郝 靜

(青州市水利建筑總公司，山東 青州262500)

一直以來，水資源是人類生活中一種重要且必需的資源，同時也是一種緊缺性資源。我國水資源人均占有量嚴(yán)重匱乏，處在世界平均水資源人均占有量之下，并且我國在水資源的地域分布上也存在著嚴(yán)重的不均問題。所以，合理利用水資源是推動經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，是一項惠澤子孫后代的偉大功績。另外，隨著我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水平的不斷發(fā)展，節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中得到了廣泛的應(yīng)用，對提高農(nóng)田水利工程的灌溉效率，提高水資源利用率，推動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展具有重要的價值和意義。

1 節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用價值

1.1 提高水資源的利用率

目前，我國水資源的分布情況并不均勻，南方地區(qū)的降水量比較豐富，北方地區(qū)的降水比較少，水資源分布存在著很大的差異，所以一直以來北方地區(qū)農(nóng)田水利工程可以利用的水資源比較少，這與維持正常生產(chǎn)生活所需要的水資源需求并不相符，從而對農(nóng)田水利工程的發(fā)展造成了很大影響。此外，因為一些農(nóng)民的節(jié)水意識比較淡薄，在農(nóng)田灌溉中采用了粗放型大水漫灌的方式，造成了嚴(yán)重的水資源浪費和流失。而采用高效的節(jié)水灌溉技術(shù)，不僅可以緩解農(nóng)田水利工程中水資源緊張的問題，同時還可以實現(xiàn)對水資源的保護(hù)，提高水資源的利用率。

1.2 提高農(nóng)田水利工程的農(nóng)業(yè)收益

我國幅員遼闊，由于受到不同地區(qū)不同氣候的影響，氣候變化莫測，各種自然災(zāi)害發(fā)生的頻率比較高，對農(nóng)業(yè)的種植和生產(chǎn)產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，尤其在北方地區(qū)，干旱災(zāi)害非常嚴(yán)重。而把節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用在農(nóng)田水利工程中，不僅可以為農(nóng)田水利工程的發(fā)展提供大量的水資源，同時還可以更好地應(yīng)對干旱災(zāi)害帶來的不良影響，提高水資源的利用率，保護(hù)水資源，還可以保障農(nóng)田水利工程中農(nóng)業(yè)的收成和收益。

2 農(nóng)田水利工程中的節(jié)水灌溉技術(shù)

2.1 水運輸節(jié)水灌溉技術(shù)

在我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，很多地方使用渠道輸送的灌溉方式，這種灌溉方式很容易造成水資源的滲透和蒸發(fā)，尤其是在夏天比較炎熱的北方地區(qū)，水資源的流失問題比較嚴(yán)重。而為了解決這一問題，需要借助一些有效的方法來防止水資源運輸中的蒸發(fā)和浪費。而渠道防滲透灌溉技術(shù)，可以有效防止灌溉過程中的滲漏問題，但是因為不同材質(zhì)的防滲透材料性能有所不同，防滲透的作用和效果也各不相同，所以采用最符合灌溉標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)是非常重要的。其中渠道內(nèi)壁混凝土襯砌方法和U 型槽渠等方法都可以很好地實現(xiàn)水資源的節(jié)約，同時還可以提高水資源的運輸效率，避免水資源的蒸發(fā)，而后期的保養(yǎng)和維修成本也比較低，使用壽命也比較長，在眾多的節(jié)水灌溉技術(shù)中有著比較高的應(yīng)用率。

2.2 灌溉利用節(jié)水技術(shù)

2.2．1 噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)是借助于噴灌機(jī)和一些噴灑裝置進(jìn)行農(nóng)作物大面積灌溉的技術(shù)。在使用噴灌技術(shù)時，因為灌溉的區(qū)域位置各有不同，所以，灌溉技術(shù)人員需要根據(jù)實際情況來對噴灌裝置的各項設(shè)備參數(shù)進(jìn)行調(diào)整和設(shè)計，并把自動化技術(shù)和信息化技術(shù)進(jìn)行結(jié)合使用。針對連片、沒有障礙、水資源可靠、電力設(shè)施完善和土地規(guī)模化的農(nóng)作物片區(qū)可以采用中心支軸、平移式或者是絞盤式的噴灌機(jī)裝置組合。另外，針對丘陵地區(qū)和農(nóng)作物分布比較零散、分散、水源不足、沒有電力保障的農(nóng)作物地區(qū)，需要使用小型和輕型的機(jī)組式噴灌系統(tǒng)，而這種小型和輕型的移動式噴灌機(jī)組在設(shè)置灌溉面積時，要按照每千瓦0.667 公頃的參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。此外，噴灌系統(tǒng)設(shè)計時還要在滿足風(fēng)速的情況下，按照噴灌強(qiáng)度、噴灑水利用系數(shù)、噴灌均勻系數(shù)、噴灌霧化指標(biāo)的要求來實施;并且噴灌強(qiáng)度不能高于土壤允許噴灌的強(qiáng)度。在噴灌系統(tǒng)日運行的時間控制方面，每天的運行時間需要控制在12-18 小時，最大不能超過21 小時。一般情況下，噴灌技術(shù)的操作比較簡單，只要設(shè)置好相關(guān)的參數(shù)，即可進(jìn)行自動化灌溉，與傳統(tǒng)漫灌方式相比，可以節(jié)約四成以上的水資源，大大提高了水資源的利用率。

2.2.2 微灌溉技術(shù)

一般情況下，微灌溉技術(shù)在大棚農(nóng)作物灌溉中的應(yīng)用比較多，微灌溉技術(shù)的鋪設(shè)方法比較多，需要構(gòu)建起灌溉控制系統(tǒng)和水過濾系統(tǒng)。而這兩個系統(tǒng)的結(jié)合使用，可以滿足農(nóng)作物的灌溉需求。在完成系統(tǒng)之后，農(nóng)民只需要根據(jù)農(nóng)作物的用水量對灌輸量的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，操作比較簡單方便，并且在需要對農(nóng)作物進(jìn)行施肥的時候，只需要把肥料放到水管道中，不僅降低了水資源的損失，同時還可以節(jié)省養(yǎng)料，減少了農(nóng)民單獨施肥的問題，節(jié)省了種植時間。

微灌溉技術(shù)中的微灌用水需要先進(jìn)行凈化處理，并根據(jù)所在地區(qū)的水質(zhì)條件來選擇合理的過濾器;并且微灌技術(shù)首部的位置中需要設(shè)置施藥裝置、施肥裝置，同時這些裝置還要設(shè)置在過濾器上游的位置;另外，選擇灌水器的時候，需要根據(jù)農(nóng)作物種植地形、土壤、農(nóng)作物種類、栽培方式和灌水器水力特性等進(jìn)行綜合性的選擇;此外，微灌技術(shù)首部位置過濾器下游的管道要使用塑料管材，在鋪設(shè)管道的時候，要注意不能透光。

2.2.3 滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)相比較渠道灌溉技術(shù)可以更好地提升水資源的利用率，在使用滴灌技術(shù)時，只需要把滴管口和土壤進(jìn)行連接，這樣水資源就可以直接滴灌在農(nóng)作物的根部和莖部，讓農(nóng)作物充分地得到水分，這樣在充足的水源下，農(nóng)作物可以得到更好的生長，同時還讓水資源的利用率更加精準(zhǔn)，提高了水資源的利用率。在使用滴灌技術(shù)進(jìn)行農(nóng)作物灌溉的過程中，需要根據(jù)農(nóng)作物的實際需水量，合理地進(jìn)行水資源的分配，通過這種方式來確保農(nóng)作物處在濕潤的狀態(tài)。和其他的灌溉技術(shù)相比，滴灌技術(shù)可以更好地利用水資源。此外，滴灌技術(shù)在應(yīng)用的過程中還需要對是否覆膜進(jìn)行選擇，覆膜的選擇需要根據(jù)農(nóng)作物的生長、產(chǎn)量、降水利用率情況等進(jìn)行考慮;而在進(jìn)行膜下滴灌時，需要注意對地膜的合理回收。通常情況下，滴灌裝置的使用只需要低壓，用重量為0.5-1.5kg、5-15m 的水頭進(jìn)行滴灌，灌水的次數(shù)需要根據(jù)不同農(nóng)作物的需水量來進(jìn)行調(diào)整和設(shè)置。例如，如表1 所示為甘蔗滴灌節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用參數(shù)設(shè)計。滴灌技術(shù)不僅可以降低水資源的損耗和浪費，同時還可以提高灌溉的均勻度，讓農(nóng)作物灌溉技術(shù)更加精準(zhǔn)和便捷。

表1 滴灌技術(shù)在甘蔗澆灌中的應(yīng)用

2.3 井灌式灌溉技術(shù)

井灌式灌溉技術(shù)需要在農(nóng)田中心位置設(shè)置井灌，之后借助于干管和支管組合成移動式的井灌系統(tǒng)。井灌式灌溉技術(shù)在農(nóng)作物急需水分的時期應(yīng)用會比較頻繁，這樣就可以緩解對水資源需求的矛盾，并且還可以緩解地下水位比較低的問題，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)過度使用水資源的問題，提高了農(nóng)田水利工程中高效節(jié)水灌溉的效率和質(zhì)量。

3 節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用注意事項

3.1 綜合考慮經(jīng)濟(jì)效益

隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，我國農(nóng)田水利工程中的灌溉節(jié)水技術(shù)得到了很大的發(fā)展，在灌溉技術(shù)中應(yīng)用了信息技術(shù)和科學(xué)手段，提升了灌溉技術(shù)的智能化發(fā)展水平。但是，由于受到多種因素的影響，如氣候變化、環(huán)境變化等，在采用節(jié)水灌溉技術(shù)的過程中需要根據(jù)農(nóng)田水利工程的實際情況，選擇科學(xué)合適的灌溉技術(shù)。針對大規(guī)模農(nóng)田可以采用水資源利用率比較高的灌溉技術(shù)，例如，噴灌技術(shù)和滴灌技術(shù);另外，對于那些比較分散的農(nóng)田水利工程灌溉，可以采用成本比較低，灌溉效果比較突出的灌溉技術(shù)，例如，水運輸灌溉技術(shù)等。在選擇灌溉技術(shù)時要根據(jù)農(nóng)作物的實際情況，綜合考慮農(nóng)田的經(jīng)濟(jì)性，在合理控制灌溉成本的基礎(chǔ)上，選擇合適的灌溉技術(shù)。

3.2 因地制宜的選擇節(jié)水灌溉技術(shù)

受到我國氣候條件和地理環(huán)境不同的影響，南北方地區(qū)的農(nóng)田水利工程各不相同，農(nóng)作物的種植種類也各不相同，所以在應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)的過程中，需要以農(nóng)作物的實際生長特性和需求來選擇合適的灌溉技術(shù)。另外，還要根據(jù)我國南北方地域降水量的不同來選擇合適的灌溉技術(shù)，在雨水比較多的南方地區(qū)，也可以借助蓄水池利用雨水進(jìn)行灌溉，減少了農(nóng)田水利工程中的水資源需求。

4 節(jié)水灌溉技術(shù)在蔬菜農(nóng)業(yè)基地中的應(yīng)用案例

節(jié)水灌溉技術(shù)在很多農(nóng)田水利工程中得到了廣泛的應(yīng)用，本次以某農(nóng)業(yè)蔬菜基地為研究案例，對其節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行了分析和探討。該農(nóng)業(yè)蔬菜種植基地位于我國內(nèi)蒙古通遼地區(qū)，實際灌溉面積約為34.3 萬m2。在蔬菜基地的建設(shè)初期，對基地的地形和地貌以及水文地質(zhì)情況進(jìn)行了探測和明確，建設(shè)了兩座取水泵站，從基地周圍的大口井中提水，通過水管網(wǎng)向蔬菜大棚進(jìn)行輸水，之后通過微噴灌溉技術(shù)進(jìn)行灌溉。

在進(jìn)行灌溉的過程中，利用過濾器、加肥加藥裝置、電氣控制屏、水表等裝置來完善水泵內(nèi)部的構(gòu)建。根據(jù)蔬菜大棚的實際布置情況進(jìn)行灌溉總干管的鋪設(shè)，同時沿著蔬菜大棚的走向設(shè)置灌溉的分管鋪設(shè)，支管主要是按照大棚蔬菜的種植方向進(jìn)行布置的，一般情況下把噴頭安裝在蔬菜田塊各個條帶的上方位置。蔬菜基地灌溉技術(shù)中的各種毛管、支管、干管使用的都是PE100 系列，壓力等級在1MPa 左右的管材。

該蔬菜基地的灌溉技術(shù)是在2019 年4 月建設(shè)完成的，運行狀態(tài)和效率比較良好。此項目的區(qū)域灌溉技術(shù)使用的是管道輸水微灌式灌溉技術(shù)，為了更好地對節(jié)水灌溉技術(shù)的效果情況進(jìn)行明確，將其與傳統(tǒng)明渠輸水灌溉方式進(jìn)行了對比分析。與傳統(tǒng)明渠輸水灌溉技術(shù)相比，管道輸水微噴灌技術(shù)的節(jié)水性更加良好，管道輸水微噴灌技術(shù)的灌水利用率從原來的0.56 提高到了0.89，并且此蔬菜基地2019 年4 月-2020 年4 月的節(jié)水總量超過了93200m3，節(jié)水率超過了40.2%，具體節(jié)水率情況如表2所示。

表2 傳統(tǒng)明渠輸水灌溉技術(shù)和管道輸水微噴灌技術(shù)灌水量對比情況

另外，在該項目中還使用了水肥一體化的裝置，從而提高了澆灌和施肥的效率和精準(zhǔn)性，不僅在很大程度上提高了資源的利用率，同時還提高了蔬菜種植的產(chǎn)量，提高了蔬菜種植的效率和質(zhì)量。此外，節(jié)水灌溉技術(shù)所使用的各種灌溉設(shè)備設(shè)施的占地面積并不是很大，只需要利用蔬菜基地中空閑的區(qū)域用地，就可以進(jìn)行設(shè)備設(shè)施的安裝，并且灌溉設(shè)施中還應(yīng)用了現(xiàn)代化的自動化技術(shù)，節(jié)省了大量的人工看管時間，也提升了農(nóng)田水利工程的現(xiàn)代化發(fā)展水平，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的規(guī)?；l(fā)展，提高了蔬菜種植基地的經(jīng)營效益。

5 結(jié)束語

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)種植和生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，滿足了現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的需求。而在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，不僅可以提高水資源的利用率，同時還可以促進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)種植效率和質(zhì)量。在選擇節(jié)水灌溉技術(shù)的過程中，根據(jù)區(qū)域農(nóng)業(yè)灌溉的實際特點和需求以及灌溉設(shè)備設(shè)施、后期維護(hù)保養(yǎng)等工作來進(jìn)行合理的選擇，為現(xiàn)代農(nóng)田水利工程節(jié)水目標(biāo)的實現(xiàn)提供重要的技術(shù)保障。