简析农田水利节水灌溉枝术改造与实践

李慧萍肇源县水务局

简析农田水利节水灌溉枝术改造与实践

李慧萍
肇源县水务局

摘要：我国境内水资源总量丰富，位居世界第四，但是由于人口基数大，因此人均水资源占有量极少，约为世界平均水平的五分之一，属于重度缺水国家，加之工业用水增加、水资源污染现象加重，我国农业水利灌溉形势严峻。在这一背景下，研发农田水利节水灌溉新技术，实现灌溉水的高效、节约利用，成为解决当前我国农业灌溉问题的关键。

关键词：农田水利；节水灌溉；技术改造；实践

据水利部统计，自2010年以来，我国因干旱而导致农业减产的总经济损失高达上百亿元人民币，导致我国农业种植出现大面积干旱的原因，既有气候干燥少雨、土壤水分蒸发严重等自然因素的影响，也有水利灌溉工程不完善、灌溉技术传统落后等人为因素的影响。文章以我国北部某干旱地区为例，在介绍当地农田节水灌溉模式的基础上，分析了导致该地区农田干旱、农业减产的原因，进而有针对性的提出了几点改进措施。

一、案例基本情况介绍

该地区位于我国北部，属于典型的季风性气候，冬春季干旱少雨，由于受经济条件的制约，农田水利灌溉技术以漫灌为主，加上该地区土壤以沙壤为主，蓄水性较差，对灌溉水的需求量较大。近年来，由于农业机械化作业程度不断提高，传统的漫灌方式已经很难满足农业发展需要，必须要进行节水灌溉改革。

二、灌溉技术分析

该地区的灌溉系统属于典型的“分流式”灌溉模式，即从水库或堤坝供水，通过渠道引流到田间，整个供水过程大致分为以下几个步骤：

第一步，供水和配水。该地区靠河流或低洼处建有大大小小多个水库和堤坝，主要发挥蓄水防旱的作用。在春季干旱或夏季需水量较大时，利用抽水泵将水库中的水输送到总渠道中，实现供水和配水任务。由于渠道多采用水泥和土质结构，因此在供水过程中约有40%的水会渗透、蒸发，造成严重的水资源浪费。

第二步，田间漫灌。供水经过渠道的引流进入所要灌溉的田地，由于渠道供水很难进行人为控制，因此田间灌溉方式主要以漫灌为主。在漫灌过程中，一部分水会渗透到土壤中，另一部分会在灌溉阶段蒸发散失。

第三步，作物消耗水。作物从土壤层中吸收生长所需要的水分，并最终形成作物产量和干物质的过程也会消耗大量的水。这一阶段，水量损失会对水的生产率造成影响。

三、该地区灌溉系统存在的问题

该灌区的渠道大多为土质，所以，在输水的过程中，会出现十分严重的渗漏现象，造成较严重的水分损失。而且，据了解，该灌区主要采用的是地面灌溉的方法，只有少量作物采用的是沟灌和畦灌方式。但是，地面灌溉方式占用的面积较大，且容易造成较严重的水资源损失。所以通过分析，对该灌区灌溉技术改进的主要措施是对地面灌溉方法进行改进。另外，该灌区的节水灌溉系统在处理泥沙量较大的水源时，采用的是先经过水池的沉淀，然后进行过滤后再进行利用的方式。这种方式需要花费较多的时间，且过滤时不仅要过滤泥沙，还需要去除各种有机杂质。因为实际操作不容易控制，所以经常会出现过滤的效果不佳，导致各种故障的出现，影响最终的灌溉效果。

四、农田水利节水灌溉技术的改造与实践

1、新型节水灌溉技术

（1）渗灌技术

顾名思义，渗灌技术就是将输水管道埋藏于地下（埋藏深度与种植作物根系长度有关），输水管道的管壁上扎有多个微型孔，当需要进行灌溉时，在内部水压力的作用下，水滴会从微型孔中渗透到土壤中，实现高效率、节约型浇灌。由于浇灌部位直接作用于作物根部，因此很大程度上避免了水资源的蒸发和浪费。

除了节约水资源这一优势外，渗灌技术还具有下列优点：第一是节约土地种植面积。传统的渠道灌溉方式中，渠道贯穿于田间，占用了大量的土地面积，而渗灌管道埋藏在地下，对于地上空间的占用率几乎为零，对于实现集约化农业发展有重要帮助。第二是防止土壤出现板结。传统漫灌方式在水分蒸发和渗透后，土壤会因水分缺失出现不同程度的干缩和龟裂，形成板结土壤，影响作物的正常生长。而渗灌技术对于土壤表面的湿度、水分影响作用较小，不会导致土壤板结。

（2）喷灌技术

喷灌技术是利用各种管道和专用设备，将水分输送到田间，然后利用喷头将水分喷洒到空中，模拟自然降雨。喷灌技术的优点主要有两个：其一是水分输送以管道为主，而无论是塑料管材还是各种金属管材，只要保证管道接口和焊接点的密封性，水分的渗透率几乎为零，保证了水资源运输过程中不会出现蒸发和渗漏。其二是模拟自然降雨，保证了田间灌溉的均匀性，即避免了传统漫灌可能带来的田间水分过多，作物根呼吸压力增加的影响，又防止田间旱涝不均，作物生长速度不一。除此之外，喷灌技术不仅在农田作物灌溉中有重要应用，在绿化草坪的浇灌中也有广泛应用。

2、系统设计

针对该地区的农业种植特点和土质情况，对现有的灌溉系统进行了技术改造，改造后的灌溉系统主要分为三大模块。

模块一是取水装置，主要有抽水泵和逆止阀组成。

模块二是水处理装置。包括初级处理装置和次级过滤装置。其中，初级处理装置用于分离沙石，采用的是离心式的砂石分离器，其进水口通过逆止阀与水泵相连；次级过滤装置则用来去除各种有机杂质，采用的是砂石过滤器，出水口通过主水管与微灌装置相连。另外，砂石分离器的出水口和砂石过滤器的进水口通过设置的灌溉总阀相连。

模块三是微灌装置。改进后的灌溉系统还包括设置在调压开关进水侧的进水管和设置在调压开关出水侧的出肥管，以及设置在主水管上的调压开关。其中，进水管与储肥罐的底部相连，出肥管与储肥罐的一侧相连。砂石过滤器由两个并联的过滤罐组成；过滤罐的上部进水，下部出水，内部设置有砂床滤芯。微灌装置包括渗灌和滴灌以及喷灌装置，滴灌装置中包括了滴水管，滴水管连接在支水管上；喷灌装置包括连接在支水管上的毛水管。渗水管和滴水管以及毛水管分别单独连接在支水管上。

参考文献：

[1]赵大伟.小型农田水利重点县建设中几种节水灌溉技术的应用[J].黑龙江水利科技,2012(40):92-93.

[2]凡卓冉.黄淮海井灌区节水灌溉存在的问题、原因及对策分析—以河南省永城市大王集乡凡营村为例[J].中国科技博览, 2011(24):55-57.

[3]张军明.干旱山区滴灌工程规划与设计管理—以固原市原州区农田水利灌溉工程为例[J].安徽农业科学,2012,(06):140-141.