高效节水灌溉工程的设计技术要点探讨

魁国栋

摘 要： 在水资源匮乏的地区，灌溉工程发挥了更大的资源利用效率，能够辅助当地农业发展。高效节水灌溉工程的建设，进一步解决了农业灌溉的水资源匮乏问题，有利于在农田水利工程中提升水资源利用率，促进农业和谐发展。本文对高效节水灌溉工程的技术及特点进行分析，探究其必要性及技术应用，重点分析高效节水灌溉工程设计技术的要点，促进水利工程技术发展。

关键词： 节水灌溉;水利工程;灌溉工程

【中图分类号】S275.5     【文献标识码】A     【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.26.087

1 高效节水灌溉技术及其特点

高效节水灌溉技术是指除地表灌溉、土渠输水以外，所有能够实现水资源节约的灌溉方式。高效节水灌溉技术，不仅能够大幅度提高水资源的利用率，同时对于农田水利工程的建设来说，具有多方面的改进，能够推动建设效率，改变传统的灌溉方式，降低农田作业成本。高效节水灌溉能够有效的节约灌溉工时，节省水资源，同时整个水利工程的占地面积较小，能够结合农作物的实际需要，完成水资源灌溉，同时配合施肥及防病策略，综合进行农田灌溉。

高效节水灌溉具有省水、省时、省工、省地、促进水土保持、适用性强等多种特点。采用高效节水灌溉，能够避免水资源在地表上发生蒸发、跑水或积水，很大程度的节约了灌溉用水。不仅能够有效解决水资源浪费的问题，同时由于减少了漫灌形式的冲刷，能够有效的阻止水土流失，促进农田的水土保持。此外，高效节水灌溉通过设计，能够提升工程技术的适用性，满足各类农田农作物的灌溉需求。但与此同时，高效节水灌溉工程的投资，相比传统灌溉，高出许多。不仅前期资金投入大，同时对后期的工程维护要求较高。因此由于资金运作方面的原因，很多地区难以开展高效节水灌溉工程的建设。

2 发展高效节水灌溉工程的必要性

我国水资源利用形式较为严峻，部分地区已出现严重的水资源匮乏问题，传统的漫灌灌溉形式，导致水资源的严重浪费。据不完全统计，我国70%以上的土地采用传统灌溉形式，这种灌溉形式只能保证30%～40%的水资源利用率，造成了严重的水资源浪费。因此，改变传统灌溉模式，通过最低的用水量获得更高的农业产出效益，有利于缓解我国水资源匮乏状况。高效节水灌溉工程的建设与发展，是我国农业发展的必然方向。

3 高效节水灌溉技术应用

高效节水灌溉工程技术包含了低压管道灌溉、喷灌、微灌等多种灌溉形式，其中以喷灌及微灌最为常见。

喷灌技术应用具有操作简单、自动化程度高，以及灌溉劳动成本低等特性。这一灌溉技术原理是以中心支轴式的喷灌机作为灌溉动力，或进行移动管道式的喷灌。喷灌技术能够结合喷灌机的实际功能，在多样的农田环境下进行喷灌。相比传统灌溉方式，喷灌模式下的水资源利用率更高，能够将水资源集中灌溉于农作物生长区域内，并促进水资源的下渗。

微灌是目前最为节水的一类高效节水灌溉工程技术。根据出流的形式，以及灌水器的形状，可以将微灌技术具体划分为滴灌、微喷灌、涌泉罐、重力滴灌、渗灌等多种具体形式。微灌技术的节水灌溉效能高，同时也对后期管理及工程投资要求较高，通常应用于经济效益较高的作物，或在水资源极度匮乏的区域。滴灌是微灌中最常见的灌溉方式。滴灌适用于蔬菜等经济作物或林业。滴灌能够将水资源准确的灌溉于作物的根系位置，有效的提升水资源利用率，同时能够结合作物的生长规律，适时灌溉，还能配合完成施肥。

4 高效节水灌溉工程的设计技术要点

4.1 管材选择

管材的选择是高效节水灌溉工程设计技术中最为重要的一点。一方面管材的设计关系着整个灌溉工程的质量;另一方面，管材选择关系着灌溉工程的建设成本。如果管材选择不当，会导致大量资金的浪费，不利于后期高效节水灌溉工程的推广;同时也可能影响工程的建设质量，缩短高效节水灌溉工程的使用寿命。一是选择球墨铁铸管、镀锌钢管等具有较强承载力的钢管管道。钢管管道能够有效抵抗外界的干扰，提升工程使用寿命。但与此同时，钢管管道的费用较高，容易造成钢材的浪费，在抗腐蚀性能方面也有待加强。二是复合型塑料管道。这类管道在较为小型的高效节水灌溉工程建设中较常使用。一方面其重量较轻，施工运输及操作都较为简便;另一方面，塑料管道不会出现生锈等情况，抗腐蚀性能较好。但塑料管道承载力较差，不能够使用在不均匀沉降的地质区域内。同时，长时间应用易出现老化，可能引发管道断裂。三是应用硬聚氯乙烯或聚氯乙烯管材。硬聚氯乙烯或聚氯乙烯管材，具有质量轻、耐腐蚀、价格低廉等特性。两者的管材价格同样较为低廉，能够满足灌溉工程的应用要求。

4.2 水资源配置

水资源配置是容易在高效节水灌溉工程设计过程中忽视的问题。科学的水资源配置，能够对高效节水灌溉技术产生巨大的影响。一方面保证工程的顺利运作;另一方面也能够优化区域内总体的水资源利用率。完成水资源的配置，一是要对水利工程建设区域内的水资源进行调查和分析，观察灌溉工程可用的水资源数量及具体的可用范围。如出现水资源禁止开采，或水资源保护的情况，就应减少该区域内水资源的利用与配置。二是根据高效节水灌溉工程的实际需要，优化水资源配置设计，实现整个水资源最大化的供水。地面水资源可采用阻拦蓄水的方式实现引用。灌溉区以外的地面水资源，则可采用引水系统实现水资源引用。三是在完成高效节水灌溉工程水资源配置引用的同时，要做好生态环境保护工作，提升水资源使用安全性及可持续性。

4.3 辅助工程建设

除水源与管道外，高效节水灌溉工程还需要设计相应的辅助工程，确保对整个工程系统进行支撑和保护。辅助工程包括节水管道的镇墩、支墩、管道安全阀、进排气阀、系统阀门井等。镇墩以及支墩，必须保证用混凝土进行构筑，同时要将管道与沟壁之间的间隙用混凝土进行填充。镇墩的高度必须要与管道外径一致。对于工程内管段较长的部分，以及地质基础较差的部分，都需要设置支墩。如果管路的安装位置较低，不利于管道内压力防护，要安装安全阀，对管道起到超压保护作用。

结语：农田水利工程高效节水灌溉技术的应用，能够提升水资源利用效率，进一步满足水资源匮乏地区的农业灌溉需要。通过对其中的管材选择、水资源配置，以及辅助工程建设技术要点进行分析，能够进一步优化工程建设，节约人力、物力，及财力的投入，保障高效节水灌溉工程最大功效的发挥。高效节水灌溉建设，是农业生产的保障，也是我國未来农业水利工程建设的主要方向。

参考文献

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