簡析農(nóng)田水利節(jié)水灌溉枝術改造與實踐

李慧萍肇源縣水務局

簡析農(nóng)田水利節(jié)水灌溉枝術改造與實踐

李慧萍
肇源縣水務局

摘要：我國境內(nèi)水資源總量豐富，位居世界第四，但是由于人口基數(shù)大，因此人均水資源占有量極少，約為世界平均水平的五分之一，屬于重度缺水國家，加之工業(yè)用水增加、水資源污染現(xiàn)象加重，我國農(nóng)業(yè)水利灌溉形勢嚴峻。在這一背景下，研發(fā)農(nóng)田水利節(jié)水灌溉新技術，實現(xiàn)灌溉水的高效、節(jié)約利用，成為解決當前我國農(nóng)業(yè)灌溉問題的關鍵。

關鍵詞：農(nóng)田水利；節(jié)水灌溉；技術改造；實踐

據(jù)水利部統(tǒng)計，自2010年以來，我國因干旱而導致農(nóng)業(yè)減產(chǎn)的總經(jīng)濟損失高達上百億元人民幣，導致我國農(nóng)業(yè)種植出現(xiàn)大面積干旱的原因，既有氣候干燥少雨、土壤水分蒸發(fā)嚴重等自然因素的影響，也有水利灌溉工程不完善、灌溉技術傳統(tǒng)落后等人為因素的影響。文章以我國北部某干旱地區(qū)為例，在介紹當?shù)剞r(nóng)田節(jié)水灌溉模式的基礎上，分析了導致該地區(qū)農(nóng)田干旱、農(nóng)業(yè)減產(chǎn)的原因，進而有針對性的提出了幾點改進措施。

一、案例基本情況介紹

該地區(qū)位于我國北部，屬于典型的季風性氣候，冬春季干旱少雨，由于受經(jīng)濟條件的制約，農(nóng)田水利灌溉技術以漫灌為主，加上該地區(qū)土壤以沙壤為主，蓄水性較差，對灌溉水的需求量較大。近年來，由于農(nóng)業(yè)機械化作業(yè)程度不斷提高，傳統(tǒng)的漫灌方式已經(jīng)很難滿足農(nóng)業(yè)發(fā)展需要，必須要進行節(jié)水灌溉改革。

二、灌溉技術分析

該地區(qū)的灌溉系統(tǒng)屬于典型的“分流式”灌溉模式，即從水庫或堤壩供水，通過渠道引流到田間，整個供水過程大致分為以下幾個步驟：

第一步，供水和配水。該地區(qū)靠河流或低洼處建有大大小小多個水庫和堤壩，主要發(fā)揮蓄水防旱的作用。在春季干旱或夏季需水量較大時，利用抽水泵將水庫中的水輸送到總渠道中，實現(xiàn)供水和配水任務。由于渠道多采用水泥和土質(zhì)結(jié)構，因此在供水過程中約有40%的水會滲透、蒸發(fā)，造成嚴重的水資源浪費。

第二步，田間漫灌。供水經(jīng)過渠道的引流進入所要灌溉的田地，由于渠道供水很難進行人為控制，因此田間灌溉方式主要以漫灌為主。在漫灌過程中，一部分水會滲透到土壤中，另一部分會在灌溉階段蒸發(fā)散失。

第三步，作物消耗水。作物從土壤層中吸收生長所需要的水分，并最終形成作物產(chǎn)量和干物質(zhì)的過程也會消耗大量的水。這一階段，水量損失會對水的生產(chǎn)率造成影響。

三、該地區(qū)灌溉系統(tǒng)存在的問題

該灌區(qū)的渠道大多為土質(zhì)，所以，在輸水的過程中，會出現(xiàn)十分嚴重的滲漏現(xiàn)象，造成較嚴重的水分損失。而且，據(jù)了解，該灌區(qū)主要采用的是地面灌溉的方法，只有少量作物采用的是溝灌和畦灌方式。但是，地面灌溉方式占用的面積較大，且容易造成較嚴重的水資源損失。所以通過分析，對該灌區(qū)灌溉技術改進的主要措施是對地面灌溉方法進行改進。另外，該灌區(qū)的節(jié)水灌溉系統(tǒng)在處理泥沙量較大的水源時，采用的是先經(jīng)過水池的沉淀，然后進行過濾后再進行利用的方式。這種方式需要花費較多的時間，且過濾時不僅要過濾泥沙，還需要去除各種有機雜質(zhì)。因為實際操作不容易控制，所以經(jīng)常會出現(xiàn)過濾的效果不佳，導致各種故障的出現(xiàn)，影響最終的灌溉效果。

四、農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術的改造與實踐

1、新型節(jié)水灌溉技術

（1）滲灌技術

顧名思義，滲灌技術就是將輸水管道埋藏于地下（埋藏深度與種植作物根系長度有關），輸水管道的管壁上扎有多個微型孔，當需要進行灌溉時，在內(nèi)部水壓力的作用下，水滴會從微型孔中滲透到土壤中，實現(xiàn)高效率、節(jié)約型澆灌。由于澆灌部位直接作用于作物根部，因此很大程度上避免了水資源的蒸發(fā)和浪費。

除了節(jié)約水資源這一優(yōu)勢外，滲灌技術還具有下列優(yōu)點：第一是節(jié)約土地種植面積。傳統(tǒng)的渠道灌溉方式中，渠道貫穿于田間，占用了大量的土地面積，而滲灌管道埋藏在地下，對于地上空間的占用率幾乎為零，對于實現(xiàn)集約化農(nóng)業(yè)發(fā)展有重要幫助。第二是防止土壤出現(xiàn)板結(jié)。傳統(tǒng)漫灌方式在水分蒸發(fā)和滲透后，土壤會因水分缺失出現(xiàn)不同程度的干縮和龜裂，形成板結(jié)土壤，影響作物的正常生長。而滲灌技術對于土壤表面的濕度、水分影響作用較小，不會導致土壤板結(jié)。

（2）噴灌技術

噴灌技術是利用各種管道和專用設備，將水分輸送到田間，然后利用噴頭將水分噴灑到空中，模擬自然降雨。噴灌技術的優(yōu)點主要有兩個：其一是水分輸送以管道為主，而無論是塑料管材還是各種金屬管材，只要保證管道接口和焊接點的密封性，水分的滲透率幾乎為零，保證了水資源運輸過程中不會出現(xiàn)蒸發(fā)和滲漏。其二是模擬自然降雨，保證了田間灌溉的均勻性，即避免了傳統(tǒng)漫灌可能帶來的田間水分過多，作物根呼吸壓力增加的影響，又防止田間旱澇不均，作物生長速度不一。除此之外，噴灌技術不僅在農(nóng)田作物灌溉中有重要應用，在綠化草坪的澆灌中也有廣泛應用。

2、系統(tǒng)設計

針對該地區(qū)的農(nóng)業(yè)種植特點和土質(zhì)情況，對現(xiàn)有的灌溉系統(tǒng)進行了技術改造，改造后的灌溉系統(tǒng)主要分為三大模塊。

模塊一是取水裝置，主要有抽水泵和逆止閥組成。

模塊二是水處理裝置。包括初級處理裝置和次級過濾裝置。其中，初級處理裝置用于分離沙石，采用的是離心式的砂石分離器，其進水口通過逆止閥與水泵相連；次級過濾裝置則用來去除各種有機雜質(zhì)，采用的是砂石過濾器，出水口通過主水管與微灌裝置相連。另外，砂石分離器的出水口和砂石過濾器的進水口通過設置的灌溉總閥相連。

模塊三是微灌裝置。改進后的灌溉系統(tǒng)還包括設置在調(diào)壓開關進水側(cè)的進水管和設置在調(diào)壓開關出水側(cè)的出肥管，以及設置在主水管上的調(diào)壓開關。其中，進水管與儲肥罐的底部相連，出肥管與儲肥罐的一側(cè)相連。砂石過濾器由兩個并聯(lián)的過濾罐組成；過濾罐的上部進水，下部出水，內(nèi)部設置有砂床濾芯。微灌裝置包括滲灌和滴灌以及噴灌裝置，滴灌裝置中包括了滴水管，滴水管連接在支水管上；噴灌裝置包括連接在支水管上的毛水管。滲水管和滴水管以及毛水管分別單獨連接在支水管上。

參考文獻：

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