有做好制度規(guī)范，完善技術(shù)制度，制定有效的獎(jiǎng)懲措施，才能調(diào)動(dòng)工作人員的積極性，對(duì)作出巨大貢獻(xiàn)的人員應(yīng)當(dāng)給予合理獎(jiǎng)勵(lì)，讓其順利完成工作，提升自身能力，從而提升農(nóng)田水利灌溉效率。

5 小結(jié)

綜上所述，在我國(guó)農(nóng)田水利工程實(shí)施過程中，應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)農(nóng)田水利工程的規(guī)劃和對(duì)灌溉技術(shù)的分析，由于農(nóng)田水利工程對(duì)農(nóng)業(yè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展有直接影響，同時(shí)農(nóng)田水利工程的顯著特點(diǎn)為生態(tài)性、系統(tǒng)性、長(zhǎng)期性，所以要想解決農(nóng)田水利工程的安全隱患，就要充分發(fā)揮農(nóng)田水利工作的價(jià)值，以此來提高灌溉的效率。因此，在農(nóng)田水利灌溉技術(shù)的應(yīng)用中，需要在保證灌溉質(zhì)量的基礎(chǔ)上提升灌溉效率，有效促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展，加大對(duì)施工技術(shù)研究的力度，促進(jìn)農(nóng)田水利工程可持續(xù)發(fā)展。