農田水利工程中節水灌溉技術的應用及提升效率分析

程小玲

我國作為農業大國，歷來十分重視農業生產工作。進入新世紀以來，為了實現城鄉之間的統籌發展，達到“共同富裕”的奮斗目標，我國實施了“鄉村振興”戰略。在這種大的發展背景下，我國農業生產也逐漸朝著規模化、集約化和自動化的方向發展，這無疑大幅提升了農業生產的質量和效率，但同時也導致農業灌溉的時間較為集中，灌溉用水量連年上升。在進行農業生產過程中，水利灌溉是一個十分關鍵的環節，其直接決定了農作物的最終產量。因此，水利工程建設以及維護情況一直以來都是關乎農業發展大局、百姓福祉的大事，各地政府多年來持續投入了大量資金和物力對農田水利基本設施進行了建設。但考慮到我國水資源分布不均，且近年來農業灌溉水資源浪費問題嚴重，因此針對水利工程灌溉技術進行深入研究具有十分重要的現實意義。

一、農田水利工程中節水灌溉技術的應用原則

1、立足當下，著眼未來

節水灌溉技術應用的最終目的是為我國農業生產服務的，因而在對節水灌溉技術的實踐應用過程中，做到一切從實際出發，結合當地農業生產的具體需求去進行改造和建設。同時還要注意技術應用要與當地農業生產人員的投入能力以及節水灌溉區域的管理水平同步，保證其具有較高的實用性，從而為我國農業產業持續發展打下堅實的基礎。

2、因地制宜，追求高效

在進行節水灌溉技術的應用過程中，我們應始終秉持著科學嚴謹的工作態度，注重工程的實用性以及高效性，并多和周圍地域加強溝通交流，積極吸收和采納他們的成功節水灌溉經驗來因地制宜地應用節水灌溉技術，以確保所選用的節水技術和當地農作物具體生長需求相匹配，從而達到既定的節水灌溉的目標。

3、經濟合理，生態平衡

經濟投入是決定節水灌溉技術應用成果的一個關鍵性因素，因此在對節水灌溉技術應用過程還應充分考慮到經濟方面的因素。一方面應優先選擇在經濟層面具有較大可行性的技術，另一方面還應考慮到節水灌溉技術應用的長期經濟效益，而不能為了短期內的高投入而放棄節水灌溉技術所帶來的長期回報。此外，在應用節水灌溉技術的過程中，還會涉及諸多的水利工程建設，而為了實現農業生產和生態環境之間的和諧，還應注重對生態環境的保護，而不能為了節水灌溉技術的應用效果而大肆破壞生態環境。

二、農田水利工程中應用節水灌溉技術的意義

1、提升水資源的利用率

在水利工程中應用先進的節水灌溉技術能夠大幅度提升對灌溉水資源的利用率。具體來看，農田水利工程的整體利用效率決定了其應用價值，只有選擇最為科學、合理的節水灌溉技術，才能夠真正提升水資源的利用效率，并同時降低農業生產的成本投入。此外，加強節水灌溉技術在水利工程中的應用，還可以有效緩解當地水資源不足的問題，實現水資源的合理利用。近年來，隨著全球氣候變暖和人口的增長，水資源日趨緊缺。而農業生產作為水資源消耗大戶，在這種情況下，要想確保農業生產安全，就必須提升對水資源的利用效率，減少水資源浪費。而節水灌溉技術就是一種既能夠滿足農業生產需求，同時也可以節約水資源的現代化技術，因此在農田水利工程中應用節水灌溉技術可以有效解決當前我國大部分地區所面臨的水資源短缺問題。

2、推動農業生產的現代化轉型

加大新型農業技術在農業實際生產中的應用，是“鄉村振興”背景下的現代化農業轉型發展的必要手段。其中，節水灌溉技術就是新型農業技術中的重要組成部分。在農田水利工程中應用節水灌溉技術，不僅能夠提升水資源的利用效率，同時，也能夠逐漸地建立起現代化的灌溉模式，擺脫傳統灌溉模式效率低下、水資源浪費巨大的缺陷，并在此基礎之上建立起智能化、自動化的農田水利灌溉體系，不斷推動我國農業發展的現代化轉型。對此，就需要通過宣傳教育來轉變傳統落后的農業灌溉思維模式，同時，要樹立起農民的節水意識和觀念，在此基礎之上通過引入先進的節水灌溉技術來改變傳統的農業生產模式，以便讓農戶可以切實感受到打破傳統節水灌溉模式所帶來的生產優勢。

3、維持生態平衡

采用傳統的灌溉方式往往會導致農田土壤逐漸鹽堿化以及水土流失等問題，而節水灌溉技術可以減少農田的排水量，降低地下水位，從而減輕土壤鹽堿化程度。節水灌溉還能減少農田灌溉對河流、湖泊等水體的影響，有助于維護生態平衡。除此之外，在農田水利工程中應用節水灌溉技術，還能夠有效降低農業生產的成本，提高農作物的產量和質量，進而提升農作物的經濟效益。同時，現代化的節水灌溉技術不會對農村環境產生負面影響，有助于改善農村生態環境，維持農業生態平衡。

三、節水灌溉技術在農田水利工程中的具體應用

1、噴灌式灌溉技術應用

噴灌式灌溉是一種通過水泵或者管道自身的壓力將灌溉用水壓至空中再進行噴灑的灌溉技術。在農田水利工程中應用噴灌式灌溉技術時，通過給水源加壓，再借助管道將灌溉用水轉移至農田，利用噴頭改變水的形狀，進而將灌溉用水以水滴的形式噴灑至農作物上來完成對農田的灌溉。噴灌式灌溉技術更適合大田農作物的灌溉，可以利用噴灌機實施噴灌式灌溉。現階段，我國較為常用的噴灌技術主要為固定式噴灌、半固定式噴灌以及移動式噴灌系統等，其中移動式噴灌系統較為適用于具有天然水源的農業灌溉，其動力設備、水泵、管道和噴頭等都是可以移動的，具有投資成本低，機動性較強的優點，但同時也有著管理勞動強度大的缺陷。而固定式和半固定是噴灌系統通常都具有固定的泵房，管道都埋在地下，噴頭固定在立管上，有時也可臨時安裝。固定式和半固定式噴灌系統的安裝和應用，其成本投入普遍較高，但同時也有著節省人工、灌溉用水量的優點，因此較為適用于長期使用。

從整體上來看，噴灌式灌溉技術不僅具有節約水資源、灌溉效率高的優點，同時還具有較強的適用性。不僅能夠用于平原田地的灌溉作業，同時還可以應用于梯田的灌溉作業。在采用噴灌技術對梯田進行灌溉時，可在田埂75cm處將支架和噴頭安置好，設置可控距離在95m左右，采取由遠而近的倒退式灌溉方式，將噴頭的翻轉角度設置為265°，噴灌面積控制在0.75hm2左右。除此模式之外，在對梯田進行噴灌時，還可以采用軟管進行噴灌，尤其是在山區田間，可以充分利用地勢差作為噴灌所需的水壓，但需要注意的是，此時應遵循著高水低用的原則才能夠實現對梯田的噴灌。軟管噴灌壓力控制在2kg/cm2時，便可進行灌溉工作，一根管路需要兩個人同時操作，一個人負責整理管路，另一個人則手持軟管順著墑溝進行噴水，同時，在實際操作過程中，應盡量避免管路的折疊、扭曲等，此種灌溉方式平均每天每人噴灌面積可達0.12hm2。

2、井灌式灌溉技術應用

井灌式灌溉方式的水源主要由地下水組成，在水源輸送方面具有顯著優勢，不僅可以縮短輸送水源時間，還可以縮短輸送水源渠道，在節水灌溉方面具有顯著效果。在進行井灌式灌溉時，要以農田水資源的實際情況為依據，合理設置灌溉位置，通常情況下，井灌式灌溉的位置會設置在農田的中心位置。在干旱或者半干旱地區比較適合采用井灌式灌溉，或者地面水比較充足的渠灌也可以開發為井灌，也可采用井灌與渠灌相結合的灌溉方式。井灌式灌溉方式同時也適用于易堿易澇地段，能夠有效降低地下水位，防止土壤鹽漬化、沼澤化現象的發生。另外，要注意對地下水源的適度開采，一旦開采過量，會降低地下水位，影響水質。因此，在利用井灌式灌溉技術的同時，還應加強對地下水與地面水相互轉化規律的分析研究，以農田的水文地質環境為基礎，結合對打井工藝以及水井濾水結構的分析研究，從而以最低成本支出建造出水量大、耗能少的水井系統。

井灌式灌溉系統有管井灌溉系統、插管井灌溉系統以及筒井灌溉系統三種不同的類型。具體來看，管井也可以被稱之為機井，是一種通過水泵和輸水管將地下水提取并輸送到需要灌溉的農田的灌溉方式，井壁通常為混凝土結構，在取水部位會安裝濾水管，并在濾水管的周圍填充過濾材料，以便對水中的泥沙進行過濾。而非取水部分通常采用的是實管，然后采用黏土對管井內部的空隙進行密閉填充，為了進一步過濾水中所含的泥沙，通常還會在井下5m處安裝沉淀管。插管井灌溉系統又被稱之為對口抽井，是一種通過錐打成孔插入井管的水井，或直接采用錐管作為井管的水井。這種灌溉方式一般適用于含水層埋藏淺，一般不超過10～15m水位較高的地區。插管井不用濾料從粉細沙或粗中沙中取水，但必須在含水層以上有厚度大于1m的黏土頂板，以免抽水時坍塌。筒井也被稱作大口井，直徑可達1.6m，在井壁內使用混凝土或者磚石進行修砌，采用濾水井壁進行取水，并在井底設置濾水層，防止泥沙混入，筒井深度一般情況下小于30m。

3、滴灌式灌溉技術應用

滴灌式灌溉是一種有效的節水灌溉技術，其主要利用塑料管道將水通過直徑約10mm毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進行局部灌溉。滴灌式灌溉技術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%。相較于噴灌而言，滴灌具有更高的節水增產效果，同時可以結合施肥，提高施肥效率。因此，滴灌式灌溉技術主要適用于淡水資源比較匱乏的地域，可以有效解決水資源污染問題，提升農作物的抗旱能力，確保農作物始終能夠得到充足的水源供給。在進行滴灌式灌溉時，首先要做好準備工作，對圖紙進行系統分析，以施工質量控制條件為基本要求，合理設計滴灌式灌溉方式，再結合當地的水文地質條件，計算出施工現場滴灌技術所涉及的工程參數，以此來確保滴灌式灌溉技術的精準性。

在農田水利工程中應用滴灌技術，首先，需要根據農田的規模、地形、作物種類等因素，設計合理的滴灌系統。主要包括確定水源、水泵、管道、滴頭等的規格和布局。一般情況下，滴灌的深度不宜超出0.8m，滴灌的寬度通常在0.5m左右。在埋設水管時，應注意地面管道與地下管道的鋪設，應結合實際情況來進行具體計算，且地面管道和地下管道之間的連接方式采用冷接方式，以此來確保管道接口處的嚴密性和安全性。

四、提升節水灌溉技術應用效率的策略

1、建立完善的節水灌溉技術應用制度

在農田水利工程中應用節水灌溉技術時，建立健全節水灌溉技術的應用制度是提升應用效率的前提。在此過程中需要注意的是，切忌盲目照搬其他地區的成功應用經驗，而是應結合當地的實際情況，通過調研分析來確保制定的節水灌溉技術應用制度能夠滿足農業生產所需。具體來看，首先，應健全節水灌溉技術應用的標準和規范，結合當地的農業生產情況來制定出節水灌溉技術的標準和規范，確保技術應用的質量和效果。其次，健全節水灌溉技術的培訓與推廣制度。加強對節水灌溉技術的培訓與推廣工作，提高人們在農業生產過程中的節水意識，熟悉節水灌溉技術的應用流程和方法。最后，還應構建起節水灌溉技術應用的監管和評估機制。加強對節水灌溉技術應用過程的監管和評估，確保技術應用的實際效果與預期目標相符。對于存在問題的技術應用，及時進行調整和改進。

2、提升維護管理人員的綜合素質

管理人員是決定節水灌溉技術應用效果的關鍵因素，因此，為了確保節水灌溉技術在水利工程中的順利應用，首先就應該提升維護管理人員的綜合水平，建立起一支具有較強專業水準和較高綜合素質的節水灌溉維護管理隊伍。對此，相關部門應不斷優化和完善人才選拔機制，在招聘技術人才時，除了對其專業知識進行考察之外，還應對其維護管理工作經驗和技能水平進行考察，以便滿足崗位工作的需要。其次，針對現有的維護管理人員，相關部門還應制定出切實可行的培訓方案以幫助他們不斷提升專業知識儲備，提升他們的工作經驗，進而提升他們的技術水平。最后，相關部門還應定期舉行維護管理人員座談會，及時了解他們在開展節水灌溉技術維護管理中所遇到的難題，并為他們解決困難提供相應的支持。

3、優化配置灌溉渠道

在傳統的農田灌溉模式下，通常采用的都是渠溝式的引水方法，將灌溉用水輸送至農田中，采用這種方式進行灌溉不僅效率不高，且會導致水資源的浪費。據相關統計數據顯示，在采用傳統的渠道輸水方式進行灌溉時，大約有50%的水資源被浪費，由此可以看出，要想做到有效的節約用水，改善和優化輸水渠道配置就成了一個關鍵環節。對此就需要充分結合當地的農業生產環境來制定出科學、合理的節水方案，只有這樣才能夠達到既定的節水目標。具體來看，首先，在水利工程的建設過程中，應科學選擇渠道的施工建設材料，優先選擇具有較好防滲效果的材料，以避免在輸水過程中水資源浪費。例如，可以采用漿砌石塊、干砌石塊等，使用混凝土打造渠道護面，并將其做成U型混凝土渠，如此便可有效提升輸水效率，避免水資源的浪費。其次，還可以改用輸水管道來代替輸水渠，這樣也可以有效避免在輸水過程中的水資源浪費。

綜上所述，對于現代化的農田水利工程來講，節水灌溉技術的應用占據著十分重要的位置，其應用效果更是直接關乎著農田水利工程的運行效果和農業生產效率。因此，要想充分發揮出節水灌溉技術的優勢，在確保農田灌溉質量的同時也能夠做到節約用水，還需要結合農業生產實際狀況，科學、合理的選擇節水灌溉技術，并建立健全節水灌溉技術在農田水利工程中的應用制度，從而為現代化的農業生產提供技術支撐。

（作者單位：735003甘肅省酒泉市肅州區水務局豐樂河灌區水利管理所）