農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用分析

□文/陳芳

近年來，伴隨著“鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略”“美麗鄉(xiāng)村建設(shè)”的落實，農(nóng)業(yè)種植業(yè)向規(guī)模化、集約化、規(guī)?；姆较虬l(fā)展，導致灌溉時間相對集中，灌溉用水量持續(xù)性上升，而由于我國的水資源分布相對不均，在這種背景下，依據(jù)本地區(qū)農(nóng)作物種植種類、種植面積、栽培模式，進行節(jié)水灌溉工程技術(shù)的合理引入，成為推進農(nóng)業(yè)種植業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的重要措施。本文針對農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)現(xiàn)狀進行分析，有針對性地提出與該地區(qū)農(nóng)業(yè)相匹配的節(jié)水灌溉技術(shù)，為推動農(nóng)業(yè)向綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展提供一定參考。

一、農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉的主要技術(shù)分析

（一）灌溉渠防滲技術(shù)

灌溉渠防滲技術(shù)是指通過加強灌溉渠的修復或者重新打造，從而提高渠道對水資源的有效輸送率，降低灌溉水運輸過程中的損失率。灌溉渠防滲漏技術(shù)的應(yīng)用主要包括以下幾方面：其一是對使用年限較長，側(cè)面、地面裂縫、凹槽較多，堵塞較為嚴重，水資源輸送速度較慢，滲透較為嚴重的灌溉渠進行修復；其二是利用3S技術(shù)進行地形、不同區(qū)域作物生長周期進行詳細勘測后，以AI 技術(shù)為支撐，在灌溉渠中合理引入自動水閘技術(shù)（主要安裝在取水源頭的總水閘以及主干渠道與分支渠道的水閘），從而實現(xiàn)水資源在主干渠道之間的精準調(diào)控，降低灌溉水在運輸過程中的損失，進而提高綜合運輸率S值[1］。

灌溉渠防滲漏的具體技術(shù)分析：（1）磚砌技術(shù)，主要應(yīng)用于地面凹凸不平、雜草叢生、灌溉截面相對較窄的泥土灌溉渠，在升級過程中，首先對灌溉渠進行適當?shù)耐貙?、雜草的清除以及平地作業(yè)，然后進行砌磚作業(yè)，一來提高水資源的承載能力，避免水資源的外溢浪費；二來降低水資源的滲透浪費。（2）灌溉渠表面修復技術(shù)，對于底部、側(cè)面有裂縫、孔洞的混凝土灌溉渠，可以利用鑿壁注漿技術(shù)、切割注漿技術(shù)進行混凝土的填充，將灌溉渠側(cè)壁的孔縫進行及時修補，降低水流過程的阻力，提高水流速度，減少流通過程中的滲漏以及蒸發(fā)損耗。

（二）滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)是指依靠主通管道、側(cè)支管道、固定孔道將水資源輸送至農(nóng)作物根系附近的技術(shù)。其主要工作原理如下：（1）灌溉水經(jīng)過沉降池（沉降池的結(jié)構(gòu)一般包括沉沙裝置、污水吸附裝置、雜草攔截柵、旋流粉砂分流器等），進入動力泵。（2）動力泵通過對水流加壓將灌溉水泵入主管道，然后通過分支管道，流通到農(nóng)作物根系附近[2-3］。（3）進行滴灌器的有效篩選，一般依據(jù)灌溉管道的長短以及農(nóng)作物在單位時間的需水量，進行長流道式消能滴水器、孔口消能式滴水器、渦流消能式滴水器、壓力補償式滴水器、滴灌管或滴灌帶式滴水器的合理篩選，并進行流量差值的有效調(diào)控，從而保證滴水器的單位出水量的合理性[4］。

與傳統(tǒng)灌溉技術(shù)相比較，滴灌技術(shù)具有以下優(yōu)勢：（1）可以利用操作屏或者手機聯(lián)網(wǎng)的方式，通過自動控制閥實現(xiàn)灌溉速度、灌溉水流、灌溉時間的精準控制，一來可以依據(jù)土壤土質(zhì)實現(xiàn)科學灌溉（比如儲水能力較差的黃沙土，可以降低灌溉速度，增加灌溉時間）；二來有效避免漫灌造成的水土流失，保持土壤良好的結(jié)構(gòu)。（2）有效節(jié)約灌溉水資源，據(jù)相關(guān)研究表明，滴灌技術(shù)可以節(jié)水50%以上。

（三）微噴灌技術(shù)

微噴灌技術(shù)是指運用微型噴射技術(shù)將水資源供應(yīng)給農(nóng)作物根系，從而滿足農(nóng)作物各生長階段對于水資源需求，保障光合產(chǎn)物合成、呼吸能量釋放、蒸騰拉力運輸?shù)壬δ艿捻樌M行，微噴灌技術(shù)的作用機理分析：（1）灌溉水經(jīng)凈水裝置（對砂礫、水草、毛絮等雜物進行吸附，避免進入灌溉系統(tǒng)后造成滴灌孔的堵塞）后流入壓力系統(tǒng)，然后經(jīng)由壓力泵將灌溉水輸入主干和分支灌溉系統(tǒng)。（2）各主干和分支灌溉系統(tǒng)上安裝有壓力調(diào)節(jié)裝置，可以實現(xiàn)對水資源單位時間噴射量進行調(diào)控，從而實現(xiàn)水資源的精準補充。

微噴灌技術(shù)的優(yōu)勢分析：（1）高效節(jié)水，與其他灌溉技術(shù)相比較，微噴灌技術(shù)不僅可以有效避免水資源的浪費，而且較高的灌溉效率可以有效節(jié)省勞動力和灌溉用電；（2）灌溉范圍相對較廣，滴灌系統(tǒng)只能以某一個點為中心進行水資源的持續(xù)性供應(yīng)，容易出現(xiàn)水資源分布不均的情況，進而導致根系向某一個點生長，而微噴灌技術(shù)是范圍性灌溉，從而有效保證灌溉的均勻性。

（四）滲灌技術(shù)

滲灌技術(shù)又稱微潤灌溉技術(shù)是將滲透性管道埋藏在地下，對農(nóng)作物根系周圍的土壤進行持續(xù)性微潤，從而滿足農(nóng)作物對于水分的需求。滲灌技術(shù)的主要優(yōu)勢如下：（1）研究表明，微潤技術(shù)不僅可以避免水土流失造成的水資源損失，而且可以降低水資源的揮發(fā)，是現(xiàn)階段水資源有效利用率最高的農(nóng)田灌溉技術(shù)（據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，滲灌技術(shù)可以節(jié)水60%以上）。（2）避免土壤土質(zhì)下降，此灌溉技術(shù)是直接將水資源輸送至土壤中的農(nóng)作物根系，從而將水資源對于土壤的沖刷降至最低，有利于保持土壤的疏松、避免土壤鹽漬化、板結(jié)化。

滲灌技術(shù)的主要缺點如下：（1）資金耗費較大，維修成本較高。（2）對于土壤土質(zhì)要求較高，如果土壤黏性過大或者土壤中石塊較多，則無法進行施工。（3）對于農(nóng)作物種植的表層土壤基本無灌溉能力，需要與其他灌溉技術(shù)相結(jié)合，才可以保證農(nóng)作物生長對水分需求。（4）施工對土質(zhì)要求較高，如果土質(zhì)為黏性較大、顆粒較小的沙黃土，該技術(shù)容易造成土壤深層結(jié)構(gòu)的破壞，出現(xiàn)底層塌陷現(xiàn)象。

二、結(jié)語

作為擁有十四多億人口的農(nóng)業(yè)大國，引入現(xiàn)代化節(jié)水灌溉技術(shù)，推動農(nóng)業(yè)種植業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展是維系社會穩(wěn)定、保障國民經(jīng)濟穩(wěn)定運行、構(gòu)建“內(nèi)循環(huán)經(jīng)濟體系”的關(guān)鍵，因此各地區(qū)的農(nóng)業(yè)部門應(yīng)充分發(fā)揮其職能，加強與農(nóng)業(yè)部門的協(xié)調(diào)合作，構(gòu)建以精準灌溉為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化農(nóng)作物種植體系，為我國農(nóng)田種植業(yè)的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展保駕護航。