农田水利工程中节水灌溉技术的应用及提升效率分析

程小玲

我国作为农业大国，历来十分重视农业生产工作。进入新世纪以来，为了实现城乡之间的统筹发展，达到“共同富裕”的奋斗目标，我国实施了“乡村振兴”战略。在这种大的发展背景下，我国农业生产也逐渐朝着规模化、集约化和自动化的方向发展，这无疑大幅提升了农业生产的质量和效率，但同时也导致农业灌溉的时间较为集中，灌溉用水量连年上升。在进行农业生产过程中，水利灌溉是一个十分关键的环节，其直接决定了农作物的最终产量。因此，水利工程建设以及维护情况一直以来都是关乎农业发展大局、百姓福祉的大事，各地政府多年来持续投入了大量资金和物力对农田水利基本设施进行了建设。但考虑到我国水资源分布不均，且近年来农业灌溉水资源浪费问题严重，因此针对水利工程灌溉技术进行深入研究具有十分重要的现实意义。

一、农田水利工程中节水灌溉技术的应用原则

1、立足当下，着眼未来

节水灌溉技术应用的最终目的是为我国农业生产服务的，因而在对节水灌溉技术的实践应用过程中，做到一切从实际出发，结合当地农业生产的具体需求去进行改造和建设。同时还要注意技术应用要与当地农业生产人员的投入能力以及节水灌溉区域的管理水平同步，保证其具有较高的实用性，从而为我国农业产业持续发展打下坚实的基础。

2、因地制宜，追求高效

在进行节水灌溉技术的应用过程中，我们应始终秉持着科学严谨的工作态度，注重工程的实用性以及高效性，并多和周围地域加强沟通交流，积极吸收和采納他们的成功节水灌溉经验来因地制宜地应用节水灌溉技术，以确保所选用的节水技术和当地农作物具体生长需求相匹配，从而达到既定的节水灌溉的目标。

3、经济合理，生态平衡

经济投入是决定节水灌溉技术应用成果的一个关键性因素，因此在对节水灌溉技术应用过程还应充分考虑到经济方面的因素。一方面应优先选择在经济层面具有较大可行性的技术，另一方面还应考虑到节水灌溉技术应用的长期经济效益，而不能为了短期内的高投入而放弃节水灌溉技术所带来的长期回报。此外，在应用节水灌溉技术的过程中，还会涉及诸多的水利工程建设，而为了实现农业生产和生态环境之间的和谐，还应注重对生态环境的保护，而不能为了节水灌溉技术的应用效果而大肆破坏生态环境。

二、农田水利工程中应用节水灌溉技术的意义

1、提升水资源的利用率

在水利工程中应用先进的节水灌溉技术能够大幅度提升对灌溉水资源的利用率。具体来看，农田水利工程的整体利用效率决定了其应用价值，只有选择最为科学、合理的节水灌溉技术，才能够真正提升水资源的利用效率，并同时降低农业生产的成本投入。此外，加强节水灌溉技术在水利工程中的应用，还可以有效缓解当地水资源不足的问题，实现水资源的合理利用。近年来，随着全球气候变暖和人口的增长，水资源日趋紧缺。而农业生产作为水资源消耗大户，在这种情况下，要想确保农业生产安全，就必须提升对水资源的利用效率，减少水资源浪费。而节水灌溉技术就是一种既能够满足农业生产需求，同时也可以节约水资源的现代化技术，因此在农田水利工程中应用节水灌溉技术可以有效解决当前我国大部分地区所面临的水资源短缺问题。

2、推动农业生产的现代化转型

加大新型农业技术在农业实际生产中的应用，是“乡村振兴”背景下的现代化农业转型发展的必要手段。其中，节水灌溉技术就是新型农业技术中的重要组成部分。在农田水利工程中应用节水灌溉技术，不仅能够提升水资源的利用效率，同时，也能够逐渐地建立起现代化的灌溉模式，摆脱传统灌溉模式效率低下、水资源浪费巨大的缺陷，并在此基础之上建立起智能化、自动化的农田水利灌溉体系，不断推动我国农业发展的现代化转型。对此，就需要通过宣传教育来转变传统落后的农业灌溉思维模式，同时，要树立起农民的节水意识和观念，在此基础之上通过引入先进的节水灌溉技术来改变传统的农业生产模式，以便让农户可以切实感受到打破传统节水灌溉模式所带来的生产优势。

3、维持生态平衡

采用传统的灌溉方式往往会导致农田土壤逐渐盐碱化以及水土流失等问题，而节水灌溉技术可以减少农田的排水量，降低地下水位，从而减轻土壤盐碱化程度。节水灌溉还能减少农田灌溉对河流、湖泊等水体的影响，有助于维护生态平衡。除此之外，在农田水利工程中应用节水灌溉技术，还能够有效降低农业生产的成本，提高农作物的产量和质量，进而提升农作物的经济效益。同时，现代化的节水灌溉技术不会对农村环境产生负面影响，有助于改善农村生态环境，维持农业生态平衡。

三、节水灌溉技术在农田水利工程中的具体应用

1、喷灌式灌溉技术应用

喷灌式灌溉是一种通过水泵或者管道自身的压力将灌溉用水压至空中再进行喷洒的灌溉技术。在农田水利工程中应用喷灌式灌溉技术时，通过给水源加压，再借助管道将灌溉用水转移至农田，利用喷头改变水的形状，进而将灌溉用水以水滴的形式喷洒至农作物上来完成对农田的灌溉。喷灌式灌溉技术更适合大田农作物的灌溉，可以利用喷灌机实施喷灌式灌溉。现阶段，我国较为常用的喷灌技术主要为固定式喷灌、半固定式喷灌以及移动式喷灌系统等，其中移动式喷灌系统较为适用于具有天然水源的农业灌溉，其动力设备、水泵、管道和喷头等都是可以移动的，具有投资成本低，机动性较强的优点，但同时也有着管理劳动强度大的缺陷。而固定式和半固定是喷灌系统通常都具有固定的泵房，管道都埋在地下，喷头固定在立管上，有时也可临时安装。固定式和半固定式喷灌系统的安装和应用，其成本投入普遍较高，但同时也有着节省人工、灌溉用水量的优点，因此较为适用于长期使用。

从整体上来看，喷灌式灌溉技术不仅具有节约水资源、灌溉效率高的优点，同时还具有较强的适用性。不仅能够用于平原田地的灌溉作业，同时还可以应用于梯田的灌溉作业。在采用喷灌技术对梯田进行灌溉时，可在田埂75cm处将支架和喷头安置好，设置可控距离在95m左右，采取由远而近的倒退式灌溉方式，将喷头的翻转角度设置为265°，喷灌面积控制在0.75hm2左右。除此模式之外，在对梯田进行喷灌时，还可以采用软管进行喷灌，尤其是在山区田间，可以充分利用地势差作为喷灌所需的水压，但需要注意的是，此时应遵循着高水低用的原则才能够实现对梯田的喷灌。软管喷灌压力控制在2kg/cm2时，便可进行灌溉工作，一根管路需要两个人同时操作，一个人负责整理管路，另一个人则手持软管顺着墒沟进行喷水，同时，在实际操作过程中，应尽量避免管路的折叠、扭曲等，此种灌溉方式平均每天每人喷灌面积可达0.12hm2。

2、井灌式灌溉技术应用

井灌式灌溉方式的水源主要由地下水组成，在水源输送方面具有显著优势，不仅可以缩短输送水源时间，还可以缩短输送水源渠道，在节水灌溉方面具有显著效果。在进行井灌式灌溉时，要以农田水资源的实际情况为依据，合理设置灌溉位置，通常情况下，井灌式灌溉的位置会设置在农田的中心位置。在干旱或者半干旱地区比较适合采用井灌式灌溉，或者地面水比较充足的渠灌也可以开发为井灌，也可采用井灌与渠灌相结合的灌溉方式。井灌式灌溉方式同时也适用于易碱易涝地段，能够有效降低地下水位，防止土壤盐渍化、沼泽化现象的发生。另外，要注意对地下水源的适度开采，一旦开采过量，会降低地下水位，影响水质。因此，在利用井灌式灌溉技术的同时，还应加强对地下水与地面水相互转化规律的分析研究，以农田的水文地质环境为基础，结合对打井工艺以及水井滤水结构的分析研究，从而以最低成本支出建造出水量大、耗能少的水井系统。

井灌式灌溉系统有管井灌溉系统、插管井灌溉系统以及筒井灌溉系统三种不同的类型。具体来看，管井也可以被称之为机井，是一种通过水泵和输水管将地下水提取并输送到需要灌溉的农田的灌溉方式，井壁通常为混凝土结构，在取水部位会安装滤水管，并在滤水管的周围填充过滤材料，以便对水中的泥沙进行过滤。而非取水部分通常采用的是实管，然后采用黏土对管井内部的空隙进行密闭填充，为了进一步过滤水中所含的泥沙，通常还会在井下5m处安装沉淀管。插管井灌溉系统又被称之为对口抽井，是一种通过锥打成孔插入井管的水井，或直接采用锥管作为井管的水井。这种灌溉方式一般适用于含水层埋藏浅，一般不超过10～15m水位较高的地区。插管井不用滤料从粉细沙或粗中沙中取水，但必须在含水层以上有厚度大于1m的黏土顶板，以免抽水时坍塌。筒井也被称作大口井，直径可达1.6m，在井壁内使用混凝土或者砖石进行修砌，采用滤水井壁进行取水，并在井底设置滤水层，防止泥沙混入，筒井深度一般情况下小于30m。

3、滴灌式灌溉技术应用

滴灌式灌溉是一种有效的节水灌溉技术，其主要利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。滴灌式灌溉技术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%。相较于喷灌而言，滴灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高施肥效率。因此，滴灌式灌溉技术主要适用于淡水资源比较匮乏的地域，可以有效解决水资源污染问题，提升农作物的抗旱能力，确保农作物始终能够得到充足的水源供给。在进行滴灌式灌溉时，首先要做好准备工作，对图纸进行系统分析，以施工质量控制条件为基本要求，合理设计滴灌式灌溉方式，再结合当地的水文地质条件，计算出施工现场滴灌技术所涉及的工程参数，以此来确保滴灌式灌溉技术的精准性。

在农田水利工程中应用滴灌技术，首先，需要根据农田的规模、地形、作物种类等因素，设计合理的滴灌系统。主要包括确定水源、水泵、管道、滴头等的规格和布局。一般情况下，滴灌的深度不宜超出0.8m，滴灌的宽度通常在0.5m左右。在埋设水管时，应注意地面管道与地下管道的铺设，应结合实际情况来进行具体计算，且地面管道和地下管道之间的连接方式采用冷接方式，以此来确保管道接口处的严密性和安全性。

四、提升节水灌溉技术应用效率的策略

1、建立完善的节水灌溉技术应用制度

在农田水利工程中应用节水灌溉技术时，建立健全节水灌溉技术的应用制度是提升应用效率的前提。在此过程中需要注意的是，切忌盲目照搬其他地区的成功应用经验，而是应结合当地的实际情况，通过调研分析来确保制定的节水灌溉技术应用制度能够满足农业生产所需。具体来看，首先，应健全节水灌溉技术应用的标准和规范，结合当地的农业生产情况来制定出节水灌溉技术的标准和规范，确保技术应用的质量和效果。其次，健全节水灌溉技術的培训与推广制度。加强对节水灌溉技术的培训与推广工作，提高人们在农业生产过程中的节水意识，熟悉节水灌溉技术的应用流程和方法。最后，还应构建起节水灌溉技术应用的监管和评估机制。加强对节水灌溉技术应用过程的监管和评估，确保技术应用的实际效果与预期目标相符。对于存在问题的技术应用，及时进行调整和改进。

2、提升维护管理人员的综合素质

管理人员是决定节水灌溉技术应用效果的关键因素，因此，为了确保节水灌溉技术在水利工程中的顺利应用，首先就应该提升维护管理人员的综合水平，建立起一支具有较强专业水准和较高综合素质的节水灌溉维护管理队伍。对此，相关部门应不断优化和完善人才选拔机制，在招聘技术人才时，除了对其专业知识进行考察之外，还应对其维护管理工作经验和技能水平进行考察，以便满足岗位工作的需要。其次，针对现有的维护管理人员，相关部门还应制定出切实可行的培训方案以帮助他们不断提升专业知识储备，提升他们的工作经验，进而提升他们的技术水平。最后，相关部门还应定期举行维护管理人员座谈会，及时了解他们在开展节水灌溉技术维护管理中所遇到的难题，并为他们解决困难提供相应的支持。

3、优化配置灌溉渠道

在传统的农田灌溉模式下，通常采用的都是渠沟式的引水方法，将灌溉用水输送至农田中，采用这种方式进行灌溉不仅效率不高，且会导致水资源的浪费。据相关统计数据显示，在采用传统的渠道输水方式进行灌溉时，大约有50%的水资源被浪费，由此可以看出，要想做到有效的节约用水，改善和优化输水渠道配置就成了一个关键环节。对此就需要充分结合当地的农业生产环境来制定出科学、合理的节水方案，只有这样才能够达到既定的节水目标。具体来看，首先，在水利工程的建设过程中，应科学选择渠道的施工建设材料，优先选择具有较好防渗效果的材料，以避免在输水过程中水资源浪费。例如，可以采用浆砌石块、干砌石块等，使用混凝土打造渠道护面，并将其做成U型混凝土渠，如此便可有效提升输水效率，避免水资源的浪费。其次，还可以改用输水管道来代替输水渠，这样也可以有效避免在输水过程中的水资源浪费。

综上所述，对于现代化的农田水利工程来讲，节水灌溉技术的应用占据着十分重要的位置，其应用效果更是直接关乎着农田水利工程的运行效果和农业生产效率。因此，要想充分发挥出节水灌溉技术的优势，在确保农田灌溉质量的同时也能够做到节约用水，还需要结合农业生产实际状况，科学、合理的选择节水灌溉技术，并建立健全节水灌溉技术在农田水利工程中的应用制度，从而为现代化的农业生产提供技术支撑。

（作者单位：735003甘肃省酒泉市肃州区水务局丰乐河灌区水利管理所）