節(jié)水灌溉技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)田水利建設(shè)中的應(yīng)用與發(fā)展

農(nóng)業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，其發(fā)展?fàn)顩r直接關(guān)系到國(guó)家的糧食安全和社會(huì)穩(wěn)定，然而，水資源的短缺已成為制約農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要因素之一，尤其是在農(nóng)田水利建設(shè)中，如何高效利用有限的水資源，提高灌溉效率，成為當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題，節(jié)水灌溉技術(shù)的出現(xiàn)和推廣，為緩解水資源短缺、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率提供了有效途徑。本文將詳細(xì)探討節(jié)水灌溉技術(shù)的概述、現(xiàn)代農(nóng)田水利建設(shè)中常用的節(jié)水灌溉技術(shù)，以及節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，以期為農(nóng)田水利建設(shè)提供參考。

一、節(jié)水灌溉技術(shù)概述

節(jié)水灌溉技術(shù)是指在灌溉過(guò)程中，通過(guò)科學(xué)管理和技術(shù)手段，最大限度地減少水資源浪費(fèi)，提高灌溉效率和水資源利用率的一系列方法和技術(shù)。節(jié)水灌溉技術(shù)不僅能夠有效緩解水資源短缺問(wèn)題，還能提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。節(jié)水灌溉技術(shù)的核心在于精準(zhǔn)控制灌溉水量和時(shí)間，使水資源能夠精準(zhǔn)地輸送到作物根部，減少水分蒸發(fā)和滲漏損失，節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從粗放到精細(xì)的過(guò)程，早期的節(jié)水灌溉技術(shù)主要以渠道防滲和管道輸水為主，通過(guò)減少輸水過(guò)程中的滲漏損失來(lái)提高水資源利用率，隨著科技的進(jìn)步，噴灌、微灌等先進(jìn)灌溉技術(shù)逐漸得到應(yīng)用，這些技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的精準(zhǔn)控制和高效利用，進(jìn)一步提高灌溉效率。

二、現(xiàn)代農(nóng)田水利建設(shè)中常用的節(jié)水灌溉技術(shù)

1、節(jié)水管道輸水技術(shù)

節(jié)水管道輸水技術(shù)，作為一種創(chuàng)新的灌溉方式，其核心在于利用封閉式管道系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的開(kāi)放式明渠，以實(shí)現(xiàn)水資源的有效輸送，此技術(shù)旨在將水源，如河流、湖泊或地下水，高效且安全地輸送至存儲(chǔ)設(shè)施，如水庫(kù)、水井及池塘，既保障了水資源的蓄積，又顯著降低了外界環(huán)境對(duì)灌溉系統(tǒng)的潛在干擾。構(gòu)建節(jié)水管道輸水系統(tǒng)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在于設(shè)計(jì)一個(gè)完善的輸水與配水網(wǎng)絡(luò)，這一網(wǎng)絡(luò)由多樣化的管道組件、專門的保護(hù)裝置以及精密的分水設(shè)施共同構(gòu)成，確保了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行與高效管理，管道材料的選擇至關(guān)重要，既要考慮其耐用性、抗腐蝕能力，也要兼顧經(jīng)濟(jì)成本，常見(jiàn)的材質(zhì)包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）等塑料管道，以及鋼管或鑄鐵管，這些材料均能有效抵御外界壓力，減少滲漏風(fēng)險(xiǎn)。在管道布局上，需依據(jù)地形地貌、農(nóng)田分布及水源位置進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，力求縮短輸水距離，減少?gòu)濐^與接頭，以降低水流阻力，提升輸水效率，同時(shí)，安裝必要的閥門、壓力表及流量計(jì)等控制元件，便于對(duì)水流進(jìn)行精確調(diào)控，滿足不同區(qū)域的灌溉需求，保護(hù)裝置的設(shè)置同樣不容忽視，它們能有效防止管道因自然因素（如凍脹、風(fēng)化）或人為活動(dòng)而受損，例如，在易凍區(qū)域采用保溫材料包裹管道，或在易受外力沖擊地段加裝防護(hù)欄，都是保障管道安全的有效措施。分水設(shè)施作為連接輸水管網(wǎng)與農(nóng)田灌溉的橋梁，其設(shè)計(jì)的合理性直接關(guān)系到灌溉的均勻性與效率，通過(guò)精準(zhǔn)配置分水口與調(diào)節(jié)裝置，可以確保水資源按需分配，避免浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉的目標(biāo)。

2、節(jié)水噴灌技術(shù)

節(jié)水噴灌技術(shù)，作為灌溉領(lǐng)域一項(xiàng)歷史悠久且高度成熟的技術(shù)，伴隨著節(jié)水灌溉技術(shù)的整體進(jìn)步，不斷吸納新元素，持續(xù)創(chuàng)新，其核心亮點(diǎn)之一在于節(jié)能，這成為當(dāng)前技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)方向。該技術(shù)通過(guò)管道系統(tǒng)精確地將水輸送到農(nóng)田，并利用壓力裝置以均勻細(xì)膩的水霧形態(tài)噴灑至作物表面，從而實(shí)現(xiàn)高效灌溉。節(jié)水噴灌技術(shù)的顯著優(yōu)勢(shì)在于其灌溉的均勻性。該技術(shù)能夠確保每一株作物都能獲得適量的水分，既避免了過(guò)量灌溉導(dǎo)致的資源浪費(fèi)，也提高了水資源的利用效率，據(jù)統(tǒng)計(jì)，節(jié)水噴灌技術(shù)在農(nóng)田灌溉中的均勻度可達(dá)90%，水資源利用率高達(dá)85%，相較于傳統(tǒng)的漫灌方式，節(jié)水效果可達(dá)50%之多。在技術(shù)實(shí)現(xiàn)上，節(jié)水噴灌系統(tǒng)配備了先進(jìn)的壓力設(shè)備，這些設(shè)備不僅性能可靠，而且對(duì)控制精度的要求相對(duì)較低，降低了操作難度，同時(shí)也減輕了工作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，隨著自動(dòng)化技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的融入，節(jié)水噴灌系統(tǒng)進(jìn)一步減少了對(duì)人力的依賴，實(shí)現(xiàn)了更高效的灌溉管理和更顯著的節(jié)能效果，此外，節(jié)水噴灌技術(shù)還注重系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性。根據(jù)不同的農(nóng)田布局和作物需求，可以靈活調(diào)整噴頭的布局和噴灑參數(shù)，確保灌溉效果的最佳化，同時(shí)，系統(tǒng)還可以根據(jù)實(shí)際需要輕松擴(kuò)展，滿足更大面積農(nóng)田的灌溉需求。在維護(hù)方面，節(jié)水噴灌系統(tǒng)也表現(xiàn)出色，由于采用了高質(zhì)量的管道和壓力設(shè)備，系統(tǒng)的故障率較低，維護(hù)成本也相對(duì)較低，此外，定期的維護(hù)和檢查還可以進(jìn)一步延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命，提高灌溉效率。

3、節(jié)水微灌技術(shù)

節(jié)水微灌技術(shù)，盡管相較于噴灌技術(shù)而言問(wèn)世時(shí)間較短，但在農(nóng)田水利建設(shè)的持續(xù)進(jìn)步中，已逐漸展現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)并獲得了廣泛應(yīng)用，該技術(shù)依據(jù)不同的技術(shù)特性，可細(xì)分為滴灌、滲灌等多種形式，用戶可根據(jù)具體作物需求及環(huán)境條件，靈活選擇并組合應(yīng)用這些技術(shù)。節(jié)水微灌技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)在于其廣泛的適用性、高度的靈活性以及極低的用水量需求，在作物灌溉實(shí)踐中，該技術(shù)不僅能夠覆蓋農(nóng)田地表，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)意義上的灌溉，更能夠深入地表以下，直接作用于作物根系，為作物提供更加精準(zhǔn)、高效的水分供給，這種灌溉方式不僅有助于作物更好地吸收水分，還能顯著提升作物的生長(zhǎng)速度與質(zhì)量，同時(shí)縮短作物的生長(zhǎng)周期，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。在實(shí)施節(jié)水微灌技術(shù)時(shí)，壓力設(shè)備是不可或缺的關(guān)鍵組件，通過(guò)精確調(diào)節(jié)壓力設(shè)備的輸出，可以根據(jù)作物的實(shí)際灌溉需求，靈活調(diào)整灌水量，從而實(shí)現(xiàn)更加精細(xì)化的水分管理，這種調(diào)節(jié)機(jī)制不僅有助于進(jìn)一步提升節(jié)水效果，還能確保作物在不同生長(zhǎng)階段都能獲得適宜的水分供應(yīng)。與傳統(tǒng)的漫灌技術(shù)相比，節(jié)水微灌技術(shù)的節(jié)水率可高達(dá)80%，同時(shí)顯著降低了對(duì)勞動(dòng)力的需求，減輕了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度。此外，節(jié)水微灌技術(shù)還具有促進(jìn)作物廢料利用、減少?gòu)U料消耗的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，由于該技術(shù)能夠直接作用于作物根部，使得作物在吸收水分的同時(shí)，也能更加充分地利用土壤中的養(yǎng)分，從而提高了廢料的利用率，這不僅有助于減少?gòu)U料的消耗，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，還能在一定程度上減輕對(duì)環(huán)境的壓力，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在節(jié)水微灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用中，還需要充分考慮作物的生長(zhǎng)習(xí)性、土壤條件以及氣候條件等多種因素，例如，在滴灌系統(tǒng)中，滴頭的布局與間距應(yīng)根據(jù)作物的根系分布和土壤滲透性進(jìn)行合理設(shè)置，以確保水分能夠均勻、高效地滲透到作物根部，系統(tǒng)的維護(hù)與管理也是保障節(jié)水微灌技術(shù)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，定期檢查管道、滴頭及壓力設(shè)備等組件的完好性，及時(shí)清理堵塞物并更換損壞部件，可以有效延長(zhǎng)系統(tǒng)的使用壽命并提高灌溉效率。節(jié)水微灌技術(shù)以其廣泛的適用性、高度的靈活性、極低的用水量需求以及顯著的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，在現(xiàn)代農(nóng)田水利建設(shè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新，節(jié)水微灌技術(shù)有望在未來(lái)實(shí)現(xiàn)更加廣泛的應(yīng)用和推廣，為農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉和可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)更大的力量。

4、步行式節(jié)水灌溉技術(shù)

步行式節(jié)水灌溉技術(shù)，以其直觀易操作的特點(diǎn)，顯著簡(jiǎn)化了農(nóng)田灌溉的復(fù)雜流程，該技術(shù)不僅使得各類灌溉設(shè)備的使用變得更為便捷，還極大地提升了灌溉作業(yè)的整體效率，在這一技術(shù)體系中，拖拉機(jī)作為核心組裝設(shè)備，發(fā)揮著舉足輕重的作用，通過(guò)巧妙地將拖拉機(jī)與灌溉設(shè)備相結(jié)合，不僅實(shí)現(xiàn)了灌溉作業(yè)的機(jī)械化，還大幅降低了農(nóng)田灌溉的成本，使得灌溉過(guò)程更加經(jīng)濟(jì)高效。拖拉機(jī)的引入，為步行式節(jié)水灌溉技術(shù)帶來(lái)了顯著的便利，其強(qiáng)大的牽引力和靈活的移動(dòng)性，使得灌溉設(shè)備能夠輕松覆蓋廣闊的農(nóng)田區(qū)域，在灌溉過(guò)程中，拖拉機(jī)可以穩(wěn)定地拖動(dòng)灌溉管道、水泵等重型設(shè)備，減少了人力搬運(yùn)的麻煩，同時(shí)也提高了灌溉作業(yè)的精準(zhǔn)度和均勻性，這種機(jī)械化的灌溉方式，不僅簡(jiǎn)化了操作流程，還降低了對(duì)勞動(dòng)力的依賴，使得農(nóng)田灌溉變得更加輕松高效。步行式節(jié)水灌溉技術(shù)的另一大優(yōu)勢(shì)，在于其對(duì)灌溉設(shè)備的精心設(shè)計(jì)與優(yōu)化配置，為了最大化節(jié)水效果，該技術(shù)采用了多種高效節(jié)水的灌溉設(shè)備，如低壓噴頭、滴灌帶、微噴帶等，這些設(shè)備能夠根據(jù)作物的實(shí)際需水量和土壤條件，精確控制灌溉水量和灌溉時(shí)間，從而避免了水資源的浪費(fèi)。低壓噴頭通過(guò)降低噴射壓力，減少了水霧的飄散，使水分更加集中地作用于作物根部；滴灌帶則將水分以點(diǎn)滴形式直接輸送到作物根部，減少了地表蒸發(fā)和深層滲漏；微噴帶則結(jié)合了噴灌和滴灌的優(yōu)點(diǎn)，以微小水滴的形式均勻噴灑在作物葉片和根部，既滿足了作物的水分需求，又減少了水分的無(wú)效損失。此外，步行式節(jié)水灌溉技術(shù)還注重灌溉策略的科學(xué)制定，該技術(shù)會(huì)根據(jù)作物的生長(zhǎng)周期、需水量以及土壤水分狀況，靈活調(diào)整灌溉計(jì)劃，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤水分和作物生長(zhǎng)狀況，可以準(zhǔn)確評(píng)估作物的需水量，并據(jù)此制定精確的灌溉策略，這種科學(xué)化的灌溉管理，不僅確保了作物在關(guān)鍵生長(zhǎng)期獲得充足的水分，還避免了過(guò)度灌溉導(dǎo)致的資源浪費(fèi)，根據(jù)天氣預(yù)報(bào)和土壤水分監(jiān)測(cè)結(jié)果，該技術(shù)還能選擇最佳的灌溉時(shí)機(jī)，避免在高溫、大風(fēng)等不利條件下進(jìn)行灌溉，從而減少水分蒸發(fā)損失。

5、渠道防滲技術(shù)

渠道防滲技術(shù)，作為一種旨在提高灌溉效率與水資源利用率的關(guān)鍵措施，其核心在于通過(guò)加強(qiáng)渠道的維護(hù)與管理，確保灌溉過(guò)程中水資源的有效傳輸，從而最大限度地減少滲水與漏水現(xiàn)象，這一技術(shù)的應(yīng)用，不僅關(guān)乎水資源的節(jié)約，更是提升農(nóng)業(yè)灌溉整體效能的重要途徑。在渠道防滲的具體實(shí)施中，首要任務(wù)是對(duì)現(xiàn)有渠道進(jìn)行全面評(píng)估，識(shí)別潛在的滲漏點(diǎn)及高風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，這通常涉及對(duì)渠道材質(zhì)的檢查、土壤滲透性的分析以及歷史滲漏數(shù)據(jù)的收集，為后續(xù)的防滲措施提供科學(xué)依據(jù)，針對(duì)不同類型的渠道，如土質(zhì)渠道、石砌渠道或混凝土渠道，需采取差異化的防滲策略。土質(zhì)渠道因其自身材質(zhì)特性，易受水流沖刷和土壤侵蝕，導(dǎo)致滲漏，因此，采用土工膜鋪設(shè)、黏土或水泥漿噴涂等表面處理技術(shù)，可有效增強(qiáng)渠道的防滲性能，結(jié)合植被覆蓋和邊坡加固，進(jìn)一步減少水分滲透和土壤流失。對(duì)于石砌或混凝土渠道，重點(diǎn)在于修復(fù)裂縫、填補(bǔ)縫隙，以及加強(qiáng)接縫處的密封處理。采用高分子防水材料、環(huán)氧樹(shù)脂注漿或水泥砂漿填縫等方法，能夠顯著提升渠道的整體密封性，減少滲漏風(fēng)險(xiǎn)，此外，定期清理渠道內(nèi)的淤泥和雜物，保持渠道暢通，也是提高輸水能力的重要一環(huán)。

三、農(nóng)田水利建設(shè)中節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1、智能化灌溉系統(tǒng)被大力推廣

當(dāng)前，隨著互聯(lián)網(wǎng)的深入滲透與信息技術(shù)的飛速發(fā)展，智能化灌溉系統(tǒng)正逐漸成為節(jié)水灌溉領(lǐng)域的一大發(fā)展趨勢(shì)，這一系統(tǒng)依托于先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析及人工智能算法，實(shí)現(xiàn)了灌溉管理的全面升級(jí)，在眾多地區(qū)的節(jié)水灌溉實(shí)踐中，傳統(tǒng)的人工控制方式正逐步被智能化傳感器所取代，這些傳感器能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)土壤濕度、作物需水量及環(huán)境氣象條件，為灌溉決策提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)支持。智能化灌溉系統(tǒng)不僅顯著提高了灌溉作業(yè)的工作效率，還通過(guò)精確控制灌溉水量和時(shí)機(jī)，確保了水資源的合理分配與高效利用，此外，該系統(tǒng)的自動(dòng)化土壤監(jiān)測(cè)功能，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)土壤水分異常，避免過(guò)度灌溉或水分不足對(duì)作物生長(zhǎng)造成的不利影響，綜上所述，智能化灌溉系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用，標(biāo)志著節(jié)水灌溉工作正邁向一個(gè)更加智能、高效與可持續(xù)的新階段。

2、通用型節(jié)水灌溉設(shè)備得到應(yīng)用

當(dāng)前，節(jié)水灌溉技術(shù)雖已取得顯著進(jìn)展，但其應(yīng)用往往受限于特定的地形與作物條件，尤其是節(jié)水灌溉設(shè)備的適用性問(wèn)題尤為突出，針對(duì)這一現(xiàn)狀，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)將聚焦于通用型節(jié)水灌溉設(shè)備的研發(fā)與推廣，相關(guān)部門預(yù)計(jì)將加大科研投入，致力于設(shè)計(jì)出能夠適應(yīng)多種地形、滿足不同作物需求的節(jié)水灌溉設(shè)備。這些通用型設(shè)備將采用模塊化設(shè)計(jì)，便于根據(jù)實(shí)際灌溉需求進(jìn)行靈活組合與調(diào)整。同時(shí)，它們將集成先進(jìn)的傳感器與控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)灌溉過(guò)程的精準(zhǔn)控制與自動(dòng)化管理，此外，設(shè)備的材質(zhì)與結(jié)構(gòu)也將得到優(yōu)化，以提高其耐用性與適應(yīng)性，確保在復(fù)雜多變的灌溉環(huán)境中保持穩(wěn)定的性能。

3、地下灌溉的廣泛應(yīng)用

當(dāng)前，地下灌溉技術(shù)在我國(guó)雖面臨研發(fā)挑戰(zhàn)，其推廣范圍亦相對(duì)有限，但經(jīng)過(guò)一系列深入的實(shí)踐研究與探索，該技術(shù)已逐漸展現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景，被視為一種極具潛力的節(jié)水灌溉方式，隨著科技的不斷進(jìn)步，特別是傳感器技術(shù)、智能控制技術(shù)及地下管網(wǎng)材料的創(chuàng)新，地下灌溉技術(shù)所遇到的難題將逐步得到解決。未來(lái)，地下灌溉系統(tǒng)將更加智能化，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)土壤水分、作物需水狀況及地下水位，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉，避免水資源的浪費(fèi)，同時(shí)，地下管網(wǎng)的設(shè)計(jì)與材料將得到優(yōu)化，提高其耐久性與防滲性能，確保灌溉水的高效傳輸與利用，此外，地下灌溉技術(shù)還將與地面灌溉、滴灌、噴灌等其他灌溉方式相結(jié)合，形成綜合灌溉系統(tǒng)，以適應(yīng)不同地形、作物及氣候條件的需求。

4、灌溉技術(shù)管理水平不斷提高

伴隨著互聯(lián)網(wǎng)的持續(xù)演進(jìn)，農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉領(lǐng)域正經(jīng)歷著深刻的變革，計(jì)算機(jī)技術(shù)、模擬模型技術(shù)以及信息化控制技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為灌溉技術(shù)的管理水平帶來(lái)了顯著提升，這些先進(jìn)技術(shù)的融合，促進(jìn)了灌溉技術(shù)管理系統(tǒng)的誕生與完善，使得農(nóng)業(yè)灌溉工作邁向了更高的專業(yè)性與智能化水平。未來(lái)，灌溉技術(shù)管理系統(tǒng)將更加注重?cái)?shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集與分析，通過(guò)集成各種傳感器與監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉過(guò)程的全面監(jiān)控，系統(tǒng)將運(yùn)用先進(jìn)的算法與模型，對(duì)灌溉水量、時(shí)機(jī)及方式進(jìn)行精準(zhǔn)決策，以達(dá)到節(jié)水增效的目的，此外，隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)及人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，灌溉技術(shù)管理系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)更高級(jí)別的自動(dòng)化與智能化，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供更為精準(zhǔn)、高效的灌溉解決方案。

總之，農(nóng)田水利建設(shè)中的節(jié)水灌溉技術(shù)是推動(dòng)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，通過(guò)不斷創(chuàng)新和完善節(jié)水灌溉技術(shù)，如智能化灌溉系統(tǒng)、通用型節(jié)水灌溉設(shè)備、地下灌溉及提高灌溉技術(shù)管理水平，不僅能夠有效緩解水資源短缺問(wèn)題，還能提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化與智能化。

（作者單位：132501吉林省蛟河市紅星水庫(kù)灌區(qū)管理中心；132525吉林省蛟河市慶豐水庫(kù)灌區(qū)管理中心）