农田水利灌溉工程规划设计与灌溉技术研究

发表时间:2021/6/28   来源:《工程管理前沿》2021年7卷5期   作者:赵磊
[导读] 农业水利灌溉技术对农业技术的发展与应用具有积极的正向促进作用。
        赵磊
        济南市济阳区汇泽水务工程有限公司,山东济南:251400
        摘要:农业水利灌溉技术对农业技术的发展与应用具有积极的正向促进作用。有学者提出农业灌溉设施能够发挥农业生产过程的资本、劳动力等投入要素的替代或互补作用,能够有效提升农业生产中土地、劳动力、资本的边际产出。因此农业水利灌溉工程与技术在农业生产中占据了非常重要的地位。
关键词:农田;水利灌溉;规划设计;灌溉技术
引言
        农业的发展需要充足水资源给予支持。现阶段,我国范围内水资源处于相对匮乏的状态,水资源紧张问题较为明显。济南市济阳区水资源更为匮乏,济阳区耕地面积105万亩,其中水浇地71.76万亩,主要水源依靠引用黄河水。2020年济阳区总供水量27738万立方米,其中调入黄河水23402万立方米,蓄水310万立方米,地下水供给2920万立方米,污水回用量1106万立方米。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。
1农田水利灌溉工程规划设计
        1.1设计标准与原则
        农田水利灌溉工程规划设计要遵循因地制宜的规则,要考虑不同地区的水文、地质、气候条件、降水、地下水、地表水、地表径流、河流流量等方面存在的差异。如西北地区干旱少雨,水资源短缺,是我国农业旱灾较易发生的地区;南方地区,受气候条件的影响,水量充沛,但极易发生水涝灾害。济阳区年均降水量偏低,地表水补源不足。因此,农田水利灌溉工程规划设计应制定科学合理的评价标准,实现农田水利灌溉工程的效度。农田水利灌溉工程规划合理性检测有两个指标,一是灌溉设计保证率,二是抗旱天数,即灌溉工程用于灌溉农作物的水量在连续干旱天气条件下所能够维持的天数,该指标为客观指标。
        1.2灌溉取水方式设计
        灌溉取水方式即水源的来源方式,基于工程地的水源环境设计灌溉取水方式,进行合理的工程规划。一般将灌溉取水方式分为自流取水和提水取水,自流取水即将临近水源(河流)直接引入农田灌溉;提水取水即将非临近水源引至农田进行灌溉。在灌溉取水中一般以自流取水方式为主,在实际应用中,又将其分为有坝取水和无坝取水,有坝取水即在河流上游构建堤坝,蓄积水量,提升水位,以供直流取水灌溉。有坝取水虽然在建坝时会产生一定的生产投入,但能有效避免因地势或其他因素导致的水位下降问题。无坝取水即无需构建堤坝,但会设置闸门调节河流的径流量,保障农田灌溉。
        1.3灌溉渠道设计
        灌溉渠道的设计应充分考虑水利灌溉工程所在地的各种因素,兼顾社会效益和生态效益。基于此,灌溉渠道的布置应遵循3个原则;一是利用地形地势,因地制宜设置相应的灌溉渠道;二是坚持安全作业、安全设置、安全使用,避免存在安全隐患的作业行为;三是多元开发、综合利用,实现一水多用和多水多用。
2农田水利工程高效节水灌溉技术的具体应用分析
        2.1渠道防渗技术
        在我国农田水利工程中此项技术得到非常普遍的运用,有着较多的技术种类,比如混凝土U型槽,在渠道防漏中,防水混凝土材料拥有较高的价值,这是因为防水混凝土材料的耐久性能良好,防渗效果佳,且施工成本较低,在采用此项技术的时候需要注意,合理调控混合料配比。或是土料防渗,此种防渗技术投资成本最低,但耐久性较差。并且,土料防渗可能出现冻融反复的情况,在长时间的作用下,难以保障防渗层的性能。不过,从目前土料防渗技术的应用情况而言,在施工技术的日益发展下,此项技术并未过时。


        2.2微灌技术
        这一项技术是根据农作物对水的实际需求,采用特质灌水器和低压管道系统,以较为均匀、小流量的灌溉形式把水输送到农作物的根部土壤。相较于过去使用的直接灌溉方式,此技术更有助于灌水量的控制,工作压力较小,且有着较长的灌水延续时间。当前微灌技术结合不同的水流方式,可分为多种类型,其中微型喷洒灌溉和滴灌运用较多。微型喷洒灌溉是采用多种类型的微型喷头,如旋转式、辐射式等,来对水资源进行有效控制。通过此种灌溉方式能使土壤湿度和空气湿度均得到提升,从而使田间气候得到良好调节,且作业压力和喷洒流量较小。滴灌则是通过含有滴灌带、滴头的灌水器,以水滴的形式把水资源灌入到农作物根部土壤,此种方式通常运用有着较高土壤水分含量的农田水利工程,缺点是灌溉效率较低,水流量非常缓慢。这项技术在2020年济阳区农业节水灌溉工程实施中得到广泛推广。
        2.3喷灌技术
        能对田间小气候进行有效调节,节约用水保土保肥,有着较强适用性等是喷灌技术的显著特点。一般而言,此项技术在坡度较小的土地较为适用,有着较高的灌溉效果。同时,喷灌技术在实际运用中具有灵活性与自然性,结合农田环境能够将灌溉工作做好,可以将这项技术运用于小范围的农田。此外,针对有着较高湿度要求的农作物,此项技术也十分适用,比如在种植温室蔬菜和花卉的时候,通过此技术能够对室内的湿度与温度做有效调节,并且,对作物周围的土样,喷灌技术还能进行可溶性化肥的喷洒,有着较高的施肥效率。
        2.4膜上灌技术的应用
        膜上灌技术的应用基础为灌区内使用地膜覆盖栽培模式,在实际应用中,将原先设置于地膜附近的灌水转变为膜上流水的模式,沿放苗孔、专门打在膜上的渗水孔或膜缝渗下,浸润土壤的方法满足作物需水。可满足农作物生长过程中的需水要求,达到较好的节水效果。当灌区内的农作物为地膜栽培条件下的棉花、玉米、花生、豆类、瓜类、粮棉套种(小麦+棉花)、粮油套种(小麦+花生)等,即可应用膜上灌技术。相比以往地膜覆盖栽培中的沟灌水模式,膜上灌技术的节水效果更强、水资源利用率更高。实践结果表明,膜上灌比沟灌节水25%~30%,水资源的利用率能够增长至80%以上;若在水资源相对匮乏的灌区引入膜上灌技术,节水率可以提升至40%~50%;若将膜上灌技术与管道输水灌溉结合使用,水资源的综合利用率最高可达到90%。
        2.5强化对新型节水灌溉技术的推广应用
        在现代农业技术、生物科学技术、信息技术的快速发展下,我国农田水利工程也开始朝着纵深方向发展,越来越多的智能技术被人们应用到农田水利工程中,由此使得节水管理开始朝着现代化、规模化、智能化的方向发展。基于此,农田水利灌溉技术也会得到更多的生物技术支持,将植物自身的节水潜力挖掘出来。
        2.6强化对节水灌溉技术的应用管理
        为了能够更好地发挥出节水灌溉技术在农田水利工程中的作用,相关人员要在节水灌溉管理中完善相应的机制和体制,避免因为制度不规范所带来的水资源利用不合理、不规范问题。同时,相关人员应结合农业发展实际情况制定和修改灌溉方案,并在水利工程管理后期加大管理力度,完善水资源利用管理体制。
结束语
        综上所述,农田水利灌溉工程规划设计和灌溉技术作为农业增产增收的重要基础,应基于现实种植情况因时因地制宜的进行设计。不断改革升级灌溉技术,促进农业种植技术的创新与发展,推动我国农业朝现代化农业的方向昂扬迈进。
参考文献
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[2]周扣明,张英建,胡春杰.海安市农田灌溉“以电折水”计量技术的应用[J].水利发展研究,2020,20(8):31-33+68.
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