節水灌溉技術在農田水利中的運用分析

陳新生

（涼州區西營河水利管理處，甘肅武威 733000）

0 引言

現代農業的發展在各個方面有著較高的要求，其中節水灌溉技術的推廣應用，能夠有效減少農業灌溉中不必要的水資源損失與浪費，從而降低相應的灌溉成本，同時也能有效緩解水資源緊缺問題，為農業的規模化、可持續發展提供有力保障。

1 節水灌溉技術及其在農田水利中的運用價值分析

隨著現代農業的規?；F代化發展，農業灌溉用水問題受到了廣泛關注。一方面，集中進行規模化農業灌溉需要用到大量水資源；另一方面，由于各方面因素影響，人類可使用水資源實際上較為有限。因此，節水灌溉逐漸成為現代農業、綠色農業、可持續發展農業的重中之重。節水灌溉技術的應用，正是新時期背景下緩解水資源緊張與農業灌溉用水需求量大之間矛盾的重要舉措，是協調經濟、生態和社會等方面效益的關鍵手段。根據農業生產需要，加強農田水利工程建設，同時落實節水灌溉技術的應用，能夠達到良好的節水效果，在保障農業生產用水需求得到滿足的同時，有效減少水資源的損失與浪費。這意味著節水灌溉技術的應用能有效解決農業用水不足的問題，尤其是在一些水資源稀缺的地區效果更為顯著，能夠為可持續發展戰略的實施提供有力支持。而且節水灌溉技術的應用能夠降低農業生產的用水成本，從而提高相應的經濟效益，有利于農村農業經濟水平提升，提高農民收入水平，帶動相關產業發展，助力鄉村振興。

2 節水灌溉技術在農田水利中的運用要點

2.1 常用節水灌溉技術

2.1.1 渠道防滲技術

渠道輸水灌溉作為我國傳統農業的重要灌溉方式，其在現代農田水利工程體系中依舊有著一定的應用范圍和價值。渠道輸水灌溉最大的優勢在于成本低廉、操作簡單，不過在實踐過程中往往面臨著較為嚴重的水資源損失浪費問題。一方面，渠道作為開放式灌輸形式，往往伴隨著一定的水分蒸發問題；另一方面，渠道滲漏現象較為普遍，大量水資源會在輸送過程中滲漏而損失?，F代農業體系中，渠道防滲技術則是專門針對渠道滲漏現象而應用的節水灌溉技術，主要是利用各種防滲材料或者工程措施對渠道進行防滲處理，從而減少渠道輸水灌溉中的水資源滲透損失。較為常見的渠道防滲技術往往是利用三合土料、混凝土板、石材、防滲膜、瀝青等材料，對渠道進行處理。

2.1.2 噴灌技術

噴灌技術即利用水泵、管道與噴頭形成噴灌系統進行農業灌溉的技術。噴灌技術最大的優勢在于替代了傳統人工噴灌模式，節省人力的同時能夠實現大面積均勻噴灌，避免因人工噴灌不均勻而出現局部過澇、過旱的情況。而且在農業現代化、規?；?、產業化發展進程中，噴灌技術的應用能夠較為輕松地實現統一生產管理，并在此過程中，通過噴管系統保障農業灌溉用水得到滿足的同時，減少不必要的水資源浪費。

2.1.3 微噴灌技術

微噴灌技術可以視作對噴灌技術進行細化處理的技術，即不再通過一個噴頭實現大面積噴灌，而是利用大量微型噴嘴以低壓小流量的方式完成噴灌任務。微噴灌技術的應用對微型噴嘴的工作特性要求較高，既要確保其以低仰角方式覆蓋一定的灌溉范圍，也要實現對噴灑量、噴灑半徑的調節，從而真正實現更為精準的灌溉。微噴灌與噴灌相比節水性能更為明顯，往往是通過微型噴嘴形成霧滴為農作物提供水資源。而且微噴灌技術的適用范圍極廣，在農作物從苗期到生長收獲期的全過程均可使用，無須擔心水壓過高而對作物造成損傷和危害。不過單個微型噴嘴的覆蓋范圍較為有限，工作壓力較低，因此在應用微噴灌技術時，必須合理建設農田水利設施，確保微型噴嘴的分布得當，進而保障微噴灌范圍能夠完全覆蓋農田。實踐中需要根據農業生產需要，選擇合適的微型噴嘴，目前，較為常見的有射流式、離心式、折射式、縫隙式四類。其中射流式微型噴嘴包含活動部件，能夠自由旋轉。其工作原理為借助導流槽讓水流按照一定仰角向外噴水，同時利用水流的反作用力帶動搖臂旋轉，從而實現均勻噴灑灌溉。離心式微型噴嘴的工作原理則是水流沿切口方向進入離心式后繞著垂直軸旋轉后再射出，其特點在于工作壓力低、霧化程度極高，節水效果明顯。折射式微型噴嘴的工作原理為水流直接在壓力作用下從噴嘴中噴出，并在接觸到地面后折射形成薄水層并向四周射出，最終在空氣阻力的作用下粉碎為小水滴。該微型噴嘴的特點在于射程較遠、結構簡易修理、成本低廉、工作壓力需求小。至于縫隙式微型噴嘴則是通過縫隙對水流進行擠壓后噴出，再借助空氣阻力將噴出的細小水流化為水滴，具有結構簡單、成本低廉等優勢。

2.1.4 滴灌技術

滴灌技術是指通過管網、滴灌帶輸送水后以水滴的形式，在農作物根部附近土壤進行滴灌。該技術的優勢在于水資源損失率極低，在滿足農作物生長水分需求的同時減少土壤水分的無效蒸發，而且通過水滴的方式對施水量進行精準控制。同時，該技術還具有省水省工、增產增收、適應不同地塊和土壤、可搭配液體肥料實現肥水一體化控制等優勢，是目前具有巨大推廣應用價值的節水灌溉技術。農田水利工程中滴灌系統的構建需要圍繞四個方面展開，其一是水源工程；其二是由各種動力和加壓設備組成并為水資源的輸送提供動力的部分；其三是各級輸配水管道，即將水輸送至灌溉區域的管網系統；其四是滴頭，即通過灌水器將水流控制在恒定的低流量進行滴滲。不過滴灌技術的應用面臨著成本較高的挑戰，同時雜質、礦物質的沉淀等可能會堵塞毛管滴頭，再加上滴灌均勻度控制對自動化控制系統要求較高，使得該技術的推廣應用還有著不少障礙。

2.1.5 低壓管灌技術

低壓管灌技術實際上就是利用管道替代明渠的工程形式，并通過較低的壓力完成水的輸送與灌溉。由于該技術在低壓條件下運行，因而其適用性較廣，對動力系統要求較低，而且相較于明渠在防滲漏方面的優勢極為明顯。低壓管灌系統通常包含水源、輸水管道、給配水裝置、安全保護設施、田間灌水設施等，其中水源一般需要配套的提水動力設備，保護裝置則一般為調壓裝置、排氣閥等。低壓管灌技術的優勢在于成本低廉且具有一定的節水效果，其相較于土渠輸水的節水量約為30%，同時還有著輸水快、省時、省力、減少渠道占地、節能、灌水及時等優點。

2.2 節水灌溉技術比選

節水灌溉技術在農田水利中的選擇與運用，應當根據地方實際情況進行綜合比選，選定最合適的技術加以應用，制定科學、合理而具有可行性的節水灌溉方案，在改善農業灌溉節水效果的同時協調好投入成本、后期管理等。

2.2.1 評價指標

在對節水灌溉技術進行必選時，一般可采取建立評價指標的方式對不同技術方案進行量化對比，最后根據評價對比結果選擇合適的技術方案。節水灌溉技術評價指標體系通常包含三大模塊，分別是經濟模塊、技術模塊與社會模塊。其中經濟模塊一般包含凈現值、收益率、投資回收期、效益費用比等指標；技術模塊一般包含灌水均勻度、灌水強度、灌溉水利用率等指標；社會模塊一般包含對作物的適應性、對地形的適應性、施工難易度、農民或農場職工接受度、安全可靠性等指標。

2.2.2 評價方法

在具體的評價方法方面，則可根據實際情況進行合理選擇。其中層次分析法優勢在于，操作簡單且可系統性分析問題，不過存在難以對大量指標進行精準評價的缺陷；模糊綜合評價法的優勢在于，能夠綜合考慮多方面因素進行定性定量評價，評價結果精準度高，不過也有著主觀性強、計算量大、指標數量過多時實踐難度極大等缺陷；專家打分法作為依托于專家的專業知識和實踐經驗進行評分的方法，其優勢在于應用簡便且直觀性強，不過也有著容易因為專家的主觀意見而與客觀事實不符的情況；主成分分析法的優勢在于計算簡單、工作量小，劣勢則在于可能會因為忽視非主要指標而影響評價結果的精準性與可靠性。

2.3 節水灌溉效益評價

對節水灌溉技術在農田水利中的運用效益進行評價，能夠反映技術運用的實際效益情況，并能針對實踐中存在的不足進行分析，為后續技術運用優化和改善提供依據。

2.3.1 構建評價指標體系

基于科學性原則、整體性原則、層次性原則、針對性原則、獨立性原則等，合理構建節水灌溉技術運用綜合效益指標體系，能夠保障評價指標的科學性、合理性，進而為評價結果的可靠性與有效性奠定基礎。農田水利中運用節水灌溉技術，需要從多個方面進行綜合評價，主要包含環境、安全以及社會等方面。其中從環境層面看，主要應考慮廢物排放、揚塵污染、噪聲污染等關鍵指標；從安全層面看，主要應考慮施工安全水平、安全教育和檢修水平、管理機構設置與運行等關鍵因素；從社會層面看，主要應考慮勞動生產率水平、節水設施性能效益、農民及農場職工滿意度等關鍵因素。對各指標權重的確定可采取問卷調查法，通過問卷調查結果構建相應的判斷矩陣，通過一致性檢驗確定不同指標的權重。

2.3.2 評價過程

對節水灌溉技術應用效益的評價過程，即分別對三大部分的指標進行評價。其中環境資源評估需要由環境專業評審專家完成，一般在農田水利工程項目設計完成后便需要進行評價，而且項目修建過程中、工程實際運行后也需要進行跟蹤分析與評價，務必要準確反映運用節水灌溉技術對環境造成的影響。項目安全評價同樣需要貫穿項目設計、修建與運行三個階段，對各階段的項目安全重點加以明確，并通過量化計算的方式進行評價，反映節水灌溉技術運用的安全事宜。至于社會效益評價，則主要針對工程運行之后的效益進行綜合評價，既要關注農業生產水平在節水灌溉技術支持下的提升情況，也要關注節水灌溉技術運用帶來的節水效果，還要關注廣大農戶對節水成本、實踐操作等方面的滿意情況。

2.3.3 評價結果應用

在通過綜合評價得到相應結果之后，還需要對結果加以利用，進一步改善節水灌溉技術的運用情況。根據評價結果，對節水灌溉技術在農田水利中的運用問題進行綜合分析，找出問題的根源所在，及時采取措施進行處理。實踐中較為常見的問題有灌溉區域調度方案不合理導致節水技術的運用難以發揮作用、灌溉時間安排不夠合理、水權制度不明確等，這些問題的存在會對農田水利工程中的節水灌溉技術運用造成嚴重影響，相應的節水效益較差。針對灌溉區域調度問題，可從整體上綜合水源分布、農田分布、農作物需水情況等因素，合理制定科學、可行的調度方案，優化水資源輸送調度路線，進而為節水灌溉技術的高效運用奠定基礎。針對灌溉時間安排不合理的問題，可根據地方農業生產現狀，合理制定具體的澆灌計劃，統一安排灌溉，并在實踐中根據具體情況進行適當調整。針對水權制度不明確的問題，則需要規范土地流轉、集約化和規模化經營等管理制度，以調動農民群眾節水積極性為重點，健全基層水利服務體系，構建高效節水管理的長效機制，保障節水灌溉技術能夠持續發揮效益并助力農業生產水平提升。

3 結語

綜上可知，運用合適的節水灌溉技術能夠有效減少現代農業生產中的水資源浪費與損失。地方農業部門在積極推動農田水利工程建設的過程中，應當結合本地實際情況，綜合考慮多方面因素，通過綜合化的比較選擇適宜的節水灌溉技術加以應用，科學制定相應的技術應用方案，加強相應的項目建設與管理，同時做好節水灌溉效益分析，根據分析結果持續優化節水灌溉技術的應用效果。