高效節水灌溉技術在農田水利工程中的應用

路永強

（甘肅省通渭縣錦屏水庫管理所，甘肅 定西 743300）

近年來，隨著科學技術的快速發展，農業生產質量與效率也隨之提高，而在農業領域，大部分科研工作者在農田水利工程建設中提出了優化方案與創新方法，成功研發了高效節水灌溉技術，實現了水資源節約的目的，促進了農作物產量與質量的增加，創造了可觀的經濟效益，提升了人們的生活水平[1]。由此可見，深入研究并分析高效節水灌溉技術在農田水利工程中的應用具有的一定現實意義。

1 高效節水灌溉技術概述

1.1 內涵

高效節水灌溉技術指的是在農作物生長過程中，根據當地水文特征展開合理化資源灌溉，在增強灌溉效果的同時節省水資源，創造更為可觀的農業生產效益的技術。目前，農田水利工程中經常使用的高效節水灌溉技術主要包括滴灌技術、噴灌技術等，而應用最廣泛的就是噴灌技術。此技術可通過壓力向農田內輸送水資源，在節約水資源的同時亦可減少勞動力投入，利于農田產量的增加，被廣泛應用于農田水利工程中[2]。微灌技術則能夠將水分輸送給農作物根部，在準確控制的基礎上縮短灌溉周期，減小水流量，更有利于水資源的節約。

1.2 重要性

1.2.1 有利于提高減災效率

現階段，我國氣候的不穩定性日益凸顯，部分地區氣候不規律，甚至會發生更加復雜的自然災害。此外，很多區域會出現冰雹和干旱等極端天氣，嚴重影響了當地農業發展。通過應用高效節水灌溉技術，使水資源節約效果明顯增強，為減災工作的開展提供了必要保障，更有利于農業收益的增加。在此基礎上，高效節水灌溉技術的應用有利于提高農作物產量，農田的用水成本顯著下降，極大地促進了現代農業的發展。

1.2.2 有利于提高水資源利用率

區域性水資源短缺問題日益突出，在日常生活中，用水量相對集中且較多的就是農田水利灌溉。將高效節水灌溉技術應用于農田水利工程中，利于農田灌溉水資源利用率的提升，以實現節約水資源的目標，有力緩解了水資源短缺現狀。尤其是農村地區，水資源保護與節約意識相對匱乏，通過高效節水灌溉技術的應用強化了節約水資源意識，更好地踐行節約水資源理念。

1.2.3 有利于改善生態環境

我國地域廣闊，地理條件復雜，氣候差異相對明顯，土壤狀況也有所不同，各區域對水資源需求差異顯著。而且，我國的水資源并不充足，高效節水灌溉技術的推廣應用十分有必要。尤其是干旱地區，引入高效節水灌溉技術可解決水資源短缺的問題，促進生態環境的改善，為生態環境的利用與開發奠定堅實基礎[3]。

2 高效節水灌溉技術在農田水利工程中的應用

2.1 節水管理技術

所謂節水管理技術，即結合當地氣候條件、水文條件、地質條件等統一規劃并管理地上、地下水資源，以農作物生長需求為依據對水資源進行使用，使水資源綜合利用率提高的技術。節水管理技術主要包括了工程管理、組織管理、節水管理、經濟管理等內容，其基于多種管理模式監督并控制土壤狀況，制定可行性的輸配水制度與節水灌溉制度等。由于農作物不同生長階段的蒸發量存在差異，所以在灌溉操作期間，要求操作者對灌溉水輸送損失的情況進行系統分析，尤其是土壤水下滲出現損失問題，有必要結合損失狀況構建數學模型，對農作物生長期間需水量作出假設，計算農作物生長期間最佳數量與灌溉周期，以盡量減少灌溉水的損失，更好地實現永久性灌溉目標[4]。

2.2 水運輸節水技術

縱觀國內現代農業發展狀況可知，在農業生產管理中，農田水利灌溉一般會選用渠道輸送手段。然而，在實際運輸環節會出現水資源蒸發的情況，且流失程度嚴重。有必要深入探索運輸滲漏原因，以合理選用措施，降低實際蒸發量[5]。

2.3 高效節水灌溉技術

2.3.1 渠道防滲透技術

提升農田水利工程水資源輸送質量與效率是工程建設的重點，在輸送水資源方面，要高度重視其效率與防滲透情況。為此，科研工作人員應在工程建設期間，對防滲技術予以科學應用，以改善輸送水資源質量，有效規避滲漏所引發的水資源浪費情況。對工程建設方法的有效利用即可避免以上問題的發生，且水資源可向農田灌溉區域高質量地輸送，為灌溉質量、效率的提升奠定了重要基礎。建設水資源輸送設備期間，防滲漏技術的運用也十分關鍵。長期以來，農田水利工程輸送設施一般選擇砌塊與石頭砌建渠道，在渠道表面則選用混凝土處理，該技術要求構建U型輸送渠道，以實現水輸送效率的提升，以免出現水資源浪費與滲漏現象[6]。

2.3.2 步行式灌溉技術

目前，步行式灌溉技術被廣泛應用于農田水利工程項目實際建設過程中。雖然該技術與噴灌技術存在本質共通點，但步行式灌溉技術的成本更低。此節水灌溉技術的應用需要結合具體情況選擇機械設備完成灌溉，以增強灌溉效果。其中，拖拉機或柴油機灌溉均可實現提升灌溉效率的目標，且灌溉成本明顯降低。需要注意的是，步行式灌溉技術選用滴灌形式實現節水，較之于微灌技術，其灌溉效率更高且實際應用廣泛性更強。

2.3.3 低壓管道輸水灌溉技術

低壓管道輸水灌溉技術可借助低壓形式向農田內輸送水資源，以實現水資源有效利用的目的。對此節水灌溉技術的應用需要具備管道與低壓環境，可在地下放置管道，并構建所需壓水工具，以此創設低壓環境。因管道位于地下，水資源實際蒸發量與流失量不高，可向相應農田內輸送所需水資源，借助低壓環境與壓水工具對農田進行灌溉，利于農田灌溉效率的提升，并對水資源予以科學化保護。

2.3.4 噴灌技術

農田灌溉中，農作物需要獲取所需滋養并提高水資源利用率，雨水是自然環境中最佳灌溉水。為此，可模擬雨水實施噴灌，在確保灌溉范圍充足的同時，還可通過細膩水流形式向農田噴灑，使水分向所需灌溉農田內流入，保證農作物獲得充足水資源。高效節水灌溉技術中的噴灌技術，靈活性與自然性的特點十分顯著，能夠使農作物獲得更充分的水資源供給，實現灌溉目標。一般情況下，噴灌技術主要包括移動噴灌、固定噴灌與半固定噴灌等形式。其中，固定噴灌受噴頭影響，僅可在小范圍農田中使用，直接限制了農田使用面積。而半固定噴灌可對噴頭固定問題加以解決，然而位置相對固定也僅適用于小范圍農田灌溉中。移動式噴灌技術則擴大了噴頭的噴灑范圍，可在大灌溉面積農田中使用。但需要注意的是，噴頭可移動應當明確其移動軌跡與空間，以實現灌溉的全面性。

2.3.5 微灌式灌溉技術

微灌式灌溉技術一般被應用于大棚內，且要求與實際種植情況相結合完成灌溉，確保灌溉周期確定性。在實際噴灌期間，可選擇滴灌技術與微噴技術，于所需灌溉區域創建通水管道并安裝灌水器。而在灌溉期間，可混合養分充足的肥料與水，在管路作用下向農作物根部直接噴灑。微灌式灌溉可更好地節省水資源，以免水分流失，而且實際操作方便，水分蒸發量不大。

2.3.6 滴灌技術

滴灌技術在眾多農田高效節水設施灌溉技術中應用最廣泛，且節水效果優于其他灌溉技術，與傳統灌溉技術相比，水資源節省量超過40%。滴灌技術過濾特定壓力的水，并借助出水管道、管網、滴頭等向植物根部的周邊土壤緩慢且均勻滴入水資源。此灌溉技術能夠結合植物對水分的不同需求對水流進行控制，一定程度上增強了灌溉作業的個性化。滴灌技術的應用減少了水資源的使用量，實現了水資源的科學化管控，以免出現水資源浪費問題。然而，滴頭流道小且容易堵塞，加之灌水量不大，很容易出現鹽分積累的情況。若通過自動化形式灌溉，則能夠增強灌溉管理的效果。

3 高效節水灌溉技術在農田水利工程中的應用問題

在全面落實可持續發展戰略期間，應強調農田水利工程建設和生態環境之間的協調性，以科學開發利用水資源，對生態平衡加以保護，促進社會穩定發展。近年來，隨著科技水平的提升，農業生產地區對高效節水灌溉技術的應用愈加廣泛，一定程度上提高了農業產量。但在高效節水灌溉技術實際應用中仍存在以下問題亟待解決。

3.1 灌溉調度缺乏合理性

長期以來，農田灌溉均使用水庫內水資源，此調度方法過于粗放，對高效節水灌溉技術實際應用效果產生了限制。特別是頻繁調度水庫水資源，當地水資源供應會受到相應影響，更容易出現糾紛和沖突事件，不利于高效節水灌溉技術應用效果的提高，所以有必要科學化調度既有水資源。

3.2 灌溉時間、用水量評價標準不科學

傳統節水灌溉技術就是在建設農田水利工程中使用灌溉技術，而對節水灌概技術的認知并不全面。結合農業生產現狀，在規模化農業生產基地內引入了現代灌溉技術，以滴灌和噴灌等為主，也有部分區域選擇渠道灌溉形式。但在灌溉時間和灌溉量方面并未開展科學規劃，僅憑借種植經驗確定，直接影響了節水灌溉技術的應用效果，很容易增加生產成本[7]。

3.3 灌溉手段落后

很多區域為加快發展速度，選擇灌溉技術的時候未開展作物種植調查工作，且沒有聽取技術工作者指導，而是隨意選取節水灌溉技術，增加了灌溉工作盲目性，對水資源利用合理性產生了不利影響，甚至會制約農業生產活動開展效果。

4 高效節水灌溉技術應用于農田水利工程中的優化路徑

4.1 根據農田面積選擇灌溉技術

要想使節水灌溉技術實際應用效果不斷提升，則要求綜合考慮不同類型農田土質、農作物種類、農田面積、農作物對水資源的需求量以及農作物種植數量等，對農田灌溉水量進行合理化控制。所以，將高效節水灌溉技術應用于農田水利工程中，需要深入調研種植地區以確定農田面積，對不同農作物在各生長階段對水資源灌溉的需求量予以深入掌握[8]。只有正確選擇灌溉形式，才更有利于農作物澆灌作業均勻性的提升，以免嚴重浪費水資源。

4.2 水資源的合理化配置

現階段，國內水資源的分布并不均勻，仍有很多區域存在干旱的情況。為此，在農田灌溉期間，要對水資源進行合理化使用，在科學分配水資源的基礎上，實現其利用率的提升，使得全部區域農作物均獲得充足水資源。所以，農業部門要對水資源予以充分利用，與當地農業發展規劃、不同土質的含水量相結合，對用水方案展開針對性設計。此外，水利部門要制定相應的用水保障機制，以全面落實高效節水灌溉技術。在對灌溉技術應用前，需要系統檢測當地農田土質情況，并根據具體檢測結果制定灌溉方案，科學選用高效節水灌溉技術，遵循因地制宜原則開展農田水利灌溉，對單一灌溉形式加以轉變，充分利用水資源，全面推廣微灌技術、滴灌技術與噴灌技術等，使農民群眾切實認知高效節水灌溉技術優勢，以擴大其使用范圍。

4.3 水量的科學化監測

基于科技水平的提高，農田水利工程節水技術明顯改善。在融合現代信息技術和農業灌溉技術的基礎上，可對農作物各時期需水量加以明確，在實時監測的同時制定農作物的水量灌溉規劃，實現精準灌溉的目標，為農作物灌溉現代化發展提供必要保障[9]。針對種植面積較大的農作物，或是在農作物進入生長加速期，可借助高效節水灌溉技術定期灌溉，促進農作物健康生長。為減少噴灌技術應用期間的水分蒸發量，要結合實時監測數據進行精準化判斷，將地膜鋪設于地表，增強噴灌水利用率。

5 結束語

綜上所述，基于社會經濟發展速度與科技水平提升，現代農業領域也必須不斷創新工作思路與方法，始終遵循可持續發展原則，對水資源進行合理化運用，以免出現水資源浪費的情況。而在建設農田水利工程期間，通過對灌溉技術的創新與優化，可使水資源利用率與利用效果不斷提高，更好地實現節約利用水資源的目標，與農業經濟發展趨勢相適應，亦可全面推動國家經濟的發展[10]。在綠色農業經營管理模式下，適當增加科技投入與應用力度，對高效節水灌溉技術進行深入研究、創新與應用，可進一步促進現代農業經濟的發展。