現代生態水利工程灌區節水改造技術

王向

摘 ?要：結合實際情況，分析了現代生態水利工程灌區節水改造技術。首先論述了節水灌溉的意義，其次詳細分析了現代生態水利工程灌區節水改造的技術途徑，為類似工程提供幫助。

關鍵詞：現代生態;水利工程;灌區節水;改造技術

1節水灌溉概述

顧名思義，節水灌溉就是節約灌溉用水。具體來說，就是用更先進的灌溉技術取代舊的傳統灌溉措施，這顯然突出了這些先進技術可以減少作物灌溉用水中水資源的浪費，提高水資源的利用率，為促進作物生長提供完全的幫助。最重要的是，它們在增加玉米等作物的產量和增加農民收入方面也起著非常重要的作用，從而為農民幸福生活打開了方便之門。因此，國家需要加大節水灌溉技術的推廣應用力度，以緩解農業用水與供水的矛盾，促進農業穩定高產，增加農業收入。這也說明了節水灌溉技術的重要性。

灌區節水改造是指在需要灌溉的區域內，對供水和運輸系統進行改造、擴建和完善，同時對灌區的管理體制和運行機制進行改革，以降低水源的波動成本，提高灌溉水的利用效率。節水改造主要分為渠系節水改造和田間節水改造。渠系節水改造所用的材料通常包括土、石、水泥土、混凝土和土工膜。土壤防滲技術相對簡單，投資少，但土壤防滲層抗凍性不好，經常因反復凍融而失去防滲性能。水泥土防滲技術也簡單，材料來源豐富，成本低，防滲效果高，可減少滲漏80%～90%;混凝土防滲層防滲效果好，通常可減少滲漏損失90%～95%，耐久性好。混凝土襯砌渠道通常可運行30年以上，粗糙度低，可減少沿途水頭損失。目前，我國渠道系統防滲采用了大量的混凝土單防或混凝土+防滲膜雙防形式。

節水灌溉主要通過以下方式進行：（1）噴灌，主要利用現代灌溉設備灌溉農田，與傳統灌溉方式相比，節水效果明顯;（2）滴灌是指在灌溉作物時，利用塑料軟管將水分直接輸送到作物根部，特別適合干旱地區，從而減少水分的蒸發，提高作物的吸水效果。

灌區建設新技術主要包括三種技術應用，即核子密度儀檢測技術、噴射混凝土護坡技術和U型渠道滑模施工防滲技術。核子密度儀技術可以快速檢測渠道基層的密實度，提高施工效率，加快施工進度。噴射混凝土護坡技術是通過噴射混凝土來加固和防止灌區輸水渠道滲漏，以減少模板的使用和實際施工過程中不必要的投資。通過噴射混凝土，可以使輸液通道更加牢固，減少滲漏，提高渠系的水利用系數。U型渠道滑模施工防滲技術可以通過其施工機械提高渠道預制能力。與傳統預制板襯砌渠道相比，可充分提高機械效率，降低人工成本，渠道整體性強，接縫少，抗凍性強。科技創新可以有效管理灌區水源灌溉，進一步為灌區發展提供技術支撐。

2現代生態水利工程灌區節水改造的技術途徑分析

2.1灌區節水改造管理措施

2.1.1.完善灌區管理體制

據調查分析，現代生態水利工程中農業用水日常管理模式仍存在諸多節水問題。因此，為了實現長期節水的目標，有必要建立農業灌溉日常管理制度，建立科學合理的農業灌溉用水運行機制，改革我國傳統的水費模式，進一步提高農業灌溉效益，完善水量計量設備。此外，還需要在灌區節水改造等措施的管理模式中對水權的日常管理進行監督。其中既要注重保護生態環境，又要滿足生活用水、生產用水等農業發展產品的實際數據需求。而且對于一些水資源豐富的地區，要保證不會利用這個地區的地理劣勢隨意浪費淡水，而是可以通過各種方式將水資源調配到其他水資源嚴重缺乏的地區，幫助這些地區共同發展種植業。

2.1.2.積極借鑒發達國家的先進節水經驗

從一些科技先進的國家來看，他們在農業灌溉和節水方面擁有先進的技術和豐富的經驗，可以逐步實現相關信息化和互聯網管理等先進的管理模式，節水效果理想。因此，在農業灌溉節水技術和設施相對落后的中國，我們可以合理、適當地借鑒國外的一些優勢技術，根據他們的經驗完善中國的相關自動化設備，從而有效地提高節水灌溉技術，充分利用水資源，提高水資源的重復利用率，大大提高水利工程的經濟效益。

2.1.3先進節水技術的應用

目前，自動監測、管道連接輸水灌溉、微咸水和再生水安全灌溉、多水源聯合運行等多種先進灌溉技術被廣泛應用于大型現代生態水利工程灌區節水節能技術的創造。以下詳細描述了幾種主要技術在各種應用中的作用：

2.2泵站及渠系閘門自動監控技術

據我們所知，自動控制技術和設備尚未應用于泵站或渠門的設備設施管理和調度，導致一些灌區仍采用傳統的粗放管理模式。但是，這些傳統模型無法準確測量灌溉水的具體狀態和相關數據，自然也無法實現灌溉水的統一調度和使用，最終會導致水資源的大量浪費。因此，在泵站和渠系閥門改造過程中采用自動監控技術可以有效解決上述問題。具體來說，該技術可以利用數據顯示屏清晰地看到泵站和閥門的實時狀態和數據監控信息，為工作人員提供準確的信息。然后，結合數據分析結果，可以遠程控制和合理分配泵站和控制閥的水流，從而提高當前泵站和控制閥的控制效率和質量。

以某平原灌區為例，灌區引進了具有自動智能控制系統功能的技術和設施，實現了灌區相當數量閥門的水位數據、總水量和累計出水量數據的系統自動采集模式，同時還對水泵的狀態進行了實時監控。經過僅一年的應用，取得了許多理想的實現效果，包括對整個灌區所有水泵和閥門的實時監控，改善水工建筑物和機電設備的運行。最終目的是大大減少水資源的浪費。

2.3管道運輸灌溉技術

管道灌溉技術在節水節能方面取得了良好的效果，可以有效節約土地、時間和電力。在管道運輸灌溉技術在灌溉工程建設節水改造中的應用中，需要特別注意管道建設初期的極高成本。雖然初期投資大，各項技術整體水平也高，但在后期投入使用的灌溉水運輸過程中，可以快速轉移到指定地點，也可以最大限度地減少因漏水和快速蒸發造成的灌溉水資源浪費。在管道灌溉技術的應用中，井是主要的灌溉區域。淺井管道灌溉面積在6-7hm2之間。對于深井，管道灌溉面積在15-20hm2之間。此外，管道灌溉工程主要包括地上和地下。地面以上水量可由進水閥泵控制，地下由混凝土管或剛性塑料管組成。此外，與各種節水灌溉技術相比，管道運輸灌溉技術不僅節水節能效果好，而且維護管理方法相對簡單方便。

2.4微咸水和再生水安全灌溉技術

分析表明，微咸水和再生水中有害物質、有機物和鹽分在不同作物和土壤中的安全承載能力存在一定差異。利用微咸水和再生水灌溉時，應合理確定最佳灌溉量和時間，建立統一的安全灌溉技術體系。此外，應開發和應用實時動態監測、分析和預測地下水含鹽量的所有技術，并建立微咸水、再生水和天然水相互交換灌溉的科學體系。

2.5多水接頭技術

目前，生態水利工程灌區的用水可以來自多方面，如天然地下水資源、農業和工業用水系統、管道和渠道用水系統、城市生活用水等。在利用多水源組合技術時，應合理利用水資源系統的多層次、多水源特性，解決社會、生態環境和灌溉復雜系統之間的相互作用和相互制約。同時，還可以實現科學調控，更加合理地分配水資源，創造更好的生態和社會經濟效益。

結語

綜上所述，節水灌溉技術不僅提高了農作物的產量和提高了農民的生活水平，還能夠有效的促進國家經濟的快速發展，所以將得到全國人民的廣泛關注。與此同時，可以結合中國的實際狀況，合理借鑒國外先進的節水技術，制定出科學有效的節水方針。除此之外，國家自身也應該制定相關的扶持政策，完善灌區管理制度和設備，加大力度培養這方面的專業人才以及節水灌溉宣傳工作，推動整個灌溉區域的經濟發展更上一層樓。

參考文獻：

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