高海拔地區農田水利常見灌溉技術及相應節水措施運用

加強農田水利工程建設，能夠進一步提高農業的整體生產水平和生產質量，提高農業的整體抗災能力，從而更好地改善農業農村的生產條件，增加農民群眾經濟收益，為保證國家糧食安全，維護社會穩定奠定堅實基礎。青海省稱多縣是一個高海拔地區，當地氣候較為惡劣，農業生產過程中很容易受到惡劣氣候，環境的影響導致生長發育不良。所以，加強農田水利灌溉工程的有效建設是滿足高海拔地區農業生產要求的關鍵環節。由于稱多縣降雨量稀少，蒸發量相對較大，在農田水利灌溉技術應用過程中需要加強節水灌溉技術的深度應用，完善相應的節水管理措施，為推動農田水利基礎設施的建設和高效運行奠定堅實基礎。本文主要結合實際工作經驗，首先探討了農田水利灌溉中常見的節水技術，然后明確了相應的節水管理措施，希望通過研究對廣大同行有所借鑒和幫助。

水資源供給不足，水資源短缺以及過度地淡水資源浪費是當前農業生產環節的常見問題，同時也是制約農業現代化發展和水資源科學利用的重要因素。近年來，隨著農業現代化發展進程逐漸加快，農業生產環節對淡水資源的需求量出現增長，但傳統的灌溉方式導致了大量淡水資源得不到妥善有效地分配和科學應用一方面降低了灌溉利用率，另一方面也會對農田土壤環境造成嚴重威脅，最終影響到農業經濟的高質量發展。新時期在農田灌溉工作開展過程中，應該以節水灌溉為出發，積極推廣應用現代化的節水灌溉技術，并在農田水利灌溉工作開展過程中完善相應的節水管理措施，確保有效的淡水資源能夠得到科學分配，更好地滿足農作物的生長發育所需，切實提高淡水資源的利用效率，避免不科學地灌溉，對農田生態環境造成嚴重的影響，推動淡水資源利用工作的高效開展。

一、節水灌溉在農田水利灌溉中應用的重要性

節水灌溉在高海拔地區的應用不僅僅是一個技術問題，更是一個關系到生態環境保護和農業可持續發展的關鍵。高海拔地區生態環境脆弱，水資源稀缺且分布不均，傳統的灌溉方法常常導致水資源浪費和土壤退化。因此，節水灌溉技術的推廣和應用尤為重要。

1、節水灌溉技術能夠顯著提高水資源利用效率

高海拔地區雨量有限，且大部分降水集中在短時間內，導致水資源的季節性分布極不均衡，通過精確控制灌溉水量和時間，應用如滴灌、噴灌等節水灌溉技術可以將水分直接輸送至作物根部，減少蒸發和滲漏損失，最大限度地利用有限的水資源。同時，節水灌溉還能減少田間排水量，降低土壤侵蝕風險，保護土壤結構和肥力。

2、節水灌溉有助于改善作物生長環境，提高農業生產力

高海拔地區氣候條件惡劣，溫度變化大，晝夜溫差顯著，作物生長受到很多不利因素的影響。節水灌溉技術可以根據作物的需水規律和生長階段，提供適時、適量的灌溉，避免傳統灌溉方式中普遍存在的過量灌溉或不足灌溉問題，改善作物根系的水分供應狀況，促進作物健康生長，減少病蟲害的發生，降低農藥使用頻率，減少環境污染，提升農產品的安全性，提高產量和品質。

3、節水灌溉技術有助于緩解高海拔地區的社會經濟壓力

水資源短缺是制約高海拔地區農業生產和農村經濟發展的重要因素之一，農村地區通過推廣節水灌溉技術可以緩解農田用水緊張局面，保障農業生產穩定，提高農民收入水平，促進農村經濟發展。另外在基層地區節水灌溉技術推廣應用期間也需要一定的科技投入和技術培訓，該項工作的開展有助于推動高海拔地區農業現代化進程，提高農民的科學種田水平，提升農業生產效率和競爭力。

二、青海省稱多縣農田水利灌溉現狀

稱多縣位于青海省東北部，屬高原半干旱氣候，年平均降水量僅為300～400mL，且降水時空分布不均，年平均氣溫在0℃左右，但晝夜溫差較大，可達15℃以上，全年平均風速在4級左右，春季大風較多，年平均日照時數在3000h以上，光照資源豐富。稱多縣農業生產主要以畜牧業為主。其次是種植業，畜牧業用水主要用于牲畜飲水和草場灌溉，種植業用水主要用于農田灌溉，由于降水稀少，淡水資源匱乏，農業生產對淡水資源的需求量很大。為了解決農業生產用水問題，稱多縣近年來大力建設農田水利工程。在農田灌溉處理過程中稱多縣多采用渠道、機井灌溉方式，近年來噴灌灌溉方式在基層地區也得到了進一步的推行，其中渠道灌溉是最主要的灌溉方式，約占總灌溉面積的80%以上。盡管農田水利工程建設規模不斷擴大，但稱多縣農業生產用水仍然存在一定缺口。為了進一步解決用水問題，需要繼續加大農田水利工程建設力度，同時推廣節水灌溉技術，提高水資源利用效率。

三、常見節水灌溉技術在農田水利灌溉中的應用

1、蓄水灌溉技術在農田水利灌溉中的應用

高海拔地區由于特殊的地理位置和氣候條件，水資源分布不均，利用起來具有較大的難度，在這樣的環境下，蓄水灌溉技術顯得尤為重要對于保障當地農業生產和生態平衡具有極高的應用價值。高海拔地區通常云霧多、降水量較大，但分布不均。因此，收集和蓄存雨水成為關鍵，可以通過建設蓄水池、水窖、小型水庫等設施，收集雨水并適時釋放，也可以利用地形優勢，采用攔水壩、水堰等工程措施，加大對天然降水的收集和利用率。在規劃設計過程中要確保蓄水點位于水源豐富、地形適宜、灌溉面積較大的農田附近，考慮蓄水點的安全性和穩定性，避免地質災害、洪水等風險。蓄水量應根據灌溉需求、降水、蒸發和滲漏等因素計算，計算公式時V=S×H×K，其中V：蓄水量（m3）、S：灌溉面積（hm2）、H：灌溉用水定額（m3）、K：安全系數，一般取1.1～1.2。渠道在規劃設計過程中進水渠坡為0.5‰～1‰，出水渠為1‰～1.5‰。根據設計標高和斷面尺寸進行土方開挖，整平夯實，坡度符合設計要求。蓄水塘、進水渠和出水渠均需進行砌筑，材料可為混凝土或石塊，砌筑應平整美觀，接縫嚴密，防止滲漏。降雨期蓄水至設計水位，保持充足的蓄水量，非降雨期應及時補充水源，保證蓄水量滿足灌溉需要。根據作物需水情況和天氣狀況，及時放水灌溉，應用期間還需要做到定期清理蓄水塘和渠道中的淤泥，保持水源清潔和渠道暢通。

2、噴灌技術在農田水利灌溉中的應用

噴灌技術是一種常見的農田水利灌溉方式，通過利用水泵和管道系統或自然水源的落差，將具有一定壓力的水噴灑到空中，形成小水滴或彌霧，最終落到植物和地面上，該種節水灌溉方式在高海拔地區應用較為常見。具體使用過程中需要根據農田的面積和地形，選擇合適的噴灌機，一般對于大面積的農田，可以選擇指針式噴灌機，小面積的地塊，可以選擇卷盤式噴灌機或噴槍式噴灌機。農田中安裝適合噴灌的水管道系統，確保水能夠從水源輸送到噴灌機，并從噴灌機輸送到農田中的噴頭，農田中安裝噴頭，噴頭的位置和數量應根據農田的形狀和大小進行合理布局，以確保灌溉的均勻性。每次灌溉時需要農田的需水量、作物類型和生長階段，制定合理的灌溉計劃，然后啟動噴灌機，調節壓力和流量，確保水能夠均勻地噴灑到農田中。在灌溉過程中需要重點檢查農田的土壤濕度和作物生長情況，確保灌溉效果達到預期，當農田達到所需濕度或作物生長階段結束時，關閉噴灌機，停止灌溉。結合上述的灌溉流程和灌溉要求噴灌機的噴灑范圍應在0.67～2hm2之間，噴灌機間距在150～200m，噴灌水壓0.2～0.5MPa，每一次噴灌時間控制在1～2h，灌溉周期在7～15d之間，可根據實際情況進行調整。

3、灌溉渠道防滲技術在農田水利灌溉中的應用

灌溉渠道的防滲處理顯著減少渠道輸水過程中的滲漏和蒸發損失，減少水資源浪費、渠道滲漏導致的土壤鹽堿化、渠道淤積等問題，從而大大降低渠道運行成本。在進行渠道防滲處理過程中可應用到的防滲方法多種多樣常見的包括了涂料防滲處理、襯砌防滲處理、防滲膜防滲處理、灌漿防滲處理和防滲帷幕處理方式。土料防滲又包括了壓實素土、粘砂混合土、三合土、四合土、灰土等幾種，第1種是將渠床表面鋪設一層壓實素土防滲層，第2種將渠床表面鋪設一層粘砂混合土防滲層，粘砂混合土的配比應根據當地材料特性和防滲要求進行調整，第三種采用三合土、四合土、灰土等混合土料鋪設防滲層，上述三種防滲處理模式下防曬層的厚度一般控制在10～20cm。襯砌防滲處理過程中常用的方法包括了混凝土襯砌、磚襯砌，混凝土襯砌采用現澆或預制混凝土板進行渠道襯砌，混凝土強度等級不應低于C15，襯砌板之間應設置伸縮縫，縫寬2～5cm，縫內填充彈性材料。磚襯砌采用實心磚或空心磚進行渠道襯砌，磚塊強度等級不應低于MU10。磚襯砌層之間應設置砂漿層，砂漿強度等級不應低于M5。防滲膜防滲包括了土工布防滲和復合土工膜防滲，第1種是在渠床表面鋪設一層土工布防滲層，土工布之間應采用熱風焊接或縫合，具有較高的抗拉強度、抗腐蝕性和抗穿刺性。第2種是在渠床表面鋪設一層復合土工膜防滲層，復合土工膜由防滲膜和支撐土工布組成。灌漿防滲處理過程中需要根據渠道斷面尺寸和地質條件，確定灌漿孔的布置間距和深度，通常孔間距2～4m，深度1～2m，選用滲透系數較小的水泥漿、水泥砂漿、化學灌漿材料等灌漿材料，采用壓力灌漿法進行灌漿，灌漿過程中應監測灌漿壓力、灌入量和渠道變形等參數，確保灌漿效果。防滲帷幕教室在渠道底部設置防滲帷幕，采用灌漿、混凝土襯砌等方法形成。

4、微噴灌技術在農田水利灌溉中的應用

系統在設計過程中需要根據作物的需水量，土壤特征，氣候條件綜合確定灌溉量，灌溉長度，灌溉時間和灌溉壓力，其中噴灌灌溉壓力一般控制在150～300kPa。噴頭在選擇過程中，主要根據灌溉區域、作物類型和灌溉壓力科學選擇，噴頭流量為100～500L/h，噴頭高于作物冠層10～20cm，避免滴落和葉片灼傷。管道材料主要以耐腐蝕、抗紫外線的PE、PVC管為主，管道敷設方式包括了地上或地下，考慮施工難度和維護成本，在高海拔地區推薦采用地下埋敷設方式，主管道壓力為300～500kPa。在整個微噴灌系統當中配置好定時器、傳感器、遠程控制系統，系統能夠通過大田的土壤環境，農作物的生長發育，自動化地調控灌溉時間、灌溉頻率、灌溉量等。

四、農田水利灌溉節水管理措施

隨著全球氣候變化和人口增長，水資源短缺問題日益嚴峻，農田水利灌溉作為農業生產的重要組成部分，節水管理措施變得尤為重要。科學合理的灌溉管理能夠有效提高水資源利用效率，降低水資源浪費，同時保障農作物的正常生長，為農業可持續發展提供堅實基礎。在今后農田水利灌溉節水管理措施的實施需要從技術、制度、管理、生態保護和信息化等多個層面入手，唯有通過多方協同努力，才能在全球水資源緊缺的背景下，保障糧食安全，促進農業和生態環境的協調發展。

1、高度重視推廣先進的灌溉技術

目前，滴灌、噴灌等現代灌溉技術在節水方面表現出色，滴灌技術通過在作物根部進行局部灌溉，減少了水分蒸發和滲漏，提高了水資源利用效率。此外，噴灌技術則通過模擬自然降雨，以較小的水量覆蓋較大的灌溉面積，達到節水目的，這些技術不僅能夠顯著減少灌溉用水量，還能促進作物均勻生長，提升農業生產效益。

2、構建合理的灌溉制度

農田水利灌溉操作過程中灌溉制度的制定應綜合考慮土壤類型、作物需水特性、氣候條件等因素，確保在滿足作物需水要求的前提下，最大限度地減少水資源浪費。例如，采用輪灌制度，通過分區輪流灌溉，避免了長時間大面積灌溉造成的水資源浪費。灌溉期間還需要根據作物的生長周期和需水規律，制定科學的灌溉計劃，合理安排灌溉時間和灌溉頻率，有效減少不必要的灌溉次數和用水量。

3、注重做好水資源的科學配置與針對性管理

農田水利工程運行過程中應該建立健全的水資源管理體系，通過科學調配水資源，確保農業用水的合理分配和高效利用。水資源分配過程中優先考慮高效節水灌溉項目，鼓勵農戶采用先進節水技術，提高灌溉水利用率。地方政府部門也應該加大對水利基礎設施的投入力度，完善灌溉渠道和設施，減少輸水過程中的滲漏和損失，確保水資源的高效利用。

4、注重加強水資源節水灌溉期間的生態環境保護

農業生產環節應該轉變傳統大水漫灌等方式，合理控制灌溉水量，避免過度灌溉引發的土壤鹽堿化和地下水位下降等環境問題。通過推廣保護性耕作和生態農業技術，減少水土流失和土壤污染，實現水資源與生態環境的協調發展。同時要將關注重點放置在農戶的節水意識和技能培訓方面，加強農戶的節水意識宣傳和技術培訓，使其掌握科學的灌溉方法和節水技術，從而實現水資源的可持續利用。

5、推進節水灌溉與信息化技術的深度融合發展

現代信息技術的快速發展，使得智能灌溉系統的應用成為可能，智能灌溉系統不僅能夠提高水資源利用效率，還能減少人工管理成本，提高農業生產的整體效益。在農田水利工程當中通過利用傳感器、物聯網、大數據等技術，實時監測土壤墑情、作物生長狀況和氣象條件，精準控制灌溉過程，避免了傳統灌溉方式中存在的盲目性和浪費現象。

綜上所述，農田水利工程是農業種植環節的基礎保障，同時也是農業農村經濟建設不可或缺的重要基礎設施。對于廣大農民群眾來講，農田水利工程的運行效率和運行質量，對保障農業生產安全以及提高農業農村抗災能力，改善農業農村生產條件有著很大幫助，可以顯著增加農民群眾的經濟收益，維護一個地區的糧食安全維護農村社會秩序穩定。因此，在農田水利灌溉工作開展過程中，應該將關注重點保持在節水管理方面生產環節，要積極推廣應用現代化的節水技術，轉變傳統大水漫灌的灌溉模式，實現淡水資源的科學分配和高效利用，同時，在農田水利工程運行管理過程中，也需要完善相應的節水管理措施，明確相關職責，落實相應的管理制度，從而顯著提升農田水利灌溉工程的運行效率和灌溉質量。

（作者單位：815199 青海省玉樹州稱多縣水土保持站）