王同廣
(甘肅省景泰川電力提灌管理局,甘肅景泰730400)
我國是一個農業(yè)大國,農業(yè)是國民經濟的命脈,農業(yè)的發(fā)展與否直接關系著社會的穩(wěn)定與發(fā)展。雖然我國地大物博、水資源豐富,但同時我國也是人口大國,淡水資源分布十分不均,由東南向西北依次遞減,因此我國也是淡水資源匱乏的國家之一。農業(yè)作為我國的立國根本,農業(yè)灌溉離不開水資源的支撐,而農田水利工程可以有效解決淡水資源分布不均的問題,擺脫過去農業(yè)“靠天吃飯”的窘境。為了能夠進一步提高水資源利用率,保障農田灌溉水平,采用高效節(jié)水灌溉技術有著重要意義,以少量的水資源消耗來滿足農田灌溉需求,從而推動我國農業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
從目前我國農田水利工程高效節(jié)水灌溉技術發(fā)展現(xiàn)狀來看,主流的技術有輸水管防滲、管徑控制、灌溉量控制等渠道。輸水管防滲方法主要是減少水資源浪費量,提高水資源利用率,須做好輸水管選擇,以防滲性好、防腐蝕的管材為主。建議采用不銹鋼管材,雖然塑料類管材同樣具備這些優(yōu)勢,但考慮到鋼性不足,容易造成土壤污染,因此建議選擇綜合性好的金屬管材。為了能夠提高輸水效率,輸水管可以適當加寬處理,在管道工程建設中,要提前做好挖管槽工作,設計好管槽開挖的深度、走向[1]。很多人認為,要縮小管材直徑才能夠起到節(jié)水效果,實則不然。節(jié)水與提高輸水效率本身并無沖突,加寬管徑能夠減少堵塞,緩解水流壓力,降低管材泄漏、爆管概率,更有助于控制灌溉量,減少水資源浪費。
高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)應用對大田形式、管材鋪設形式等均有要求,需要按照技術標準開展高效節(jié)水灌溉工作。一是做好整個高效節(jié)水系統(tǒng)的設計工作,全面分析種植作物結構、土壤條件、地理環(huán)境等因素。根據(jù)技術人員的農田勘察數(shù)據(jù)信息,對整個高效節(jié)能灌溉系統(tǒng)做出科學規(guī)劃設計,確保能夠滿足大田灌溉高效節(jié)水要求。二是在高效節(jié)水灌溉工程施工中,要嚴格按照設計標準進行,確保整個節(jié)水灌溉工程在實際應用中的節(jié)能性、可操作性,提高大田灌溉的節(jié)水效益,減少對水資源的依賴性,保障農作物種植的綜合效益。三是加強高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)的維護管理。由于節(jié)能灌溉中有很多設備、材料要設置在農田中,受到自然環(huán)境影響會加速設備磨損、老化速率,需要加強灌溉設備維護管理,如果發(fā)現(xiàn)問題要第一時間聯(lián)系技術人員維修,保證節(jié)水灌溉系統(tǒng)可以正常運行。
微灌技術可以分為多個形式,如滴灌、微噴、脈沖微灌等。這些微灌技術選擇要結合農田實際規(guī)模和灌溉用水量。如果是大棚灌溉,由于保溫保濕性較好,可以選擇滴灌和微噴,作物對水資源需求相對較低,以最少的灌溉量滿足作物生長需求。如果是露天大田,考慮到灌溉面積較廣,要采用脈沖微灌方法,在能夠減少水資源浪費的基礎上,確保灌溉用水充足[2]。微灌技術在我國大部分地區(qū)均有涉及,并且經過多年發(fā)展技術已經較為成熟,通過設置滴灌系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、操控系統(tǒng)即可實現(xiàn)灌溉功能。還可以在運行中采用水肥一體化技術,將液態(tài)肥料加入滴灌水中,直接讓肥料作用在作物根部,從而提高灌溉和施肥效率。
噴灌技術主要是在露天大田中應用,考慮到大田灌溉工程實施起來更加復雜,難以保持灌溉的均勻性,可通過改良噴灌技術解決這一問題。在噴灌技術使用中,要采取加壓水泵、動力機等設施,使用內部加壓方式將水資源傳輸?shù)睫r田中,在管道上布置出水口,確保田間每個部位都可以被澆灌到。結合農田、農作物的需水要求,適當調整管路位置,要求出水口能直接作用到作物上,減少不必要的水資源浪費。
防滲技術同樣可以減少水資源浪費,提升水資源利用率。由于農田節(jié)水灌溉系統(tǒng)需要埋設很多的管道,增加了管道滲漏概率,因此加強輸水管防滲性十分重要。為了保證節(jié)水灌溉系統(tǒng)運行穩(wěn)定性,要將農田灌溉渠、非灌溉渠分開設置,保證灌溉渠中的水資源充足[3]。同時,考慮到農田管路布設較為復雜,長期受到自然環(huán)境影響難免會產生滲漏情況,可在地下設置滲水收集池,滲漏或澆灌過多的水資源可以進入到收集池中,還可以收集多余的降水,實現(xiàn)水資源存儲和二次利用,進一步提高節(jié)水效益。
雖然我國農田水利工程中高效節(jié)水灌溉技術已經有了突破性發(fā)展,但依然具有進一步發(fā)展的空間。
隨著我國科學技術不斷發(fā)展,高效節(jié)水灌溉技術類型也將更多,為了能夠滿足農田灌溉要求、減小水資源供給矛盾,可以通過融入先進技術對灌溉系統(tǒng)優(yōu)化設計??梢栽谵r田水利灌溉資源調度中采用二次高斯模型,并借助智能化技術、“3S”技術、生物技術實現(xiàn)灌溉系統(tǒng)優(yōu)化。如通過“3S”技術和傳感技術,能夠監(jiān)測農田灌溉范圍和灌溉水量,根據(jù)數(shù)據(jù)信息作出調節(jié)。噴灌設備也在多年發(fā)展中產生了新型產品,如環(huán)形噴灌機、可調節(jié)噴灑頭等,可進一步提升節(jié)水性能。
為了能夠推動高效節(jié)水灌溉技術發(fā)展,必須要提高示范工程的建設力度。我國很多區(qū)域都有了新節(jié)水灌溉技術的成功示范案例,極大地解決了當?shù)厮Y源供需矛盾問題。為了能夠進一步提升推廣效果,要規(guī)范節(jié)水灌溉技術標準、做好工程選址工作。在示范地選址中,要以灌溉難度大的區(qū)域為主,凸顯新型節(jié)水灌溉技術的價值。考慮到節(jié)水灌溉工程建設需要有大量資金支持,政府部門要提高對該方面的關注度,提供專項資金。在技術層面上,可以積極采用生態(tài)保護技術,減少對周邊環(huán)境的影響,彰顯新技術的生態(tài)價值,規(guī)范農田灌溉的時間、用水量,實現(xiàn)水資源效益最大化[4]。
農田水利工程作為實現(xiàn)高效節(jié)水灌溉模式的基礎,很多農田水利工程運行效益越來越差,主要是因為“重建設、輕管理”,所以農田水利管理部門要不斷提高工程管理質量,總結以往的工作經驗,優(yōu)化現(xiàn)行的管理辦法,并不斷摸索新的方案,充分發(fā)揮農田水利設備的應用價值。主管部門可以聯(lián)合構建鎮(zhèn)、鄉(xiāng)、村協(xié)調管理體系,積極落實各項管理任務,通過獎罰制度提高管理工作積極性,確保農田水利工程可以得到有效保護。
為了能夠實現(xiàn)農田高效節(jié)水灌溉目標,須做好農田水利工程的研究和保護,根據(jù)高效節(jié)水灌溉技術應用要求以及農田灌溉需求,針對性選擇高效節(jié)水灌溉技術,保證技術方案的適宜性。隨著科學技術不斷發(fā)展,農田水利工程高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)會更加完善,實現(xiàn)智能監(jiān)控、智能控制等功能,為推動我國農業(yè)發(fā)展提供巨大的動力支撐。