节水技术在甘肃省农田水利工程中的应用探讨

摘 要 甘肃省长期面临水资源短缺的挑战，农田水利工程对农业生产而言极为重要。为提高农田水利工程的建设效果，满足农业灌溉用水需求，以甘肃省为例，重点探讨节水措施在农田水利工程中的作用，分析存在的问题，提出优化配置灌溉渠道与设备、加大节水措施推广宣传力度、结合农业水利发展科学规划设计水利工程、明确农田水利灌溉节水标准等对策。

关键词 节水措施；农田水利工程；灌溉；甘肃省

中图分类号：S274 文献标志码：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.10.027

甘肃省位于我国西北内陆，农业生产长期面临着水资源短缺的严峻挑战。农田水利工程作为农业生产的命脉，其灌溉效率的高低直接关系到农业生产的可持续发展。自2020年以来，甘肃省水利厅在《甘肃省“十四五”水利发展规划》中提出了新增供水能力、农田有效灌溉面积等目标，计划建设或改造水库（池）25座，新（改）建淤地坝100座，以期进一步推进农田水利工程的建设和发展。目前，甘肃省为农田水利工程项目设定的年度总投资额为35亿元，已实施6处大型灌区续建配套与现代化改造项目，以及16处中型灌区续建配套与节水改造项目。统计数据显示，甘肃省农业用水量占全省总用水量的比例超过70%，但灌溉水有效利用系数却相对较低，这意味着在灌溉过程中大量的水资源被浪费。因此，节水措施在甘肃省农田水利工程中的作用日益凸显，深入探讨其应用策略有重要的现实意义。

1 节水措施在甘肃省农田水利工程中的作用

1.1 提高减灾效率

甘肃省由于其特殊的地理位置和气候条件，经常面临干旱、半干旱等自然灾害的威胁，对农业生产造成了极大的影响。在这一背景下，节水灌溉技术能确保更多的水分被有效地输送到作物的根部，满足作物生长的需求，在遭遇干旱等极端天气时农田能得到及时有效的灌溉，从而显著减少因缺水而导致的农作物受灾面积并降低受灾程度[1]。此外，节水灌溉技术可以与现代化的农田水利工程相结合，通过智能化的水资源管理系统，实现对农田灌溉的精准控制和实时监测，可以第一时间发现并响应农田的水分需求变化，确保在灾害发生前或发生时，能够迅速调配水资源，对农田进行及时有效的灌溉，从而最大限度地减轻灾害对农业生产的影响。

1.2 提高水资源利用率

甘肃省长期面临着水资源严重匮乏的情况，而传统的灌溉方式不仅浪费了大量的水资源，还导致了灌溉效率低下，严重影响了农业生产效益。为了应对这一挑战，节水灌溉技术的引入和普及变得至关重要。这种技术通过精确控制灌溉水量和时间，能够最大限度地减少水分在输送和灌溉过程中的蒸发和渗漏损失，将水分直接输送到作物的根部，确保水资源被高效利用。相关数据显示，采用节水灌溉技术后，甘肃省农田灌溉水的有效利用系数可在0.6以上，相较于传统灌溉方式，水资源利用率提升了30%～50%[2]。由此可见，在相同的水资源条件下，采用节水灌溉技术可以灌溉更多的农田面积，满足更多作物的生长需求。

1.3 改善生态环境

甘肃省地处西北内陆，生态环境脆弱，水资源短缺，传统的灌溉方式往往导致地下水位下降、土壤盐碱化等。而节水灌溉技术的推广应用，不仅能提高水资源的利用效率，还有助于减少对地下水的过度开采，从而有效防止地下水位的大幅下降。在甘肃省部分地区实施节水灌溉后，地下水位年均下降速度明显减缓，部分地区甚至出现回升趋势。此外，节水灌溉能减轻土壤盐碱化的程度，实施科学合理的灌溉制度，可以洗盐压碱，改善土壤结构，提高土壤肥力，为甘肃省的生态安全提供有力保障[3]。

2 存在的问题

2.1 节水灌溉的技术与设备更新较少

根据甘肃省水利厅发布的《2022年甘肃省水资源公报》，截至2022年底，甘肃省农田灌溉水有效利用系数达到0.572。此外，从设备更新的角度来看，甘肃省农田水利工程的灌溉设备普遍面临陈旧老化，运行效率低下的问题，部分设备甚至存在严重的漏水、渗水现象，不仅无法满足现代化节水灌溉的需求，还造成大量的水资源浪费。这些问题的根源在于资金投入不足，限制了新技术与设备的引进和更新，尽管2021年甘肃省投入了数十亿元用于农田水利建设，支持节水灌溉工程的建设和改造，但由于甘肃省经济发展相对滞后，资金投入仍显不足，这种资金短缺的情况限制了新技术与设备的引进和更新，从而影响了甘肃省农田水利工程的整体发展。

2.2 节水灌溉理念宣传不到位

农民作为农田水利工程节水灌溉的直接受益者和主要参与者，其节水意识的高低直接关系到节水灌溉技术的推广和应用效果。然而，据甘肃省水利厅统计，截至2021年底，甘肃省开展农田水利节水灌溉宣传活动的村落覆盖率仅为60%左右。这意味着仍有大量农村地区未能接受到有效的节水灌溉宣传，导致农民对节水灌溉的了解程度有限，生产中仍然沿用传统的漫灌、畦灌等浪费水资源的灌溉方式，对新技术、新设备的接受度不高，甚至产生抵触情绪，严重影响了节水灌溉技术的普及和应用。

2.3 工程规划设计的科学合理性不足

在实施节水灌溉技术时，科学的工程规划和设计是确保节水效果的关键，然而，甘肃省在农田水利工程节水灌溉的规划设计方面，往往存在过于依赖个人经验、缺乏全面计划的问题。设计人员在制订节水灌溉方案时，未能充分考虑当地的自然条件和地质情况，导致设计方案与实际情况脱节，不仅降低了设计的效率，还使得节水灌溉量无法达到预期的标准与要求，造成水资源浪费，以及设备损坏、灌溉效果不佳等一系列后果[4]。尽管一些项目在短期内取得了一定的节水效果，但长期来看，由于缺乏科学合理的规划和设计，其节水效果难以持久，甚至可能对农田生态环境产生负面影响。

2.4 农田水利灌溉节水标准不明确

甘肃省在节水灌溉方面由于没有统一、科学的节水标准和指导方针，农田灌溉实践中难以准确量化节水效果，农民在灌溉过程中往往无法准确掌握节水技术和方法，导致水资源利用效率普遍偏低。此外，缺乏明确的节水标准也使得政府部门在推进节水灌溉工作时难以制定有效的政策和措施，从而影响了节水灌溉工作的推进和实施效果。

3 对策

3.1 优化配置灌溉渠道与设备

目前，甘肃省的农田灌溉渠道多为传统的土渠或简易衬砌渠道，在输水过程中存在较大的渗漏和蒸发损失。因此，应对现有灌溉渠道进行全面排查和评估，针对不同渠道的状况和输水效率，制订科学合理的改造方案。具体来说，对于老化严重、渗漏损失大的渠道，应优先进行改造或重建，采用混凝土、塑料等新型材料对渠道进行衬砌，可以有效减少输水过程中的渗漏损失，输水效率能提高20%以上[5]。同时，对渠道的断面形状进行优化设计，例如，采用U型、梯形等断面形状，可以进一步降低输水过程中的水头损失，提高灌溉效率。此外，甘肃省许多农田的灌溉设备陈旧老化，运行效率低下，无法满足现代化节水灌溉的需求，因此应对现有灌溉设备进行全面检修和更新。对于无法修复或修复成本过高的老旧设备，及时进行淘汰和更换，引进具有节水、节能、灌溉均匀等优点的新型节水灌溉设备，如滴灌设备、喷灌设备等，提高灌溉效率和节水效果。实践证明，采用滴灌设备进行灌溉，灌溉水利用系数在0.9以上，比传统灌溉方式节水50%以上。对于仍有一定使用价值的设备，应进行技术改造和升级，通过加装计量控制装置、自动化控制系统等，实现对灌溉设备的精准控制和智能化管理，不仅可以提高设备的运行效率，还可以减少人为操作失误和水资源浪费。当然，为了得到更充足的资金支持，政府应加大对农田水利工程节水灌溉的资金投入力度，将其纳入财政预算，同时通过公私合营、政府购买服务等方式，吸引更多的社会资金参与节水灌溉项目的建设和运营。

3.2 加大节水措施推广宣传力度

农民作为农田水利工程节水灌溉措施的直接执行者，其知识水平和技能掌握程度对于节水措施的有效实施极为关键，因此，必须高度重视并加强对农民的培训与教育。培训内容应包括节水灌溉技术的原理、设备操作、维护保养等方面，并且要针对不同地区的实际情况和农民的实际需求进行定制化的培训[6]。例如，在甘肃省的干旱地区，重点培训农民如何应用滴灌、渗灌等节水灌溉技术；在土壤盐碱化严重的地区，培训农民如何应用排水和洗盐技术来减少灌溉水的浪费。培训方式应具有多样性和灵活性，可采取现场教学、示范演示、实践操作等方式，让农民亲身体验节水灌溉技术的优势，并逐步掌握相关技能。同时，可以利用现代信息技术手段，如网络直播、在线课程等，打破时间和空间的限制，为农民提供更为便捷的培训途径。

此外，为了加大节水措施推广力度，政府应制定一系列支持性政策。例如，可以设立节水灌溉专项资金，用于购置节水灌溉设备、建设节水灌溉示范区、开展农民培训等，为节水措施的推广提供资金保障；制定税收减免、贷款优惠等政策，鼓励企业和社会资本积极投入节水灌溉技术的研发和推广；选择在自然条件、土壤类型、种植结构等方面具有代表性的区域作为示范区，以展示节水灌溉技术在不同条件下的应用效果，并且建立完善的监测和评估体系，对示范区内的节水效果进行实时监测和评估，为农民提供科学的数据支持。

3.3 科学规划设计水利工程

相关部门在推进农田水利工程规划设计时，必须将节水理念贯穿始终，确保在实现灌溉目标的同时，达到节约用水的目的。在农田水利工程的顶层设计阶段，应将节水作为核心考量因素之一，组织专业的设计团队进行详尽的调研和论证。在此过程中，充分考虑甘肃省的地貌特征、气候条件、土壤类型及农作物种植结构等因素，确保设计方案的科学性和合理性[7]。例如，针对甘肃省干旱少雨的特点，可以设计采用雨水收集系统，储存雨季的降水用于农田灌溉，从而减少对地下水和地表水的依赖。此外，在农田水利工程的实施过程中，应注重节水灌溉技术的选择和应用。甘肃省地形复杂，不同区域的农作物种植习惯和灌溉需求差异较大，在选择节水灌溉技术时必须因地制宜，充分考虑当地的实际情况。例如，在山区和丘陵地区，可以采用微喷灌、滴灌等节水效果显著的灌溉方式；在平原地区，则可以推广使用喷灌、渗灌等技术，不仅可以有效减少灌溉过程中的水分蒸发和渗漏损失，还能提高灌溉水的利用率，从而达到节约水资源的目的。为了实现节水技术与农业水利发展的有机结合，还需要加强农田水利工程的管理和维护，建立健全工程管理体系，明确各部门和人员的职责分工，确保工程的正常运行和维护。

3.4 明确农田水利灌溉节水标准

在甘肃省农田水利工程中，明确农田水利灌溉节水标准至关重要。这不仅有助于量化节水目标、规范节水行为，还能为节水技术的选择和应用提供指导。具体实施中，需要关注以下4方面。1）水量计量与统计。引入先进的流量计量设备，如超声波流量计、电磁流量计等，对农田灌溉用水进行准确计量。建立水量统计制度，定期记录和分析农田灌溉用水量、用水时段等数据[8]。2）灌溉效率评估。采用灌溉效率评估指标，如灌溉水利用系数、灌溉均匀度等，对农田灌溉效果进行科学评价。通过对比分析不同灌溉方式下的效率指标，选择节水效果最佳的灌溉方式。3）节水技术标准制定。参考国内外先进的节水技术标准，结合甘肃省实际情况，制定适合当地的农田水利灌溉节水标准（见表1）。4）监管与考核。建立健全农田水利灌溉节水监管机制，对节水措施的实施进行监督检查。设立节水考核指标，将节水成效纳入相关部门和人员的绩效考核体系。

4 结语

针对目前甘肃省农田水利工程中节水措施应用存在的问题，提出了优化灌溉渠道与设备、加大节水措施推广力度、科学规划设计水利工程、明晰农田水利灌溉节水标准等建议。通过这些措施的综合应用，有望实现农田水利工程的可持续发展，提高水资源利用效率，促进生态环境的改善，为甘肃省农业可持续发展提供有力支持。

参考文献：

[1] 罗秋芒.农田水利工程中节水灌溉技术的应用类型及改进措施[J].乡村科技，2020（20）：116-117.

[2] 赵志义.农田水利节水灌溉工程建设与运行管理中存在的问题及其解决措施[J].南方农业，2021，15（33）：213-215.

[3] 张瑾花.节水措施在农田水利灌溉中的应用研究[J].南方农机，2021，52（13）：175-176.

[4] 侯薇.农田高效节水灌溉常见问题及提升措施探讨[J].地下水，2021，43（1）：91-92.

[5] 田仁增.简析农田水利工程高效节水灌溉的发展思路[J].农家参谋，2021（13）：183-184.

[6] 王建国.农田水利灌溉管理中存在的问题及对策[J].河南农业，2021（20）：47-48.

[7] 张华波.节水灌溉水利工程施工技术及实施要点[J].南方农业，2020，14（23）：202-203.

[8] 杨晓玲.小型农田水利节水灌溉措施研究[J].农业科技与信息，2020（23）：83-84.

（责任编辑：张春雨）

作者简介：谈守桢（1994—），本科，助理工程师，从事水利水电工程施工。E-mail：464871845@qq.com。