探讨农田水利灌溉工程节水技术
2023-01-03孟天旗
孟天旗
(山东省莘县水利局,山东 莘县 252400)
农业是我国国民经济发展的基础,农业的发展受约于各种因素,其中水资源的合理利用是保证农业发展的重要因素,同时,由于农业生产需要的水相对较多,如果能够高效地提高农业生产用水,那么就能够保证农业的长期稳定发展。除此之外,高效地利用农田水资源的主要原因还在于我国的水资源相对比较短缺,特别是西北地区的一些干旱地区,水资源成为限制该地区农业发展的重要因素。从这两方面出发,为了更好地促进农业的可持续发展,提高农作物的生产质量,就必须要合理运用节水灌溉技术,不断提高农田水利建设的水平,提高利用效率。下面针对当下我国的农田水利建设节水灌溉技术的实际情况进行分析,针对一些特殊的较好的农田水利灌溉技术进行介绍,分析其未来发展趋势。
1.高效节水灌溉技术的相关概述
所谓高效节水灌溉技术,是指除传统的土渠输水和地表洪水灌溉外,其它灌溉技术的总称。高效节水灌溉技术的产生和推广,是为了节约水资源,提高水资源利用效率。目前,我国高效节水灌溉的主要技术是微灌、喷灌和井灌,其中大部分应用于喷灌。高效节水灌溉技术的应用已成为我国农业现代化发展的重要标志之一。该技术在农业发展中的有效应用,不仅可以有效促进水资源利用率的提高,而且可以缓解我国水资源供需矛盾。这对促进我国农业的长期发展具有重要作用。高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用也具有重要意义,主要体现在以下几个方面:一是具有社会效益。与传统灌溉技术相比,高效节水灌溉技术可以节约30%-40%的水资源,有效提高水产品的单位价值,促进传统农业生产方式的转变和创新。二是具有生态效益。采用高效节水灌溉技术,可有效提高水资源利用率,避免二次盐渍化,减少水肥流失。最后,具有一定的经济效益。高效节水灌溉技术的应用,可以节约更多的人力、物力和肥力,降低相应的费用,提高人工管理的效率和质量,有效地提高经济效益。
2.农田水利建设中节水灌溉技术发展现状
近些年,随着一些新技术,新农机设备的投入使用,我国的农业发展已经朝着一个更高水平进步。但是,当前的农田水利建设方面仍存在一些问题,不少地区在农田灌溉过程中仍然采用传统的粗放型的漫灌方式,这样不仅导致水资源很大程度的浪费,同时灌溉效果也难以达到预期目标。虽然之前我们已经在农田节水灌溉技术上有了一定的研究和分析,同时也充分地肯定了较好地利用现代化节水技术,能够提高水资源的利用程度,节省水资源。但是在实际投入使用过程中,由于技术不成熟以及灌溉管理问题,导致农田水利灌溉技术难以得到真正落实,我们仍需进一步的努力提高农田水利资源的利用程度。
3.农田水利节水灌溉工程建设与管理的重要性
在我国农业生产发展过程中,农田水利节水灌溉工程发挥着不可替代的作用。随着社会经济的快速发展,水资源需求量逐渐增大,导致水资源日益紧缺,须加强农田水利节水灌溉工程建设与管理。首先,加强农田水利节水灌溉工程建设与管理,在农业农村发展方面发挥着十分重要的作用。节水灌溉工程建设与管理需做好统筹规划,大力推广节水灌溉技术,在确保农田灌溉用水的同时,节约水资源。加强农田水利节水灌溉工程建设与管理,不仅可提高农作物产量与质量,还可降低农田灌溉成本,增强农产品的市场竞争力,提高农民群众的经济收入。其次,加强农田水利节水灌溉工程建设与管理,在维持生态平衡方面也发挥着十分重要的作用。节水灌溉技术的应用不仅可满足农业生产对水资源的需求,降低农村地区用水总量及水资源紧缺所造成的负面影响,还可有效遏制过度开采地下水资源的行为,加强农村地区的水生态保护。最后,加强农田水利节水灌溉工程建设与管理,在提高水资源利用效率方面发挥着十分重要的作用。受各种因素的影响,部分农村地区依然使用传统的灌溉方式,农民的节水意识不强,导致水资源浪费严重,农业生产效益没有得到明显提升。
4.节水技术在水利工程灌溉过程中的应用价值
4.1 优化地区资源
我国是水资源大国,淡水资源总量为28 000亿m3,但由于人口总量过多,人均占水量位列全世界倒数第十三名,各个地区水资源对于人民群众而言都十分重要。但由于我国土地类型众多,对于灌溉条件需求差异性较大,因此,农业灌溉技术必须对水资源进行优化,保障相关节水工作能够得到贯彻落实。在当下众多灌溉技术之中,只有合理选择节水技术才能达到节水并降低灌溉成本的效果。
4.2 节约淡水资源
通过上文描述,可见我国淡水资源十分匮乏,传统的灌溉技术会消耗大量的水资源,导致地区水资源供给紧张。很多地区使用的农田灌溉技术是直接进行大水漫灌,而大部分水资源被土地所吸收,农作物能够吸收的水资源不到20%,其水资源被大量的浪费。而应用节水灌溉技术,可以促进水资源被农作物有效吸收,让农作物根被可以在短时间内快速增长。
5.当前农田水利工程存在问题
5.1 节水灌溉技术落实不到位
要想真正的提高农田水利灌溉技术的应用效率,就必须要做好整个灌溉系统的合理化设计,从水资源的输送到水资源灌溉等各个环节都必须进行系统设计,同时还要合理运用一些设备,改变传统的直接将水资源运送到需灌溉区域这种陈旧的方式,只有这样才能够节省水资源,减少水资源在运输过程中由于挥发等原因造成的损失。调查研究表明,目前我国农业在水资源利用方面之所以造成巨大的水资源损失,主要原因在于人们的灌溉方式比较落后,因此,我们必须要改变传统的灌溉模式。在改进过程中需要的技术相对比较成熟,同时也需要大量的资金和专业人员,这就导致在新技术的普及和应用中存在着一定的问题和局限,造成一些技术和设备的浪费情况。
5.2 农田水利节水灌溉工程建设与管理人员的综合素养偏低
人才是农田水利节水灌溉工程建设与管理最基础的保障,如果农田水利节水灌溉工程建设与管理人员没有较高的专业素养,一味借鉴传统的水利工程建设与管理经验,那么不仅无法适应农业灌溉的现代化发展,还会对农田水利节水灌溉工程的建设质量产生不利影响。
5.3 农民观念落后
新兴的农田水利工程灌溉技术要想得到更进一步的推广,就必须要重新设计水资源的输送管道,这在一定程度上就需要开采和挖掘,也容易导致农民的当季作物产量降低。因此,农民对于农田水利灌溉工程的重新设计和建设具有一定的消极态度。除此之外,农民的使用观念相对比较落后,农田水利工程灌溉技术很难在短期内发挥出其应有的功效,也很难表现出更具价值的经济效益,很难推动该技术的快速发展。我们必须要明确农田水利灌溉技术是一项新兴的技术创新,因此,在使用过程中以及后期的保护维修方面,需要较多的专业人员进行指导,但由于缺少利益驱动,农民的使用观念相对落后,思想相对消极,这就导致新兴的农田水利节水灌溉技术很难能够推广使用。
6.农田水利灌溉工程节水技术应用策略
6.1 微灌溉技术
微灌溉技术是喷灌技术的优化、改良,是一种相较于喷灌技术更加节约水资源的灌溉技术,按照灌溉技术差异性,微灌还可以分为渗水灌溉、滴水灌溉、小管流水灌溉等方式,且该方法可以向定点位置灌溉,提高水资源利用合理性。这种方法一般应用于中大型植物灌溉,可以保障农作物在幼年生长时期对用水量的需求,提高水资源的利用率。同时,微灌溉技术可与大棚技术相结合,用于种植反季农作物,保障农作物健康生长。但是微灌溉技术在我国农业应用并不广泛,主要是受到相关技术的限制,微灌溉技术所需要的设备过于复杂,对于水资源清澈程度要求较高,十分容易出现堵塞现象,后期维护成本较高。
6.2 提升农民群众的节水意识
要想加强农田水利节水灌溉工程建设与管理,需提升农民群众的节水意识。首先,要引导更多的农民群众参与农田水利节水灌溉工程建设监督工作,督促相关单位在规定的时间内保质保量完成施工任务。其次,当地的各大职能部门要深入基层群众,以宣讲会、座谈会、研讨会的形式,提高农民群众对农田水利节水灌溉工程的认识,使其能积极主动地参与农田水利节水灌溉工程建设监督。最后,加强对节水理念的宣传,强化农民群众的节水意识。
6.3 喷灌技术
在多种节水灌溉技术之中,喷灌技术的应用范围较广,受认可程度较高,其技术结构十分简单,还可以与自动技术、远程控制技术相结合。喷灌技术将喷头固定在田间,在不同时间段根据需求增加水压,让水资源能够均匀喷洒在农田中,且水资源通过密闭管道进行输送,避免了水分蒸发,且喷洒头还可以进行简单的清理、调节,水源浪费率仅为20%左右,水资源利用率可以达到80%。同时,该设备占地面积较少,操作简单,维护与保养成本较低,大部分零部件通用性好,例如铁质管路也可以被同等软管代替,喷头可以被一般制作喷头所代替。但是值得注意的是,喷灌质量会受到大风、沙尘等天气因素的影响。
6.4 对建设与管理人员进行系统培训
要想加强农田水利节水灌溉工程建设与管理,需对建设与管理人员进行系统培训,端正建设与管理人员的工作态度,提升建设与管理人员的责任意识,保证各项建设与管理措施有效落实。首先,在日常工作中对建设与管理人员进行有效的培训,强化其责任意识,引导其积极主动参与工程建设与管理,杜绝水资源浪费现象。其次,提升建设与管理人员的专业技能,强化建设与管理人员的应急处理能力,使其能够结合当地的实际情况对农田水利节水灌溉工程建设与管理提出有针对性的优化意见。
6.5 移动式灌溉技术
移动式灌溉技术是一种常见的人工移动式灌溉方法,该技术最大的缺点就是需要人工进行参与,因此,移动式灌溉技术的优化需要自动化技术、人工智能技术相结合,利用机械代替人工进行灌溉。我国地形十分复杂,每个地区农业情况差异较大,农业灌溉需要考虑实地情况。例如,北方需要保持3~5个月的灌溉时期,南方需要保持在6~9个月的灌溉时期,人工步行灌溉技术成本较低,但工作效率也较低;机械灌溉技术成本相对较高,但工作效率较高,需要农民根据自身情况进行设计优化。在部分自动化生产设备中,拥有可设定性无线连接装置,灌溉管理人员可以通过智能移动终端设备连接后台系统进行控制,进而完成相关设备工作设定。
6.6 完善监督管理体系
要想加强农田水利节水灌溉工程建设与管理,需完善有针对性的监督管理体系,将各项建设与管理措施落到实处,端正工作人员的工作态度。首先,从当地农民群众和现有的建设与管理人员当中挑选出一部分专业素养较高的技术人员,组建一支责任意识较强、专业素养较高的队伍,负责农田水利节水灌溉工程建设与管理。其次,对农田水利节水灌溉的实际情况进行分析,邀请第三方监管机构进行监管,借助媒体监督的力量,引导更多的社会人士参与农田水利节水灌溉工程建设与管理,从而确保农田水利节水灌溉工程建设与管理质量。
6.7 雨水积蓄技术
该技术主要通过收集、储存自然雨水,搭配集水渠道、输水渠道,形成一个完整的灌溉系统。这种灌溉方法拥有诸多优势,在干旱、半干旱地区都有良好应用的价值,尤其是针对水资源缺失地区。这种设计理念与西北地区“水窖”相类似,在下雨时会自主收集雨水资源,并利用杂质沉淀原理,对水资源进行过滤,在农作物需要使用水资源时,可以利用抽水机,将水转移到高塔上,对水资源进行分流,分流水量与实际需求相匹配。同时,该技术还可以与滴灌技术、渗透技术相结合,对农作物进行长时间滴灌。
7.农田水利建设节水灌溉技术发展前景
科学技术的快速发展是推动各行各业进步的重要推动力。节水灌溉技术在之后的发展过程中将会更进一步地朝着智能化、自动化的方向,将合理地将计算机技术应用到灌溉过程中,这样不仅可以精准化解决水资源浪费问题,还能够节省灌溉成本。另外,还能够通过现代化的技术来实现自动化的管理,能够有效判断出当地农作物的实际生产状况,定期定量实施灌溉,真正实现科学灌溉,既能保证农作物的生长,也能够提高水资源的利用度。但是我们也必须认识到,农田水利建设中的节水灌溉技术,要想能够良好地朝着科学化、自动化的方向发展,必须要做好农民的思想工作,帮助他们正确认识到运用该技术的价值和意义所在,只有这样,才能够促进我国农业的持续长久化发展。
8.结论
农田水利节水灌溉工程建设与管理,在促进农业生产发展、维护生态平衡及优化水资源利用方面发挥着十分重要的作用。但提高农田水利节水灌溉工程建设与管理质量,具有一定的复杂性、专业性和综合性,应结合我国农业生产的实际情况,在技术层面、制度层面、法律层面及管理层面采取措施,不断强化节水灌溉技术应用效果,为农业可持续发展提供保障。