高效节水灌溉技术在农田水利工程中的运用

发表时间:2021/5/26   来源:《建筑实践》2021年40卷2月4期   作者:梁世昌
[导读] 随着我国农业的持续发展以及国民生活品质的不断提升,水资源的运用量也在一定程度上获得了前所未有的增加。

         梁世昌
         身份证号:450103197611122***
         摘要:随着我国农业的持续发展以及国民生活品质的不断提升,水资源的运用量也在一定程度上获得了前所未有的增加。但水资源运用量增加的同时也造成了严重的水资源浪费问题。所以,怎样高效的将节水灌溉技术融入农田水利工程中,已然成为现阶段有关部门和国民所关注和重视的焦点之一。在这样的背景下,为了确保可为农业生产提供充足的水资源,降低农业生产中的水资源消耗量,须将高效节水灌溉技术应用于农田水利工程中,减少在周边环境中的引水量,保证农业供水的高效性与充足性。基于此,本文详细分析了高效节水灌溉技术在农田水利工程中的运用策略。
关键词:高效节水;灌溉技术;农田水利工程;运用
引言
         现代农业的发展对水资源的需求加大,为了能够更好地促进现代农业长远、稳定、可持续发展,需要相关人员在积极发展现代农业的过程中思考如何选择一种科学的技术形式来节约水资源,旨在提升农田水利工程的水资源利用率,实现经济社会的可持续发展。因此,有关部门一定要对其抱有高度的重视和关注,从而通过使用高效的节水灌溉技术来替代以往的灌溉方式。
         1高效节水灌溉技术概述
         高效节水灌溉技术主要是指在当地农作物生长过程中按照当地的水文特点、土壤特点、气候特点来科学地进行水资源灌溉,从而在达到理想农田水利灌溉效果的同时节约水资源,促进我国现代农业的生产发展。在现代农业发展中常用的节水灌溉技术包含喷灌、微灌、滴灌、低压管理等。
         2高效节水灌溉技术应用的现实意义
         2.1提高淡水资源的利用效率
         农田水利工程的建设,不仅仅为干旱区域的农作物灌溉提供了帮助,而且还在一定程度上确保了干旱区域的农作物可以健康生长。在当前的农业生产过程中,有关人员以农田水利工程的灌溉特点和区域优势为基础来全方位的应用高效节水灌溉技术,创建优良的水利循环系统,不但可以使得有限的资源得到高效的利用,而且还可以在确保农作物健康生长的同时防止资源浪费问题的出现,这对于创建资源节约型社会有着非常关键的现实意义。与此同时,通过全面推广应用高效节水灌溉技术,还可以最大限度地为后期农田水利工程的设计建造打下优良的基础[1]。
         2.2有效推动灌溉技术的创新发展
         在当前的农业行业中,农田灌溉技术可谓是农业发展历程中具有不可或缺作用的关键组成部分之一。在有关人员开展农田灌溉工作的过程中,不仅仅要全面应用节水灌溉技术,而且还要以此为基础结合区域发展的具体情况,持续增强对节水灌溉技术的研究力度,从而最大限度地确保节水灌溉技术应用的科学性和高效性,这对于区域的经济发展有着非常重要的作用。
         3高效节水灌溉技术在农田水利工程中推广存在的问题
         3.1推广范围比较小
         高效节水灌溉技术仅仅是被作为一种示范性的工程技术形式来推广使用,并没有在真正意义上实现大规模的推广和应用,特别是这项技术在经济发展落后地区的推广更是十分匮乏。
         3.2缺乏必要的监督机制
         高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用发展不够完善,缺乏必要的机制支持,最终导致水资源的利用效率不高。与此同时,在农田水利工程推广过程中关联部门的工作职责也不够明确,管理方式不合理,在很大程度上也影响了节水灌溉技术的推广[2]。
         3.3农田水利工程节水灌溉的投入不足
         在资金和技术缺乏的情况下会使得农田水利工程的灌溉设备、技术处于一个落后的局面,在很大程度上限制了高效节水灌溉技术的推广和发展。
         4高效节水灌溉技术在农田水利工程中的具体应用
         4.1节水管理技术
         节水管理技术是指根据当地的地质、水文、气候等条件来对地上、地下水资源进行统一规划管理,并根据当地农作物生长需要来使用水资源,提升水资源的综合利用率。节水管理技术涵盖了组织管理、经济管理、工程管理、节水管理等,在多个管理模式的作用下能够对土壤的实际情况进行监督控制,制定出有效的节水灌溉制度、输配水制度等。农作物在不同阶段的蒸发量不同,在灌溉操作时需要操作人员考虑灌溉水输送过程中的损失问题,特别是要考虑土壤水下渗引起的损失问题,需要根据损失情况打造一个数学模型假设农作物生长过程中所需要的水量,之后将农作物成长过程中最为理想的水量和灌溉周期计算出来,由此获得最小的灌溉水损失,达到永久性灌溉的目的[3]。
         4.2渠道防渗技术的应用
         在减少水资源消耗量的过程中,可从降低使用量、减少传输消耗两方面入手。其中,渠道防渗是降低水资源传输消耗中一种较为有效的手段,可强化渠道的输水效率。依托渠道将水资源运输至农田灌溉区是我国农田灌溉的主要输水手段,此过程会在渠道底部、边坡土壤孔隙渗漏大量的水,损失水量一般占输水量的50%—60%,最高可达70%。因此,引入渠道防渗技术非常必要。在渠道防渗处理中,核心目标在于避免水资源在渠道中出现下渗问题,促使水资源可“足额、足量”传递至农田灌溉区域内。渠道防渗处理需要着重落实以下几点:依托水力计算完成对防渗渠道断面尺寸的设定,若流量达到1m3/s,应使用弧形坡脚或弧形底梯形断面;若流量未达到1m3/s,可应用U形断面。大型灌区,渠道防渗率不得小于40%;中型灌区,渠道防渗率不得小于50%;小型灌区,渠道防渗率不得小于70%;井灌区固定渠道,须全部实施防渗处理。在位山灌区的实践中,在渠道中引入预制混凝土板,在下层敷设复合土工膜;在渠道底部加设塑料薄膜,将断面设置为梯形,以完成对渠道的防渗处理。

预制混凝土板的防渗效果明显,使用年限更长、强度更高,可在降低渠道断面实际面积的同时,达到增强渠道输水能力的效果。在此基础上,配合复合土工膜的应用,减少了90%—95%的渗漏损失,达到了较为理想的渠道防渗、灌区节水效果。
         4.3雨水集蓄与利用
         雨水完全可以在一定程度上弥补灌溉用水的消耗。随着科学技术的不断发展,雨水集蓄技术也在一定程度上获得了前所未有的提升。利用科学的手段来存储雨水,然后通过管道将其输送到缺水的农田,这样一来,不仅仅确保了农作物可以正常生长,而且还避免了土壤侵蚀问题的出现。此项技术尤其适用于干旱缺水地区,其不但可以为人畜提供饮用水,而且还解决了农作物缺水的严重问题[4]。
         4.4喷灌技术的应用
         喷灌技术的应用中需要压力水(水泵加压或自然落差形成),在压力管道的支持下,压力水被运输至农田灌溉区,依托喷头喷射至空中,以小水滴的形式落入农田土壤内,以此为农作物生长提供足量水分。相比传统的灌溉模式,在大田作物种植中引入喷灌技术,一般可以节约30%~40%的水资源,且能够同时获取10%-30%的作物增产。在此基础上,促进农田灌溉逐步转变为半机械化、机械化、自动化,为农业生产的现代化建设提供支持。在位山灌区的实践中,针对不同的农作物栽植区域引入了差异性的喷灌设备。例如,在小麦栽植区,使用了高5m、长60m大田指针式喷灌机,在麦田里旋转喷水,一次可浇灌1200亩地;在玉米栽植区,使用大田卷盘式喷灌机,与传统的人工大水漫灌相比,灌溉效率提高了十几倍,用水量只有以往的2/3;在蔬菜栽植区,使用移动式喷灌车,实现出水量低于2.51m3/h的微喷灌,该喷灌车的节水量达到40%以上,水利用率可达到90%以上。
         4.5高效节水灌溉技术
         第一,喷灌技术。喷灌技术是借助先进的喷灌机械设备、装置对农作物进行大面积的灌溉。在灌溉操作过程中考虑到灌溉区域的不同,灌溉操作人员需要对灌溉设备的各个参数进行调整,借助先进的信息技术来提升灌溉设备的使用效率,根据农作物的需水量来实现自动化、一体化的灌溉操作。第二,微灌溉技术。微灌溉技术一般会被人们应用到大棚农作物的灌溉中,农民在灌溉农作物时,只需根据用水量大小调节灌输量即可,同时还可以利用通水管道将农作物所需要的肥料与营养物质融合在一起,从而有效减少水资源的流失。第三,滴灌技术。滴灌技术在农田水利工程中的应用能够有效提升水资源的利用率。在滴灌技术使用过程中可以将滴灌口和土壤连接在一起,通过这种方式将水资源直接滴灌在农作物的根茎,确保农作物能够充分吸收水分。与微灌技术和喷灌技术相比,滴灌技术的水资源利用率更高,且滴灌操作中的水龙头重量比较低,由此产生的能耗也比较小。第四,喷灌和局部灌溉结合的技术。喷灌技术的应用范围比较宽泛,主要是借助压力将水资源输送到规定区域,再在一定的高度下完成喷洒分散灌溉,由此来确保灌溉操作的连贯、有序,充分满足农作物的成长需要。喷灌技术成本高,为了降低成本人们会选择喷灌和局部灌溉相结合的方式。局部灌溉是将水灌溉在植物的根系,适合在大规模的农业园林中使用。将喷灌和局部灌溉结合能够更好地减少水分的蒸发,确保水分充足、均匀地进入到植物根系。
         5优化水利工程中高效节水灌溉技术的主要措施
         5.1完善节水灌溉技术管理
         在当前的农业发展历程中,有关企业一定要对高效节水灌溉技术和施工后期管理工作抱有高度的重视和关注,因为其和农作物的生长情况有着直接联系。首先,有关种植工作人员要高度重视对管理手段和规范的完备,从而最大限度地避免由于制度问题而影响灌溉工作成效。其次,工作人员还要对管理制度保持客观的态度,进而在确保实现灌溉目标的同时,推动农业经济的发展和进步。
         5.2合理配置水资源
         我国是一个水资源严重短缺的国家,此问题在部分干旱地区特别严重。因此,不同的地区一定要尽可能地以自身具体发展情况来合理开展水资源的配置工作。与此同时,有关部门还要及时采取有效地解决措施,全方位的配合水资源的规划工作,从而高效的落实节水灌溉技术。除此之外,有关部门还要对水资源和土地资源情况开展调查和分析工作,创建科学合理的水资源利用计划,这对于确保水资源的合理安排有着非常重要的作用。最后,为了达成水资源合理配置的目标,有关工作人员要将责任落实到实处,确保节水灌溉技术可以得到快速的发展[5]。
         5.3加大新型技术的使用力度
         要想达成灌溉技术提升的目标,有关人员一定要对新型灌溉技术的研究工作抱有高度的重视和关注。新型灌溉技术的利用不但可以推动农业的创新和发展,而且还可以取得优良的灌溉成效和节能效果。所以,有关部门和企业一定要对新型节水灌溉技术持有高度重视和关注的态度,积极引进高新技术。与此同时,要想达成优良的灌溉效果,工作人员还要尽可能地以农田的实际情况为基础来开展灌溉技术的选取工作,这对于农作物的健康生长有着非常关键的作用。
         结语
         总的来说,低碳环保是当前社会发展的一个重要趋势,伴随现代农业发展规模的扩大,也加大了对水资源的消耗,完善节水灌溉技术在农田水利工程中的应用能够更好地改善我国水资源现状,促进农田水利工程健康发展。
         参考文献
         [1]王兴瑞.探讨节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].农业技术与装备,2019(12):80+82.
         [2]刘雪莲.高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].科学技术创新,2019(34):141-142.
         [3]高风燕.节水灌溉技术在农田水利工程中的应用研究[J].科技风,2019(33):171.
         [4]杜强.高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].江西农业,2019(22):47.
         [5]呼志礼.影响节水灌溉技术在农田水利工程中应用的因素及注意事项[J].乡村科技,2019(32):123-124.
        
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