農田水利工程中的節(jié)水灌溉技術

張 建

（滕州市河湖長制事務中心，山東 滕州 277599）

1 節(jié)水灌溉技術簡述

農業(yè)中的技術水平對于其發(fā)展起到了至關重要的作用，而農業(yè)技術水平則受到多種因素的影響，包括市場因素、政策制度等。對我國農業(yè)發(fā)展歷史進行總結可以發(fā)現(xiàn)，節(jié)水灌溉技術的出現(xiàn)有效地緩解了水資源短缺的問題，推動了農業(yè)的進一步發(fā)展。我國水資源較為短缺，節(jié)水灌溉技術則是結合了水資源供應及需求情況，對降水及土壤含水進行高效利用，從而滿足農作物的生長需求，提高經(jīng)濟效益、社會效益及生態(tài)效益。21世紀以來，科學技術高速發(fā)展，農業(yè)也朝著現(xiàn)代化方向發(fā)展，農業(yè)科技獲得巨大成就，也轉化為農業(yè)產量的激增，在一定程度上推動著社會生產力的發(fā)展。隨著經(jīng)濟全球化發(fā)展的深入，世界范圍掀起科技革命發(fā)展，這在很大程度上推動著農業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展，為現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展奠定基礎，尤其是對于水資源嚴重短缺地區(qū)，節(jié)水灌溉技術的發(fā)展更顯示出顯著作用。作為農業(yè)現(xiàn)代化科技的重要組成，節(jié)水灌溉與農業(yè)科技發(fā)展密不可分，也成為農業(yè)發(fā)展的基礎。農業(yè)發(fā)展很大程度上依賴于自然環(huán)境，結合我國水資源現(xiàn)狀，發(fā)展節(jié)水灌溉是必然發(fā)展趨勢，對于推動我國農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展至關重要。

2 節(jié)水灌溉技術對農田水利工程的重要性

2.1 提升農業(yè)經(jīng)濟效益

近些年來，全球各地的氣候都變得異常，經(jīng)常出現(xiàn)極端天氣，例如冰雹、持續(xù)干旱或洪澇等，每次極端天氣的出現(xiàn)，都會對當?shù)氐霓r業(yè)造成嚴重影響。如果采用了有效的節(jié)水灌溉技術，就能擁有更充足的資源應對極端天氣，保障減災工作的開展。另外，節(jié)水灌溉技術可以提升水資源的利用率，不僅可以降低農民用水的成本，也能為農田增產做出貢獻，提升農業(yè)的經(jīng)濟效益。

2.2 緩解水資源短缺現(xiàn)狀

我國屬于水資源短缺國家，很多地區(qū)缺水現(xiàn)象非常嚴重，如西北地區(qū)、華北地區(qū)。因此，這些地區(qū)必須高效地利用水資源，才能保證農業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。因此，這些地區(qū)需要引入節(jié)水灌溉技術，在節(jié)省灌溉用水的同時，也可以在一定程度上緩解當?shù)氐乃Y源短缺的問題，意義非常重要。

2.3 改善生態(tài)環(huán)境

在水資源短缺的同時，我國的水資源分布也不夠均勻。西北地區(qū)由于干旱，加上常年的風沙，很多植物無法生存，經(jīng)常出現(xiàn)沙塵暴等惡劣天氣，這對于生態(tài)環(huán)境是極大的傷害。因此，必須要引入節(jié)水灌溉技術，這對于改善當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境具有重要意義，也是未來開展生態(tài)環(huán)境建設的開發(fā)、利用的先決條件。

3 農田水利工程中可采用的節(jié)水灌溉技術

3.1 噴灌渠道防滲技術

在農田水利工程中應用節(jié)水灌溉技術，一般都需要搭建對應的水資源輸送管道或渠道，因此，想要實現(xiàn)高效的節(jié)水效果，在輸水管道上使用節(jié)水技術也十分重要。

目前，我國農田水利工程的輸水渠道一般都采用石塊堆砌，然后在表面用水泥抹平，最后再涂刷防滲漏的材料。根據(jù)相關調查及研究表明，良好的防水材料能夠減少70%～80%的水資源滲漏。出于控制成本的考慮，在建造水渠的時候，前期要仔細調研當?shù)氐牡匦危屑毺暨x水渠的位置，在保證滿足灌溉用水要求的情況下，盡可能減少水渠的長度；另外，在修建水渠時，優(yōu)先采用U型渠道，二者結合，就能有效地控制水斷面的面積，減少水與空氣的接觸面，最大程度減少水輸送過程中的蒸發(fā)量，再結合防滲技術，就能有效地減少水資源的浪費，提高水利用率。這樣既能達到節(jié)水的要求，也能盡可能地減少農戶的用水成本，利于各項水利灌溉技術的推廣與應用。

3.2 微灌溉技術

微灌溉技術是一項較為先進的高效節(jié)水灌溉技術，需要很多專業(yè)的設備，包含滴頭、灌水器、微小噴頭、水過濾器、水泵等。大棚種植會更多地采用這項技術。微灌溉技術安裝及操作簡單、成本低廉、灌溉效果佳、使用壽命較長。微灌溉的種類較多，一般分為滴灌、脈沖灌溉、微噴霧灌溉，每種技術的適用范圍都不盡相同，因此在使用微灌溉技術的時候，需要結合作物的情況確定，需要詳細地對作物類型、需水量等指標進行確定，然后結合種植范圍進行供水管道的鋪設，在需要進行灌溉的位置設置相應的噴頭及灌水器。在使用微灌技術的時候，可以同時將肥料混合在水中，在噴水的同時進行施肥，這樣可以節(jié)約施肥的時間，提高種植效率，減少人力消耗。微灌溉技術的水利用率很高，能有效起到節(jié)水的效果，使用效果很好。

3.3 噴灌技術

噴灌技術出現(xiàn)的時間較早，是通過水泵或高度差產生的壓力進行加壓，通過輸水管道，將水輸送到灌溉區(qū)域，然后經(jīng)過細密的噴頭將水噴灑到空中，均勻地灑在農田中，以實現(xiàn)灌溉的目的。通過噴灌技術，農作物能夠得到足夠的水分，同時，相較于傳統(tǒng)的水澆地，水資源的利用率也更高。經(jīng)過多年的發(fā)展，噴灌技術已經(jīng)成為普及性最高、灌溉效果最好的技術，我國已有80多萬 hm2的噴灌面積。噴灌技術的灌溉水一般是線狀或絲狀，結合噴頭轉動，覆蓋的面積會很大。但噴灌技術的優(yōu)缺點也非常明顯，優(yōu)點是灌水均勻，耕地資源、人力的占用較少，對不同地形的適應性強；缺點是容易受到風的影響，導致灌溉效果不佳，而且輸水管道及噴灌設備的成本較高。但不可否認的是，噴灌技術使用的水量較少，滲漏的情況能夠有效得到控制，且水資源的利用率高，具有很好的節(jié)水性。

3.4 步行式灌溉技術

在農田水利工程中，我們經(jīng)常見到步行式灌溉技術。這項技術與噴灌的共同點就是都需要設置一些提供動力的裝置以及水泵。一般情況下都是以電力或者常用的農用機械作為動力源，加上相應的配套灌溉設備，以便于在農田中開展移動灌溉這項技術是節(jié)水技術與農業(yè)的機械化技術的有機結合。這項技術，的優(yōu)點在于，不需要在待灌溉區(qū)域設置輸水的管道，建造成本低于噴灌技術，而且，由于采用了可移動的機械設備，靈活性、覆蓋面都會更大。步行式灌溉機械對于設備的要求較低，它不需要配置復雜的設備，通過簡單的組裝即可實現(xiàn)裝配，且操作非常簡單，可以有針對性地對急需水源的地區(qū)和作物進行灌溉，灌溉的有效性較高。另外，在進行步行式灌溉時，也可以結合微灌技術進行施肥。這項技術成本低、操作簡單、靈活、節(jié)水性也較好，目前已經(jīng)被廣泛應用在農田水利工程中。

3.5 低壓管道輸水灌溉技術

在水利工程中采取低壓管道輸水灌溉技術的時候，需要提前鋪設相匹配的輸水管道。一般情況下，輸水管道會預埋在農田下的土壤里，在灌溉時，通過低壓直接將水輸送到農作物的根部。除了要提前布設管道外，低壓管道輸水灌溉技術也需要配合特定的壓水設備使用，這樣就能形成壓力，快速地將水輸送到需要灌溉的區(qū)域。另外，由于這項技術使用時，水是直接從資源地輸送到農作物根部，過程中沒有接觸外界氧氣，相較于噴灌類技術，能夠有效地減少因蒸發(fā)等作用產生的水資源浪費。

3.6 雨水積蓄技術

這項技術的原理是對于雨水重復利用。首先，通過一系列的設備收集、儲存雨水，然后建設集水、輸水的渠道，形成整個灌溉系統(tǒng)。這種灌溉方法的優(yōu)勢較多，尤其在氣候比較干旱的地區(qū)，能夠有效地提高水資源的利用效率，減少水資源浪費。在我國的西北地區(qū)，也有類似的設置，叫做水窖。下雨時，收集雨水到水窖中，雜質自然沉淀分離，相當于對雨水進行簡單過濾。在需要使用水時，利用水泵等設施將雨水抽到高塔上，然后結合實際的需求進行分配。這項技術也可以結合滲透、滴灌等技術，對農作物進行長時間的灌溉。

4 農田水利灌溉技術的應用方法

4.1 前期準備妥當

如果想要有效地開展農田水利灌溉工程建設，前期就要做好充足的準備。在規(guī)劃與設計階段，相關的工作人員要積極參與，結合施工環(huán)境認真思考圖紙設計要點，在前期對大多數(shù)問題進行規(guī)避；在施工隊伍、施工器械、原材料的原則上做好把控，保證施工快速有序開展，施工質量達標；盡量選擇經(jīng)驗豐富的施工隊伍，提前做好技術交底及聯(lián)合審圖工作，避免過程中出現(xiàn)過多的變更，浪費資金的同時，也會耽誤整體的施工進度。

4.2 根據(jù)農田情況不同選擇有效的技術

不同地區(qū)的農田的情況也不盡相同，例如土壤性質、堅硬程度、農作物種類、生長周期等，節(jié)水灌溉技術也有相應的適用范圍。因此，前期需要仔細調研當?shù)氐膶嶋H情況，再進行技術的選擇。另外，前期也要針對農田中種植的農作物做研究，了解其在不同的階段對于水分的要求，這樣就能更加合理地階段性控制供水量，選擇匹配的節(jié)水灌溉技術，既能滿足農作物的生長需求，也能達到提升水資源利用率、節(jié)約水資源的目的。

4.3 鼓勵農戶參與

開展農田水利灌溉技術建設，除了可以提高水資源的利用率外，農戶也是受益者。因此，為了保障該技術能夠有效落地，必須要鼓勵農戶參與進來。由于農戶是實際的使用者，也是對當?shù)厍闆r最了解的人，因此，在前期的規(guī)劃設計階段需要積極征求農戶的意見，選擇最適合的灌溉技術。另外，農戶在參與建設的同時，也能領會水資源的重要性，提升自身的節(jié)約用水意識，同時，由于節(jié)水灌溉系統(tǒng)能夠節(jié)約農戶的用水成本，農戶對于該技術的認可度就會更高。在很多缺水的地區(qū)，水利灌溉節(jié)水系統(tǒng)的普及性較低，宣傳不到位也是原因之一，農戶沒有能夠獲取消息的渠道，也不知道節(jié)水灌溉系統(tǒng)的利好性，缺乏對其的關注度。因此，應該加大宣傳的力度，通過邀請節(jié)水經(jīng)驗豐富的干部長期開展宣傳講座，結合當?shù)厍闆r制定定向的宣傳方案等形式，擴大節(jié)水灌溉技術的普及性，讓農戶主動地參與到節(jié)水行動中來。

4.4 節(jié)水技術管理體系落地

任何制度的落實都需要有完善的管理體系做支撐。因此，需要建立節(jié)水技術管理體系?？梢栽谙嚓P的單位尋找一些責任感強、專業(yè)素質過硬的人員，組成管理隊伍，負責節(jié)水設備的建設與維護，積極了解并解決設備運行中遇到的問題，保障良好的給水、節(jié)水效果。同時，定期進行考核與獎勵，保證隊伍的積極性、主動性，保障水利灌溉系統(tǒng)良好地運行。

4.5 積極推動水利相關政策落地

制定完善的水利相關政策作為抓手，才能有效地推動節(jié)水技術的發(fā)展與應用。每項政策的落地都不是單方面進行的。前期要認真聽取、采納農民及有相關經(jīng)驗的人士，制定政策考慮周全。在政策的執(zhí)行過程中，也要隨時調整、糾正，使得政策更加科學合理、可行性更高。這樣才能夠讓水利相關政策真正落地。

4.6 節(jié)水技術多創(chuàng)新

技術的發(fā)展離不開創(chuàng)新。在科技高速發(fā)展的當代，節(jié)水灌溉技術也要結合先進的技術。例如水肥一體化的智能灌溉、增加深層滲漏和減少蒸發(fā)損的膜上灌，各種新興技術層出不窮。在進行技術創(chuàng)新的時候，要針對我國各地不同的地理情況進行調研，收集相關數(shù)據(jù)，結合當?shù)貤l件形成合適的節(jié)水技術。另外，如果條件允許，也可以考慮引進先進國家的技術，并結合我國的情況進行改良，確保技術更有效、針對性更強。

5 結束語

綜上所述，農田水利節(jié)水灌溉技術對于節(jié)約水資源、提升水資源利用效率具有非常重要的意義，也能夠在一定程度上促進農業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在推廣節(jié)水灌溉技術時，要制定合理、可落地的政策，組建專業(yè)人員的團隊，加強基礎設施的普及及建設，及時修正過程中產生的問題。相信通過節(jié)水灌溉技術的推廣與應用，以及農田水利工程的發(fā)展，我國的農業(yè)水平能夠獲得提升，資源節(jié)約、環(huán)境改善等諸多利好也會慢慢顯現(xiàn)。