李繼杰(新疆兵團勘測設計院(集團)有限責任公司,新疆 烏魯木齊 830002)
節水灌溉技術和理念構建分析
李繼杰
(新疆兵團勘測設計院(集團)有限責任公司,新疆 烏魯木齊 830002)
農業灌溉對農業發展具有重要意義,我國一直很重視農業抗旱節水灌溉技術的研究,新技術以及新理念發展以及運用應該立足于現有條件,這樣才會具有實際意義。
農業;節水灌溉;技術;分析
我國是一個農業大國,由于國情因素,各地農業發展水平并不一樣,制約農業發展問題有很多,水資源的合理利用是關鍵。在絕大部分地區,水并不豐富,并不能夠滿足農業生產需要。隨著農村建設逐步加快,社會經濟不斷提升發展,用水量變得更大,水源利用矛盾就變得更加突出,水資源的緊缺已經變成一個社會問題,在很多地方演變為居民用水與農業用水的爭奪。
農業用水主要表現為灌溉用水,特別是在干旱季節,對于農作物灌溉程度,決定了農業生產的效率。從現有灌溉技術來看,在灌溉過程中,水資源浪費很嚴重,不能夠合理利用灌溉水,造成利用率低下,很多水分在使用的過程中損失掉了。在雨水相對充沛的季節,不能夠做好蓄水工作,很多地方甚至處于不問不管狀態。這也是一種很大的浪費。農業用水不能夠高效,這是必須要解決的問題,節水灌溉技術的發展和利用可以有效實現節水目的,新理念構建對于整個節水灌溉工程來說都具有很重要的指導作用。
從可持續角度來看,節水灌溉農業,對生態環境平衡有重要意義。我國生態環境破壞一直很嚴重,隨著人口激增,對于資源過量開采,很多地方生態環境嚴重失衡,水源的缺失也加重了這一局面。對農業發展來說,有一個綠色健康的生態環境,可以更好地促進生態農業發展,兩者之間相互促進,是整體與局部的關系,農業生產是整個生態環境一部分,合適的農業用水可以支持局部環境健康的發展。
對于農業抗旱節水灌溉來說,注意從源頭進行節水,嚴格控制灌溉用水,合理利用有效的水資源,可以緩解用水矛盾,促進整個環境健康可持續發展。灌溉用水的合理使用,有利于本地區地下水位穩定,可以減少和防止地質災害發生以及發展。
因此,利用好農業抗旱節水灌溉新技術,做好新理念的構建,對緩解水資源短缺具有重要意義,從促進社會經濟發展和農業安全高效生產的高度出發,就具有明顯緊迫性,好的技術以及理念應該立足于維持良好的生態環境,這是一個前提條件和必須應該考慮的因素。
2.1 渠道灌溉
引水渠灌溉,這是一種較為傳統,并且沒有很多技術含量的灌溉方式,是一種較為粗放使用方式,沒有對水資源的合理利用進行有效研究。后來隨著技術發展進步,開始對引水過程中的滲漏進行調整,使用混凝土渠道,或者是塑料管道,水的利用效率大幅度得到提高,這種對引水過程的改造,也是后面技術研究的重要原則。
渠道防滲可以減輕由渠道損失掉的水量,這時候防水渠的修建材料顯得很關鍵,作為一個防滲層,隔絕性能越高,效果也就越好。同時防滲渠道修建的方法也很關鍵。充分利用地形優勢,水流暢通有利于進一步提高灌溉水利用效率。可以這樣說,減少滲漏是渠道節水一個重要方面。
管道輸水是在土渠灌溉的基礎上發展起來的,技術的重點是利用塑料或混凝土對渠道進行改造,將水直接送到農田,減少在輸送過程中滲漏損失。管道輸水灌溉一般線路比較固定,尤其是使用混凝土材料修建的渠道,建成之后就不會再發生改變,建設一些臨時通水渠時一般使用塑料管道。這種方式的便利之處是輸水快,可以有效的利用水,減少了在運水過程中的滲透以及蒸發,有一些埋在地下的管道減少水的蒸發程度會更大。
2.2 有壓水灌溉
隨著技術的發展,農田灌溉技術已經不再停留在對渠道進行改造。對于整個灌溉過程的節水做全方位的調整,在源頭加大水的輸送壓力,可以加大水流速度,在此基礎上形成的噴灌,與之前的灌溉方式相比,就是一種高效節水灌溉的技術,它使用專門加壓設備,將有壓水快速及時的送到灌溉地段,通過設計好的噴頭噴射到田間,細小的雨滴均勻地在田間實行灌溉,達到潤物細無聲的效果。這種方式相對于渠道灌溉更加均勻,在輸送環節上也更加節約水量,用水的效率大大提高,特別是進入田間的方式,騰空降下,區別于自然的地面灌溉,適用于不同類型的土壤、地形,被廣泛應用。在試驗中這種灌溉方式也存在一個缺陷,就是不能夠有效滋潤土壤,不利于植物根部對水分進行吸收。
在噴灌基礎上,人們進行研究改進,利用整個微灌系統,將水輸送到作物田間,在控制水流量的前提下灌溉作物,這是一種區域內的灌水技術。以這種理念為指導可以劃分為多種類型,例如滴灌、滲灌都是有著很明顯優點。這種技術集成了噴灌管道輸水,防止滲漏、蒸發的缺點,因為不實行大面積的地表徑流不會產生深層滲漏,既可以達到節約用水的效果,也能為作物提供不錯的灌溉條件,滿足生長的需要,從而提高作物產量。
農業抗旱節水灌溉所遵循的最基本原則就是節約用水,使有限的水資源發揮出最大效應,同時又能夠不對區域內生態平衡造成破壞,新技術的利用既可以提高水利用效率,減少水浪費,同時應該最大限度的降低成本,特別是一些高新技術的使用,鋪設和維修,費用很高,處理好使用成本以及節水之間的關系應該通過科學合理的計算。
對于農業灌溉的新理念構建,最基本的思路應該立足于設備合理利用,所謂的設備主要是指兩個方面,首先是管道的鋪設,其次是水進入田間之后,如何更好地被作物吸收和利用,減少不必要的損失,有效的提供作物生長所必需的水分這是一切技術以及理念構建的最終目的。
3.1 做好灌溉配套設備的建設
從水源到田間的渠道構建,主要從防滲以及減少蒸發著手,作為目前主要的使用方式,管道輸水依然是輸配水不可或缺的步驟,應該做好維護和即時更新,特別是要根據本地區地質特點選用合適材料,這對節約用水是很有利的。田間工程也應該做好,對管道及時進行檢查,進一步增強灌溉配套設備利用效率,更新舊有的灌溉方式,最大限度的發揮工程建設效益,提高水資源利用率,為發展節水農業做出貢獻。
3.2 農業灌溉技術與時俱進,不斷整合新技術
農業抗旱節水灌溉,在管理手段上實行自動化是一個趨勢,這在很多地方已經變成現實,針對很多地區灌溉系統需要準確和快捷的特點,灌溉管理技術應該不斷提高,使用信息技術實現自動化以及智能化有重要意義。特別是在輸配水量測及監控方面,智能化的管理能及時地掌握灌區水情,為科學有效的配水提供依據,提高水資源利用。
3.3 建立健全管理措施,提高人員素質
現代灌溉技術的發展使用,具有很高的技術含量,灌溉實現依賴于整個系統科學有效的管理,特別是在干旱的季節,灌溉的頻率較高,使用次數多,需要及時對設備進行檢查、維修。這需要對設備做科學合理的使用以及管理。對水資源做合理調配,需要灌溉的土地情況應該做合理調查,確定出科學的灌溉周期。
作為灌溉系統的使用人員,應該熟練掌握設備使用操作,準確的理解每一個參數所表達的含義,在出現故障時可以及時排除,避免問題產生之后造成不必要損失。
3.4 節水灌溉與農業節水措施相結合
農業抗旱節水灌溉是在利用外部的水資源,進行局部水分調節,實現區域內生態系統平衡,可以簡要理解為:農田這個局部環境內,為了維持作物生長,需要維持一定水分含量,這就要求既要做好節水灌溉,在灌溉之后要最大限度的保護水分流失,減少水分過分蒸發。在節水技術基礎上綜合利用農業節水的每一項技術,實現科學節水、高效利用的目的。
那種片面發展節水灌溉技術,只能夠停留在區域層面,沒有綜合考慮整體系統方面因素,造成節約灌溉水但沒有實際效果。應根據當地實際情況,做好組裝配套,使節水與作物的使用有效結合起來。比如很多地方使用的保墑技術,可以保證土壤疏松度,在雨水豐沛的季節,增加雨水入滲速度以及入滲量,降低雨水的流失,減少水分大量蒸發,達到增加蓄集雨水的效果,減少土壤的蒸發,從而降低灌溉頻率,輔助提高農業抗旱灌溉水的利用率。
我國是一個農業大國,農業的重要地位,水資源的現狀決定了我們必須實施農業節水灌溉,新的技術以及新的理念是實現這一目的途徑,只有對農業節水灌溉作出全面調查研究,熟悉每一種方法的優點以及缺點,才可以結合本地區的實際,做出合適的選擇。在生產的應用中,抗旱節水技術措施應該與時俱進,不斷完善工程配套建設,在未來很長一段時間內,借助于信息技術,在農業節水灌溉管理中實現自動化、智能化將是一個趨勢,這對于推動農業健康高效快速發展是很有利的。
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TV 93
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:1672-2469(2015)03-0006-02
10.3969/j.issn.1672-2469.2015.03.003
李繼杰(1980年—),男,工程師。