節水灌溉技術在徐州市農業水利工程中的應用

摘 要 江蘇省徐州市是我國40個嚴重缺水城市之一，當地農業用水量占總用水量的70%以上，因此在農田水利工程中推廣應用高效節水灌溉技術至關重要。為給徐州市農田水利工程節水改造提供技術參考，提高農業用水效率，促進區域農業可持續發展，介紹當地常用的節水灌溉技術類型，分析當前節水灌溉技術應用中存在的灌溉技術選擇不當、灌溉計劃不科學、監管力度不夠及智能控制系統應用滯后等問題，并提出選擇適宜的節水灌溉模式、科學編制灌溉方案、強化監管考核及發展智能節水控制系統等建議。

關鍵詞 農田水利；節水灌溉技術；應用要點；江蘇省徐州市

中圖分類號：S275 文獻標志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.05.042

江蘇省徐州市位于華北平原東南部，介于東經116°22′～118°40′、北緯33°43′～34°58′，地處沂沭泗河流域中下游地區。徐州市總面積11 258 km2，屬溫帶季風氣候，降水時空分布不均，屬于我國40個缺水嚴重城市之一。據統計，徐州市多年平均水資源總量僅35億m3，人均占有量僅為全國平均水平的1/6，正常年份缺水量在10億m3以上。徐州市農業用水量占總用水量的70%以上，加之受到干旱、高溫等不利氣候因素的影響，當地水資源短缺問題日趨加劇。因此，在徐州市農田水利工程建設中大力推廣節水灌溉技術，提高農業用水效率，實現水資源可持續利用已經迫在眉睫。分析研究徐州市農田水利工程中節水灌溉技術的應用情況，找出存在問題，提出切實可行的技術應用要點，對促進徐州市農業可持續發展具有重要意義。

1" 徐州市農田水利節水概況

近年來，徐州市大力實施節水戰略，全面推進農田水利節水改造。截至2023年，該市已建成4個大型灌區和43個中型灌區，灌區服務面積達7.08萬hm2，同時大面積推廣噴灌、微灌、膜下滴灌等高效節水灌溉技術，實施高效節水灌溉面積占耕地面積的80%以上，工業用水重復利用率達98%[1]。通過實施一系列節水措施，徐州市2023年萬元國內生產總值用水量和萬元工業增加值用水量分別比2020年下降19.19%和11.5%[2]。徐州市還將節水理念貫穿到農業生產的方方面面，從源頭到終端，系統推進農業節水。通過采取灌區建設、渠系防滲、農藝節水等措施，努力實現用水總量和強度“雙控雙減”。堅持因地制宜，注重對農業面源污染的控制，促進農業生產向集約化、節水化、生態化方向發展，努力走出一條農業節水之路。然而，目前徐州市仍面臨較大的缺水壓力，農業節水潛力有待進一步挖掘。加大節水灌溉技術推廣力度，是緩解徐州市農業用水矛盾、實現農業可持續發展的關鍵所在。

2" 徐州市農田水利工程中應用的節水灌溉技術

2.1" 微灌技術

微灌技術是指將水分直接輸送到作物根系周圍的一種高效節水灌溉技術，主要包括滴灌和微噴灌2種方式。滴灌技術在徐州市農田中得到大面積推廣應用。通過在作物行間鋪設滴灌管道（沿管道均勻分布有出水滴頭），將水分緩緩滴注到作物根區，能最大限度減少水分的無效蒸發和流失。應用滴灌技術，可精準控制供水量、時間及頻率，灌溉效率高、節水效果好。同時，可通過滴頭施肥，實現水肥一體化，提高肥料利用率。微噴灌技術通過微型噴頭將水以霧狀或雨狀形式均勻噴灑至作物與土壤表面，蒸發損失較小。微噴灌系統輸水壓力低，能耗少，非常適用于大田作物、果園等。徐州市將微噴灌技術應用于大面積的糧棉油、蔬菜等經濟作物的灌溉上。

2.2" 噴灌技術

噴灌技術是以加壓的方式，通過噴頭將水以小水滴的形式均勻噴灑在作物根區的灌溉技術，可適用于多種作物和地形。噴灌系統主要由水源、加壓設備、管道輸配水系統、噴頭及控制設施等組成。噴頭類型有圓形旋轉噴頭、微霧噴頭、平移式線狀噴頭等，適用于不同作物和地形。噴灌技術采用小流量均勻噴水，可有效減少水分的無效流失和土壤侵蝕，具有較高的灌溉效率和水資源利用率[3]。在實際運行中，農戶可根據作物需水規律和土壤含水量，精確控制噴灌時間、壓力及流量等參數，做到需水即噴、適量供給，既滿足作物需求，又避免浪費。如果配合自動化控制，噴灌技術的節水性能將更佳。

2.3" 膜下滴灌技術

膜下滴灌技術是將滴灌管道埋設于地膜下的作物根區，通過滴頭緩緩滲出水分，直接供給作物根系的一種節水灌溉新技術。該技術將滴灌與地膜覆蓋有機結合，充分發揮兩者的優勢。滴頭將水分均勻、連續地供應到作物根區，減少了水分蒸發和流失；地膜能有效減少土壤水分蒸發，保持土壤濕度，還可抑制雜草生長，降低田間管理成本。在實際應用中，農戶可根據作物需水量和土壤墑情，精確控制水量和灌溉時間，避免供水過多或過少。同時，可通過滴頭施肥，實現水肥一體化，提高肥料利用率。膜下滴灌技術操作簡單，自動化程度高，既解決了水分利用率低的問題，又避免了地面滲漏和水分流失。

2.4" 渠道防滲技術

渠道防滲技術主要通過在渠道底部和渠岸上鋪設防滲材料，阻隔渠水向土壤滲透，從而減少滲漏損失。常見的防滲材料有水泥混凝土、塑料薄膜、環氧樹脂等。其中，水泥混凝土襯砌防滲效果好、耐久性強，但成本較高；塑料薄膜價格便宜，施工方便，但防滲性能有待提高，使用年限有待延長；環氧樹脂具有優異的抗滲性和耐老化性能，但價格昂貴，應用范圍有限。除材料層面外，渠道防滲施工工藝也直接影響防滲效果。一般需要對基層進行壓實處理，確保平整度，并對襯砌層施加錨固措施，防止開裂脫落。對于大型灌渠，還需要考慮防滲層的變形問題，采取適當的鋼筋混凝土加固方式。通過該技術，可將滲漏控制在允許范圍內，輸水效率可超過95%，有效控制“跑冒滴漏”問題。

3" 徐州市節水灌溉技術應用存在的問題

3.1" 忽視區域差異，灌溉技術選擇不當

徐州市區域遼闊，氣候、地形等自然條件有較大差異，但其在農田水利工程的節水灌溉技術選擇上，往往忽視這些區域差異，存在“一刀切”的做法。西北部的丘陵山區地形起伏大，部分地區采用了與地形不太匹配的噴灌技術，導致水分分布不均、灌溉效率低下[4]。而在東南部的平原地區，雖然推廣了節水滴灌技術，但是由于滴頭防堵能力差，常出現堵塞，影響灌溉效果。另外，徐州市東部臨海，地下水位較高，土壤鹽堿化程度嚴重。而這些地區采用的傳統地面灌溉方式，不僅浪費水資源，還加劇了土地鹽漬化，不利于農作物生長。部分地區由于水源條件差，水質渾濁，在使用噴灌或微灌設備時，常出現堵塞現象，影響灌溉效果。

3.2" 未考慮作物用水特點，灌溉計劃不科學

徐州市農田節水灌溉技術應用中，普遍存在未充分考慮不同作物用水特點，導致灌溉計劃不夠科學合理的問題。例如，對于淺根系作物，部分地區仍沿用行間漫灌或大水漫灌的傳統方式，造成大量水資源被浪費。對于這些作物，本應采用噴灌或小流量微灌等技術，可使水分直接供給根系區域，減少無效損失。對于棉花、水稻等耗水量大的作物，缺乏科學的用水定額管理，常出現過度灌溉的情況，不僅浪費了寶貴的水資源，還可能導致作物爛稈倒伏、面源污染等問題。

3.3" 缺乏灌溉制度保障，監管力度不夠

徐州市在農田水利工程中推廣應用節水灌溉技術雖取得一定成效，但仍普遍存在缺乏完善的灌溉制度保障、監管力度不夠的問題。一些地區雖然建設了節水灌溉設施，但缺乏科學的運行管理制度，設備啟閉時間、供水量等往往完全依靠農戶自主把控，極易造成偏差，失去了節水灌溉技術的應有效果。同時，部分管理人員缺乏專業知識，對設備的日常檢修、維護保養工作履職程度不高，設施運行效率大打折扣。另外，對于一些違規用水行為，如超計劃、超定額用水，管理部門監管不力，懲戒力度不夠，加之農戶節水意識淡薄，導致節水灌溉設施的使用受到影響。

3.4" 自動化程度低，智能控制系統應用滯后

目前，徐州市大多數灌溉系統仍然依賴人工操作，缺乏自動化控制設備。即使有少部分安裝了自動控制裝置，功能也十分簡單和單一，難以實現精準的需求響應。現有的自動化設備與作物生長模型、氣象變化等數據之間缺乏智能關聯，無法根據多維數據動態調整灌溉策略，易出現供給超額或不足的情況。此外，遠程監控系統在農田領域的覆蓋率低，農戶難以及時掌握用水動態，也無法實時把控設施運行狀況。

4" 徐州市農業水利工程中節水灌溉技術應用建議

4.1" 因地制宜，選擇適宜的節水灌溉模式

為充分發揮節水灌溉技術的效能，必須因地制宜，根據不同區域的實際情況，選擇最適宜的灌溉模式。例如，在丘陵地區，地形起伏較大，農戶可采用低壓微灌或小流量噴灌等技術，避免因地形影響造成水分分布不均；在平原地帶，則更加適宜推廣經濟實用的噴灌和滴灌技術；在臨海地區，由于地下水位較高，土壤鹽堿化問題突出，農戶宜采用能夠減少土壤鹽漬化的膜下滴灌等技術[5]。此外，需要考慮水源水質情況，對于水質渾濁的地區，設備選型時要注重防堵性能。只有真正根據當地自然環境特征和實際需求，科學匹配最合適的節水灌溉模式，才能最大限度發揮技術優勢，實現高效節水。

4.2nbsp; 結合農作物特點，科學編制灌溉方案

不同農作物由于生理結構和生育特點的差異，對水分的需求量和需求時間都存在明顯區別。因此，在徐州市農田水利工程建設中，必須根據作物自身特性，科學編制灌溉方案，才能真正做到因地制宜、因物施策，發揮節水灌溉技術的最大效能。對于淺根系作物，宜采用噴灌或小流量微灌方式，把有限的水資源精準供給根系周邊區域，避免大面積的漫灌。而對于耗水量大的棉花、水稻等作物，則需要根據其生育階段的變化，分期分批制定用水定額，并嚴格控制在合理范圍內，防止過度灌溉造成水資源浪費。

4.3" 完善灌溉管理制度，強化監管考核

徐州市需重視構建科學、高效的管理體系，強化監管考核，為節水灌溉提供制度保障。針對不同區域、不同作物的實際情況，制定切實可行的灌溉管理規章制度，對用水定額、灌溉時間、灌溉方式等做出明確規范，防止出現違規浪費的情況。同時，建立健全巡查、檢查、維護等日常管理機制，加強對節水灌溉設施的維修保養，確保設備長期處于良好狀態。要加大對違規用水行為的處罰力度，建立相應的舉報監督機制，懲防農戶超計劃、超定額用水等違規行為，從根本上扭轉重視程度不夠的被動局面。對現有的各類節水灌溉設施要制訂科學周密的管護方案，對可能出現的改建、拆除等行為實施嚴格把關，避免資源浪費。

4.4" 發展智能節水控制系統，實現精準節水控制

徐州市應推進節水灌溉設施的智能化升級，發展先進的智能節水控制系統，實現對水資源的精準調配和高效利用。具體而言，可將自動控制設備與物聯網、大數據等技術相結合，融入作物生長模型、氣象變化預測等多維數據，實現對農作物實時需水量的動態評估，根據這些信息自動調節灌溉時間、流量等參數，避免出現供給超額或缺口。同時，借助遙感監測等手段，建立覆蓋全市的農田遠程監控網絡，讓管理人員能夠及時掌握各處灌溉設施的運行狀況，發現并解決故障隱患，確保設備高效運轉。

5" 結語

徐州市在農田水利工程中推廣應用節水灌溉技術，對緩解當地日益嚴峻的水資源短缺壓力、提高農業生產的經濟效益和生態效益具有重要意義。徐州市應因地制宜選擇合適的灌溉模式，根據農作物的具體用水特點編制科學的灌溉方案，完善相關的管理制度并強化監管考核，并大力發展智能節水控制系統，實現水資源的精準高效配置。只有從多方面落實好各項節水灌溉技術的應用要求，才能充分發揮節水灌溉技術的應有優勢，最大限度節約寶貴的水資源，推動徐州市農業生產綠色可持續發展。

參考文獻：

[1] 中國江蘇網.改善灌溉面積13.22萬畝！徐州提前完成灌區竣工驗收省定年度目標[EB/OL].（2022-05-06）[2025-03-12].https：//baijiahao.baidu.com/s？id=1732014914536247137amp;wfr=spideramp;for=pc.

[2] 佚名.四個字，看徐州治水興水方法論[EB/OL].（2024-03-22）[2025-03-12].https：//www.zgjssw.gov.cn/shixianchuanzhen/xuzhou/202403/t20240322_8235217.shtml.

[3] 張宏.農業水利工程中灌溉模式與節水技術應用探究[J].科技創新與生產力，2024，45（3）：61-63.

[4] 劉雅娟.試析農業水利工程中高效節水灌溉技術[J].農業機械，2024（3）：59-61.

[5] 楊兵來.農業水利工程中的灌溉技術與節水措施[J].農業災害研究，2023，13（10）：115-117.

（責任編輯：張春雨）

收稿日期：2025-02-16

作者簡介：李祥林（1988—），本科，工程師，主要從事水利設計、水利勘察設計。E-mail：2934200241@qq.com。