摘要：隨著全球人口的增長和氣候變化的影響，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)性受到了前所未有的挑戰(zhàn)。農(nóng)田水利工程作為保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵因素，其水資源的高效利用和節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用顯得尤為重要。本研究通過綜合分析現(xiàn)有文獻(xiàn)和實地調(diào)查，旨在深入探討農(nóng)田水利工程中的水資源利用效率問題，并提出相應(yīng)的解決方案，以期達(dá)到提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)性的目的。水資源短缺和不合理利用是全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的主要問題之一。農(nóng)田水利工程作為農(nóng)業(yè)灌溉的主要方式，其效率直接影響到農(nóng)業(yè)用水的可持續(xù)性。因此，提高農(nóng)田水利工程的水資源利用效率，對于保障糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田；水利工程；水資源；節(jié)水技術(shù)；可持續(xù)農(nóng)業(yè)

當(dāng)今世界，人口的持續(xù)增長與氣候變化的雙重壓力下，農(nóng)業(yè)對水資源的需求日益增長，這不僅對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)構(gòu)成了挑戰(zhàn)，也對全球糧食安全和可持續(xù)發(fā)展提出了嚴(yán)峻的問題[1]。農(nóng)田水利工程作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的組成部分，其水資源的高效利用和節(jié)水技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用，對于緩解水資源短缺、提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率、保障糧食安全具有重要意義。

1 農(nóng)田水利工程的基本概念

農(nóng)田水利工程的目的是充分利用水資源，保證作物正常生長和發(fā)育。它是以灌溉、排水為手段，對農(nóng)田水資源進(jìn)行合理配置與利用的。這類工程是通過在農(nóng)田中建設(shè)各種灌溉設(shè)施，如渠、庫、水站等，把水輸送到田間，實現(xiàn)作物定時定量灌溉，提高作物產(chǎn)量與品質(zhì)。農(nóng)田水利工程除供水外，還應(yīng)包括排澇工程。在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了農(nóng)田排澇、防澇，保證了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)定與可持續(xù)發(fā)展。另外，農(nóng)田水利工程還通過合理的排水系統(tǒng)、植被覆蓋等措施，達(dá)到防治水土流失、減少洪澇災(zāi)害、維持農(nóng)田生態(tài)環(huán)境、促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。節(jié)水和高效利用是現(xiàn)代農(nóng)田水利建設(shè)的一個重要目標(biāo)。要實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，就必須采用先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)和管理手段[2]。其主要研究內(nèi)容包括：智能灌溉、土壤水分監(jiān)測、滴灌、微噴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用；在保證耕地水資源可持續(xù)利用的前提下，提高水資源利用效率、降低農(nóng)業(yè)用水量，是實現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。農(nóng)田水利工程是以提高耕地生產(chǎn)力、保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)的綜合性工程體系。農(nóng)田水利工程在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中起著舉足輕重的作用，它不僅是水資源的合理利用，也是防洪減災(zāi)的重要手段。

2 水資源利用效率的評價指標(biāo)

①萬元國內(nèi)生產(chǎn)總值用水量（m3）反映單位經(jīng)濟產(chǎn)出的水資源消耗情況，是衡量宏觀用水效率的重要指標(biāo)。②萬元工業(yè)增加值用水量（m3）表征工業(yè)用水效率，即單位工業(yè)增加值的水資源消耗量。③農(nóng)田灌溉水有效利用系數(shù)衡量農(nóng)田灌溉系統(tǒng)中水資源的有效利用程度，是農(nóng)業(yè)用水效率的關(guān)鍵指標(biāo)。④工業(yè)用水重復(fù)利用率反映工業(yè)用水在生產(chǎn)過程中被重復(fù)利用的比例，是評價工業(yè)節(jié)水效果的指標(biāo)之一。⑤耕地實際灌溉畝均用水量（m3/667 m2）指平均每畝耕地的用水量，用于評價農(nóng)業(yè)灌溉用水的效率。⑥節(jié)水灌溉工程面積占比區(qū)域內(nèi)節(jié)水灌溉面積占有效灌溉面積的比例，反映節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用范圍[3]。⑦非常規(guī)水源利用水平區(qū)域非常規(guī)水源利用量占供水總量的比例，如再生水、雨水等，是衡量水資源多元化利用效率的指標(biāo)。⑧再生水利用率區(qū)域內(nèi)再生水利用量占污水處理總量的比例，是評價污水資源化利用程度的指標(biāo)。

⑨生活節(jié)水器具普及率反映城鄉(xiāng)居民生活中節(jié)水器具的使用普及程度，是生活用水效率的指標(biāo)之一。⑩公共供水管網(wǎng)漏損率城市公共供水管網(wǎng)中水的漏損比例，是評價城市供水系統(tǒng)節(jié)水性能的指標(biāo)。這些指標(biāo)有助于全面評估農(nóng)田水利工程在水資源利用和節(jié)水技術(shù)方面的效率和效果，為制定相應(yīng)的水資源管理策略和節(jié)水措施提供科學(xué)依據(jù)。

3 節(jié)水技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用

滴灌是利用滴灌技術(shù)將水分以滴水或微噴射的方式直接輸送至作物根系附近，可有效降低水分蒸發(fā)損失，提高水分利用率。微噴灌是利用微型噴頭向作物上方的地面或植株進(jìn)行均勻噴灑水，可調(diào)節(jié)噴水量及噴灑距離，使水分更加準(zhǔn)確地輸送到作物根部，減少水分浪費。利用集雨池、溝渠等集雨設(shè)施，將雨水集中并貯存在農(nóng)田中，降低對地下水及地表水的依賴，實現(xiàn)雨水資源的再利用。地膜覆蓋能減少土壤蒸發(fā)，抑制雜草生長，提高土壤溫濕度，達(dá)到節(jié)水增效的目的。傳感技術(shù)及灌溉控制系統(tǒng)，針對作物生長需求及土壤水分狀況，實時調(diào)節(jié)灌水水量及灌水時機，實現(xiàn)精確控制灌水用量，降低水資源浪費[4]。采用改良土壤結(jié)構(gòu)、施用保水劑等措施，則可提高土壤持水能力，降低灌溉用水量；通過水肥一體化的方式，把水輸送到作物根系區(qū)域，提高了化肥的利用率，提高了水的利用率。將這些節(jié)水技術(shù)應(yīng)用于農(nóng)田水利工程，可有效減少灌溉用水，提高水資源利用率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。綜合運用這些技術(shù)，可以達(dá)到節(jié)水、增產(chǎn)和農(nóng)民增收的目的，推動農(nóng)田水利工程的可持續(xù)發(fā)展。

4 存在的問題

4.1 農(nóng)田灌溉系統(tǒng)效率低下

目前，我國水利設(shè)施建設(shè)面臨著用水浪費，灌溉不均，水土流失嚴(yán)重，設(shè)施老化，管理不善，以及農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)推廣不到位等問題。由于常規(guī)的灌水方法因缺少精確調(diào)控而造成了很多用水流失而不能被高效地用于農(nóng)作物生產(chǎn)，從而造成了用水的極大浪費。由于常規(guī)的灌水方式很難做到分區(qū)均流，造成局部地區(qū)缺水與局部缺水，從而制約了農(nóng)作物的平衡生長與增產(chǎn)。不適當(dāng)?shù)墓嗨椒〞鸨硗恋那治g，從而引起土壤的被侵蝕，造成土壤結(jié)構(gòu)的變化，從而使土地的難以可持續(xù)發(fā)展和惡化[5]。灌區(qū)設(shè)備陳舊，渠道和水管等漏水現(xiàn)象嚴(yán)重，不僅造成了供水管網(wǎng)的嚴(yán)重破壞，而且影響了灌區(qū)整體供水的整體效益。由于缺少科學(xué)的指導(dǎo)，以及對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細(xì)管理，造成了灌水時間與灌水量的不恰當(dāng)，造成了對農(nóng)業(yè)用水的低效使用，嚴(yán)重地?fù)p害了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的正常運轉(zhuǎn)。在某些區(qū)域，由于農(nóng)民對先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)知識和實際操作經(jīng)驗的匱乏，致使其認(rèn)識與運用水平較低，造成了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的用水效率較低，造成了水資源的大量浪費與經(jīng)濟損失。

4.2 水資源浪費嚴(yán)重

傳統(tǒng)的洪灌和地表灌溉方式，會造成水資源浪費嚴(yán)重。這些方法往往不能很好地控制灌溉的水量和時機，造成供水過量或不足。大量的水分流失到不想要的地方，例如：農(nóng)田道路和地表。一些農(nóng)田水利工程中，灌溉渠、水管和水泵等設(shè)施老化嚴(yán)重，出現(xiàn)滲漏和損壞現(xiàn)象。這些損失造成了大量的水資源流失，降低了灌溉系統(tǒng)的運行效率。在一些地區(qū)，滴灌和微噴灌等高效節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用還很欠缺。與傳統(tǒng)灌溉方法相比，該技術(shù)可以實現(xiàn)對水量、時間的精確控制，降低水分損失，提高水資源利用率。但是，由于技術(shù)的落后和推廣力度不夠，不少地區(qū)仍采用傳統(tǒng)的灌溉方式，造成水資源浪費。灌溉管理不善也是造成水資源浪費的一個因素[6]。不合理的灌水組織方式，如超量灌溉、灌水次數(shù)不合理、土壤水分管理不科學(xué)等，都會造成水資源的浪費。

4.3 土壤水分管理不足

傳統(tǒng)農(nóng)田水利工程缺少精確的土壤水分監(jiān)測與管理技術(shù)。農(nóng)戶對土壤水分狀況多憑經(jīng)驗判斷，易造成過量或不足，造成水資源浪費及作物生長受限。部分農(nóng)田水利工程灌溉系統(tǒng)設(shè)計不夠完善，不能根據(jù)土壤水分狀況做出合理的調(diào)節(jié)。例如，由于缺乏針對土壤類型及作物需水量而設(shè)計的灌溉計劃，造成了不必要的水資源浪費。在某些地區(qū)，由于缺乏有效的土壤保水措施，如無地膜覆蓋和土壤改良等；再加上土壤水分管理不到位，造成土壤水分過度蒸發(fā)或滲漏，導(dǎo)致水分利用率下降，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本增加。在農(nóng)田水利工程中，由于缺乏科學(xué)的灌溉調(diào)度與管理機制，不能依據(jù)作物生長需水及土壤水分狀況，合理安排灌溉方案，很容易造成水資源的浪費以及不需要的用水[7]。水土保持是一項重要措施，然而，在某些地區(qū)，如梯田、植被、水土保持林等因綜合治理措施還不夠完善，缺乏這些措施，易造成水土流失、土壤持水力下降、灌溉用水需求量增大等問題。

5 解決問題的措施

5.1 推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，如滴灌、微噴灌等

滴灌及微噴灌技術(shù)可將水分直接輸送至作物根部，減少水分蒸發(fā)，節(jié)省水資源。節(jié)水灌溉技術(shù)可根據(jù)作物需水量及生育期精準(zhǔn)調(diào)控供水，可避免“過灌”或“少灌”現(xiàn)象，提高水分利用率。傳統(tǒng)的洪灌、噴灌等灌溉方式易造成土壤被沖刷，加劇水土流失、鹽堿化，滴灌、微噴灌等技術(shù)可有效緩解這一難題，對保持土壤健康、肥沃具有重要意義。滴灌或微噴灌技術(shù)對水泵功率要求低，輸水管線短，節(jié)省能源，降低運行費用。在干旱缺水地區(qū)，滴灌與微噴灌技術(shù)是實現(xiàn)水資源高效利用、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。推廣節(jié)水灌溉技術(shù)（如滴灌、微噴灌），對提高農(nóng)田水利工程水資源利用率，實現(xiàn)節(jié)水、增產(chǎn)、減排，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

5.2 加強農(nóng)田水利工程的管理和維護

對農(nóng)田水利工程設(shè)施，如水管、水泵、灌溉設(shè)備等進(jìn)行定期的維護與管理，確保其正常運轉(zhuǎn)，減少水資源的浪費與損失。加強灌溉系統(tǒng)的管理與維護，能夠及時發(fā)現(xiàn)并修補滲漏與損壞，避免水資源浪費與地下水位降低，提高水資源利用率。為農(nóng)民及農(nóng)田水利管理者提供有關(guān)技術(shù)培訓(xùn)與指導(dǎo)，讓他們懂得如何正確操作與維護灌溉設(shè)施，有效使用節(jié)水技術(shù)，提高水資源利用率。加強農(nóng)田水利工程管理，也要對灌溉水量、土壤濕度、作物長勢等情況進(jìn)行監(jiān)測與評估，適時調(diào)整灌溉計劃，確保灌溉用水量及次數(shù)與實際需要相匹配，避免過度灌溉，造成水資源浪費。政府應(yīng)制定相應(yīng)的政策，并提供相應(yīng)的激勵措施，鼓勵農(nóng)戶與水利管理人員加強農(nóng)田水利工程的管理與維護，增強其管理的積極性與主動性，促進(jìn)節(jié)水技術(shù)的推廣與高效利用[8]。加強農(nóng)田水利工程的管理與養(yǎng)護，是提高水資源利用率、推廣節(jié)水技術(shù)的重要手段，需要政府、農(nóng)戶及有關(guān)部門共同努力，形成一股合力，保證農(nóng)田水利工程正常運行，實現(xiàn)水資源高效利用。

5.3 優(yōu)化灌溉方案，合理利用降雨水資源

根據(jù)作物生長需水、土壤水分狀況及降雨量等因素，對灌溉方案進(jìn)行靈活調(diào)整。在雨量充沛的情況下，可減少或暫停灌溉，合理利用降水水資源，減少對地下水及地表水的依賴性，提高水資源利用率。在農(nóng)田水利工程建設(shè)中，可建立集雨水資源集蓄系統(tǒng)，用于灌溉及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。這樣既能充分利用雨水資源，又能減少地下水與地表水的開采，同時，還能減少灌溉費用，提高水資源利用率。雨水滯留技術(shù)是指通過自然地形及人工構(gòu)筑物，將降雨水資源暫時滯留于地表或土壤中，以達(dá)到減少徑流、減少地表損失、增水、增強持水能力的一種技術(shù)。推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，有利于提高農(nóng)田水利工程用水效率，降低水資源浪費；在此基礎(chǔ)上，還能構(gòu)建流域水文監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對降雨、土壤水、作物需水的實時監(jiān)測；同時，基于監(jiān)測數(shù)據(jù)，合理利用降水水資源，亦是提高水資源利用率、推廣節(jié)水技術(shù)的重要途徑之一。優(yōu)化灌溉方案，合理利用雨水水資源，是提高農(nóng)田水利工程水資源利用率、推廣節(jié)水技術(shù)的關(guān)鍵。通過靈活調(diào)整灌溉計劃、構(gòu)建集雨系統(tǒng)、推廣集雨技術(shù)、構(gòu)建水文監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)雨洪水資源高效利用，減少對地下水及地表水的依賴，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

6 結(jié)語

在農(nóng)田水利工程中，水資源的有效利用是確保農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的核心。通過加強管理和維護，我們可以確保農(nóng)田水利設(shè)施的正常運行，及時修復(fù)漏損和損壞，從而最大限度地減少水資源的浪費；同時，推廣節(jié)水技術(shù)，如滴灌和微噴灌，可以精準(zhǔn)供水，減少水的蒸發(fā)和流失，提高水資源利用效率。優(yōu)化灌溉方案，合理利用降雨水資源也是至關(guān)重要的。我們可以通過靈活調(diào)整灌溉計劃，通過建立雨水集水系統(tǒng)、推廣雨水滯留技術(shù)等方式，最大限度地利用降雨水資源，減少對地下水和地表水的依賴。未來，政府、農(nóng)民和相關(guān)部門需要共同努力，采取有效的措施，保護水資源，促進(jìn)農(nóng)田水利工程的發(fā)展。這包括出臺相關(guān)政策和法規(guī)，提供技術(shù)培訓(xùn)和指導(dǎo)，以及建立水文監(jiān)測系統(tǒng)等措施。只有這樣，我們才能有效地應(yīng)對日益嚴(yán)峻的水資源挑戰(zhàn)，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的綠色、高效、可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

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