節(jié)水灌溉技術在小型農(nóng)田水利工程中的應用研究

摘 要：當前，在新農(nóng)村建設工作持續(xù)推進的背景下，小型農(nóng)田水利工程在推動農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展方面的作用越來越突出。為了最大限度地發(fā)揮小型農(nóng)田水利工程的作用和價值，需要加大小型農(nóng)田水利工程與節(jié)水灌溉技術的融合力度，節(jié)約水資源，提高水資源的利用率，實現(xiàn)社會經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的和諧發(fā)展。基于此，闡述了小型農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術的應用原則，分析了小型農(nóng)田水利工程中具體采用的節(jié)水灌溉技術，探討了小型農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術應用的優(yōu)化措施，為相關工作者提供參考。

關鍵詞：小型農(nóng)田水利工程；節(jié)水灌溉技術；應用原則；優(yōu)化措施

中圖分類號：S274 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）05–0-03

農(nóng)田水利工程作為一項民生事業(yè)，直接影響著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展水平。隨著小型農(nóng)田水利工程建設數(shù)量越來越多，也出現(xiàn)了越來越多的問題。其中，水資源沒有得到科學、合理的利用，導致水資源出現(xiàn)大量浪費的情況較為嚴重。因此，研究和分析小型農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術的應用，對于農(nóng)田水利工程的可持續(xù)發(fā)展有著非常重要的現(xiàn)實意義。

1 小型農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術的應用原則

第一，遵循可持續(xù)發(fā)展的原則?？v觀我國當前小型農(nóng)田水利工程的發(fā)展現(xiàn)狀，節(jié)水灌溉技術的實施呈現(xiàn)出了階段性特征。為此，各地區(qū)在小型農(nóng)田水利工程建設的過程中需要以實際情況為依據(jù)，不斷優(yōu)化和改革水利灌溉節(jié)水技術，提升節(jié)水灌溉技術的實用性，為后續(xù)農(nóng)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展提供保障。

第二，遵循因地制宜的原則。不同的地區(qū)的氣候、環(huán)境條件也具有很大的差異性。各地區(qū)在小型農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術的使用也需要堅持因地制宜的原則，根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況對其進行科學、合理的選擇和使用，最大限度地發(fā)揮節(jié)水灌溉技術的作用和應用價值。

第三，遵循環(huán)境保護的原則。當前節(jié)水灌溉技術在小型農(nóng)田水利工程中的推廣和使用，不僅要重視經(jīng)濟效益的提升，還要遵循環(huán)境保護原則，有效貫徹和落實可持續(xù)發(fā)展的理念，重視社會經(jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，在提高經(jīng)濟效益的同時達到節(jié)水的效果。

2 小型農(nóng)田水利工程中采用的節(jié)水灌溉技術

2.1 低壓管灌技術

低壓管灌技術在小型農(nóng)田水利工程中的科學、合理應用主要是借助低壓管道達到輸水的目的，在輸水的過程中可以有效降低水分的損失。在傳統(tǒng)的灌溉模式中，水在輸送過程中會通過與外界環(huán)境的接觸而出現(xiàn)滲透、蒸發(fā)情況，導致水的損失增加。而低壓管灌技術對管道的抗?jié)B性要求比較高，采用的管道主要包括塑料軟管、金屬管、塑料硬管、混凝土管等，可有效避免水分的流失。

在其具體的應用過程中，需要根據(jù)實際情況合理選擇管道，確保管道在使用過程中能夠有效隔離水流，避免水資源在輸送過程中流失。當前，在我國的平原地區(qū)，低壓管灌技術使用的概率較高，具有良好的節(jié)水效果，改善了以往傳統(tǒng)灌溉模式中的水滲透、水蒸發(fā)等問題。在低壓管灌技術的應用下，同樣的水量可以灌溉更大的面積，可有效避免水資源的浪費。

低壓管灌技術的應用還能在一定程度上減少電能的損耗。在農(nóng)田灌溉過程中，河水、井水灌溉方法都需要耗費大量的電能。而低壓管灌技術的應用則可以大大減少地下抽水量，在灌溉過程中具有較快的輸水速度，短時間之內(nèi)就可以將水資源輸送到更遠的地方，進一步提高了灌溉的效率，減少了灌溉過程中的電能消耗。

此外，低壓管灌技術在應用過程中的占地面積比較少，節(jié)約了更多的土地，提高了土地的利用率。低壓管灌技術在應用過程中也不需要投入太多的成本，可節(jié)約了人力、水電資源，增加農(nóng)民的經(jīng)濟收入。

2.2 噴灌技術

噴灌技術作為一種節(jié)水灌溉技術，在農(nóng)田水利工程中的應用較為成熟、廣泛，也是當前農(nóng)田灌溉過程中應用概率較高的一種節(jié)水灌溉技術。噴灌技術在應用過程中采用的噴灌系統(tǒng)比較簡單，主要由兩部分組成：一是水泵，二是動力機。它們會給水資源施加一定的壓力，并借助相關的噴灌設備向農(nóng)田上空噴灑水資源，從而實現(xiàn)對農(nóng)作物的有效灌溉。在噴灑過程中，水資源會在壓力的作用下，以細小的水滴分散開來，并緩慢地下落到田地里。

噴灌技術在農(nóng)田水利工程中的科學、合理應用不僅可以確保灌溉更加均勻，還可以節(jié)約水資源。噴灌技術主要分為3種：一是固定噴灌技術，二是半固定噴灌技術，三是移動噴灌技術。以上3種噴灌技術的靈活程度有所不同，需要各地區(qū)工作人員根據(jù)實際情況對以上噴灌技術進行科學、靈活地選擇和應用。通常，固定式噴灌技術主要適用于灌溉范圍比較小的地區(qū)；半固定式噴灌技術在應用過程中具有良好的移動性，適用于大范圍灌溉的區(qū)域；移動式的噴灌技術更具有良好的機動性，適應能力比較強，即使在環(huán)境比較惡劣的農(nóng)田中也可以使用移動式噴灌技術，且灌溉效果較好。

2.3 滴灌技術

當前，在我國農(nóng)業(yè)種植工作開展的過程中，滴灌技術作為一種常見的節(jié)水灌溉技術，其具體應用過程中主要是借助相關的壓力管道，將水資源直接輸送到植物的根系部位，可有效提高植物對水資源的利用率，在一定程度上降低輸送過程中水分的損耗，為農(nóng)田土壤的含水率提供了保障。與傳統(tǒng)的灌溉技術相比，滴灌技術具有明顯的優(yōu)勢。

滴灌技術可以將水資源直接輸送到對水資源吸收能力比較強的植物根部，最大限度地滿足植物對水資源的需求，同時改善以往灌溉過程中水分蒸發(fā)、水分滲透的情況，節(jié)省水資源的用量，提高水資源的利用率。相關調(diào)查結果顯示，相較于傳統(tǒng)灌溉技術，滴灌技術在應用的過程中能夠節(jié)約50%以上的水資源[1]。在利用滴灌技術為植物輸送水分的同時，也可以將相關的養(yǎng)料通過管道進行輸送，實現(xiàn)水肥一體化管理，提高植物對養(yǎng)分的吸收率，節(jié)省肥料的使用量。

目前，滴灌技術在耕地緊張地區(qū)的應用價值越來越突出，通過對滴灌技術的應用，可實現(xiàn)播種面積的增加，達到農(nóng)作物增產(chǎn)增收的目的。滴灌技術的適用范圍較廣，無論何種地形、農(nóng)作物都可以采用滴灌技術進行灌溉，可有效節(jié)省農(nóng)作物的灌溉成本，降低灌溉的勞動強度，簡化原本復雜的施肥灌溉工作，為農(nóng)民從事其他的生產(chǎn)活動爭取更多的時間，促進農(nóng)民增收。

2.4 灌溉渠道防滲技術

灌溉渠道防滲技術是一種傳統(tǒng)的節(jié)水灌溉技術，在農(nóng)田水利工程中得到了廣泛的應用。灌溉渠道防滲技術的科學、合理應用可以進一步改善渠道灌溉過程中水資源滲透問題，提高水資源的利用率。在具體實施過程中，需要選擇合適的防水材料對灌溉渠道進行襯砌處理，如塑料防水材料、石板防水材料等。處理完后，渠道在輸送水資源的過程中就不會出現(xiàn)水資源大量下滲的情況，可以減少水資源的浪費。

相關調(diào)查結果顯示，相較于傳統(tǒng)的灌溉技術，灌溉渠道防滲技術的應用可有效提高水資源輸送效率[2]。同時，該灌溉技術的科學、合理應用還可以實現(xiàn)對農(nóng)田環(huán)境的有效保護，以免在水資源灌溉輸送過程中出現(xiàn)長期下滲的情況，避免土地沼澤化、鹽堿化。

3 小型農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術應用的優(yōu)化措施

3.1 加強對水資源的合理配置

當前，在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的背景下，為了實現(xiàn)對水資源的科學、合理利用，提高水資源的利用率，需要加大對農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程的建設力度。

第一，各地區(qū)需要在小型農(nóng)田水利灌溉工程建設的過程中，基于當?shù)氐膶嶋H情況，充分了解當?shù)氐乃Y源分布、地形地貌特點，以加強對水資源的合理配置，實現(xiàn)當?shù)厣鐣?jīng)濟與生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，在保護好當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的前提下推動當?shù)剞r(nóng)業(yè)經(jīng)濟的健康發(fā)展。

第二，在農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程建設之前，各地區(qū)需要在準確檢測當?shù)氐乃Y源和環(huán)境情況的基礎上對其進行合理的評價，有效管理每個需要灌溉的農(nóng)田，并將節(jié)約用水理念傳遞給農(nóng)民，實現(xiàn)對水資源的科學、合理分配，以達到高效利用水資源的目的，充分發(fā)揮小型農(nóng)田水利工程的作用和價值，推動我國農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

3.2 加大節(jié)水灌溉示范工程的建設力度

為了實現(xiàn)節(jié)水灌溉技術在小型農(nóng)田水利工程中的科學、合理應用，需要加大灌溉節(jié)水示范工程的建設力度。當前，在農(nóng)田水利工程建設過程中需要始終貫徹節(jié)約用水的理念，嚴格控制各項指標，根據(jù)實際情況實行農(nóng)業(yè)分區(qū)，構建生態(tài)、經(jīng)濟效益為一體的節(jié)水灌溉示范工程。

在節(jié)水灌溉示范工程建設的過程中，需要合理選擇工程地址，優(yōu)先選擇地形低洼、地形平整度差、水資源嚴重缺乏等區(qū)域，或者選擇一些經(jīng)濟發(fā)展較好、種植普通農(nóng)作物、黨群思想先進的區(qū)域等，通過水利灌溉節(jié)水示范工程的建設，讓人們充分地認識到節(jié)水灌溉技術應用的重要性，使公眾積極參與節(jié)水灌溉工程的建設，提升水利灌溉節(jié)水效果，并為周邊地區(qū)小型農(nóng)田水利工程建設工作的開展提供示范基地。

3.3 加大對節(jié)水灌溉技術的引進力度

為了在小型農(nóng)田水利工程中充分發(fā)揮節(jié)水灌溉技術的應用價值，需要加大對先進節(jié)水灌溉技術的引進力度，實現(xiàn)對傳統(tǒng)節(jié)水灌溉技術的優(yōu)化和改進。當前，以下幾種先進的節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中逐漸得到了推廣和使用：

第一，基于生物技術所研發(fā)的控制灌溉技術。此技術在應用過程中主要是以農(nóng)作物的生理周期為依據(jù)，實現(xiàn)對灌輸量的科學、合理調(diào)節(jié)，即根據(jù)農(nóng)作物的生長情況，控制農(nóng)作物的缺水時間，抑制農(nóng)作物的快速生長，從而有效調(diào)節(jié)農(nóng)作物品質(zhì)和農(nóng)作物生長質(zhì)量，實現(xiàn)高效節(jié)水的目的。

第二，基于“3S”技術研發(fā)的先進節(jié)水灌溉技術?！?S”

技術主要指的是遙感（Remote Sensing，RS）、地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，GIS）和全球定位系統(tǒng)（Global Position System，GPS）。對以上先進技術的科學、合理應用有助于更加透徹地了解農(nóng)作物的生長情況，并借助先進的計算機分析農(nóng)作物的生長信息，判斷農(nóng)作物需要灌溉的時期，從而實現(xiàn)對農(nóng)作物的精準灌溉，提高灌溉的效率和質(zhì)量，達到節(jié)約用水的目的[3]。

第三，基于先進的智能化技術、自動化技術和信息化技術，研發(fā)適合小型農(nóng)田水利工程的節(jié)水灌溉技術，

在以上技術的支持下可以全程監(jiān)控農(nóng)作物的生長過程。同時，準確檢測農(nóng)田土壤的水分含量，并借助先進的計算機技術分析所獲取的相關信息，分析結果可以作為農(nóng)作物的不同生長階段開展灌溉工作的依據(jù)，實現(xiàn)節(jié)約水資源、高效利用水資源的目的。

第四，在引進先進的節(jié)水灌溉技術后，還需要加大對節(jié)水灌溉技術的管理力度。相關部門應加大對節(jié)水灌溉工程管理體系的完善力度，促進先進節(jié)水灌溉技術在小型農(nóng)田水利工程中發(fā)揮最大的作用，不斷提高節(jié)水灌溉的技術水平。

3.4 加大對農(nóng)田灌溉節(jié)水政策的制定

當前，在小型農(nóng)田水利工程中先進節(jié)水灌溉技術的應用需要相關政策的支持。如果當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展較為緩慢，政府需要在節(jié)水灌溉技術應用的過程中通過專項補貼政策的出臺和實施，為當?shù)毓?jié)水灌溉設備的預定和購買提供支持。如果當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展較好，政府部門可以通過減稅等政策的落實，調(diào)動當?shù)剞r(nóng)民購買先進節(jié)水灌溉設備的積極性，進而為各地區(qū)大力推廣應用和發(fā)展節(jié)水灌溉技術提供助力。

3.5 加大對節(jié)水灌溉工程基建投入力度

為了實現(xiàn)小型農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程的有效實施，還需要加大基建投入力度，為節(jié)水灌溉技術的應用以及后期農(nóng)田水利工程的維護工作的開展提供有效的支持。第一，可以通過上級撥款的方式為農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程基礎設施的建設提供專項資金，并引導農(nóng)民貢獻自己的力量。通過資金的籌集可實現(xiàn)對節(jié)水灌溉技術的推廣，推動小型農(nóng)田水利工程的快速發(fā)展。第二，當?shù)卣枰e極調(diào)動社會各界力量，加大資金投入力度。政府要充分發(fā)揮自身的引導作用，為企業(yè)和農(nóng)民牽線搭橋，促使兩者建立良好的生產(chǎn)合作關系。同時，鼓勵更多企業(yè)投資小型農(nóng)田節(jié)水灌溉工程的建設，加大農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基礎設施的建設力度。第三，農(nóng)民要做好相關配合工作，在了解企業(yè)需求的基礎上對農(nóng)作物進行科學、合理的種植，以市場價格為基準，將種植的農(nóng)作物提供給企業(yè)，實現(xiàn)企業(yè)和農(nóng)民的合作共贏。如此一來，不僅可以實現(xiàn)對小型農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程的有效建設和實施，還可以加強對節(jié)水灌溉技術的大力推廣和使用，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植的經(jīng)濟效益。

3.6 加大對小型農(nóng)田水利工程智能平臺的建設力度

當前，在小型農(nóng)田水利工程建設工作開展的過程中，為了實現(xiàn)對節(jié)水灌溉技術的科學、合理應用，全面提升小型農(nóng)田水利灌溉工程的節(jié)水效果，還需要加強對智能管理平臺及自動配水系統(tǒng)的建設力度。智能管理平臺主要由以下幾個部分組成：

一是管理信息中心。用戶可以利用管理信息中心對農(nóng)田用水量信息進行實時統(tǒng)計查詢和分析，方便用戶實時掌握和了解相關的用水數(shù)據(jù)，繼而制定合理的計劃[4]。一般管理信息中心的信息主要是由智能監(jiān)控系統(tǒng)傳輸?shù)模鼤柚冗M的傳感器實時獲取農(nóng)田土壤的環(huán)境參數(shù)、農(nóng)田土壤的含水率，并借助相關的設備向數(shù)據(jù)中心實時上傳相關的數(shù)據(jù)，借助服務器向各區(qū)域用戶終端下發(fā)獲取的數(shù)據(jù)信息。通過此系統(tǒng)，用戶不僅可以實時監(jiān)測農(nóng)田用水量，還能夠通過移動app實時查看各農(nóng)田的土壤濕度情況，進而準確掌握農(nóng)田的用水情況，為農(nóng)田灌溉計劃科學、合理的實施提供科學的指導[5]。

二是灌區(qū)遠程監(jiān)測終端。它在運行過程中主要是通過灌區(qū)信息化服務中心的管理系統(tǒng)實時傳輸采集的相關數(shù)據(jù)信息，并通過傳感器傳輸給智能監(jiān)測系統(tǒng)。

三是終端部分。它主要是指當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)組織、農(nóng)戶。通過終端，可以實時監(jiān)控農(nóng)田的用水情況，方便用戶對相關的數(shù)據(jù)進行實時查詢，并為用戶提供高效率的遠程服務。

四是決策算法。決策算法在應用過程中主要是以模糊推理理論為基礎開展決策分析算法設計，能夠準確分析影響配水方案的相關因素，進而不斷優(yōu)化配水方案，確保最終的配水方案和參數(shù)的科學性、準確性。

4 結束語

當前，在我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展過程中，為了有效改善水質(zhì)惡化問題和水資源短缺問題，需要農(nóng)田水利工程建設過程中加強對節(jié)水灌溉技術的應用，為農(nóng)作物的健康生長提供有效的水資源保障。尤其是針對小型農(nóng)田水利工程，必須加強對節(jié)水灌溉技術的推廣和使用。各地區(qū)需要堅持因地制宜的原則，加大對先進節(jié)水灌溉技術的引進力度，提高水資源的利用率，從而達到預期的節(jié)水效果，推動我國農(nóng)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

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[3] 土建云.農(nóng)田水利灌溉節(jié)水技術探討[J].河南農(nóng)業(yè)，2023（2）：50-52.

[4] 劉蘋.探討農(nóng)田水利灌溉工程節(jié)水技術[J].科技視界，2017 （2）：281.

[5] 管能翰.高效節(jié)水灌溉技術應用于農(nóng)田水利灌溉的探討[J].農(nóng)家參謀，2023（22）：51-53.

作者簡介：袁金全（1974—），男，貴州習水人，助理工程師，研究方向為農(nóng)田水利工程。