曾井觀
(江西太平洋宇洪建設有限公司,江西 宜春 330600)
鄉(xiāng)村科技·農(nóng)業(yè)工程
基于節(jié)水灌溉技術的農(nóng)田水利工程建設方式研究
曾井觀
(江西太平洋宇洪建設有限公司,江西 宜春 330600)
我國現(xiàn)有的節(jié)水灌溉方式有渠道防滲、噴灌、微噴、滲灌和滴灌等,這些方式都是人為控制灌溉時間和水量的“被動式”灌溉模式。自我國引進節(jié)水灌溉技術以來,就取得了長足的發(fā)展和進步,是我國緩解農(nóng)業(yè)用水緊張的重要戰(zhàn)略選擇?;诖?,結(jié)合節(jié)水灌溉技術的方式,談談其在農(nóng)田水利工程建設中的運用。
節(jié)水灌溉技術;農(nóng)田水利工程;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)
節(jié)水灌溉技術的應用一定程度上解決了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的困難問題,加大對農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術的推廣力度,有利于緩解水資源匱乏的壓力,促進我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展和進步。節(jié)水灌溉技術不僅能夠提高用水效率,有利于節(jié)水型社會的形成,還是我國糧食安全和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要保障[1]。然而,在推廣過程中相關部門需要結(jié)合節(jié)水灌溉的技術特點,才能使其得到更好的應用。
1.1 噴灌技術
噴灌技術是指利用壓力把水資源通過管道輸送到需要灌溉的農(nóng)田,并通過噴頭把水噴灑在相應的農(nóng)作物上的灌溉方式。從用水方面看,噴灌技術能夠使水更加均勻地噴灑在農(nóng)田上,達到節(jié)約水資源的目的。在農(nóng)田中運用噴灌技術能使灌溉面積更加均勻,甚至達到90%以上的均勻面積和60%以上的水資源利用率,相比于一般的灌溉方式能節(jié)約大約50%的用水量。從效益來看,噴灌技術能夠節(jié)省1/5的勞動力,而因其設備通常埋在地下,不僅節(jié)省了耕種面積,還提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。
1.2 微灌技術
微灌技術是由滴灌技術發(fā)展而來的一種新型節(jié)水灌溉技術,滴灌、滲灌及微噴灌等方式都屬于微灌技術,主要由水資源、輸配水管網(wǎng)、灌區(qū)首部及灌水器4個部分組成。因為微灌技術的水流量小,灌溉間隔時間較長且周期較短,可以更好地精確控制水量的大小,有利于水分和養(yǎng)分的輸送,使農(nóng)作物的根部土壤更加適宜,對于自然條件較為嚴格的經(jīng)濟作物的灌溉就可以使用微灌技術。相比于傳統(tǒng)灌溉方式,該技術不僅能夠節(jié)約水資源和勞動力,還能提高肥料及農(nóng)藥的利用效率,有利于改善土壤結(jié)構。
1.3 步行式灌溉技術
步行式灌溉技術是一種把農(nóng)用機械和電力作為灌溉動力,并通過相應的灌溉設備進行灌溉的方式,不僅能夠提高移動灌溉的適應性,還是節(jié)水農(nóng)藝和機械化農(nóng)業(yè)的有機結(jié)合。步行式灌溉技術不需要很復雜的機械設備,只需要簡單地運用組裝的方式對機器進行裝配,就能良好的使用,具有適應性強和流動性大的特征,能夠具有針對性地灌溉急需地區(qū)和農(nóng)作物。因為步行式灌溉技術不需要修建大量的水渠,節(jié)約了大量的勞動力和資金,使灌溉效益得到了保證。
1.4 雨水集蓄利用技術
雨水集蓄利用技術是指利用有關的技術把自然降水收集起來,然后根據(jù)農(nóng)田的需要,利用管道將雨水輸送到農(nóng)田進行灌溉的技術。這項技術的實施不僅能夠解決農(nóng)田的灌溉問題,還能補充人畜的飲水問題,是缺水及干旱地區(qū)較為適用的一種方式。雨水集蓄利用技術不僅能夠改變農(nóng)民的種植模式,還能防止水土的流失,保護生態(tài)環(huán)境,推動農(nóng)業(yè)和社會經(jīng)濟的有效發(fā)展。
2.1 合理運用模型
當前灌溉區(qū)的水資源大都來自于水庫,也就是說灌溉區(qū)水資源的合理調(diào)度能夠提高整體水資源的利用率和經(jīng)濟效益,而線性二次高斯模型在水資源的調(diào)度運用中能夠使水資源的利用率達到最優(yōu)化。而要想合理運用線二次高斯模型,首先需要經(jīng)過調(diào)查、了解和掌握灌溉區(qū)的水土情況,并以此為基礎把灌溉區(qū)分成若干個小型灌溉區(qū);其次需要把若干小型灌溉區(qū)中的農(nóng)田看成一個個土壤水庫,這就是簡化庫區(qū)調(diào)度難度的必要步驟;最后利用優(yōu)化控制的方法創(chuàng)建一個求解模型,就能夠?qū)崿F(xiàn)水資源的合理調(diào)度[2]。
2.2 優(yōu)化灌溉方式
農(nóng)業(yè)上通常將農(nóng)作物分為苗期、拔節(jié)期、孕育期和成熟期4個階段,為了便于計算,把農(nóng)作物的蒸發(fā)量當作一個定值。在灌溉的過程中需要考慮兩方面的損失,一方面是輸送過程中的滲漏和蒸發(fā)損失,另一方面是土壤水下滲的損失。如果根據(jù)相應的實際情況,把這些損失看成一個定值,然后建立出相應的模型,當農(nóng)作物需水量固定時,就能獲得最優(yōu)灌水量和周期,大大減少了灌溉水的損失[3]。灌溉的方式能夠影響技術發(fā)展的速度,經(jīng)過多方面的考慮,并在眾多的建設方案中選擇出的最優(yōu)灌溉方案,就是節(jié)水灌溉技術在農(nóng)田水利工程中最佳的運用方式。
2.3 規(guī)范灌溉策略
隨著當今科學技術的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的灌溉方式已經(jīng)不能適應現(xiàn)今的農(nóng)田水利工程建設和發(fā)展,所以需要一種更為精準且能夠及時反映出土壤和農(nóng)作物狀況的灌溉方式。隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,當前提出了節(jié)水灌溉網(wǎng)絡體系,主要包含系統(tǒng)網(wǎng)絡、軟件結(jié)構及系統(tǒng)供電等。其中,系統(tǒng)網(wǎng)絡由檢測區(qū)、采集區(qū)和控制區(qū)三部分組成,能用來監(jiān)測和傳送農(nóng)作物的生長和土壤狀況,更加精準地控制灌溉的流量和時間;而軟件結(jié)構能夠通過動畫的形式展現(xiàn)出灌溉系統(tǒng)和農(nóng)田情況的信息,使管理更加生動明了;系統(tǒng)供電策略能夠為軟件的運行提供電力基礎,如果能夠運用太陽能發(fā)電的方式,就能夠使方案更具優(yōu)勢。
當前,我國經(jīng)濟發(fā)展中新農(nóng)村經(jīng)濟建設仍居于重要的地位,強化我國的農(nóng)田水利工程,有利于開拓我國節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)的發(fā)展思路,促進我國的農(nóng)村經(jīng)濟建設快速發(fā)展。農(nóng)田水利工程中最重要的組成部分就是水資源的利用,所以由于灌溉方式的不同對水資源的利用率也會造成較大的影響,合理有效的農(nóng)田節(jié)水灌溉技術的運用,可以提升我國水資源利用率,對生態(tài)環(huán)境建設及保護有著重要的意義。
[1]徐文靜,王翔翔,施六林.中國節(jié)水灌溉技術現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢研究[J].中國農(nóng)學通報,2016(11):184-187.
[2]張璇,胡寶貴.中國農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術推廣研究進展[J].中國農(nóng)學通報,2016(17):181-186.
[3]孫三民,安巧霞.南疆林果節(jié)水灌溉技術環(huán)境適宜性選擇分析[J].農(nóng)機化研究,2015(12):264-268.
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1674-7909(2016)17-65-2