農業節水灌溉設備的應用及相關技術分析

李建斌

（甘肅省景泰川電力提灌水資源利用中心，甘肅 景泰 730400）

農業是我國國民經濟的支柱產業，面對新時期農業現代化發展相關要求，應正確看待高效節水灌溉對于農業發展以及環境保護的重要性，從而優化農業灌溉方式。由于我國以往農業生產中主要選擇大水漫灌方式，水資源浪費現象嚴重，而且水資源的商品化意識不強，未能獲取相應的收益支持水利工程后期運營和管理，不同程度上制約著農田水利工程積極效應的發揮。因此，新時期要加強對農業節水灌溉技術的全面研究與推廣應用，減少農業灌溉中的水資源浪費，實現精細灌溉，在滿足農業生產基本需求的基礎上，提高水資源利用率。綜合分析研究農業節水灌溉設備和相關技術內容，有助于推動高效節水灌溉技術優化創新，并加快高效節水灌溉技術的推廣和應用。

1 農業節水灌溉技術

農業生產離不開水資源支持，針對我國水資源匱乏的現狀，農業灌溉用水技術也在不斷創新發展，并在實踐中取得了較為可觀的成效。在農業生產中，灌溉用水主要包含水田、水源、農作物以及農產品，通過高效節水灌溉技術的合理化運用，有助于實現水資源最優化配置和利用，減少不必要水資源損耗，建立完善且合理的節水灌溉體系[1]。通過此種方式，支持農業生產活動高效有序進行，切實提升水資源利用率。

1.1 水資源配置技術

水資源的優化配置是節水灌溉技術體系的一項重要內容，通過此項技術的合理運用，充分結合農業生產規模不斷擴大的客觀需求以及區域地表、地下水資源儲量、分布情況等，在獲取充足的數據基礎上，依據生產需要合理調度和分配水資源，調節水環境情況，并通過灌溉回歸水技術，實現雨水、洪水和污水等多水源利用，提高水資源的循環利用，減少農業灌溉用水浪費量，同時還可以采取有效的防洪措施，起到理想的防洪引流效果[2]。

1.2 水資源控制技術

傳統農業生產中所采用的灌溉模式主要是大水漫灌，水資源浪費問題十分嚴重，同時還可能導致某區域水資源過于集中而產生澇害，而部分區域由于地勢過高灌溉時水流未經過，導致該區域存在灌溉不透徹的問題。另外，在農業生產中還會出現不同程度的水資源滲漏，為了避免此類問題，需要對區域地質條件和水文條件進行充分的調查分析，合理設計規劃輸水渠道，并采取現代化的管道輸送技術，依據種植的農作物灌溉需求特點，靈活應用噴灌、微灌、滴灌等先進的節水灌溉技術；干旱地區還可以利用抗旱點澆技術，減少水資源輸送過程中的滲漏消耗，避免出現嚴重的“跑、冒、滴、漏”問題，提高水資源利用率，實現對灌溉用水的合理控制。

1.3 農藝及生物節水技術

為了優化利用水資源，控制水資源消耗，可以合理選擇農作物品種，盡量選用抗旱品種，并采取科學合理的深耕深種技術，利用塑料薄膜對農田進行覆蓋，保墑保濕，減少水資源損耗。在合理運用農業節水灌溉技術的同時，還要進一步加強節水灌溉全過程的科學管理，基于現代化信息技術實現農業灌溉用水精細化管理，對土壤特性、農作物生長狀態、天氣變化情況等進行智能化監控與分析，結合具體情況對農業灌溉用水進行自動化調控，并建立科學合理的用水制度[3]。具體施工中，需要結合實際需求，對多種農業節水灌溉技術進行靈活選用，以便取得理想的節水效果，推動農業現代化轉型和節水型社會發展。

2 節水灌溉技術應用現狀和趨勢

從目前我國農田水利灌溉工程建設現狀來看，整體質量穩定性不足，產品配套水平偏低，微灌產品的規格和類型較少。在工程設計和管理方面，存在設計人員專業性不足、人員匱乏、選型不當以及運行管理水平不高等問題，不同程度上影響到節水灌溉技術有效地發揮。

隨著科技水平的提升，節水灌溉技術水平也將朝著系統集成方向發展，實現精準灌溉的目標。目前地下灌溉擁有廣闊的前景，但地下節水灌溉技術推廣應用速度緩慢。隨著科技發展，未來必將大范圍普及應用，以此來提升水分利用率。另外，要推廣應用智能化節水灌溉設備、3S 技術等，有機融合生物技術，實現農作物灌溉動態調整，并根據灌溉設備的最優化配置合理利用水資源。

3 節水灌溉技術的設備

節水灌溉技術設備不斷創新發展，設備類型逐漸多樣化，在實際應用中，可以在滿足農作物灌溉需求的基礎上，減少不必要水資源浪費，切實提升水資源利用率。當前我國節水灌溉設備類型主要包含微灌式、噴灌式、全塑節水灌溉系統等。全塑節水灌溉系統進一步細化，包括低壓出地閥、軟管三通閥、半固定式噴灌系統及移動式灌溉系統等。節水灌溉工程類型多樣，但所采用的節水灌溉設備具有一定共性特點，均是圍繞節水降耗和自動化控制內容。

3.1 節水噴灌設備

當前農田灌溉中所采用的節水灌溉設備有噴灌機、地面移動管道、噴灌地埋管道以及規格不一的噴灌水泵等。結合目前國內自主研發的大型噴灌機來看，DPP-400 型平移式噴灌機和DYP-415 型電動圓形噴灌機應用較為普遍，實際應用中覆蓋面積較大，作業效率和自動化水平較高，更適合目前機械化耕種的農田區域。中型噴灌機主要是以卷盤式噴灌機為主，設備型號有 JP40、JP50、JP90 等，但實際應用中存在一定水損失，表現在水渦輪和供水管道處，水頭損失較大，配置單噴頭會產生較大的入機壓力，不可避免的產生大量的能量損耗。小型與輕型噴灌機分為手抬式機組和手推式機組，憑借其優勢在我國農業節水灌溉中得到了廣泛應用[4]。

3.2 噴灌專用水泵

噴灌所選擇的水泵需要同小型或輕型噴灌設備聯合使用，國內的噴灌專用水泵包括自吸泵、非自吸泵2 種，自吸泵有65BPZ、50BPZ 等型號水泵，非自吸泵有80BP、65BP 型號等型號水泵。除了噴灌專用水泵，通用水泵同樣廣泛應用在節水噴灌工程中，如QJ 系列井用潛水電泵，可以依據實際情況靈活補充應用。

3.3 管道

管道是農業節水灌溉設備中的主要構成部分，也是水資源輸送的基礎裝置，通常選擇地埋固定埋藏形式。目前國內地埋固定埋藏噴灌管道類型包括鋼筋混凝土管、鑄鐵管以及硬質聚氯乙烯管等。管道材料質量和性能只要滿足節水灌溉技術要求即可投入應用，但由于管道敷設范圍廣、規模較大，因此在工程總投資中占比超過80%以上[5]。為了實現資金最優化配置和利用，減少噴灌技術成本，可以選擇性價比較高的管材，通過降低管材費用來有效減少工程整體成本，切實提升管道利用率。如基于移動管道式噴灌和機組式噴灌進一步開發新型環保材料的管道，最大限度提升工程整體性能，如鋼絲網水泥管。

4 農業節水灌溉設備和技術的實踐應用

針對目前農業節水灌溉設備和技術應用現狀來看，資金投入力度還有所不足，工程積極效應發揮不充分，農業灌溉用水浪費情況仍然十分嚴重，不同程度地阻礙了農業現代化轉型和節水型社會發展。針對存在的問題，應制定更具針對性的措施。

4.1 完善農業節水灌溉技術管理制度建設

為了進一步推進農業節水灌溉技術的推廣應用，需要結合具體情況，制定科學合理的管理制度和機制，結合當地社會經濟發展水平、農民經濟承擔能力、農業發展需求等要素，對水價進行合理設置，既能滿足農業用水需求，也能對人們的用水行為進行有效約束；要對水權進行合理分配，保障對農業用水的優化調控和合理配置，改變以往低效益的灌溉用水模式，避免出現水資源浪費問題。要對農業灌溉用水的優化措施進行規范化管理，并在更大范圍內進行推廣應用。

4.2 提高民眾節水灌溉技術認知水平

我國是一個人口大國，人均水資源量遠低于國際水平，面對水資源短缺帶來的挑戰，應正確看待經濟發展和環境保護之間的關系，擴大宣傳，提高民眾對節水灌溉技術的認知水平。基于農業節水灌溉技術廣泛應用，在滿足農業生產需求的基礎上，對水資源最優化開發和利用，減少不必要的水資源損耗，維護農業生產效益。從整體角度來看，節水灌溉技術不僅關乎農業發展，同時也關乎全社會民眾的切身利益，對此需要整合資源，大范圍推廣應用節水灌溉技術，以便幫助人們全方位了解此項技術要點，創設有助于節水灌溉技術應用發展的良好環境。

4.3 加大幫扶力度

推廣應用農業節水灌溉技術過程中，部分農戶對其存在一定抵觸情緒，尤其是部分水資源儲量豐富的區域，農戶對高效節水灌溉技術應用積極性不高，究其根本是因為資金限制。即便節水灌溉技術可以顯著提升農業產量和效益，但同樣的需要消耗一定資金，如果缺少政府財政支持，將不同程度上制約節水灌溉技術推廣應用。對此，相關部門應強化主導作用，增強幫扶力度，形成完善的投資幫扶體系，為節水灌溉系統建設提供支持。可以先試點，依據試點情況逐步推廣，適當的增加資金投入，便于最大限度發揮節水灌溉技術積極效應。同時，在對農業節水灌溉技術設備進行推廣應用過程中，需要對當地農村的基本情況進行全面調查分析，如各地區農業經濟發展情況、農民經濟情況等，以便采取具有針對性推廣方式，選擇與區域實際情況相契合的節水灌溉技術合理運用，為區域經濟發展注入新的生機與活力，增加農戶收入水平；強化農業節水灌溉技術研究，提高節水灌溉設備質量，是提高農業節水效果的關鍵要素。相關部門要對節水灌溉設備生產企業給予一定的政策支持，為相關設備制造行業的高質量發展創建良好的社會環境，推動產業創新發展，為農業節水灌溉技術的高質量推廣應用奠定堅實的設備基礎和技術支持。通過此種方式，有助于大力促進節水灌溉技術推廣應用，為構建節水型社會做出更大的貢獻。

5 結語

我國社會經濟快速發展的同時，水資源匱乏問題日益嚴峻，加快節水型社會構建已經成為必然選擇。在此背景下，應采取科學合理的節水措施，樹立正確的節水意識，開源節流，尤其要強化農業節水灌溉技術的全面推廣與應用，減少農業生產灌溉中的水資源消耗與浪費，提高灌溉用水利用率，對于助力節水型農業發展具有深遠意義。