農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)用

□ 孫 偉

（東港市水利事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 東港 118300）

現(xiàn)階段，我國(guó)農(nóng)村人口眾多，擁有廣闊的土地，但是水資源卻比較匱乏，這就要求有關(guān)部門必須結(jié)合我國(guó)農(nóng)業(yè)和種植業(yè)的具體狀況，解決農(nóng)村經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展中存在的水資源供給不足的問(wèn)題，通過(guò)對(duì)更加高效智能的節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行合理運(yùn)用，來(lái)提高水資源的利用率，實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)約，從而更好地推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)和經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定健康發(fā)展。

一、高效節(jié)水灌溉技術(shù)概述

高效節(jié)水灌溉技術(shù)是土渠輸水與地表漫灌之外其他全部灌溉方式的統(tǒng)稱。推廣和應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)，不僅能夠較好地提高我國(guó)水資源的利用率，還能夠較好地解決各地區(qū)水資源供需矛盾，甚至將一些戈壁或是荒漠改良為農(nóng)業(yè)用地，從而有效促進(jìn)我國(guó)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展。同時(shí)，該技術(shù)在我國(guó)農(nóng)田水利工程中也具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值，具體體現(xiàn)在以下三個(gè)層面：（1）在社會(huì)效益層面，相較于以往的灌溉技術(shù)，高效節(jié)水灌溉技術(shù)能夠節(jié)約更多的水量，一般可達(dá)到30%～40%，還能夠提高單位水產(chǎn)值。例如，在新疆地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)于漫灌方式的應(yīng)用，要求農(nóng)民提前進(jìn)行挖渠和打埂，最多只有90%的耕地得到利用，但通過(guò)應(yīng)用滴灌等高效節(jié)水的灌溉技術(shù)，最多能夠利用99%的耕地。由此可見(jiàn)，我國(guó)通過(guò)對(duì)高效節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行大力發(fā)展和運(yùn)用，能夠有效促進(jìn)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的變革。（2）在生態(tài)效益層面，通過(guò)對(duì)高效節(jié)水灌溉技術(shù)加以有效應(yīng)用，可以極大程度地節(jié)約水資源，提高區(qū)域內(nèi)植被的覆蓋率，實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的有效保護(hù)；同時(shí)，該技術(shù)能夠在一定程度上避免土壤發(fā)生次生鹽漬化等問(wèn)題，防止了水土流失。（3）在經(jīng)濟(jì)效益層面，相較于以往的灌溉技術(shù)，高效節(jié)水灌溉技術(shù)能夠更好地節(jié)省水量、人力和肥力，促使人工管理效率的顯著提高，農(nóng)民也無(wú)需投入更多的人工、水及肥料［1］。

二、農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用存在的問(wèn)題

（一）農(nóng)田水利灌溉設(shè)計(jì)存在不足

當(dāng)前，我國(guó)大多數(shù)的農(nóng)田水利工程的施工設(shè)計(jì)過(guò)程中存在很多不科學(xué)、不合理的地方，這就大大降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，具體表現(xiàn)為以下兩個(gè)方面：（1）針對(duì)農(nóng)田灌溉工程的設(shè)計(jì)，相關(guān)人員并沒(méi)有對(duì)農(nóng)田具體地形進(jìn)行全方面的考察。我國(guó)南方地區(qū)的大部分農(nóng)田較為分散，且形狀和結(jié)構(gòu)存在很大的差異，這就在很大程度上增加了農(nóng)田水利灌溉設(shè)計(jì)和相關(guān)灌溉技術(shù)使用的難度。（2）針對(duì)農(nóng)田灌溉工程的設(shè)計(jì)，相關(guān)人員并沒(méi)有充分利用專業(yè)的勘探信息，盡管其在設(shè)計(jì)之前已對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田的地質(zhì)條件等進(jìn)行有效勘探，獲得了相應(yīng)的信息數(shù)據(jù)，但并沒(méi)有將這些信息數(shù)據(jù)應(yīng)用到具體設(shè)計(jì)之中，從而造成后續(xù)施工的實(shí)際情況無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求，大大降低了灌溉技術(shù)施工的質(zhì)量和應(yīng)用效率［2］。

（二）高效節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用受環(huán)境因素影響較大

我國(guó)擁有非常廣闊的土地面積，且經(jīng)緯度跨幅大，包括亞熱帶、溫帶、寒帶等，故而擁有多種氣候條件。環(huán)境因素的多樣性在極大程度上制約了灌溉設(shè)施的應(yīng)用。同時(shí)，農(nóng)田灌溉設(shè)備的設(shè)計(jì)也極易受到氣候條件、空氣流速、陽(yáng)光照射等因素的限制，加上在不同地區(qū)，農(nóng)作物的生長(zhǎng)條件也存在很大區(qū)別，這就需要相關(guān)人員結(jié)合區(qū)域的具體情況選擇對(duì)應(yīng)的灌溉設(shè)備，從而無(wú)形中增大了農(nóng)田水利灌溉設(shè)計(jì)和相關(guān)灌溉技術(shù)的應(yīng)用難度。

（三）灌溉技術(shù)與使用對(duì)象不匹配

對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)而言，應(yīng)用農(nóng)田水利灌溉技術(shù)的主要目的在于提高水資源的利用率，促進(jìn)農(nóng)作物更好地吸收水資源，以此來(lái)確保農(nóng)作物具有更高的產(chǎn)量和更好的品質(zhì)。然而，大多數(shù)農(nóng)田均在農(nóng)村，由農(nóng)民負(fù)責(zé)耕種和種植，有的農(nóng)田應(yīng)用了節(jié)水灌溉技術(shù)后，因?yàn)檗r(nóng)民綜合素質(zhì)偏低，并不能夠充分了解耕種的作物和相關(guān)節(jié)水技術(shù)，這就導(dǎo)致高效節(jié)水灌溉技術(shù)無(wú)法得到充分應(yīng)用［3］。

三、農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉技術(shù)的有效應(yīng)用策略

（一）重視設(shè)計(jì)前的信息收集

農(nóng)田土壤結(jié)構(gòu)情況、栽種農(nóng)作物需求等，將會(huì)對(duì)實(shí)際水資源需求產(chǎn)生較大的影響。為保證農(nóng)田水利灌溉設(shè)計(jì)更為高效合理，在設(shè)計(jì)前，應(yīng)對(duì)規(guī)劃設(shè)計(jì)區(qū)域做充分的調(diào)查，如調(diào)查農(nóng)村地區(qū)歷年來(lái)的降水情況、灌溉用水保證率、渠道引水流量確定等，基于地區(qū)農(nóng)田種植生產(chǎn)的實(shí)際需求展開(kāi)設(shè)計(jì)，合理應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，從而確保設(shè)計(jì)高效性、節(jié)水性。

（二）優(yōu)化節(jié)水灌溉技術(shù)配置，降低環(huán)境因素影響

對(duì)于農(nóng)田水利工程的建設(shè)，相關(guān)政府部門依據(jù)區(qū)域內(nèi)水資源的分布狀況和氣候環(huán)境等因素，對(duì)水利工程進(jìn)行合理規(guī)劃，秉持“科學(xué)發(fā)展觀”的原則，對(duì)農(nóng)業(yè)用水和人們的生活用水進(jìn)行科學(xué)安排。積極建立起科學(xué)合理的用水制度，進(jìn)一步優(yōu)化水資源的配置，使之實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化與科學(xué)化，從而更好地發(fā)揮出用水制度的作用，提高農(nóng)民對(duì)節(jié)約用水的認(rèn)識(shí)程度，樹(shù)立起節(jié)約用水的意識(shí)［4］。

在節(jié)水灌溉技術(shù)設(shè)置應(yīng)用的過(guò)程中，也應(yīng)當(dāng)充分考慮到地區(qū)環(huán)境的差異，采用合適的灌溉技術(shù)和灌溉設(shè)備，盡可能在滿足農(nóng)田灌溉需求的過(guò)程中，降低水資源的損耗。如在以往的農(nóng)田灌溉中，由于水資源的運(yùn)輸流動(dòng)中存在滲透或是蒸發(fā)等情況，會(huì)消耗很多的水量，從而造成水資源的浪費(fèi)，降低了水資源的利用率，而通過(guò)對(duì)水資源運(yùn)輸?shù)母咝Ч?jié)水技術(shù)進(jìn)行有效利用，相關(guān)人員可以強(qiáng)化水渠的防滲透功能，借助滲透材料開(kāi)展水渠建設(shè)工作，并強(qiáng)化輸水管道的建設(shè)，這就能夠?qū)λY源運(yùn)輸流動(dòng)過(guò)程中水量的消耗進(jìn)行有效控制，從而實(shí)現(xiàn)高效節(jié)水。

（三）科學(xué)選用高效節(jié)水灌溉技術(shù)

在設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)掌握當(dāng)前各種高效節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)，然后結(jié)合農(nóng)田環(huán)境進(jìn)行合理的選用。

1.噴灌式節(jié)水技術(shù)

該技術(shù)主要針對(duì)大面積的農(nóng)田灌溉，可首選噴灌式節(jié)水技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用原理為：在實(shí)際農(nóng)田灌溉過(guò)程中，以水的壓力作為動(dòng)力，讓卷盤進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)以卷盤為中心對(duì)周圍土地進(jìn)行灌溉。該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于操作簡(jiǎn)便，只需將噴頭設(shè)置在噴灌機(jī)上，使之在得到充足的水壓后，即可進(jìn)行穩(wěn)定灌溉作業(yè)，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)田的大面積噴灌。在農(nóng)田噴灌節(jié)水設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)充分明確現(xiàn)階段該區(qū)域農(nóng)田的具體情況，對(duì)滿足其農(nóng)田灌溉需求的設(shè)備進(jìn)行科學(xué)有效的設(shè)計(jì)，然后合理安裝和妥善固定相應(yīng)的噴灌設(shè)備，以此來(lái)達(dá)到灌溉的目的。當(dāng)前在農(nóng)田灌溉中應(yīng)用最為廣泛的噴灌設(shè)備為移動(dòng)噴灌機(jī)，該設(shè)備可以確保作物獲得全面的灌溉，操作簡(jiǎn)便，且具有很強(qiáng)的通用性，可適用于各種地形的農(nóng)田灌溉作業(yè)。通過(guò)有機(jī)結(jié)合這一設(shè)備和機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備，能夠更好地保證灌溉效率。然而，移動(dòng)噴灌機(jī)也存在一些不足，如需要消耗很多的資源、占地面積較大以及需要借助一些輔助設(shè)備才能夠完成灌溉作業(yè)等。

2.微灌技術(shù)

該技術(shù)屬于一種滴灌技術(shù)的衍生技術(shù)，能夠很好地節(jié)約水資源。現(xiàn)如今，我國(guó)農(nóng)田水利工程中應(yīng)用的微灌技術(shù)種類主要是滲灌、滴灌、小管涌流灌、微噴灌。在實(shí)際農(nóng)田灌溉過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)結(jié)合具體的生產(chǎn)需求，選擇最為適宜的微灌技術(shù)。例如，對(duì)于氣候較為濕潤(rùn)的區(qū)域，可選用微噴灌技術(shù)，不僅能夠有效節(jié)約水資源，還能夠較好地滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求；對(duì)于氣候較為干旱的區(qū)域，應(yīng)避免使用微噴灌技術(shù)。同時(shí)，微灌技術(shù)能夠在控制灌水量的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)短周期灌水；通過(guò)有機(jī)結(jié)合水分和養(yǎng)分，讓土壤根部對(duì)所需營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行較好的吸收，從而獲得與施肥同樣的營(yíng)養(yǎng)效果；該技術(shù)具有較高的水資源利用率，相較于傳統(tǒng)的灌溉方式，這一灌溉方式能夠節(jié)約50%～80%的水分，還能夠在很大程度上提高肥料的利用率，從而較好地改善土壤結(jié)構(gòu)。

3.渠道防滲漏技術(shù)

渠道防滲漏技術(shù)大多應(yīng)用于土渠輸水過(guò)程中，能夠有效避免由于滲漏而導(dǎo)致的水量流失。針對(duì)這一技術(shù)的具體應(yīng)用，相關(guān)人員應(yīng)注重防滲漏材料的合理應(yīng)用，包括混凝土、瀝青及塑料膜等，還應(yīng)注重瀝青護(hù)面、土料施壓等技術(shù)措施的有效使用，從而顯著提升渠系水利用系數(shù)，大大提高渠道輸水的安全性。

四、結(jié)語(yǔ)

面對(duì)水資源日益緊缺的困境，我國(guó)相關(guān)部門必須高度重視高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的有效應(yīng)用，通過(guò)有效發(fā)揮該技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，來(lái)有效節(jié)約水資源，提高水資源利用率，從而促進(jìn)我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的良好發(fā)展，實(shí)現(xiàn)農(nóng)民的增產(chǎn)增收。