农田水利工程节水灌溉技术的改造探析

甘肃省景泰川电力提灌水资源利用中心 闫红

引言

近年来，我国水利工程建设取得了非常明显的进步，节水灌溉技术同样得到了快速的发展。农业节水灌溉技术的应用，实现了经济、生态效益和社会效益的统一。但是从现阶段的具体应用情况而言，节水灌溉技术依旧存在各种不足，要对其进行有效的技术改造，才能最大程度地发挥出节水灌溉技术的效果。

1 节水灌溉技术

1.1 输水节水技术

输水节水技术指的是通过管道把水送至田间来展开灌溉工作，该技术的目的是避免水资源在输送的时候，由于出现渗漏及蒸发情况而导致浪费。该技术在部分井灌区的应用范围十分广泛，与别的输水技术比较来说，该技术在输水方面十分快速，而且非常节水，可以推动农业增产，对于农田水利工程而言，使用频率较多[1]。

1.2 节水灌溉技术

对于农业生产来说，水资源是必不可少的生产条件。农田水利工程是一项科学利用水资源的工程，使用节水灌溉技术可以有效保护且节约水资源。在节水灌溉技术具体应用的过程中，要秉着节水及环保的思想理念，使有限水资源能够在农田灌溉的过程中有着无限利用。这样一来，不但可以有效提升水资源使用率，还可以用现代化节水灌溉技术让农田实现经济效益最大化，其意义重大。

1.3 节水灌溉制度

现阶段，灌溉制度可从三方面着手。第一，节水灌溉要秉着因地制宜的原则，发展农田水利工程要按照不一样的地形情况，以及农作物的类型，合理选择与之相适应的灌溉方法。第二，该技术要考虑性价比因素，节水灌溉不一样，在价格方面也是不一样，因此要按照具体灌溉需求来选择，尽量降低灌溉的成本。第三，要建立灌溉设备维修体系，保养好节水设备，增加其使用期限，使农民的实际收入得到提高。

1.4 节水田间处理

使用灌溉技术时，要做好田间处理工作，要了解灌溉的重点，在灌溉的过程中要有目的。田间处理有灌溉时要分析好农产品种植情况，继而调整使用的技术。比如，在干旱的地方，要增加草植物的种植，从而实现涵养水源的目的；用田间处理来对灌溉技术进行科学选择，从而有效发挥出农田水利工程的效果。

2 节水灌溉技术的概念和意义

2.1 概念

节水灌溉是指只通过天然降水，少用或者不用人工灌溉来灌溉作物，从而满足作物需求，这一技术称为节水灌溉技术。换句话说，节水灌溉主要是为了达到节水目的，而节水灌溉是用最少的水得到最大的产量及经济效益。总的来说，科学的节水灌溉技术，不但能够节约用水，还能提升农作物产量及经济效益。

2.2 意义

因为国内缺少足够水资源，怎样提高农业生产中的水资源利用率是重中之重。只有在农田水利工程中加入节水灌溉技术，才能提高水资源的利用率。所以，在农业生产发展时，要建立节水灌溉设施，从不同地区的生产发展情况出发，采取相对应的节水灌溉计划。对于一些农作物来说，要在合适的时间使用针对性灌溉方式，为农作物生长提供条件，同时使水资源利用变得合理[2]。除此之外，农田水利节水灌溉的提出和发展还有着以下意义：第一，农田水利灌溉朝着节约型发展，不但满足了农作物在生长过程中的需求，而且还使水资源的利用率得到最大化，解决了农田水利灌溉中出现的浪费、污染情况，有效推动了农业和社会经济的进步。第二，农田水利灌溉朝着信息化发展，传统管理模式及灌溉手段都已经不能很好地满足当前农业发展的实际需求，节水灌溉要求把现代化数字技术及遥感技术等在农田水利的发展最大程度应用。第三，农田水利灌溉朝着科学化发展，所谓科学化不只是管理理念及应用技术变得愈加先进，并要求水利灌溉涵盖的所有环节都是高效且充满科学的。第四，农田水利灌溉朝着现代化发展，是节水灌溉的必然要求及趋势，这说明了农业的经济效益得到了显著性提高，社会的发展已经达到可持续的目的。

3 农田水利工程节水灌溉技术的改造

3.1 新型喷灌技术

新型喷灌技术在节水灌溉技术改造的过程中比较突出，技术改造要满足两方面内容：一方面，可以滋养作物；另一方面，能够进一步提升水资源利用率，显示出新型喷灌技术所带来的灌溉效果。为实现该目的，在实际改造应用新型喷灌技术的过程中，要通过水泵及动力设备给水体带来一定压力，继而把喷灌设备举在合适高度。当水体达到喷灌装置，随着自然力的不断作用，水体会变成线状落到地面上，这样就完成了喷灌工作。同时，当水体冲向地面时，可以使水分流动于农田里面的农作物上，使灌溉可以变得均匀，从而让农作物可以获得良好的滋养。该喷灌技术，可以有效滋润农作物，使农田得到非常不错的涵养。就现阶段改造情况而言，该喷灌技术变成节水灌溉技术里效果最好的一项技术，应用范围非常广泛。新型农田喷灌技术，在具体应用的时候具有自然性及灵活性的优势，能够分成固定喷灌、半固定喷灌和移动喷灌等，不管是哪种喷灌手段，其应用优势是非常显著的，在不同农田环境可以发挥出非常不错的灌溉效果。比如，对于范围不大的农田，使用固定式的喷灌技术，固定喷灌设备，使水体在喷洒时具体范围固定于一定的区域内，以达到水资源良好利用的目的。对于部分范围较广阔的农田喷灌而言，可以凭借移动式的喷灌技术，因为喷灌范围大，要想达到全方位的喷灌，一定要保证喷灌设备可以转移，并且还能不断改变位置，完成全方位喷灌工作。除此之外，对于部分地形复杂多变的灌溉地区而言，同样可以通过移动式的喷灌技术，按照具体的地理情况进行调整，也可以明显体现出新型喷灌技术的效果[3]。

3.2 滴灌节水技术

滴灌节水技术说的是通过塑料管道的作用，让水流经过直径大约在16mm的毛管上面的滴头，在农作物地区展开局部灌溉工作。对于干旱、缺水区域来说，滴灌的应用是非常广泛的，滴灌技术非常节水，对于水源有着95%的利用率，从而可以有效防止水资源出现浪费的情况。除此之外，滴灌节水技术和喷灌节水技术相比较而言，滴灌节水增产作用非常强大，与施肥相结合来灌溉，可以使肥效增加一倍。尽管滴灌的优点非常显著，然而其在使用的过程中同样有局限性，比如，滴灌滴头会出现结垢、堵塞，因此对水源会有很高要求，往往要做好过滤处理工作。滴灌根据管道固定的具体情况，包括半固定式、固定式和移动式，为不同地区进行灌溉工作提供了良好的条件。同时，根据水分的来源不一样，滴管节水技术可以分成储水滴灌以及地下滴灌。其中，储水滴灌指的是雨水集流让水进入水窖，从而形成移动水源，进行灌溉。而地下滴灌就是将地滴灌管埋进地下作物的根系活动层里面，使灌溉水从微孔渗入，促进农作物吸收，具有不错的灌溉效果[4]。

3.3 防渗式灌溉技术

渠道输水是农田灌溉重要的输水方式，在改造节水灌溉技术的过程中，要加大利用渠道输水防渗技术，即防渗式灌溉技术。渠道输水会在一定程度上导致水资源的消耗和浪费，在选择防渗式灌溉技术时，要确定好断面结构方式，通过混凝土护面、浆砌石衬砌和塑料薄膜等手段做好防渗工作，从而有效降低水源输送农田时造成的损耗。其中，砌筑石料在节水灌溉技术的实际使用上，可以对70%或者80%的下渗量进行合理的控制，防渗效果不错。对于混凝土渠道而言，要优先选择U形渠，以扩大渠道传输水量，同时缩小过水断面，从而显著提升灌溉的效率。除此之外，防渗式灌溉技术输水非常快，这一点可以有效节省土地，应用优势显著[5]。

3.4 雨水蓄积利用技术

雨水蓄积利用技术同样是农田水利工程中不可或缺的节水灌溉技术，与别的节水灌溉技术相比，雨水蓄积利用技术在使用时拥有更大的局限性，即雨水蓄积技术在干旱、半干旱以及季节性干旱地区适合应用。尽管应用局限性比较显著，然而优点也是非常明显的。雨水蓄积利用技术可以避免灌溉区域里面的水土流失，从而有效保护生态环境，应用意义非常强大。正因为这样，该技术造价成本非常高，在应用的过程中也是非常复杂的。通常情况下，雨水蓄积利用技术在应用时，不但要建设完善的储水设施，同时也要建立节水渠道以及输水管道，不管是环节，还是成本都是非常复杂的。另外最重要的一点是，要想实施雨水蓄积利用技术非常困难，在技术难度以及环境方面都有着较高要求。但是就部分干旱、半干旱区域农民使用情况而言，雨水蓄积利用技术非常适合，所以其要和环境相结合来进行实际利用。除了这一些节水灌溉技术外，微灌技术、步行式灌溉技术，膜上，膜下灌溉技术都是使用较多的技术。而不管是哪一种灌溉技术，都要按照农作物的实际用水需求，分析水情，做好科学调度，进行计划用水、优化配水，实现节水又增产的最终目标[6]。

4 农田水利工程中高效节水灌溉的方法策略

4.1 健全节水灌溉技术管理

在进行农田水利工程建设时，要对节水灌溉技术的使用和后续管理给予高度重视，其影响着农作物具体的生产情况。所以，相关种植者一定要健全管理体系及方法，最大程度上防止制度方面的问题给灌溉整体效果造成不利影响。

4.2 因地制宜选择灌溉技术

地区不一样时，其自然条件往往会有着一定的差异性，因此各个地区种植的农作物自身生长情况同样是不一样的，对于水量的需求有着不同差异。所以，农田水利工程在进行施工的时候，要掌握好农田的具体情况，要基于当地气候及水文因素来对节水灌溉技术进行科学选择，增加技术针对性及有效性的特点。在实际实施的时候，要秉着因地制宜的理念，对土壤情况有全面的认知及掌握，科学选择灌溉手段，只有这样，才能加快农田灌溉的良好展开，从而增强灌溉的经济性。比如，南方土壤比较湿润，当雨水非常多的时候就可使用滴灌以及喷灌措施，当水量较少的时候就要第一时间灌溉。

4.3 根据作物种类选择灌溉技术

在进行农田水利工程建设的时候，要对农作物的实际特点有足够的了解，对于各个农作物在阳光、水源以及生长周期等方面不同的需求来科学使用对应的灌溉技术。比如，花生及大豆等一些农作物并不会需要过多的水源，因此在进行灌溉的时候就可降低灌溉频率，增加灌溉的时间，实现农作物在水源方面的需求。对于水稻等一些农作物来说，在灌溉过程中要增加用水量及灌溉频率，在保证水源足够的基础上增加节水灌溉的效率。

4.4 优化灌溉量及灌溉时间

进行节水灌溉的时候，其最主要的一点不但要重视范围广度，同时也要重视区域的灌溉量及灌溉时间。所以，在实施灌溉之前，要全面调查农作物苗期、孕育期及其成熟期，把所有阶段的蒸腾量当作不一样的定值，这是确定实际灌溉量以及灌溉时间的关键依据。在具体灌溉的时候，水资源的浪费通常有：水渗漏和蒸发以及土壤水的下渗。基于这两个层面对水损失做出计算，继而根据相关损失程度来改变水量，建立出模型，然后确定作物在不同生长阶段里的灌水量及其灌水周期，降低水分浪费，确保最大化使用水资源。

4.5 健全农田水利工程维护管理

一般来说，农田水利工程会被各种外界因素所影响。暴雨、降雪以及大风等都会给灌溉设备造成一系列的影响和损坏，而人为原因同样会对其带来影响。因此，在进行维护管理的时候，要明确责任主体的相关职责，保证所有人都能够做完自己的工作。使用分级管理的方法，把农田水利工程所在乡镇及村落当成基础，把责任贯彻落实下来。除此之外，相关部门还可安排高质量、高素质水利管理人员，进行小组讨论交流后制定科学的对应方法，保证工程能够得以合理管理，给后期农田水利工程的建设维护带来足够的力量。

4.6 加强推广的力度

现阶段，要想推广节水灌溉技术，就需要有大量资金作为扶持，一些贫困地区无法使用节水灌溉技术，同时在技术推广方面存在较大困难。基于长远发展层面而言，推广节水灌溉技术可以有效节省水资源，降低资金的投入。所以，重视节水灌溉技术可以减轻一些地区对于资金的压力，加快经济发展。

5 结语

综上所述，在可持续发展理念指导下，为了最大程度地节约水资源，促进农业良好发展，农田水利工程建设成为农业发展中不可或缺的工程。水利灌溉可以推动农业生产，同时对提高农业的经济效益及生产品质起到了良好的作用。尽管在农田水利工程中，节水灌溉技术有了显著的发展，然而从整体而言，还有诸多问题，所以要对节水灌溉技术做好改造和优化。而节水灌溉技术改造一方面要不断创新理念和方式，另一方面还要大胆探索实践，把先进的信息技术及新型材料等加入节水灌溉中，通过新型喷灌技术、滴灌节水技术、防渗式节水技术和雨水蓄积利用技术的应用，完善节水灌溉技术，给农业经济的发展打下坚实的基础。