農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用及提升效率分析

程小玲

我國(guó)作為農(nóng)業(yè)大國(guó)，歷來十分重視農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工作。進(jìn)入新世紀(jì)以來，為了實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)之間的統(tǒng)籌發(fā)展，達(dá)到“共同富?！钡膴^斗目標(biāo)，我國(guó)實(shí)施了“鄉(xiāng)村振興”戰(zhàn)略。在這種大的發(fā)展背景下，我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也逐漸朝著規(guī)模化、集約化和自動(dòng)化的方向發(fā)展，這無疑大幅提升了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，但同時(shí)也導(dǎo)致農(nóng)業(yè)灌溉的時(shí)間較為集中，灌溉用水量連年上升。在進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，水利灌溉是一個(gè)十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，其直接決定了農(nóng)作物的最終產(chǎn)量。因此，水利工程建設(shè)以及維護(hù)情況一直以來都是關(guān)乎農(nóng)業(yè)發(fā)展大局、百姓福祉的大事，各地政府多年來持續(xù)投入了大量資金和物力對(duì)農(nóng)田水利基本設(shè)施進(jìn)行了建設(shè)。但考慮到我國(guó)水資源分布不均，且近年來農(nóng)業(yè)灌溉水資源浪費(fèi)問題嚴(yán)重，因此針對(duì)水利工程灌溉技術(shù)進(jìn)行深入研究具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用原則

1、立足當(dāng)下，著眼未來

節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的最終目的是為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的，因而在對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用過程中，做到一切從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的具體需求去進(jìn)行改造和建設(shè)。同時(shí)還要注意技術(shù)應(yīng)用要與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員的投入能力以及節(jié)水灌溉區(qū)域的管理水平同步，保證其具有較高的實(shí)用性，從而為我國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2、因地制宜，追求高效

在進(jìn)行節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用過程中，我們應(yīng)始終秉持著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，注重工程的實(shí)用性以及高效性，并多和周圍地域加強(qiáng)溝通交流，積極吸收和采納他們的成功節(jié)水灌溉經(jīng)驗(yàn)來因地制宜地應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，以確保所選用的節(jié)水技術(shù)和當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物具體生長(zhǎng)需求相匹配，從而達(dá)到既定的節(jié)水灌溉的目標(biāo)。

3、經(jīng)濟(jì)合理，生態(tài)平衡

經(jīng)濟(jì)投入是決定節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用成果的一個(gè)關(guān)鍵性因素，因此在對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用過程還應(yīng)充分考慮到經(jīng)濟(jì)方面的因素。一方面應(yīng)優(yōu)先選擇在經(jīng)濟(jì)層面具有較大可行性的技術(shù)，另一方面還應(yīng)考慮到節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)效益，而不能為了短期內(nèi)的高投入而放棄節(jié)水灌溉技術(shù)所帶來的長(zhǎng)期回報(bào)。此外，在應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)的過程中，還會(huì)涉及諸多的水利工程建設(shè)，而為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境之間的和諧，還應(yīng)注重對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，而不能為了節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用效果而大肆破壞生態(tài)環(huán)境。

二、農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)的意義

1、提升水資源的利用率

在水利工程中應(yīng)用先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)能夠大幅度提升對(duì)灌溉水資源的利用率。具體來看，農(nóng)田水利工程的整體利用效率決定了其應(yīng)用價(jià)值，只有選擇最為科學(xué)、合理的節(jié)水灌溉技術(shù)，才能夠真正提升水資源的利用效率，并同時(shí)降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本投入。此外，加強(qiáng)節(jié)水灌溉技術(shù)在水利工程中的應(yīng)用，還可以有效緩解當(dāng)?shù)厮Y源不足的問題，實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用。近年來，隨著全球氣候變暖和人口的增長(zhǎng)，水資源日趨緊缺。而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)作為水資源消耗大戶，在這種情況下，要想確保農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全，就必須提升對(duì)水資源的利用效率，減少水資源浪費(fèi)。而節(jié)水灌溉技術(shù)就是一種既能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，同時(shí)也可以節(jié)約水資源的現(xiàn)代化技術(shù)，因此在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)可以有效解決當(dāng)前我國(guó)大部分地區(qū)所面臨的水資源短缺問題。

2、推動(dòng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型

加大新型農(nóng)業(yè)技術(shù)在農(nóng)業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，是“鄉(xiāng)村振興”背景下的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的必要手段。其中，節(jié)水灌溉技術(shù)就是新型農(nóng)業(yè)技術(shù)中的重要組成部分。在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，不僅能夠提升水資源的利用效率，同時(shí)，也能夠逐漸地建立起現(xiàn)代化的灌溉模式，擺脫傳統(tǒng)灌溉模式效率低下、水資源浪費(fèi)巨大的缺陷，并在此基礎(chǔ)之上建立起智能化、自動(dòng)化的農(nóng)田水利灌溉體系，不斷推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型。對(duì)此，就需要通過宣傳教育來轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)落后的農(nóng)業(yè)灌溉思維模式，同時(shí)，要樹立起農(nóng)民的節(jié)水意識(shí)和觀念，在此基礎(chǔ)之上通過引入先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)來改變傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式，以便讓農(nóng)戶可以切實(shí)感受到打破傳統(tǒng)節(jié)水灌溉模式所帶來的生產(chǎn)優(yōu)勢(shì)。

3、維持生態(tài)平衡

采用傳統(tǒng)的灌溉方式往往會(huì)導(dǎo)致農(nóng)田土壤逐漸鹽堿化以及水土流失等問題，而節(jié)水灌溉技術(shù)可以減少農(nóng)田的排水量，降低地下水位，從而減輕土壤鹽堿化程度。節(jié)水灌溉還能減少農(nóng)田灌溉對(duì)河流、湖泊等水體的影響，有助于維護(hù)生態(tài)平衡。除此之外，在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，還能夠有效降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量，進(jìn)而提升農(nóng)作物的經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，現(xiàn)代化的節(jié)水灌溉技術(shù)不會(huì)對(duì)農(nóng)村環(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，有助于改善農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，維持農(nóng)業(yè)生態(tài)平衡。

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

1、噴灌式灌溉技術(shù)應(yīng)用

噴灌式灌溉是一種通過水泵或者管道自身的壓力將灌溉用水壓至空中再進(jìn)行噴灑的灌溉技術(shù)。在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用噴灌式灌溉技術(shù)時(shí)，通過給水源加壓，再借助管道將灌溉用水轉(zhuǎn)移至農(nóng)田，利用噴頭改變水的形狀，進(jìn)而將灌溉用水以水滴的形式噴灑至農(nóng)作物上來完成對(duì)農(nóng)田的灌溉。噴灌式灌溉技術(shù)更適合大田農(nóng)作物的灌溉，可以利用噴灌機(jī)實(shí)施噴灌式灌溉?，F(xiàn)階段，我國(guó)較為常用的噴灌技術(shù)主要為固定式噴灌、半固定式噴灌以及移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)等，其中移動(dòng)式噴灌系統(tǒng)較為適用于具有天然水源的農(nóng)業(yè)灌溉，其動(dòng)力設(shè)備、水泵、管道和噴頭等都是可以移動(dòng)的，具有投資成本低，機(jī)動(dòng)性較強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也有著管理勞動(dòng)強(qiáng)度大的缺陷。而固定式和半固定是噴灌系統(tǒng)通常都具有固定的泵房，管道都埋在地下，噴頭固定在立管上，有時(shí)也可臨時(shí)安裝。固定式和半固定式噴灌系統(tǒng)的安裝和應(yīng)用，其成本投入普遍較高，但同時(shí)也有著節(jié)省人工、灌溉用水量的優(yōu)點(diǎn)，因此較為適用于長(zhǎng)期使用。

從整體上來看，噴灌式灌溉技術(shù)不僅具有節(jié)約水資源、灌溉效率高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有較強(qiáng)的適用性。不僅能夠用于平原田地的灌溉作業(yè)，同時(shí)還可以應(yīng)用于梯田的灌溉作業(yè)。在采用噴灌技術(shù)對(duì)梯田進(jìn)行灌溉時(shí)，可在田埂75cm處將支架和噴頭安置好，設(shè)置可控距離在95m左右，采取由遠(yuǎn)而近的倒退式灌溉方式，將噴頭的翻轉(zhuǎn)角度設(shè)置為265°，噴灌面積控制在0.75hm2左右。除此模式之外，在對(duì)梯田進(jìn)行噴灌時(shí)，還可以采用軟管進(jìn)行噴灌，尤其是在山區(qū)田間，可以充分利用地勢(shì)差作為噴灌所需的水壓，但需要注意的是，此時(shí)應(yīng)遵循著高水低用的原則才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)梯田的噴灌。軟管噴灌壓力控制在2kg/cm2時(shí)，便可進(jìn)行灌溉工作，一根管路需要兩個(gè)人同時(shí)操作，一個(gè)人負(fù)責(zé)整理管路，另一個(gè)人則手持軟管順著墑溝進(jìn)行噴水，同時(shí)，在實(shí)際操作過程中，應(yīng)盡量避免管路的折疊、扭曲等，此種灌溉方式平均每天每人噴灌面積可達(dá)0.12hm2。

2、井灌式灌溉技術(shù)應(yīng)用

井灌式灌溉方式的水源主要由地下水組成，在水源輸送方面具有顯著優(yōu)勢(shì)，不僅可以縮短輸送水源時(shí)間，還可以縮短輸送水源渠道，在節(jié)水灌溉方面具有顯著效果。在進(jìn)行井灌式灌溉時(shí)，要以農(nóng)田水資源的實(shí)際情況為依據(jù)，合理設(shè)置灌溉位置，通常情況下，井灌式灌溉的位置會(huì)設(shè)置在農(nóng)田的中心位置。在干旱或者半干旱地區(qū)比較適合采用井灌式灌溉，或者地面水比較充足的渠灌也可以開發(fā)為井灌，也可采用井灌與渠灌相結(jié)合的灌溉方式。井灌式灌溉方式同時(shí)也適用于易堿易澇地段，能夠有效降低地下水位，防止土壤鹽漬化、沼澤化現(xiàn)象的發(fā)生。另外，要注意對(duì)地下水源的適度開采，一旦開采過量，會(huì)降低地下水位，影響水質(zhì)。因此，在利用井灌式灌溉技術(shù)的同時(shí)，還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)地下水與地面水相互轉(zhuǎn)化規(guī)律的分析研究，以農(nóng)田的水文地質(zhì)環(huán)境為基礎(chǔ)，結(jié)合對(duì)打井工藝以及水井濾水結(jié)構(gòu)的分析研究，從而以最低成本支出建造出水量大、耗能少的水井系統(tǒng)。

井灌式灌溉系統(tǒng)有管井灌溉系統(tǒng)、插管井灌溉系統(tǒng)以及筒井灌溉系統(tǒng)三種不同的類型。具體來看，管井也可以被稱之為機(jī)井，是一種通過水泵和輸水管將地下水提取并輸送到需要灌溉的農(nóng)田的灌溉方式，井壁通常為混凝土結(jié)構(gòu)，在取水部位會(huì)安裝濾水管，并在濾水管的周圍填充過濾材料，以便對(duì)水中的泥沙進(jìn)行過濾。而非取水部分通常采用的是實(shí)管，然后采用黏土對(duì)管井內(nèi)部的空隙進(jìn)行密閉填充，為了進(jìn)一步過濾水中所含的泥沙，通常還會(huì)在井下5m處安裝沉淀管。插管井灌溉系統(tǒng)又被稱之為對(duì)口抽井，是一種通過錐打成孔插入井管的水井，或直接采用錐管作為井管的水井。這種灌溉方式一般適用于含水層埋藏淺，一般不超過10～15m水位較高的地區(qū)。插管井不用濾料從粉細(xì)沙或粗中沙中取水，但必須在含水層以上有厚度大于1m的黏土頂板，以免抽水時(shí)坍塌。筒井也被稱作大口井，直徑可達(dá)1.6m，在井壁內(nèi)使用混凝土或者磚石進(jìn)行修砌，采用濾水井壁進(jìn)行取水，并在井底設(shè)置濾水層，防止泥沙混入，筒井深度一般情況下小于30m。

3、滴灌式灌溉技術(shù)應(yīng)用

滴灌式灌溉是一種有效的節(jié)水灌溉技術(shù)，其主要利用塑料管道將水通過直徑約10mm毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進(jìn)行局部灌溉。滴灌式灌溉技術(shù)是干旱缺水地區(qū)最有效的一種節(jié)水灌溉方式，水的利用率可達(dá)95%。相較于噴灌而言，滴灌具有更高的節(jié)水增產(chǎn)效果，同時(shí)可以結(jié)合施肥，提高施肥效率。因此，滴灌式灌溉技術(shù)主要適用于淡水資源比較匱乏的地域，可以有效解決水資源污染問題，提升農(nóng)作物的抗旱能力，確保農(nóng)作物始終能夠得到充足的水源供給。在進(jìn)行滴灌式灌溉時(shí)，首先要做好準(zhǔn)備工作，對(duì)圖紙進(jìn)行系統(tǒng)分析，以施工質(zhì)量控制條件為基本要求，合理設(shè)計(jì)滴灌式灌溉方式，再結(jié)合當(dāng)?shù)氐乃牡刭|(zhì)條件，計(jì)算出施工現(xiàn)場(chǎng)滴灌技術(shù)所涉及的工程參數(shù)，以此來確保滴灌式灌溉技術(shù)的精準(zhǔn)性。

在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用滴灌技術(shù)，首先，需要根據(jù)農(nóng)田的規(guī)模、地形、作物種類等因素，設(shè)計(jì)合理的滴灌系統(tǒng)。主要包括確定水源、水泵、管道、滴頭等的規(guī)格和布局。一般情況下，滴灌的深度不宜超出0.8m，滴灌的寬度通常在0.5m左右。在埋設(shè)水管時(shí)，應(yīng)注意地面管道與地下管道的鋪設(shè)，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況來進(jìn)行具體計(jì)算，且地面管道和地下管道之間的連接方式采用冷接方式，以此來確保管道接口處的嚴(yán)密性和安全性。

四、提升節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用效率的策略

1、建立完善的節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用制度

在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)時(shí)，建立健全節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用制度是提升應(yīng)用效率的前提。在此過程中需要注意的是，切忌盲目照搬其他地區(qū)的成功應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，而是應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，通過調(diào)研分析來確保制定的節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用制度能夠滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需。具體來看，首先，應(yīng)健全節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，結(jié)合當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況來制定出節(jié)水灌溉技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保技術(shù)應(yīng)用的質(zhì)量和效果。其次，健全節(jié)水灌溉技術(shù)的培訓(xùn)與推廣制度。加強(qiáng)對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)的培訓(xùn)與推廣工作，提高人們?cè)谵r(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的節(jié)水意識(shí)，熟悉節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用流程和方法。最后，還應(yīng)構(gòu)建起節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的監(jiān)管和評(píng)估機(jī)制。加強(qiáng)對(duì)節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用過程的監(jiān)管和評(píng)估，確保技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際效果與預(yù)期目標(biāo)相符。對(duì)于存在問題的技術(shù)應(yīng)用，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。

2、提升維護(hù)管理人員的綜合素質(zhì)

管理人員是決定節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用效果的關(guān)鍵因素，因此，為了確保節(jié)水灌溉技術(shù)在水利工程中的順利應(yīng)用，首先就應(yīng)該提升維護(hù)管理人員的綜合水平，建立起一支具有較強(qiáng)專業(yè)水準(zhǔn)和較高綜合素質(zhì)的節(jié)水灌溉維護(hù)管理隊(duì)伍。對(duì)此，相關(guān)部門應(yīng)不斷優(yōu)化和完善人才選拔機(jī)制，在招聘技術(shù)人才時(shí)，除了對(duì)其專業(yè)知識(shí)進(jìn)行考察之外，還應(yīng)對(duì)其維護(hù)管理工作經(jīng)驗(yàn)和技能水平進(jìn)行考察，以便滿足崗位工作的需要。其次，針對(duì)現(xiàn)有的維護(hù)管理人員，相關(guān)部門還應(yīng)制定出切實(shí)可行的培訓(xùn)方案以幫助他們不斷提升專業(yè)知識(shí)儲(chǔ)備，提升他們的工作經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而提升他們的技術(shù)水平。最后，相關(guān)部門還應(yīng)定期舉行維護(hù)管理人員座談會(huì)，及時(shí)了解他們?cè)陂_展節(jié)水灌溉技術(shù)維護(hù)管理中所遇到的難題，并為他們解決困難提供相應(yīng)的支持。

3、優(yōu)化配置灌溉渠道

在傳統(tǒng)的農(nóng)田灌溉模式下，通常采用的都是渠溝式的引水方法，將灌溉用水輸送至農(nóng)田中，采用這種方式進(jìn)行灌溉不僅效率不高，且會(huì)導(dǎo)致水資源的浪費(fèi)。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在采用傳統(tǒng)的渠道輸水方式進(jìn)行灌溉時(shí)，大約有50%的水資源被浪費(fèi)，由此可以看出，要想做到有效的節(jié)約用水，改善和優(yōu)化輸水渠道配置就成了一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。對(duì)此就需要充分結(jié)合當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境來制定出科學(xué)、合理的節(jié)水方案，只有這樣才能夠達(dá)到既定的節(jié)水目標(biāo)。具體來看，首先，在水利工程的建設(shè)過程中，應(yīng)科學(xué)選擇渠道的施工建設(shè)材料，優(yōu)先選擇具有較好防滲效果的材料，以避免在輸水過程中水資源浪費(fèi)。例如，可以采用漿砌石塊、干砌石塊等，使用混凝土打造渠道護(hù)面，并將其做成U型混凝土渠，如此便可有效提升輸水效率，避免水資源的浪費(fèi)。其次，還可以改用輸水管道來代替輸水渠，這樣也可以有效避免在輸水過程中的水資源浪費(fèi)。

綜上所述，對(duì)于現(xiàn)代化的農(nóng)田水利工程來講，節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用占據(jù)著十分重要的位置，其應(yīng)用效果更是直接關(guān)乎著農(nóng)田水利工程的運(yùn)行效果和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。因此，要想充分發(fā)揮出節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在確保農(nóng)田灌溉質(zhì)量的同時(shí)也能夠做到節(jié)約用水，還需要結(jié)合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際狀況，科學(xué)、合理的選擇節(jié)水灌溉技術(shù)，并建立健全節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用制度，從而為現(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

（作者單位：735003甘肅省酒泉市肅州區(qū)水務(wù)局豐樂河灌區(qū)水利管理所）