農田水利節水灌溉工程設計探討

宋秀平

摘要：我國作為農業大國，地大物博，資源豐富。然而，伴隨著各個領域的飛速發展，使得資源也在不同程度的損耗，尤其是在農田水利工程中，農田水利節水灌溉工程是農業生產的基礎，相關單位在開展該工程設計的過程中須確保嚴謹性。本文概述了農田水利灌溉節水標準及農田水利節水灌溉工程設計要點，并以闡述基于農田水利節水灌溉標準，探討了節水技術在農田水利和節水灌溉工程設計中的具體應用，并對農田水利節水灌溉工程設計的實施進行了展望。希望能夠為農田水利工程建設提供有效的參考。

關鍵詞：農田水利；節水灌溉工程；工程設計

0 引言

我國幅員遼闊，水資源分布存在顯著的區域差異，農業生產受水資源分布的影響較大，因此農田水利灌溉具有十分重要的意義。我國灌溉技術發展歷史悠久，農民及相關技術人員具有豐富的灌溉經驗，但目前農田水利灌溉還面臨著制約農業經濟發展的一些問題。因此，有必要對農田水利和節水灌溉的設計進行全面改進。

1 農田水利灌溉節水標準

農田灌溉工程的節水要求，在滿足作物正常生長的前提下，應盡量減少其在水資源中的應用。圍繞這一要求，為農田灌溉和水資源保護工程制定標準。一是滿足水利設計保障率。該指標是指單位農田水利工程的運行期，農用的用水需求可以達到全年的一定比例，一般將這一比例定為80%，即如果農田水利灌溉工程需要用100年，那么能保證農田用水需求80年，其余20年由于氣候或其他不可抗力因素，農田灌溉項目可能無法滿足對農田的充足用水需求。在此基礎上，農田水利灌溉設計者和建設者應綜合考慮農田水利工程的設計模式和設計內容，同時注意工程所在地的水源和農田植物的用水需求。農田水利儲備程度、農田水利灌溉工程水利設計保障率標準也不同，在較干旱的農田中，此值的范圍為50%到80%，對于水資源豐富的農田，此值應保證在70%到90%之間。第二，旱季過后的日子。該指標是指單位農田面臨無雨干旱的天數，這些干旱不僅通過農田灌溉工程，而且通過供應周邊地區的水庫和水庫來保障農田的灌溉需求。假設單位農田可以通過水利設施和儲備滿足80d的農田灌溉需求，農田灌溉工程應按照旱季80天的標準設計節水工程，確保單位農田灌溉持續進行。

2 節水技術具體應用

2.1 低壓管道技術

低壓管道輸出是一種比較常見的農田水利灌溉節水技術，通過連接管道系統與天然水源，通過低壓系統將天然水源引向農田灌溉。與傳統的水路灌溉模式相比，低壓管道技術的優勢在于通過管道應用，大大減少了蒸發、滲漏造成的用水浪費，提高了資源利用率。實例證明，與傳統的水路灌溉方式相比，采用低壓管道工程進行玉米田灌溉，單位時間節水13%，玉米田產量平均提高20%。此外，利用低壓管道技術建立的農田灌溉系統可以有效節約地面空間，提高土地資源的利用效率，使節水技術的應用更加穩定高效。

2.2 噴灌技術

灌溉技術是一種節水技術，適用于的農田水利灌溉工程應用，有效地提高了灌溉效率和資源利用率，大大改變了傳統的農田澆灌方式。灌溉技術是應用專業設備輸送水源，并在農田上噴灑，情境類似于雨滴自然灌溉。噴灌設備噴灑的水滴是小水滴，滲透到農田作物深處，確保農田作物吸收平衡水分，保證作物生長。例如，在利用過度支出避免地下水資源枯竭的地區，可以利用這種節水技術建設中小農田灌溉工程，在合理預算內優化項目規劃，降低成本支出，同時確保節水灌溉效果。以麥田灌溉為例，采用噴灌技術保護農業生產，與傳統的農田灌溉工作方法相比，小麥年產量增長15%以上，節水明顯，節水率高達40%，在一定程度上提高了耕地面積的利用效率。與低壓管道技術相比，采用灌溉技術建設的農田水利灌溉工程具有較好的節水效果，但由于成本高，在地下水嚴重短缺的地區，采用該技術建設農田灌溉工程，一般在缺水地區應用低壓管道技術等節水技術是合適的。

2.3 微灌技術

微灌技術得到了全國許多地區農民的響應和支持，利用微灌技術建立的中小型農田灌溉工程在實踐中取得了一系列優異成績。與傳統的節水技術相比，該技術的特點是應用具有農田壓縮水輸送的專業設備，將水滴注入作物根部，采用專業設備更有效地應用水資源。微灌技術的應用方法有滴灌、微噴灌等多種方法，具有以微灌技術為基礎的內在技術優勢，以微灌技術為核心的中小農田灌溉工程在農業節水、增產等多方面取得了顯著成效。微灌技術的應用需要以專業的微灌設備為基礎，比較灑水灌溉技術的設備和技術要求，微灌水利工程成本巨大，因此，能更有效地利用水資源，從長遠看，該技術對區域農業發展具有顯著優勢，但現階段高成本的推廣，仍然有很多困難。

3 農田水利節水灌溉工程設計工作的實施

3.1 渠道防滲漏設計

實際情況表明，現今我國大部分農村地區的農田灌溉還是運用的過去的渠道運水、渠道輸水的模式。但是這種傳統的輸水方式存在一個很大的弊端，就是水在通過土渠運輸的過程中很容易蒸發或者泄露，根據實際的數據統計，這些在運輸過程中流失掉的水大約就占了運水量的一半甚至一半以上，導致最終到達農田的水量遠遠不能滿足農作物對水的需求，耽誤了最佳的灌溉時機，一定程度上對農作物的質量和產量產生不利影響。因此，解決土渠輸水過程中的水的流失就成了節水灌溉工程相關設計人員工作的重中之重。渠道防滲漏技術也就應運而生了。一般來說，渠道防滲漏技術指的是利用混凝土等等防滲的建筑材料對土渠進行改造，再在渠道內部鋪上塑料或者是pvc等等材料進一步防止渠道中水的滲漏。對節水灌溉技術進行渠道防滲設計改造后，有效減少了輸水量的流失，節約了灌溉成本，還方便農民對土渠進行日常管理和維護，是一舉多得的好事。

3.2 滴灌設計

一般情況下，滴灌指的是在塑料管道上按照需要灌溉農田的實際情況，設計好多個大約直徑為十毫米的孔口或者是滴頭，然后把毛管根據先前計劃好的位置擺放好后，對農作物的根部進行灌溉的一種方式。這種滴灌設計是目前干旱地區農民最喜歡的一種有效的節水灌溉的技術。實際調查顯示，在農田水利節水灌溉工程中采用滴灌的設計可以大幅度提高水資源的利用率，甚至達到了90%這樣令人震驚的數字。與噴灌方式相比，滴灌可以與施肥工作配合進行，提高農民的農作效率，還能夠提高肥料的作用，是擁有多重功效的一種節水灌溉方式。除了前面提到的干旱缺水地區的大田作物灌溉之外，人們還經常在蔬菜大棚里、花的種植基地中運用滴灌技術，這些農產業的經濟利益比較高，能夠承受滴灌工程的前期建設和后期維護較高的費用。但是滴灌設計也不是十全十美的，它還是有部分缺點的。比方說，因為和農作物接觸面積較大、灌溉水中含有的雜質比較多等等原因導致管道上的孔口很容易產生泥溝，從而妨礙水的正常流出甚至直接堵塞住滴頭。所以，采用滴灌方式的工程對于灌溉水源的水質要求比較高，水一般要經過一些過濾步驟才能用于滴灌農田。

3.3 管道材質和管徑設計

管道的輸水方式直接影響農田灌溉工程的節水效果，選擇合適的材料和管道直徑管道，避免水資源浪費，最大限度地提高灌溉效率。目前，應用于農田灌溉工程的管道主要有PVC管、PE管、玻璃鋼管等多種類型，PVC管件強度大，連接施工效率高。PE接頭強度最高，但應采用焊接方法進行管道連接，施工過程成本投入較高。玻璃鋼管速度快，但經濟性差。設計者應根據農田水利灌溉工程的設計要求和施工條件，選擇合適的輸水管道材料。

3.4 嚴格監督設計過程

農田水利灌溉工程設計方案的科學性直接影響到工程建設的質量和性能，必須立足于農田水利灌溉工程的使用和性能的需要，在盡量減少水資源浪費的同時，確保農業種植過程中有足夠的灌溉用水。完成初步設計，由專家團隊進行評審，反復驗證設計參數、施工技術、工程結構等，確保設計方案的可行性。

3.5 優化輸水渠道

為保證農場蓄水池的高效運行，不僅要采用先進的灌溉技術，改進灌溉設備，還要根據實際需要增加配水渠道。由于傳統農業生產活動所用材料的減少和技術水平的提高，配水系統經常出現排水或蒸發問題，不能適當保證灌溉效率，導致水資源的大量浪費。因此，鼓勵農場建設不能簡單地從引進先進技術開始。為妥善施工，應根據地理條件選用優質的防滲材料，并根據農作物的灌溉需要科學規劃水渠，減少不必要的滲漏損失，提高水資源的利用率。為了組織農場的配水渠道和蓄水設備，在改進過程中應考慮節能和效率，以便為澆水植物提供可持續的運輸，并降低后期運維管理任務的難度適當地。推進農村改革發展，不僅要加快新農村建設，完善農村基本經濟制度，以農業生產活動為基礎，完善節水和輸水渠道等基礎設施，創造多元化功能性活動。節約用水得益于現代材料和施工技術的使用，該系統為減少水資源浪費和提高灌溉效率奠定了良好的基礎。配水渠

道作為農田水利工程的重要組成部分，不應脫離農業發展過程，而應根據應用需要有策略地實施。根據灌區周邊水電站的當前容量定級，做好環境屏障清除工作，根據實際地形、地質和土壤設計科學路線，防止滑坡影響水體穩定。雨雪風暴等惡劣天氣下的服務提供渠道。同時，有關部門要加強配水渠道等蓄水設施的安全保障，通過設計完善的管控系統加強綁定能力，定期組織設備檢修，確保渠道的正常使用。針對山體滑坡、渠道滲漏等設備故障隱患，制定維修方案，不斷改進渠道材料和施工工藝，為實際應用提供良好的節水灌溉基礎。

3.6 因地制宜地選擇和優化灌溉技術

為保持節水灌溉工程的效率，應根據種植的實際需要和耕地規模，選擇和優化灌溉方式，以促進植物健康生長，提高作物產量，保持平衡。在灌溉和灌溉方法之間。節水灌溉工程的發展離不開農業生產的實際需要，而必須以種植農作物為基礎，綜合分析地質、土壤、經濟條件、天氣氣候等復雜因素，以收斂為基礎。農業生產活動的需要，減少不必要的水資源浪費。灌溉節水作為推進農田節水體系建設的重要組成部分，在現代農業經營管理和生產體系建設中具有重要意義。因此，在實施過程中，應結合農業用水價值、種植用水量、節水激勵支持、灌溉水量等因素，從總體上選擇合適的灌溉技術。在改善的背景下，科技水平的快速提升帶來了多種形式的節水灌溉技術。不同類型的技術具有不同的特點，其使用領域也不同。灌溉方式主要有噴灌和滴灌。以灌溉技術為例，可分為脈沖微灌和滴灌。滴灌更適合溫室栽培。種植用封閉式溫室保溫節水性能好，小水源可在空間循環，滿足植物生長需要；脈沖微灌更適合露天農場，不能單獨灌溉。植物的深度在很大程度上，也是為了節約水資源。灌溉技術包括灌管灌和灌單元灌兩種，可根據材料施用等不同因素分為不同的形式。在農業生產中，根據實際需要合理選擇灌溉技術并對其進行改進和改進，可以有效減少勞動力，擴大灌溉范圍，有利于農業生產和效益。

4 建設農田水利節水灌溉工程的重要性

4.1 推動新農村建設

節水灌溉工程是通過科學的設計、技術的創新以及有效的管理對農田進行高效率灌溉的。節水灌溉工程可以充分滿足農作物對水的需求，還能夠保障光照、氧氣等等必需的生長條件，有利于提高農作物的產量和質量，還能夠降低生產成本，從而在一定程度上增加農民的經濟收入，提高農業的經濟效益，對推動新農村建設和農業農村現代化起了重要的作用。

4.2 促進生態系統的正常運行

建設農田水利節水灌溉工程既減少了農業灌溉的用水量，還有效緩解了水資源缺乏的問題，改善了農村地區的水土環境，維護了生態系統中水的健康平穩運行，有利于農作物的健康成長。推行建設農田水利灌溉工程，是推動建設綠色農業的必要手段，促進了綠色經濟的發展，也是貫徹落實可持續發展戰略的需要。在農村地區推廣農田水利節水灌溉工程，對維護生態系統正常運行這一漫長而艱巨的任務有重要意義。

5 結語

綜上所述，農業是我國國民經濟發展的基礎，是維系社會穩定和諧的關鍵。長期以來國內農業發展面臨缺地少水的問題，嚴重阻礙著我國農業的可持續發展，所以，相關工作人員在進行要重視農田水利節水灌溉工程的應用設計，積極在工程中采用噴灌、滴灌等等節水技術，加快技術研發，提升農業生產的技術含量，優化農田水利灌溉工程設計，切實把農田水利灌溉設計對農業發展的推動作用落到實處，助力美麗鄉村建設。

參考文獻

[1] 章赟.農田水利節水灌溉工程設計的探討[J].農家科技（下旬刊），2019（8）：221.

[2] 楊亞娣.基于高效節水理念的農田水利灌溉工程建設[J].農業科技與信息，2020（22）：100-101.

[3] 劉宇民.農田水利工程中高效節水灌溉工程的發展分析[J].農業科技與信息，2020（22）：96-97.

[4] 肖金紅.探討農田水利節水灌溉工程設計[J].智能城市，2020，6（14）：164-165.