农田水利工程中节水灌溉技术的应用

吕敬峰

（浮来山街道办事处，山东 日照 276500）

随着人们环保意识的加强，节水灌溉技术得到了大力发展，作为一种先进且科学的灌溉方式，在将农作物生长供水需求合理满足，使得农产品的生产品质和产量得到充分满足的基础上，最大化降低对水资源的使用。国内尽管水域丰富，但是由于疆域辽阔，全国各地存在水系分布不均匀的情况，从而使得部分地区面临干旱现象，同时也有部分地区常发生洪涝问题。通过建设农田水利工程，有助于实现对水资源的均衡利用，再结合合理的节水灌溉技术，可降低对水资源的使用量，以最小的供水量取得更高的产量。正因如此，怎样做到对节水灌溉技术的合理使用成为一项关键研究课题。

1 节水灌溉技术的重要性

随着可用水资源储量的持续下降，节水问题愈发受到了人们的重点关注。人类社会的发展依赖水资源，而建设农田水利工程时，做好水资源的分配管理也是一项不可忽视的重要任务，只有在保证供水充足的情况下，方可实现农业的持续稳定发展。过往采取的灌溉方式不符合当下的节水理念，会产生较多的浪费，而引入节水灌溉技术便能提升水资源利用效率，促进农田获得更好的发展，实现农业的增产增收。此外，此技术也是避免渠道渗漏的一项关键措施，可利用各类渠道进行调水，进而完成地面灌溉任务，在运水期间还可避免水体从渠道中漏出，从而产生不必要的浪费问题。

2 农田水利工程中节水灌溉技术的应用类型

2.1 喷灌技术

喷灌也就是把水利用高压设备转运到农田中，再在喷嘴上设置一个小管道，基于适当的压力，就能把水喷射到农作物上。此项技术的灌溉原理为，利用水泵之类的设备来提高水流压力，水体在受重力作用下落期间会形成势能，基于此种势能可把泵机中的水压回到水管中，利用尾部喷嘴把水喷洒至空中，其后再使之落到需要浇灌的区域。此技术的优势是，喷水速度较为均衡，用水量合理，能够避免由于漫灌大量水后引起的土块板结问题，为农作物根部提供足够的透气空间，非常适合应用在农业淋雨。按照喷灌设备的不同，可划分为固定、半固定以及移动式三类。其中，固定式除了喷嘴外，其他部位都不可移动，一般用于需要进行面积较大的灌溉场景；半固定式可以移动，也比较适合应用在面积较大的区域灌溉中；移动式则属于灵活度最高的一种喷灌方式，比较适合应用在山地与基础设施不够齐全的农业生产区域。

2.2 微灌溉技术

此技术可按照农作物的需水量对灌溉量进行灵活调节，然后使用定向输送的方式，把水转运到植物根系处，如此不仅可以确保水分的高精度分配使用，还能显著降低耗水量。主要包括过滤器、灌水器、滴斗等构件，有着较高的自动化水平。在当前的农田水利工程中，此技术多被用于温室大棚中，优点为使用便利、使用年限长、投资成本低。此技术包含较多类型，如滴灌、脉冲灌溉。需要依照农业生产的实际需求、特征，挑选合适的技术，让微灌溉技术的作用更加有效地发挥出来。也可在灌溉的水体之中掺加适当的化肥，以此实现对土壤结构的改良，促进农作物的茁壮成长，减少水资源的使用量。相较普通的灌溉技术，此技术节水效果优秀，节水率最高可达到50%。

2.3 步行式灌溉技术

在实际应用该技术时，需要用到专门的农业设备与灌溉装置，具有良好的适应性，可实现对农田的自动化灌溉，并且所用设备复杂性不高，组装简单，成本投入低，移动便利，能灵活用于任何需要灌溉的区域。目前，在国内一些水资源供应不足较为严重的城市，已经将步行式灌溉技术普及开来，而且基于对节水理念的宣传，促使灌溉系统无须依赖渠道的修建，减少了人力物力与资金的使用。

2.4 渠道防渗技术

此技术是由传统渠道灌溉技术发展演变而来。以往在使用渠道灌溉方式时，渗漏、渗透是较常出现的问题，既会导致水资源的严重流失，更会使得灌溉效率不高，提高了灌溉方面的成本开支。为了加强防渗漏效果，可使用石块、砼等材料对渠道加以修复，并且也可使用砖石砌筑、铺设塑料薄膜等方式对现有渠道予以改善，从而降低水资源的渗漏量。

经过相关调查得知，传统土渠用于农田灌溉时，水利用系数处于0.4 ～0.5，在运输期间损失了将近一半的水。而在使用防渗技术后，该系统可提升至0.6 ～0.85，即利用率大约提升了50%～70%。另外，基于防渗技术的使用，渠道输水效率也大幅提高，缩短了供水的时间，此项改善在农作物抢季节种植阶段所能带来的效益尤为突出。

2.5 井灌技术

使用井灌技术能够提升水资源的利用效率，防止地下水的严重浪费，达成节约用水的目标。不过，应当高度注意的是，此技术应当与生态水系的使用联合起来，对水资源的分配进行科学合理的规划，把灌溉高峰期设置在农作物对水的需求量最高的时间节点，而在其他时段则要适当降低灌溉量与频率，以此促进农业增产。此外，还需把井灌装置安装在农田的中心地带，再架设好干管与支管，从而构成可移动的井灌系统，提升灌溉效率。

2.6 波涌流灌溉技术

这是一种间歇式、依照固定周期往沟畦内供水的技术，其最大的特点便是能按照具体的农田灌溉需求，进行反复的停水和放水，同时往前推进，水流则会在推进过程中利用重力和毛细管的压力不断往土层下方渗透。此项技术因为能够让湿润段土壤渗透作用下降，让表土构成良好的致密层，降低粗糙率，所以具备节约用水、保肥保墒、灌溉速度快等多项优势。

3 农田水利工程中应用节水灌溉技术存在的问题

3.1 灌溉技术与农作物不匹配

在进行灌溉技术的选择时，应该考虑农作物的种类、需水特性。但是，目前一些农田水利工程中，在建设初期并未做到对农作物布局方式的全面了解，在较大的范围内，只设置了一种节水灌溉设施，使得无法满足农作物的生长需求，导致产量下降。而且，针对栽植了不同作物的田地，不同作物的需水量存在差异，如果机械的采取同种灌溉技术，就可能出现供水不足或是浇水过量的问题，并且此种情况下也无法对灌溉量进行有效调控。有部分地区因为未实现对农作物展开详细调查，使得选用的灌溉技术和农作物生长特性不相符，从而只能转变种植的作物种类，让农户遭受严重的经济损失。

3.2 灌溉技术落后，且区域调度不合理

我国农田水利工程的建设水平相较发达国家较低，灌溉技术不够先进完善，投资量较少，研发创新水平较低。因为传统灌溉模式普遍依靠人力进行管理控制，极易受到人为因素的干扰，但是人力的管控能力终究是有限的，无法实时了解农田的灌溉状况，在出现问题时也无法第一时间进行处理，因此难以满足农田水利的发展要求。目前，对于先进技术的应用范围有限，农田灌溉工作中需要消耗大量的人力与资金。另外，当下我国节水灌溉体系普遍是将水库作为供水源头，而在将水资源从水库转运到农田的期间，因为灌溉区域分配不当等问题，产生了一定的浪费，不能真正发挥节水技术的功能效用。

3.3 节水灌溉技术推广效果不理想

分析节水灌溉技术的实际应用情况可知，其推广效果不够理想。我国农作物种植面积较大，要想将此技术全面推广到位，要经历较长的时间，还要投入大量的成本，建设好相应的基础配套设施，如此也会导致农业生产成本的提高，农民收益的下降，这便导致技术推广工作进展困难。从政府工作角度分析，相关部门对节水灌溉技术的宣传力度较低，使得农户的认知较难在短时间内发生转变，大部分农户不了解先进的节水观念，错将节水灌溉技术的使用当作一种高风险、低回报的投资项目，主动引进节水灌溉技术的积极性较低，而这也是导致技术推广效果较差的一项重要原因。

4 加强农田水利工程中节水灌溉技术的优化措施

4.1 充分考量农作物的需水特点

在节水灌溉技术的实际应用时，务必要分析农作物的供水需求特性。不同类型的作物在需水量方面有着一定差异，比如，大豆、花生属于厌水类植物，因此在对其进行灌溉时，可适当增加灌溉周期、降低每次灌溉的水量，从而实现节约用水的目标。不过，针对水稻之类对水的需求量较高的作物，则应合理使用节水灌溉技术，既要确保其生长需水量得到充分满足，还要最大化降低灌溉水量，从而提升水资源利用效率，促进农业的生态环保发展。

4.2 依据农作物生长阶段需求灌溉

农作物生长大致可分成四大阶段，不同阶段的需水量有着较大区别，所以，为实现水资源的最大化节约，可对不同阶段的供水量进行准确计算，再根据当地降雨量，决定各个阶段灌溉的水量，再按照预先规划好的灌溉方案展开分阶段浇灌。基于此种方法，便可在保障农作物健康成长的前提下，最大化地降低水资源的使用量。另外，在使用节水灌溉技术时，为了能更好地起到节约用水的作用，应当对灌溉区域的土质进行调查勘测，按照土质特征选择合适的灌溉技术。这是由于各种土质的保水性能有所区别，例如，黏性土相较沙性土保水性更强，因此，在开展黏性土的农田浇灌工作时，可使用喷灌技术；对于沙性土，更适合采用滴灌法。

4.3 引进新型的理论模式

当挑选节水灌溉技术时，可结合先进的理论，例如可变模糊集理论，具体应用要点为：（1）应对各类节水灌溉技术进行归纳分析，了解其特性，在此基础上创建对应的数学合集；（2）明确农田灌溉的具体目标，也就是设置好相应的数学权重向量；（3）采用隶属度的方法来判断各种灌溉技术的可行性；（4）分析测算不同灌溉技术的优属度，并选取此项指标分值最高的技术用于农田水利工程中。基于新理论的合理应用，便可实现对节水灌溉技术的科学合理挑选，促使灌溉工作更加规范有序的开展。

4.4 大力宣传，增强节水技术推广实效

为提高节水灌溉技术的实际使用效果，不仅应当积极研发、优化现有技术，也要加大对新技术的宣传力度。相关部门可利用融媒体渠道，把各类节水灌溉新技术的应用特点、优势与使用效果编辑成图文影像的形式，推送到网络平台。此外，也可在当前流量较多的一些短视频平台，直播展示新技术的使用效果，如此能够增加受众面，提高传播效率，让更多的人了解该技术。此外，也可利用大数据技术来识别挖掘潜在的技术用户，把在网络上搜索过农业灌溉等信息的人群当作核心推广目标，对其实行高频次推广宣传。在本地修建节水灌溉示范园区，并邀请农户免费参观学习，让其亲身感受该技术的应用价值，从而能够更愿意接受与认同新技术，主动尝试使用新技术，并起到一定的带动作用，带动其他熟悉的农户一同引进节水灌溉技术。

4.5 关注节水灌溉的性价比

节水灌溉技术就目前而言已经比较成熟，不过，从投入成本的角度分析，不同技术之间差别较为明显。一些灌溉性能优秀的技术，整体造价比较高，而一些灌溉效果不佳的技术，则造价会更经济。所以，在挑选节水灌溉技术的过程中，一定要详细分析经济效益与投资成本，在可接受的造价范围内，尽量挑选经济性更高的技术。另外，还要做好相关设备的管理维护工作，这是由于灌溉设备在投入使用后需要长期经历风吹雨淋，或是存在人为操作管理不当的问题，容易导致管道破损的情况，从而形成不必要的水资源流失，还会影响农作物的正常生长，甚至可能引发水土流失问题。因此，需要强化对其的管理维护力度，全面规避以上问题的发生，并且促进节水效益的全面提升，使得节水灌溉技术展现出更高的使用价值。

5 结语

为了推动国内农业现代化水平的提升，实现农业的改革创新，应当结合实际情况，提高对灌溉技术的研究投入，积极开发节水灌溉项目，不断提高节水灌溉技术的实用价值，推动技术的创新发展，从而为建设绿色生态的农田水利工程提供良好的技术支持。通过选取合适的节水灌溉技术，不仅能节约用水，还能提升农作物品质与产量，有效改善农业供水不足的问题，促进我国农业事业的进一步发展。