農(nóng)田水利工程建設(shè)中節(jié)水灌溉技術(shù)優(yōu)化和高效運(yùn)用的探討

本文的核心在于系統(tǒng)闡述節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的核心應(yīng)用要點(diǎn)，特別是聚焦于輸水系統(tǒng)節(jié)水技術(shù)與田間節(jié)水技術(shù)的創(chuàng)新實(shí)踐案例?；谶@些實(shí)踐，本文提出了一系列關(guān)鍵性建議：強(qiáng)化節(jié)水灌溉管理體系的構(gòu)建，精確控制農(nóng)田灌溉的用水量及時間分配，并依據(jù)具體條件合理選擇灌溉方式，旨在推動節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的不斷深化與廣泛應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)水資源的優(yōu)化配置與高效利用目標(biāo)。在深入探討農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展與水資源管理策略這一宏觀議題時，農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的引入與應(yīng)用顯得尤為關(guān)鍵且影響深遠(yuǎn)。

一、農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的意義

在探索農(nóng)業(yè)灌溉策略的改進(jìn)途徑時，我們專注于提高水資源的使用效率。傳統(tǒng)的灌溉方法由于其固有的水資源浪費(fèi)和不均勻灌溉的問題，不僅直接加速了水資源的枯竭，還間接干擾了農(nóng)作物的健康生長周期。為了解決這些問題，引入節(jié)水灌溉技術(shù)變得至關(guān)重要。先進(jìn)的滴灌和噴灌技術(shù)通過精確控制水量和灌溉時間，實(shí)現(xiàn)了水分直接輸送到作物根部的高效路徑，從而顯著減少了水分的無效蒸發(fā)和流失，確保了水資源的最高效利用。

從保護(hù)和改善土壤環(huán)境質(zhì)量的角度來看，傳統(tǒng)的地面灌溉常常伴隨著過量灌溉和表土流失的問題。當(dāng)灌溉量超過土壤的自然吸收能力時，不僅會引發(fā)地表徑流和深層滲漏，導(dǎo)致寶貴水資源的進(jìn)一步浪費(fèi)，還會加劇土壤表層的沖刷侵蝕，破壞土壤結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用通過精細(xì)管理水量和灌溉頻率，有效抑制了水分流失和土壤侵蝕的趨勢，為土壤環(huán)境的持續(xù)改善提供了有力支持。

從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本的經(jīng)濟(jì)角度分析，隨著灌溉用水量的減少，直接降低了灌溉成本。此外，這項(xiàng)技術(shù)還能精確滿足作物生長的水分需求，避免了因水分供給不足或過剩導(dǎo)致的生長障礙，從而促進(jìn)了農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的雙重提升，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

1、輸水系統(tǒng)節(jié)水技術(shù)

（1）渠道防滲技術(shù)

渠道防滲技術(shù)，作為一種創(chuàng)新的加固與防護(hù)策略，特別針對傳統(tǒng)土渠的局限性而設(shè)計(jì)。其主要目標(biāo)是顯著減少渠道的滲漏問題，有效抑制水資源的無端流失，并大幅提升水資源的利用效率。該技術(shù)的核心在于運(yùn)用混凝土、塑料薄膜等高性能材料對土渠進(jìn)行加固和全面覆蓋，形成一道堅(jiān)固的防滲屏障，確保水資源在輸送過程中的完整性和有效性。與傳統(tǒng)土渠相比，防滲渠道展現(xiàn)了多方面的顯著優(yōu)勢。①其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化顯著減少了水流阻力，從而加快了水流速度，這一改進(jìn)直接提升了農(nóng)田灌溉的效率，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的節(jié)水增效提供了堅(jiān)實(shí)保障。②渠道防滲技術(shù)極大地增強(qiáng)了渠道的整體穩(wěn)定性，通過加固處理有效減少了渠道塌陷的風(fēng)險，確保了輸水過程的安全與穩(wěn)定，進(jìn)而保障了灌溉作業(yè)的連續(xù)性和可靠性。

（2）低壓管道灌溉技術(shù)

低壓管道灌溉技術(shù)作為一種創(chuàng)新的灌溉解決方案，其核心在于利用精心設(shè)計(jì)的管道系統(tǒng)來高效輸送灌溉用水。該技術(shù)依賴于低壓環(huán)境下的管道運(yùn)輸機(jī)制，將水直接且高效地引導(dǎo)至農(nóng)田之中，從而顯著降低了水資源在傳輸過程中的損耗。相較于傳統(tǒng)的土渠灌溉方式，低壓管道灌溉展現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢。土渠灌溉因非密封性，在輸水過程中常伴隨有大量的水滲漏現(xiàn)象，導(dǎo)致水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。相反，低壓管道灌溉系統(tǒng)采用了嚴(yán)格的密封設(shè)計(jì)，有效遏制了水分的無端流失，確保了水資源能夠近乎無損地抵達(dá)田間，為農(nóng)作物的生長提供了穩(wěn)定且充足的水源保障。此外，低壓管道灌溉技術(shù)還在節(jié)約能源方面展現(xiàn)出優(yōu)勢。不同于傳統(tǒng)土渠灌溉可能依賴自然坡度以維持水流速度，低壓管道灌溉系統(tǒng)則利用了重力流動的原理，或借助輔助泵站進(jìn)行，從而大幅度降低了輸水過程中的能源消耗。這種能源效率的提升，不僅有助于減輕農(nóng)田水利工程的運(yùn)營成本負(fù)擔(dān)，還積極響應(yīng)了當(dāng)前社會對節(jié)能減排的迫切需求，為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展注入了新的活力。

2、田間節(jié)水技術(shù)

（1）畦灌技術(shù)

畦灌技術(shù)作為一種高效的農(nóng)田灌溉方法，其核心在于農(nóng)田內(nèi)部精心布局的輸水壟溝與暗管系統(tǒng)。這一技術(shù)通過構(gòu)建田間薄水層，并借助重力驅(qū)動的自然下滲機(jī)制，將灌溉水精準(zhǔn)輸送至農(nóng)作物根部，從而充分滿足作物生長的水分需求。具體而言，畦灌技術(shù)的實(shí)施首先將農(nóng)田劃分為若干獨(dú)立的畦田單元，每個單元內(nèi)均設(shè)有專門的輸水壟溝與隱蔽的管道系統(tǒng)。通過精確調(diào)控輸水壟溝中的水流量，能夠在畦田表面形成一層均勻的薄水膜。這層薄水膜隨后會順應(yīng)畦田的自然坡度，以自由流動的方式逐漸擴(kuò)散，同時，在重力作用下，水分逐漸滲透入土壤，最終抵達(dá)農(nóng)作物根部區(qū)域。此灌溉模式不僅確保了農(nóng)田內(nèi)水分分布的均衡性，還有效促進(jìn)了水分對作物根系的直接供給，為農(nóng)作物的健康生長和發(fā)育提供了堅(jiān)實(shí)的水分基礎(chǔ)。通過這種方式，畦灌技術(shù)不僅提高了灌溉效率，還有助于提升農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質(zhì)，對于推動農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

（2）膜上灌技術(shù)

膜上灌技術(shù)作為一種創(chuàng)新的農(nóng)田灌溉方式，其核心在于農(nóng)田表層的薄膜鋪設(shè)及通過薄膜預(yù)設(shè)孔洞實(shí)施精準(zhǔn)灌溉，以此精準(zhǔn)滿足農(nóng)作物的水分需求。這一技術(shù)的應(yīng)用，經(jīng)深入研究證實(shí)，相較于傳統(tǒng)的溝灌技術(shù)，展現(xiàn)出顯著的水資源節(jié)約效果。具體而言，在玉米田塊，其節(jié)水效率更是提升至58%，這一成效對于緩解農(nóng)業(yè)用水壓力具有重要意義。此外，膜上灌技術(shù)還帶來了農(nóng)作物產(chǎn)量的提升，體現(xiàn)了其在促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率方面的潛力。這一措施顯著降低了土壤水分的無效蒸發(fā)，維持了較高的土壤濕度水平，為農(nóng)作物的健康生長提供了更為穩(wěn)定的水分條件。在寒冷季節(jié)，薄膜的覆蓋還起到了保溫作用，提高了地溫，為農(nóng)作物提供了更加適宜的生長環(huán)境，進(jìn)一步保障了作物的產(chǎn)量與質(zhì)量。

（3）噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)，作為一種先進(jìn)的農(nóng)田灌溉手段，巧妙地借助了管道系統(tǒng)，將灌溉用水精準(zhǔn)輸送至農(nóng)田的每一個角落。此技術(shù)通過噴頭釋放高壓水流，使水流在空中細(xì)化為均勻分布的小水滴，進(jìn)而全面覆蓋農(nóng)田區(qū)域，實(shí)現(xiàn)了灌溉的全方位與高效性。此技術(shù)的應(yīng)用，顯著地提升了農(nóng)田灌溉的均勻性，確保每一寸土地都能獲得適量的水分滋養(yǎng)。同時，噴灌技術(shù)極大地促進(jìn)了水資源的有效利用，有效遏制了水資源的無謂浪費(fèi)，對于水資源日益緊張的現(xiàn)狀具有積極的意義。噴灑而出的細(xì)小水滴能夠深入農(nóng)作物的葉面與根部，為作物的生長提供充足的水分支持。進(jìn)一步的研究數(shù)據(jù)表明，在農(nóng)田水利工程中引入噴灌技術(shù)，水資源的利用率可高達(dá)90%。此外，噴灌技術(shù)還賦予了灌溉過程更高的可控性，使得灌溉用水量的調(diào)節(jié)變得既精確又靈活，有效避免了因灌溉量不當(dāng)而對農(nóng)作物生長造成的不利影響。

（4）微灌技術(shù)

微灌技術(shù)作為一種先進(jìn)的灌溉手段，其核心在于利用壓力系統(tǒng)高效地將灌溉用水輸送至田間，隨后通過精細(xì)的分流機(jī)制，實(shí)現(xiàn)水分以微小且均勻的流量直達(dá)農(nóng)作物根部，從而達(dá)到精準(zhǔn)且局部的灌溉效果。此過程確保了農(nóng)作物根部獲得適量的水分，滿足了其生長發(fā)育的需求。該技術(shù)的顯著優(yōu)勢在于其節(jié)水性能。通過精心設(shè)計(jì)的灌水器，能夠?qū)崿F(xiàn)對出口流道及流量的精確調(diào)控，不僅保證了水資源的高效利用，還避免了不必要的浪費(fèi)。這種精準(zhǔn)灌溉的策略，不僅促進(jìn)了水資源的合理分配，還確保了農(nóng)作物能夠在最佳的水分條件下生長，提升了灌溉效果。

相較于傳統(tǒng)的灌溉方式，微灌技術(shù)在節(jié)約水資源方面展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢。傳統(tǒng)灌溉方法往往采用大面積漫灌，不僅耗水量大，且易造成水資源的低效利用。而微灌技術(shù)則通過精確控制灌溉過程，顯著降低了用水量，進(jìn)而減輕了農(nóng)田水利工程的運(yùn)營負(fù)擔(dān)，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益的雙重提升。因此，微灌技術(shù)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展中具有重要的推廣價值和應(yīng)用前景。

三、節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用建議

1、加強(qiáng)節(jié)水灌溉管理

（1）科學(xué)規(guī)劃設(shè)計(jì)農(nóng)田灌溉工程

在探討農(nóng)田灌溉工程的設(shè)計(jì)與實(shí)施策略時，①綜合考量農(nóng)田的地理位置特異性、土壤類型多樣性、氣候條件復(fù)雜性以及農(nóng)作物獨(dú)特的需水特性，從而量身定制科學(xué)合理的灌溉方案。這一過程要求深入細(xì)致的現(xiàn)場調(diào)研與數(shù)據(jù)分析，旨在確保灌溉系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)匹配農(nóng)作物的水分需求，有效促進(jìn)其生長，同時保證了水資源利用率的最大化，減少不必要的浪費(fèi)。②保障水源的穩(wěn)定供應(yīng)與可持續(xù)性，是灌溉工程設(shè)計(jì)中不可忽視的一環(huán)。針對不同地理區(qū)域的水資源分布情況，應(yīng)靈活采取策略，如合理開發(fā)利用地下水、水庫蓄水和河流引水等多種水源，以確保灌溉水源的充足與可靠。這一措施不僅關(guān)乎當(dāng)前灌溉需求的滿足，更是對未來農(nóng)業(yè)用水安全的重要保障。③提升農(nóng)田水利工程的自動化水平，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。通過引入先進(jìn)的現(xiàn)代技術(shù)與智能控制系統(tǒng)，如自動化灌溉設(shè)備、智能監(jiān)測傳感器等，能夠顯著提升灌溉作業(yè)的精確性與效率，實(shí)現(xiàn)水資源的精準(zhǔn)調(diào)配與利用。這不僅能夠進(jìn)一步降低水資源的消耗，還能優(yōu)化作物生長環(huán)境，提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量與質(zhì)量。

（2）落實(shí)節(jié)水灌溉管理工作

為實(shí)現(xiàn)節(jié)水灌溉管理的有效實(shí)施，農(nóng)田水利工程領(lǐng)域的相關(guān)管理工作顯得尤為關(guān)鍵。①構(gòu)建并完善一套健全的管理制度體系。此過程需農(nóng)田水利管理部門與農(nóng)民、農(nóng)業(yè)合作社及各方利益相關(guān)者緊密協(xié)作，結(jié)合地方實(shí)際，共同策劃并推行一系列節(jié)水灌溉政策。這些政策應(yīng)涵蓋財(cái)政激勵、技術(shù)培訓(xùn)及補(bǔ)貼措施等多個方面，旨在激發(fā)農(nóng)民群體積極采納節(jié)水灌溉技術(shù)，促進(jìn)水資源的高效利用。②加強(qiáng)技術(shù)培訓(xùn)是不可或缺的一環(huán)。農(nóng)民及農(nóng)田水利管理人員需深入了解節(jié)水灌溉系統(tǒng)的操作原理與維護(hù)技巧。為此，可定期舉辦專業(yè)培訓(xùn)課程與工作坊，向參與者傳授必要的專業(yè)知識與實(shí)操技能，從而確保灌溉系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，并有效減少因操作不當(dāng)導(dǎo)致的系統(tǒng)故障。③實(shí)施嚴(yán)格的監(jiān)測與評估機(jī)制同樣重要。通過對灌區(qū)水資源利用狀況、灌溉效率及農(nóng)作物生長態(tài)勢的持續(xù)監(jiān)控，能夠及時發(fā)現(xiàn)潛在問題并迅速采取相應(yīng)糾正措施。同時，對節(jié)水灌溉技術(shù)的效益進(jìn)行科學(xué)評估，不僅能為后續(xù)決策提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)支持，還能促進(jìn)技術(shù)應(yīng)用的持續(xù)優(yōu)化與調(diào)整。④鼓勵科研與技術(shù)創(chuàng)新是推動節(jié)水灌溉技術(shù)持續(xù)發(fā)展的動力源泉。農(nóng)田水利工程領(lǐng)域需不斷探索新技術(shù)、新方法，以適應(yīng)不同地區(qū)及農(nóng)作物的個性化需求。為此，政府、農(nóng)業(yè)科研機(jī)構(gòu)及農(nóng)業(yè)企業(yè)應(yīng)攜手合作，加大資源投入力度，共同推動節(jié)水灌溉技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用，以期實(shí)現(xiàn)農(nóng)田水利工程效率與可持續(xù)性的雙重提升。

2、控制農(nóng)田灌溉用水量和灌溉時間

（1）考慮農(nóng)作物生長需水期

在農(nóng)業(yè)實(shí)踐中，不同農(nóng)作物的生長周期展現(xiàn)出各異的水分需求特性，這一關(guān)鍵要素對灌溉管理策略的制定至關(guān)重要。一般而言，農(nóng)作物的生長歷程可劃分為苗期、拔節(jié)期、灌漿期及成熟期等幾個關(guān)鍵階段，每階段均伴隨著對水分需求的顯著差異。因此，科學(xué)合理的灌溉實(shí)踐應(yīng)緊密圍繞農(nóng)作物的生長階段特性進(jìn)行，以確保灌溉時間和用水量的精準(zhǔn)調(diào)控。具體而言，在農(nóng)作物的苗期與灌漿期，這兩個階段因其對水分的高度依賴性而成為灌溉管理的重點(diǎn)。苗期作為植物生長的初始階段，其根系尚未發(fā)達(dá)，對水分的吸收能力有限，而充足的水分供應(yīng)對于促進(jìn)幼苗生長、提高成活率至關(guān)重要。同樣，灌漿期作為籽粒充實(shí)的關(guān)鍵時期，水分的充足與否直接影響到作物的產(chǎn)量與品質(zhì)，故需相應(yīng)增加灌溉次數(shù)與水量，以滿足作物對水分的迫切需求。相反，在拔節(jié)期與成熟期，隨著農(nóng)作物生長進(jìn)程的推進(jìn)，其生理機(jī)能逐漸成熟，對水分的敏感度與需求量也相應(yīng)降低。拔節(jié)期作為植株快速生長的過渡期，雖仍需一定水分支持，但相較于前期已有所減少；而進(jìn)入成熟期后，作物對水分的依賴進(jìn)一步減弱，此時應(yīng)適時調(diào)整灌溉策略，減少灌溉頻率與水量，以避免不必要的資源浪費(fèi)，同時也有助于促進(jìn)作物根系的健康發(fā)育與土壤結(jié)構(gòu)的保持。

（2）靈活調(diào)整灌溉時間

在農(nóng)業(yè)水資源管理中，通過深度整合土壤類型與農(nóng)作物分布的特異性，實(shí)施分區(qū)灌溉策略顯得尤為關(guān)鍵。此策略旨在根據(jù)不同區(qū)域的土壤特性與作物生長需求，靈活調(diào)整灌溉水量的分配與灌溉時機(jī)的選擇，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)灌溉資源的高效與優(yōu)化配置。分區(qū)灌溉技術(shù)的應(yīng)用能夠確保每一片農(nóng)田都能獲得其生長發(fā)育所需的最適水量，既避免了水資源的浪費(fèi)，也促進(jìn)了作物產(chǎn)量的提升與品質(zhì)的改善。此外，鑒于降雨作為自然灌溉的重要補(bǔ)充，灌溉計(jì)劃的制定還需緊密結(jié)合降雨量的實(shí)時監(jiān)測數(shù)據(jù)。在降雨充沛的時段，應(yīng)當(dāng)相應(yīng)減少或暫停人工灌溉，以防過度灌溉導(dǎo)致的水資源浪費(fèi)及潛在的土壤鹽漬化、作物根系病害等問題。這一動態(tài)調(diào)整機(jī)制要求建立高效的信息監(jiān)測與反饋系統(tǒng)，確保能夠即時捕捉降雨變化，并據(jù)此迅速調(diào)整灌溉計(jì)劃，從而在保證作物正常生長需求的同時，最大化農(nóng)田水資源的利用效率與可持續(xù)性。

3、合理選擇灌溉方式

在優(yōu)化水資源利用效率的背景下，針對不同地區(qū)獨(dú)特的環(huán)境特征與條件，采取因地制宜的策略來選定灌溉方式顯得尤為關(guān)鍵。這一原則的核心在于精準(zhǔn)匹配地理、氣候條件與水資源管理實(shí)踐，旨在實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。

（1）堅(jiān)持因地制宜的核心理念，是提升灌溉效率與水資源管理效能的基石。具體而言，在降雨量充沛的區(qū)域，應(yīng)充分利用自然資源優(yōu)勢，通過收集并利用自然降雨進(jìn)行農(nóng)田灌溉，既滿足了農(nóng)作物的水分需求，又減輕了人工灌溉的負(fù)擔(dān)及能源消耗。相反，在干旱或降水稀缺的地區(qū)，則需強(qiáng)化人工灌溉措施，確保農(nóng)作物生長所需水分的穩(wěn)定供給，維持農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的持續(xù)進(jìn)行。

（2）土壤類型作為決定灌溉方式選擇的重要因素，其保水與透水性能直接影響灌溉效果與水資源利用效率。對于黏土質(zhì)土壤而言，其卓越的保水能力要求灌溉方式需注重精準(zhǔn)控制，以避免過度灌溉導(dǎo)致的水分流失與浪費(fèi)。因此，滴灌與噴灌等現(xiàn)代化灌溉技術(shù)成為優(yōu)選，它們能夠精確地將水分送達(dá)作物根部，減少地表徑流與深層滲漏，提高水分利用效率。而在沙質(zhì)土壤區(qū)域，鑒于其良好的透水性能，傳統(tǒng)的溝灌與畦灌方式可能更為適宜，這些方式能確保水分迅速滲透至土壤深層，直達(dá)作物根系，促進(jìn)作物生長。

綜上所述，節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用，對于促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展、保障水資源有效利用具有不可估量的價值。未來，我們應(yīng)當(dāng)繼續(xù)加大科研投入，深化技術(shù)研究，同時加強(qiáng)技術(shù)推廣與示范，為實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色、高效、可持續(xù)的發(fā)展目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。

（作者單位：122500遼寧省凌源市水務(wù)事務(wù)服務(wù)中心）