高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的運(yùn)用

張 磊

（菏澤市水利勘測設(shè)計(jì)院，山東 菏澤 274000）

現(xiàn)階段，我國水資源相對(duì)匱乏，尤其是在農(nóng)田水利工程中，常年面臨著水資源供應(yīng)不足、利用率低、浪費(fèi)嚴(yán)重等問題，制約著農(nóng)田水利工程的持續(xù)發(fā)展。因此，在全面發(fā)展農(nóng)田水利工程的過程中，工作人員必須看到農(nóng)田灌溉方面的問題，采取積極的應(yīng)對(duì)措施，同時(shí)科學(xué)、合理地運(yùn)用現(xiàn)有的高效節(jié)水灌溉技術(shù)，并結(jié)合實(shí)際適當(dāng)優(yōu)化，從而提高技術(shù)運(yùn)用效果，確保農(nóng)田水利工程的健康發(fā)展。

1 農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉技術(shù)簡介

目前，我國有很多在建或者正在使用的農(nóng)田水利工程項(xiàng)目，每天都需要使用大量的水資源。然而，由于節(jié)水灌溉技術(shù)落后以及水資源節(jié)約意識(shí)不到位等問題的影響，我國農(nóng)田水利工程浪費(fèi)了大量的水資源，對(duì)我國本身相對(duì)匱乏的水資源造成了巨大的影響，不利于農(nóng)田水利工程的長久發(fā)展。因此，高效節(jié)水灌溉技術(shù)的創(chuàng)新以及在農(nóng)田水利工程中的合理運(yùn)用，成為現(xiàn)階段農(nóng)田水利工程建設(shè)過程中的主要工作。

我國農(nóng)田水利工程中運(yùn)用到的高效節(jié)水灌溉技術(shù)可以分為工程節(jié)水技術(shù)及非工程節(jié)水技術(shù)。通過高效節(jié)水灌溉技術(shù)的合理運(yùn)用，一方面可以提高對(duì)自然降水的利用率，另一方面可以減少農(nóng)田水利工程中水分的揮發(fā)以及輸送過程中水分的滲流等，起到了很好的節(jié)水作用。具體來看，目前使用比較廣泛的高效節(jié)水灌溉技術(shù)包括渠道防滲技術(shù)、步行式灌溉技術(shù)、滴灌技術(shù)、噴灌技術(shù)以及低壓管道輸水灌溉技術(shù)等[1]。技術(shù)類型相對(duì)較多，使用效果良好，基本可以滿足農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉的需求，但是仍然需要對(duì)節(jié)水措施進(jìn)行優(yōu)化，以此進(jìn)一步提高農(nóng)田水利工程的節(jié)水效率。

2 高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中運(yùn)用的意義

2.1 提高水資源利用率

從我國的水資源分布情況來看，我國南方的平均降水量比較多，北方的降水量相對(duì)較少，存在明顯的南北差距，這也導(dǎo)致了北方農(nóng)田水利工程可以利用的水資源十分短缺，經(jīng)常無法滿足日常的用水需求，嚴(yán)重影響了農(nóng)田水利工程的正常運(yùn)行。另外，農(nóng)村地區(qū)的人們普遍缺少節(jié)約用水的意識(shí)，在農(nóng)田灌溉上也沒有運(yùn)用有效的節(jié)水措施，從而導(dǎo)致水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。高效節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用，可以在一定程度上緩解農(nóng)田水利工程用水緊張的問題，提高水資源的利用率，從而推動(dòng)農(nóng)田水利工程的穩(wěn)定發(fā)展，具有十分重要的運(yùn)用意義，應(yīng)該得到足夠的重視并進(jìn)行廣泛推廣。

2.2 提高農(nóng)業(yè)收益

我國幅員遼闊，各地氣候不盡相同，每年的氣候變化也呈現(xiàn)不規(guī)律的現(xiàn)象，各種自然災(zāi)害問題困擾著農(nóng)民，也影響了我國農(nóng)業(yè)的最終收益。其中，干旱是對(duì)農(nóng)業(yè)影響比較大的問題，也是最為常見的自然災(zāi)害之一。高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的運(yùn)用，可以在水資源相對(duì)富足的時(shí)期留存更多的水資源，以此應(yīng)對(duì)干旱的氣候，同時(shí)也可以在干旱時(shí)期提高水資源的利用率，減少水資源的浪費(fèi)，確保水資源的充足，進(jìn)而減少干旱對(duì)農(nóng)田水利工程造成的負(fù)面影響，提高農(nóng)業(yè)的收益。

3 農(nóng)田水利工程中運(yùn)用的高效節(jié)水灌溉技術(shù)

3.1 噴灌渠道防滲技術(shù)

農(nóng)田水利工程中高效節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用，都需要相應(yīng)的水資源輸送渠道作為支撐，因此，在噴灌渠道運(yùn)用節(jié)水技術(shù)十分有必要，也是高效節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用重點(diǎn)。一般情況下，農(nóng)田水利工程的噴灌渠道主要由石塊和防滲材料等砌筑而成，并且使用混凝土進(jìn)行表面的平整。在此結(jié)構(gòu)中，防滲材料起到了良好的水資源防滲作用，可以控制70%～80%的水資源下滲量。為此，農(nóng)田水利工程在建造噴灌渠道的時(shí)候，要根據(jù)工程實(shí)際選擇合適的渠道走向，既要保證噴灌面積，又要保證渠道總長度盡可能地小，同時(shí)還要使用U型渠道，通過長度以及截面積的有效設(shè)計(jì)和控制，有效減小噴灌渠道水?dāng)嗝?，減少水資源與空氣的接觸，從而降低水分蒸發(fā)量。噴灌渠道防滲技術(shù)的科學(xué)設(shè)計(jì)和合理運(yùn)用，可以有效控制農(nóng)田水利工程中水資源下滲的問題，彌補(bǔ)相應(yīng)的水資源損失，從而確保農(nóng)田灌溉區(qū)域內(nèi)的水資源充足，保證灌溉的有效性。

3.2 微灌溉技術(shù)

微灌溉技術(shù)是一種比較先進(jìn)的高效節(jié)水灌溉技術(shù)，技術(shù)設(shè)備包括灌水器、滴頭、微小噴頭、過濾器、配套電機(jī)、泵等。該技術(shù)主要運(yùn)用在大棚種植上，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、操作容易、使用壽命長的特點(diǎn)，運(yùn)用效果良好。微灌溉技術(shù)可以分為滴灌灌溉技術(shù)、微噴霧灌溉技術(shù)和脈沖灌溉技術(shù)等，在具體運(yùn)用的過程中，需結(jié)合農(nóng)業(yè)種植情況而定，根據(jù)種植面積、植被類型以及實(shí)際灌溉量等合理、科學(xué)地運(yùn)用。農(nóng)田水利工程在運(yùn)用微灌溉技術(shù)的時(shí)候，首先需要在灌溉區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)輸送水管道，然后在相應(yīng)的位置安裝灌水器，同時(shí)在對(duì)農(nóng)田進(jìn)行灌溉的時(shí)候，可以在水中添加一定量的肥料，隨著水資源的灌溉而施肥。該技術(shù)的運(yùn)用，不但提高了水資源的利用率，節(jié)約了大量的水資源，而且節(jié)省了施肥的時(shí)間，提高了農(nóng)田種植的效率，是一種實(shí)際運(yùn)用效果極佳的高效節(jié)水灌溉技術(shù)。

3.3 噴灌技術(shù)

高效節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用需要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)目的：第一，保證農(nóng)田的用水需求，使農(nóng)作物得到足夠的滋養(yǎng)；第二，最大限度地提高水資源利用率，實(shí)現(xiàn)節(jié)水降耗的根本目標(biāo)[2]。在目前現(xiàn)有的高效節(jié)水灌溉技術(shù)中，噴灌技術(shù)灌溉效果最好、運(yùn)用范圍最廣，可以有效提升農(nóng)田水利工程灌溉的效率，同時(shí)實(shí)現(xiàn)水資源節(jié)約的目標(biāo)。噴灌技術(shù)的具體運(yùn)用需要使用到動(dòng)力裝置和水泵等，通過對(duì)水體施加一定的壓力將其提升到設(shè)計(jì)好的指定高度，保證其可以順利到達(dá)噴灌裝置中，然后在自然力的作用下通過細(xì)密的噴頭向附近的農(nóng)田進(jìn)行灌溉。噴灌技術(shù)運(yùn)用過程中，灌溉水通常是以線狀或者絲狀向四周噴灌，灌溉的面積十分大，而且由于水量小滲漏的情況也得到了有效的控制。噴灌技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的運(yùn)用可以保證農(nóng)作物的有效灌溉和滋潤，同時(shí)將水資源的利用率提高到很高的程度，節(jié)水效果十分好。

3.4 步行式灌溉技術(shù)

步行式灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的運(yùn)用與噴灌技術(shù)有很多的相同點(diǎn)，都需要使用一些動(dòng)力裝置或泵。步行式灌溉技術(shù)的運(yùn)用通常以農(nóng)用機(jī)械和電力裝置作為灌溉動(dòng)力，如農(nóng)用拖拉機(jī)等。步行式灌溉技術(shù)的運(yùn)用無需在灌溉區(qū)域內(nèi)修建輸送渠道或管道，技術(shù)運(yùn)用成本相比噴灌技術(shù)要低一些，而且可以移動(dòng)，噴灌的覆蓋面積更大，灌溉靈活性更好[3]。步行式節(jié)水灌溉技術(shù)是節(jié)水技術(shù)和機(jī)械化設(shè)備的有效融合，而且無須配備專業(yè)、復(fù)雜的灌溉設(shè)備，通過組裝的方式即可完成步行式灌溉設(shè)施的裝配，實(shí)用性強(qiáng)、操作簡單。步行式灌溉技術(shù)在運(yùn)用的過程中也利用了微灌技術(shù)的方式進(jìn)行節(jié)水和施肥，但是其比微灌技術(shù)的灌溉效果要好，運(yùn)用成本也低，而且運(yùn)用的范圍更大，在農(nóng)田水利工程的灌溉中得到越來越廣泛的運(yùn)用。

3.5 低壓管道輸水灌溉技術(shù)

低壓管道輸水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中運(yùn)用的時(shí)候，需要在運(yùn)用前鋪設(shè)與其配套的灌溉管道。灌溉管道一般情況下需要埋設(shè)在農(nóng)田土壤下方深處，灌溉的過程中，水是通過低壓作用的方式被輸送到具體的灌溉位置，直接灌溉到農(nóng)作物，深入土壤中的根部[4]。低壓管道輸水灌溉技術(shù)的運(yùn)用需要有特定的壓水設(shè)備，以此營造一個(gè)良好的低壓環(huán)境，保證水資源能夠有效輸送到用水區(qū)域，確保農(nóng)田的灌溉效果。另外，該技術(shù)運(yùn)用過程中水資源的輸送是通過預(yù)埋的管道，沒有直接接觸空氣，有效控制了自然蒸發(fā)的情況，很好地解決了水資源浪費(fèi)的問題。

4 農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉技術(shù)運(yùn)用的優(yōu)化措施

4.1 強(qiáng)化高效節(jié)水灌溉技術(shù)管理

高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的合理運(yùn)用，可以在一定程度上提高農(nóng)田灌溉的效率，減少水資源的浪費(fèi)。同時(shí)，節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用也需要科學(xué)的管理，需要有專門的人對(duì)技術(shù)的運(yùn)用、灌溉渠道、管道的通暢情況等進(jìn)行實(shí)時(shí)的管理，以此才能保證高效節(jié)水灌溉技術(shù)的有效運(yùn)用，確保農(nóng)田灌溉的有效性[5]。為此，農(nóng)田水利工程的管理者，要根據(jù)相關(guān)的管理制度和技術(shù)操作規(guī)范對(duì)日常灌溉技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行有效監(jiān)管，一方面要保證技術(shù)運(yùn)用的可行性，另一方面要保證技術(shù)運(yùn)用的持續(xù)性，以此才能有效提高農(nóng)田水利工程灌溉的科學(xué)性，保證灌溉效果。

4.2 優(yōu)化水資源配置

從整體上看，我國的水資源是短缺的，其中不乏很多嚴(yán)重缺水的地區(qū)，當(dāng)?shù)厝藗兊娜粘Ｓ盟际秩狈ΑＲ虼?，全國各地的農(nóng)田水利工程在用水灌溉的時(shí)候，要充分考慮當(dāng)?shù)氐乃Y源儲(chǔ)備和用水問題等，科學(xué)優(yōu)化水資源的配置，從而使得高效節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用更為高效，起到更好的作用。同時(shí)，當(dāng)?shù)氐乃块T還應(yīng)該根據(jù)往年的降水量及水資源利用率情況，制定科學(xué)的水資源調(diào)配計(jì)劃，合理調(diào)配有限的水資源，在不影響農(nóng)田水利工程灌溉的前提下，盡量減少水資源的調(diào)配，多利用雨水、雪等自然水資源進(jìn)行灌溉和補(bǔ)充。

4.3 創(chuàng)新高效節(jié)水灌溉技術(shù)

雖然現(xiàn)階段運(yùn)用的高效節(jié)水灌溉技術(shù)能夠起到一定的節(jié)約用水、提高灌溉效率的作用，但從整體運(yùn)用情況來看，還有很大的提升空間。因此，相關(guān)技術(shù)研發(fā)人員需要結(jié)合我國的農(nóng)田水利工程灌溉特點(diǎn)以及水資源情況等，進(jìn)一步創(chuàng)新、優(yōu)化高效節(jié)水灌溉技術(shù)，積極引進(jìn)國外先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)田水利工程灌溉技術(shù)的新一輪革新，進(jìn)一步提升農(nóng)田水利工程的灌溉效果，推動(dòng)我國農(nóng)田水利工程的健康持續(xù)發(fā)展。

5 結(jié)論

綜上所述，在今后的發(fā)展過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)該看到高效節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和運(yùn)用效果，并通過加強(qiáng)管理、合理配置水資源及創(chuàng)新技術(shù)等手段去推進(jìn)灌溉技術(shù)的運(yùn)用與發(fā)展，促進(jìn)農(nóng)田水利工程的穩(wěn)定發(fā)展。