節水灌溉技術發展探討

□文/亢風

隨著全球水資源日益緊張，傳統灌溉方式存在大量浪費，迫切需要實施節水措施。節水灌溉通過高效技術，智能管理系統以及科學規劃，可顯著提高水資源利用效率。這不僅有助于緩解水資源的緊張問題，還能減輕農業對生態環境的不良影響，促進土地可持續利用。同時，降低灌溉水量能減少能源消耗，降低溫室氣體排放，符合可持續發展理念。節水灌溉的推廣和實施將在全球范圍內帶來環境保護、農業現代化和經濟可持續發展等重大貢獻。

一、節水灌溉工程的基本內容

首先，工程規劃與設計是節水灌溉的關鍵環節。在規劃階段，需要充分考慮地形、土壤、氣候等因素，確定最佳的灌溉方式和系統布局。設計階段則側重于工程細節，包括灌溉管網、水泵站、水源利用等方面的方案。其次，先進的灌溉技術是節水灌溉工程的核心。采用滴灌、噴灌、微噴灌等先進技術，可以精確控制水量，減少水分浪費，提高灌溉效率。智能化的灌溉系統能夠根據植物的需水情況調整灌溉量，實現精準灌溉。

二、節水灌溉方法

（一）水資源輸送環節的節水措施

1.明渠襯砌輸水灌溉技術。是一種傳統而有效的灌溉手段，通過在渠道底部和側壁鋪設堅固的襯砌材料，以減少水流損失、提高輸水效率。其基本原理在于通過合理設計和建設渠道，最大限度地減少水的滲漏和揮發，確保水資源有效利用。常見的襯砌材料包括混凝土、瀝青、聚乙烯等，其選擇要考慮到耐水、耐腐蝕、耐磨損等特性。精心選擇的襯砌材料能夠有效地防止渠道的滲漏和側壁的沖刷，提高渠道的使用壽命。

2.低壓管道輸水灌溉技術。是一種高效、節水的灌溉手段，通過管道系統將水資源輸送到農田，以滿足植物的灌溉需求。低壓管道系統的設計采用了先進的灌溉技術，如滴灌、微噴灌等，能夠實現對植物根區的精準供水。

（二）灌溉過程中的節水方法

1.噴灌法。是一種高效的灌溉方式，注重在灌溉過程中最大限度地減少水資源的浪費。通過利用噴頭將水霧化成小水滴，噴灌法具有幾個節水的關鍵特點。首先，它實現了精準定量噴灑，根據植物的需水情況和生長階段調整噴水量，避免了過度灌溉。其次，噴灌法確保水分均勻分布在農田中，通過調整噴頭布局，避免了土壤水分不均勻的問題。

2.滴灌法。通過微型滴灌管道和滴頭，可以根據植物的需水狀況和生長階段，精準控制水滴的數量和頻率，避免了過量灌溉，減少水資源浪費。由于水直接滴向植物根部，減少了水在空氣中暴露的時間，降低了蒸發損失。同時，減少了水在土壤表面流失，有助于提高水分的滲透利用率。另外，滴灌系統的靈活性也是其優勢之一。

三、灌溉工程節水灌溉發展中存在的問題

（一）管理模式比較落后

傳統的管理模式主要側重于基礎設施的建設，卻較少關注灌溉過程中的科技創新和智能化管理。這導致了水資源利用效率不高、水分浪費嚴重的情況。管理模式的滯后主要表現在灌溉系統的運行和調控上。

（二）節水灌溉工程規劃設計不合理

一些規劃設計未充分考慮地方的水資源狀況，導致一些地區過度依賴表層水源，缺乏對地下水和其他替代水源的合理規劃。這可能導致水資源不均衡利用，加劇了水資源的過度開采和土地退化問題。

（三）農田種植結構不合理

一些地區存在單一作物或過度種植高水耗作物的現象，嚴重影響了水資源的合理利用和農業的可持續發展。過度依賴高水耗作物，如水稻和玉米，導致了對水資源的過度消耗。此外，單一作物連片種植容易引發病蟲害的大面積暴發，加重了農業生產的風險。缺乏多樣性的農田種植結構還使農業系統更加脆弱，對氣候變化和自然災害的適應能力較差。

四、灌溉工程的節水策略分析

（一）做好灌溉節水自動監測

通過在農田中安裝土壤濕度傳感器、氣象站和植物生長監測設備，實時監測土壤水分含量、氣溫、濕度等關鍵因素。這種實時數據反饋的機制使農田管理者能夠準確了解當前的農田水分狀態，根據植物需水量進行智能化決策。管理者可以遠程調整灌溉量和頻率，避免了傳統方法中對于灌溉水量的估計誤差，實現了更為精準的用水管理，減少不必要的水分浪費。在傳統的手動監測和調控中，往往由于數據收集的周期性和傳達不及時，導致灌溉系統反應遲緩，無法及時適應變化的環境條件。而自動監測系統可以實現實時數據傳輸，能夠在數分鐘內獲取最新的土壤和氣象數據，迅速作出調整。

（二）進一步優化資源配置

首先，優化水資源配置。通過科學的水資源調查和評估，合理劃分水資源的利用區域和優先級。重點關注水資源富集的區域，加強灌溉設施的建設和維護，確保高水效灌溉系統的覆蓋率。同時，引導農業生產逐步向水資源較為豐富的地區集中，優化農田布局，減少對水資源稀缺地區的過度依賴。通過這種方式，實現水資源的合理分布和最大程度的節水。其次，優化土地利用配置。第三，優化農業生產結構。引導農民選擇適應當地氣候和土壤條件的作物品種，推廣耐旱、耐鹽堿的作物，降低對水分和土壤的需求。

（三）加大農田灌溉管理力度

通過建立高效的監測系統，可以實現對農田水分狀況、土壤質地、植物需水量等參數的實時監控。通過引入人工智能、大數據分析等技術手段，實現對農田灌溉系統的智能監控和調度。智能灌溉系統能夠根據實時數據和預測模型，智能調整灌溉方案，實現個體農田的精準灌溉。此外，結合無人機、傳感器等現代技術，可以實現對農田的高效巡查和問題診斷，提高農田灌溉系統的智能化水平。通過加強對農民的培訓和技術支持，提高其對水資源管理的認識和操作水平。

五、結束語

灌溉工程節水灌溉是全球水資源可持續利用的必由之路。在技術不斷創新和管理不斷進步的基礎上，通過節水灌溉手段，實現農業生產與水資源的和諧共生。同時，需各方共同努力，加大投入，推動科技創新，不斷完善法規政策，以實現灌溉工程節水灌溉發展的可持續性，為未來農業的綠色、高效發展奠定堅實基礎。