農田水利工程節水灌溉技術的改造探析

甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心 閆紅

引言

近年來，我國水利工程建設取得了非常明顯的進步，節水灌溉技術同樣得到了快速的發展。農業節水灌溉技術的應用，實現了經濟、生態效益和社會效益的統一。但是從現階段的具體應用情況而言，節水灌溉技術依舊存在各種不足，要對其進行有效的技術改造，才能最大程度地發揮出節水灌溉技術的效果。

1 節水灌溉技術

1.1 輸水節水技術

輸水節水技術指的是通過管道把水送至田間來展開灌溉工作，該技術的目的是避免水資源在輸送的時候，由于出現滲漏及蒸發情況而導致浪費。該技術在部分井灌區的應用范圍十分廣泛，與別的輸水技術比較來說，該技術在輸水方面十分快速，而且非常節水，可以推動農業增產，對于農田水利工程而言，使用頻率較多[1]。

1.2 節水灌溉技術

對于農業生產來說，水資源是必不可少的生產條件。農田水利工程是一項科學利用水資源的工程，使用節水灌溉技術可以有效保護且節約水資源。在節水灌溉技術具體應用的過程中，要秉著節水及環保的思想理念，使有限水資源能夠在農田灌溉的過程中有著無限利用。這樣一來，不但可以有效提升水資源使用率，還可以用現代化節水灌溉技術讓農田實現經濟效益最大化，其意義重大。

1.3 節水灌溉制度

現階段，灌溉制度可從三方面著手。第一，節水灌溉要秉著因地制宜的原則，發展農田水利工程要按照不一樣的地形情況，以及農作物的類型，合理選擇與之相適應的灌溉方法。第二，該技術要考慮性價比因素，節水灌溉不一樣，在價格方面也是不一樣，因此要按照具體灌溉需求來選擇，盡量降低灌溉的成本。第三，要建立灌溉設備維修體系，保養好節水設備，增加其使用期限，使農民的實際收入得到提高。

1.4 節水田間處理

使用灌溉技術時，要做好田間處理工作，要了解灌溉的重點，在灌溉的過程中要有目的。田間處理有灌溉時要分析好農產品種植情況，繼而調整使用的技術。比如，在干旱的地方，要增加草植物的種植，從而實現涵養水源的目的；用田間處理來對灌溉技術進行科學選擇，從而有效發揮出農田水利工程的效果。

2 節水灌溉技術的概念和意義

2.1 概念

節水灌溉是指只通過天然降水，少用或者不用人工灌溉來灌溉作物，從而滿足作物需求，這一技術稱為節水灌溉技術。換句話說，節水灌溉主要是為了達到節水目的，而節水灌溉是用最少的水得到最大的產量及經濟效益。總的來說，科學的節水灌溉技術，不但能夠節約用水，還能提升農作物產量及經濟效益。

2.2 意義

因為國內缺少足夠水資源，怎樣提高農業生產中的水資源利用率是重中之重。只有在農田水利工程中加入節水灌溉技術，才能提高水資源的利用率。所以，在農業生產發展時，要建立節水灌溉設施，從不同地區的生產發展情況出發，采取相對應的節水灌溉計劃。對于一些農作物來說，要在合適的時間使用針對性灌溉方式，為農作物生長提供條件，同時使水資源利用變得合理[2]。除此之外，農田水利節水灌溉的提出和發展還有著以下意義：第一，農田水利灌溉朝著節約型發展，不但滿足了農作物在生長過程中的需求，而且還使水資源的利用率得到最大化，解決了農田水利灌溉中出現的浪費、污染情況，有效推動了農業和社會經濟的進步。第二，農田水利灌溉朝著信息化發展，傳統管理模式及灌溉手段都已經不能很好地滿足當前農業發展的實際需求，節水灌溉要求把現代化數字技術及遙感技術等在農田水利的發展最大程度應用。第三，農田水利灌溉朝著科學化發展，所謂科學化不只是管理理念及應用技術變得愈加先進，并要求水利灌溉涵蓋的所有環節都是高效且充滿科學的。第四，農田水利灌溉朝著現代化發展，是節水灌溉的必然要求及趨勢，這說明了農業的經濟效益得到了顯著性提高，社會的發展已經達到可持續的目的。

3 農田水利工程節水灌溉技術的改造

3.1 新型噴灌技術

新型噴灌技術在節水灌溉技術改造的過程中比較突出，技術改造要滿足兩方面內容：一方面，可以滋養作物；另一方面，能夠進一步提升水資源利用率，顯示出新型噴灌技術所帶來的灌溉效果。為實現該目的，在實際改造應用新型噴灌技術的過程中，要通過水泵及動力設備給水體帶來一定壓力，繼而把噴灌設備舉在合適高度。當水體達到噴灌裝置，隨著自然力的不斷作用，水體會變成線狀落到地面上，這樣就完成了噴灌工作。同時，當水體沖向地面時，可以使水分流動于農田里面的農作物上，使灌溉可以變得均勻，從而讓農作物可以獲得良好的滋養。該噴灌技術，可以有效滋潤農作物，使農田得到非常不錯的涵養。就現階段改造情況而言，該噴灌技術變成節水灌溉技術里效果最好的一項技術，應用范圍非常廣泛。新型農田噴灌技術，在具體應用的時候具有自然性及靈活性的優勢，能夠分成固定噴灌、半固定噴灌和移動噴灌等，不管是哪種噴灌手段，其應用優勢是非常顯著的，在不同農田環境可以發揮出非常不錯的灌溉效果。比如，對于范圍不大的農田，使用固定式的噴灌技術，固定噴灌設備，使水體在噴灑時具體范圍固定于一定的區域內，以達到水資源良好利用的目的。對于部分范圍較廣闊的農田噴灌而言，可以憑借移動式的噴灌技術，因為噴灌范圍大，要想達到全方位的噴灌，一定要保證噴灌設備可以轉移，并且還能不斷改變位置，完成全方位噴灌工作。除此之外，對于部分地形復雜多變的灌溉地區而言，同樣可以通過移動式的噴灌技術，按照具體的地理情況進行調整，也可以明顯體現出新型噴灌技術的效果[3]。

3.2 滴灌節水技術

滴灌節水技術說的是通過塑料管道的作用，讓水流經過直徑大約在16mm的毛管上面的滴頭，在農作物地區展開局部灌溉工作。對于干旱、缺水區域來說，滴灌的應用是非常廣泛的，滴灌技術非常節水，對于水源有著95%的利用率，從而可以有效防止水資源出現浪費的情況。除此之外，滴灌節水技術和噴灌節水技術相比較而言，滴灌節水增產作用非常強大，與施肥相結合來灌溉，可以使肥效增加一倍。盡管滴灌的優點非常顯著，然而其在使用的過程中同樣有局限性，比如，滴灌滴頭會出現結垢、堵塞，因此對水源會有很高要求，往往要做好過濾處理工作。滴灌根據管道固定的具體情況，包括半固定式、固定式和移動式，為不同地區進行灌溉工作提供了良好的條件。同時，根據水分的來源不一樣，滴管節水技術可以分成儲水滴灌以及地下滴灌。其中，儲水滴灌指的是雨水集流讓水進入水窖，從而形成移動水源，進行灌溉。而地下滴灌就是將地滴灌管埋進地下作物的根系活動層里面，使灌溉水從微孔滲入，促進農作物吸收，具有不錯的灌溉效果[4]。

3.3 防滲式灌溉技術

渠道輸水是農田灌溉重要的輸水方式，在改造節水灌溉技術的過程中，要加大利用渠道輸水防滲技術，即防滲式灌溉技術。渠道輸水會在一定程度上導致水資源的消耗和浪費，在選擇防滲式灌溉技術時，要確定好斷面結構方式，通過混凝土護面、漿砌石襯砌和塑料薄膜等手段做好防滲工作，從而有效降低水源輸送農田時造成的損耗。其中，砌筑石料在節水灌溉技術的實際使用上，可以對70%或者80%的下滲量進行合理的控制，防滲效果不錯。對于混凝土渠道而言，要優先選擇U形渠，以擴大渠道傳輸水量，同時縮小過水斷面，從而顯著提升灌溉的效率。除此之外，防滲式灌溉技術輸水非常快，這一點可以有效節省土地，應用優勢顯著[5]。

3.4 雨水蓄積利用技術

雨水蓄積利用技術同樣是農田水利工程中不可或缺的節水灌溉技術，與別的節水灌溉技術相比，雨水蓄積利用技術在使用時擁有更大的局限性，即雨水蓄積技術在干旱、半干旱以及季節性干旱地區適合應用。盡管應用局限性比較顯著，然而優點也是非常明顯的。雨水蓄積利用技術可以避免灌溉區域里面的水土流失，從而有效保護生態環境，應用意義非常強大。正因為這樣，該技術造價成本非常高，在應用的過程中也是非常復雜的。通常情況下，雨水蓄積利用技術在應用時，不但要建設完善的儲水設施，同時也要建立節水渠道以及輸水管道，不管是環節，還是成本都是非常復雜的。另外最重要的一點是，要想實施雨水蓄積利用技術非常困難，在技術難度以及環境方面都有著較高要求。但是就部分干旱、半干旱區域農民使用情況而言，雨水蓄積利用技術非常適合，所以其要和環境相結合來進行實際利用。除了這一些節水灌溉技術外，微灌技術、步行式灌溉技術，膜上，膜下灌溉技術都是使用較多的技術。而不管是哪一種灌溉技術，都要按照農作物的實際用水需求，分析水情，做好科學調度，進行計劃用水、優化配水，實現節水又增產的最終目標[6]。

4 農田水利工程中高效節水灌溉的方法策略

4.1 健全節水灌溉技術管理

在進行農田水利工程建設時，要對節水灌溉技術的使用和后續管理給予高度重視，其影響著農作物具體的生產情況。所以，相關種植者一定要健全管理體系及方法，最大程度上防止制度方面的問題給灌溉整體效果造成不利影響。

4.2 因地制宜選擇灌溉技術

地區不一樣時，其自然條件往往會有著一定的差異性，因此各個地區種植的農作物自身生長情況同樣是不一樣的，對于水量的需求有著不同差異。所以，農田水利工程在進行施工的時候，要掌握好農田的具體情況，要基于當地氣候及水文因素來對節水灌溉技術進行科學選擇，增加技術針對性及有效性的特點。在實際實施的時候，要秉著因地制宜的理念，對土壤情況有全面的認知及掌握，科學選擇灌溉手段，只有這樣，才能加快農田灌溉的良好展開，從而增強灌溉的經濟性。比如，南方土壤比較濕潤，當雨水非常多的時候就可使用滴灌以及噴灌措施，當水量較少的時候就要第一時間灌溉。

4.3 根據作物種類選擇灌溉技術

在進行農田水利工程建設的時候，要對農作物的實際特點有足夠的了解，對于各個農作物在陽光、水源以及生長周期等方面不同的需求來科學使用對應的灌溉技術。比如，花生及大豆等一些農作物并不會需要過多的水源，因此在進行灌溉的時候就可降低灌溉頻率，增加灌溉的時間，實現農作物在水源方面的需求。對于水稻等一些農作物來說，在灌溉過程中要增加用水量及灌溉頻率，在保證水源足夠的基礎上增加節水灌溉的效率。

4.4 優化灌溉量及灌溉時間

進行節水灌溉的時候，其最主要的一點不但要重視范圍廣度，同時也要重視區域的灌溉量及灌溉時間。所以，在實施灌溉之前，要全面調查農作物苗期、孕育期及其成熟期，把所有階段的蒸騰量當作不一樣的定值，這是確定實際灌溉量以及灌溉時間的關鍵依據。在具體灌溉的時候，水資源的浪費通常有：水滲漏和蒸發以及土壤水的下滲。基于這兩個層面對水損失做出計算，繼而根據相關損失程度來改變水量，建立出模型，然后確定作物在不同生長階段里的灌水量及其灌水周期，降低水分浪費，確保最大化使用水資源。

4.5 健全農田水利工程維護管理

一般來說，農田水利工程會被各種外界因素所影響。暴雨、降雪以及大風等都會給灌溉設備造成一系列的影響和損壞，而人為原因同樣會對其帶來影響。因此，在進行維護管理的時候，要明確責任主體的相關職責，保證所有人都能夠做完自己的工作。使用分級管理的方法，把農田水利工程所在鄉鎮及村落當成基礎，把責任貫徹落實下來。除此之外，相關部門還可安排高質量、高素質水利管理人員，進行小組討論交流后制定科學的對應方法，保證工程能夠得以合理管理，給后期農田水利工程的建設維護帶來足夠的力量。

4.6 加強推廣的力度

現階段，要想推廣節水灌溉技術，就需要有大量資金作為扶持，一些貧困地區無法使用節水灌溉技術，同時在技術推廣方面存在較大困難。基于長遠發展層面而言，推廣節水灌溉技術可以有效節省水資源，降低資金的投入。所以，重視節水灌溉技術可以減輕一些地區對于資金的壓力，加快經濟發展。

5 結語

綜上所述，在可持續發展理念指導下，為了最大程度地節約水資源，促進農業良好發展，農田水利工程建設成為農業發展中不可或缺的工程。水利灌溉可以推動農業生產，同時對提高農業的經濟效益及生產品質起到了良好的作用。盡管在農田水利工程中，節水灌溉技術有了顯著的發展，然而從整體而言，還有諸多問題，所以要對節水灌溉技術做好改造和優化。而節水灌溉技術改造一方面要不斷創新理念和方式，另一方面還要大膽探索實踐，把先進的信息技術及新型材料等加入節水灌溉中，通過新型噴灌技術、滴灌節水技術、防滲式節水技術和雨水蓄積利用技術的應用，完善節水灌溉技術，給農業經濟的發展打下堅實的基礎。