節(jié)水工程建設(shè)對小型農(nóng)田水利發(fā)展必要性的淺析

DOI：10.16627/j.cnki.cn22-1215/s.2024.03.117

摘要：水是生命之源，也是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的命脈。在我國，農(nóng)業(yè)用水占據(jù)了總用水量的很大一部分，而小型農(nóng)田水利作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的基礎(chǔ)設(shè)施，其節(jié)水工程建設(shè)尤為重要。節(jié)水工程建設(shè)不僅能提高水資源利用效率，還能促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，具有深遠的社會和經(jīng)濟意義。本文通過文獻綜述和數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)節(jié)水工程建設(shè)不僅能提高水資源利用效率，還可以為節(jié)水技術(shù)的發(fā)展提供方向。

關(guān)鍵詞：節(jié)水工程；小型農(nóng)田水利；水資源；農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展

引言：中國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)水資源的管理和利用對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和糧食安全具有重要意義。然而，隨著全球氣候變化和水資源短缺問題的加劇，傳統(tǒng)的農(nóng)田水利灌溉方式已難以滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的需求。因此，節(jié)水工程建設(shè)成為促進小型農(nóng)田水利發(fā)展的關(guān)鍵手段。

1 節(jié)水工程建設(shè)小型農(nóng)田水利技術(shù)

我國農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的不斷推進，小型農(nóng)田水利工程建設(shè)在保障糧食安全、促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中扮演著愈發(fā)重要的角色。節(jié)水工程作為其中的一項關(guān)鍵技術(shù)措施，不僅能夠有效緩解水資源短缺問題，還能提高水資源利用效率，進而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的節(jié)水減排、增產(chǎn)增效。

1.1 渠道防滲技術(shù)

渠道防滲技術(shù)，即通過工程措施，減少或防止灌溉渠道在輸水過程中的滲漏損失，提高水資源的利用效率。在農(nóng)田水利建設(shè)中，滲漏問題一直困擾著灌溉系統(tǒng)的正常運行，嚴重影響了灌溉效果和水資源的有效利用。而渠道防滲技術(shù)主要包括：①混凝土襯砌技術(shù)：在渠道內(nèi)壁鋪設(shè)混凝土，形成一層防滲層，從而有效減少水的滲漏損失，這種技術(shù)具有防滲效果好、使用壽命長等優(yōu)點，但成本相對較高。②塑料薄膜防滲技術(shù)：利用塑料薄膜的防滲性能，將其鋪設(shè)在渠道底部和邊坡，形成一道防滲屏障，此類技術(shù)存在成本較低，施工簡便，但使用壽命相對較短。③土壤改良防滲技術(shù)：借助改變渠道土壤的物理和化學(xué)性質(zhì)，提高其抗?jié)B性能，其存在成本較低，但需要對土壤進行改良，施工周期較長的特征。

1.2 低壓管道輸水技術(shù)

低壓管道輸水技術(shù)，其核心在于利用管道系統(tǒng)替代傳統(tǒng)的明渠輸水方式，以減少水分在輸送過程中的蒸發(fā)和滲漏損失，這一技術(shù)通過降低輸水壓力，優(yōu)化管道布局和設(shè)計，實現(xiàn)水資源的有效利用和節(jié)約。在管道材料的選擇上，一般需采用塑料管材，如聚乙烯（PE）管、聚氯乙烯（PVC）管等，而這些材料具有良好的耐腐蝕性、耐水性和較低的滲透性，能夠有效減少水的損失。然后根據(jù)地形、水源和灌溉需求，合理設(shè)計管道走向、管徑和埋設(shè)深度，并優(yōu)化管道布局減少水流的阻力，提高輸水效率。另外，輸水壓力有效控制也可以確保水流在管道中穩(wěn)定流動，避免因壓力過大而造成的管道破裂或滲漏。在最后階段可以通過合理設(shè)置出水口和灌溉制度，實現(xiàn)定時、定量灌溉，避免水資源的浪費。

1.3 噴灌與滴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)是通過專門的噴灌設(shè)備將水以噴霧狀態(tài)噴灑到農(nóng)田中，其工作原理主要包括水泵、輸水管道、噴頭等部分。此時，水泵將水源提升至一定壓力，通過輸水管道將水輸送到田間，再由噴頭將水以霧狀形式均勻噴灑到作物上。就噴灌技術(shù)而言，其適用于各種作物，特別是在水資源相對匱乏的地區(qū)，其節(jié)水效果顯著。另外，噴灌還能調(diào)節(jié)田間小氣候，改善作物生長環(huán)境。

滴灌根部技術(shù)則是通過低壓管道系統(tǒng)，將水以滴狀形式直接輸送到作物。滴灌系統(tǒng)通常由水源、過濾器、輸水管、滴灌帶等部分組成。且水經(jīng)過過濾后通過低壓管道和滴灌帶，以緩慢的速度滴入作物根部土壤中。針對滴灌技術(shù)，其具有節(jié)水、節(jié)肥、增產(chǎn)等多重優(yōu)勢，尤其適用于果樹、蔬菜等高效農(nóng)業(yè)。

2 節(jié)水工程建設(shè)對小型農(nóng)田水利發(fā)展的影響

水是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的命脈，對于小型農(nóng)田水利而言，其影響尤為顯著。隨著節(jié)水技術(shù)的不斷發(fā)展和節(jié)水工程建設(shè)的深入推進，小型農(nóng)田水利的發(fā)展模式也正在經(jīng)歷著深刻的變革。

2.1 工程概況

以某縣小型農(nóng)田水利為例，在進行節(jié)水工程建設(shè)方面，項目區(qū)水源為某水庫水，輸水干渠為水庫輸水北干渠，在4+060處取水。工程建設(shè)內(nèi)容為：設(shè)2個取水口，擴建3.138萬m3，調(diào)節(jié)小水塘1個、500m3調(diào)節(jié)池1個，安裝過濾設(shè)施2處，新建干管5條長25.014km；分干管113條長71.922km；新建支管2567條總長287.279km。

2.2 主要做法

在節(jié)水工程建設(shè)過程中，某縣采取了一系列措施，以保證水資源能得到充分利用，具體分析如下：

①建立科學(xué)的水價形成機制。項目區(qū)采取終端計量收費方式，將保證工程平穩(wěn)運轉(zhuǎn)、引入社會資本有合理收益、群眾具備承擔(dān)水費能力作為基本原則，對水價合理計算。同時，合作社投資部分工程水價則是由縣水務(wù)局進行指導(dǎo)測算，應(yīng)用協(xié)商定價的辦法，對水價合理制定。

②強化節(jié)水激勵措施的實施，建立健全的精準補貼機制。嚴格遵循節(jié)獎超罰、鼓勵交易的原則，對節(jié)水激勵約束機制完善與落實，并加大超定額累計加價制度的執(zhí)行力，形成多用多付費、節(jié)約有獎勵的良性用水供水新格局。同時，建立節(jié)水獎勵基金，針對采取節(jié)水措施、調(diào)整生產(chǎn)模式的用戶，給予相應(yīng)的獎勵。

③推行全員參與。在節(jié)水工程建設(shè)中，注重對用戶的引導(dǎo)，讓其自覺參與其中，建立完善的機制，具體如圖1所示，保證節(jié)水目標能順利達成。

④可控放水器的調(diào)節(jié)布置。在對噴灌與滴灌技術(shù)、低壓管道輸水技術(shù)等先進技術(shù)充分應(yīng)用的基礎(chǔ)上，將農(nóng)田所在區(qū)域的環(huán)境、氣候、土壤等作為灌溉的主要參數(shù)，根據(jù)工程實際部署，將可控放水器布置在農(nóng)田灌溉進水管的前端。可控放水器的上端由頂蓋、塑料桿、出水口等組成，中部由活動控制片主動控制，下端由2個固定控制片、止水環(huán)等組成。

2.3 具體影響

通過對不同措施的合理應(yīng)用，積極推進節(jié)水工程建設(shè)工作，結(jié)合最終的建設(shè)效果來看，不僅可以達到對小型農(nóng)田的水資源利用效率提升的目的，還可以讓小型農(nóng)田的土壤環(huán)境得到大幅度改善，具體分析如下：

①提升小型農(nóng)田的水資源利用效率。如在華北地區(qū)的某小型農(nóng)田，通過引進滴灌技術(shù)，每畝地的灌溉用水量減少了30%，而作物產(chǎn)量卻有了明顯的提升。而節(jié)水工程建設(shè)還注重水資源的合理配置，其中包括根據(jù)作物需水特點、氣候條件和土壤狀況等合理安排灌溉時間和灌溉量。結(jié)合某縣的節(jié)水工程建設(shè)效果來看，通過對多種節(jié)水方式的利用，選取五個區(qū)域檢驗灌溉水的利用率，具體如表1所示。通過對表中各項數(shù)據(jù)的分析可以看出，各個區(qū)域所需的灌溉水量不同，但采用一系列節(jié)水措施后，各區(qū)域的灌溉水利用率均在99%以上，說明節(jié)水工程建設(shè)能減少水資源浪費，最大限度地利用灌溉用水。

②改善小型農(nóng)田的土壤環(huán)境。節(jié)水工程建設(shè)是通過減少農(nóng)田灌溉過程中的水分流失來提高灌溉效率的，這個過程中也可以持續(xù)減少農(nóng)田的鹽分積累。而節(jié)水灌溉如技術(shù)滴灌、滲灌等，通過直接將水分送至作物根部，減少了鹽分在表層的積累，有效防止了土壤鹽堿化的發(fā)生。另外，傳統(tǒng)的灌溉方式往往導(dǎo)致土壤板結(jié)，降低土壤透氣性，會影響作物生長，此時，利用節(jié)水灌溉精確控制灌溉量和灌溉頻率，能使土壤保持適當(dāng)?shù)臐駶櫠龋苊饬送寥肋^度飽和導(dǎo)致的板結(jié)問題，維護了土壤良好的團粒結(jié)構(gòu)，為作物生長提供了良好的土壤環(huán)境。

結(jié)束語：節(jié)水工程建設(shè)對于小型農(nóng)田水利發(fā)展具有極其重要的意義。通過應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)、雨水收集利用技術(shù)等手段，可以顯著提高水資源利用效率，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。隨著智能化、精準化、生態(tài)化、可持續(xù)化以及多元化和集成化等趨勢的發(fā)展，節(jié)水工程建設(shè)將迎來更加廣闊的發(fā)展前景。因此，政府和社會各界應(yīng)加強對節(jié)水工程建設(shè)的支持和投入，推動小型農(nóng)田水利事業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

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