农田水利工程建设中节水灌溉技术的运用探讨

农田水利工程建设中节水灌溉技术的运用探讨

谭华兵、雷昌安、谢成可

洞口县建设工程有限责任公司

摘要：农田水利工程是农业可持续发展的基础，而节水灌溉技术则是推动农田水利工程创新和改进的重要动力。通过减少农田水资源的浪费，提高农产品产量，减轻生态环境的负担，农田水利工程中的节水灌溉技术有望为解决全球粮食安全和水资源短缺等问题作出贡献，所以需要加强对节水灌溉技术的应用研究，使节水灌溉技术的优势得到全面发挥。

关键词：农田水利；工程建设；节水灌溉技术；有效应用

1 节水灌溉技术的应用意义

1.1 提升农村水资源利用率

相对于传统的灌溉技术，节水灌溉技术可进一步提高水资源配置，充分发挥水资源利用效率和经济效益。在满足农作物生长期需水要求的前提下，将节水灌溉技术与传统灌溉技术相融合，获得最佳灌溉效果，提高水资源利用效率。目前，我国很多地区都应用了节水灌溉技术，并取得了较好成效，但是，由于不同区域的气候条件差异较大，所以在具体实施时，必须根据实际情况制定出科学、合理的方案。

1.2 有利于提高减灾效率，增加农业收益

在农田水利灌溉过程中合理地利用节水灌溉技术，不仅有利于水资源的有效节约，而且还能在一定程度上为减灾工作的顺利开展提供可靠保障。应用节水灌溉技术可以为农田提供充足的水资源，促进农田产量的不断提升，大大降低农业生产用水成本，使农业生产收益明显增加。

2 农田水利工程中高效节水灌溉技术类型

2.1 喷灌技术

喷灌技术是一种通过管道和喷嘴将水喷洒在作物上的灌溉方法，其基本原理是将水以雾化的方式均匀分布在农田上，从而最大程度地减少水的流失和蒸发。喷灌节水技术允许农民根据不同作物的需求和土壤湿度来精确控制灌溉水量，通过自动化系统，农民可以在不同生长阶段调整灌溉量，以确保每一寸土地都得到适量的水，不仅可以提高作物产量，还可以显著降低用水量，从而实现了节水效果。喷灌技术在施肥方面也有独到之处，通过将肥料溶解在灌溉水中，可以实现水肥一体化，将养分直接送达植物叶部及根部，既提高了肥料利用率，又减少了肥料流失对环境的污染，且水肥一体化还能够提高作物对养分的吸收效率，从而增加了农田的经济效益。传统灌溉方法常常导致土壤侵蚀，因为水流带走了表层土壤，降低了土壤的肥力，而喷灌技术则通过将水轻柔地喷洒在农田上，减少了水流对土壤的冲击，保持土壤的肥力，减少农田对环境的负面影响，且降低土壤侵蚀还有助于维护水体的水质，减少农药和化肥的流入，从而保护水生生态系统。

2.2 滴灌技术

滴灌技术可以显著减少水分蒸发和渗漏损失，同时减少水分对土壤结构的破坏。滴灌系统主要包括水源、过滤器、泵站、输水管、毛管和滴头等部分组成。在设计时需要考虑土壤类型、作物需水量和生长阶段。滴水灌溉可以精确控制浇水量和时间，保证植物获得所需的水分和养分，实现水肥一体化管理，提高灌溉水利用效率，同时还有助于减少病虫害。滴灌技术被广泛应用于果园、蔬菜和观赏植物等对水分管理要求高的作物种植中。

2.3 管灌技术

管灌技术是通过提前埋入地下或者固定在地表面的低压管道输水到田间灌溉。为实现耕地的充分利用，便于种植和耕作，低压管道通常会埋入地下。为避免产生冻胀破坏问题，管道通常埋设在冻土层以下，借助管道输水能够解决输水过程中的地势高低要求，并且能够降低水流沿途损失程度。此种灌溉方式经常应用于地势不平坦区域，属于最具经济性和适用性的灌溉方式，其可通过管道输水到灌溉地点，准确设置出水栓的出水量。但这一方式并不是最好的节水灌溉方式，其利用效率低于滴灌和喷灌。目前全球气候变暖，水资源短缺问题越发严重，需要采用更好的节水措施替代此种灌溉方式。

2.4 膜上灌技术

膜上灌技术属于新型地面灌溉技术，通过在畦中、沟中平铺地膜并在地膜上输水，然后利用农作物放苗孔、专设灌水孔进行水资源下渗、灌溉，该技术属于局部灌溉技术，具备良好的节水、保肥、提高地温效果，并且能够抑制田间杂草生长，提升农作物产量和质量。研究表明，与沟灌技相比，膜上灌溉技术节水性能更加突出，例如棉花可节水40.8%，玉米可节水58%，增产51.8%，随着膜上灌水技术的不断完善，将会实现更加广泛的应用。

3 节水灌溉技术在农田水利工程中的应用策略

3.1 优化节水灌溉系统设计

在系统设计时，不同土壤类型有不同的保水性能，应选择适合的灌溉方法，以充分利用土壤的水分保持能力。了解作物的灌溉需求是关键，根据不同的生长阶段和作物类型来设计灌溉系统，以避免浪费水资源。不同气候条件下，需采用不同的灌溉方式，例如在干燥地区，滴灌或喷灌系统通常更为适宜；对于坡地农田，需要考虑采用抗洪排渍和防止土壤侵蚀的灌溉方式。土壤湿度传感器是提高灌溉系统效率的利器，在系统设计中将传感器安装在不同深度的位置，以确保监测到土壤各层次的湿度情况，帮助制定更准确的灌溉计划。为了保护传感器免受污染和物理损害，应采取适当的防护措施，确保传感器的长期可靠运行。雨水收集与储存系统是一种重要的节水措施，可以捕获和储存雨水，供后续的灌溉使用，包括屋顶、地面和管道系统，应合理设计，确保有效捕获雨水，并选用合适的储水容器，如水塔、水池或地下储水系统，以确保储水的安全和卫生。雨水经过储存前需要经过净化处理，以去除污染物和杂质，确保水质符合灌溉要求。

3.2 加强低产田节水灌溉优化

在低产田中，不同地块的土壤特性可能存在较大差异，通过定期进行土壤测试，农民可以了解土壤的质地、养分含量和水分保持能力等信息，将土地分级，制定不同的灌溉计划，减少浪费；低产田的土壤通常较为贫瘠，容易出现结构紧密的问题，导致水分渗透困难，采用土壤改良措施，如添加有机物质、石膏或砂土，可以改善土壤结构，增加水分渗透性，减少径流损失；低产田植物的根系通常较为脆弱，难以充分吸收土壤中的水分和养分，通过适当修剪和修整植物的根系，可以促进根系的生长和分布，提高水分吸收效率。在低产田中，合理的设计可以避免水分积聚和土壤侵蚀，需要更新农田水利工程中的泵站，提高其效率，减少能源浪费，并定期清理和维护排水沟渠，以确保水流畅。为了进一步减少水资源的浪费，可以考虑回收和再利用农田水利工程中的水资源，例如农田排水可以被收集、净化，然后重新用于灌溉，从而最大程度地减少水资源的浪费，该举措可以提高低产田的节水灌溉效率，还能够保护环境。

3.3 优化灌溉配水线路和范围

相对传统明渠灌溉，充分利用节水灌溉工程有压地下管道输水的优势，能够以较低成本地越过陡峭山坡、溪流低谷、零星建筑物等不利条件，可以优化管线布局，精简灌溉里程，强化输水效率。同时，避免了明渠因自然地形地势曲折起伏造成的跌水损失，提高中末端的灌溉水头水压，扩展灌溉范围。

4 结束语

通过本文的探讨，可以看出，虽然节水灌溉技术的推广和应用在一定程度上受到技术、经济和政策等方面的限制，但其在未来农业水利工程建设和管理中仍具有巨大的潜力和价值。因此，建议加大对节水灌溉技术的研发投入，推广高效的水资源管理模式，同时完善相关政策法规和配套措施，以便更好地指导和支持节水灌溉技术在农田水利工程中的落地和普及。

参考文献：

[1]毛洪霞,高宏云,李向春. 农田水利工程中节水灌溉技术运用探析 [J]. 黑龙江粮食, 2023, (12): 53-55.

[2]高卓慧. 农田水利工程建设中节水灌溉技术的运用探讨 [J]. 内蒙古水利, 2023, (12): 72-73.

[3]陈芳. 农田水利工程中节水灌溉技术的应用分析 [J]. 河北农业, 2023, (08): 91-92.