试分析节水灌溉技术在农田水利工程中的应用实践

摘 要：在当前水资源紧缺的情况下，加强节水灌溉技术在农田水利工程中的运用有非常重要的意义。为了解决水资源短缺的问题，就要提高水的利用率，杜绝水资源的随意浪费。文章主要对节水灌溉技术在农田水利工程中的运用作了介绍，对目前农田水利工程中节水灌溉存在的问题作了简要的分析，并且提出了在农田水利灌溉的过程中需要注意的一些问题和建议。

关键词：节水灌溉技术；农田水利工程；运用实践

我国的水资总量大，但是人平均用水量少，我国是世界上缺水的国家之一，所以就我国目前的情况来说处于严重的缺水状态，节约和保护水资源已经成为当前的重要问题。我国农田水利工程的水资源占有量比较的大，灌溉方式的选择必然在一定程度上影响水资源的利用率。采用合理的节水灌溉方式，提高水的利用率。当前主要的节水灌溉方式有微灌，喷灌，小管出流灌溉和低压管道灌溉。其中喷灌技术由于其特殊性，运用的比较的广泛；而微灌技术是当前世界上最省水的灌溉技术，小管出流的灌溉设计方法类似于微灌的设计方法，低压管道灌溉技术主要用在井灌区。

1 目前农业节水灌溉存在的主要问题分析

根据上述内容我们得知了我国目前的主要的节水灌溉的方式，但是节水灌溉技术在实施的过程中存在很多的问题。问题的存在阻碍了灌溉技术的推广。下面就对在灌溉过程中存在的问题进行探讨。

1.1 灌溉技术推广力度不够

我国的节水灌溉研究和推广起步于20世纪70年代，与发达国家相比较，我国节水灌溉技术还处于起始阶段。由于没有严格的制度和体系，节水灌溉的推广力度始终上不去。由于我国的地形比较的复杂多样，到现在还没有研究出适合任何地形的节水灌溉方法，所以有些地方还是保留原来传统的大水漫灌的灌溉方式，节水灌溉技术推广不到位。

1.2 节水灌溉工程和灌区的管理职责不清

由于政策的不健全，导致了灌溉工程的管理出现了问题，有些灌溉的地方根本就没有专人管理，灌溉出现了自由化的状态。管理的职责不明确，在管理的过程中没有明确各个部门的任务，没有明确的分工。一些地方的水利过程往往会出现重建轻管的现象，工程建设后出现没人管理的局面，导致水利工程荒废，无人管理，最终失去其功能。

1.3 灌溉工程建设投入的资金不足

在我国水利设施建设的过程中，节水灌溉的管理制度不完善，每年投入到农田水利建设的资金比较的有限，有一部分需要农户自己进行资金的筹集，但是农户筹集资金的能力有限，导致在农田水利建设的过程中缺乏必要的资金，一些过程设施由于缺乏资金，年久失修，失去了其作用，在汛期的时候往往出现事故。

1.4 灌溉工程设备不完善，不规范

目前水利工程的面临最严重的问题是资金的投入不够，由于缺乏资金，导致设备出现问题的时候不能及时地修理，一些已经丧失作用的工程设备不能及时地更换。虽然近几年来我国提倡大力发展水利过程，重视农业灌溉，但是由于推广的力度有限，现阶段的水利设施大部分是始建于上世纪，有些过程已经老化，出现了严重的问题，过程设施不完善，质量不达标。

2 节水灌溉技术在农田水利工程中需要注意的问题

水利问题刻不容缓。通过以上的内容我们得知了农田水利工程中农业节水灌溉存在的主要问题。问题存在就要去解决，不能等到酿成事故的时候才去解决，到时候悔之晚矣。以下提出节水灌溉技术在农田水利工程中应用中需要注意的问题。

2.1 进行灌区调度时运用线性二次高斯模型

灌区的水大部分來自水库，假如灌区的水资源能够得到合理的调度，水资源的利用率和经济效益也就提高了，此时我们运用线性二次高斯模型进行计算灌区水资源的调度，实现水资源的最大利用率。用线性二次高斯模型进行调度的基本步骤是：首先掌握和了解灌区的水土情况，根据水土情况将整个灌区分为几个小型的灌区，然后将小型灌区里的有长有作物的田块看成一个土壤水库，简化灌区调度的难度和步骤。最后用优化控制的方法求解模型，实现水资源的优化调度。

2.2 优化农业灌溉中的灌溉量和灌溉时间

农业上，将作物的生长期分为四个阶段。分别为苗期、拔节期、孕育期和成熟期，并且为了计算方便，每个阶段的作物蒸发蒸腾量看成一个定值。在灌溉的过程中，只考虑两种损失，一种是在灌溉水输送的过程中由于渠道的渗漏和水面的蒸发而引起的损失；另一种由于土壤水的下渗而引起的损失量。将由于土壤水的下渗而引起的损失量和在灌溉水输送的过程中由于渠道的渗漏和水面的蒸发而引起的损失的总和看成一个定值。然后根据实际的情况建立模型，假设作物生长需水量为定值，然后两种损失为定值的情况下确定最优灌水量和最优灌水周期，使得灌溉水的损失最小。

2.3 运用可变模糊理论选择节水灌溉方式

灌溉方式是影响技术推广的重要因素。节水灌溉方式的选择是从许多建设方案中，经过经济回收率，灌水强度，灌水均匀度和施工等方面进行综合的考虑，最后选出最优的灌溉方案。目前主要的方法有关联分析法，集队分析法，属性识别模型等等，但是这些方法各有优点，也各有缺点。基于可变模糊理论之上的优选方法如下：（1）有n个待选的节水灌溉方案组成的样本，为一个集合。（2）确定指标的权重向量。（3）根据相对隶属度计算公式计算方案j对1级（优级）或0级（劣级）的相对隶属度。（4）根据计算各方案的相对优属度向量，求其平均值（为相对优属度向量u）。（5）根据u中各方案的相对优属度大小，对其进行排序，选出优属度最大的，即为最佳方案。

2.4 统筹规范农田水利工程的节水灌溉

由于科学技术的发展，传统的农田水利工程节水灌溉的研究方法已经不能适合于当前的水利发展。现阶段需要的是一种能够准确，及时的反应当前的土壤和作物状况的研究方法。目前提出了基于物联网的节水灌溉网络体系。物联网在节水灌溉系统中的组成包括系统网络，系统软件和系统供电策略。系统网络又可细分为监测区，采集区和控制区，其主要作用是监测和传送作物的生长情况和土壤状况，对灌溉的流量和时间起控制作用；软件结构的主要作用是在软件窗口中以动画的形式显示灌溉系统和农田的墒情信息；系统供电策略的主要作用是为整个软件的运行提供电力，但是在设计的过程中首先考虑太阳能发电，并且适当的采用优化策略。

3 结束语

大力发展节水灌溉是未来农田水利工程的必然需求，也是我国国情发展的必然趋势。大力推广节水灌溉技术能够在一定程度上缓解水资源短缺的问题，也能提高农业的经济效益。

参考文献

[1]周祖昊，袁宏源，王浩，等.用线性二次高斯控制进行灌区调度[J].利学报，2005（2）.

[2]王文川，徐冬梅，邱林，等.基于可变模糊集理论的节水灌溉方式优选[J].节水灌溉，2011（9）.

作者简介：刘贤刚（1964-），男，四川彭州人，四川省都江堰人民渠第一管理处，助理工程师，大专学历，研究方面：水利工程、灌溉管理。