農田水利工程高效節(jié)水灌溉發(fā)展探究

吳洋陳林林趙東嚴家家

(1.淮安市水利勘測設計研究院有限公司，江蘇 淮安 223000；2.江蘇茂源勘測規(guī)劃設計有限公司，江蘇 儀征 211400)

引言

農業(yè)土地節(jié)水項目是確保農業(yè)健康發(fā)展的重要因素。近年來，由于厄爾尼諾現(xiàn)象的影響，地球的氣候發(fā)生了急劇變化，這對農業(yè)的健康發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響。保護水資源的傳統(tǒng)項目提供農業(yè)生產(chǎn)的成本很高。據(jù)有關部門統(tǒng)計，我國目前農業(yè)生產(chǎn)用水量占總用水量的65%以上。針對這種情況，我國堅持集約化發(fā)展，為了實現(xiàn)更高效的節(jié)水灌溉工程，越來越多的農業(yè)工人正在采用“節(jié)水”的概念來節(jié)約農業(yè)用水。但是，在實現(xiàn)這一目標的過程中仍然存在一些缺陷。

1 高效節(jié)水灌溉概念與特征

除傳統(tǒng)的溝渠和地面灌溉方法外，高效節(jié)水灌溉是一種現(xiàn)代的農田灌溉方法。隨著農村經(jīng)濟建設的全面發(fā)展，更多的現(xiàn)代信息技術手段被用于農業(yè)生產(chǎn)，農民對現(xiàn)代技術的認識和接受程度不斷提高，有效的節(jié)水灌溉技術得到了廣泛推廣和應用。高效節(jié)水灌溉技術需要提供合理科學的資源灌溉方法，以適合作物生長區(qū)域的水文特征。這有效提高了灌溉效果，節(jié)省了大量水資源，提高了效率。在農業(yè)生產(chǎn)中，當前，我國非常有效的節(jié)水灌溉技術包括低壓管道灌溉、滴灌和噴灌。最廣泛使用的方法是澆水。這種方法利用壓力以噴灌的形式將水資源輸送到農田，這樣可以節(jié)省水資源，并廣泛用于農業(yè)節(jié)水項目。微灌溉技術可以將水運到作物的根部，精確控制水量，并達到灌溉周期短、耗水量少和節(jié)約水資源的目標。

當今廣泛使用的高效節(jié)水灌溉技術通常包括低壓管道灌溉，噴頭和微灌溉，還可以分為多種不同形式的澆水。與傳統(tǒng)的灌溉方法相比，節(jié)水灌溉技術有許多優(yōu)點。尤其是高效節(jié)水灌溉，可在很小的空間內節(jié)省水和勞動力。傳統(tǒng)的灌溉方法通常是水流過地面，導致水蒸發(fā)和泄漏，嚴重浪費水資源。高效節(jié)水灌溉技術避免了水分蒸發(fā)的負面影響，減少了土壤侵蝕，與傳統(tǒng)的灌溉方式相比，其更適合于農田灌溉。在農業(yè)生產(chǎn)中，有效節(jié)水灌溉技術的資源利用率很高，但初期投資遠遠高于常規(guī)灌溉方式的成本，需要使用的設備種類也比較繁多，成本和設備問題影響了高效節(jié)水灌溉技術的實際推廣。

2 農田水利工程建設中高效節(jié)水灌溉技術應用以及技術要點

2.1 微灌技術

微灌溉基于農田的局部灌溉周期和作物生長的需水量，在灌溉強度管理過程中，在作物根部周圍進行少量的固定灌溉。較短的澆水時間，精確的灌溉和低水耗都解決了水源灌溉當?shù)剞r田時用水量低的問題，并且與當前高效的微灌溉技術水資源相吻合，在應用中顯示出了優(yōu)點。農業(yè)土地保護和灌溉的法規(guī)要求，有必要結合當?shù)剞r作物灌溉，農業(yè)灌溉條件和現(xiàn)有灌溉設施等問題，了解微灌溉技術在優(yōu)化農業(yè)水管理項目建設中的要點。通過根據(jù)當?shù)剞r田的實際灌溉情況進行標準化輸水管道、微灌溉系統(tǒng)和滴灌設施的安裝，通過灌溉與施肥的有機結合有效地灌溉農田。并進行針對泄漏的預防性處理，著眼于供水系統(tǒng)的整體性能以及農作物的微灌溉要求，同時避免了農田灌溉過程中水資源的大量損失。

2.2 滴灌技術

滴灌是利用農業(yè)管道灌溉和加壓系統(tǒng)以水滴形式灌溉作物根系。可以保護土壤并滿足農作物的增長需求，把農田灌溉與作物施肥緊密聯(lián)系在一起。但是沒有單一類型的滴灌技術，如靜態(tài)土壤滴灌技術和基于膜的滴灌技術。在建設當?shù)剞r業(yè)用地的過程中，有必要研究水資源的分布和需求量，以有效運用滴灌技術并安裝滴灌設備，在控制用水量和水流量的基礎上，滿足不同生長階段不同地方作物的灌溉需求。

2.3 噴灌技術

灑水灌溉技術是使用機械設備為管道中的水環(huán)境加壓，節(jié)省灌溉過程中使用的總水量。可以使用自壓灑水噴頭或機械壓力灑水噴頭。機械壓力灑水系統(tǒng)是無限的，僅需要機械設備即可產(chǎn)生壓力；而自加壓噴灌系統(tǒng)需要使用地形來加壓水流，使用范圍相對狹窄。

3 農田水利工程高效節(jié)水灌溉的意義

農業(yè)一直是我國關注的焦點。我國從來沒有缺少對農業(yè)的關注。農業(yè)的發(fā)展也取得了很大進步。如今，農作物產(chǎn)量、質量都得到了顯著提高。隨著農業(yè)的發(fā)展，灌溉技術也日趨成熟，但仍不可避免地造成水資源的浪費。因此，高效節(jié)水灌溉技術具有積極研究價值。使用有效的節(jié)水灌溉技術來促進農業(yè)節(jié)水項目，在保證農田灌溉效果的前提下，有效節(jié)約用水。

4 農田水利工程建設中高效節(jié)水灌溉技術應用面臨的困難

由于主客觀因素對農田水管理項目建設的影響，高效節(jié)水灌溉技術的使用面臨一些挑戰(zhàn)。有必要全面、系統(tǒng)地分析出現(xiàn)的困難，科學地解決實際問題。加強技術管理和控制，以最大程度地提高農業(yè)土地的節(jié)水灌溉效率。

4.1 現(xiàn)代農田水利工程設計標準有待完善

設計是現(xiàn)代農業(yè)水利工程建設的重要環(huán)節(jié)，是有序建設農業(yè)水利工程的前提。隨著農業(yè)現(xiàn)代化的深入，農業(yè)土地用水管理項目的建筑規(guī)范、質量、技術要求和建筑目標發(fā)生了新變化。施工持續(xù)擴展，需要對設計標準進行智能調整。由于諸多因素的限制，用于現(xiàn)代水管理項目建設的設計標準不規(guī)范、不全面，需要進一步完善，并且在水管理項目的圖紙設計上存在差異。導致各種問題并影響整體使用灌溉技術的效果。

4.2 專業(yè)人才建設存在不足

目前，我國農業(yè)土地保護項目建設，特別是高效節(jié)水灌溉項目的設計專家很少。原因是建設農用土地水利工程的起點低，獲利機會少，相關高校和職業(yè)學校沒有重視開發(fā)相關人力資源，課程缺乏科學性。此外，農業(yè)節(jié)水項目中高效節(jié)水灌溉項目的設計工作通常需要高素質的設計師，但我國在這方面起步較晚，設計經(jīng)驗不足，導致一些問題的出現(xiàn)，使得已完成的農業(yè)土地保護工程中的供水項目節(jié)約用水方面沒有產(chǎn)生預期的效果。

4.3 管理工作方面

國家高度重視農業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，對有關項目的建設和重要性不斷提高。與農地生產(chǎn)相關的項目設計過于注重建設和建設過程，而忽略了應用程序管理。在預設計和施工過程中，許多管理人員更注意施工現(xiàn)場的監(jiān)督，但在項目完成后，在實際應用程序應用過程中缺乏專業(yè)的管理。由于高效節(jié)水灌溉工程缺乏專家監(jiān)督，導致實際效果不佳，甚至相關設備閑置和浪費，部分機械設備沒有人修復，使得生產(chǎn)資源和勞動力嚴重損失，限制了新農村經(jīng)濟的發(fā)展。

4.4 農田高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)缺乏后續(xù)維護

目前，政府指派施工人員和技術人員在各地建設節(jié)水和節(jié)水灌溉設施，用于農業(yè)用地。項目完成并投入運營后，人們不了解這些節(jié)水灌溉工程的使用方法，不了解常見的錯誤和問題，以及由于不規(guī)范操作造成使用過程中遇到各種問題，但卻無法解決。這些使得節(jié)水灌溉工程項目無法進行。

5 農田水利工程高效節(jié)水灌溉發(fā)展策略

5.1 科學規(guī)劃農田高效節(jié)水灌溉工程

在農業(yè)節(jié)水項目中發(fā)展高效節(jié)水灌溉需要選擇科學的設備，以加強工程設計計劃，有效用水并減少水的浪費。高效節(jié)水農業(yè)灌溉項目的開發(fā)商應研究當?shù)氐奶鞖夂偷刭|條件，了解該地區(qū)的年度和季節(jié)性降雨，計算該地區(qū)的降雨窗口期，結合當?shù)氐叵滤畻l件，計算該地區(qū)農田灌溉所需水量，最終實現(xiàn)有效節(jié)水。

5.2 農業(yè)發(fā)展與水資源的整合發(fā)展

我國目前水資源分配不平衡，某些地區(qū)的干旱問題仍然嚴重。在農田灌溉過程中，應從科學合理的角度使用水資源。通過科學合理地配置水資源，有效提高水量效率，確保所有地區(qū)的農作物都有足夠的水資源來實現(xiàn)良好的灌溉目標。農業(yè)部門需要充分利用水資源，并根據(jù)與當?shù)剞r業(yè)發(fā)展計劃相同的土壤含水量制定不同類型的用水計劃。同時，水管理部門需要建立合理的水安全體系，以便有效、適當?shù)貙嵤└咝Ч?jié)水灌溉技術。在應用高效節(jié)水灌溉技術之前，先對當?shù)剞r田的土壤質量進行測試，調查分析水質和水資源狀況，根據(jù)最后結果制定有效計劃，選擇最佳節(jié)水灌溉技術，并進行適當灌溉和調整。應使公眾充分意識到高效節(jié)水灌溉技術的優(yōu)勢，提高技術使用效率。優(yōu)化水資源配置是促進農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的有效手段，農業(yè)發(fā)展與水資源優(yōu)化配置有機地結合在一起，以實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展，同時有效地保護生態(tài)環(huán)境。

5.3 根據(jù)作物種植結構變化合理配置水資源

由于當前農田中作物結構的頻繁變化，設計人員在實施節(jié)水灌溉項目時遵循“因地制宜”的原則，充分考慮當?shù)氐沫h(huán)境和氣候，并研究土壤和水資源分布以及未來的發(fā)展前景。同時，評估當?shù)刈魑镙喿鳎x擇最佳的灌溉技術來促進作物生長，合理分配水資源，減少不必要的水分流失，提高作物灌溉效率。在作物輪作中，積極應用水肥一體化種植方法，大力發(fā)展三維種植模式，進一步減少農業(yè)灌溉用水，提高農業(yè)用水效率，有效利用水資源。

5.4 加強高效節(jié)水灌溉技術應用監(jiān)管，提高現(xiàn)代農田水利設施管理能力

監(jiān)管是有效應用灌溉技術的重要手段。通過有效監(jiān)管，了解區(qū)域節(jié)水灌溉工程建設技術要點和管理內容，優(yōu)化節(jié)水灌溉工程的整個建設過程，解決實際問題。實現(xiàn)土地和水資源的高效利用。此外，必須建立農業(yè)土地用水管理設施的管理團隊。通過對管理者的系統(tǒng)理論培訓，運用現(xiàn)代管理辦法和優(yōu)秀理念，根據(jù)農田區(qū)域水資源管理項目的主要特點，建設標準和高效節(jié)水灌溉技術的要點，進行技術培訓。不斷建立有關農田水設施管理的最新知識體系，提高在工業(yè)實踐過程中管理各種現(xiàn)代水設施的能力，有助于農田設施的有效運轉，并有助于保護當?shù)厮喔软椖浚古c技術水平相結合的收益最大化。

5.5 加強農田水利節(jié)水灌溉人才的培養(yǎng)

鑒于我國農用土地節(jié)水灌溉設計中人力資源的不足，有必要在農業(yè)用地節(jié)水灌溉設計中加強人力資源開發(fā)。在相關技術的實際應用中，針對相關工作人員開展技術知識科普工作。

6 結束語

在正在進行的農業(yè)土地節(jié)水項目的建設和發(fā)展中，可以采用高效節(jié)水灌溉措施來進一步滿足農作物的用水需求，并實現(xiàn)最大程度節(jié)水。此方法具有許多優(yōu)點，如投資成本低、技術簡單和可用性高，有效的節(jié)水灌溉措施正越來越多地用于農業(yè)節(jié)水項目。在此基礎上，與適當?shù)霓r業(yè)灌溉用水系統(tǒng)合作，在許多領域加強信息建設和管理，有效解決水資源浪費問題，通過滿足灌溉條件嚴格節(jié)水，實現(xiàn)資源管理目標和農業(yè)用地需求。這對改善農田灌溉，農業(yè)可持續(xù)發(fā)展和節(jié)約水資源具有廣泛意義。

高效節(jié)水灌溉工程是農業(yè)節(jié)水工程的關鍵，受到了廣泛的關注。為了實現(xiàn)有效農田節(jié)水灌溉，采用高效節(jié)水的理念、有效措施，對灌溉技術進行創(chuàng)新和改造，達到高效節(jié)水灌溉的目標，為發(fā)展新型農村經(jīng)濟打下堅實基礎。同時，為確保與灌溉有關的節(jié)水灌溉技術得到充分應用，在相關技術的實際應用中，開展針對相關工作人員有效節(jié)水灌溉技術知識的科普教育工作。