水利灌溉工程的节水策略

丁昕昕

高台县水务局，甘肃高台 734300

水利灌溉工程作为一项系统性的工程，在实践阶段中节水措施的有效应用，能够推动水利灌溉工程项目的有序开展。因此，在该项工作开展的阶段中要综合实际，明确节水措施的应用范围和标准，通过更新节水理念和完善节水措施，提高水利灌溉工程的整体效率。

1 水利节水灌溉工程的基本内容

在水利灌溉工程的建设中，节水策略可以减少水资源的浪费，还能保证农作物正常生长。通过合理地应用节水灌溉工程，发挥出各项节水措施的应用优势，可以避免发生旱涝的问题，且在水资源的开发和利用方面成本较低，资源利用率较高，可以全面实现增产增收，促进农业领域高质量发展。现代科学技术高速发展，很多现代化技术不断被研发和应用，通过设置多种类型的节水设备，可以提高节水效果，提升节水灌溉能力和水平，推动社会发展[1]。

2 水利节水灌溉方法

2.1 水资源输送环节的节水措施

2.1.1 明渠衬砌输水灌溉技术明渠衬砌输水灌溉技术是一种极为广泛的节水措施，其通过减少水资源输送时的蒸发量以防止浪费。在建设输水设施时，施工人员通过使用预制混凝土板防渗、黏土压实防渗、复合土工材料防渗、浆砌石防渗等方式，建设明渠衬砌的施工方式，降低因运输环节而造成的水资源损失，提高资源利用率，降低水资源运输环节的成本[2]。该方式的应用，有助于调整农业种植结构，解决水资源供需矛盾，推动农业领域发展。但要注意到，明渠衬砌输水灌溉技术方式应用于丘陵地带，资源节约效果并不高。较地面灌溉节水技术而言，其生产力水平相对较低，灌溉水利用率还需进一步提高。因此，目前我国的很多地区都会优先选择使用低压管道技术以实现节水。

2.1.2 低压管道输水灌溉技术该技术通常运用于较多管道输水灌溉的方式，通过建设管道的方式取代传统的明确输水的方式。在农业灌溉中，使用比较低的压力将水顺利地输送至田间地沟内，为农作物提供充足的水资源。这种方式的应用，输配水系层次较少的小型灌区应用效果良好，管道内部的输水压力在0.2 MPa以内，系统内包含灌水设置、排水阀、出水口、机井、输水管等。从实际运行效果分析，相较于明渠衬砌输水灌溉技术，运用低压管道输水灌溉技术水资源节约30%，有效地规避蒸发、渗漏所造成的水资源浪费的问题，且输送速度快、效率高，灌溉人工成本投入也较少，不会占用过多的耕地面积建设渠道，尤其是在一些土地资源匮乏的地区，应用价值较高。

2.2 灌溉过程中的节水方法

2.2.1 喷灌法喷灌法主要通过管道系统、水泵完成灌溉作业，将具备压力的水喷射到空中，形成喷雾的形式，为农作物提供充足的水源，其包含喷头、配水管、抽水机、进水管等多种部件。与以往的大水漫灌的灌溉方式相比，该方式的水资源节约效果良好，且不会受到地形条件的限制和损坏土壤结构，还能预防地表径流和深层渗漏，降低灌溉作业的成本，实现水利工程自动化、机械化运行，综合效益较高。

2.2.2 微灌法微灌法是通过在末级管道内安装灌水器的方式，以管道循环利用的方式，结合不同农作物的需要进行灌溉，直接将水资源输送至农作物的根部，水流量小，且灌溉位置精准，水资源传输也比较均匀。相较于大水漫灌、地面灌溉等方式，微灌法能够避免发生地表蒸发的问题，直接将水资源输送至根部，灌溉效果得到提升，水资源节约效果良好。同时，该方式与施肥相结合，分周期进行，定期清洗过滤器，既可以达到微灌的效果，又可以提高农业收益。

2.2.3 滴灌法滴灌法与微灌法比较相似，都是通过塑料管道对植物的根部实现灌溉处理，局部有足够的水分，但不同的是，滴灌法的位置更加精确，水资源利用率也会更高，基本上可以达到95%以上，该方式一般是应用于干旱或者半干旱的地区。通过使用低压管道系统，在作物灌溉的部位上安装毛细管灌水器，将水资源均匀输送至各个部位，达到灌溉的效果。灌水器通常设定为2～12 L/h的流量，持续灌溉输送效果好。为了能够减少蒸发损耗，设置自动化控制系统，通过微量灌溉的方法减少水资源的浪费。但该方法成本较高，因此多用于花卉、茶叶种植，目前并未大范围推广。

3 水利灌溉工程的主要方式

以某地区内的输水灌溉节水工程为案例进行分析，重点分析节水灌溉的方案和策略。该灌溉区域内，地形条件复杂多变，海拔为260～350 m之间，地势起伏变化比较明显，高低之间的落差约为40 m。因地形地貌条件较为特殊，在以往的农业种植时，设置阶梯状的地面形式，通过自流输水的方法实现灌溉处理，同时采用管道输水方式进行局部灌溉，以满足农作物的生长需要；对于平原地带，通过明渠防渗结构形式，提升水资源利用率，达到节水的效果。下面以该灌溉项目为例进行分析，总结出节水措施。

3.1 明渠防渗施工技术的应用

3.1.1 渠道土方开挖在水利工程的节水措施应用中，通常需要对渠道实施预浸水处理，并建设多条填方渠道，保证表面密实度合格，进行夯实施工。然后通过经纬仪控制渠道中心线，倾角2次偏差控制在30°以内，在间隔50 m布置1条中心桩，高程闭合精度满足设计要求。通过现场测量确定高程控制点与中心线，再进行土方回填，并落实坡面修整处理。

3.1.2 敷设复合土工膜现场施工人员首先需要开展焊接试验，确定合适的焊接工艺方案，为了使土工膜的利用率达到最高，在敷设环节，膜与膜之间应避免出现褶皱的情况，重合10 cm的左右，并落实铺设施工，与水流方向保持垂直性设计。铺设完成后，及时进行固定处理，使用重物压上。加强焊接控制，选择使用热气焊接机，温度不超过350℃，并利用封口机进行下层土工布缝合处理，焊机焊接速度小于1 m/s，否则容易导致焊接不合格。在焊接后监理人员和现场管理者进行质量检测，符合要求才能衬砌混凝土。

3.1.3 混凝土施工与浇筑严格落实现场布置和管理工作，保证明渠施工材料符合要求，通常要达到明渠抗冻的标准，一般选择使用普通硅酸盐水泥即可满足要求，中砂使用洁净度高的天然河砂，级配性能良好，质地硬度高，且内部没有任何杂质与团块，耐久性较好，细度模数在2.2～3.0之间，含水量不足4%，经过配制后含水量不超过3.0%。碎石材料的级配性能良好，硬度合格，粒径在2 cm以内，超径含量不足15%；外加剂的选择也极为重要，必须符合明渠抗渗性能标准，根据水泥重量的0.6%配制，然后是拌和混凝土，水灰比在0.55以内；严格执行设计方案，使用槽钢制作框架固定，各个连接部位焊接密实合格，不会发生漏液的问题。模板制作时，标高达到一致性要求。混凝土浇筑开始前，明确设计标准，严格落实浇筑施工措施，并达到连续性浇筑的要求，最大间歇时间在90 s左右，养护时间在14 d以上，从而防止发生渗漏的问题，促进灌溉效率的提升，符合节水性能标准。

3.2 低压管道灌溉技术的施工与应用

低压管道灌溉一般是在井灌区应用，遵循出水距离和用水量的要求，落实管道规划设计工作，选择线路短、输水畅通性的方式。目前，管道材质主要是硬塑管道和软塑管道2种。软塑管道在施工中，管护工作比较方便，可以有效控制水泵流量，尽量走高线，结合地形条件、井位合理的控制，资源利用率较高，同时还能减少传输的距离，防止发生水头损失的问题，尽量采取对称设置的方式。管道深入田间双向输水处理，每个分管的位置、长度、口径应尽量保持一致性，管口直径在133 mm以内，并满足灌溉运行的需要。通常来说，出水量越大时，管道的直径也会越大，以达到正常传输使用的需要。

对于地下硬塑管的施工来说，应按照如下工序进行：第一步，开沟。设计沟宽度在0.8 m左右，确保沟直底平，并根据设计方案要求进行放线开挖施工，深度以超过冻土层为宜。第二步，接管。将下节管道的一端经过加热软化处理，与上节管插接连接，深度达到10 cm左右为合格。第三步，安装排水阀。在现场应用螺栓塞封闭处理，并确保安装后不会受到土质的污染，并保证水泵出水口和地下管道稳定的连接。第四步，试水回填。开泵经过一定时间的运行，检查末端放水口是否有漏水的情况，没有的话则即可进行回填处理。

在地下软塑管施工中，首先应计算确定管道设置长度，明确具体的布置方式。结合不同机井和地块的形式，落实规划与设计工作，并沿着高处进行管道设计处理，尽量保持直线布置的方式，从而可以缩短主管道和垄沟的长度。管道首端压力通常控制在0.3 kg/cm2左右，流量在1.0 m/s左右；结合不同出水量明确管径尺寸，以达到水资源传输和利用为标准。对于沟槽开挖，严格执行设计方案，深度在80 cm左右，将现场开挖出来的草根与石块，根据2∶8的比例加入细土，充分搅拌处理，制作成为灰土，再进行回填施工。其次，在管道敷设环节，连接后的管道放入沟内，并均匀铺设灰土，厚度为5 cm左右，且内部水头保持2～3 m，在确定没有渗漏问题后，及时回填处理。

4 水利灌溉工程节水灌溉发展中存在的问题

4.1 管理模式比较落后

在水利灌溉工程管理中，管理模式单一、落后，无法满足当前发展需求，严重制约了灌溉领域和农业领域的发展[3]。从具体情况分析，影响节水灌溉工程发展的因素较多，发展速度也比较缓慢，受到传统思想的影响，再加上现阶段水利工程项目的复杂性不断提升，对管理人员的要求也越来越高，部分管理人员未能完全满足相应管理岗位的要求，从而影响管理工作的开展，使得无法达到节水灌溉的最佳效果。

4.2 节水灌溉工程规划设计不合理

在节水灌溉工程实施前，规划设计显然是十分重要的工作，但从实际情况来看，很多设计方案缺乏合理性，无法契合现场管理需要，严重影响了节水灌溉工程的使用效果。分析当前的具体工作情况，节水灌溉工程的设计缺乏合理性、有效性，没有从农业生产、发展角度出发，导致灌溉工程的利用率较低。此外，在设计和规划环节，部分工作人员并未严格执行工作标准和要求，往往根据自己的经验开展，先进技术引入不到位，最终导致节水灌溉效果较差，影响了节水灌溉工程的总体应用效果，也造成农业生产成本的增加。

4.3 农田种植结构不合理

节水灌溉技术最终应用于农业生产，所以农田种植结构的影响是不容忽视的。当前，我国的农业种植结构方面存在的问题较多，结构设计缺乏合理性，导致节水灌溉技术难以得到充分发挥，水资源利用率难以从根本上提高，极大地影响节水灌溉工程的发展。同时，在节水灌溉工程的实施中，因为传统理念的影响，农田种植方式比较落后，尤其是部分农民的灌溉理念仍处于传统阶段，加之节水意识不强，未认识到水资源短缺的严重性，对节水灌溉工程认识度较低，导致无法推广和应用节水灌溉工程，也不能做出改进和调整，对农业生产造成较为严重的影响[4]。

5 水利灌溉工程的节水策略分析

5.1 做好灌溉节水自动监测

要想全面提升水利灌溉工程的节水效率，相关部门应引入专业技术开展工作，应用动态化监测技术开展工作，在引入先进节水灌溉技术的同时，还要建设自动化灌溉监测工作平台，将田间节水、渠系节水、灌水定额结合使用。了解农作物的生长规律，编写合理的控制程序，全面控制放水量、供水量，并合理地实施渠系引水的有效配置，自动化监测灌区内运行的情况，以便于调整用水方案；通过水情信息系统的运行，及时采集移动站点内含沙量、水位等数据信息，并了解气象条件，为水情调度与管控提供足够的信息。充分利用水情传感器，将雨水信息传输至县级监测预警平台，及时发布信息。同时，积极与国土、气象等部门保持联系，共享系统信息，实现资源合理开发和利用，并在雨季来临前不灌溉，干旱时应定期灌溉，补充水分，构建完善的数据库系统，达到抗旱管理的效果。该技术与以往的灌区灌溉方法相比，信息化、实时化、数字化是主要的特点。现代科学技术的应用，可以提高灌溉效率和质量，防止水资源浪费，还能节约劳动力，转变传统生产理念，促进农业高效高质发展。

5.2 进一步优化资源配置

总体来说，我国水资源比较短缺，短时间内没有彻底解决的办法，需要全面优化资源配置和升级改造农田水利设施，提高节水灌溉的效果。在建设高效节水灌溉的过程中，结合农业种植的具体情况，合理规划与设计灌溉系统，以达到科学性、合理性的要求，实现水资源合理的开发和利用。同时，还要以水资源科学利用为出发点，提高节水灌溉的总体效果，为农业生产提供重要支撑。

5.3 全面建设农田水利工程高效节水灌溉示范项目

在我国的水利工程节水灌溉系统建设中，对于农业领域发展产生积极的意义。为了全面提升农田水利灌溉质量和效果，积极推广示范性项目极为重要。首先，全面落实水利工程节水灌溉项目，加大建设力度，加强对节水灌溉的认识和种植规范化管理。其次，综合分析目前农业生产的具体情况，提高水资源利用效果，并制订切实可行的规划方案，提高方案的可行性。最后，提高示范项目的总体水平，丰富项目内容，调整灌溉理念，达到水资源节约的效果，实现农业生产总体效益的提升[5]。

5.4 加大农田水利管理力度

在农业节水灌溉工程建设中，为确保各项功能都有效，加大农田水利管理力度尤为重要。因此，应积极做好农田水利管理的各项工作，不能只重视农田水利建设，而轻视运维管理。制订合理有效的管理制度，总结以往经验教训，积极改进管理方式和模式，保证农田水利建设和管理的顺利实施，提高节水灌溉综合效益。

6 结束语

水利灌溉工程是保障农业生产的关键，可以提高农业生产种植效率，目前有很多输水灌溉节水技术应用于实践，对农业生产水平产生了积极的作用。但从实际情况分析，我国的农业节水灌溉工程建设和管理还存在一些问题，需要不断总结经验、教训，落实管理措施，才能从根本上消除隐患，以提升管理效果，提高节水灌溉水平，促进农业生产高质高效发展。