農業水利工程節水型灌溉系統建設探討

鄧苑苑

（新疆兵團勘測設計院（集團）有限責任公司，新疆烏魯木齊 832000）

雖然我國地域遼闊，水土資源豐富，但南北地區存在水資源分布嚴重不均衡的問題。因此，在北方地區興建了大量的農業水利灌溉工程，以解決農業生產用水難題。但由于地區受發展、技術、環境等因素影響，水利系統資源利用率并不理想，在新發展階段需要建設符合現代農業發展的水利灌溉系統，節約水資源，提升水資源的整體利用效率，對我國農業發展有重要意義。

1 農村地區興建節水型水利灌溉系統的重要性

水是生命之源，動植物的生長都離不開水，水是農業生產的基礎，是保障農民豐收的關鍵。因此，我國西北等常年干旱的地區積極興建水利灌溉系統，以解決農業缺水難題，水利灌溉系統的主要作用是選擇水資源豐富的水源，利用現代化技術通過水利系統專用渠道、運輸裝置將水資源運送到農業生產用水現場。在我國農業發展過程中，農業水利灌溉工程曾發揮巨大作用，但隨著時代的發展，以前的農村水利灌溉系統不能很好地滿足農業發展要求，如很多水利工程設備老化嚴重、功能缺失，無法按要求進行水資源的調度與分配，水資源利用率偏低［1］。因此，現代農業要求在生產技術和生產條件上進行改革創新，如農業水利灌溉系統的建設要把握節水特征，提升水資源的整體利用效率，特別是傳統水利灌溉系統運輸效率低、水資源浪費大、管理成本高等問題亟待解決。

2 我國農業水利灌溉系統建設現狀研究

2.1 水利灌溉系統整體運作效率偏低

農業水利灌溉系統是支撐我國農業發展的基礎工程，從設計到施工再到投入運營，會耗費大量的財力、人力和物力。因此，在灌溉系統的設計之初，就需要專業性的工程團隊對工程建設地的環境進行全面考察，根據地區優勢、氣象、水資源情況合理設計，以滿足后續農業的生產用水需求。可以說，水利灌溉系統的設計水平直接影響系統的使用效果，不合理的設計和施工勢必給整個系統的運行帶來不利影響［2］。

與城市相比，不管是交通還是經濟，農村地區整體仍舊比較落后，還有很多地方有待完善，尤其是在工程建設方面，設計、施工、管理、維護、更新等一系列配套流程在農村地區都比較缺乏，導致有關的工程設施在農村地區難以發揮作用。在農業生產中，水利灌溉工程的建設需要結合水源、地理、氣候等一系列因素展開設計和施工，一些地理位置特殊的農村，不僅嚴重缺水，還存在滑坡、泥石流等自然災害威脅，導致水利灌溉工程的設計規劃受限，很多情況下只能選擇折中的策略，從而對整個工程體系帶來了影響，如整體效率低、受環境影響需要定期保養等。而由于水利灌溉系統年久失修，有的地區整體水資源利用率僅為30%，給地區農業發展帶來的巨大的負面影響。根據相關數據，我國農村地區水利灌溉系統的水資源利用率最高才80%，也就是說還有很大一部分水資源被浪費，對于水資源本就匱乏的農村地區來講是非常大的資源損失。

2.2 基礎匱乏

農村水利灌溉系統在建設之初，就需要大量的人力物力投入，在工程開展運營以后，還需要專門的人進行維護管理。而這其中，很大一部分資金由當地政府及村民支出。個別農村地區由于經濟欠發達，存在基礎建設不完善等問題，水利灌溉系統硬件設施老舊、年久失修，運行效率低，影響水利工程的正常運作。同時，由于地區經濟欠發達，工程的維護管理人員普遍文化程度低、專業技術能力弱，而由于經濟勞動回報不足，很難使技術能力強的管理人員留任當地。資金的不足限制農村地區水利灌溉系統的更新、維護及工作人員的收入，導致水利灌溉系統存在效率低、故障多等問題。

3 水利灌溉節能技術探索

水利灌溉系統在我國農村地區特別常見，但傳統的灌溉系統因水資源利用率低而備受詬病。因此，在現代農業水利灌溉系統中引入先進的節能技術，既可以保障農作物的生產，提高農村經濟活力，也可以更好地利用水資源，起到節水效果。

3.1 噴灌技術分析

噴灌節水技術是利用落差或泵增壓將水通過管道運輸到農田的一種節水技術，由于經過加壓，能夠將水細化，形成水霧或水珠噴灑到農作物上，起到補充土壤水分的作用。這種灌溉技術可以有效節約水資源，提高灌溉用水的利用率，同時，噴灌的管道覆蓋面大、可實現定量灌溉，利于植物的生長。目前常見的噴灌技術有半移動型管道噴灌技術、固定管道噴灌技術、滾移管道噴灌技術等，不同技術對于作物和環境條件的要求不同，可根據實際條件選擇噴灌方式，適用面廣，能夠實現機械化、半機械化作業，有效替代人工澆灌，在我國不少農村地區已經大量應用，取得了不錯的效果。不過，這種技術也有缺點，如大風、高溫等不利氣象條件都對澆灌有影響，因此需要結合天氣條件合理使用［3］。

3.2 渠道防滲技術分析

在我國農業水利灌溉系統中，渠道是最原始的水源輸送形式，但這種形式存在諸多問題，如在運輸中存在滲漏問題，露天水源存在高溫蒸發問題等，導致水源在運輸過程中損失嚴重，造成了極大的浪費。為解決渠道運輸的水資源損失問題，可以在工程建設中應用渠道防滲節水技術。這種技術主要針對工程建設來講，在施工中采用先進的材料工藝技術對渠道進行防滲漏處理，從而避免在傳輸過程中出現滲水、漏水等問題，同時也可以避免土壤鹽堿化問題的出現。有的地區還會利用專門的水管替代水渠進行水源的傳輸，不僅節約成本，也能更好地解決水源浪費問題。

4 有關于節能型灌溉系統的建設討論

4.1 水利灌溉系統的分析

4.1.1 把握水量控制

對于灌溉系統而言，水量的合理控制十分關鍵，既可以有效節約水資源，也可以避免對莊稼、水利系統帶來傷害。在灌溉渠建設中，有諸如水庫、提水泵站、有壩引水工程、無壩引水工程等多種形式，需要根據地形、水源、氣象及灌溉需求等因素合理選擇。同時，田間的灌溉系統還包括了臨時性毛渠、輸水壟溝或田間灌水溝等，這些都需要根據具體情況而定，以滿足農業的發展要求為準［4］。

4.1.2 分級系統配置

整個灌溉工程的建設需要進行分級配置，對輸水、配水渠道和渠系建筑的修建進行合理設計，確保水資源的合理劃分配送。在分配灌區時還需要考慮具體的灌溉規模、地區性氣候及地質屬性等因素。一般來說固定渠中又包括了干、支、斗、農4 級，按照功能、需求進行合理配置，避免分級過多對水資源造成浪費。同時，整個分離流程也需要按照需求進行合理建設，發揮各個建筑的主體功能，起到節水、促進農業發展的作用。

4.2 管道灌溉系統建設分析

4.2.1 合理進行管道類型的選擇

目前，我國農業水利灌溉系統中應用較廣的節能灌溉技術除了噴灌，還有比較特殊的滴灌系統和低壓管道輸水灌溉系統等，根據管道布設方式又可以分固定式、半固定式和移動式3 種。在實際建設中，可以根據地質情況和農作物情況進行合理選擇，還可以多種灌溉模式同時使用。以保障效率與質量為原則，對管道的口徑參數、質量等嚴格管控，避免出現性能下降過快、管道破損等問題［5］。

4.2.2 加快節水灌溉技術的改進

節水灌溉技術廣泛應用于現代農業，不僅提高了農業的產量與質量，也加快了現代農業技術的創新與發展，并有效節約了水資源。在水利灌溉系統建設中，過去常采用人工水資源調配的灌溉辦法，效率低而且精度不高，而隨著灌溉技術的發展，信息化的電腦控制系統及衛星定位系統已逐步應用于水利灌溉，實現了高效率、高精度的轉變。此外，根據不同作物的生長習性、特點和用水要求，借助大數據、人工智能技術等對作物營養、灌溉量進行實時調控，可以有效保障農作物品質與產量，推動現代農業的發展。