農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)的改造探析

甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心 閆紅

引言

近年來，我國水利工程建設(shè)取得了非常明顯的進步，節(jié)水灌溉技術(shù)同樣得到了快速的發(fā)展。農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了經(jīng)濟、生態(tài)效益和社會效益的統(tǒng)一。但是從現(xiàn)階段的具體應(yīng)用情況而言，節(jié)水灌溉技術(shù)依舊存在各種不足，要對其進行有效的技術(shù)改造，才能最大程度地發(fā)揮出節(jié)水灌溉技術(shù)的效果。

1 節(jié)水灌溉技術(shù)

1.1 輸水節(jié)水技術(shù)

輸水節(jié)水技術(shù)指的是通過管道把水送至田間來展開灌溉工作，該技術(shù)的目的是避免水資源在輸送的時候，由于出現(xiàn)滲漏及蒸發(fā)情況而導(dǎo)致浪費。該技術(shù)在部分井灌區(qū)的應(yīng)用范圍十分廣泛，與別的輸水技術(shù)比較來說，該技術(shù)在輸水方面十分快速，而且非常節(jié)水，可以推動農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，對于農(nóng)田水利工程而言，使用頻率較多[1]。

1.2 節(jié)水灌溉技術(shù)

對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說，水資源是必不可少的生產(chǎn)條件。農(nóng)田水利工程是一項科學(xué)利用水資源的工程，使用節(jié)水灌溉技術(shù)可以有效保護且節(jié)約水資源。在節(jié)水灌溉技術(shù)具體應(yīng)用的過程中，要秉著節(jié)水及環(huán)保的思想理念，使有限水資源能夠在農(nóng)田灌溉的過程中有著無限利用。這樣一來，不但可以有效提升水資源使用率，還可以用現(xiàn)代化節(jié)水灌溉技術(shù)讓農(nóng)田實現(xiàn)經(jīng)濟效益最大化，其意義重大。

1.3 節(jié)水灌溉制度

現(xiàn)階段，灌溉制度可從三方面著手。第一，節(jié)水灌溉要秉著因地制宜的原則，發(fā)展農(nóng)田水利工程要按照不一樣的地形情況，以及農(nóng)作物的類型，合理選擇與之相適應(yīng)的灌溉方法。第二，該技術(shù)要考慮性價比因素，節(jié)水灌溉不一樣，在價格方面也是不一樣，因此要按照具體灌溉需求來選擇，盡量降低灌溉的成本。第三，要建立灌溉設(shè)備維修體系，保養(yǎng)好節(jié)水設(shè)備，增加其使用期限，使農(nóng)民的實際收入得到提高。

1.4 節(jié)水田間處理

使用灌溉技術(shù)時，要做好田間處理工作，要了解灌溉的重點，在灌溉的過程中要有目的。田間處理有灌溉時要分析好農(nóng)產(chǎn)品種植情況，繼而調(diào)整使用的技術(shù)。比如，在干旱的地方，要增加草植物的種植，從而實現(xiàn)涵養(yǎng)水源的目的；用田間處理來對灌溉技術(shù)進行科學(xué)選擇，從而有效發(fā)揮出農(nóng)田水利工程的效果。

2 節(jié)水灌溉技術(shù)的概念和意義

2.1 概念

節(jié)水灌溉是指只通過天然降水，少用或者不用人工灌溉來灌溉作物，從而滿足作物需求，這一技術(shù)稱為節(jié)水灌溉技術(shù)。換句話說，節(jié)水灌溉主要是為了達到節(jié)水目的，而節(jié)水灌溉是用最少的水得到最大的產(chǎn)量及經(jīng)濟效益。總的來說，科學(xué)的節(jié)水灌溉技術(shù)，不但能夠節(jié)約用水，還能提升農(nóng)作物產(chǎn)量及經(jīng)濟效益。

2.2 意義

因為國內(nèi)缺少足夠水資源，怎樣提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的水資源利用率是重中之重。只有在農(nóng)田水利工程中加入節(jié)水灌溉技術(shù)，才能提高水資源的利用率。所以，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展時，要建立節(jié)水灌溉設(shè)施，從不同地區(qū)的生產(chǎn)發(fā)展情況出發(fā)，采取相對應(yīng)的節(jié)水灌溉計劃。對于一些農(nóng)作物來說，要在合適的時間使用針對性灌溉方式，為農(nóng)作物生長提供條件，同時使水資源利用變得合理[2]。除此之外，農(nóng)田水利節(jié)水灌溉的提出和發(fā)展還有著以下意義：第一，農(nóng)田水利灌溉朝著節(jié)約型發(fā)展，不但滿足了農(nóng)作物在生長過程中的需求，而且還使水資源的利用率得到最大化，解決了農(nóng)田水利灌溉中出現(xiàn)的浪費、污染情況，有效推動了農(nóng)業(yè)和社會經(jīng)濟的進步。第二，農(nóng)田水利灌溉朝著信息化發(fā)展，傳統(tǒng)管理模式及灌溉手段都已經(jīng)不能很好地滿足當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的實際需求，節(jié)水灌溉要求把現(xiàn)代化數(shù)字技術(shù)及遙感技術(shù)等在農(nóng)田水利的發(fā)展最大程度應(yīng)用。第三，農(nóng)田水利灌溉朝著科學(xué)化發(fā)展，所謂科學(xué)化不只是管理理念及應(yīng)用技術(shù)變得愈加先進，并要求水利灌溉涵蓋的所有環(huán)節(jié)都是高效且充滿科學(xué)的。第四，農(nóng)田水利灌溉朝著現(xiàn)代化發(fā)展，是節(jié)水灌溉的必然要求及趨勢，這說明了農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益得到了顯著性提高，社會的發(fā)展已經(jīng)達到可持續(xù)的目的。

3 農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)的改造

3.1 新型噴灌技術(shù)

新型噴灌技術(shù)在節(jié)水灌溉技術(shù)改造的過程中比較突出，技術(shù)改造要滿足兩方面內(nèi)容：一方面，可以滋養(yǎng)作物；另一方面，能夠進一步提升水資源利用率，顯示出新型噴灌技術(shù)所帶來的灌溉效果。為實現(xiàn)該目的，在實際改造應(yīng)用新型噴灌技術(shù)的過程中，要通過水泵及動力設(shè)備給水體帶來一定壓力，繼而把噴灌設(shè)備舉在合適高度。當(dāng)水體達到噴灌裝置，隨著自然力的不斷作用，水體會變成線狀落到地面上，這樣就完成了噴灌工作。同時，當(dāng)水體沖向地面時，可以使水分流動于農(nóng)田里面的農(nóng)作物上，使灌溉可以變得均勻，從而讓農(nóng)作物可以獲得良好的滋養(yǎng)。該噴灌技術(shù)，可以有效滋潤農(nóng)作物，使農(nóng)田得到非常不錯的涵養(yǎng)。就現(xiàn)階段改造情況而言，該噴灌技術(shù)變成節(jié)水灌溉技術(shù)里效果最好的一項技術(shù)，應(yīng)用范圍非常廣泛。新型農(nóng)田噴灌技術(shù)，在具體應(yīng)用的時候具有自然性及靈活性的優(yōu)勢，能夠分成固定噴灌、半固定噴灌和移動噴灌等，不管是哪種噴灌手段，其應(yīng)用優(yōu)勢是非常顯著的，在不同農(nóng)田環(huán)境可以發(fā)揮出非常不錯的灌溉效果。比如，對于范圍不大的農(nóng)田，使用固定式的噴灌技術(shù)，固定噴灌設(shè)備，使水體在噴灑時具體范圍固定于一定的區(qū)域內(nèi)，以達到水資源良好利用的目的。對于部分范圍較廣闊的農(nóng)田噴灌而言，可以憑借移動式的噴灌技術(shù)，因為噴灌范圍大，要想達到全方位的噴灌，一定要保證噴灌設(shè)備可以轉(zhuǎn)移，并且還能不斷改變位置，完成全方位噴灌工作。除此之外，對于部分地形復(fù)雜多變的灌溉地區(qū)而言，同樣可以通過移動式的噴灌技術(shù)，按照具體的地理情況進行調(diào)整，也可以明顯體現(xiàn)出新型噴灌技術(shù)的效果[3]。

3.2 滴灌節(jié)水技術(shù)

滴灌節(jié)水技術(shù)說的是通過塑料管道的作用，讓水流經(jīng)過直徑大約在16mm的毛管上面的滴頭，在農(nóng)作物地區(qū)展開局部灌溉工作。對于干旱、缺水區(qū)域來說，滴灌的應(yīng)用是非常廣泛的，滴灌技術(shù)非常節(jié)水，對于水源有著95%的利用率，從而可以有效防止水資源出現(xiàn)浪費的情況。除此之外，滴灌節(jié)水技術(shù)和噴灌節(jié)水技術(shù)相比較而言，滴灌節(jié)水增產(chǎn)作用非常強大，與施肥相結(jié)合來灌溉，可以使肥效增加一倍。盡管滴灌的優(yōu)點非常顯著，然而其在使用的過程中同樣有局限性，比如，滴灌滴頭會出現(xiàn)結(jié)垢、堵塞，因此對水源會有很高要求，往往要做好過濾處理工作。滴灌根據(jù)管道固定的具體情況，包括半固定式、固定式和移動式，為不同地區(qū)進行灌溉工作提供了良好的條件。同時，根據(jù)水分的來源不一樣，滴管節(jié)水技術(shù)可以分成儲水滴灌以及地下滴灌。其中，儲水滴灌指的是雨水集流讓水進入水窖，從而形成移動水源，進行灌溉。而地下滴灌就是將地滴灌管埋進地下作物的根系活動層里面，使灌溉水從微孔滲入，促進農(nóng)作物吸收，具有不錯的灌溉效果[4]。

3.3 防滲式灌溉技術(shù)

渠道輸水是農(nóng)田灌溉重要的輸水方式，在改造節(jié)水灌溉技術(shù)的過程中，要加大利用渠道輸水防滲技術(shù)，即防滲式灌溉技術(shù)。渠道輸水會在一定程度上導(dǎo)致水資源的消耗和浪費，在選擇防滲式灌溉技術(shù)時，要確定好斷面結(jié)構(gòu)方式，通過混凝土護面、漿砌石襯砌和塑料薄膜等手段做好防滲工作，從而有效降低水源輸送農(nóng)田時造成的損耗。其中，砌筑石料在節(jié)水灌溉技術(shù)的實際使用上，可以對70%或者80%的下滲量進行合理的控制，防滲效果不錯。對于混凝土渠道而言，要優(yōu)先選擇U形渠，以擴大渠道傳輸水量，同時縮小過水?dāng)嗝?，從而顯著提升灌溉的效率。除此之外，防滲式灌溉技術(shù)輸水非常快，這一點可以有效節(jié)省土地，應(yīng)用優(yōu)勢顯著[5]。

3.4 雨水蓄積利用技術(shù)

雨水蓄積利用技術(shù)同樣是農(nóng)田水利工程中不可或缺的節(jié)水灌溉技術(shù)，與別的節(jié)水灌溉技術(shù)相比，雨水蓄積利用技術(shù)在使用時擁有更大的局限性，即雨水蓄積技術(shù)在干旱、半干旱以及季節(jié)性干旱地區(qū)適合應(yīng)用。盡管應(yīng)用局限性比較顯著，然而優(yōu)點也是非常明顯的。雨水蓄積利用技術(shù)可以避免灌溉區(qū)域里面的水土流失，從而有效保護生態(tài)環(huán)境，應(yīng)用意義非常強大。正因為這樣，該技術(shù)造價成本非常高，在應(yīng)用的過程中也是非常復(fù)雜的。通常情況下，雨水蓄積利用技術(shù)在應(yīng)用時，不但要建設(shè)完善的儲水設(shè)施，同時也要建立節(jié)水渠道以及輸水管道，不管是環(huán)節(jié)，還是成本都是非常復(fù)雜的。另外最重要的一點是，要想實施雨水蓄積利用技術(shù)非常困難，在技術(shù)難度以及環(huán)境方面都有著較高要求。但是就部分干旱、半干旱區(qū)域農(nóng)民使用情況而言，雨水蓄積利用技術(shù)非常適合，所以其要和環(huán)境相結(jié)合來進行實際利用。除了這一些節(jié)水灌溉技術(shù)外，微灌技術(shù)、步行式灌溉技術(shù)，膜上，膜下灌溉技術(shù)都是使用較多的技術(shù)。而不管是哪一種灌溉技術(shù)，都要按照農(nóng)作物的實際用水需求，分析水情，做好科學(xué)調(diào)度，進行計劃用水、優(yōu)化配水，實現(xiàn)節(jié)水又增產(chǎn)的最終目標(biāo)[6]。

4 農(nóng)田水利工程中高效節(jié)水灌溉的方法策略

4.1 健全節(jié)水灌溉技術(shù)管理

在進行農(nóng)田水利工程建設(shè)時，要對節(jié)水灌溉技術(shù)的使用和后續(xù)管理給予高度重視，其影響著農(nóng)作物具體的生產(chǎn)情況。所以，相關(guān)種植者一定要健全管理體系及方法，最大程度上防止制度方面的問題給灌溉整體效果造成不利影響。

4.2 因地制宜選擇灌溉技術(shù)

地區(qū)不一樣時，其自然條件往往會有著一定的差異性，因此各個地區(qū)種植的農(nóng)作物自身生長情況同樣是不一樣的，對于水量的需求有著不同差異。所以，農(nóng)田水利工程在進行施工的時候，要掌握好農(nóng)田的具體情況，要基于當(dāng)?shù)貧夂蚣八囊蛩貋韺?jié)水灌溉技術(shù)進行科學(xué)選擇，增加技術(shù)針對性及有效性的特點。在實際實施的時候，要秉著因地制宜的理念，對土壤情況有全面的認知及掌握，科學(xué)選擇灌溉手段，只有這樣，才能加快農(nóng)田灌溉的良好展開，從而增強灌溉的經(jīng)濟性。比如，南方土壤比較濕潤，當(dāng)雨水非常多的時候就可使用滴灌以及噴灌措施，當(dāng)水量較少的時候就要第一時間灌溉。

4.3 根據(jù)作物種類選擇灌溉技術(shù)

在進行農(nóng)田水利工程建設(shè)的時候，要對農(nóng)作物的實際特點有足夠的了解，對于各個農(nóng)作物在陽光、水源以及生長周期等方面不同的需求來科學(xué)使用對應(yīng)的灌溉技術(shù)。比如，花生及大豆等一些農(nóng)作物并不會需要過多的水源，因此在進行灌溉的時候就可降低灌溉頻率，增加灌溉的時間，實現(xiàn)農(nóng)作物在水源方面的需求。對于水稻等一些農(nóng)作物來說，在灌溉過程中要增加用水量及灌溉頻率，在保證水源足夠的基礎(chǔ)上增加節(jié)水灌溉的效率。

4.4 優(yōu)化灌溉量及灌溉時間

進行節(jié)水灌溉的時候，其最主要的一點不但要重視范圍廣度，同時也要重視區(qū)域的灌溉量及灌溉時間。所以，在實施灌溉之前，要全面調(diào)查農(nóng)作物苗期、孕育期及其成熟期，把所有階段的蒸騰量當(dāng)作不一樣的定值，這是確定實際灌溉量以及灌溉時間的關(guān)鍵依據(jù)。在具體灌溉的時候，水資源的浪費通常有：水滲漏和蒸發(fā)以及土壤水的下滲?；谶@兩個層面對水損失做出計算，繼而根據(jù)相關(guān)損失程度來改變水量，建立出模型，然后確定作物在不同生長階段里的灌水量及其灌水周期，降低水分浪費，確保最大化使用水資源。

4.5 健全農(nóng)田水利工程維護管理

一般來說，農(nóng)田水利工程會被各種外界因素所影響。暴雨、降雪以及大風(fēng)等都會給灌溉設(shè)備造成一系列的影響和損壞，而人為原因同樣會對其帶來影響。因此，在進行維護管理的時候，要明確責(zé)任主體的相關(guān)職責(zé)，保證所有人都能夠做完自己的工作。使用分級管理的方法，把農(nóng)田水利工程所在鄉(xiāng)鎮(zhèn)及村落當(dāng)成基礎(chǔ)，把責(zé)任貫徹落實下來。除此之外，相關(guān)部門還可安排高質(zhì)量、高素質(zhì)水利管理人員，進行小組討論交流后制定科學(xué)的對應(yīng)方法，保證工程能夠得以合理管理，給后期農(nóng)田水利工程的建設(shè)維護帶來足夠的力量。

4.6 加強推廣的力度

現(xiàn)階段，要想推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，就需要有大量資金作為扶持，一些貧困地區(qū)無法使用節(jié)水灌溉技術(shù)，同時在技術(shù)推廣方面存在較大困難?；陂L遠發(fā)展層面而言，推廣節(jié)水灌溉技術(shù)可以有效節(jié)省水資源，降低資金的投入。所以，重視節(jié)水灌溉技術(shù)可以減輕一些地區(qū)對于資金的壓力，加快經(jīng)濟發(fā)展。

5 結(jié)語

綜上所述，在可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下，為了最大程度地節(jié)約水資源，促進農(nóng)業(yè)良好發(fā)展，農(nóng)田水利工程建設(shè)成為農(nóng)業(yè)發(fā)展中不可或缺的工程。水利灌溉可以推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，同時對提高農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益及生產(chǎn)品質(zhì)起到了良好的作用。盡管在農(nóng)田水利工程中，節(jié)水灌溉技術(shù)有了顯著的發(fā)展，然而從整體而言，還有諸多問題，所以要對節(jié)水灌溉技術(shù)做好改造和優(yōu)化。而節(jié)水灌溉技術(shù)改造一方面要不斷創(chuàng)新理念和方式，另一方面還要大膽探索實踐，把先進的信息技術(shù)及新型材料等加入節(jié)水灌溉中，通過新型噴灌技術(shù)、滴灌節(jié)水技術(shù)、防滲式節(jié)水技術(shù)和雨水蓄積利用技術(shù)的應(yīng)用，完善節(jié)水灌溉技術(shù)，給農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)。