農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)探討

崔巍　李夏

摘 要：水資源是農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，合理應用節(jié)水灌溉技術(shù)能有效緩解農(nóng)業(yè)發(fā)展中水資源短缺的問題。介紹了常用的節(jié)水灌溉技術(shù)類型，分析節(jié)水灌溉技術(shù)存在的問題，提出了相應的處理方法，以期對農(nóng)村節(jié)水灌溉實踐起到借鑒作用。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田水利工程;節(jié)水灌溉;技術(shù)分析;水資源

中圖法分類號：S275? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A

節(jié)水灌溉技術(shù)不僅能顯著提升農(nóng)田灌溉效率，還能減少農(nóng)作物種植成本，幫助廣大農(nóng)戶實現(xiàn)增產(chǎn)增收。近些年，節(jié)水灌溉技術(shù)在很多地區(qū)農(nóng)業(yè)種植中已實現(xiàn)了規(guī)模化應用，雖然證實了其可行性、有效性，但是客觀上還存在著一些問題，水利部門應結(jié)合實際情況，編制更合理、科學的節(jié)水技術(shù)應用方案，助力中國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展。

1? 節(jié)水灌溉技術(shù)應用的重要性

1.1? 提高農(nóng)戶的經(jīng)濟收益

近些年，極端天氣對農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展造成了不同程度的影響。合理應用節(jié)水灌溉技術(shù)能顯著提升水資源的利用效率，強化農(nóng)業(yè)的防災減災能力，農(nóng)作物穩(wěn)定生長更有保障，從而幫助農(nóng)戶獲得更多的經(jīng)濟收益。

1.2? 提升水資源的利用率

農(nóng)田水利工程推行節(jié)水灌溉有益于節(jié)約水資源，提升農(nóng)田灌溉效率，起到緩解水資源短缺的作用。尤其是我國部分農(nóng)村地區(qū)節(jié)水意識較差，大力推廣應用節(jié)水灌溉技術(shù)能夠增強人們的節(jié)水意識[1]。

1.3? 優(yōu)化生態(tài)環(huán)境

我國不同地區(qū)氣候存在較大差異，這就決定不同地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中對水資源的需求有所差別，水資源時空分配不均客觀存在，通過節(jié)水灌溉能明顯緩解部分干旱地區(qū)水資源短缺現(xiàn)象，優(yōu)化本地生態(tài)環(huán)境，為自然環(huán)境健康發(fā)展起到積極作用。

2? 農(nóng)田水利工程常用的節(jié)水灌溉技術(shù)類型

2.1? 噴灌

這是農(nóng)田水利項目中常用的技術(shù)類型之一，主要基于水泵加壓或自然落差水壓作用，利用壓力管道把灌溉水輸送至農(nóng)田，采用噴頭裝置噴射灌溉農(nóng)田。在農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉科技不斷發(fā)展的背景下，噴灌技術(shù)的節(jié)能水平顯著提高，傳統(tǒng)噴灌形式下采用噴頭形成的細小水珠進行灌溉能夠拓展灌溉范圍，且能減少用水量，水資源的實際利用效率能達到90%。近些年發(fā)展起來的半機械化噴灌技術(shù)不僅有益于節(jié)省人力成本，防控農(nóng)田局部土壤板結(jié)、次生鹽堿化等實際問題，對農(nóng)作物葉面還能起到良好的清潔作用，用于灌溉糧油、瓜果作物等時均取得較理想的灌溉效果，能夠使作物產(chǎn)量增加20%～40%。

2.2? 滴灌

這種灌溉技術(shù)是利用塑料管道上安裝的滴頭去澆灌作物，水從直徑16 mm毛管孔口灑出，不僅節(jié)約水資源，而且節(jié)約時間及人力成本。目前，國內(nèi)多采用滴灌技術(shù)澆灌溫室大棚類農(nóng)作物，其在干旱地區(qū)或沙地農(nóng)作物灌溉領(lǐng)域也表現(xiàn)出一定適用性，水資源利用效率高達35%，節(jié)水增產(chǎn)效果優(yōu)良，是一種典型的節(jié)水型灌溉方式。從管道實際固定程度上，可以把滴灌技術(shù)細分成如下三種類型[2]：

（1）固定式滴灌系統(tǒng)即安裝好所有管網(wǎng)后進行固定，操作過程簡單，能節(jié)約時間與人工成本是該系統(tǒng)的主要特點。實際應用中能取得較好的灌溉成效，通常用于灌溉果樹、蔬菜等作物。

（2）半固定式滴灌系統(tǒng)即干管、支管固定在管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)，農(nóng)田內(nèi)的毛細管具備移動屬性，能夠?qū)崿F(xiàn)對多行農(nóng)作物灌溉情況的有效控制。在實際灌溉時，只有一行灌溉結(jié)束后，才可以移動至另一行作物內(nèi)進行灌溉，灌溉寬行種植的果蔬作物時能取得良好效果。

（3）移動式滴灌系統(tǒng)即管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)固定的管道以干管、毛細管為主，其均有人工移動性，采用的設(shè)備構(gòu)造很簡單，投資成本較少，但人工成本偏高。

2.3? 微灌

微灌是近些年以傳統(tǒng)噴灌、滴灌為基礎(chǔ)發(fā)展起來的技術(shù)，其采用低壓管道及排放器精準灌溉，維持作物根部土壤良好水肥狀態(tài)，進而優(yōu)化作物生長效果。微灌技術(shù)采用噴灑或滴灌微小水滴的形式澆灌作物，不僅能較顯著的節(jié)約水資源，還能規(guī)避滴灌過程中發(fā)生的局部堵塞問題，取得良好的農(nóng)田灌溉效果。微灌技術(shù)不僅有良好的節(jié)水功能，還有益于優(yōu)化農(nóng)田的氣候狀態(tài)，提高空氣濕度，可以用在果蔬、溫室大棚等生產(chǎn)灌溉領(lǐng)域，輔助實現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展對水肥一體化提出的新要求。

2.4? 渠道防滲漏

以傳統(tǒng)人工灌溉水渠為基礎(chǔ)改造形成的灌溉技術(shù)方法，不僅能提高農(nóng)業(yè)現(xiàn)場灌溉效率，還能節(jié)省水資源。渠道防滲漏以傳統(tǒng)水渠建設(shè)為基礎(chǔ)，通過改造瀝青護面、磚襯砌、三合土、混凝土、塑料薄膜等防滲方法，減少或規(guī)避傳統(tǒng)水渠的滲漏問題。這種灌溉技術(shù)最大的特征是減少渠道運輸水資源時的損耗量，合理應用渠道防滲技術(shù)能提升渠道水的利用系數(shù)0.60～0.85，是一種高效型的節(jié)水灌溉技術(shù)[3]。

2.5? 井灌式節(jié)水灌溉

該項灌溉技術(shù)有助于改善傳統(tǒng)水資源嚴重消耗的實際問題。 農(nóng)田實際灌溉中，多選擇地下水作為灌溉水源，從而提升水利用效率，有效控制水位降低，進而為農(nóng)田作物生長創(chuàng)造優(yōu)良的環(huán)境條件。井灌式灌溉方法用在作物灌溉的高峰時段，不僅能使灌溉水源的充足性得到保障，也節(jié)約了水資源。

3? 存在的問題

3.1? 灌溉工程設(shè)計欠缺合理性

灌溉工程設(shè)計是節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范、有效應用的重要基礎(chǔ)，應該在了解本地降水和土壤狀況的基礎(chǔ)上持續(xù)完善工程設(shè)計方案，才能確保灌溉技術(shù)應用的良好效益。但是，目前很多灌溉工程的設(shè)計科學性不足，很難滿足農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的需求，弱化了節(jié)水灌溉技術(shù)的作用。

3.2? 灌溉方式不夠合理

在農(nóng)田水利工程建設(shè)規(guī)模、數(shù)量不斷增加的背景下，農(nóng)戶應用節(jié)水灌溉技術(shù)的積極性顯著提升，但卻沒有嚴格遵循因地制宜的原則，未能充分結(jié)合本地農(nóng)業(yè)發(fā)展情況合理選用灌溉方法，節(jié)水效果一般，水資源利用率偏低。

3.3? 農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)不合理

節(jié)水灌溉技術(shù)的作用對象是農(nóng)作物，作物種植結(jié)構(gòu)關(guān)系著技術(shù)應用效果。縱觀國內(nèi)各地農(nóng)作物的生產(chǎn)種植情況，很多農(nóng)戶沒有形成科學化的種植觀念與意識，不利于節(jié)水灌溉技術(shù)的規(guī)范應用，農(nóng)作物產(chǎn)量及農(nóng)戶經(jīng)濟收益很難顯著增加[4]。

3.4? 灌溉技術(shù)應用的規(guī)劃性偏差

傳統(tǒng)節(jié)水灌溉以人工操作為主，我國農(nóng)業(yè)土地類型呈現(xiàn)多樣化特征，為了提升節(jié)水灌溉技術(shù)的運用效率，必須做好規(guī)劃工作。但目前，規(guī)劃工作不夠科學，尚未精準把控節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)越性，技術(shù)規(guī)劃方面的資金、設(shè)施等投入力度不大。

4? 發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的主要措施

4.1? 堅持因地制宜運用灌溉技術(shù)

我國不同地區(qū)的氣候條件、土壤類型差異懸殊，且水資源分布呈現(xiàn)出明顯的時空不均特征，各類農(nóng)作物的生長特性也有差異，生長過程中的需水量也不同。為了使節(jié)水灌溉技術(shù)的應用效果得到一定保障，要重點分析氣候特征與本地農(nóng)作物的生長狀況，結(jié)合水資源分布、作物需水量去選擇適宜的節(jié)水灌溉技術(shù)，確保灌溉技術(shù)與本地農(nóng)田水利工程建設(shè)、現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展需求相符合。

4.2? 建立統(tǒng)一灌溉管理體系

近年國內(nèi)節(jié)水灌溉技術(shù)應用取得了一定發(fā)展，并呈現(xiàn)出專業(yè)化和多元化的特征，但是受限于各地區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展水平、農(nóng)戶思想觀念等影響，并沒有完全實現(xiàn)節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣與運用。各級政府應主動落實自身職能，結(jié)合本地農(nóng)業(yè)發(fā)展實際狀況，發(fā)揮引領(lǐng)作用建立健全統(tǒng)一的農(nóng)業(yè)灌溉管理體系[5]。在該體系實施過程中，不同部門之間要加強協(xié)作，拓展調(diào)查的深度和廣度，持續(xù)補充與完善管理體系的內(nèi)容，各流程均應有完善的機制進行管束和引導，才能提高節(jié)水灌溉技術(shù)的應用效果。特別是在一些地處偏遠的貧困農(nóng)村，政府應加大對節(jié)水灌溉技術(shù)應用的監(jiān)管與幫扶力度，在政策及資金層面上予以支持，進而推廣和普及先進的節(jié)水灌溉技術(shù)。

4.3? 加大投資力度，優(yōu)化節(jié)水灌溉方案

現(xiàn)代農(nóng)田水利工程建設(shè)規(guī)模大、投資高，在推廣及應用節(jié)水灌溉技術(shù)過程中，本地政府不應僅單純依靠國家財政的補貼，還要重視創(chuàng)新融資渠道，引領(lǐng)更多的社會資本參與到節(jié)水灌溉技術(shù)的研發(fā)、應用中。此外，持續(xù)優(yōu)化節(jié)水灌溉技術(shù)方案，彌補傳統(tǒng)節(jié)水灌溉技術(shù)應用中的不足。相關(guān)部門應主動推廣應用創(chuàng)新型灌溉技術(shù)。比如在選用節(jié)水灌溉技術(shù)時，可以配合應用生物技術(shù)、信息智能化技術(shù)等。

4.4? 科學調(diào)配水資源

縱觀我國各地水資源分布情況，整體上呈現(xiàn)出地域不均的特點，一些地區(qū)水資源嚴重短缺，很難滿足農(nóng)業(yè)灌溉的基本需求。這就預示著采用節(jié)水灌溉技術(shù)時，一定要重視合理調(diào)配水資源，可以從如下兩個方面考慮[6]：一是通過節(jié)水灌溉加強水利工程周邊的環(huán)保與整治，認真落實節(jié)水理念及相應節(jié)水技術(shù)，并在節(jié)水工程附近規(guī)范地開展環(huán)境監(jiān)測工作;二是持續(xù)完善節(jié)水灌溉設(shè)計方案，節(jié)水灌溉項目的設(shè)計人員通過對工程現(xiàn)場條件的調(diào)查分析，掌握水資源的實際分布情況，有針對性地完善節(jié)水灌溉設(shè)計方案，最大限度的提升技術(shù)應用效果。

5? 結(jié)語

農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)不僅能有效提升水資源的利用效率，還能增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，幫助廣大農(nóng)戶創(chuàng)造更多的經(jīng)濟收益。在具體應用過程中，相關(guān)人員要結(jié)合實際狀況，堅持因地制宜的原則，科學調(diào)配有限的水資源，有針對性的完善節(jié)水灌溉設(shè)計方案，以技術(shù)為支撐，促進節(jié)水灌溉目標盡早達成。

參考文獻：

[1]李振林.農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)的運用與實施要點[J]. 水電科技，2020，3（3）：121-123.

[2]文云霞.芻議農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展思路與應用策略[J]. 農(nóng)家參謀，2020，47（20）：101-103.

[3]焦賞.推廣農(nóng)田水利灌溉技術(shù)切實提高水資源利用率[J]. 水電水利，2020，4（10）：35-36.

[4]王曉云，蔡煥杰，李亮，等.虧缺灌溉對冬小麥農(nóng)田溫室氣體排放的影響[J].環(huán)境科學，2019，17（44）：101-103.

[5]古麗達依汗·哈帕孜.節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的必要性分析[J].農(nóng)家致富顧問，2021，47（14）：17-19.

[6]劉仔文.高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利灌溉中的應用研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)，2021，74（6）：201-203.

Discussion on Water-saving Irrigation Technology of Irrigation and Water Conservancy Project

Cui Wei，Li Xia

（Dalian Water Conservancy Architectural Design Institute Co.，Ltd.，Dalian 116000，China）

Abstract：Water resource constitutes the essential foundation of agricultural development. Rational application of water-saving irrigation technology can effectively alleviate the water resources shortage in agricultural development. The common types of water-saving irrigation technology are introduced，the problems in the application of water-saving irrigation technology are analyzed，and corresponding treatment methods are put forward. The research is expected toprovide a reference for the practice of rural water-saving irrigation.

Key words：irrigation and water conservancy projects;water-saving irrigation;technical analysis;water resources

收稿日期：2021-11-25

作者簡介：崔巍，男，工程師，主要從事農(nóng)業(yè)水利工程建設(shè)工作。E-mail：36450623@qq.com