农田水利工程中高效节水灌溉技术的探讨

收稿日期：2024-02-05

作者简介：余枭（1992—），男，贵州习水人，助理工程师，研究方向为水利水电工程。

摘 要：当前发展农田水利工程高效节水灌溉技术显得愈加重要。深入探讨了农田水利工程高效节水灌溉的意义、常见问题及发展思路。当前贵州习水地区已开始推广节水灌溉技术，但整体应用效果有待增强。基于此，提出了相应的发展思路，强调高效节水灌溉项目要因地制宜，制定符合当地特色的战略实施方案，提高农业灌溉效率，节约水资源。

关键词：农田；水利工程；节水灌溉；发展思路

中图分类号：S274 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）04–00-03

贵州习水县属亚热带湿润季风气候区，四季分明，夏季高温多伏旱，秋季温度下降快，多绵雨，冬季多低温阴雨，春季气温回升不稳定，多夜雨，局地小气候明显，气候垂直差异显著。2022年，习水县全年空气相对湿度79%，总降水量达936 mm。在生态文明建设背景下，发展高效节水灌溉技术，已成为习水县农业发展的一个重要方向，然而，当前农田水利工程中节水灌溉技术的普及程度不高，且存在诸多问题，如灌溉设施老化、技术落后、水资源利用效率不高等，不仅加剧了水资源紧张状况，也制约了农业生产效益的提升。因此，探讨农田水利工程中高效节水灌溉的发展思路具有一定的现实意义。

1 农田水利工程中发展高效节水灌溉的意义

1.1 经济效益

以贵州习水地区为例，本地发展高效节水灌溉工程，具有多个方面的经济效益：一是能显著提高农田灌溉水利用率，改革传统灌溉方式，通过精确控制灌溉水量、时间，使每一滴水都能发挥最大的效用，从而避免水资源浪费[1]。二是能降低农业生产成本，在传统灌溉方式下，本地农户需投入大量人力、物力来灌溉，而高效节水灌溉技术的引入，能大幅度减少农业生产投入，增加农户经济收入，提高其生活水平。三是能带动相关产业的发展，如灌溉设备制造业会因发展高效节水灌溉技术而获得新的发展机遇，从而间接推动当地经济发展。

1.2 社会效益

在生态文明建设背景下，贵州习水地区秉持“充足灌田、生态建设、水资源节约”原则，大力推广高效节水灌溉技术，取得了瞩目的社会效益。近年来，节水灌溉技术的应用，使农业生产更加科学化、精细化，从而提高了农业生产效率。通过实行科学灌溉，农田生态环境得到优化，土地资源利用效率显著提高，为农户提供了更好的生产环境。节水灌溉技术的推广能够减轻农户的劳动强度，提高其生活质量。

1.3 环保效益

环保是当今社会的重要议题，高效节水灌溉技术的推广，能够为环保事业做出重要贡献。近年来，农田过度灌溉的现象逐渐减少，土壤盐碱化、地下水位下降等环境问题有所缓解[2]。通过实行节水灌溉，可更好地维护生态平衡，保护农田环境，推动农业生产与生态环境的和谐发展。因此，从环保角度来看，高效节水灌溉技术的推广应用具有深远的意义。

2 农田水利工程中高效节水灌溉的常见问题

2.1 农田种植结构不合理

在传统的农业种植区，农田的种植结构较单一，多数农户只种植一种或少数几种作物，灌溉需求单一化，无法充分发挥节水灌溉技术的优势。一些农户即使采用了先进的节水灌溉技术，难以实现对水资源的最大化利用。不合理的种植结构会导致土壤退化，提高土壤治理的难度，影响农作物对水资源的利用，从而影响节水灌溉效率。

2.2 设计与预期差距较大

在农田水利工程高效节水灌溉的设计、规划中，设计与预期差距较大是一个普遍存在的问题。这主要是因为设计人员对农田实际情况了解不足，理论与实际脱节。农田的地形、土壤、气候等具有一定的复杂性，一些设计人员缺乏科学的设计思维，过于依赖理论模型，在设计阶段无法准确模拟出地形、土壤、气候等条件对灌溉效果的综合影响，导致设计的灌溉系统在实际应用中与实际需求存在较大差距，无法达到预期的节水灌溉效果。部分设计人员在设计阶段未与当地农户进行深入交流和沟通，对农田的具体需求和实际情况缺乏了解，这也会导致设计出的灌溉系统与农田实际需求脱节，从而影响灌溉效果。

2.3 新技术推广难度大

在农田水利节水灌溉领域，新技术推广具有一定的难度。一些农户受传统灌溉观念的影响，对新技术的接受程度有限。同时，新技术的引入意味着农户需要学习新知识，掌握新操作技能，对于一些年纪较大、文化水平不高的农户而言，存在较大的学习负担[3]。新技术的引入往往伴随着设备的更新、升级，这需要耗费一定的资金，在建设后，新技术的应用效果也并非立竿见影，这也增加了推广的难度。新技术的效益通常需要一段时间才能显现，在这段时间中，农户会因为看不到明显的改善效果而对新技术产生怀疑，甚至放弃使用。此外，新技术的推广还受到地域、文化和经济等多方面因素的影响，在一些偏远地区，由于信息闭塞、交通不便，农户很难接触到新技术，即便有所了解，也可能因缺乏必要的指导和支持而无法顺利实施。

3 农田水利工程高效节水灌溉的案例

贵州习水某村庄现有人口205人，共有52户，本实验中选作试验区的耕地面积有4 211.10 hm2，试验区灌溉渠全长3.80 km。该渠流量平稳，水量精准，周边主要的种植作物有小麦、玉米、枸杞等。试验中以地块面积＜1 000 m2、1 000～1 344 m2、＞1 334 m2的标准划分试验区，设计不同的灌溉轮次、灌水定额、灌溉定额等指标，以评估高效节水灌溉技术的应用效果。

按照农作物的实际灌水日期记录相关的数据，按照灌季、灌水轮次，分类做好记录；借助梯形量水堰，统计灌水量，针对同一地块，记载“二八闭口”“蹬埂闭口”的灌水时间及灌水量，测定闭口后灌水深度，统计综合灌水定额；以抽样与入户调查相结合的方式，统计农作物产量、产值等数据。

3.1 灌水定额

如表1所示，相较于大面积地块，小面积地块使用高效节水灌溉技术的节水效果更好，实行节水灌溉后，单位面积灌水量降低效果显著，可见在节水灌溉技术的应用过程中，应规划好地块，强化灌溉面积控制。

3.2 灌溉定额

如表2所示，地块面积减小，则灌溉定额降低，小地块实行节水灌溉的效果更显著。

3.3 常规节水技术应用效果分析

如表3所示，相较于“蹬梗闭口”，“二八闭口”的节水灌溉效果更佳，实际操作中可做好土地平整、大田规划、渠道维护、置换地口闸等工作，进一步增强技术使用效果。

3.4 经济效益分析

本次试验中，小面积地块的灌溉深度浅，用水量小，因此成本更低；面积大且平整度不高的地块灌水不均匀且时间长，灌溉成本更高。对此，农户在节水灌溉的过程中，要科学划分小地块，优化成本控制。

4 农田水利工程高效节水灌溉的发展思路

4.1 提高项目设计的合理性

在发展高效节水灌溉技术的过程中，相关工作者应注意提高项目设计的合理性，这不仅关系到灌溉效果，还直接影响水资源利用率[4]。为提高项目设计的合理性，设计人员须深入农田现场，进行实地勘察，了解农田的实际情况，包括但不限于土壤类型、气候条件、作物种类及地形特征等，通过科学评估这些影响因素，优化项目设计，调整灌溉位置、水资源的流通方式，设计出符合当地实际的节水灌溉方案。例如，在项目设计过程中，秉持“大地改小”“激光平地”思路实行节水灌溉，提高地块灌溉效率。

在实地勘察过程中，设计人员应与当地农户进行深入交流，了解其实际需求和种植习惯，更好地把握设计的方向和重点，确保设计方案既符合科学原理，又能满足农户的实际操作需求。在此基础上，设计人员还应广泛征求农业专家、水利专家及环保专家的意见，提高设计的专业性和实用性。在综合各方意见的基础上，设计人员应运用现代设计理念和先进技术手段进行精细化设计，选择合适的灌溉方式，优化灌溉管网的布局，确保能够发挥最大的节水效益。

4.2 加强新技术的推广与应用

随着科技的不断进步，越来越多的新技术被引入节水灌溉领域，显著提高了灌溉效率。因此，加大新技术的推广与应用力度，是发展高效节水灌溉的重要措施之一。当地应积极引进、推广先进的节水灌溉技术，如滴灌、喷灌、微喷等，在实际应用中，根据作物需水量，精确控制灌溉水量和时间，从而显著提高水资源的利用率，避免土壤板结和盐碱化，保护农田生态环境。以喷灌技术为例，该技术需要用到外置水泵，外部压力达到喷灌水压后，农田灌溉的针对性增强；以微灌技术为例，该技术的灌溉均匀性较强；滴灌技术是通过专业的滴灌头来灌溉，可避免水资源被浪费。农户可兼用施肥技术与微灌技术，减少涌水量，改善水资源配置，保证农作物的产量达到预期。

在“互联网+”背景下，应大力推广智能化灌溉控制系统，通过传感器实时监测土壤湿度、气候条件等信息，并根据这些信息自动调整灌溉计划，提高灌溉的精准度，降低人工操作的复杂性。此外，农户还应注重将节水灌溉技术与其他农业技术集成应用，如将节水灌溉技术与精准施肥技术、病虫害监测技术等相结合，形成一套完整的现代农业管理体系，进一步提高农业生产效率，实现农业可持续发展。

4.3 优化农作物种植结构

农户应根据当地气候、土壤条件以及市场需求等因素，合理选择适合当地种植的作物种类，同时多样化搭配作物，避免单一作物种植带来的生态风险；采取错季种植、轮作等方式，充分利用自然降水，减少灌溉需求；通过合理密植，提高土地利用率和光能利用率，增加作物产量[5]。此外，应加强农田基础设施建设，有效调节和控制田间水分状况，提高灌溉水利用率，避免水土流失和土壤盐渍化。

4.4 加强节水示范工程建设

相关部门应加大节水示范工程建设力度，引领农户转变传统灌溉方式，提高水资源利用率。在建设节水示范工程时，必须精心选址，选择具有代表性的地块和作物进行示范[6]。以习水地区为例，当地的山地特色意味着技术推广者在推广节水灌溉技术时，要考虑地形的复杂性，选择能充分体现节水灌溉技术优势的地块，如在坡度较大的山地建设喷灌或滴灌系统，促使农户了解到在不利条件下新技术如何实现高效灌溉。在示范工程中，需配备先进的灌溉设备和智能化管理系统，提高灌溉的精准度，让农户深刻感受科技为农业带来的革命性变化。

为了确保项目长期稳定运行，必须加强管理和维护工作，通过定期检查、维修和更新设备，持续发挥示范工程的示范、引导作用。相关部门要积极组织农户参观学习，通过实地观摩、亲身体验，使农户更加直观地了解节水灌溉技术的优势，从而增强采用新技术的意愿[7-8]。此外，可以通过举办讲座、研讨会等形式，邀请农业专家为农户讲解节水灌溉技术的原理和操作方法，帮助农户更好地理解、掌握新技术，提高其应用能力。

4.5 全面组织农田节水宣传

在推广农田水利工程高效节水灌溉技术的过程中，应全面组织农田节水宣传活动，让农户真切地认识到节水灌溉的重要性、紧迫性，激发他们主动采用节水技术的积极性，实现对水资源的保护[9-10]。相关部门要充分利用现代媒体的多样性，进行全方位的节水灌溉宣传，可利用广播定时播放节水灌溉的相关知识、技术；在电视节目中，可制作专题报道，介绍节水灌溉的成功案例，展示节水技术的优势。相关部门应充分利用互联网，发布科普知识、技术信息，引导农户树立正确的节水观念；开展一系列富有创意、互动性的宣传活动，通过表彰先进、树立典型的方式，激励更多农户参与节水灌溉实践。

5 结束语

农田水利工程中高效节水灌溉技术的发展，对于提高农业生产效率、节约水资源、保护生态环境具有重要意义。针对当前存在的常见问题，应通过提高项目设计的合理性、加强新技术推广应用、优化农田作物种植结构、加强节水示范工程建设、全面组织农田节水宣传等措施，推动高效节水灌溉技术的发展。只有这样才能在保障粮食安全的同时，实现水资源的可持续利用和农业的可持续发展。

参考文献

[1] 祁应刚.高效节水灌溉促进现代农业发展措施研究[J].河北农机，2023（22）：148-150.

[2] 高万军.高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].新农业，2023（21）：89-90.

[3] 胡兆刚.水利工程中高效节水灌溉的技术研究[J].水上安全，2023（15）：76-78.

[4] 翟龙.高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用要点[J].世界热带农业信息，2023（7）：39-41.

[5] 盛延旭.高标准农田建设中高效节水灌溉技术的应用分析[J].农业开发与装备，2023（5）：94-96.

[6] 闫红.节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].农业灾害研究，2024，14（1）：274-276.

[7] 李建宝.节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].河北农机，2023（24）：129-131.

[8] 台淑萍.基于高效节水灌溉技术在农田水利工程中的实践研究[J].当代农机，2023（11）：93+96.

[9] 高万军.高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].新农业，2023（21）：89-90.

[10] 陈芳.农田水利工程中节水灌溉技术的应用分析[J].河北农业，2023（8）：91-92.