农田水利工程中节水灌溉技术的应用分析

□文/陈芳

近年来，伴随着“乡村振兴战略”“美丽乡村建设”的落实，农业种植业向规模化、集约化、规模化的方向发展，导致灌溉时间相对集中，灌溉用水量持续性上升，而由于我国的水资源分布相对不均，在这种背景下，依据本地区农作物种植种类、种植面积、栽培模式，进行节水灌溉工程技术的合理引入，成为推进农业种植业可持续发展中的重要措施。本文针对农田水利工程中节水灌溉技术现状进行分析，有针对性地提出与该地区农业相匹配的节水灌溉技术，为推动农业向绿色、可持续的方向发展提供一定参考。

一、农田水利工程节水灌溉的主要技术分析

（一）灌溉渠防渗技术

灌溉渠防渗技术是指通过加强灌溉渠的修复或者重新打造，从而提高渠道对水资源的有效输送率，降低灌溉水运输过程中的损失率。灌溉渠防渗漏技术的应用主要包括以下几方面：其一是对使用年限较长，侧面、地面裂缝、凹槽较多，堵塞较为严重，水资源输送速度较慢，渗透较为严重的灌溉渠进行修复；其二是利用3S技术进行地形、不同区域作物生长周期进行详细勘测后，以AI 技术为支撑，在灌溉渠中合理引入自动水闸技术（主要安装在取水源头的总水闸以及主干渠道与分支渠道的水闸），从而实现水资源在主干渠道之间的精准调控，降低灌溉水在运输过程中的损失，进而提高综合运输率S值[1］。

灌溉渠防渗漏的具体技术分析：（1）砖砌技术，主要应用于地面凹凸不平、杂草丛生、灌溉截面相对较窄的泥土灌溉渠，在升级过程中，首先对灌溉渠进行适当的拓宽、杂草的清除以及平地作业，然后进行砌砖作业，一来提高水资源的承载能力，避免水资源的外溢浪费；二来降低水资源的渗透浪费。（2）灌溉渠表面修复技术，对于底部、侧面有裂缝、孔洞的混凝土灌溉渠，可以利用凿壁注浆技术、切割注浆技术进行混凝土的填充，将灌溉渠侧壁的孔缝进行及时修补，降低水流过程的阻力，提高水流速度，减少流通过程中的渗漏以及蒸发损耗。

（二）滴灌技术

滴灌技术是指依靠主通管道、侧支管道、固定孔道将水资源输送至农作物根系附近的技术。其主要工作原理如下：（1）灌溉水经过沉降池（沉降池的结构一般包括沉沙装置、污水吸附装置、杂草拦截栅、旋流粉砂分流器等），进入动力泵。（2）动力泵通过对水流加压将灌溉水泵入主管道，然后通过分支管道，流通到农作物根系附近[2-3］。（3）进行滴灌器的有效筛选，一般依据灌溉管道的长短以及农作物在单位时间的需水量，进行长流道式消能滴水器、孔口消能式滴水器、涡流消能式滴水器、压力补偿式滴水器、滴灌管或滴灌带式滴水器的合理筛选，并进行流量差值的有效调控，从而保证滴水器的单位出水量的合理性[4］。

与传统灌溉技术相比较，滴灌技术具有以下优势：（1）可以利用操作屏或者手机联网的方式，通过自动控制阀实现灌溉速度、灌溉水流、灌溉时间的精准控制，一来可以依据土壤土质实现科学灌溉（比如储水能力较差的黄沙土，可以降低灌溉速度，增加灌溉时间）；二来有效避免漫灌造成的水土流失，保持土壤良好的结构。（2）有效节约灌溉水资源，据相关研究表明，滴灌技术可以节水50%以上。

（三）微喷灌技术

微喷灌技术是指运用微型喷射技术将水资源供应给农作物根系，从而满足农作物各生长阶段对于水资源需求，保障光合产物合成、呼吸能量释放、蒸腾拉力运输等生命功能的顺利进行，微喷灌技术的作用机理分析：（1）灌溉水经净水装置（对砂砾、水草、毛絮等杂物进行吸附，避免进入灌溉系统后造成滴灌孔的堵塞）后流入压力系统，然后经由压力泵将灌溉水输入主干和分支灌溉系统。（2）各主干和分支灌溉系统上安装有压力调节装置，可以实现对水资源单位时间喷射量进行调控，从而实现水资源的精准补充。

微喷灌技术的优势分析：（1）高效节水，与其他灌溉技术相比较，微喷灌技术不仅可以有效避免水资源的浪费，而且较高的灌溉效率可以有效节省劳动力和灌溉用电；（2）灌溉范围相对较广，滴灌系统只能以某一个点为中心进行水资源的持续性供应，容易出现水资源分布不均的情况，进而导致根系向某一个点生长，而微喷灌技术是范围性灌溉，从而有效保证灌溉的均匀性。

（四）渗灌技术

渗灌技术又称微润灌溉技术是将渗透性管道埋藏在地下，对农作物根系周围的土壤进行持续性微润，从而满足农作物对于水分的需求。渗灌技术的主要优势如下：（1）研究表明，微润技术不仅可以避免水土流失造成的水资源损失，而且可以降低水资源的挥发，是现阶段水资源有效利用率最高的农田灌溉技术（据相关研究发现，渗灌技术可以节水60%以上）。（2）避免土壤土质下降，此灌溉技术是直接将水资源输送至土壤中的农作物根系，从而将水资源对于土壤的冲刷降至最低，有利于保持土壤的疏松、避免土壤盐渍化、板结化。

渗灌技术的主要缺点如下：（1）资金耗费较大，维修成本较高。（2）对于土壤土质要求较高，如果土壤黏性过大或者土壤中石块较多，则无法进行施工。（3）对于农作物种植的表层土壤基本无灌溉能力，需要与其他灌溉技术相结合，才可以保证农作物生长对水分需求。（4）施工对土质要求较高，如果土质为黏性较大、颗粒较小的沙黄土，该技术容易造成土壤深层结构的破坏，出现底层塌陷现象。

二、结语

作为拥有十四多亿人口的农业大国，引入现代化节水灌溉技术，推动农业种植业的稳定发展是维系社会稳定、保障国民经济稳定运行、构建“内循环经济体系”的关键，因此各地区的农业部门应充分发挥其职能，加强与农业部门的协调合作，构建以精准灌溉为基础的现代化农作物种植体系，为我国农田种植业的稳定、可持续发展保驾护航。