羅忠

【摘要】農田水利灌溉是重要的工作，農田水利灌溉時需要大量的水，為了避免水資源浪費，農田水利灌溉時就要落實節(jié)水工程設計，利用節(jié)水工程降低農田水利灌溉時的用水量，滿足農田水利灌溉的需求。目前，農田水利灌溉中有著明顯的水資源浪費問題，尤其是一些中小型農田區(qū)域、零散農田中，水利灌溉條件受限，造成嚴重的水資源浪費。本文主要探討農田水利灌溉中節(jié)水工程設計的相關內容。

【關鍵詞】農田水利;灌溉;節(jié)水工程

水是農田水利運營中不能缺少的，農田水利灌溉中采取節(jié)水工程設計，一方面推進農田水利的發(fā)展，另一方面滿足灌溉的需求。農田水利灌溉中的節(jié)水工程設計，一定要做到節(jié)水、節(jié)約。節(jié)水工程的設計過程中應該要考慮農田水利灌溉的根本需求，這樣才能體現節(jié)水工程在農田水利灌溉中的價值。農田水利灌溉中規(guī)劃節(jié)水工程設計，以便發(fā)揮出節(jié)水工程的設計作用，實現水資源的節(jié)約。

1、農田水利灌溉節(jié)水工程的設計標準

農田水利灌溉節(jié)水工程中提出了設計標準，用于規(guī)范農田灌溉節(jié)水設計。本文總結了幾點節(jié)水工程設計時的參考標準，具體如下：

1.1需求標準

農田水利灌溉節(jié)水工程的設計標準中要做到滿足農田灌溉需求，推進農業(yè)產業(yè)的節(jié)約型發(fā)展，優(yōu)化節(jié)水工程的設計[1]。農田水利灌溉節(jié)水工程設計中遵循需求標準，每個農田水利工程灌溉使用的狀況不同，其產生的水源問題也不同，在節(jié)水工程設計時就要以需求為標準，從農田水利的實際情況出發(fā)實行節(jié)水工程設計，由此才能保障農田水利灌溉的節(jié)水性。

1.2抗干旱標準

農田水利灌溉節(jié)水工程中實行抗干旱設計標準，尤其是我國北方地區(qū)，北方天氣干燥，農田較容易出現干旱的情況，因此水利灌溉節(jié)水工程設計標準中就要預防干旱，在水資源缺乏的季節(jié)中合適的給農田灌水，預防農田干旱。水利灌溉節(jié)水工程一定要按照標準執(zhí)行，這樣才能為農田提供高效的灌溉方案，優(yōu)化農田水利灌溉的過程，實現農田水利灌溉的節(jié)水效益。農田水利灌溉節(jié)水工程設計時的抗干旱標準，既能滿足農田灌溉的需求，又能解決水資源浪費的問題，表明抗干旱標準在農田水利灌溉節(jié)水工程設計中的重要性。

1.3適度性標準

農田水利灌溉節(jié)水工程設計中提出了適度性標準，適度性標準是指讓節(jié)水工程設計方案更加符合農田水利灌溉的要求和實況，促使節(jié)水工程設計方案在農田水利灌溉中可以發(fā)揮出高效的節(jié)約作用。農田水利灌溉節(jié)水工程設計中需全面落實適度性標準，強調農田水利灌溉節(jié)水工程的適度性，一來不產生資源上的浪費，二來提高農田水利灌溉的節(jié)水性。

2、農田水利灌溉節(jié)水工程的技術設計

農田水利灌溉節(jié)水工程技術設計主要從以下幾個方面進行，列舉節(jié)水工程設計的表現，如下：

2.1低壓管道技術設計

農田水利灌溉節(jié)水工程中采取低壓管道技術設計，低壓管道具有節(jié)水的作用，低壓管道和灌溉時使用的水龍頭接好，利用低壓的條件把水源引導進入到農田中，完成澆灌的工作[2]。低壓管道技術比傳統(tǒng)灌溉方式節(jié)水作用明顯，其減少了水資源運輸期間的蒸發(fā)量，同時也避免了水分滲漏，在很大程度上提高了水資源的利用率。比如：某大豆田間灌溉中使用了低壓管道，與以往傳統(tǒng)的灌溉方式相比，低壓管道每年能節(jié)約大概20%左右的水，大豆產量也明顯的提升，低壓管道技術設計后還能減少管道設施的占用面積，也能起到節(jié)約的作用，該低壓管道案例在大豆灌溉中表現出了節(jié)水的優(yōu)勢，其在當地有著很好的節(jié)水效果，已經逐步推廣到多個農田水利灌溉項目中。

2.2噴灌技術設計

噴灌技術設計也是農田水利灌溉節(jié)水工程設計中實踐性比較好的技術內容，有助于提高水資源的利用效率，噴灌技術主要是改變了傳統(tǒng)灌溉作業(yè)的方法，而是借助專業(yè)的噴灌設備，把水直接噴到空中，水會在空中形成水珠，以下雨的方式灌溉農田中的作物，確保農田作物可以均勻的吸收水分。噴灌技術在農田水利灌溉中需要投入的成本高，在采用噴灌技術時要綜合考慮多方面的原因，維護噴灌技術的有效應用[3]。比如：某農田水利灌溉區(qū)域，農田種植面積很大，其所處的環(huán)境中地下水消耗過度，因此農田水利灌溉中設計了噴灌技術，比如該地區(qū)的小麥灌溉區(qū)域，使用了噴灌技術以后，節(jié)水率高達30%，同時提升了耕地利用率，噴灌技術適用于種植面積大，水資源缺乏的區(qū)域中，而且該案例中采用的是移動式噴灌技術設計，一套設備能夠多地區(qū)使用，其經濟效益也很高，從整體上保障噴灌技術的節(jié)約效益。

2.3微灌技術設計

微灌技術在農田水利灌溉節(jié)水工程設計上有著較好的節(jié)能效果，現階段很多農田用戶使用了微灌技術，微灌技術的設計核心是由設備提供有壓水，有壓水直接輸入到農田內，有壓水輸出時的水流非常小，微小的水流可以直接灌入到農作物的根部，滿足農作物對水的需求。農田水利灌溉中常見的微灌技術設計有微噴、滴灌和小管灌溉的方法，微灌技術設計不僅有節(jié)水的作用，還有提高產量的能力，微灌技術可以應用到多種類型的農田水利灌溉中，其在農田灌溉中占有很大的使用比重。微灌技術設計非常適用于大規(guī)模的經濟作物種植中，微灌技術中需配置專用的灌溉設備，優(yōu)化微灌技術中的設備配置，完成微灌技術的實踐應用。目前，微灌技術已經投入到玉米、小麥、花卉、藥材等種植灌溉中，提高了節(jié)水的效果。

2.4渠道防滲技術

渠道灌溉常用于中小型的農田灌溉中，渠道灌溉中水資源的浪費主要表現在渠道滲漏這方面，采取渠道防滲技術實現節(jié)水應用。鄉(xiāng)村中的中小型農田分布較廣，而且鄉(xiāng)村農田種植時期早，灌溉渠道受到人力、環(huán)境影響之后而出現損壞，進而出現了渠道滲漏的情況，灌溉過程中渠道滲漏的情況越來越嚴重，誘發(fā)大量的水資源浪費[4]。因此，在中小型農田灌溉中應該修復渠道結構，落實渠道防滲技術，渠道防滲修復時以底部、墻體為核心，首先要清除渠道底部的淤泥，清除淤泥后擴大渠道輸水的空間，避免有輸水空間不足的問題，同時還能預防水資源外溢;然后是渠道底部、墻體的修復工作，以免澆灌輸水的過程中有滲漏的情況，渠道修復時可以發(fā)動群眾參與，樹立群眾農田灌溉時的節(jié)水意識，這樣才能提高用水效率，預防浪費;最后要合理選擇灌溉的時間，渠道修復應該選在非灌溉期，或者是灌溉前期，以免影響農田灌溉的時間。

3、農田水利灌溉節(jié)水工程設計的要點

農田水利灌溉節(jié)水工程設計中規(guī)劃了幾點要點內容，目的是強調農田水利灌溉節(jié)水作用。

3.1收集農田水利灌溉的信息

農田水利灌溉節(jié)水工程設計中應該收集一些相關的信息，主要是收集農田中的地形、地質信息，水源、水量信息等，幫助農田水利灌溉節(jié)水工程的規(guī)劃，還要了解農田用戶對水資源的需求，這樣獲取信息之后才能有針對性的實行節(jié)水工程的設計和應用[5]。農田水利灌溉信息中包含著地區(qū)節(jié)水的需求，科學、合理的分析農田水利灌溉的信息，有效體現出灌溉的節(jié)水優(yōu)勢，滿足農田水利灌溉的基本需求，以便準確的落實農田水利灌溉節(jié)水工程的設計應用。

3.2制定科學的水利灌溉方案

農田水利灌溉節(jié)水工程設計中需要有可行的灌溉方案，農田中農作物的整個生長周期中，合理規(guī)劃灌溉的次數以及每次灌溉的用水量，明確灌水定額，同時制定出水利灌溉節(jié)水的制度，嚴格按照制度組織水利灌溉，在節(jié)水的條件下確保灌溉的水量能夠滿足農田農作物的需求[6]。目前，水利灌溉方案中圍繞節(jié)水技術規(guī)劃了灌水周期、定額，確定灌水延續(xù)的具體時間，科學的水利灌溉方案有助于提高農田灌溉水資源的節(jié)約水平，因此農田水利灌溉節(jié)水工程設計中必須要制定合適的灌溉方案，滿足農田水利灌溉的需求。

3.3監(jiān)督農田現場灌溉的過程

農田水利灌溉節(jié)水工程設計中，應該安排專業(yè)的人員監(jiān)督農田現場灌溉的過程，保障灌溉節(jié)水工程符合農田現場的實際情況。比如監(jiān)督現場引水量，確保引水量能夠符合灌溉的實際情況，同時還要了解橫斷面的水量，保障農田灌溉節(jié)水工程的完整性。農田現場灌溉過程中采用監(jiān)督的方法，有助于制定符合實際情況的節(jié)水工程和灌溉方案，確保農田現場灌溉的合理性，在此基礎上才能做到節(jié)水灌溉。

4、農田水利灌溉節(jié)水設計的案例分析

本文以某小型農田水利灌溉工程為例，分析農田灌溉中節(jié)水設計的過程，案例中選用的是低壓管道灌溉和滴灌技術相結合的方法，該農田水利灌溉工程處于某地河流西側，當地農業(yè)水資源的需求量是20972.3萬m3，生活、工業(yè)的需水量分別是2024.1萬m3、17308.4萬m3，該案例中過境水資源較為豐富，地下水補給具備較好的條件，水資源非常豐富，設置了節(jié)水工程以后，農田水利灌溉中節(jié)水工程設計實施以后，節(jié)水灌溉4.98萬畝，從引水渠、沉砂池、灌溉設施、田間灌溉工程這幾個方面列舉節(jié)水工程的設計和應用。

4.1配置引水渠

引水渠是和農田水利灌溉節(jié)水工程配套修建的，引水渠主要是為農田水利灌溉提供可靠的渠道，避免出現私自引水的情況，規(guī)劃好水利灌溉節(jié)水工程的應用，體現引水渠的節(jié)水作用[7]。以往農田水利灌溉時經常會自行引水，誘發(fā)大量的水資源浪費，而且無法保障引水的規(guī)范性，該案例中配置引水渠，保障農田水利灌溉的安全性和節(jié)約性。該案例中農田水利灌溉體系中原本具備引水渠，而引水渠道的線路無法和農田灌溉體系匹配起來，引水渠上存在大量私自開挖的情況，農戶開挖以后沒有回填，導致原有的引水渠無法繼續(xù)使用，在這個基礎上，勘察現場的條件，制定出引水渠設計的最佳方案，一定要避免渠道繼續(xù)出現沖刷的問題。引水渠的橫斷面位置要襯砌U型的板，圓弧的半徑設計成0.5m，要求引水渠渠道的深度是0.95m，滿足農田灌溉時飲水的需求，引水渠設計后才能避免灌溉水資源流失。

4.2配置沉砂池

沉砂池在該農田水利灌溉節(jié)水工程中起到沉砂、凈化的作用，該水利工程洪水期水源混濁，混合的泥沙會沉積下來，影響農田水利灌溉工程的使用，沉砂不僅會影響農田水利灌溉，還會干預水利工程的質量，造成很大的水資源浪費，因此該案例從節(jié)水角度出發(fā)配置沉砂池，洪水期時沉砂池用于沉積水中的泥沙，正常用水時用作蓄水調節(jié)池。案例中的沉砂池中設計了鋼筋混凝土結構和濾水器，同時配置吸水池、分水閘，實現農田水利灌溉的節(jié)約性。

4.3布置節(jié)水灌溉設施

該案例農田灌溉工程節(jié)水設計中，低壓管道灌溉布置設施時，先要布置設施提供低壓供水的環(huán)境，在泵房內安裝樞紐設施，也就是首部設施，水源位置安裝臥式離心泵，控制閥、壓力表等設施，灌溉時的管道凸起位置要設置進氣閥，進氣閥能夠排凈管道內的空氣，以免有負壓問題，以便達到低壓管道灌溉供水的基本需求[8]。管道承壓值設計成0.4MPa，管道之間采用承插法連接到一起，低壓管道灌溉鋪設到農田中，直接從根系滴灌完成農田灌溉，農田中搭建了迷宮式的滴灌帶，把滴灌的PE軟管直接安裝到低壓管道的垂直分干管，滴灌帶之間的距離設計成1.0m。

4.4田間灌溉節(jié)水工程

首先該案例工程中在田間灌溉區(qū)域中設置灌水器，該案例負責的節(jié)水灌溉面積為4.98萬畝，低壓管道滴灌系統(tǒng)主要有30個系統(tǒng)，農田的農作物以番茄、青椒、茄子為主，滴灌帶設置時遵循一膜一管的原則，每套管道分兩行，鋪設好以后就要設置節(jié)水灌溉的參數。

然后根據節(jié)水要求設置灌溉參數，低壓管道滴灌時的灌溉率要求不能低于90%，滴灌的水資源利用率為90%，以月為單位，要求節(jié)水灌溉時以月為單位設置耗水強度是7.0mm/d，每個滴頭的間距是0.4m，滴灌流量數值是2.0L/h，案例中設置的滴頭直徑是0.57m，滴灌周期是4天，也就是每次滴灌完成的時間是4天。

最后是案例中針對農田水利灌溉節(jié)水工程配置的管理方案，第一是泵房管理，滴灌系統(tǒng)的首部位置是泵房設施，泵房尺寸要按照控制閥、配電設備的參數設計，泵房需配置專業(yè)的管理方案，以此來保障泵房設備的安全性，進而才能實現農田水利灌溉的節(jié)水性，泵房管理時要求泵房面積和結構相符，避免影響泵房在農田水利灌溉節(jié)水工程中的應用[9];第二根據農田低壓管道滴灌節(jié)水方案，優(yōu)化過濾設備，過濾器決定著滴灌時的流量，要按照農田滴灌的流量要求配置過濾設備，要求過濾器中提供的過流能力要比滴灌系統(tǒng)流量的20%還高，該案例為中小型農田灌溉，節(jié)水工程中主要以地表水為主，過濾器采用網式過濾器+砂石的方法，再配置好過濾器的參數，達到節(jié)水設計的標準。

5、農田水利灌溉節(jié)水設計的發(fā)展前景

農田水利灌溉節(jié)水設計是現代農田灌溉的發(fā)展方向，我國水利工程的規(guī)模越來越多，水利工程負責水源處理的項目也比較多，其中農田灌溉是最容易出現水資源浪費的問題。現階段農田水利灌溉中已經落實了節(jié)水設計，比如文中分析的滴灌、噴灌等方法，為了實現更好的水資源節(jié)約，農田水利灌溉節(jié)水工程設計仍舊在繼續(xù)發(fā)展，未來農田水利灌溉節(jié)水設計中提出了幾點發(fā)展方向，具體分析如下：

5.1綜合性節(jié)水設計

農田水利灌溉節(jié)水設計中可以把原本單一的節(jié)水方案改為綜合性節(jié)水設計，比如本文案例中分析的低壓管道和滴灌結合的方法，很多單一的節(jié)水方法都可以結合起來，比如滴灌和噴灌結合，滴灌灌溉農田作物的根系，噴灌提供濕潤的環(huán)境，既可以節(jié)約用水，又可以提高農作物的生長水平。

5.2積極引入先進設備

農田水利灌溉節(jié)水工程設計未來發(fā)展過程中建議積極引入先進的設備，先進的設備更容易實現灌溉時的節(jié)約性，主要就是因為先進設備本身符合節(jié)水的要求，所以先進設備的節(jié)水能力要比普通設備好。

5.3合理規(guī)劃節(jié)水方案

水利工程不同，水利工程負責灌溉的農田項目不同，對應的節(jié)水方案也就不同，水利工程灌溉節(jié)水設計中合理規(guī)劃節(jié)水方案，促使節(jié)水方案能夠滿足農田水利灌溉的節(jié)水需求，這樣才能推進農田水利灌溉節(jié)水工程的實施，表明合理規(guī)劃節(jié)水方案的重要性。

結語：

農田水利灌溉時經常會出現一些水資源浪費的問題，無法保障灌溉的穩(wěn)定性，同時也會影響農田水利工程的建設效果。農田水利灌溉設計中提出了節(jié)水要求，全面落實節(jié)水工程的設計，強化落實節(jié)水設計措施，完善農田水利灌溉節(jié)水工程的設計過程，更重要的是優(yōu)化農田水利灌溉的過程。本文總結了一些農田水利灌溉時節(jié)水設計的措施，從農田水利灌溉的現狀出發(fā)，合理落實節(jié)水設計，優(yōu)化農田水利灌溉的過程，預防水資源浪費。

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