農田水利灌溉工程節(jié)水技術研究

韓喜玲

我國是農業(yè)生產大國，農業(yè)經濟的發(fā)展水平直接關系到我國國民經濟的發(fā)展實力，灌溉是農業(yè)生產中的重要環(huán)節(jié)，對農作物的生長發(fā)育起著重要的作用，因此，我國開始重視農田水利灌溉工程的建設，對于一些水資源缺乏的地區(qū)來說，提高水資源的利用效率可提高水資源的利用率，必須要加強對農田水利灌溉工程節(jié)水技術的應用，提高我國的水利管理水平，為農業(yè)生產提供堅實的保障?；诖耍疚木娃r田水利灌溉工程節(jié)水技術進行了分析，全文共分為4 個部分，第一個部分概述了農田水利灌溉工程中節(jié)水技術的有關內容；第二個部分分析了農田水利灌溉工程節(jié)水技術的具體應用；第三個部分論述了節(jié)水技術應用注意事項；第四個部分則是提出了提高高效利用節(jié)水技術的對策。通過上述研究，以期為當前農田水利灌溉工作的節(jié)水技術應用提供一定的參考依據(jù)。

我國地域差異較大，尤其是在農業(yè)生產中，很多干旱、半干旱地區(qū)的灌溉用水比較缺乏，直接威脅到農業(yè)生產的質量，目前我國主要是通過修建各種農田水利灌溉工程來滿足農業(yè)用水的需求，而節(jié)水技術的應用也可以有效提高灌溉用水的利用率，并減少水資源的浪費，從而更好地促進現(xiàn)代農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時在節(jié)水技術的應用中也要綜合考慮經濟效益和生態(tài)環(huán)境的保護等，進一步提高農田水利灌溉工程節(jié)水技術的應用效果。

一、農田水利灌溉工程中節(jié)水技術的應用概述

水資源作為基礎性資源，也作為我國發(fā)展農業(yè)、工業(yè)的戰(zhàn)略性資源在國民經濟發(fā)展、生活中起到了重要的作用。農田水利灌溉工程中節(jié)水技術的應用已成為我國農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要標志之一，實踐證明，節(jié)水技術的優(yōu)勢比較多，一是可以提高農業(yè)經濟效益，由于農業(yè)生產受到天氣影響較大，部分地區(qū)多發(fā)的干旱、冰雹等極端天氣正在威脅著農業(yè)生產效益，尤其是在灌溉用水上，一方面是農戶們對節(jié)水技術的不重視，使得水資源浪費嚴重，另一方面則是水資源的枯竭問題更是使得農作物的生長過程缺乏水源的灌溉，在這種情況下，農戶們必須重視起水資源利用效率，并盡可能減少水源的浪費，保障農業(yè)生產的可持續(xù)發(fā)展，通過節(jié)水技術的應用可以有效減少水資源的浪費問題，滴灌、噴灌等節(jié)水技術還能夠大大提高水資源的利用效率，節(jié)省了人力成本的投入，提高農業(yè)生產效益；二是可以節(jié)約淡水資源，我國地域遼闊，人口眾多，人均水資源的可利用率低于國際平均水平，這也是導致我國農業(yè)生產受到限制的主要原因，雖然我國相繼建設了“南水北調”等工程來緩解了部分地區(qū)缺水的現(xiàn)狀，但是農業(yè)灌溉用水需求較大，在這種情況下必須要加強對節(jié)水技術的應用，減少淡水資源的浪費；三是有利于改善生態(tài)環(huán)境，水資源的短缺也是生態(tài)環(huán)境惡化的主要原因，只有通過節(jié)水才能夠為后續(xù)的生態(tài)環(huán)境開發(fā)與利用打好基礎。

就目前來看，我國大部分地區(qū)在農業(yè)生產中并沒有真正重視起節(jié)水技術的應用，主要是因為農戶對節(jié)水灌溉的認知不夠，在日常生產中往往通過簡單、直接、粗暴的方式進行灌溉，沒有對農作物的灌溉時間以及實際灌溉量進行合理規(guī)劃，沒有起到節(jié)水的效果。雖然一部分地區(qū)對滴灌、噴灌節(jié)水技術的應用逐漸重視起來，但是在選擇節(jié)水方式時既沒有對當?shù)氐霓r作物種植情況進行充分調研，也沒有向技術人員尋求幫助，隨便選擇節(jié)水灌溉技術，不僅無法對水資源進行合理利用，還會對當?shù)剞r業(yè)生產活動的正常開展造成影響。由此可見，我國的農業(yè)生產中對農田水利灌溉工程節(jié)水技術的應用還存在不少的問題，已經影響到我國現(xiàn)代農業(yè)的建設質量，必須明確當前的節(jié)水技術應用方法，注意其應用事項等，進一步提高節(jié)水技術的應用效果。

二、農田水利灌溉工程節(jié)水技術的應用

1、滴灌技術

滴灌技術在實際應用中主要就是利用塑料管道，將水通過管道內的毛孔口以滴頭的形式直接進入農作物根部的一種局部灌溉方式，其具有流量小、灌溉時間長、壓力小，實際周期較短等優(yōu)勢，由于水資源會直接到達農作物的根部，因此根部對水的吸收效率大大增加，進一步提高了水資源的利用效率。同時，直接到達根部的水資源也減少了蒸發(fā)、流失等問題，在節(jié)約水資源上發(fā)揮著重要的作用。

滴灌技術常見的有以下2 種系統(tǒng)，第一種是微重力滴灌系統(tǒng)，該系統(tǒng)對傳統(tǒng)滴灌的工作水頭進行了改良，以微滴頭作為主要的水流控制工具，水資源的利用效率更高，而且在同等水量情況下，可以灌溉更大面積的農田，節(jié)水效果更好；第二種是自流滴灌系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要由儲水容器（水桶、水槽或水塘）、開關接頭、滴流器和有微孔能浸出水滴的PVC 軟管組成，在使用時需要將PVC 軟管埋設在作物的根部，滴水量可均勻地控制到每小時2～4L/hm2，只有常規(guī)滴流L 的1/10，作物根部對水的有效利用率達90%以上，該系統(tǒng)中使用的PVC 軟管可以重復進行使用，安裝與拆除都比較簡單易操作，而且整個系統(tǒng)也不需要能源和加壓系統(tǒng)，使用方法簡單，方便農戶操作。

2、噴灌技術

噴灌是農田水利灌溉工程中應用范圍最廣的一種節(jié)水技術，該技術在實際應用中需要將噴頭固定在田間，并按照灌水時間控制水壓，以便可以讓水資源均勻噴灑在農田中，因此避免水分蒸發(fā)，實踐證明，該灌溉方式水源浪費率僅為20%左右，水資源利用率可以達到80%。隨著先進信息技術的應用，噴灌技術與自動化技術、遠程控制技術的結合應用越來越常見，操作更加便利，還能夠習性設計灌溉線路，滿足大規(guī)模的灌溉需求，而且灌水過程幾乎不需要人力參與，只需要定期清理噴頭即可。噴灌技術極易受到大風、沙塵等惡劣天氣的影響，要做好噴頭的保護工作，并且嚴禁在惡劣天氣下進行灌溉。

3、移動式灌溉技術

移動式灌溉技術是一種常見的人工移動式灌溉方法，該技術在實際應用中還結合了人工智能技術等，主要是利用一些先進的機械設備代替人工進行灌溉，因此在灌溉時必須要按照作業(yè)區(qū)的實際情況進行選擇。在部分自動化生產設備中，擁有可設定性無線連接裝置，灌溉管理人員可以通過智能移動終端設備連接后臺系統(tǒng)進行控制，完成相關設備工作設定，在未來的節(jié)水灌溉中有著較高的應用優(yōu)勢。

4、井灌式灌溉技術

井灌式灌溉技術主要就是利用地下水資源進行灌溉，在應用期間可以合理的控制灌溉用水量，避免出現(xiàn)過度使用地下水的情況，而且水井也可以進行儲水，減少了水資源浪費問題。目前種植戶主要就是在農田中心位置設置井灌裝置，將直管和干管合理分布在農田各個區(qū)域之內，形成一個科學的灌溉系統(tǒng)，同時保障灌溉系統(tǒng)的移動性能，將地下水資源充分利用、合理分配，避免地下水使用過度，造成水土流失等問題，影響農田的種植和作物產量。

5、雨水積蓄技術

雨水積蓄技術主要通過收集、儲存自然雨水，搭配集水渠道、輸水渠道，形成完整的灌溉系統(tǒng)，很多干旱、半干旱地區(qū)主要是通過這種方式獲取水資源。收集后的雨水資源利用雜質沉淀原理，對水資源進行過濾，在需要使用水資源時，可以利用抽水機，將水轉移到高塔上，對水資源進行分流，分流水量與實際需求相匹配。通過積蓄的雨水能夠較好地滿足農作物的灌溉需求，該方法還可以與滴灌技術結合使用，大大節(jié)省了水資源。

6、渠道防滲技術

渠道防滲技術能夠最大程度地減少水資源運輸過程中造成的損耗問題，在實際應用中，需要工程人員建設一定的水流管道進行水資源的輸送，為了減少水資源的滲漏，需要采用塑料薄膜對管道表面進行包裹，要保證管道內鋼筋混凝土的緊密性，防止經過長時間的水流沖刷導致管道內部出現(xiàn)被腐蝕。在施工中，針對塑料薄膜的使用需要做好質量檢查，管道也應該盡可能地避免長時間暴露在空氣中，防止管道內出現(xiàn)生銹的現(xiàn)象，如果管道內部生銹嚴重極有可能會造成水資源中金屬含量超標，危害到農作物的生長環(huán)境。關于防滲技術的應用還可以應用在灌溉農田中，即將防滲薄膜鋪設在農田之中，避免灌溉失誤、過度灌溉等造成的水份流失，實現(xiàn)水資源的合理應用和循環(huán)，在實際應用中應注意，防滲薄膜極易受到損壞，因此應該在鋪設薄膜的時候檢查好區(qū)域內是否有減弱的土塊或者石頭等，避免劃破薄膜，在操作中也要注意不要損傷薄膜，從而保障其防滲效果，避免出現(xiàn)水資源浪費的現(xiàn)象。

三、節(jié)水技術應用注意事項

1、綜合考慮經濟效益

農田水利灌溉節(jié)水技術的種類比較多，在實際應用中還需要綜合考慮經濟效益，以便選擇最適合當?shù)氐墓?jié)水技術，保障灌溉的效果。比如針對集約化管理的農村，由于其灌溉需求量比較大，灌溉規(guī)模也較大，所選擇的技術要能夠滿足實際需求，可以選擇滴灌、噴灌等，其節(jié)水效果優(yōu)異，也不需要投入大量的人力，操作比較簡單；如果是規(guī)模較小的灌溉農田則可以選擇移動式灌溉技術，人力投入較小，灌溉效率比較高。由此可見，從經濟效益的角度出發(fā)也能夠保障灌溉技術的最優(yōu)選擇。

2、因地制宜選擇節(jié)水技術

我國地域廣闊，各地區(qū)的氣候條件也存在較大的差異，各地區(qū)的地形環(huán)境、降水量等也有著一定的差異，必須因地制宜選擇節(jié)水技術，結合灌溉區(qū)域的實際需求選擇科學的節(jié)水技術。尤其是要考慮種植地區(qū)的農作物種類、對水分的需求量、土壤墑情等因素，就農作物種類來看，不同作物的需水量不一，其所采用節(jié)水灌溉方式也不同，比如種植馬鈴薯，需采取噴灌的方法，在降水量不足的情況下利用集蓄雨水技術來灌溉等；如果是水稻等敘述里歐昂較大的農作物就需要保障其水量充足，因此可以使用噴灌式的灌溉技術。在具體的灌溉過程中，還需要按照區(qū)域內的降水情況合理的調控灌水用量，如果降雨量較大，那么灌溉工作也可適當減少。由此可見，只有因地制宜選擇最合適的灌溉技術，才能夠確保灌溉質量，充分發(fā)揮節(jié)水技術的應用效果。

3、注意生態(tài)環(huán)境的保護

工作人員在設計過程中，需要結合當前的水資源實際情況進行分析，做到科學合理地配備供水，優(yōu)化水資源供應。在分配上，減少水資源浪費，最大程度提高水資源利用率。在建設節(jié)水灌溉工程中，既要推動農業(yè)發(fā)展，還要保護生態(tài)環(huán)境，幫助農民樹立正確的節(jié)水意識，促進農業(yè)更好地發(fā)展，也讓農業(yè)和水資源配備有效結合。

四、高效利用節(jié)水技術的對策

1、做好前期準備工作

做好前期準備工作是保障農田水利灌溉節(jié)水技術應用效果的關鍵，需要相關工程設計人員做好水利灌溉工程的建設工作，實地勘察，明確當?shù)氐牡匦蔚刭|條件、氣候環(huán)境等，做好施工方案的設計。除此以外，還要加強施工材料的質量管控，合理安排各種機械設備，做好人員管理等，保障水利工程的建設質量，為節(jié)水技術的應用奠定良好的基礎。

2、及時檢查和更新設備

在當前常用的節(jié)水技術中會應用到大量的設備，比如滴灌技術中用到的管道等，噴灌技術中使用到的噴頭等，這些設備的運行質量也會影響到節(jié)水技術的應用效果，需要廣大農戶要定期檢查設備的使用情況，及時更新。主要是因為水資源中含有的雜質極有可能會腐蝕或者堵塞摜蛋、噴頭等，有些沒有使用價值的灌溉設備也要及時拆除并替換新的，以便可以確保節(jié)水技術的應用效果。

3、加強宣傳推廣

灌溉是我國農業(yè)生產的重要環(huán)節(jié)，對農業(yè)生產水平有著直接的影響，考慮到不少地區(qū)存在水資源枯竭問題，在當前的農田水利灌溉中必須要重視起節(jié)水技術的應用。但是部分地區(qū)的農戶還缺乏節(jié)水意識，對相關節(jié)水技術也不夠了解，在這種情況下，基層農業(yè)部門必須要加強宣傳推廣力度，可以組織宣傳小組下鄉(xiāng)進行宣傳，深入一線，服務到戶，改變農戶們的傳統(tǒng)思想，使其能夠正確認識到節(jié)約水資源的重要性，通過下鄉(xiāng)講座、專業(yè)人員結合當?shù)剞r業(yè)條件制定宣傳方案，選擇具備豐富節(jié)水經驗和理論知識的基層干部長期宣傳，利用現(xiàn)代媒體等宣傳方式，通過廣播、小視頻、微信等新媒體平臺，對節(jié)水灌溉技術進行大范圍宣傳。為了保證宣傳效果，通過開展節(jié)水灌溉技術現(xiàn)場作業(yè)展示活動，讓農民切身實地的感受到節(jié)水灌溉技術的有效性，讓農戶們認識到節(jié)水灌溉的重要性與使用方法等，從根源上減少水資源的浪費。

4、加強技術培訓

農田水利灌溉節(jié)水技術需要用到一定的設備，需要農戶自身具備一定的技術手段，還需要加強技術培訓工作，以便提高節(jié)水技術的應用效果。需要基層相關部門組織專家開設技術培訓課，設立專門的技術服務中心，當農戶遇到問題時，可以及時尋求工作人員的幫助，有效促進節(jié)水灌溉技術的推廣和應用。除此以外，專業(yè)技術人員還要定期對農民的技術應用情況進行評測，及時發(fā)現(xiàn)其在節(jié)水技術應用中存在的問題，提高農田水利工程的實際作業(yè)效率。

5、加強節(jié)水灌溉技術與其他相關技術的配合使用

加強節(jié)水灌溉技術與其他相關技術的配合使用也是提高節(jié)水技術應用效果的重要途徑，比如可以與生物調控灌溉技術有效結合，用戶可以借助生物傳感器掌握農作物生長狀態(tài)，并以此為基礎使用適宜的節(jié)水灌溉技術，保證農作物的水分需求。還可以加強監(jiān)控技術與節(jié)水灌溉技術結合，實現(xiàn)準確監(jiān)控農作物實際生長情況，精準控制農作物的灌溉時間，在最佳時間對農作物進行灌溉，有效促進農作物的健康生長。除此以外，通過技術監(jiān)控還可以及時發(fā)現(xiàn)水資源浪費情況并掌握設備故障問題等，以便可以保障相關設備的運行安全，充分發(fā)揮節(jié)水灌溉的作用。

6、創(chuàng)新節(jié)水技術

在實際工作開展過程中，可以針對我國各地區(qū)不同地理情況進行調查，并匯總結果，根據(jù)所收集到的數(shù)據(jù)做好調整，選擇最為適合的節(jié)水技術。在節(jié)水技術的應用中也要結合我國農業(yè)生產的實際需求進行創(chuàng)新發(fā)展，以便全面提高節(jié)水技術的應用效果。

綜上所述，農田水利灌溉工程的建設是保障我國農業(yè)生產水平的重要基礎設施，而節(jié)水技術的應用更是提高水資源利用效率的重要技術手段，因此廣大農戶必須樹立科學的節(jié)水意識，加強對滴灌、噴灌等先進節(jié)水灌溉技術的應用。除此以外，在選擇節(jié)水技術時要綜合考慮經濟效益，因地制宜地選擇節(jié)水技術，以便可以充分發(fā)揮其節(jié)水效果，這對保障我國農業(yè)生產的可持續(xù)發(fā)展也有著十分重要的現(xiàn)實意義。