沈慶生

摘 要：在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，對減少水資源浪費、降低農(nóng)業(yè)灌溉成本、提高農(nóng)業(yè)灌溉效益起著重要作用?；诖耍治隽宿r(nóng)業(yè)水利工程中常用的節(jié)水灌溉技術(shù)，探討了農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用存在的問題及優(yōu)化路徑，旨在為其他相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田水利工程；節(jié)水灌溉技術(shù)；灌溉效益

中圖分類號：S275 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號：2095–3305（2024）01–0-03

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開水資源灌溉，但我國水資源總量較少、地區(qū)之間分布不均，一些地區(qū)存在嚴(yán)重缺水問題。而將節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)田水利工程，一方面，可以緩解灌溉用水短缺，另一方面，可以減少灌溉用水浪費，提高水資源的利用率。因此，在當(dāng)前背景下對農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)展開探討，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 農(nóng)田水利工程中常用的節(jié)水灌溉技術(shù)

1.1 噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)是指借助加壓水泵、動力機等農(nóng)業(yè)機械使水資源沿著管道輸送，然后在噴頭的作用下即可實現(xiàn)水資源大面積噴灑。為了保障噴灌效果，技術(shù)人員要根據(jù)管道壓力合理確定噴頭的數(shù)量及位置，并且要對農(nóng)田噴灌效果予以預(yù)先設(shè)計。噴灌技術(shù)主要可以分為半固定噴灌、固定噴灌、移動式噴灌、集中噴灌形式。其中，移動式噴灌面積較廣，可以用于大面積農(nóng)田灌溉。但由于移動式噴灌噴頭可以移動，因此必須提前確定管道的移動空間及軌跡，保證農(nóng)田灌溉的全面性；固定噴灌、半固定噴灌受噴頭限制，只能用于小范圍農(nóng)田灌溉。噴灌相較于傳統(tǒng)大水漫灌，節(jié)水量可達(dá)30%以上，灌溉均勻度可達(dá)90%以上[1]。但噴灌在實際應(yīng)用時也存在一定弊病，如噴灌輔以輸水管道才能應(yīng)用，但鋪設(shè)輸水管道不僅需要花費較高的成本，而且需要占有一定面積的農(nóng)田，從而會導(dǎo)致農(nóng)田資源浪費。

1.2 滴灌技術(shù)

滴灌是當(dāng)前節(jié)水效果最優(yōu)、應(yīng)用范圍最廣的節(jié)水灌溉技術(shù)，相較于傳統(tǒng)大水漫灌節(jié)水量超過40%。滴灌技術(shù)是指借助水泵對水進(jìn)行加壓，使水源源不斷流入管網(wǎng)、滴頭，最終滴入農(nóng)作物根部。這種灌溉技術(shù)可控性強，可以根據(jù)農(nóng)作物需水量的不同合理控制水流，從而實現(xiàn)個性化灌溉作業(yè)。除此之外，滴灌技術(shù)操作簡單、方便，而且水分蒸發(fā)較快，還可以將農(nóng)藥、化肥與水混合滴加至農(nóng)作物根部，起到節(jié)水節(jié)肥的效果。但滴灌由于灌水量不足、滴頭流道小，所以極易出現(xiàn)鹽分積累、滴頭堵塞等問題，進(jìn)而會在一定程度增加農(nóng)田灌溉管理成本[2]。

1.3 步行式灌溉技術(shù)

步行式灌溉具有較強的環(huán)境適應(yīng)性，不僅可以應(yīng)用于大面積農(nóng)田澆灌，還可以應(yīng)用于小面積農(nóng)田澆灌，在農(nóng)田水利工程中具有較為廣泛的應(yīng)用。在實際澆灌時可以運用柴油機、拖拉機等動力機械牽引澆灌，從而大幅降低人力成本。相較于滴灌、噴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，步行式灌溉不需要鋪設(shè)管道、挖掘渠道，灌溉成本相對較低。除此之外，步行式灌溉具有較強的靈活性，可以根據(jù)不同地塊缺水量靈活調(diào)節(jié)灌溉量，即缺水嚴(yán)重的地塊多灌溉，缺水較輕的地塊少灌溉，從而顯著提高農(nóng)田水利工程灌溉效率[3]。

1.4 井灌技術(shù)

井灌是指在農(nóng)田中心區(qū)域設(shè)置灌井，然后借助抽水噴灌機械對農(nóng)田實現(xiàn)全覆蓋式灌溉澆水。井灌技術(shù)只有當(dāng)農(nóng)作物需水較多時期才能使用，其他時間要盡可能減少使用，防止灌井出現(xiàn)干涸現(xiàn)象。相較于其他節(jié)水灌溉技術(shù)，井灌不僅應(yīng)用歷史悠久，前期投入較少，而且具有一定的生態(tài)價值，可以防止地下水被過度消耗，而這有助于地下水保護(hù)及農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展。

1.5 雨水積蓄技術(shù)

雨水積蓄技術(shù)是近年來涌現(xiàn)出的新型節(jié)水灌溉技術(shù)，是指通過修建雨水積蓄裝置收集雨水，并借助渠道或管道將收集到雨水運送至農(nóng)田，以此作為農(nóng)田灌溉用水。雨水積蓄技術(shù)對應(yīng)用環(huán)境具有一定的要求，應(yīng)用環(huán)境必須符合季節(jié)性降水、降水集中的特點，才能確保雨水積蓄技術(shù)充分發(fā)揮自身作用。雨水積蓄技術(shù)除了可以用于農(nóng)作物灌溉用水，經(jīng)過處理凈化還能應(yīng)用人畜生活用水，可以緩解農(nóng)業(yè)用水短缺，減少水資源蒸發(fā)浪費[4]。

1.6 渠道防滲漏技術(shù)

輸水渠道是農(nóng)田水利工程不可或缺的重要構(gòu)成部分，但一直以來輸水渠道修建都較為傳統(tǒng)，缺少必要的防滲漏措施，導(dǎo)致水源在流經(jīng)輸水渠道時極易發(fā)生滲漏、外泄現(xiàn)象。而一旦輸水渠道出現(xiàn)滲漏、外泄現(xiàn)象，不僅會降低輸水效率，還會導(dǎo)致大量水資源浪費。而將防滲漏技術(shù)應(yīng)用于輸水渠道修建，可以有效防止輸水渠道發(fā)生外泄、滲漏現(xiàn)象。輸水渠道防滲漏技術(shù)具體是指在輸水渠道表面覆蓋瀝青、隔水薄膜等，以此增強輸水渠道密封性、防滲性。但需要注意的是，為了充分發(fā)揮輸水渠道防滲性能，需要定期檢查輸水渠道，檢查過程中一旦輸水渠道存在滲漏現(xiàn)象要立即修繕。

1.7 管道輸水技術(shù)

管道輸水技術(shù)是指運用地下管道輸送灌溉用水，這是一種與輸水渠道輸水相對的輸水方式。相較于輸水渠道輸水，管道輸水技術(shù)輸水環(huán)境密閉，可以最大限度地減少水資源揮發(fā)浪費，有效提高輸水效率。在采用管道輸水技術(shù)輸水時，水資源來源不一，如池塘、水泊、雨水積蓄、灌井等，這些水資源經(jīng)過過濾、沉淀、消毒等步驟，即可借助輸水管道輸送至農(nóng)田，作為農(nóng)田灌溉用水。管道輸水技術(shù)不僅自身可以起到節(jié)水效果，還可以搭配其他節(jié)水灌溉技術(shù)使用，從而進(jìn)一步增強節(jié)水灌溉效果。

2 農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用存在的問題

農(nóng)業(yè)是我國基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，與公眾生活密切相關(guān)。而為了更好地促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，必須加強農(nóng)田水利工程建設(shè)，做好農(nóng)田澆灌工作，充分滿足農(nóng)作物水分需求。但傳統(tǒng)灌溉技術(shù)效率低下，水資源浪費嚴(yán)重。而節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用當(dāng)前也存在一些問題，這也導(dǎo)致節(jié)水灌溉技術(shù)無法發(fā)揮自身作用，農(nóng)田水利灌溉效果得不到明顯增強。而農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)存在的問題主要可以概括為以下5個方面。

2.1 灌溉方式較為粗放

在農(nóng)田水利工程建設(shè)過程中，一些地區(qū)會采用溝渠或閘壩的方式引水，取水方式也主要會采用鑿井取水或挖渠取水，灌溉方式多采用水水漫灌。這種農(nóng)田灌溉方式雖然前期投入少，操作難度低，但會導(dǎo)致灌溉均勻度得不到保障，并且會造成水資源大量浪費，甚至?xí)r(nóng)田生態(tài)造成不利影響。

2.2 灌溉設(shè)施不夠完善

完善的灌溉設(shè)施是保證節(jié)水灌溉技術(shù)正常發(fā)揮作用的基礎(chǔ)，但從當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，我國農(nóng)田水利灌溉設(shè)施還不夠完善。例如，當(dāng)前我國農(nóng)田水利灌溉仍以渠灌為主，只有很少地區(qū)鋪設(shè)有輸水管道，而渠灌不僅滲漏、外泄現(xiàn)象嚴(yán)重，且極易導(dǎo)致水資源蒸發(fā)浪費，這對灌溉用水節(jié)約保護(hù)是十分不利的。

2.3 管理人員素質(zhì)不高

要想充分發(fā)揮節(jié)水灌溉技術(shù)擁有作用，管理人員必須做好農(nóng)田水利工程管理工作。但當(dāng)前由于管理人員素質(zhì)不高，再加上農(nóng)田水利工程管理存在制度不健全、責(zé)權(quán)不明、產(chǎn)權(quán)不明等問題，使得農(nóng)田水利工程管理工作效果不佳。

2.4 資金投入不足

農(nóng)田水利工程建設(shè)管理需要大量資金投入，但從當(dāng)前的現(xiàn)狀來看，一些農(nóng)田水利工程存在資金投入不足的問題。由于資金投入不足，導(dǎo)致農(nóng)田水利工程建設(shè)無法應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)工藝，后期也沒有足夠的資金開展后期維護(hù)，進(jìn)而導(dǎo)致水利工程設(shè)施磨損、老化嚴(yán)重，無法發(fā)揮其應(yīng)有的作用，長此以往勢必會形成惡性循環(huán)，影響農(nóng)田整體灌溉效果。為了防止此類現(xiàn)象的發(fā)生，相關(guān)部門必須對農(nóng)田水利灌溉加強重視，多方籌集所需資金，切實做好農(nóng)田水利工程建設(shè)管理工作。

2.5 灌溉量和灌溉時間不合理

部分農(nóng)民由于對節(jié)水灌溉技術(shù)缺乏深入了解，在實際應(yīng)用未根據(jù)節(jié)水灌溉技術(shù)的具體類型，結(jié)合農(nóng)作物生長周期合理確定農(nóng)田灌溉時間、灌溉量，而是采用定時、定量的方式對農(nóng)田進(jìn)行灌溉，導(dǎo)致農(nóng)田灌溉效率低下，水資源浪費嚴(yán)重，無法真正地發(fā)揮節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)有作用，節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用效果差。

3 農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的改進(jìn)策略

3.1 因地制宜選用節(jié)水灌溉技術(shù)

我國疆域廣闊，各地區(qū)之間水土條件、農(nóng)業(yè)狀況、自然環(huán)境等差異較大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉時間、灌溉量各不相同，這就需要科學(xué)分析、全面考量節(jié)水灌溉技術(shù)和農(nóng)田水利工程。在實際規(guī)劃建設(shè)時，需要準(zhǔn)確把握當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r、水土資源條件等后，根據(jù)所得的信息數(shù)據(jù)因地制宜選擇節(jié)水灌溉技術(shù)，并做好相應(yīng)的農(nóng)田水利工程建設(shè)工作。在農(nóng)田水利工程建設(shè)過程中要提高技術(shù)含量，加入更多先進(jìn)技術(shù)，從而在滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)田灌溉需求的基礎(chǔ)上，提高灌溉用水利用率，使有限的灌溉用水澆灌更多農(nóng)田，促進(jìn)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展。

3.2 制定科學(xué)可行的節(jié)水灌溉方案

我國水資源總量較少，部分地區(qū)水資源甚至處于極為匱乏的狀態(tài)，在此背景下要想滿足農(nóng)田灌溉需求，必須根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田實際情況制定科學(xué)可行的節(jié)水灌溉方案。在實際制定時，需要充分了解當(dāng)?shù)剞r(nóng)田水利工程、耕種面積、農(nóng)田數(shù)量等，然后以此為基礎(chǔ)科學(xué)設(shè)計或選擇節(jié)水灌溉技術(shù)和模式，從而在保證農(nóng)田灌溉全覆蓋的前提下盡可能減少灌溉用水使用，減少灌溉用水浪費。與此同時，需要全面分析農(nóng)作物生長周期，綜合考慮當(dāng)?shù)氐臍鉁刈兓?、土壤土質(zhì)、降水量等，科學(xué)確定灌水量及灌溉時間，可以借助智能計算機軟件設(shè)計自動化灌溉程序，以此科學(xué)設(shè)計調(diào)整灌溉水量及灌溉時間[5]。

3.3 購置引進(jìn)先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)

人工開挖溝渠是最為傳統(tǒng)的輸水方式，具體是指通過挖掘溝渠的方式將井水、河水等引入農(nóng)田，以此起到農(nóng)田灌溉的效果。但采用人工開挖溝渠的方式灌溉農(nóng)田，一方面溝渠缺乏防滲漏措施下滲嚴(yán)重，另一方面溝渠在露天環(huán)境中輸水蒸發(fā)量較大，而這也導(dǎo)致農(nóng)田灌溉效果整體欠佳。相關(guān)研究顯示，采用人工開挖溝渠輸水只有一半左右的水量能到達(dá)農(nóng)田區(qū)域，其他水量都會因為下滲、蒸發(fā)等原因浪費，因此要想提高農(nóng)田灌溉效率，減少水資源浪費，必須采取相應(yīng)措施減少水源運輸途中的耗損。而要想減少水源運輸途中的耗損，必須在農(nóng)田水利工程中引入先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)，以此充分發(fā)揮節(jié)水灌溉技術(shù)高灌溉率、低水資損耗的作用。在引進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)過程中，需要從先進(jìn)工藝、節(jié)約用水、資源配置3個方面著手細(xì)致分析各類節(jié)水灌溉技術(shù)。例如，在對面積較大的農(nóng)田灌溉時，主要可以采用噴灌這種灌溉方式，并且在采用噴灌這種灌溉方式時可以輔以卷盤，以此確保水源能夠從噴灌機向四周噴灌，而這可以提高農(nóng)田整體灌溉效率[6]；此外，在對蒸發(fā)量較小的設(shè)施大棚灌溉時主要可以采用滴灌的灌溉方式，滴灌可以將水源直接運送至農(nóng)作物根部，并且可以配合肥料同時施用，從而能夠顯著提高水分、肥料施用效率，進(jìn)而更好地促進(jìn)農(nóng)作物生長。

當(dāng)前，我國科學(xué)技術(shù)日益先進(jìn)，農(nóng)田水利工程滲流介質(zhì)可選擇類型日益增多，如導(dǎo)流渠就可以采用混凝土護(hù)面、混凝土預(yù)制塊、水泥砌塊石等予以改造，以此增強導(dǎo)流渠防滲性能?！耙幻婀狻笔钱?dāng)前農(nóng)田水利工程中最為常見的滲流介質(zhì)，具體是指溝槽底部和溝槽兩邊都采用光面設(shè)置，以此減少水源耗損。若河道斷面較小，預(yù)制砼可以設(shè)置成“U”形，這樣不僅可以保證河道徑向排水，還可以減少河道排水耗損。輸水渠道可以借助塑料水管輸水，以此減少渠道水分蒸發(fā)，減少輸水環(huán)節(jié)水源浪費。

3.4 加強對灌溉人員的培訓(xùn)

農(nóng)民是節(jié)水灌溉技術(shù)的主要使用者，其專業(yè)素質(zhì)對節(jié)水灌溉技術(shù)使用效果產(chǎn)生直接影響。因此，相關(guān)部門必須做好節(jié)水灌溉技術(shù)宣傳推廣工作，加強對轄區(qū)農(nóng)民對滴管、噴灌、步行式灌溉等節(jié)水灌溉技術(shù)了解，以此增強轄區(qū)農(nóng)民節(jié)水灌溉意識，使轄區(qū)農(nóng)民真正將節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)一線。除此之外，為了保證轄區(qū)農(nóng)民節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用效果，相關(guān)部門還可以安排專業(yè)技術(shù)人員深入農(nóng)村一線針對節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行專題講解指導(dǎo)，講解指導(dǎo)形式不一，可以采用講座形式，也可以采用培訓(xùn)班、實地指導(dǎo)等[7]。

3.5 定期開展農(nóng)田水利工程維護(hù)管理

由于諸多人為或自然因素，灌溉設(shè)施、傳輸管道、管道渠道極易出現(xiàn)受損現(xiàn)象，如果得不到及時維護(hù)和管理，則會使相關(guān)的設(shè)施受損、管道功能下降，極易發(fā)生故障，而這勢必會對節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用及農(nóng)田水利工程運行造成不利影響。為了避免此類現(xiàn)象頻繁發(fā)生，相關(guān)部門必須高度重視農(nóng)田水利工程維護(hù)管理工作。除了要安排專人定期對農(nóng)田水利工程維護(hù)檢修外，還要制定完善的農(nóng)田水利工程維護(hù)管理制度，將各項農(nóng)田水利工程維護(hù)檢修工作落到實處，從而確保農(nóng)田水利工程正常運行，節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)揮其應(yīng)有作用[8]。

4 結(jié)束語

在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，不僅可以提高農(nóng)田灌溉效率，還可以減少水源蒸發(fā)浪費。因此，相關(guān)部門必須提高對農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)重視，從現(xiàn)有的問題出發(fā)，通過因地制宜選用節(jié)水灌溉技術(shù)、引進(jìn)先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)、制定科學(xué)可行的農(nóng)田灌溉方案、定期開展農(nóng)田水利工程維護(hù)管理、做好灌溉人員培訓(xùn)教育等舉措，增強農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用效果，進(jìn)而充分發(fā)揮農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)有作用，更好地促進(jìn)轄區(qū)灌溉農(nóng)業(yè)發(fā)展。

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