节水灌溉技术在农田水利工程中的运用

在农业生产中，利用农田水利工程来提高灌溉效率具有重要意义。为实现高效节水，人们希望在满足农田灌溉需求的基础上，开发并运用更可靠的节水灌溉技术。本文参考《节水灌溉技术（第三版）》一书，对现今常见的几种节水灌溉技术进行介绍，并对其具体应用场景与实例进行阐述。

全书共六章。前三章分别介绍了喷灌、微灌、低压管道灌溉等节水灌溉技术，对其工程规划与设计以及所需设备进行说明。第四章阐述了管道灌溉工程的施工、安装以及运行管理，为农田灌溉作业的实施提供了参考。第五章为渠道衬砌与防渗。第六章为地面灌溉节水技术，在对灌溉质量进行评价后提出更节能的地面灌溉设计方案，如波涌灌溉技术与覆膜灌溉技术。

我国的水文地质类型较多，不同地区的水资源储量差异较大。在西北沙漠地区，水资源短缺导致农田灌溉十分困难，为此我国先后建成了众多大型水利工程，如三峡工程、南水北调工程等，全国各地还兴修了各种小型农田水利工程，以满足农业生产的用水需求。从我国水利工程的整体运行情况来看，很多工程项目已出现了一定程度的老化，这就导致在进行农田灌溉时难以保证较高的水资源利用效率，灌溉用水量不断增加，水资源浪费现象明显。在此背景下，将节水灌溉技术应用于农田水利工程十分必要。现今，很多农田水利工程中都采用了节水灌溉技术来提高灌溉水利用率。

《节水灌溉技术（第三版）》中详述了多种现今广泛应用的节水灌溉技术，包括喷灌节水灌溉技术、微灌节水灌溉技术以及防渗节水灌溉技术等，其灌溉系统设计与具体应用场景如下。

第一，喷灌节水灌溉技术。这是我国农业生产领域十分常见的一种灌溉技术，主要是通过管道将水均匀地喷洒至农田中实现灌溉，与传统的地面浇灌方式相比，其节水效果显著；其均匀的喷灌效果可有效减轻土壤板结问题，使作物的增产幅度高达４０％。常见的灌溉设备有移动管道式喷灌机、固定管道式喷灌机、卷盘式喷灌机等。其中，移动管道式喷灌机将管道预埋至地下，田间只铺设支管，喷头可根据灌溉需要自由地移动位置。这种灌溉方式对田地面积、形状的要求较低，可被广泛应用于大多数农田水利工程中。固定管道式喷灌的管道与喷头都是固定不动的，灌溉效率更高，但成本也较高，常用于蔬菜、果树等的灌溉。卷盘式喷灌机可利用水压来驱动机器行走，从而实现自由移动式灌溉，其喷灌的雾化效果较好，适用于大田灌溉及小地块抗旱灌溉，节水效果尤为显著，近年来备受广大农户青睐。

第二，微灌节水灌溉技术。这种技术也被称为微型喷灌，是利用塑料管道输水，通过微喷头进行局部灌溉的一种技术。相比于普通喷灌，微灌可根据作物的需水情况来进行定点施灌，如直接将水喷洒至植株周围等，可及时实现作物生长环境的湿润。这样，其节水效果更好，相比于普通喷灌可省水２０％。现今，人们常将其应用于果树、花卉及温室大棚等作物的灌溉中，可与化肥等共同施用，能够有效改善田间气候，提高肥效，实现农作物增产。

第三，防渗节水灌溉技术。直接将水灌溉至农田土壤可能会导致深层渗漏或水分蒸发，降低灌溉水利用率，因此可采用防渗节水灌溉技术来提高农田灌溉效果与水资源利用率。《节水灌溉技术（第三版）》第五章讲述了现今常用的几种防渗灌溉技术，如土料防渗、渠道衬砌防渗及覆膜防渗等。其中，土料防渗是利用混合土料来形成防渗层，有效减少灌溉水的深层渗透，是农田水利工程中常用的防渗施工方法之一。渠道衬砌防渗是利用砖石、混凝土等砌筑防渗渠道，能够减少８０％的渗漏量，将其应用于农田水利工程可大大提高节水效果。覆膜防渗是利用地膜覆盖农田垄沟，灌溉水可通过膜上专用小孔或放苗孔渗透进土壤，从而实现灌溉的目的。这种方式可使灌溉水的利用率达到８０％以上，节水效果显著，还能使土壤保温，常被应用于地膜栽培作物的浇灌中，新疆的棉花种植已大规模应用此技术。人们还将滴灌管铺设在膜料下，通过滴灌的方式对土壤进行浇灌，覆盖地膜可以大大减少水分的蒸发与深层渗透。这种膜下灌的方式更适用于干旱缺水地区的大田灌溉，是农田水利工程中效能突出的一种节水灌溉技术。

此外，滴灌、痕灌等技术在农田水利工程中也较为常见，二者都采用了毛细管水浇灌方式，相比于其他灌溉方式，其节水效果更显著，灌溉水利用率达到９５％。尤其是痕灌技术，可以打破被动补水的灌溉模式，通过微小流量来进行供水，让农作物根据补水需求自主吸水，比滴灌技术的节水率更高。但受限于滴头与痕灌膜堵塞问题，这两种技术实现大规模推广应用还存在一定难度。未来，仍需不断开展田间试验，开发、完善更高效的节水灌溉技术，推动农田水利工程实现更高的效益。

作者简介：吕志栋（１９８４—），男，河南新乡人，河南省人民胜利渠保障中心高级工程师，研究方向为水利工程