黑龙江省绥化市城市节水指导服务中心 黑龙江绥化 152000
摘要:随着我国社会主义市场经济的飞速发展,我国农业经济得发展水平也得到了极大的提升,在农田水利工程灌溉工作中需要大量的水资源,相关部门需要提高水资源利用率,有效提高农业产量。农田水利工程节水措施类型比较多,工作人员要结合实际情况改进节水措施和技术体系,高效利用水资源,大幅度提高农作物的产量和质量。节水措施在农田水利工程灌溉工作中发挥着重要作用,可以促进我国农业经济可持续发展。
关键词:农田水利工程;高效节水灌溉;发展措施
引言
农田水利灌溉是农业经济发展的重要内容,对农业生产发展有着十分重要的影响。从发展实际情况来看,农业往往需要消耗较多的水资源。为了能够有效缓解农田缺水问题,人们加强对灌溉水利工程建设的重视,旨在能够通过提升农田水利灌溉质量来更好地促进现代农业发展。
1农田水利灌溉存在的问题
首先是缺少农田水利建设资金。一些地区经济发展落后,没有足够的资金支持农田水利灌溉管理发展,严重制约了当地农业经济水平的提高。此外,一些地区着重关注工业的发展,没有为农业的进步发展提供足够的资金支持,加大了农田水利灌溉的预算负担。其次是农田渠道灌溉不够科学。第一,缺乏对农田灌溉综合技术的重视。从当前农业灌溉发展实际情况来看,相关人员仅仅重视单向渠道技术的应用,没有根据实际情况来灵活、交叉使用灌溉渠道技术,由此也就无法提升农田水利渠道灌溉能力。第二,渠道灌溉模式存在问题。一方面,渠道管理制度不够完善,农民存在盲目灌溉的现象,加上在灌溉过程中一味地追求任务的完成,没有考虑农作物的生长规律就随意改变灌溉方式,最终导致水资源浪费严重,也不利于作物的生长。另一方面,没有制定科学合理的灌溉程序,灌溉过程不够合理,存在较大的盲目性和随意性。
2提高农田水利灌溉质量的有效措施
2.1建立科学完善的节水技术体系
充足的水资源供应,对提高农作物产量和品质有着重要作用。节水技术的应用可以使水资源得到合理利用,进一步降低水利灌溉成本,提高农业经济效益。因此,应建立科学完善的节水灌溉体系,确保水利建设资金落到实处,为农业发展提供良好的基础设施。同时,水利部门要与气象、农业部门加强沟通与协调,根据区域农业发展实际情况,采取符合农业发展要求的灌溉技术,促进农业产业的进一步发展。
2.2应用节水技术
田埂可以更好地保护水资源,保证施加的肥料被农作物有效吸收。精耙整地是节约水资源的有力措施,可以避免灌溉的水分产生大量渗漏。田埂硬化是对灌水渠道进行创新,能起到很好的节水效果。分开灌溉与排水也是有效的节水措施,应对灌溉和排水进行分开设置,再结合田区灌溉实际需要,针对较少的耕地面积采用暗管进行排水,即在农作物下方1m以下位置设置排水暗管,促进田间积水排出。对渠系工程进行优化,也可以起到很好的节水效果。应根据渠道纵坡、灌溉面积进行优化设计,再采用混凝土衬砌,形成渗漏量低、输水效率高的防渗渠道。
2.3提升农田高效节水灌溉工程管理质量的策略
工程竣工验收后,应由所在受益村负责运行并进行工程的管理维护,以保证工程正常运行。首先,合理进行农作物布局,适时调整种植结构。在后期运行和维管中,受益村必须严格按照土地开发整理规划合理进行种植布局。根据项目区土地利用总体规划,短时间内应采取以改良土壤为主的耕作方式。远期上根据土壤改良情况,注意发展高效优质农业产品,逐步发展现代化农业和生态农业。
其次,在工程设施维护方面,管道必须保持通畅,内部不能存有污物杂质和泥沙淤淀,无渗水和漏水现象,各类管道、闸阀及安全保护装置必须保证启闭灵活。同时,出水栓及暴露在地面的连接管道必须保持完整。此外,灌溉季节结束后,维保人员还要对压力管道进行维修,及时排除管道内的余水,并做好防冻措施。如果在运行中发现建筑物有塌陷、隆起的现象,维保人员应及时上报,让技术人员查明原因,及时修复,从而保证各建筑物完好无损。
2.4喷灌节水处理
应用喷灌和微灌技术,可以打破传统地面灌溉的局限性,如土地地形、土壤条件限制等。利用喷灌和微灌,可以进行科学化的合理种植,根据实际情况,对土地灌溉时间、灌水量等都可进行准确的掌控,既提升了灌溉效率,又提高了灌溉质量。虽然喷灌技术需要专业的设备进行支持,需要较大资金投入,使用技术较为复杂,但是其可以实现30%~50%的节水量。因此,具有较大的发展空间。
2.5基于LoRa物联网的智能节水灌溉系统
智慧城市与智慧农业等领域的研究和实施近年来一直在快速增长,基于物联网的绿色环保和节能减排一直是研究的热门领域,在这些领域中,资源优化占据着中心位置。物联网旨在通过集成的基础设施和服务,提高智慧城市与智慧农业的效率,达到节能减排,节约水资源的目的。我国大部分城市都在建设园林绿地,不仅是为了休闲娱乐,还因为有助于调节温度与净化环境。但这些绿色空间的维护需要使用大量的水资源,基于手动配置控制器的自动灌溉解决方案,由定时器和每天在同一时间和持续时间进行灌溉,是新建园林绿地的基本解决方案。由于价格低廉和操作简单,这种类型的解决方案仍然是80%左右的自动灌溉项目的主要选择,但是这种类型的解决方案在水资源管理效率很低;人们经常看到在下雨天、高温天气或者大风天气还在进行着灌溉过程,这种情况会造成大量的水资源浪费。目前中国水资源短缺正日益加剧。我国农业灌溉用水约60%用于与灌溉有关的活动,大约30%的水资源可能由于环境条件或未优化循环而被浪费,这种浪费不仅影响了消费者的成本,而且由于灌溉不足和过度灌溉的现象还影响到农田土壤健康。LoRa通信技术是一种近年来发展起来的远距离无线通信技术,采用直序扩频方式,抗干扰性强,接收灵敏度高;同时满足低功耗需求,它与NB-IOT技术已成为远距离、低功耗、低速率、低成本、大规模组网通信的理想技术。LoRa无线传感器网络具有低功耗、远距离、灵敏度高、抗干扰性强的优点,广泛应用于物联网农业、智能无线抄表、器人控制、安防系统、车辆跟踪、智慧城市等领域。为实现减少园林绿地与农业灌溉系统中水浪费的目标,该研究介绍了一种新的灌溉系统用水管理方法,该系统利用LoRa无线传感器网络,直接在灌溉环境中采集实时数据,对灌溉环境进行检测,并将这些信息与天气预报、蒸发量等数据进行融合,通过机器学习算法,提出解决方案,预测灌溉环境的实际需水量。且该系统还可以检测到天气状况如何影响灌溉过程,安排最佳的灌溉实施时间。
结语
农田水利是农业抵御自然灾害、改善农业发展状况、提高农民生活水平、促进“三农”事业发展的重要基础设施。提升农田水利灌溉质量能够确保农业发展始终得到充足的水分支持,由此提升作物生长土壤的透气性,提高作物产量,促进我国农业现代化发展。因此,在农业发展规模扩大、水资源缺乏的背景下,需要相关人员积极思考如何提升农田水利灌溉质量。
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