劉家偉
(甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心,甘肅 景泰 730400)
農作物的健康生長,離不開水資源的灌溉。在農田水利工程中,如何節約用水及如何提升節水灌溉技術的應用水平,成為農田水利工程下一階段發展的重要目標?,F階段,我國水資源短缺問題依然沒有得到解決,為提升灌溉的效率與質量,需要下大力氣研究現代化的節水灌溉技術,并將節水灌溉技術廣泛應用到我國農田水利工程之中,實現全面提升我國節水灌溉技術應用水平的目的,促進我國水資源的可持續發展。
節水灌溉技術可以解決傳統灌溉技術水資源浪費率高的問題,在保證灌溉需求的基礎上,進一步提升水資源的利用效率。應用節水灌溉技術的目的在于保護我國重要的水資源,使水資源得到最大限度的節約。
在農田水利工程中,節水灌溉技術是工程中不可或缺的組成部分。加大節水灌溉技術的應用范圍,可以促進我國農田水利工程的發展,緩解我國水資源緊張的局面,讓更多農田可以得到充足的灌溉,提高糧食產量,推動我國農業經濟發展[1]。在農田水利工程中,節水灌溉的主要意義包括以下幾個方面:①創造社會效益。節水灌溉技術可以比傳統灌溉技術節約至少一半的水資源,以單位面積計算,節水灌溉技術僅需要使用傳統灌溉40%的水資源就可實現高效灌溉,降低水資源的浪費,可增進農業產品的經濟附加值。②創造生態效益。節水灌溉技術的應用,可以改善土壤環境,避免水土流失問題,同時也可使水資源利用率得到提升,生態效益十分明顯。③經濟效益突出。節水灌溉技術不需要過多的人力資源,灌溉工作可以自動化的實現,可提升灌溉效率與質量,也具備突出的經濟效益。
所謂噴灌技術,指的是在壓力的作用下,水會在管道內部中輸送,隨后在噴頭的作用下,實現面積更廣、區域更大的噴灑作業要求。為了增加噴灑作業面積,噴頭的位置與數量要根據管道壓力進行計算,確保噴灑液體的面積更加均勻。在選用噴灌技術前,可由技術人員計算出農田現場水資源的噴射效果。與傳統灌溉工作相比,噴灌節水灌溉技術僅需要傳統水量的1/3 左右,便可完成整個農田的噴灌任務,可以降低灌溉成本,在智能化技術的驅動下,灌溉工作可以進一步縮減工作人員數量與成本支出,緩解作業人員的工作強度,提升農田水利工程的經濟效益與生態效益。
滴灌是利用塑料管道將水通過直徑約10 mm 毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進行局部灌溉。其是干旱缺水地區最有效的一種節水灌溉方式,水的利用率可達95%。在農田水利工程建設階段,為進一步保證節水效果,應采取滴灌技術,通過該技術的合理應用,能夠提高水資源的利用率,減少資源浪費,為農業經濟發展奠定良好的基礎。在滴灌施工中應控制好各個施工步驟,首先,放線施工要確保放線的準確性,明確水利工程的覆蓋范圍,并明確測量控制網。其次,管道敷設應嚴格按照圖紙展開,根據農作物行距及株距明確管道的安裝距離及安裝范圍。在施工期間,應注意控制孔距,避免孔距過大、過密引起水資源浪費,也不能因孔距不夠而造成農作物灌溉不全面。
微灌技術與噴灌技術的應用原理相似,同樣是將水資源在管道中輸送到噴頭位置,不同的是噴灑水量的控制更加精確。此外,微灌技術可以對農作物的根部進行直接作用,供水面積十分均勻,提升農作物的灌溉效果。通常來說,在大棚農產品種植項目中,微灌技術的應用更多。借助微灌技術,可以使大棚中的農產品獲得更加均勻的水資源,并且可減輕灌溉工作的強度,節約經濟成本。另外,由于是向農作物根部直接給水,農作物對于水分的吸收會更加充分,而且可延緩水分的蒸發速率,提升水資源的利用效率。
在農田水利工程中應用防滲技術,可以延緩水資源的下滲速度,提升水資源的利用率。作為一種長期投資,灌溉渠道防滲技術的應用,存在十分深遠的應用價值[2]。在渠道建設完成后,使用防滲材料對渠道表面進行鋪設,避免水資源過多地滲入到地下環境中。另外,如果資金充裕,可以使用專用防滲薄膜進行大面積施工,最大限度降低水資源滲入地下的速度。從維護角度看,高質量應用灌溉渠道防滲技術,防滲渠道不需要后期頻繁維護,并且具備使用壽命長的特點。
2.5.1 雨水收集與再利用技術
在農田水利工程中,雨水收集與再利用灌溉系統的建設,可以在雨季對雨水進行收集,隨后將收集到的雨水用到灌溉作業當中,提升水資源的利用率。由于農田用水量大,僅依靠普通灌溉水渠往往很難滿足農作物的生長需要。所以,為補充更多的水資源,可以在嚴重缺水地區應用雨水收集與再利用灌溉技術,并且也有助于保護水資源質量,實現循環用水的發展目標。
2.5.2 田間水分保持技術
在農田水利工程中,應用田間水分保持技術,可以延緩土地中水分的蒸發速度。所謂田間水分保持技術,指的是在土壤表層,覆蓋切碎后的麥穗,確保土壤中的水分不會蒸發得太快,增加土壤中的濕度,起到一定的灌溉作用。此外,除了阻止水分蒸發外,田間水分保持技術同樣可以加快雨水的吸收速度,與我國的循環水資源利用理念相一致。
盡管節水灌溉技術具有較強的應用優勢,但是在當下農田水利工程中,節水灌溉技術在實際推廣方面存在許多亟待解決的難題,如果這些問題解決不到位,同樣會制約節水灌溉技術的發展,不利于提升水資源的利用效率。
農田水利工程在開始建設前,需要通過規劃審批才可以得到建設批復意見。因此,規劃設計成為了農田水利工程發展的關鍵要素[3]。此外,對于節水灌溉技術而言,為了高質量應用節水灌溉技術,同樣要從規劃設計工作入手,注重提升規劃設計質量,才可將節水灌溉技術的應用價值體現出來。但是,我國在農田水利工程規劃方面仍然存在許多問題,如果問題解決不當,將會影響節水灌溉技術的推廣與應用。通常來說,規劃中存在的問題可以概述為:在規劃設計工作中,相關人員由于缺乏責任意識,未對工程現場進行實際勘察,憑借工作經驗或網上查詢到的資料,開始規劃設計工作,導致規劃設計方案與實際需求存在差異,進而提高了農田水利工程的建設成本,相應的節水灌溉技術的應用價值也得不到體現,最終影響農作物的灌溉效果,同時也會引發水資源浪費問題。
我國在推廣節水灌溉技術過程中存在許多問題:①為了加快節水灌溉技術的應用速度,許多地區均設置專業的推廣機構,受制于聯系溝通不暢,導致推廣工作的成效微乎其微,嚴重影響節水灌溉技術的推廣速度。②即便推廣措施十分得當,并且也受到了當地主管機構的贊許,但部分經濟欠發達地區的配套設施跟不上,致使節水灌溉技術無法得到廣泛的使用。③推廣工作需要大量的資金支持,但是由于經濟發展不均衡,部分地區缺乏相應的推廣資金。此外,部分農民欠缺對節水灌溉技術的認識,不了解節水灌溉技術的應用價值,導致推廣效果大打折扣。
農田水利工程的建設,除了可以提振經濟外,還可助推農業領域發展。但是,我國針對水利工程管理方面存在許多不足,對管理工作不重視,致使水利工程的應用價值無法得到全面體現。隨著水利工程使用年限的增加,相關質量隱患問題也會出現,我國對于農田水利工程的維護工作還存在許多不到位的情況,老化、損壞的農田水利工程較多,從而導致節水灌溉技術的推廣與應用受到限制。
農田水利工程的建設是節水灌溉技術發展的重要基礎。因此,為了加快節水灌溉技術的應用速度,需要采取強有力的措施與方法,才能夠發揮節水灌溉技術的價值,實現水資源的高效利用。
提升管理質量,需要有完善的管理制度予以支持,使節水灌溉設施得到有序地管理與維護。此外,為了增進管理部門的責任意識,需要將責任制落實到實處,加強內部管理力度,將具體責任劃分到實際管理人員的頭上,并與工資、績效直接掛鉤[4]。同時,強化管理人員的管理意識與責任意識,規范管理制度,嚴格按照制度落實到具體工作中,讓切實做好農田水利工程管理工作成為常態。
相比于西方發達國家,我國人均水資源的占有率比較低,作為水資源匱乏的國家,需要從節約水資源、優化配置水資源等方面入手,合理調配水資源,不斷提升水資源的利用率。因此,積極推廣節水灌溉技術,不僅可以保證農作物的正常生長,也符合現代農業的發展要求。在水資源優化配置過程中,需要做好以下工作:①在設計農田水利工程時,針對當地水資源的分布與儲量進行調查研究,并根據研究結果予以科學規劃。②為了確保水資源具備可持續利用的條件,在應用節水灌溉技術時,需要采取措施對周邊水環境加大保護力度,避免水資源遭受污染。③在分配水資源時,用水量要根據使用需求合理分配,避免水資源浪費。
在農田水利工程中,節水灌溉技術是關鍵,常見的節水灌溉技術有噴灌技術、微灌技術與渠道防滲灌溉技術3 種形式。其中,不同節水灌溉技術的應用方式存在差異,對于噴灌技術而言,需要根據灌溉需求對用水量及水壓進行設計,才可起到節約用水的作用。微灌技術則是以水管為輸水載體,以小流量的方式直接作用到農作物的根部,保證農作物可以擁有充足的水源供應,灌溉更有針對性,節水效果也十分出眾。渠道防滲灌溉技術是在渠道中敷設防滲水材料,控制水資源的蒸發量并起到防滲作用。在選擇節水灌溉技術前,要認真分析當地實際經濟能力與灌溉情況,選取有針對性的節水灌溉技術,并注重加大推廣力度,使更多的農戶了解并認識節水灌溉技術。
為進一步挖掘節水灌溉技術的應用價值,可將計算機技術、多媒體技術與人工智能技術等結合使用,在5G網絡的幫助下,提升節水灌溉系統的自動化、智能化水平,使農業生產與現代信息技術結合在一起,推動我國農業朝著現代化的方向發展,提升我國節水灌溉技術的應用水平[5]。
不同地區的水資源應用情況存在差異,所以單一的節水灌溉技術并不完全適用。因此,可根據地區特點,綜合利用不同類型的節水灌溉技術,提升水資源利用率的同時,也可大幅度降低用水成本,提升經濟效益。節水灌溉技術的使用,需要根據地區經濟、氣候等特點,予以綜合性地選取,不同農作物所適應的節水灌溉技術也存在差異。所以,為提升節水效果,可將不同節水灌溉技術組合到一起,以當地特征為參照,將不同節水灌溉技術的應用優勢突出展現出來。
總之,農田水利工程利國利民,為了解決水資源緊缺問題,除了加大對水資源環境的保護力度外,還要積極研究節水灌溉技術,將節水灌溉技術逐漸在全國推廣開來,展現節水灌溉技術的應用價值,對促進我國農業經濟穩步發展具有重要意義。