浅析农业水利灌溉模式与节水技术措施

黄大明

摘   要：在当前的社会用水中，农业用水始终占用水总量的绝大部分，但这一现状正在逐年下降，尤其是随着工业水平的不断进步，农业用水比例呈现出下降趋势，在过去的几年中，基于粮食生产的农业用水量持续减少，使得在现有的农业灌溉和水利模式水平上，农业灌溉问题得到一定程度的改善。通过分析节水灌溉在我国农业中的地位和推广发展趋势，阐述了水资源和农业利用现状，并针对出现的一系列问题提出了相应的建议。

关键词：农业水利;灌溉模式;节水技术;措施

我国具有历史悠久的农业种植灌溉技术。中国的淡水资源总量约28 000亿m3，占全球水资源总量的6%。然而，中國人均实际可利用水量却非常少，平均只有2 153.846 m3，仅为世界平均水平的1/4。当前，我国正常年份缺水近400亿m3，其中农业缺水约300亿m3，平均有200万km2的农田遭受干旱，每年损失2 800万t粮食[1]。在城镇化进程快速推进的背景下，农业灌溉与工业、生态环境用水的矛盾进一步加剧，再加上水资源分布不均现象，新时期想要实现我国农业的持续发展，就必须创新农业水利灌溉模式，不断研发节水技术。

现阶段，水污染程度逐渐加剧，不仅降低了各地区用水的处理能力，也进一步加剧了各地区水资源的短缺，使我国各地水资源大量匮乏的情况越来越严重。

水资源是人类生存和自然生态的基本要素，也是一种基本的自然资源和战略性的经济资源，更是保持我国粮食持续增产的一个重要途径。为了有效保证我国的粮食安全，如何有效解决农业生产中水资源供需平衡的瓶颈，已经成为我国农业发展的当务之急。

1   农业节水灌溉技术

1.1   渠道防渗

目前，河道输水是我国农业灌溉的主要方式之一。一般来说，运河系统的用水系数为0.4～0.5，相差0.3左右，这个数据表明，有一部分水并没有通过灌溉流向田地，而是以其他方式消失了[2]。探究农田灌溉水分缺失的主要方式，一是灌溉方式中的渗漏，二是灌溉过程中的蒸发，其中渗漏是最重要的一个方面。解决河道漏水之后，一般可以使运河的用水系数提高到0.6～0.85，分别比之前增加50%～70%，是我国节水灌溉的主要措施之一[3]。

解决河道漏水的方式，根据渠道防渗材料的不同，可分为混凝土防渗装甲、石头（砾石、石头）混凝土的渗漏、防渗塑料薄膜（衬有土壤材料、混凝土或石材铠装的薄膜）。

1.2   管道输水

利用管道将运河中的水直接引入到田间地头，即为管道输水。这种方法的运用是为了减少运输过程中的渗漏和蒸发，是当今国际上最常用的一种灌溉方式。管道输水的材质一般为混凝土管、塑料硬（软）管和金属管等，可以将水的利用率提高至0.95，实现2%～3%、最高可达到10%的增长率。目前，一般使用低压塑料管水，且管道输水投资费用很低，为100～150元/667 m2，因此，在有条件的地方应结合管道实际开发用水。管道供水不仅减少了输水过程中的水损失，实现了高效用水，还可以在管道输水的基础上建立喷水系统和滴灌系统。

1.3   浪涌灌溉

浪涌灌溉是一种新型的地表灌溉方式，属于节水灌溉技术领域。在浪涌灌溉条件下，随着田间供水的停顿，田间水相应地经历了干旱过程的兴衰，浪涌灌溉实现供水的过程会使表层土壤结构变化，形成更为完善的致密层，既能阻止土壤渗透，也能使地表水流的边界运动产生良好的互动。浪涌灌溉在这种“间歇灌溉效应”的作用下，因为沿水流方向减少了土壤水分较少的深层渗透时间，降低了水的流失，农田灌溉的灌溉均匀性将得到很大提高。

1.4   废水利用

利用废水进行灌溉是一种很好的方式，尤其是在城市化日益发展的情况下，对城市废水进行合理的生物或化学降解处理后，可使其用于农田灌溉。此外，废水还为作物提供了农业生产所需的氮和部分磷、钾元素。废水的再利用也在一定程度上限制了浅水和地下水的提取，减少了对河流排放的影响，有利于节约用水。

1.5   滴灌技术

滴灌是最有效且可持续的灌溉方法之一，因为它能实现只在需要的地方直接灌溉，一般在靠近根的地方，是一个比普通渠灌、管灌高效很多的系统。采用这一技术，农业用水可减少30%～60%。

当前，将灌溉系统与作物和土地的特点相匹配，已经成为节水灌溉的最普遍手段，但是，没有任何灌溉系统能够完全适应所有情况。因此，根据农田的实际情况，并不是所有的作物都可以通过滴灌来实现灌溉，应正确使用各种灌溉方式，采取一切可能的预防措施，使其达到最佳的效率。

2   农业灌溉技术的发展趋势

2.1   微灌技术

在采用节水农业灌溉的新模式下，喷雾技术的应用越来越广泛。微灌及高温喷雾在国内外都获得了快速发展，正在朝着实现低压高温微灌、节能、多元化目标，产品质量标准化、系列化以及自动化运行和过程管理的方向飞速发展。

需要注意的是，任何适用于农业生产的节水灌溉管理技术，都必须有其适用的自然条件和经济条件。微灌节水技术的应用也必须始终坚持因地制宜的原则，实现科学推广。

2.2   灌溉渠系统管道技术

灌溉渠系统管道技术出现在1980年代中后期，日本大多数的新建灌溉排水渠系已开始使用。现阶段，我国也已经基本普及了灌溉渠大型低压排水管改造技术，未来的水管发展和改进方向主要是采用灌溉渠系统的大型低压排水管，以及采用相应的大型小口径塑料管。这些改进措施也大大加快了我国水管业的快速发展。可见，节水已经成为世界各国农业高效灌溉的发展趋势。

2.3   新型灌溉技术的应用

灌溉技术的广泛应用需要将信息灌溉技术理论和工程生物技术进一步融合发展，信息灌溉技术与高科技农业节水灌溉技术理论的有机结合，创造性地提出了新的大型灌溉系统设计理论和工程技术，它将对我国现有的大型灌溉工程建设进行系统性的规划和设计，对灌溉系统管理等各个方面都将产生巨大的影响，使之成为发展现代农业灌溉管理技术的优良理论基础，因此，要不断提高对于灌区地表排水灌溉工程土地平整度的理论基础和技术。

2.4    “3S”技术在农业节水中的应用

现代农业在西方发达国家，是以遥感（RS）、地理信息系统（GS）、全球定位系统（GPS）和计算机网络等高新技术应用为标志的科技型农业，在获取、处理、传播各种类型的农业信息技术应用方面已经达到实践阶段。我国在这项工作中，也开始在作物产量评估、土壤含水量分布监测等方面的应用。在农业灌溉中，这些智能化技术的运用是一个突破性的创新。此外，“3S”技术在管道灌溉、斜坡、土壤、灌溉网络等新的节水灌溉技术上也有应用。

3   农业节水灌溉模式的推广策略

3.1   大力宣传

通过广泛宣传农业节约用水相关知识，提高广大民众对于节约用水的意识，牢固树立公众对有限水資源的保护意识和防范水资源危机的风险意识，由被动接受节水转变为主动参与节水，积极参与设施农业节水施肥灌溉，在各地普及节水施肥灌溉技术，提升当地农民采用节水灌溉开展农业生产的积极性。

3.2   政策引导

加快推进我国的用水系统建设，建立健全节水灌溉相关的法律法规体系，重点是要加快完善用水价格体制改革的政策措施，加强对居民节约用水和灌溉资源管理方面的指导工作，实现健康自然的水循环，改变传统的管理方式，降低使用成本，提高居民用水效率。同时，可以尝试制定多项优惠政策，鼓励广大农民积极参与社会节约用水活动，加强对农业生产节水灌溉的技术指导。

3.3   因地制宜

根据不同地区农田灌溉的实际情况，选择不同的灌溉方式，既要严格遵循当地常规的灌溉模式，也必须要充分结合当地的实际情况进行创新。

根据农作物生长种类的不同，以及不同的自然气候条件，充分考虑各地特殊的自然环境因素和当地农村的经济发展水平，选择适合的节水灌溉工程技术和管理方式。

4   结束语

节水灌溉是现代农业发展的必然趋势，在农业科研工作者的努力下终将实现，但在此过程中还需要克服很多困难，面临着大量的科研投入、实践过程、资金、技术支持等。既需要国家制定完善的机制来引导企业参与水资源的管理和建设，同时也需要加强技术研发和管理创新。节水灌溉对发展节水农业、保证用水安全、确保国家的粮食安全以及经济社会的可持续发展具有重要意义，为此必须大力推广节水灌溉工程，逐步普及节水灌溉技术，科学开发利用水资源，实现节约用水，发挥现代新型农业灌溉技术的重要作用。

参考文献：

[ 1 ] 张燕明，雷腾，云高瑞.我国农业水土工程发展的现状及对策建议[J].农业经济，2017（10）：14-16.

[ 2 ] 黄聪聪.农业水利灌溉模式与节水技术措施分析[J].全文 版：农业科学，2018（6）：63-64.

[ 3 ] 刘胜伟.关于农业水利灌溉模式与节水技术措施的探讨[J].水能经济，2018（4）：117.