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节水灌溉技术在农田水利工程中的应用

2022-11-17

  摘要:加快农田水利工程建设,解决当前存在的粮食短缺问题,加快粮食供应速度,缓解粮食不足的局面。此外,在农田水利工程中,节水灌溉技术的应用十分普遍。由于我国人均水资源占比处于世界较低水平,为了保证粮食安全生产的同时,需要采取措施提升水资源的利用率,所以节水灌溉技术的研究具有重要的价值。基于此,该文以节水灌溉技术为切入点,重点探讨该技术在农田水利工程中的具体应用,以供参考。

  

  关键词:农田;水利工程;节水灌溉技术;水资源;应用

  

  农作物的健康生长,离不开水资源的灌溉。在农田水利工程中,如何节约用水及如何提升节水灌溉技术的应用水平,成为农田水利工程下一阶段发展的重要目标。现阶段,我国水资源短缺问题依然没有得到解决,为提升灌溉的效率与质量,需要下大力气研究现代化的节水灌溉技术,并将节水灌溉技术广泛应用到我国农田水利工程之中,实现全面提升我国节水灌溉技术应用水平的目的,促进我国水资源的可持续发展。

  

  1 节水灌溉技术的意义

  

  节水灌溉技术可以解决传统灌溉技术水资源浪费率高的问题,在保证灌溉需求的基础上,进一步提升水资源的利用效率。应用节水灌溉技术的目的在于保护我国重要的水资源,使水资源得到最大限度的节约。

  

  在农田水利工程中,节水灌溉技术是工程中不可或缺的组成部分。加大节水灌溉技术的应用范围,可以促进我国农田水利工程的发展,缓解我国水资源紧张的局面,让更多农田可以得到充足的灌溉,提高粮食产量,推动我国农业经济发展[1]。在农田水利工程中,节水灌溉的主要意义包括以下几个方面:①创造社会效益。节水灌溉技术可以比传统灌溉技术节约至少一半的水资源,以单位面积计算,节水灌溉技术仅需要使用传统灌溉40%的水资源就可实现高效灌溉,降低水资源的浪费,可增进农业产品的经济附加值。②创造生态效益。节水灌溉技术的应用,可以改善土壤环境,避免水土流失问题,同时也可使水资源利用率得到提升,生态效益十分明显。③经济效益突出。节水灌溉技术不需要过多的人力资源,灌溉工作可以自动化的实现,可提升灌溉效率与质量,也具备突出的经济效益。

  

  2 农田水利工程中常见的节水灌溉技术

  

  2.1 喷灌技术

  

  所谓喷灌技术,指的是在压力的作用下,水会在管道内部中输送,随后在喷头的作用下,实现面积更广、区域更大的喷洒作业要求。为了增加喷洒作业面积,喷头的位置与数量要根据管道压力进行计算,确保喷洒液体的面积更加均匀。在选用喷灌技术前,可由技术人员计算出农田现场水资源的喷射效果。与传统灌溉工作相比,喷灌节水灌溉技术仅需要传统水量的1/3左右,便可完成整个农田的喷灌任务,可以降低灌溉成本,在智能化技术的驱动下,灌溉工作可以进一步缩减工作人员数量与成本支出,缓解作业人员的工作强度,提升农田水利工程的经济效益与生态效益。

  

  2.2 滴灌技术

  

  滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉。其是干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式,水的利用率可达95%。在农田水利工程建设阶段,为进一步保证节水效果,应采取滴灌技术,通过该技术的合理应用,能够提高水资源的利用率,减少资源浪费,为农业经济发展奠定良好的基础。在滴灌施工中应控制好各个施工步骤,首先,放线施工要确保放线的准确性,明确水利工程的覆盖范围,并明确测量控制网。其次,管道敷设应严格按照图纸展开,根据农作物行距及株距明确管道的安装距离及安装范围。在施工期间,应注意控制孔距,避免孔距过大、过密引起水资源浪费,也不能因孔距不够而造成农作物灌溉不全面。

  

  2.3 微灌技术

  

  微灌技术与喷灌技术的应用原理相似,同样是将水资源在管道中输送到喷头位置,不同的是喷洒水量的控制更加精确。此外,微灌技术可以对农作物的根部进行直接作用,供水面积十分均匀,提升农作物的灌溉效果。通常来说,在大棚农产品种植项目中,微灌技术的应用更多。借助微灌技术,可以使大棚中的农产品获得更加均匀的水资源,并且可减轻灌溉工作的强度,节约经济成本。另外,由于是向农作物根部直接给水,农作物对于水分的吸收会更加充分,而且可延缓水分的蒸发速率,提升水资源的利用效率。

  

  2.4 灌溉渠道防渗技术

  

  在农田水利工程中应用防渗技术,可以延缓水资源的下渗速度,提升水资源的利用率。作为一种长期投资,灌溉渠道防渗技术的应用,存在十分深远的应用价值[2]。在渠道建设完成后,使用防渗材料对渠道表面进行铺设,避免水资源过多地渗入到地下环境中。另外,如果资金充裕,可以使用专用防渗薄膜进行大面积施工,最大限度降低水资源渗入地下的速度。从维护角度看,高质量应用灌溉渠道防渗技术,防渗渠道不需要后期频繁维护,并且具备使用寿命长的特点。

  

  2.5 其他节水灌溉技术

  

  2.5.1 雨水收集与再利用技术

  

  在农田水利工程中,雨水收集与再利用灌溉系统的建设,可以在雨季对雨水进行收集,随后将收集到的雨水用到灌溉作业当中,提升水资源的利用率。由于农田用水量大,仅依靠普通灌溉水渠往往很难满足农作物的生长需要。所以,为补充更多的水资源,可以在严重缺水地区应用雨水收集与再利用灌溉技术,并且也有助于保护水资源质量,实现循环用水的发展目标。

  

  2.5.2 田间水分保持技术

  

  在农田水利工程中,应用田间水分保持技术,可以延缓土地中水分的蒸发速度。所谓田间水分保持技术,指的是在土壤表层,覆盖切碎后的麦穗,确保土壤中的水分不会蒸发得太快,增加土壤中的湿度,起到一定的灌溉作用。此外,除了阻止水分蒸发外,田间水分保持技术同样可以加快雨水的吸收速度,与我国的循环水资源利用理念相一致。

  

  3 农田水利工程中节水灌溉技术的发展现状

  

  尽管节水灌溉技术具有较强的应用优势,但是在当下农田水利工程中,节水灌溉技术在实际推广方面存在许多亟待解决的难题,如果这些问题解决不到位,同样会制约节水灌溉技术的发展,不利于提升水资源的利用效率。

  

  3.1 工程规划设计不够科学

  

  农田水利工程在开始建设前,需要通过规划审批才可以得到建设批复意见。因此,规划设计成为了农田水利工程发展的关键要素[3]。此外,对于节水灌溉技术而言,为了高质量应用节水灌溉技术,同样要从规划设计工作入手,注重提升规划设计质量,才可将节水灌溉技术的应用价值体现出来。但是,我国在农田水利工程规划方面仍然存在许多问题,如果问题解决不当,将会影响节水灌溉技术的推广与应用。通常来说,规划中存在的问题可以概述为:在规划设计工作中,相关人员由于缺乏责任意识,未对工程现场进行实际勘察,凭借工作经验或网上查询到的资料,开始规划设计工作,导致规划设计方案与实际需求存在差异,进而提高了农田水利工程的建设成本,相应的节水灌溉技术的应用价值也得不到体现,最终影响农作物的灌溉效果,同时也会引发水资源浪费问题。

  

  3.2 技术推广相对乏力

  

  我国在推广节水灌溉技术过程中存在许多问题:①为了加快节水灌溉技术的应用速度,许多地区均设置专业的推广机构,受制于联系沟通不畅,导致推广工作的成效微乎其微,严重影响节水灌溉技术的推广速度。②即便推广措施十分得当,并且也受到了当地主管机构的赞许,但部分经济欠发达地区的配套设施跟不上,致使节水灌溉技术无法得到广泛的使用。③推广工作需要大量的资金支持,但是由于经济发展不均衡,部分地区缺乏相应的推广资金。此外,部分农民欠缺对节水灌溉技术的认识,不了解节水灌溉技术的应用价值,导致推广效果大打折扣。

  

  3.3 不重视水利工程管理工作

  

  农田水利工程的建设,除了可以提振经济外,还可助推农业领域发展。但是,我国针对水利工程管理方面存在许多不足,对管理工作不重视,致使水利工程的应用价值无法得到全面体现。随着水利工程使用年限的增加,相关质量隐患问题也会出现,我国对于农田水利工程的维护工作还存在许多不到位的情况,老化、损坏的农田水利工程较多,从而导致节水灌溉技术的推广与应用受到限制。

  

  4 农田水利工程中节水灌溉技术的发展与应用路径

  

  农田水利工程的建设是节水灌溉技术发展的重要基础。因此,为了加快节水灌溉技术的应用速度,需要采取强有力的措施与方法,才能够发挥节水灌溉技术的价值,实现水资源的高效利用。

  

  4.1 注重农田水利工程的管理

  

  提升管理质量,需要有完善的管理制度予以支持,使节水灌溉设施得到有序地管理与维护。此外,为了增进管理部门的责任意识,需要将责任制落实到实处,加强内部管理力度,将具体责任划分到实际管理人员的头上,并与工资、绩效直接挂钩[4]。同时,强化管理人员的管理意识与责任意识,规范管理制度,严格按照制度落实到具体工作中,让切实做好农田水利工程管理工作成为常态。

  

  4.2 加强水资源配置优化力度

  

  相比于西方发达国家,我国人均水资源的占有率比较低,作为水资源匮乏的国家,需要从节约水资源、优化配置水资源等方面入手,合理调配水资源,不断提升水资源的利用率。因此,积极推广节水灌溉技术,不仅可以保证农作物的正常生长,也符合现代农业的发展要求。在水资源优化配置过程中,需要做好以下工作:①在设计农田水利工程时,针对当地水资源的分布与储量进行调查研究,并根据研究结果予以科学规划。②为了确保水资源具备可持续利用的条件,在应用节水灌溉技术时,需要采取措施对周边水环境加大保护力度,避免水资源遭受污染。③在分配水资源时,用水量要根据使用需求合理分配,避免水资源浪费。

  

  4.3 节水灌溉技术的合理应用

  

  在农田水利工程中,节水灌溉技术是关键,常见的节水灌溉技术有喷灌技术、微灌技术与渠道防渗灌溉技术3种形式。其中,不同节水灌溉技术的应用方式存在差异,对于喷灌技术而言,需要根据灌溉需求对用水量及水压进行设计,才可起到节约用水的作用。微灌技术则是以水管为输水载体,以小流量的方式直接作用到农作物的根部,保证农作物可以拥有充足的水源供应,灌溉更有针对性,节水效果也十分出众。渠道防渗灌溉技术是在渠道中敷设防渗水材料,控制水资源的蒸发量并起到防渗作用。在选择节水灌溉技术前,要认真分析当地实际经济能力与灌溉情况,选取有针对性的节水灌溉技术,并注重加大推广力度,使更多的农户了解并认识节水灌溉技术。

  

  4.4 注重与信息技术相结合

  

  为进一步挖掘节水灌溉技术的应用价值,可将计算机技术、多媒体技术与人工智能技术等结合使用,在5G网络的帮助下,提升节水灌溉系统的自动化、智能化水平,使农业生产与现代信息技术结合在一起,推动我国农业朝着现代化的方向发展,提升我国节水灌溉技术的应用水平[5]。

  

  4.5 加大节水灌溉技术综合利用程度

  

  不同地区的水资源应用情况存在差异,所以单一的节水灌溉技术并不完全适用。因此,可根据地区特点,综合利用不同类型的节水灌溉技术,提升水资源利用率的同时,也可大幅度降低用水成本,提升经济效益。节水灌溉技术的使用,需要根据地区经济、气候等特点,予以综合性地选取,不同农作物所适应的节水灌溉技术也存在差异。所以,为提升节水效果,可将不同节水灌溉技术组合到一起,以当地特征为参照,将不同节水灌溉技术的应用优势突出展现出来。

  

  5 结束语

  

  总之,农田水利工程利国利民,为了解决水资源紧缺问题,除了加大对水资源环境的保护力度外,还要积极研究节水灌溉技术,将节水灌溉技术逐渐在全国推广开来,展现节水灌溉技术的应用价值,对促进我国农业经济稳步发展具有重要意义。

  

  参考文献:

  

  [1]皇甫润金.节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].珠江水运,2019(1):70-71.

  

  [2]张德芳.高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用探讨[J].农业灾害研究,2021,11(12):154-155,157.

  

  [3]张虎.高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].农业与技术,2020,40(9):61-62.

  

  [4]孙文军.节水灌溉技术方法在农田水利工程中的实际应用研究[J].内蒙古水利,2017(5):54.

  

  [5]濮云.高效节水灌溉技术在农田水利中的应用[J].农业科技与信息,2022(2):79-81.

  

  作者:刘家伟

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