農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計與灌溉技術(shù)研究

夏鵬飛

鄄城縣引黃灌溉工程管理服務(wù)中心 山東 菏澤 274000

引言

在快速發(fā)展的社會經(jīng)濟背景下，我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)亦在持續(xù)地優(yōu)化升級和調(diào)整中。如何在土地資源有限的情況下提高單個作物的產(chǎn)出量，成為農(nóng)業(yè)部門亟須解決的一大難題。因此，在這個新的時期，運用農(nóng)田水利灌溉技術(shù)顯得尤為重要，目的是滿足農(nóng)作物生長的各項需求，節(jié)省水資源和降低種植成本。如何有效進行農(nóng)田水利的建設(shè)和節(jié)水灌溉技術(shù)的運用成為我們需要深入分析的關(guān)鍵問題。

1 農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計的標準

為進一步提高農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計的科學(xué)性和合理性[1]，需要在規(guī)劃和設(shè)計前有效明確相關(guān)的標準。當前，針對農(nóng)田水利灌溉工程的規(guī)劃和設(shè)計，我國并未出臺明確統(tǒng)一的標準和規(guī)定。農(nóng)田的灌溉以地表水為主，當?shù)氐臍夂颦h(huán)境條件會直接影響地表水的含量。因此，在農(nóng)田水利工程規(guī)劃與設(shè)計標準制定的過程中需要充分考慮當?shù)氐沫h(huán)境氣候條件，綜合分析當?shù)氐暮恿鲝搅髁壳闆r和當?shù)氐母鱾€季節(jié)的降雨量情況，明確不同季節(jié)不同農(nóng)作物種類對灌溉水量的需求，確保設(shè)計的農(nóng)田水利工程規(guī)劃與設(shè)計標準具有較高的科學(xué)性、合理性。

通常水資源利用率（P）是體現(xiàn)農(nóng)田水利工程灌溉合理性的重要標準，各地區(qū)可以根據(jù)水資源的利用率種植適合的農(nóng)作物。如果P＞0.8，說明當?shù)氐乃Y源比較充足，能夠滿足農(nóng)作物的用水需求，如果P值比較小，說明當?shù)氐乃Y源利用率較低，不具備充足的水資源，在種植農(nóng)作物過程中需要優(yōu)先考慮一些耐旱能力較強的農(nóng)作物。因此，在農(nóng)田水利工程規(guī)劃與設(shè)計的過程中，其規(guī)劃與設(shè)計標準的制定離不開以下4個因素：①灌溉區(qū)域水源的來源情況；②灌溉區(qū)域水利設(shè)施的建設(shè)情況；③灌溉區(qū)域農(nóng)作物的種植情況；④灌溉區(qū)域經(jīng)濟的發(fā)展情況。全面準確了解以上4個因素后，能夠準確確定農(nóng)田水利工程的整體規(guī)模，進而開展更加科學(xué)、合理的規(guī)劃與設(shè)計工作。

2 目前農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉存在的問題

2.1 工業(yè)用水量大

現(xiàn)階段工業(yè)發(fā)展速度較快，工業(yè)的高速發(fā)展造成用水過量，超過了預(yù)定的用水量，同時也超過了水資源承載的能力[2]。因此，此種情況造成了農(nóng)業(yè)用水的進一步短缺，在一定程度上對生態(tài)平衡造成了一定的破壞。特別是在一些地區(qū)，為了當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展而忽略了農(nóng)業(yè)發(fā)展，讓更多的水資源用于工業(yè)發(fā)展，因此造成了一定的水資源的浪費。

2.2 水污染嚴重

在一些地區(qū)雖然在工業(yè)方面得到快速發(fā)展，但是在水資源保護方面沒有得到實際應(yīng)用，水資源污染的情況較為嚴重。個別企業(yè)為了得到更多的經(jīng)濟利益，并沒有安裝相關(guān)的水凈化設(shè)備，將含有重金屬的水資源直接排放，造成了水資源的嚴重污染，不但影響村鎮(zhèn)居民的生活用水，還會影響農(nóng)業(yè)灌溉，使農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)在本就缺水的地區(qū)更難得到有效利用。

2.3 農(nóng)業(yè)灌溉用水浪費

在一些地區(qū)，雖然已經(jīng)實行了農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)，但是由于資金等眾多因素的限制，早期建設(shè)的水利工程已經(jīng)無法滿足當前農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水的需求。其中有一些水利工程年久失修、工程老化、漏水情況嚴重等，造成了水資源的進一步浪費。除此之外，有些農(nóng)民小農(nóng)意識嚴重，在進行農(nóng)田灌溉的時候，根本不考慮水利灌溉技術(shù)的有效發(fā)揮，對節(jié)水管理滿不在乎。用水浪費的情況較為嚴重，從而大大影響了農(nóng)田節(jié)水灌溉的效果。

3 優(yōu)化農(nóng)田水利工程灌溉規(guī)劃設(shè)計的相關(guān)措施

3.1 確保工程建設(shè)用地

農(nóng)田水利工程灌溉規(guī)劃設(shè)計之前，規(guī)劃設(shè)計人員要根據(jù)規(guī)劃設(shè)計的目標，把控工程項目建設(shè)的有效性和合理性[3]。首先，規(guī)劃設(shè)計人員要嚴格考量需要灌溉的耕地面積，利用相關(guān)的法規(guī)政策保障工程建設(shè)用地，在此后的鄉(xiāng)村建設(shè)規(guī)劃中還要對農(nóng)田水利工程建設(shè)用地進行審核，以確保農(nóng)田灌溉面積不縮減。其次，城鄉(xiāng)規(guī)劃建設(shè)要避讓農(nóng)田水利灌溉區(qū)域，確保灌溉區(qū)域的面積不減少。規(guī)劃設(shè)計人員要審核工程建設(shè)用地的具體面積，若用地面積發(fā)生更變或者被公共設(shè)施占用必須經(jīng)過土地管理與審批部門才能完成用地更變。最后，鄉(xiāng)村建設(shè)規(guī)劃設(shè)計期間，相關(guān)人員必須確保農(nóng)田水利工程灌溉的范圍，之后規(guī)劃設(shè)計其他建設(shè)用地，不可隨便減少和改變農(nóng)田灌溉用地。在此類型的規(guī)劃設(shè)計與保護措施之下，農(nóng)田水利工程的灌溉規(guī)劃才能得到有效的實施。

3.2 加強分類管理設(shè)計

在農(nóng)田水利工程灌溉的規(guī)劃設(shè)計中，相關(guān)人員采取分類管理的方式明確灌溉前各個設(shè)計板塊的功能特征，利用現(xiàn)有設(shè)施搭建出水利灌溉區(qū)域。一方面，生態(tài)功能區(qū)是農(nóng)田水利工程建設(shè)的重點區(qū)域，也就是灌溉用地區(qū)域，該區(qū)域一般屬于河灘、綠化帶、林地、水渠和荒地等，相關(guān)人員應(yīng)采取一定的措施明確其功能，在確保原先土地各項功能的前提下完善灌溉規(guī)劃設(shè)計效果。同時，農(nóng)田水利工程內(nèi)部具有隔離功能，相關(guān)人員應(yīng)仔細審查影響農(nóng)田灌溉的要素，并逐一排除影響農(nóng)田灌溉的此類要素[4]。例如，某農(nóng)田水利工程的灌溉規(guī)劃設(shè)計時，為避免設(shè)計的綠化帶遭人破壞，可在綠化帶搭建立體式壩體，將農(nóng)田水利設(shè)施與水壩、水泵站和管道有機結(jié)合，形成一個完整的農(nóng)田水利灌溉系統(tǒng)。另一方面，在規(guī)劃設(shè)計灌溉區(qū)域時，相關(guān)人員應(yīng)設(shè)置必要的應(yīng)急功能區(qū)，該功能區(qū)需要建設(shè)保護人民生命財產(chǎn)的相關(guān)設(shè)施，例如，山區(qū)農(nóng)田水利工程的灌溉設(shè)施建設(shè)中要將農(nóng)業(yè)設(shè)施區(qū)域與農(nóng)村住宅生活區(qū)域分開，在發(fā)生山洪或者自然災(zāi)害時，為了確保住宅生活區(qū)域的安全，修建在上游或者山體之上的水壩可利用應(yīng)急功能開壩放水，避免洪澇災(zāi)害的發(fā)生。

3.3 增加規(guī)劃設(shè)計方法

在農(nóng)田水利工程灌溉規(guī)劃設(shè)計中，相關(guān)技術(shù)人員可使用多種規(guī)劃設(shè)計方法豐富設(shè)計技術(shù)的內(nèi)涵。具體來說，在農(nóng)田水利工程灌溉規(guī)劃設(shè)計中，需要借鑒現(xiàn)今較為先進的設(shè)計方法，改進工程項目內(nèi)部的灌溉技術(shù)，實現(xiàn)項目設(shè)計的目標，為農(nóng)田水利工程灌溉項目設(shè)計提供參考[5]。此外，在完成農(nóng)田水利工程灌溉規(guī)劃之后，相關(guān)技術(shù)人員需要對設(shè)計方案進行評估，通過實驗考察項目設(shè)計的科學(xué)性和有效性，并精心編制項目規(guī)劃中各項細節(jié)，使項目設(shè)計的方案內(nèi)容更加合理。農(nóng)田水利工程灌溉項目規(guī)劃設(shè)計時，相關(guān)人員因?qū)椖繉嵤┑沫h(huán)境狀況進行全面、詳細的分析，掌握影響項目建設(shè)的各種環(huán)境因素。農(nóng)田水利工程灌溉既定的規(guī)劃設(shè)計方案，要及時進行修訂和補充，以防規(guī)劃設(shè)計出現(xiàn)隱患，促進農(nóng)田水利項目的持續(xù)性發(fā)展。

3.4 改進影響規(guī)劃設(shè)計因素

改進影響規(guī)劃設(shè)計的因素包括：一是相關(guān)人員的專業(yè)素養(yǎng)影響著農(nóng)田水利規(guī)劃設(shè)計的效果。由于規(guī)劃設(shè)計人員的專業(yè)能力不足，在規(guī)劃設(shè)計時責(zé)任意識較差，影響著設(shè)計的質(zhì)量，因而，農(nóng)田水利工程企業(yè)要加大相關(guān)規(guī)劃設(shè)計人員的培訓(xùn)力度，通過高質(zhì)量、高效率的培訓(xùn)提高規(guī)劃設(shè)計的質(zhì)量[6]。同時，技術(shù)是影響水利工程規(guī)劃設(shè)計的主要因素，在制定規(guī)劃設(shè)計方案時，由于相關(guān)人員的設(shè)計方式不合理，降低了規(guī)劃設(shè)計的精細化水平，因此，管理人員應(yīng)對水利工程規(guī)劃設(shè)計的各項環(huán)節(jié)實行專業(yè)化監(jiān)管，降低設(shè)計問題的發(fā)生率。另一方面，因受環(huán)境條件較復(fù)雜和設(shè)計標準不完善因素的影響，相關(guān)人員規(guī)劃設(shè)計的工程灌溉較為落后，因此，項目管理者應(yīng)借助網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)，搭建與項目規(guī)劃設(shè)計相關(guān)的管理平臺，提升農(nóng)田水利工程項目的建設(shè)水平。

4 農(nóng)田水利灌溉節(jié)水技術(shù)

4.1 噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)是農(nóng)村田地水利灌溉工作中最常用的一項技術(shù)，通過對灌溉設(shè)備設(shè)置合理的參數(shù)噴灑水來完成灌溉工作。這一灌溉技術(shù)需要有一定的技術(shù)支撐，操作人員需要根據(jù)科學(xué)的計算來保障水噴灑的范圍滿足農(nóng)田灌溉的需求，對水資源做到最大程度的利用。噴灌技術(shù)是農(nóng)田灌溉作業(yè)中最為常見的一項技術(shù)，通過使用動力機、壓力器等設(shè)備對水施加壓力形成噴射的狀態(tài)完成作業(yè)任務(wù)。這種技術(shù)可以最大限度地減少水資源的浪費、裝備操作也較為簡易、可以根據(jù)農(nóng)田的具體情況來調(diào)整灌溉模式。

4.2 微灌技術(shù)

微灌技術(shù)是利用輸水管道進行田地灌溉的一種水利方式，這種灌溉方式能夠保證整個需要灌溉的田地都能均勻地被灌溉。這種灌溉方式需要負責(zé)灌溉任務(wù)的人員掌握一定程度的關(guān)于滴灌和微噴灌等灌溉技術(shù)方面的內(nèi)容。微灌技術(shù)和傳統(tǒng)的灌溉方式不同，該技術(shù)是將水分直接送達到農(nóng)作物的根基，這種操作方式所需要的水量較小。微灌技術(shù)在前期需要大量的資金支持，但由于其節(jié)水的特點在后期灌溉過程中可以將前期消耗的成本彌補回來[7]。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)逐漸設(shè)施化的過程中，微灌技術(shù)能夠帶來更高的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟收益。由于微灌技術(shù)是利用管道進行的，對管道的定期檢查是灌溉工作中的一項重要工作內(nèi)容，管道出現(xiàn)破裂時導(dǎo)致水分滲漏而造成水分損失。微灌技術(shù)與噴灌技術(shù)相比，用水量較小且灌溉效果更好，對田地的灌溉更加均勻和高效。

4.3 滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)的應(yīng)用范圍有一定的限制，常見的范圍為水果、林地以及蔬菜的灌溉過程。滴灌技術(shù)是將水分直接送達作物的根部，有效減少水分的損失。同時，在作物生長的不同時期，該灌溉技術(shù)還能根據(jù)作物的生長需求進行水分灌溉量的控制。滴灌技術(shù)的運作是在低壓條件下進行的，能夠有效地降低能源的消耗。

4.4 渠道防滲技術(shù)

在一些農(nóng)田水利項目中，部分生產(chǎn)者沒有很好地理解國家對農(nóng)業(yè)領(lǐng)域做出的規(guī)劃與要求，仍然使用守舊的管理觀念進行灌溉工作，在水資源運輸方面出現(xiàn)滲漏問題，致使水資源得不到合理的應(yīng)用。為了規(guī)避此種情況，在農(nóng)田水利灌溉工作中，使用渠道防滲技術(shù)，可以防止水資源在運輸階段由于管道滲漏等問題出現(xiàn)資源無端損耗的情況。該技術(shù)通過修筑渠道的方式，處理水資源滲漏問題，讓寶貴的水源得到合理應(yīng)用。

4.5 步行式灌溉技術(shù)

在農(nóng)作物的種植過程中，通常會看到步行式灌溉技術(shù)。這項技術(shù)的主要特點是需要安置一些動力裝置，一般以電力機械設(shè)備作為主要動力裝置，同時，在配套灌溉設(shè)備的作用下，實現(xiàn)在農(nóng)田中的大面積灌溉。這一技術(shù)的落實是在結(jié)合節(jié)水技術(shù)與機械化技術(shù)的前提下完成的。步行式灌溉技術(shù)的主要優(yōu)點是不需要在灌溉區(qū)域中設(shè)置通水管道，使用成本相對較低，并且這一技術(shù)的應(yīng)用也在最大程度上提升了設(shè)備的靈活性，增加了覆蓋面積。步行式灌溉技術(shù)在應(yīng)用過程中對設(shè)備的要求標準較低，不需要利用較高配置的復(fù)雜設(shè)備，只需要通過簡單的組裝即可開展工作，操作十分簡單，可以實現(xiàn)有針對性的農(nóng)作物灌溉。除此之外，在利用步行式灌溉技術(shù)進行灌溉的時候，可以有機結(jié)合微灌技術(shù)，從而更好地對農(nóng)作物進行施肥。現(xiàn)階段，這一技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在農(nóng)田水利灌溉工作中。

5 結(jié)束語

當前，在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的過程中農(nóng)田水利灌溉工程扮演著至關(guān)重要的角色。為了實現(xiàn)科學(xué)、合理地規(guī)劃和設(shè)計農(nóng)田水利灌溉工程，最大限度地發(fā)揮農(nóng)田水利灌溉工程的作用，需要結(jié)合自身的實際情況制定相關(guān)的標準，不斷優(yōu)化農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計，根據(jù)當?shù)剞r(nóng)田灌溉的具體需求選擇適合的灌溉技術(shù)，充分發(fā)揮不同灌溉技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢和價值，達到節(jié)約水資源和滿足當?shù)剞r(nóng)田灌溉需求的目的，進一步優(yōu)化和提升農(nóng)田水利灌溉工程的綜合效益。