节水灌溉技术在农田水利工程中的应用

2022-12-22刘家伟

智慧农业导刊 2022年22期

刘家伟

（甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心，甘肃景泰 730400）

农作物的健康生长，离不开水资源的灌溉。在农田水利工程中，如何节约用水及如何提升节水灌溉技术的应用水平，成为农田水利工程下一阶段发展的重要目标。现阶段，我国水资源短缺问题依然没有得到解决，为提升灌溉的效率与质量，需要下大力气研究现代化的节水灌溉技术，并将节水灌溉技术广泛应用到我国农田水利工程之中，实现全面提升我国节水灌溉技术应用水平的目的，促进我国水资源的可持续发展。

1 节水灌溉技术的意义

节水灌溉技术可以解决传统灌溉技术水资源浪费率高的问题，在保证灌溉需求的基础上，进一步提升水资源的利用效率。应用节水灌溉技术的目的在于保护我国重要的水资源，使水资源得到最大限度的节约。

在农田水利工程中，节水灌溉技术是工程中不可或缺的组成部分。加大节水灌溉技术的应用范围，可以促进我国农田水利工程的发展，缓解我国水资源紧张的局面，让更多农田可以得到充足的灌溉，提高粮食产量，推动我国农业经济发展[1]。在农田水利工程中，节水灌溉的主要意义包括以下几个方面：①创造社会效益。节水灌溉技术可以比传统灌溉技术节约至少一半的水资源，以单位面积计算，节水灌溉技术仅需要使用传统灌溉40%的水资源就可实现高效灌溉，降低水资源的浪费，可增进农业产品的经济附加值。②创造生态效益。节水灌溉技术的应用，可以改善土壤环境，避免水土流失问题，同时也可使水资源利用率得到提升，生态效益十分明显。③经济效益突出。节水灌溉技术不需要过多的人力资源，灌溉工作可以自动化的实现，可提升灌溉效率与质量，也具备突出的经济效益。

2 农田水利工程中常见的节水灌溉技术

2.1 喷灌技术

所谓喷灌技术，指的是在压力的作用下，水会在管道内部中输送，随后在喷头的作用下，实现面积更广、区域更大的喷洒作业要求。为了增加喷洒作业面积，喷头的位置与数量要根据管道压力进行计算，确保喷洒液体的面积更加均匀。在选用喷灌技术前，可由技术人员计算出农田现场水资源的喷射效果。与传统灌溉工作相比，喷灌节水灌溉技术仅需要传统水量的1/3 左右，便可完成整个农田的喷灌任务，可以降低灌溉成本，在智能化技术的驱动下，灌溉工作可以进一步缩减工作人员数量与成本支出，缓解作业人员的工作强度，提升农田水利工程的经济效益与生态效益。

2.2 滴灌技术

滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10 mm 毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。其是干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，水的利用率可达95%。在农田水利工程建设阶段，为进一步保证节水效果，应采取滴灌技术，通过该技术的合理应用，能够提高水资源的利用率，减少资源浪费，为农业经济发展奠定良好的基础。在滴灌施工中应控制好各个施工步骤，首先，放线施工要确保放线的准确性，明确水利工程的覆盖范围，并明确测量控制网。其次，管道敷设应严格按照图纸展开，根据农作物行距及株距明确管道的安装距离及安装范围。在施工期间，应注意控制孔距，避免孔距过大、过密引起水资源浪费，也不能因孔距不够而造成农作物灌溉不全面。

2.3 微灌技术

微灌技术与喷灌技术的应用原理相似，同样是将水资源在管道中输送到喷头位置，不同的是喷洒水量的控制更加精确。此外，微灌技术可以对农作物的根部进行直接作用，供水面积十分均匀，提升农作物的灌溉效果。通常来说，在大棚农产品种植项目中，微灌技术的应用更多。借助微灌技术，可以使大棚中的农产品获得更加均匀的水资源，并且可减轻灌溉工作的强度，节约经济成本。另外，由于是向农作物根部直接给水，农作物对于水分的吸收会更加充分，而且可延缓水分的蒸发速率，提升水资源的利用效率。

2.4 灌溉渠道防渗技术

在农田水利工程中应用防渗技术，可以延缓水资源的下渗速度，提升水资源的利用率。作为一种长期投资，灌溉渠道防渗技术的应用，存在十分深远的应用价值[2]。在渠道建设完成后，使用防渗材料对渠道表面进行铺设，避免水资源过多地渗入到地下环境中。另外，如果资金充裕，可以使用专用防渗薄膜进行大面积施工，最大限度降低水资源渗入地下的速度。从维护角度看，高质量应用灌溉渠道防渗技术，防渗渠道不需要后期频繁维护，并且具备使用寿命长的特点。

2.5 其他节水灌溉技术

2.5.1 雨水收集与再利用技术

在农田水利工程中，雨水收集与再利用灌溉系统的建设，可以在雨季对雨水进行收集，随后将收集到的雨水用到灌溉作业当中，提升水资源的利用率。由于农田用水量大，仅依靠普通灌溉水渠往往很难满足农作物的生长需要。所以，为补充更多的水资源，可以在严重缺水地区应用雨水收集与再利用灌溉技术，并且也有助于保护水资源质量，实现循环用水的发展目标。

2.5.2 田间水分保持技术

在农田水利工程中，应用田间水分保持技术，可以延缓土地中水分的蒸发速度。所谓田间水分保持技术，指的是在土壤表层，覆盖切碎后的麦穗，确保土壤中的水分不会蒸发得太快，增加土壤中的湿度，起到一定的灌溉作用。此外，除了阻止水分蒸发外，田间水分保持技术同样可以加快雨水的吸收速度，与我国的循环水资源利用理念相一致。

3 农田水利工程中节水灌溉技术的发展现状

尽管节水灌溉技术具有较强的应用优势，但是在当下农田水利工程中，节水灌溉技术在实际推广方面存在许多亟待解决的难题，如果这些问题解决不到位，同样会制约节水灌溉技术的发展，不利于提升水资源的利用效率。

3.1 工程规划设计不够科学

农田水利工程在开始建设前，需要通过规划审批才可以得到建设批复意见。因此，规划设计成为了农田水利工程发展的关键要素[3]。此外，对于节水灌溉技术而言，为了高质量应用节水灌溉技术，同样要从规划设计工作入手，注重提升规划设计质量，才可将节水灌溉技术的应用价值体现出来。但是，我国在农田水利工程规划方面仍然存在许多问题，如果问题解决不当，将会影响节水灌溉技术的推广与应用。通常来说，规划中存在的问题可以概述为：在规划设计工作中，相关人员由于缺乏责任意识，未对工程现场进行实际勘察，凭借工作经验或网上查询到的资料，开始规划设计工作，导致规划设计方案与实际需求存在差异，进而提高了农田水利工程的建设成本，相应的节水灌溉技术的应用价值也得不到体现，最终影响农作物的灌溉效果，同时也会引发水资源浪费问题。

3.2 技术推广相对乏力

我国在推广节水灌溉技术过程中存在许多问题：①为了加快节水灌溉技术的应用速度，许多地区均设置专业的推广机构，受制于联系沟通不畅，导致推广工作的成效微乎其微，严重影响节水灌溉技术的推广速度。②即便推广措施十分得当，并且也受到了当地主管机构的赞许，但部分经济欠发达地区的配套设施跟不上，致使节水灌溉技术无法得到广泛的使用。③推广工作需要大量的资金支持，但是由于经济发展不均衡，部分地区缺乏相应的推广资金。此外，部分农民欠缺对节水灌溉技术的认识，不了解节水灌溉技术的应用价值，导致推广效果大打折扣。

3.3 不重视水利工程管理工作

农田水利工程的建设，除了可以提振经济外，还可助推农业领域发展。但是，我国针对水利工程管理方面存在许多不足，对管理工作不重视，致使水利工程的应用价值无法得到全面体现。随着水利工程使用年限的增加，相关质量隐患问题也会出现，我国对于农田水利工程的维护工作还存在许多不到位的情况，老化、损坏的农田水利工程较多，从而导致节水灌溉技术的推广与应用受到限制。

4 农田水利工程中节水灌溉技术的发展与应用路径

农田水利工程的建设是节水灌溉技术发展的重要基础。因此，为了加快节水灌溉技术的应用速度，需要采取强有力的措施与方法，才能够发挥节水灌溉技术的价值，实现水资源的高效利用。

4.1 注重农田水利工程的管理

提升管理质量，需要有完善的管理制度予以支持，使节水灌溉设施得到有序地管理与维护。此外，为了增进管理部门的责任意识，需要将责任制落实到实处，加强内部管理力度，将具体责任划分到实际管理人员的头上，并与工资、绩效直接挂钩[4]。同时，强化管理人员的管理意识与责任意识，规范管理制度，严格按照制度落实到具体工作中，让切实做好农田水利工程管理工作成为常态。

4.2 加强水资源配置优化力度

相比于西方发达国家，我国人均水资源的占有率比较低，作为水资源匮乏的国家，需要从节约水资源、优化配置水资源等方面入手，合理调配水资源，不断提升水资源的利用率。因此，积极推广节水灌溉技术，不仅可以保证农作物的正常生长，也符合现代农业的发展要求。在水资源优化配置过程中，需要做好以下工作：①在设计农田水利工程时，针对当地水资源的分布与储量进行调查研究，并根据研究结果予以科学规划。②为了确保水资源具备可持续利用的条件，在应用节水灌溉技术时，需要采取措施对周边水环境加大保护力度，避免水资源遭受污染。③在分配水资源时，用水量要根据使用需求合理分配，避免水资源浪费。

4.3 节水灌溉技术的合理应用

在农田水利工程中，节水灌溉技术是关键，常见的节水灌溉技术有喷灌技术、微灌技术与渠道防渗灌溉技术3 种形式。其中，不同节水灌溉技术的应用方式存在差异，对于喷灌技术而言，需要根据灌溉需求对用水量及水压进行设计，才可起到节约用水的作用。微灌技术则是以水管为输水载体，以小流量的方式直接作用到农作物的根部，保证农作物可以拥有充足的水源供应，灌溉更有针对性，节水效果也十分出众。渠道防渗灌溉技术是在渠道中敷设防渗水材料，控制水资源的蒸发量并起到防渗作用。在选择节水灌溉技术前，要认真分析当地实际经济能力与灌溉情况，选取有针对性的节水灌溉技术，并注重加大推广力度，使更多的农户了解并认识节水灌溉技术。

4.4 注重与信息技术相结合

为进一步挖掘节水灌溉技术的应用价值，可将计算机技术、多媒体技术与人工智能技术等结合使用，在5G网络的帮助下，提升节水灌溉系统的自动化、智能化水平，使农业生产与现代信息技术结合在一起，推动我国农业朝着现代化的方向发展，提升我国节水灌溉技术的应用水平[5]。

4.5 加大节水灌溉技术综合利用程度

不同地区的水资源应用情况存在差异，所以单一的节水灌溉技术并不完全适用。因此，可根据地区特点，综合利用不同类型的节水灌溉技术，提升水资源利用率的同时，也可大幅度降低用水成本，提升经济效益。节水灌溉技术的使用，需要根据地区经济、气候等特点，予以综合性地选取，不同农作物所适应的节水灌溉技术也存在差异。所以，为提升节水效果，可将不同节水灌溉技术组合到一起，以当地特征为参照，将不同节水灌溉技术的应用优势突出展现出来。