农田水利工程中节水灌溉技术运用探析

农田水利工程中节水灌溉技术运用探析

朱琳

黑龙江省水利水电勘测设计研究院 黑龙江省 150000

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；节水灌溉技术；运用

1引言

世界水资源现状越来越严峻，其总量是有限的，分布也是不均匀的，与此同时，受气候变化、人类活动增强等因素的影响，水资源短缺现象也日益突出。以农业为主要消耗水资源的地区，灌溉方式对于水资源利用效率起着决定性作用。在这种情况下发展和应用节水灌溉技术就变得非常重要和紧迫。该类技术通过对灌溉水量、灌溉时间以及灌溉方式的准确调控，有效降低了水分蒸发损失以及解决了径流浪费等问题，进而促进了水资源利用效率的提高，确保了农田产量的增加，一定程度上缓解了水资源的紧张状况。

2农田水利工程中节水灌溉技术运用

2.1低压管道灌溉技术

利用低压管道进行农田灌溉，以管道替代水渠，依靠压力将水资源经低压管道运输到田间，可极大降低输水环节水资源损耗量。目前，低压管道输水系统主要包括移动式、固定式、半固定式等，和传统土渠输水模式相比，其省水、节能、节地、省工省时、便于管理等优势突出，可提升水资源利用率至92～95%，节约能耗25%，节地2%。此外，低压管道灌溉技术应用于农业灌溉中，能够极大缩短轮灌周期，扩大灌溉面积，经济、社会效益突出。

2.2喷灌技术

喷灌技术是农田水利工程中最成熟、应用最广泛的一种节水灌溉技术。是在一定的内部压力作用下，通过管道将水资源输送至需水作物，利用喷头将管道中的水均匀地喷洒到农作物表面，在保障灌溉的同时，可节省用水量。一般情况下，应用喷灌技术可达到90%以上的灌溉均匀度，提升60%～85%的水资源利用率。与传统的大水漫灌模式相比，节水量能够达到30%～50%以上。目前，国内已经广泛应用该技术。在引入喷灌技术前，农田大水漫灌需水量一般为900～1200m3／hm2，在使用这项技术后，用水量降为450～600m3／hm2，水资源利用率得到了显著提高。此外，使用喷灌技术可降低农田灌溉人力资源投入，减轻劳动强度，仅需传统大水漫灌技术所需劳动量的1／5。喷灌装置通常被安置土壤下方，可提高土地资源利用效率，扩大耕作面积，使农作物产量得以提升。根据全国多年大面积喷灌技术应用数据，相较于传统的地面灌溉方式，在农田灌溉中使用喷灌方式，粮食作物可增产10%～20%，经济作物可增产20%～30%，果树可增产15%～20%，蔬菜可增产1～2倍。

2.3滴灌技术

滴灌是一种灌溉方法，通过在植物根部直接滴注水滴，以满足作物的生长需求。滴灌系统通常包括水源、输水管道、滴灌管道、滴灌头和控制设备。在农田水利工程中应用滴灌技术时需要建设滴灌系统，系统包括水源、水泵、管道、过滤器、阀门和滴灌设备。水源可以是地下水、河流水或蓄水池中的水，水泵将水抽取到管道系统中，经过过滤器净化后，由阀门分配到滴灌设备，确保水质纯净，不会堵塞滴灌装置。滴灌系统中的滴灌设备是关键组成部分，可以是滴管、滴带或滴头，根据具体需要选择，设备需要安装在农田内，与植物根系相连接，确保水分直接滴在植物的根部。滴灌系统需要精确的控制，以确保每个植物获得适量的水，定时控制器可以设置每天或每周的灌溉时间和频率。在滴灌系统中，土壤湿度监测至关重要，农民可以使用土壤湿度传感器来监测土壤的水分含量，当土壤过干时，系统将自动启动灌溉。以确保植物不会因水分不足而枯萎，自动化控制能够减少人工管理的工作量，提高了水资源的利用效率。滴灌系统能够减少病虫害的传播，因为水不直接接触植物的叶片与根茎，病虫害无法通过水分传播到植物表面，可以减少农药的使用，提高食品的质量和安全性。

2.4微润灌溉技术

微润灌溉技术是当前一种比较先进的农田灌溉技术，在实际应用中对水利工程的技术设备条件要求相对较高，但适用于一些水源环境不好或需要远距离取水的农田区域中。该技术充分利用功能性纳米半透膜材料对膜两侧能差的“感知-反馈”功能，以地下供水方式向植物的根部缓慢、连续、有效地直接供水，并以植物的吸水速度进行自动实时灌溉，是一种基于植物生命需水信息的高效用水调控技术。在实际应用中，受半透膜材料的物理特性影响，其能够实现供水过程与作物吸水过程的同步，并通过地下给水的方式，将水分与肥料直接输入至农作物根部，大幅度降低了水资源的蒸发、渗漏和径流损失。且该灌溉系统中设有肥料池，如农作物在生长中具有施肥需求，可将施肥池的进水闸门打开至进水池的指定水位，然后关闭进水阀，将计算好的施肥量放入施肥滤袋，打开施肥池的出水阀，肥料在滤袋内逐渐溶解，并随水直接到达根部，由于水肥同步，使作物更利于吸收，且适当地减少农业面源污染。以某项目为例，该项目在A生态农业基地中有33.3hm2微润灌溉片区，主要灌溉作物为脐橙，由于作物位于山体南侧的半山腰以下，山顶高程介于210.0~290.0m左右，通过微润灌溉的方式，有效提升了农产品质量以及产量，且产生良好的节水节能综合效益，项目实施后增加产量2250kg/hm2，节水和经济效益提升显著。

3节水灌溉技术在农田水利工程中的应用优化路径

（1）优化技术评价标准。节水灌溉技术实施效果需要借助合理的评价标准，才可确保技术质量。国内对于节水灌溉技术的研发一直在持续中，因此在应用新型灌溉技术时也应结合新的评价标准。制定新的技术评价标准时，相关人员要结合国家政策以及法律法规，将合法合理条件作为完善基础，强化评价标准规范性。结合农田水利工程建设标准和管理规范，采取际建设需求，完善节水灌溉技术评价标准。唯有明确技术评价标准，才可提高相关人员安全责任意识，使其可以严格按照技术规范进行操作，确保灌溉量以及灌溉时间的合理性。（2）合理化工程设计内容。首先，实地考察农田情况（水文、气候、地质等），了解农业生产种植的农作物类型，根据农作物生长特性、当地气候条件制定合理的灌溉方案。其次，将收集到的所有信息进行整合，结合工程经验综合考虑建设成本费用、施工难度等，尽量制定多个设计方案，以便于确保最终设计方案的合理性，保证灌溉技术应用可充分发挥优势，降低输送蒸发量，为田间农作物提供充足水量。最后，在技术开展期间，要求技术人员严格按照设计方案技术规范施工，从而有效保证工程质量。（3）合理选择应用灌溉方式。灌溉技术应用是否合理是影响灌溉效果的重要因素，若盲目选用灌溉技术，不仅会降低灌溉效果，同时也极易造成水资源浪费。要遵循因地制宜的原则，结合农作物类型、土壤性质、农作物间距、当地降雨状况、农作物需水量等多方面的因素，并参考节水经验，明确不同节水灌溉技术的原理，统筹规划应用节水灌溉技术，达到最佳的农田节水灌溉效果。在农田水利工程中，应引入网络监控技术，实时化监管灌区状况。在重度缺水区，应重视对自然降水的集蓄利用，减少水资源浪费，降低灌溉成本，满足农业生产灌溉需求。

4结束语

在现代化农业建设中，农田水利工程是保障农业生产用水、农业可持续发展的基础与前提。在农田灌溉中要因地制宜，结合农作物种植情况，选用合适的节水灌溉技术，提升水资源利用效率，减少水资源浪费。同时，做好节水灌溉基础设施管理维护，促进农业可持续发展。

参考文献

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[2]于群,张科.高效节水灌溉技术在水利工程中的应用探究[J].水上安全,2023(14):91-93.