節水灌溉技術在農田水利工程中的應用

郝 靜

(青州市水利建筑總公司，山東 青州262500)

一直以來，水資源是人類生活中一種重要且必需的資源，同時也是一種緊缺性資源。我國水資源人均占有量嚴重匱乏，處在世界平均水資源人均占有量之下，并且我國在水資源的地域分布上也存在著嚴重的不均問題。所以，合理利用水資源是推動經濟可持續發展的關鍵，是一項惠澤子孫后代的偉大功績。另外，隨著我國現代農業水平的不斷發展，節水灌溉技術在農田水利工程中得到了廣泛的應用，對提高農田水利工程的灌溉效率，提高水資源利用率，推動現代農業的健康發展具有重要的價值和意義。

1 節水灌溉技術在農田水利工程中的應用價值

1.1 提高水資源的利用率

目前，我國水資源的分布情況并不均勻，南方地區的降水量比較豐富，北方地區的降水比較少，水資源分布存在著很大的差異，所以一直以來北方地區農田水利工程可以利用的水資源比較少，這與維持正常生產生活所需要的水資源需求并不相符，從而對農田水利工程的發展造成了很大影響。此外，因為一些農民的節水意識比較淡薄，在農田灌溉中采用了粗放型大水漫灌的方式，造成了嚴重的水資源浪費和流失。而采用高效的節水灌溉技術，不僅可以緩解農田水利工程中水資源緊張的問題，同時還可以實現對水資源的保護，提高水資源的利用率。

1.2 提高農田水利工程的農業收益

我國幅員遼闊，由于受到不同地區不同氣候的影響，氣候變化莫測，各種自然災害發生的頻率比較高，對農業的種植和生產產生了嚴重的影響，尤其在北方地區，干旱災害非常嚴重。而把節水灌溉技術應用在農田水利工程中，不僅可以為農田水利工程的發展提供大量的水資源，同時還可以更好地應對干旱災害帶來的不良影響，提高水資源的利用率，保護水資源，還可以保障農田水利工程中農業的收成和收益。

2 農田水利工程中的節水灌溉技術

2.1 水運輸節水灌溉技術

在我國的農業生產中，很多地方使用渠道輸送的灌溉方式，這種灌溉方式很容易造成水資源的滲透和蒸發，尤其是在夏天比較炎熱的北方地區，水資源的流失問題比較嚴重。而為了解決這一問題，需要借助一些有效的方法來防止水資源運輸中的蒸發和浪費。而渠道防滲透灌溉技術，可以有效防止灌溉過程中的滲漏問題，但是因為不同材質的防滲透材料性能有所不同，防滲透的作用和效果也各不相同，所以采用最符合灌溉標準的技術是非常重要的。其中渠道內壁混凝土襯砌方法和U 型槽渠等方法都可以很好地實現水資源的節約，同時還可以提高水資源的運輸效率，避免水資源的蒸發，而后期的保養和維修成本也比較低，使用壽命也比較長，在眾多的節水灌溉技術中有著比較高的應用率。

2.2 灌溉利用節水技術

2.2．1 噴灌技術

噴灌技術是借助于噴灌機和一些噴灑裝置進行農作物大面積灌溉的技術。在使用噴灌技術時，因為灌溉的區域位置各有不同，所以，灌溉技術人員需要根據實際情況來對噴灌裝置的各項設備參數進行調整和設計，并把自動化技術和信息化技術進行結合使用。針對連片、沒有障礙、水資源可靠、電力設施完善和土地規?；霓r作物片區可以采用中心支軸、平移式或者是絞盤式的噴灌機裝置組合。另外，針對丘陵地區和農作物分布比較零散、分散、水源不足、沒有電力保障的農作物地區，需要使用小型和輕型的機組式噴灌系統，而這種小型和輕型的移動式噴灌機組在設置灌溉面積時，要按照每千瓦0.667 公頃的參數進行設置。此外，噴灌系統設計時還要在滿足風速的情況下，按照噴灌強度、噴灑水利用系數、噴灌均勻系數、噴灌霧化指標的要求來實施;并且噴灌強度不能高于土壤允許噴灌的強度。在噴灌系統日運行的時間控制方面，每天的運行時間需要控制在12-18 小時，最大不能超過21 小時。一般情況下，噴灌技術的操作比較簡單，只要設置好相關的參數，即可進行自動化灌溉，與傳統漫灌方式相比，可以節約四成以上的水資源，大大提高了水資源的利用率。

2.2.2 微灌溉技術

一般情況下，微灌溉技術在大棚農作物灌溉中的應用比較多，微灌溉技術的鋪設方法比較多，需要構建起灌溉控制系統和水過濾系統。而這兩個系統的結合使用，可以滿足農作物的灌溉需求。在完成系統之后，農民只需要根據農作物的用水量對灌輸量的大小進行調節，操作比較簡單方便，并且在需要對農作物進行施肥的時候，只需要把肥料放到水管道中，不僅降低了水資源的損失，同時還可以節省養料，減少了農民單獨施肥的問題，節省了種植時間。

微灌溉技術中的微灌用水需要先進行凈化處理，并根據所在地區的水質條件來選擇合理的過濾器;并且微灌技術首部的位置中需要設置施藥裝置、施肥裝置，同時這些裝置還要設置在過濾器上游的位置;另外，選擇灌水器的時候，需要根據農作物種植地形、土壤、農作物種類、栽培方式和灌水器水力特性等進行綜合性的選擇;此外，微灌技術首部位置過濾器下游的管道要使用塑料管材，在鋪設管道的時候，要注意不能透光。

2.2.3 滴灌技術

滴灌技術相比較渠道灌溉技術可以更好地提升水資源的利用率，在使用滴灌技術時，只需要把滴管口和土壤進行連接，這樣水資源就可以直接滴灌在農作物的根部和莖部，讓農作物充分地得到水分，這樣在充足的水源下，農作物可以得到更好的生長，同時還讓水資源的利用率更加精準，提高了水資源的利用率。在使用滴灌技術進行農作物灌溉的過程中，需要根據農作物的實際需水量，合理地進行水資源的分配，通過這種方式來確保農作物處在濕潤的狀態。和其他的灌溉技術相比，滴灌技術可以更好地利用水資源。此外，滴灌技術在應用的過程中還需要對是否覆膜進行選擇，覆膜的選擇需要根據農作物的生長、產量、降水利用率情況等進行考慮;而在進行膜下滴灌時，需要注意對地膜的合理回收。通常情況下，滴灌裝置的使用只需要低壓，用重量為0.5-1.5kg、5-15m 的水頭進行滴灌，灌水的次數需要根據不同農作物的需水量來進行調整和設置。例如，如表1 所示為甘蔗滴灌節水技術的應用參數設計。滴灌技術不僅可以降低水資源的損耗和浪費，同時還可以提高灌溉的均勻度，讓農作物灌溉技術更加精準和便捷。

表1 滴灌技術在甘蔗澆灌中的應用

2.3 井灌式灌溉技術

井灌式灌溉技術需要在農田中心位置設置井灌，之后借助于干管和支管組合成移動式的井灌系統。井灌式灌溉技術在農作物急需水分的時期應用會比較頻繁，這樣就可以緩解對水資源需求的矛盾，并且還可以緩解地下水位比較低的問題，減少農業生產過程中出現過度使用水資源的問題，提高了農田水利工程中高效節水灌溉的效率和質量。

3 節水灌溉技術在農田水利工程中的應用注意事項

3.1 綜合考慮經濟效益

隨著科學技術水平的不斷發展，我國農田水利工程中的灌溉節水技術得到了很大的發展，在灌溉技術中應用了信息技術和科學手段，提升了灌溉技術的智能化發展水平。但是，由于受到多種因素的影響，如氣候變化、環境變化等，在采用節水灌溉技術的過程中需要根據農田水利工程的實際情況，選擇科學合適的灌溉技術。針對大規模農田可以采用水資源利用率比較高的灌溉技術，例如，噴灌技術和滴灌技術;另外，對于那些比較分散的農田水利工程灌溉，可以采用成本比較低，灌溉效果比較突出的灌溉技術，例如，水運輸灌溉技術等。在選擇灌溉技術時要根據農作物的實際情況，綜合考慮農田的經濟性，在合理控制灌溉成本的基礎上，選擇合適的灌溉技術。

3.2 因地制宜的選擇節水灌溉技術

受到我國氣候條件和地理環境不同的影響，南北方地區的農田水利工程各不相同，農作物的種植種類也各不相同，所以在應用節水灌溉技術的過程中，需要以農作物的實際生長特性和需求來選擇合適的灌溉技術。另外，還要根據我國南北方地域降水量的不同來選擇合適的灌溉技術，在雨水比較多的南方地區，也可以借助蓄水池利用雨水進行灌溉，減少了農田水利工程中的水資源需求。

4 節水灌溉技術在蔬菜農業基地中的應用案例

節水灌溉技術在很多農田水利工程中得到了廣泛的應用，本次以某農業蔬菜基地為研究案例，對其節水灌溉技術的應用情況進行了分析和探討。該農業蔬菜種植基地位于我國內蒙古通遼地區，實際灌溉面積約為34.3 萬m2。在蔬菜基地的建設初期，對基地的地形和地貌以及水文地質情況進行了探測和明確，建設了兩座取水泵站，從基地周圍的大口井中提水，通過水管網向蔬菜大棚進行輸水，之后通過微噴灌溉技術進行灌溉。

在進行灌溉的過程中，利用過濾器、加肥加藥裝置、電氣控制屏、水表等裝置來完善水泵內部的構建。根據蔬菜大棚的實際布置情況進行灌溉總干管的鋪設，同時沿著蔬菜大棚的走向設置灌溉的分管鋪設，支管主要是按照大棚蔬菜的種植方向進行布置的，一般情況下把噴頭安裝在蔬菜田塊各個條帶的上方位置。蔬菜基地灌溉技術中的各種毛管、支管、干管使用的都是PE100 系列，壓力等級在1MPa 左右的管材。

該蔬菜基地的灌溉技術是在2019 年4 月建設完成的，運行狀態和效率比較良好。此項目的區域灌溉技術使用的是管道輸水微灌式灌溉技術，為了更好地對節水灌溉技術的效果情況進行明確，將其與傳統明渠輸水灌溉方式進行了對比分析。與傳統明渠輸水灌溉技術相比，管道輸水微噴灌技術的節水性更加良好，管道輸水微噴灌技術的灌水利用率從原來的0.56 提高到了0.89，并且此蔬菜基地2019 年4 月-2020 年4 月的節水總量超過了93200m3，節水率超過了40.2%，具體節水率情況如表2所示。

表2 傳統明渠輸水灌溉技術和管道輸水微噴灌技術灌水量對比情況

另外，在該項目中還使用了水肥一體化的裝置，從而提高了澆灌和施肥的效率和精準性，不僅在很大程度上提高了資源的利用率，同時還提高了蔬菜種植的產量，提高了蔬菜種植的效率和質量。此外，節水灌溉技術所使用的各種灌溉設備設施的占地面積并不是很大，只需要利用蔬菜基地中空閑的區域用地，就可以進行設備設施的安裝，并且灌溉設施中還應用了現代化的自動化技術，節省了大量的人工看管時間，也提升了農田水利工程的現代化發展水平，促進了農業生產的規?；l展，提高了蔬菜種植基地的經營效益。

5 結束語

隨著現代科學技術的飛速發展，現代科學技術在農業種植和生產中得到了廣泛的應用，滿足了現代農業發展的需求。而在農田水利工程中應用節水灌溉技術，不僅可以提高水資源的利用率，同時還可以促進現代農業的發展，提高農業生產種植效率和質量。在選擇節水灌溉技術的過程中，根據區域農業灌溉的實際特點和需求以及灌溉設備設施、后期維護保養等工作來進行合理的選擇，為現代農田水利工程節水目標的實現提供重要的技術保障。