探討農(nóng)田水利灌溉工程節(jié)水技術(shù)

孟天旗

（山東省莘縣水利局，山東 莘縣 252400）

農(nóng)業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)的發(fā)展受約于各種因素，其中水資源的合理利用是保證農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素，同時(shí)，由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需要的水相對(duì)較多，如果能夠高效地提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水，那么就能夠保證農(nóng)業(yè)的長(zhǎng)期穩(wěn)定發(fā)展。除此之外，高效地利用農(nóng)田水資源的主要原因還在于我國(guó)的水資源相對(duì)比較短缺，特別是西北地區(qū)的一些干旱地區(qū)，水資源成為限制該地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素。從這兩方面出發(fā)，為了更好地促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提高農(nóng)作物的生產(chǎn)質(zhì)量，就必須要合理運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)，不斷提高農(nóng)田水利建設(shè)的水平，提高利用效率。下面針對(duì)當(dāng)下我國(guó)的農(nóng)田水利建設(shè)節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)際情況進(jìn)行分析，針對(duì)一些特殊的較好的農(nóng)田水利灌溉技術(shù)進(jìn)行介紹,分析其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

1.高效節(jié)水灌溉技術(shù)的相關(guān)概述

所謂高效節(jié)水灌溉技術(shù)，是指除傳統(tǒng)的土渠輸水和地表洪水灌溉外，其它灌溉技術(shù)的總稱。高效節(jié)水灌溉技術(shù)的產(chǎn)生和推廣，是為了節(jié)約水資源，提高水資源利用效率。目前，我國(guó)高效節(jié)水灌溉的主要技術(shù)是微灌、噴灌和井灌，其中大部分應(yīng)用于噴灌。高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的重要標(biāo)志之一。該技術(shù)在農(nóng)業(yè)發(fā)展中的有效應(yīng)用，不僅可以有效促進(jìn)水資源利用率的提高，而且可以緩解我國(guó)水資源供需矛盾。這對(duì)促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展具有重要作用。高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用也具有重要意義，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是具有社會(huì)效益。與傳統(tǒng)灌溉技術(shù)相比，高效節(jié)水灌溉技術(shù)可以節(jié)約30%-40%的水資源，有效提高水產(chǎn)品的單位價(jià)值，促進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變和創(chuàng)新。二是具有生態(tài)效益。采用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，可有效提高水資源利用率，避免二次鹽漬化，減少水肥流失。最后，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，可以節(jié)約更多的人力、物力和肥力，降低相應(yīng)的費(fèi)用，提高人工管理的效率和質(zhì)量，有效地提高經(jīng)濟(jì)效益。

2.農(nóng)田水利建設(shè)中節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

近些年，隨著一些新技術(shù)，新農(nóng)機(jī)設(shè)備的投入使用，我國(guó)的農(nóng)業(yè)發(fā)展已經(jīng)朝著一個(gè)更高水平進(jìn)步。但是，當(dāng)前的農(nóng)田水利建設(shè)方面仍存在一些問(wèn)題，不少地區(qū)在農(nóng)田灌溉過(guò)程中仍然采用傳統(tǒng)的粗放型的漫灌方式，這樣不僅導(dǎo)致水資源很大程度的浪費(fèi)，同時(shí)灌溉效果也難以達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。雖然之前我們已經(jīng)在農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)上有了一定的研究和分析，同時(shí)也充分地肯定了較好地利用現(xiàn)代化節(jié)水技術(shù)，能夠提高水資源的利用程度，節(jié)省水資源。但是在實(shí)際投入使用過(guò)程中，由于技術(shù)不成熟以及灌溉管理問(wèn)題，導(dǎo)致農(nóng)田水利灌溉技術(shù)難以得到真正落實(shí)，我們?nèi)孕柽M(jìn)一步的努力提高農(nóng)田水利資源的利用程度。

3.農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理的重要性

在我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展過(guò)程中，農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程發(fā)揮著不可替代的作用。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，水資源需求量逐漸增大，導(dǎo)致水資源日益緊缺，須加強(qiáng)農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理。首先，加強(qiáng)農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理，在農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展方面發(fā)揮著十分重要的作用。節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理需做好統(tǒng)籌規(guī)劃，大力推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，在確保農(nóng)田灌溉用水的同時(shí)，節(jié)約水資源。加強(qiáng)農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理，不僅可提高農(nóng)作物產(chǎn)量與質(zhì)量，還可降低農(nóng)田灌溉成本，增強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，提高農(nóng)民群眾的經(jīng)濟(jì)收入。其次，加強(qiáng)農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理，在維持生態(tài)平衡方面也發(fā)揮著十分重要的作用。節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用不僅可滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)水資源的需求，降低農(nóng)村地區(qū)用水總量及水資源緊缺所造成的負(fù)面影響，還可有效遏制過(guò)度開(kāi)采地下水資源的行為，加強(qiáng)農(nóng)村地區(qū)的水生態(tài)保護(hù)。最后，加強(qiáng)農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理，在提高水資源利用效率方面發(fā)揮著十分重要的作用。受各種因素的影響，部分農(nóng)村地區(qū)依然使用傳統(tǒng)的灌溉方式，農(nóng)民的節(jié)水意識(shí)不強(qiáng)，導(dǎo)致水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益沒(méi)有得到明顯提升。

4.節(jié)水技術(shù)在水利工程灌溉過(guò)程中的應(yīng)用價(jià)值

4.1 優(yōu)化地區(qū)資源

我國(guó)是水資源大國(guó)，淡水資源總量為28 000億m3，但由于人口總量過(guò)多，人均占水量位列全世界倒數(shù)第十三名，各個(gè)地區(qū)水資源對(duì)于人民群眾而言都十分重要。但由于我國(guó)土地類型眾多，對(duì)于灌溉條件需求差異性較大，因此，農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)必須對(duì)水資源進(jìn)行優(yōu)化，保障相關(guān)節(jié)水工作能夠得到貫徹落實(shí)。在當(dāng)下眾多灌溉技術(shù)之中，只有合理選擇節(jié)水技術(shù)才能達(dá)到節(jié)水并降低灌溉成本的效果。

4.2 節(jié)約淡水資源

通過(guò)上文描述，可見(jiàn)我國(guó)淡水資源十分匱乏，傳統(tǒng)的灌溉技術(shù)會(huì)消耗大量的水資源，導(dǎo)致地區(qū)水資源供給緊張。很多地區(qū)使用的農(nóng)田灌溉技術(shù)是直接進(jìn)行大水漫灌，而大部分水資源被土地所吸收，農(nóng)作物能夠吸收的水資源不到20%，其水資源被大量的浪費(fèi)。而應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，可以促進(jìn)水資源被農(nóng)作物有效吸收，讓農(nóng)作物根被可以在短時(shí)間內(nèi)快速增長(zhǎng)。

5.當(dāng)前農(nóng)田水利工程存在問(wèn)題

5.1 節(jié)水灌溉技術(shù)落實(shí)不到位

要想真正的提高農(nóng)田水利灌溉技術(shù)的應(yīng)用效率，就必須要做好整個(gè)灌溉系統(tǒng)的合理化設(shè)計(jì)，從水資源的輸送到水資源灌溉等各個(gè)環(huán)節(jié)都必須進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，同時(shí)還要合理運(yùn)用一些設(shè)備，改變傳統(tǒng)的直接將水資源運(yùn)送到需灌溉區(qū)域這種陳舊的方式，只有這樣才能夠節(jié)省水資源，減少水資源在運(yùn)輸過(guò)程中由于揮發(fā)等原因造成的損失。調(diào)查研究表明，目前我國(guó)農(nóng)業(yè)在水資源利用方面之所以造成巨大的水資源損失，主要原因在于人們的灌溉方式比較落后，因此，我們必須要改變傳統(tǒng)的灌溉模式。在改進(jìn)過(guò)程中需要的技術(shù)相對(duì)比較成熟，同時(shí)也需要大量的資金和專業(yè)人員，這就導(dǎo)致在新技術(shù)的普及和應(yīng)用中存在著一定的問(wèn)題和局限，造成一些技術(shù)和設(shè)備的浪費(fèi)情況。

5.2 農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理人員的綜合素養(yǎng)偏低

人才是農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理最基礎(chǔ)的保障，如果農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理人員沒(méi)有較高的專業(yè)素養(yǎng)，一味借鑒傳統(tǒng)的水利工程建設(shè)與管理經(jīng)驗(yàn)，那么不僅無(wú)法適應(yīng)農(nóng)業(yè)灌溉的現(xiàn)代化發(fā)展，還會(huì)對(duì)農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程的建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生不利影響。

5.3 農(nóng)民觀念落后

新興的農(nóng)田水利工程灌溉技術(shù)要想得到更進(jìn)一步的推廣，就必須要重新設(shè)計(jì)水資源的輸送管道，這在一定程度上就需要開(kāi)采和挖掘，也容易導(dǎo)致農(nóng)民的當(dāng)季作物產(chǎn)量降低。因此，農(nóng)民對(duì)于農(nóng)田水利灌溉工程的重新設(shè)計(jì)和建設(shè)具有一定的消極態(tài)度。除此之外，農(nóng)民的使用觀念相對(duì)比較落后，農(nóng)田水利工程灌溉技術(shù)很難在短期內(nèi)發(fā)揮出其應(yīng)有的功效，也很難表現(xiàn)出更具價(jià)值的經(jīng)濟(jì)效益，很難推動(dòng)該技術(shù)的快速發(fā)展。我們必須要明確農(nóng)田水利灌溉技術(shù)是一項(xiàng)新興的技術(shù)創(chuàng)新，因此，在使用過(guò)程中以及后期的保護(hù)維修方面，需要較多的專業(yè)人員進(jìn)行指導(dǎo)，但由于缺少利益驅(qū)動(dòng)，農(nóng)民的使用觀念相對(duì)落后，思想相對(duì)消極，這就導(dǎo)致新興的農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)很難能夠推廣使用。

6.農(nóng)田水利灌溉工程節(jié)水技術(shù)應(yīng)用策略

6.1 微灌溉技術(shù)

微灌溉技術(shù)是噴灌技術(shù)的優(yōu)化、改良，是一種相較于噴灌技術(shù)更加節(jié)約水資源的灌溉技術(shù)，按照灌溉技術(shù)差異性，微灌還可以分為滲水灌溉、滴水灌溉、小管流水灌溉等方式，且該方法可以向定點(diǎn)位置灌溉，提高水資源利用合理性。這種方法一般應(yīng)用于中大型植物灌溉，可以保障農(nóng)作物在幼年生長(zhǎng)時(shí)期對(duì)用水量的需求，提高水資源的利用率。同時(shí)，微灌溉技術(shù)可與大棚技術(shù)相結(jié)合，用于種植反季農(nóng)作物，保障農(nóng)作物健康生長(zhǎng)。但是微灌溉技術(shù)在我國(guó)農(nóng)業(yè)應(yīng)用并不廣泛，主要是受到相關(guān)技術(shù)的限制，微灌溉技術(shù)所需要的設(shè)備過(guò)于復(fù)雜，對(duì)于水資源清澈程度要求較高，十分容易出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，后期維護(hù)成本較高。

6.2 提升農(nóng)民群眾的節(jié)水意識(shí)

要想加強(qiáng)農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理，需提升農(nóng)民群眾的節(jié)水意識(shí)。首先，要引導(dǎo)更多的農(nóng)民群眾參與農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)監(jiān)督工作，督促相關(guān)單位在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)保質(zhì)保量完成施工任務(wù)。其次，當(dāng)?shù)氐母鞔舐毮懿块T(mén)要深入基層群眾，以宣講會(huì)、座談會(huì)、研討會(huì)的形式，提高農(nóng)民群眾對(duì)農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程的認(rèn)識(shí)，使其能積極主動(dòng)地參與農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)監(jiān)督。最后，加強(qiáng)對(duì)節(jié)水理念的宣傳，強(qiáng)化農(nóng)民群眾的節(jié)水意識(shí)。

6.3 噴灌技術(shù)

在多種節(jié)水灌溉技術(shù)之中，噴灌技術(shù)的應(yīng)用范圍較廣，受認(rèn)可程度較高，其技術(shù)結(jié)構(gòu)十分簡(jiǎn)單，還可以與自動(dòng)技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)相結(jié)合。噴灌技術(shù)將噴頭固定在田間，在不同時(shí)間段根據(jù)需求增加水壓，讓水資源能夠均勻噴灑在農(nóng)田中，且水資源通過(guò)密閉管道進(jìn)行輸送，避免了水分蒸發(fā)，且噴灑頭還可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的清理、調(diào)節(jié)，水源浪費(fèi)率僅為20%左右，水資源利用率可以達(dá)到80%。同時(shí)，該設(shè)備占地面積較少，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)與保養(yǎng)成本較低，大部分零部件通用性好，例如鐵質(zhì)管路也可以被同等軟管代替，噴頭可以被一般制作噴頭所代替。但是值得注意的是，噴灌質(zhì)量會(huì)受到大風(fēng)、沙塵等天氣因素的影響。

6.4 對(duì)建設(shè)與管理人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)

要想加強(qiáng)農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理，需對(duì)建設(shè)與管理人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，端正建設(shè)與管理人員的工作態(tài)度，提升建設(shè)與管理人員的責(zé)任意識(shí)，保證各項(xiàng)建設(shè)與管理措施有效落實(shí)。首先，在日常工作中對(duì)建設(shè)與管理人員進(jìn)行有效的培訓(xùn)，強(qiáng)化其責(zé)任意識(shí)，引導(dǎo)其積極主動(dòng)參與工程建設(shè)與管理，杜絕水資源浪費(fèi)現(xiàn)象。其次，提升建設(shè)與管理人員的專業(yè)技能，強(qiáng)化建設(shè)與管理人員的應(yīng)急處理能力，使其能夠結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況對(duì)農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理提出有針對(duì)性的優(yōu)化意見(jiàn)。

6.5 移動(dòng)式灌溉技術(shù)

移動(dòng)式灌溉技術(shù)是一種常見(jiàn)的人工移動(dòng)式灌溉方法，該技術(shù)最大的缺點(diǎn)就是需要人工進(jìn)行參與，因此，移動(dòng)式灌溉技術(shù)的優(yōu)化需要自動(dòng)化技術(shù)、人工智能技術(shù)相結(jié)合，利用機(jī)械代替人工進(jìn)行灌溉。我國(guó)地形十分復(fù)雜，每個(gè)地區(qū)農(nóng)業(yè)情況差異較大，農(nóng)業(yè)灌溉需要考慮實(shí)地情況。例如，北方需要保持3～5個(gè)月的灌溉時(shí)期，南方需要保持在6～9個(gè)月的灌溉時(shí)期，人工步行灌溉技術(shù)成本較低，但工作效率也較低;機(jī)械灌溉技術(shù)成本相對(duì)較高，但工作效率較高，需要農(nóng)民根據(jù)自身情況進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。在部分自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備中，擁有可設(shè)定性無(wú)線連接裝置，灌溉管理人員可以通過(guò)智能移動(dòng)終端設(shè)備連接后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行控制，進(jìn)而完成相關(guān)設(shè)備工作設(shè)定。

6.6 完善監(jiān)督管理體系

要想加強(qiáng)農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理，需完善有針對(duì)性的監(jiān)督管理體系，將各項(xiàng)建設(shè)與管理措施落到實(shí)處，端正工作人員的工作態(tài)度。首先，從當(dāng)?shù)剞r(nóng)民群眾和現(xiàn)有的建設(shè)與管理人員當(dāng)中挑選出一部分專業(yè)素養(yǎng)較高的技術(shù)人員，組建一支責(zé)任意識(shí)較強(qiáng)、專業(yè)素養(yǎng)較高的隊(duì)伍，負(fù)責(zé)農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理。其次，對(duì)農(nóng)田水利節(jié)水灌溉的實(shí)際情況進(jìn)行分析，邀請(qǐng)第三方監(jiān)管機(jī)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)管，借助媒體監(jiān)督的力量，引導(dǎo)更多的社會(huì)人士參與農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理，從而確保農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理質(zhì)量。

6.7 雨水積蓄技術(shù)

該技術(shù)主要通過(guò)收集、儲(chǔ)存自然雨水，搭配集水渠道、輸水渠道，形成一個(gè)完整的灌溉系統(tǒng)。這種灌溉方法擁有諸多優(yōu)勢(shì)，在干旱、半干旱地區(qū)都有良好應(yīng)用的價(jià)值，尤其是針對(duì)水資源缺失地區(qū)。這種設(shè)計(jì)理念與西北地區(qū)“水窖”相類似，在下雨時(shí)會(huì)自主收集雨水資源，并利用雜質(zhì)沉淀原理，對(duì)水資源進(jìn)行過(guò)濾，在農(nóng)作物需要使用水資源時(shí)，可以利用抽水機(jī)，將水轉(zhuǎn)移到高塔上，對(duì)水資源進(jìn)行分流，分流水量與實(shí)際需求相匹配。同時(shí)，該技術(shù)還可以與滴灌技術(shù)、滲透技術(shù)相結(jié)合，對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間滴灌。

7.農(nóng)田水利建設(shè)節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展前景

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展是推動(dòng)各行各業(yè)進(jìn)步的重要推動(dòng)力。節(jié)水灌溉技術(shù)在之后的發(fā)展過(guò)程中將會(huì)更進(jìn)一步地朝著智能化、自動(dòng)化的方向，將合理地將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到灌溉過(guò)程中，這樣不僅可以精準(zhǔn)化解決水資源浪費(fèi)問(wèn)題，還能夠節(jié)省灌溉成本。另外，還能夠通過(guò)現(xiàn)代化的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的管理，能夠有效判斷出當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物的實(shí)際生產(chǎn)狀況，定期定量實(shí)施灌溉，真正實(shí)現(xiàn)科學(xué)灌溉，既能保證農(nóng)作物的生長(zhǎng)，也能夠提高水資源的利用度。但是我們也必須認(rèn)識(shí)到，農(nóng)田水利建設(shè)中的節(jié)水灌溉技術(shù)，要想能夠良好地朝著科學(xué)化、自動(dòng)化的方向發(fā)展，必須要做好農(nóng)民的思想工作，幫助他們正確認(rèn)識(shí)到運(yùn)用該技術(shù)的價(jià)值和意義所在，只有這樣，才能夠促進(jìn)我國(guó)農(nóng)業(yè)的持續(xù)長(zhǎng)久化發(fā)展。

8.結(jié)論

農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理，在促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展、維護(hù)生態(tài)平衡及優(yōu)化水資源利用方面發(fā)揮著十分重要的作用。但提高農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程建設(shè)與管理質(zhì)量，具有一定的復(fù)雜性、專業(yè)性和綜合性，應(yīng)結(jié)合我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況，在技術(shù)層面、制度層面、法律層面及管理層面采取措施，不斷強(qiáng)化節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用效果，為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供保障。