节水措施在农田水利灌溉中的应用
2023-01-04李慧卓
李慧卓
(渭源县水务局,甘肃渭源 748200)
作为农业大国,农业生产在我国经济建设中发挥着不可取代的作用。我国耕地面积非常大,农田水利工程的规模也在不断扩大,在农田灌溉过程中会消耗大量水资源。我国水资源匮乏,基于可持续发展理念,加大节水措施的应用力度,将节水措施与农田水利工程灌溉进行有机整合,是当前我国农业水利工程建设的重点。
1 节水措施的意义
在农田灌溉中合理应用节水措施,其根本目的是节约用水,提高水资源的利用率。节水灌溉技术是从我国农业水资源的需求出发,在保障农业灌溉充足的前提下,通过合理、科学的水资源输送及处理,对有限的水资源进行优化配置,减少农业灌溉中水资源的浪费,最大限度提高水资源利用率。近年来,随着农业科技的不断发展,渠道防渗、喷灌、微灌及滴灌等节水措施已经得到了普遍应用,在节约水资源及提升灌溉效率方面发挥着显著作用,同时推动了农业稳定发展。
节水措施的应用遵循因地制宜的基本原则,根据农业发展的需求及区域气候、地理等自然条件,合理选择节水措施、节水方法能极大促进农业可持续发展及水资源优化配置。
2 农业灌溉中存在的问题
2.1 水资源分布不均匀
目前我国水资源总量较丰富,但由于我国人口众多、地域广阔、南北方差异大,水资源分布不均匀、人均占有量少的问题一直存在,是农业水利灌溉节水效果不显著的主要影响因素[1]。
2.2 水资源利用率低下
我国农田面积较广阔,并且水资源不足,水污染较严重,加之我国农田水利灌溉的水资源较少,并且随着机械化的普及,部分基层技术人员无法熟练操作设备,导致部分水资源的浪费,极大降低了水资源的利用率。
2.3 节水意识薄弱
近年来,我国农田水利灌溉水平较之前有了一个质的飞跃,过去的农田水利灌溉都靠手动操作,而目前大部分的农田水利工程都是机械化操作,不仅节约了大量人力、物力,而且提高了灌溉效率。但是,这些仅是技术上的改变,大部分农民仍缺乏灌溉节水意识,从而导致了水资源的浪费。
2.4 节水措施应用不足
节水措施在我国农田水利工程中仍未得到普及。虽然一些区域已经投入了节水灌溉设备,但由于农民知识素养较低,对机械操作不够熟练,因此节水设备只能在一小部分地区普及,节水措施无法大面积应用,是农田水利工程灌溉中水资源无法得到科学合理应用的原因之一。
3 农田水利工程中节水措施的合理应用
3.1 优化节水灌溉方式
立足农田灌溉实际,引入多元化的节水方式,才能真正达到节水的目的。在我国农田水利工程灌溉中引入节水措施,要立足实际,全面分析我国农田水利工程的灌溉情况,遵循因地制宜、立足实际的原则,有针对性地选择灌溉技术与节水方法,在满足灌溉需求的同时,节约水资源,提高水资源利用率。
3.1.1 渠道灌溉
渠道防渗灌溉技术是从水源输送渠道入手全面落实防渗措施,通过科学运用防渗技术,减少水资源输送过程中的浪费和流失,从而提高水资源利用率。从实际情况看,渠道灌溉的应用既可以有效避免水资源的浪费,又能有效控制地下水位,目前应用范围较广泛[2]。要想最大限度地发挥渠道防渗灌溉技术的节水效果,可以选用高强度的塑料薄膜,在灌区干流、支流衬砌等建设中应用,更好地减少水资源的流失[3]。防渗处理需要较多材料,不同的材料有着不同的功能和性能,因此应结合实际情况,科学配置防渗材料,这样才能达到最佳的防渗效果。其中常见的材料包括干砌块石、现浇混凝土护面等。现阶段,我国农田水利工程中使用较多的是“三面光”渠道。如果渠道较小,则可以采用U 形砼渠,优化输水流量,减小过水断面。
3.1.2 喷灌
喷灌技术在我国节水灌溉中的应用也较广泛。喷灌是利用水泵和管道系统,在水资源进入管道后,通过加压处理使其从喷头喷射出来,可以保持喷灌的均匀性,达到良好的喷灌效果。这种节水措施具有很好的灌溉效果,并且节省了人力、物力、财力。目前这种灌溉节水措施包括全移动式和固定式两种模式,其中固定喷灌的操作便捷,并且具有很高的生产效率,但是这种喷灌模式也具有一些缺点,如前期投入较大、设备的维护与保养较为烦琐,因此在使用中要结合农田特点和需求合理选择灌溉模式,最大限度地发挥其效用。
3.1.3 低压管道灌溉
低压管道灌溉技术是采用管道的形式,将水资源直接输送到田间地头,以此实现对农田的灌溉。这种灌溉技术在节水方面具有显著优势,不仅可以提高水资源的利用率,而且可以降低灌溉成本,目前在我国很多区域都进行了推广应用,并且取得了良好的节水效果[4]。
3.1.4 微灌
微灌技术是采用较小的水流量,将水流慢慢渗入土壤,弥补了过去节水措施的不足,有效防止地面水管的损坏与老化。微灌溉节水技术可以采用地下灌溉的方式实现田间灌溉作业。在喷灌时采用微型喷洒灌溉技术,可以极大增加田间的空气湿度,满足农作物对环境湿度的要求。
3.1.5 步行式灌溉
步行式灌溉技术极大地提高了灌溉节水的效率,促进了水资源的优化配置和合理利用。这项技术在灌溉中不仅节水效果良好,而且设备拆卸与安装都非常便捷,使用者可以很快将设备组装完毕;将其与拖拉机相配合,可以达到良好的灌溉效果,同时可以减少水资源的浪费,提高水资源利用率[5]。
3.2 构建节水管理体系
节水灌溉既包括节水措施,又包括灌溉管理制度。科学选择节水措施的同时,应该制订完善的农田水利灌溉管理制度,以此保障节水措施的落实,在提高水资源利用率的同时降低生产成本,实现农业绿色、可持续发展。近年来,可持续发展理念在我国农田水利工程灌溉中得到了全面普及,在这样的背景下,积极构建节水管理体系是非常必要的。节水管理体系既可以确保节水措施的全面实施,又可以避免水资源的浪费。本质上,农业节水是一项系统工程,其中包括诸多技术问题,且需要对农业结构进行调整与改善。因此,在制订管理体系时,要综合考虑这些因素,加强各部门的联系,实现各部门间的统筹协作,同时充分考虑现代农业节水中的各类要素,从实际情况出发,构建具有可行性、科学性的农业节水管理体系,以此促进节水措施的全面推进。
3.3 进行科学合理的规划设计
我国地域广阔,水资源分布情况较复杂,因此农田水利灌溉中应用节水措施,要从整体农业建设与水资源的情况出发,通过科学合理的规划设计,全面推进高效节水工作的开展。一般来说,我国农田水利灌区地面水利设施主要包括区内拦蓄和区外引水两部分,通过全面分析农田灌溉需求及节水措施,充分掌握可供水资源与供用水规律。
作为农业综合开发土地治理总规划中的重要组成部分,农业灌溉规划必须遵循低耗能、低成本、便于管理和高效率等原则,科学合理地匹配农业灌溉设计与选型配套,具体有以下2 种方式。1)明确农田灌区规模,结合灌区规模构架相应的河网水系;灌区规模要与实际需求相符,以建立最佳农业灌溉模式为目的,从灌区地下浅水层方面来看,合理的规划就像调节水库一样可以进行水资源补给,补给量来自降雨、渠道及排水沟渗漏。2)在规划中加强区外地下水对水利工程灌溉的侧向补给,区内地下水则是越层补给及人工回灌;水库消耗主要是自然蒸发、开采与开流,通过上述两种水源一进一出的方式实现统一调度[6]。例如,在开发布局的基础上,确定水资源开发强度,根据补给形式与开采强度,明确区域内的情况,以此制定科学合理的开发规划与布局,达到促进农田水利工程灌溉高效节水的目的。
3.4 做好农业人才培养
节水措施的普及和应用需要高素质的农业人才,农业水利工程灌溉中节水措施都具有很强的专业性,不同灌区的情况、特点不同,因此必须配备专门的农业技术人才,确保节水措施可以发挥真正的价值和效果。在构建高素质农业人才队伍过程中,应做好以下2 点工作。1)明确队伍建设的目标及学习的核心,定期开展教育、培训活动,以此促进灌溉队伍综合素质与业务能力的提升。2)在教育培训过程中,结合当前灌溉需求,合理制订培训内容和教育对策,将最先进的节水措施及管理理念传授给工作人员,以确保节水措施得到更好的普及和应用。
3.5 做好节水宣传教育
加大节水灌溉技术推广宣传力度是落实农田水利灌溉节水措施的关键,基层职能部门应做好以下3 方面工作。1)加强对农民的教育引导,强化农民节水意识。2)定期开展节水措施的推广与宣传工作,深入农民内部,使其真切地认识到节水灌溉的重要性。3)加强节水措施的传授与指导,帮助农民掌握先进设备与技术的操作方法。农业技术部门更应以农民为主,发放节水宣传手册,提高宣传效率,积极引导农民运用先进节水措施达到灌溉目的;提升施工人员的专业技能和安全意识,一切以安全为先,定期组织技能培训及安全培训,提升施工人员的专业技能及安全意识;另外,在施工过程中,严格按照施工建设标准进行施工,保证施工效果[7]。
3.6 加强监督维护管理
在农田水利节水措施应用过程中,有关部门应积极制订完善的监督管理机制,确保节水措施得以充分落实。具体包括以下4 点内容。1)划分权限和职责,为相关节水管理监督工作的顺利开展提供保障。2)通过有效的管理手段,协调各部门间的工作,保障节水灌溉的灵活性。3)定期对相关设备进行养护和维修,以延长节水设施的使用年限。4)农技人员、有关部门应积极引入现代信息技术,构建农田灌溉监督管理信息化系统及反馈机制,以更好地获取基层用水单位意见,使整个灌区信息流通更加顺畅,加强单位间的交流,提高整体工作效率和质量。
另外,节水灌溉工程在实际建设时,会因技术水平及自然条件的限制而出现一些不足。例如,固定式地面灌溉系统需要在地面安装固定滴头和毛管,裸露在表面的设备,受到阳光直射及风雨侵袭的影响,会出现一定程度的自然风化腐蚀,要做好后期的维护工作。良好的灌溉工程需要专业的维修检查作为支持,并且要有专人负责排除安全隐患。因此,节水灌溉工程的后期维护十分重要,农业农村部门及农户要给予高度的重视。农业农村部门应定期对节水灌溉工程进行维护,检查设备的运行情况,及时发现问题并解决问题[8]。农户要做好日常维护,保证灌溉系统可以正常运行,有效延长节水灌溉工程的使用寿命,最大限度地发挥节水灌溉工程的经济和社会效益。
4 结语
随着农田水利工程规模的扩大,我国节水措施的普及和应用也更加紧迫。从我国目前的情况看,水资源分布不均匀、人们节水意识薄弱等问题仍较普遍,基于可持续理念制订完善的节水管理规划与措施,全面促进节水措施的落实和普及。从优化节水灌溉方式、构建节水管理体系、科学合理规划设计、做好农业人才培养、做好节水宣传教育、加强监督维护管理6 个方面对节水措施及其应用进行讨论,旨在更好地提升我国农田水利工程灌溉的节水效果。