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农田水利工程节水灌溉技术思考

2021-09-05李永林

南方农业·下旬 2021年5期
关键词:节水灌溉技术农田水利工程应用

李永林

摘 要 我国地域辽阔、水资源十分丰富,但人口基数较大,水资源分布不均衡,导致一些地区存在水资源缺乏的情况。水资源是农业生产的重要支撑,在农业规模化、现代化及机械化发展趋势下,水资源的重要性和关键性日益凸显,为了满足农业生产需求,我国兴建了大量的农田水利工程,而应用节水灌溉技术,可以降低水资源消耗,对推动农业可持续发展有现实意义。基于此,探讨农田水利工程中节水灌溉技术的应用措施。

关键词 农田水利工程;节水灌溉技术;应用

中图分类号:S274 文献标志码:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.15.083

我国经济发展新形势下,居民生活质量获得显著改善,市场对农产品的需求量也持续增加,带动了农业趋于规模化发展。水资源是农业生产中的必需资源,在现代农业生产中,水利工程的重要性日益凸显。应用节水灌溉技术,可以发挥水利工程的生产价值,降低水资源的过度消耗,符合节约型社会理念,对促进农业生产、社会经济和生态保护的协同发展具有重要作用。

1 节水灌溉技术的价值

水资源是人类赖以生存的重要资源,随着我国社会的快速发展,社会生产和居民生活对水资源的需求量不断增加,导致水资源日趋紧张。农业生产需要大量的水资源,但以往的灌溉模式较为滞后,水资源浪费情况较为严重,不利于节约用水和成本控制。而节水灌溉可以降低农业生产对水资源的浪费,在满足农作物生长需求的同时,起到降低成本和节约用水的作用,有助于实现农业生产和生态环境的协同发展,缓解当地水资源紧张的现状。

2 常用的节水灌溉技术

2.1 滴灌技术

滴灌技术是当前应用较为广泛的一种技术,其主要是利用滴头、管网和滴管等设施,通过一定压力将水资源运输到农作物根部,起到灌溉的目的。该技术具有省水、省力及省时等特点,可以满足农作物生长所需的水资源,具有良好的节水效果。当前滴灌技术也有一定的缺陷,在建设中需要铺设水管网络,建设基础设施,前期投入的成本较高,虽然可以起到节约水资源的作用,但在一些经济发展较为滞后的地区难以实现大范围推广[1]。

2.2 微喷灌技术

微喷灌技术是一种较为实用的节水技术,其主要是利用管道上的灌水器和低压管道完成灌溉工作,在进行农作物生产中,微喷灌技术可以将水分直接输送到土壤中,促使农作物根系更好地吸收水分,提升土壤内层和表层的含水量,避免水分受到蒸发作用影响而快速流失。微喷灌技术是利用高压水管完成灌溉,因此其对水源的需求量较小,灌溉精度较高,可以充分满足农作物生长对水分的需求,同时该技术对硬件设施没有较高的要求,利用特质灌水器和低压管道就可以完成灌溉工作,前期不需要投入大量成本,在我国拥有广阔的应用前景[2]。

2.3 喷灌技术

喷灌技术是当前在我国农村地区应用最为广泛的节水技术,尤其在大规模农业生产中,喷灌技术已成为机械化生产的主流,且在城市建设、草坪维护等领域应用广泛。喷灌技术是利用加压水泵,将水输送到半空后,利用自然落差进行灌溉,水滴可以直接作用到农田中,进而完成农业生产灌溉。该技术在节水方面具有显著的效果,属于一种机械化灌溉方式,还可以避免农田灌溉的人力资源消耗。

2.4 渠道防渗技术

在我国农村地区,渠道灌溉是一种传统灌溉模式,且沿用多年,在农业生产中扮演的角色较为重要。但渠道灌溉会对水资源造成一定的消耗,由于渠道在渗水方面效果较差,大量水资源会在输送中浪费,不利于当地农田节水的有序开展。而渠道防渗技术可以有效避免这一情况,当前主要采用的渠道防渗技术为:1)物理机械防渗技术,对渠道渗水性进行优化改良,促使其具有较强的防渗水能力,可以起到节约水资源的作用;2)化学防渗技术,即使用混凝土、沥青及塑料薄膜改善渠道,进而起到一定的防渗作用。渠道防渗技术可以提升渠道的保水、蓄水及送水能力;降低水利工程每年的维修投入,可起到一定节约维护成本的作用;避免当地土壤发生盐碱化情况,改善当地的土质;避免水资源在输送过程中的消耗,起到良好的节水作用[3]。

2.5 膜上灌溉技术

膜上灌溉技术属于一种新型技术,其主要原理为在田垄上覆盖一层地膜,在地膜表面进行灌溉,通过地膜上存在的微小孔隙,促使水资源渗透到农作物根系中,进而完成灌溉工作。这一技术可以避免水资源在土壤深层的过度蒸发和渗漏,在节水效果方面较为显著,且前期投入不需要过多成本。但膜上灌溉技术的缺点也较为明显:当前市面上销售的地膜普遍厚度较薄,十分容易破损,如果破损则难以发挥其节水作用;地膜需要每年更换,更换下的地膜要经过集中处理,如果随意抛弃在田间地头,会对当地环境造成污染,如果在地下残留还会影响土壤质量[4]。

3 农田水利工程中应用节水灌溉技术的优化措施

3.1 应用信息技术建模

当前农业规模化生产模式下,对水资源的需求量持续增加,节水可以起到提升水资源利用率、避免过度浪费及降低生产成本的作用,而要想发挥这一作用,则要充分应用信息技术建立线性高斯模型,真正实现定点灌溉、精准调控。1)农田水利工程要对当地的农业用水情况进行分析,引入大数据、云计算等技术,掌握当地农业生产对水资源的实际需求,获取农业一线生产的相关数据;2)使用现代分析方法掌握灌溉區的全面信息,并将灌溉渠划分为不同的小区域,以提升线性高斯模型的准确度,降低水资源的调控难度;3)以线性高斯模型为基础,加强水资源优化配置,尤其在水资源调度中,要不断提升精准水平,真正实现科学灌溉、节水灌溉[5]。

3.2 优化灌溉时间和灌溉量

在引入节水灌溉过程中,要注重扩大灌溉区范围,并对灌溉时间和灌溉量进行适当优化,进而起到一定节水作用。1)农户要掌握农作物在不同生长阶段、不同季节对水分的需求,例如,在成熟期、孕育期、拔节期及苗期等阶段的需求水,对不同季节水分的蒸腾量和蒸发量尽心估算,根据上述情况,调控灌溉时间和灌溉量,在满足农作物生长对水分需求的同时,避免造成水资源浪费。2)在整个农田灌溉中,水资源浪费的主要方式为土壤渗水和水分蒸发,农户要对这两部分的耗水量进行分析计算,然后结合当地具体情况采取合理措施,对灌溉时间进行科学控制。3)随着农业生产逐渐趋于信息化,信息技术的应用也更加广泛,农户要善于利用信息技术建立农作物生长需求模型,根据不同阶段的水分需求控制灌溉量,实现水资源的优化配置[6]。

3.3 灵活采用节水灌溉技术

随着我国农艺的发展,大量节水灌溉技术已广泛应用于农业生产中,但基于不同地区的环境特点和生产情况,要对各种节水灌溉技术进行分析后灵活选择,在降低农业生产成本的同时,起到节约用水的作用。1)节水灌溉是针对当地的所有农田,因此引入节水技术时,要综合考虑当地的农产業结构、用水量、灌溉面积、经济情况等要素,做好统筹规划工作;2)在农业生产中引入监控技术,对灌区开展动态监控管理,掌握灌区不同阶段、不同时期的灌溉情况,然后因地制宜地选择节水灌溉技术;3)在选择节水技术中,要综合考虑前期投入情况,尽量降低成本费用和资源投入,充分利用当地的可再生资源,如太阳能、风能及潮汐能等,以降低资源成本[7]。

3.4 促使农民树立节水意识

在我国经济发展新形势下,农业生产也逐渐趋于集约化发展,种植方式、生产模式都发生了巨大变化,时间成本和人力成本投入较小,而要想实现更大的经济效益,农民则要树立新型的节水意识,进而在生产中节约水资源,避免浪费行为。1)当地政府和主管部门要根据当地的农业发展情况,在兴建水利工程中,引入各种先进的灌溉技术,做好灌溉技术设施建设工作,满足当代农户日常农作生产对水资源的需求;2)积极组织当代农户开展系统化、专业化培训,促使其认识到节水的重要性,并掌握先进的灌溉技术;3)组织科研人员和工作人员深入一线农业生产,针对农户在生产中存在的节水技术问题给予现场指导,在推动农业生产可持续发展的同时,起到节约水资源的作用[8]。

4 结语

我国是世界农业大国,农业生产在我国拥有悠久的历史,水资源是农业生产中的重要支撑,但是在以往粗放式的生产模式下,农业生产对水资源的消耗持续增加,不符合节约型社会理念,因此,农田水利工程作为促进农业发展的重要设施,要积极引入和应用先进的节水灌溉技术,降低水资源消耗,促进农业的稳定及可持续发展。

参考文献:

[1] 牟斌.农田水利工程高效节水灌溉技术的应用与技术要点研究[J].黑龙江水利科技,2020,48(11):165-167.

[2] 江全庆,祝国辉.对中小型农田水利灌溉工程设计及节水技术探析[J]建筑工程技术与设计,2016(12):2049.

[3] 王晓丹.农田水利工程高效节水灌溉技术的应用与技术要点探索[J].百科论坛电子杂志,2019(5):660-661.

[4] 吉里古.简析农田水利节水灌溉工程的节水技术及其规划设计[J].建筑工程技术与设计,2017(23):3429.

[5] 薛海梅.浅析农田水利的节水灌溉技术与节水灌溉工程规划设计[J].建筑工程技术与设计,2017(16):1006.

[6] 刘明森.农田水利灌溉工程设计及节水技术探析[J].建筑工程技术与设计,2017(24):3119.

[7] 宋东强,王帅杰,王广杰.中小型农田水利灌溉工程管护及节水技术探究[J].建筑工程技术与设计,2020(19):3026.

[8] 马佃芝,王寿强,鲁静.农田水利工程高效节水灌溉技术的发展与运用[J].建筑工程技术与设计,2020(32):2147.

(责任编辑:赵中正)

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