当代农田水利技术发展的研究

章健

（南陵县河湖管理事务中心，安徽 芜湖 242400）

我国的农田水利建设是指为发展农业生产服务的水利事业，基本任务是通过水利工程技术措施,改变不利于农业生产发展的自然条件, 为农业高产高效服务。

1 发展农田水利技术意义

农田水利技术的发展具有三方面的意义：其一，可处理农业生产过程中水资源不足的问题。我国人均水资源仅为世界人均水平的20%，全国有65%的城市缺水，其中有20%的地区严重缺水。而农业与工业的发展需消耗大量水资源，引起水资源供需之间的矛盾。我国农业每年用水占全国总用水量的60%左右，超过4000亿立方米，而农田灌溉作业的用水量高达95%，年平均缺水量约为300亿立方米。为解决供水不足问题，需依托于多种形式的农田水利技术，减少农业总用水量的同时确保田间水分充足。其二，能够进一步提升农田灌溉水利用效率。以往在开展农田灌溉作业时，采用的灌溉方法较粗放，灌溉水有效利用系数仅为0.5，而国外先进技术水平下有效利用系数标准为0.8，这一差异的出现通常是由灌溉模式所引起的。基于此，应加大农田水利技术的研发力度，优化农田灌溉方法，并在先进灌溉技术的支持下，打造节水灌溉工程，以此实现水资源的合理利用，促使农业用水利用效率得以提升。其三，是农业朝着生态化发展的重要保障。通过研发、发展农田水利技术，确保节水灌溉工程的良好运作，能够增强灌溉地区生态系统整体平衡性，并使该区域的生态环境得到进一步优化，实现农业生态效益持续上升。

2 农田水利技术发展现状

2.1 农业节水材料与设备

现如今，市场中已出现较多类别的节能型农业材料，比如在治理U型衬砌渠道伸缩缝时，可应用新研发的焦油塑料胶泥条以及遇水后发生膨胀的止水条，以此规避渗透现象的发生，既达到节水灌溉的效果，又实现水资源利用率最大化。

科技的进步加速研发多种农业先进设备的步伐，不仅加速了农业生产效率，还极大程度地减少各类资源的浪费，比如喷灌设备，现如今，借助先进农业技术，在原有喷灌设备的基础上又相继研发出智能性喷头、喷灌机等；在微灌设备方面也做出相应的完善，如微喷头、施肥器等。此外，一些农业节水小构件依托于现代化技术也得到进一步完善，例如，研发出了极具智能性的农业量水仪以及专门滴灌地下空间的专用滴头，一些高效性且工序简单的设备已投入大批量生产并应用于农田灌溉作业中。

2.2 节水技术与资源开发

在现代化技术的支撑下，节水技术可以针对水资源使用问题构建调度模型，以保证相关管理人员能够实时掌握并控制农田中各径流的水量，与此同时，综合考量水库蓄水量及作物种植结构，在此基础上，计算出农田所需的实际水量，确保水资源供给的合理性与准确性。针对所需水量较多的农田，应重视地表水与地下水的结合利用，促使水资源调度工作得到相应的优化，依托于自动化技术，实现分散水源的集中控制，起到节水作用的同时还能提高灌溉效率。执行到配水、输水阶段时，应加强对节水作业的合理设计，促使农田灌溉作业朝着节水灌溉的目标持续迈进。

3 农田水利技术发展前景

3.1 高新技术研发

建设农田水利工程时，通常会面临水资源匮乏的挑战，极易出现水资源供不应求的现象，而农田排水系统与灌溉系统的内部结构较为复杂，传统农业发展方式无法发挥出各农业系统的优势与运行价值，因此，需在智能化、自动化技术的指导下打造出满足现代化农业生产需求的农业水利工程，重视农田水利技术的发展，并将其应用到农业生产各环节中。实践过程中，还需积极引入先进设备与技术，比如模拟模型技术、集成应用专家系统技术等，以此全面提高灌水质量、效率与精准性，保证农业灌溉作业实施的有效性、科学性，实现农业活动的有序进行，为生态农业的发展带来积极影响，且农业持续发展与生态效益提高是农田水利技术重点研究与发展方向。

3.2 节水灌溉技术

当前农业发展过程中面临的最大挑战便是水资源匮乏，要想保证农业事业的有序推进，就需重视对水资源的保护，积极使用节水灌溉技术，实现水资源的合理配置，为作物健康生长提供充足水分。同土渠灌溉方法相比，正在研发并投入试用中的渠道防渗技术可以在输水过程中节约60%～90%的水资源；而喷灌技术的使用，节约了地面漫灌技术输水量的3～5倍。多样化的节水灌溉技术体现出多种技术优势，适用于不同地形，同时还能避免渗漏、径流现象的发生，获得极为显著的节水效果。此外，相比喷灌技术，微灌技术的使用可减少15%～20%水资源的浪费；还能针对土壤性质的不同，调节灌水速度，达到节水的目的；还有助于增加作物总产量，一般在20%以上。

3.3 节水改造技术

开展农田水利工程建设时，需结合实际情况，始终坚持节水灌溉的目标，对现有的农田水利设施、灌溉方式以及生产技术加以全方位优化与改造。为保证改造作业的科学性、有效性，可从四方面着手：①针对用水量与水资源损耗量较大的农田渠系，可采用衬砌的方式搭建渠道，并在渠系适当区域安装精细化的测水量装置，确保可实时掌控水资源使用情况与浪费情况，避免发生跑水、漏水问题，促使渠系水利用系数得以提升；②坚持统一性规划原则，对当地渠、井、库加以合理规划与建设，着手于科学完善开发利用水资源体系的打造，采取渠井结合、井库联合调度方式，实现水资源的科学配置，为农田高产、增收提供充足水资源保障；③完善当前农田的渠系布局形式，加大渠系巡查力度，以此减少甚至规避农户在干渠开口建闸的现象，确保下游农田用水充足。同时，相关部门应重视对渠系的管理，进一步扩大渠系灌溉面积；④依托于实际，合理优化农田灌溉方式，使用局部灌溉方式取代传统灌溉方式，避免在光照与空气流动的作用下，水分蒸发速率加快导致水分的大量流失。由此可见，采用局部灌溉方式有助于土壤存储更多水分，满足作物根系生长用水需求，相较于传统灌溉形式而言，应用此方法可节水30%，同时，还能增加8%以上的作物产量。此外，用间歇式灌溉方式代替连续性灌溉方式，可以确保水流始终处于陆续波涌状态，提升水流推进速度，并增大农田灌溉范围，减少输水过程中发生深层渗漏、水资源浪费问题。同连续性灌溉方式相比，间歇式灌溉方式可扩宽1～3倍的水流推进距离，还能有效保证农田被均匀灌溉。

3.4 渠道防渗技术

渠道防渗技术是输水节水的重要保障，同时还能起到提高节水灌溉效益的作用，输水过程中，该技术可实时控制渠道水流速度，赋予渠道更强的输水能力，规避渠道水源渗透现象的发生，从根本上强化节水效果。现阶段，常使用的渠道防渗技术主要有五种：其一，水泥防渗技术。采用该技术开展农田灌溉作业时，需先对使用的防渗材料进行合理化选择，一般为水泥和土料，制作水泥时，可参照其他渠道工程配比参数，土料则可就地取材。将二者相互融合，并添加适当水量进行搅拌，制作成水泥土，当其自然凝固后，便能够获得良好的防渗效果，渗透量可减少90%左右。但水泥防渗技术不具备较强的抗冻性，只能应用在不会发生冻害问题的地区。其二，混凝土防渗技术。该技术的实现主要有两种形式，分别为预制板和现浇混凝土，应用此技术建设农田水利工程时，应根据农田所处区域及用水需求，合理确定防渗渠道类型，主要有三种即板型、槽型及管型。由混凝土打造的渠道可持续作业40年以上，被用于多数地区。其三，土料压实防渗技术。选择土料时，尽可能选用土颗粒级配良好、四合土或具有极强胶凝固结性的粘砂混合土，将土料直接涂抹在渠床表面，以起到防渗的作用。此技术具有多方面的优势，如施工简单、成本低等，对于一些小规模的渠道防渗工程来说，是最合适的防渗技术。其四，膜料防渗技术。该技术将薄型土工膜作为防渗材料，比如聚乙烯塑料薄膜，因其体现出极强的耐腐蚀及变形能力，且不需过多的建设费用，具有良好的工程价值，防渗率高达99%。其五，砌石防渗技术。该技术是当前我国农田输水渠道防渗工程建设时，最为常用的防渗技术，使用率占所有防渗技术的45%，且防渗效果良好。

4 结论

依托于现代化手段，结合农业生产以及农田水利工程建设实际，加大对高新技术、节水灌溉技术以及渠道渗透技术的研究与发展，以保证水资源的高效且合理使用，实现农田灌溉水利用率最大化，并在多样化技术的支持下，提高农业生产质量与产量，推动农业事业高效性、经济性、节能性发展。