節水灌溉技術在農田水利工程中的運用

在農業生產中，利用農田水利工程來提高灌溉效率具有重要意義。為實現高效節水，人們希望在滿足農田灌溉需求的基礎上，開發并運用更可靠的節水灌溉技術。本文參考《節水灌溉技術（第三版）》一書，對現今常見的幾種節水灌溉技術進行介紹，并對其具體應用場景與實例進行闡述。

全書共六章。前三章分別介紹了噴灌、微灌、低壓管道灌溉等節水灌溉技術，對其工程規劃與設計以及所需設備進行說明。第四章闡述了管道灌溉工程的施工、安裝以及運行管理，為農田灌溉作業的實施提供了參考。第五章為渠道襯砌與防滲。第六章為地面灌溉節水技術，在對灌溉質量進行評價后提出更節能的地面灌溉設計方案，如波涌灌溉技術與覆膜灌溉技術。

我國的水文地質類型較多，不同地區的水資源儲量差異較大。在西北沙漠地區，水資源短缺導致農田灌溉十分困難，為此我國先后建成了眾多大型水利工程，如三峽工程、南水北調工程等，全國各地還興修了各種小型農田水利工程，以滿足農業生產的用水需求。從我國水利工程的整體運行情況來看，很多工程項目已出現了一定程度的老化，這就導致在進行農田灌溉時難以保證較高的水資源利用效率，灌溉用水量不斷增加，水資源浪費現象明顯。在此背景下，將節水灌溉技術應用于農田水利工程十分必要。現今，很多農田水利工程中都采用了節水灌溉技術來提高灌溉水利用率。

《節水灌溉技術（第三版）》中詳述了多種現今廣泛應用的節水灌溉技術，包括噴灌節水灌溉技術、微灌節水灌溉技術以及防滲節水灌溉技術等，其灌溉系統設計與具體應用場景如下。

第一，噴灌節水灌溉技術。這是我國農業生產領域十分常見的一種灌溉技術，主要是通過管道將水均勻地噴灑至農田中實現灌溉，與傳統的地面澆灌方式相比，其節水效果顯著；其均勻的噴灌效果可有效減輕土壤板結問題，使作物的增產幅度高達４０％。常見的灌溉設備有移動管道式噴灌機、固定管道式噴灌機、卷盤式噴灌機等。其中，移動管道式噴灌機將管道預埋至地下，田間只鋪設支管，噴頭可根據灌溉需要自由地移動位置。這種灌溉方式對田地面積、形狀的要求較低，可被廣泛應用于大多數農田水利工程中。固定管道式噴灌的管道與噴頭都是固定不動的，灌溉效率更高，但成本也較高，常用于蔬菜、果樹等的灌溉。卷盤式噴灌機可利用水壓來驅動機器行走，從而實現自由移動式灌溉，其噴灌的霧化效果較好，適用于大田灌溉及小地塊抗旱灌溉，節水效果尤為顯著，近年來備受廣大農戶青睞。

第二，微灌節水灌溉技術。這種技術也被稱為微型噴灌，是利用塑料管道輸水，通過微噴頭進行局部灌溉的一種技術。相比于普通噴灌，微灌可根據作物的需水情況來進行定點施灌，如直接將水噴灑至植株周圍等，可及時實現作物生長環境的濕潤。這樣，其節水效果更好，相比于普通噴灌可省水２０％。現今，人們常將其應用于果樹、花卉及溫室大棚等作物的灌溉中，可與化肥等共同施用，能夠有效改善田間氣候，提高肥效，實現農作物增產。

第三，防滲節水灌溉技術。直接將水灌溉至農田土壤可能會導致深層滲漏或水分蒸發，降低灌溉水利用率，因此可采用防滲節水灌溉技術來提高農田灌溉效果與水資源利用率。《節水灌溉技術（第三版）》第五章講述了現今常用的幾種防滲灌溉技術，如土料防滲、渠道襯砌防滲及覆膜防滲等。其中，土料防滲是利用混合土料來形成防滲層，有效減少灌溉水的深層滲透，是農田水利工程中常用的防滲施工方法之一。渠道襯砌防滲是利用磚石、混凝土等砌筑防滲渠道，能夠減少８０％的滲漏量，將其應用于農田水利工程可大大提高節水效果。覆膜防滲是利用地膜覆蓋農田壟溝，灌溉水可通過膜上專用小孔或放苗孔滲透進土壤，從而實現灌溉的目的。這種方式可使灌溉水的利用率達到８０％以上，節水效果顯著，還能使土壤保溫，常被應用于地膜栽培作物的澆灌中，新疆的棉花種植已大規模應用此技術。人們還將滴灌管鋪設在膜料下，通過滴灌的方式對土壤進行澆灌，覆蓋地膜可以大大減少水分的蒸發與深層滲透。這種膜下灌的方式更適用于干旱缺水地區的大田灌溉，是農田水利工程中效能突出的一種節水灌溉技術。

此外，滴灌、痕灌等技術在農田水利工程中也較為常見，二者都采用了毛細管水澆灌方式，相比于其他灌溉方式，其節水效果更顯著，灌溉水利用率達到９５％。尤其是痕灌技術，可以打破被動補水的灌溉模式，通過微小流量來進行供水，讓農作物根據補水需求自主吸水，比滴灌技術的節水率更高。但受限于滴頭與痕灌膜堵塞問題，這兩種技術實現大規模推廣應用還存在一定難度。未來，仍需不斷開展田間試驗，開發、完善更高效的節水灌溉技術，推動農田水利工程實現更高的效益。

作者簡介：呂志棟（１９８４—），男，河南新鄉人，河南省人民勝利渠保障中心高級工程師，研究方向為水利工程