節水灌溉水利工程施工技術研究

崔久麗

摘要：隨著社會的發展，社會節約水資源的意識越來越強，而在水利工程施工中使用節水灌溉技術，可以提高灌溉效率，節約水資源，有效緩解我國淡水資源緊缺問題。基于此，本文分析節水灌溉水利工程施工技術的意義，介紹目前我國節水灌溉水利工程施工技術的具體應用，并針對具體應用的要點進行論述，希望能夠促進節水灌溉水利工程施工技術全面推廣應用。

關鍵詞：節水灌溉；水利工程；灌溉技術

DOI：10.12433/zgkjtz.20240451

傳統的灌溉方式是在地面漫灌或通過土渠輸水等，都會在一定程度上浪費水資源。隨著科學技術的發展，在水利工程施工中出現了節水的灌溉方式，例如，滴灌、噴灌、步行式灌溉、管道輸水和防滲水技術等。這些節水灌溉技術不是單純減少水利工程中的水的使用量，而是提高水的利用率，減少水資源的浪費。因此，在水利工程施工中，應加強節水灌溉技術的應用。

一、節水灌溉水利工程施工技術的意義

灌溉是水利工程中的重要內容，隨著科學技術的發展，在水利工程施工中應用節水灌溉技術的范圍越來越廣，可以提高水資源的利用率，促進我國農業生產，尤其在水資源嚴重匱乏的地區，使用節水灌溉技術能滿足農業生產對水的需求。傳統的灌溉方式是在地表大水漫灌，是一種粗放的灌溉方式，不僅浪費水資源，而且會讓化肥、農藥進入地下水，造成水污染。漫灌所需的水量很大，但如果水分過于飽和，會導致農作物呼吸困難，影響生長，甚至造成土地鹽堿化問題。土渠漫灌效率低，會產生滲漏，不僅會造成水資源浪費，還會影響農業生產。而使用節水灌溉技術能減少水資源浪費，提高灌溉效率，使農作物更好地吸收化肥和病蟲害藥劑，促進農作物健康生長。

二、節水灌溉水利工程施工技術

（一）步行式灌溉技術

步行式灌溉技術是通過電力和相應的農機設備進行灌溉，例如，以拖拉機或三輪車等作為動力。在使用時，只需將灌溉設備安裝在農機上，無需另外購買動力設備。該技術具有以下特點：第一，通常情況下，直接在灌溉土地附近取水，例如，水庫、池塘，無需建設輸水管道，可以節約灌溉成本。第二，操作簡便，不受氣候條件和地形地勢的限制，很適合鄉村小塊田地使用。第三，機械設備移動快速，灌溉效率高。在使用時，可以直接開進田地灌溉，無需在田地內安裝灌水設備，不會占用額外的土地資源。第四，可以與其他灌溉方式結合使用，例如，噴灌、溝灌等。第五，在灌溉過程中可以加入肥料和藥劑，實現澆水、施肥和撒藥的結合，以此提升灌溉效率。第六，具有高度的靈活性，設備安裝簡便，可以隨時拆卸。第七，技術要求相對較低，便于推廣應用。第八，需要操作人員快速行走以保持高灌溉效率。但如果操作人員不足，會影響灌溉工作。因此，更適合局部區域的灌溉需求。第九，主要適用于農作物播種期和出苗期，通過與播種機的配合使用，能確保干旱地區的種子順利發芽出苗。第十，調節灌溉壓力，將水均勻地噴灑到農作物的莖葉上，避免因農作物幼苗較小而引發過度灌溉問題。

（二）滴灌技術

滴灌技術是常見的節水灌溉技術，通過輸水管以水滴的形式進行灌溉，直接將水滴到農作物根部，可以很好地節約水資源。該技術具有以下特點：第一，根據農作物的生長情況調節灌溉水量，不會沖走肥料導致營養流失，可以減少病蟲害，降低農藥對地下水的污染，促進農作物更好地生長。第二，滴灌的水量小，不會在地表產生大量水流，也不會殘留在葉子上，因此不會由于蒸發導致水資源浪費。第三，僅在農作物根部進行灌溉，其他地方缺少水分，很難長出雜草影響農作物正常生長。第四，需要安裝低壓管道、水管管網和滴頭。使用時，需要做好日常維護，安裝過濾設備，避免水中的礦物質堵塞管道。第五，滴管設備不受地形影響，任何地區都可以使用，適合大面積灌溉的地區，而且大多埋在耕地下方，不會占用土地。同時，在日常使用時，不需要大量的人員進行管理，可以節省人力成本。第五，需要考慮氣候問題，注意氣溫不能過低，土壤不能結凍。第六，不能和其他技術共同使用，也不能在滴灌的管道里加入藥劑和肥料等。

（三）噴灌技術

噴灌技術以壓水泵為動力，利用壓水泵產生的壓力，用灑水器把水噴出，巨大的高度落差讓水形成一滴滴小水珠落到農田中，適用于大面積灌溉。該技術具有以下特點：第一，自動控制灌溉，不需要人工操作控制，使用方便，節約人力成本，在短時間內可完成灌溉工作，工作效率高。第二，不用挖掘水渠，節約耕地面積和水資源。第三，噴灑面積大，可以靈活調節噴灑位置，不受灌溉地形限制。第四，對氣象條件有一定要求，不能在風力過大的天氣使用，如果風力太大，會吹走噴灌的水滴，影響灌溉效果。第五，增加農作物土壤的濕度，如果天氣過于干燥，可以降低氣溫，縮小溫度差，有利于農作物更好地生長。第六，將水噴灑到農作物葉片上，清潔葉片上的灰塵，更好地進行光合作用。但噴灌技術也存在一些缺點，安裝設備的成本較高，分為固定式、半固定式和移動式，需要根據灌溉土地的實際情況進行充分考慮，其中移動式的噴灌設備安裝費用較低，但需要加大人工管理力度；固定式的噴灌設備安裝費用較大，但系統能自動化操作，可以減少人力成本；半固定的噴灌設備使用范圍較廣，設備安裝成本介于移動式和固定式之間，效果也較好。

（四）渠道防滲技術

水渠輸水是一種常見的灌溉方式，但水渠輸水時會因泄漏造成大量水資源流失。水利工程中的渠道防滲技術有利于節約水資源，是進行大面積灌溉工作最有效的方式。需要做好渠道防滲，能夠有效提高水的流速和灌溉效率。傳統的土渠灌溉的缺點是漏水，會浪費80%的水資源，主要原因有：一是土渠附近經常長著一些雜草，其根系會破壞土渠形成裂縫；二是田地中經常出現老鼠等動物，會打洞破壞土渠。當前，渠道防滲技術使用混凝土材料，它具有以下優勢：一是防水效果良好，堅固耐用，能抵抗水流的沖刷力，不易堵塞，可以加快水流速度，減短輸水時間；二是材料成本較低，修建渠道時的施工較簡單。但也存在一定的缺點：混凝土渠道在冬季嚴寒地區會被凍住。抗凍能力較強的防滲技術是瀝青混凝土防滲技術，瀝青可以堵住混凝土渠道滲漏的裂縫，防止漏水。膜料防滲技術不受地形影響，膜料的特性可以根據地形作出形狀上的改變，同時膜料質量輕便于運輸和安裝，成本也較低，但膜料防滲的缺點是使用壽命短，長時間使用膜料會老化，防滲能力也會降低。我國地域遼闊，不同地區的地形特點和土壤結構都不相同，要根據當地條件合理選擇防滲技術。

（五）管道輸水技術

管道輸水技術是一種低能耗的灌溉方式，通過鋪設管道將水輸送到田地中，出水量較大，需要的電壓低，用電量小。同時，還能配合噴灌技術和滴灌技術輸水，使灌溉更加均勻、精準。由于水資源在管道中流動，與開放式的水渠相比，可以減少水量蒸發，提高水資源利用率。在平原地區，水源不能自動通過管道流入農田中，管道輸水需要水泵提供一定的壓力，讓水從水源地流到管道內，再進入田地灌溉，這種方式的輸水更快，效率更高，在干旱地區也可以推廣使用。

管道輸水技術可分為移動式管道、半固定式管道和固定式管道。移動式管道輸水技術的特點是管道可以靈活移動轉彎，適合復雜地形，管道材料為薄膜塑料或軟管，成本低廉，安裝簡便，適合一次性使用，如果暴發旱災，可以高效應對，但由于軟管質量差，不能長期使用。固定式管道輸水技術管道全部埋到地下，不能移動，出水口安置在田地中間，管道輸水安裝成本較高，但安裝后的操作方式簡單，灌溉效率高。半固定式的管道輸水技術的一部分管道埋入地下，另一部分是可移動的軟管，這種方式結合了移動式管道輸水技術和固定式管道輸水技術的優點，在實際使用中較為常見。

（六）積蓄雨水灌溉技術

我國淡水資源短缺，不同地區降水量存在明顯差距，雨水也是水資源，尤其是降雨量較少的地區更要合理利用。采用蓄積雨水灌溉技術，在降雨時利用相關設備儲存雨水，可以有效利用水資源，保護生態環境。蓄積雨水灌溉技術包括收集雨水的設備、輸送雨水的管道、積蓄雨水的設備和灌溉設備。蓄積雨水不受環境限制，只要放置好收集雨水裝置即可。我國蓄積雨水用于灌溉已有一千多年的歷史，在西北干旱地區，修建坎兒井、水窖、水塘等收集雨水，但當時的科學技術不夠發達，蓄積雨水會受地形限制，且收集雨水的數量不能滿足灌溉需求。而當前，蓄積雨水灌溉技術已得到了全面發展，采用虹吸技術輸送雨水，蓄水裝置安裝在地下，不占用耕地面積，還可以處理污水。積蓄雨水灌溉技術簡單，成本低廉，適應性強，有利于大范圍推廣。充分開發雨水資源用于灌溉，可以實現水資源可持續發展，更好地服務于農業生產。雨水收集設備要根據降雨量大小選擇合適的材料，如果當地降雨量小，要采用防滲能力強、吸水能力差的材料，例如，混凝土，以此保存水資源。蓄積雨水的裝置安裝在坡度較大的位置更有利于收集雨水。利用蓄水池收集雨水要注意做好過濾工作，攔住污泥沉沙，防止灌溉時管道堵塞。

三、節水灌溉水利工程施工技術要點

（一）水源井施工

水源井施工是在水資源豐富的位置打井，修建水渠用于灌溉。水源井施工對節水灌溉水利工程的質量有直接影響，無論采用哪種節水灌溉方式，都離不開水源井的使用，但需要注意如下方面：第一，提高對水源井施工的重視程度，提高水源井建設的質量，充分考慮水源井施工的環境和地形地勢以及土壤的滲水情況。第二，結合水源的分布位置和用水需求選擇水源井建設的位置。如果當地水資源豐富，要保證水資源在灌溉工程中合理利用，例如，當地有湖泊或河流，水源井可以在附近施工；如果水資源稀缺，要改變施工方式，考察該地區是否有地下水，利用鉆探設備開采地下水，選擇最佳的建造位置，提高水資源利用率。第三，做好防滲措施，確保水資源不會被浪費。第四，做好生態環境保護工作，充分提高水資源利用率。第五，定期檢查和保養各項設備的運行情況，避免設備損壞造成水資源浪費，延長設備的使用壽命，促進節水灌溉技術長遠發展。

（二）地下管網施工

地下管網施工要在地下開挖鋪設管道，需要考慮地質情況，制定科學的施工方案，采用專業的挖掘設備。第一，挖掘管道時，必須按照標準確定深度和寬度，如果管道設置得過深，會造成水資源浪費；如果管道設置過淺，則不能達到很好的灌溉效果。因此，要加強監管挖掘工作，根據標準檢查挖掘成果，確認無誤后進行管道鋪設工作。挖好管道坑后要清理雜物，防止管道劃傷造成漏水。第二，確定好管道安裝位置，利用混凝土做好固定，嚴格控制管道高度，確保管道兩端處于同一高度。如果在安裝管道時發現管道變形，要立刻停止安裝，排查問題，并采用有效措施。安裝完畢后，檢查管道位置是否錯誤，如果出現錯誤，需要及時調整位置。第三，定期檢查地下網管，防止管道出現破損問題。第四，選擇PVC材質，質量好、耐腐蝕，方便維修保養。第五，安裝前做好檢查工作，查看管道是否存在破損，管道內部是否有雜物堵塞，同時檢查連接處，用橡膠圈等材料進行固定，不能過于緊密也不能松弛，太緊會磨損管道，太松會造成管道漏水，以此確保地下管網輸水效果達到預期。

（三）攔水壩施工

修建攔水壩是實現節水灌溉的設施之一。攔水壩施工時，要確定水壩高度，實現科學蓄水。在測量攔水壩高度時，需根據主控制軸線確定水壩邊界線和基坑邊線，合理劃分施工內容。當確定好水壩高度后，需要挖掘基坑，如果基坑中的土壤是粘性土壤，挖掘時不能破壞基層，避免基坑塌方。攔水壩的材料多為混凝土，需要確保混凝土各項材料的比例科學，并用機械攪拌均勻。在澆筑混凝土時，要充分考慮當時的天氣條件，避免在高溫條件下進行，以確保攔水壩的質量。

四、結語

綜上所述，我國是農業大國，發展農業離不開灌溉技術，為了節約水資源，實現農業的可持續性發展，在水利工程中要全面落實節水灌溉技術，提高節水灌溉技術的應用水平。同時，根據實際情況選擇合適的節水灌溉技術，例如，滴灌、噴灌、管道輸水技術等，注意使用節水灌溉技術的要點，充分考察灌溉地區的地質條件，嚴格按照規定高質量完成灌溉工作，保護水資源，提高經濟效益，促進我國水利工程全面發展。

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