張軍輝
(井陘縣水資源綜合服務中心,河北 石家莊 050300)
隨著我國經濟的快速發展,農業經濟也成為了國家的重點發展內容之一,力求可以促進農業生產產量的提高,增加農民的經濟收入,保證社會的和諧穩定發展。小型水利工程是農業發展中必不可少的重要設施,也是農業快速發展的核心條件,會給農作物的產量、質量、生產安全提供基礎保證。當前我國小型水利工程在應用節水灌溉技術的過程中,主要以漫溉的方式對作物進行灌溉,會出現浪費水資源的現象,降低了水資源的利用效率。因此相關部門應當認識到節水灌溉技術應用的重要性,推進節水灌溉技術的改進和更新。
灌溉用水主要包括4個環節,分別為合理調配水資源、輸配水、田間灌水以及作物吸收[1]。輸配水環節需要利用多種手段為農田輸送水資源,從水源一直到田間進水口這一段距離,近一半的水資源都會滲入到土壤中,進而損失了大量的水資源。田間灌水是指用于灌溉作物的水資源在進入到田間后,需要將這些水資源進行分配布,分給一定面積的作物,為作物提供充足的水分。但是如果灌溉用水較多,會增加土壤中的蒸發量和作物的騰發量,進而導致水資源出現損失。節水灌溉則是利用多種不同的工程節水技術、資源優化分配技術、農業生產工藝、生物節水技術以及節水管理方法等,達到節約水資源或者避免水資源浪費的效果,節約灌溉農田的用水量[2]。
噴灌技術被廣泛應用在小型水利工程之中,是一種利用動力機和水泵進行工作的技術,可以做到噴灌均勻、灌溉范圍廣、使用水量小的效果。噴灌技術可以對水資源施加壓力,利用自然落差的效果應用負責噴灌的設施,進而實現以細小水滴形式讓水資源從空中掉下地面,實現農田灌溉。噴灌技術可以節省灌溉水資源的用量,確保在灌溉范圍內可以均勻的將水資源分配給每一處作物,讓農作物都可以獲得充足的水分。根據不同類型的噴灌技術進行分析,可發現主要有三種類型的噴灌技術,每一種都具有獨特的優勢。固定式噴灌適用于灌溉范圍較小的農田,避免了水資源的浪費,相對于固定式噴灌方法而言,還有一種半固定式的灌溉方法。半固定式噴灌技術主要使用噴頭、噴頭支管兩種設備,能夠在固定區域內活動,可以有效應用在灌溉范圍較大的農田。移動式噴灌的靈活性較高,能夠被應用在山區或者自然環境惡劣的農田之中[3]。
滴灌技術適用于根系土壤區域范圍內的經濟型作物,是利用壓力管道的的功能來輸送水資源,并將水資源運送到農田中,以緩慢的速度對農田進行灌溉。滴灌技術也可達到灌溉均勻的效果,與傳統的漫灌方式相比具有較大的優勢。滴灌技術在小型水利工程的應用中具有較高的水資源利用系數,可以高達至0.9,最大程度的減少了水資源浪費,滿足農作物的水分需求。滴灌技術也可以和施肥工作相結合,主要是利用水肥一體的設備對管道系統進行應用,同時完成施肥和灌溉的工作,減少了肥料資源的浪費。滴灌技術填補了傳統灌溉技術出現的局限性,降低了人力資源的消耗,在節約水資源的基礎之上減少肥料資源的消耗[4]。
隨著我國信息化建設的飛速發展,信息智能化灌溉技術現已經成為了小型水利工程中節水灌溉技術的一項重要技術。相對于其他灌溉技術而言,主要是運用現代化計算機技術,進行有效控制和管理農作物。利用GPS和GIS、RS和計算機控制系統,可以對農田的生長數據進行收集、分析和處理,結合農作物的具體需求采取施肥或者灌溉的措施。生物技術也是節約灌溉技術的重要發展方向,能夠在農作物的生長發育過程中對農作物進行虧水訓練,改善農作物的品質,達到節約用水、增加產量的目的。通過將生物學理論、微電子技術、自動控制技術、人工智能技術以及信息科學技術相結合,可以提高節水灌溉設備的現代化和智能化,對作物對水資源的需求進行分析,及時調整灌溉農田的方案和計劃。信息技術不同于傳統的自動化技術,它除采集數據和執行指令外,更強調信息的共享性。因此用于灌區節水改造的信息技術將涉及信息網絡、信息決策、信息倉庫多個環節[5]。
在當前新的社會環境下,小型水利工程的應用效果明顯提高,特別是節水灌溉技術的改進和應用,可以促進生態自然的良好發展,推進生態文明的建設速度。根據工程性質角度來看,小型水利工程屬于一項系統性的工程,涉及到農業生產中的多個環節,在工程中使用節水灌溉技術則可以提高農業生產活動的效率和經濟效益。