談農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉發(fā)展
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摘要:本文分析了高效節(jié)水灌溉在農(nóng)業(yè)節(jié)水項(xiàng)目中的相關(guān)性，從低壓供水和渠道的幾個(gè)方面介紹了高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)業(yè)節(jié)水項(xiàng)目中的應(yīng)用;介紹了防滲透技術(shù)、微灌技術(shù)、噴灌技術(shù)、滴灌技術(shù)等;從規(guī)劃、教育、管理和設(shè)施的角度分析了農(nóng)田節(jié)水高效灌溉項(xiàng)目的發(fā)展?fàn)顩r，提出了發(fā)展農(nóng)田節(jié)水的戰(zhàn)略。
關(guān)鍵詞:農(nóng)田水利工程;高效節(jié)水灌溉;發(fā)展策略
引言
農(nóng)業(yè)土地節(jié)水項(xiàng)目是確保農(nóng)業(yè)健康發(fā)展的重要因素。近年來，由于厄爾尼諾現(xiàn)象的影響，地球的氣候發(fā)生了急劇變化，這對(duì)農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展產(chǎn)生了很大的影響。保護(hù)水資源的傳統(tǒng)項(xiàng)目提供農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本很高。據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計(jì)，我國目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用水量占總用水量的65%以上。針對(duì)這種情況，我國堅(jiān)持集約化發(fā)展，為了實(shí)現(xiàn)更高效的節(jié)水灌溉工程，越來越多的農(nóng)業(yè)工人正在采用“節(jié)水”的概念來節(jié)約農(nóng)業(yè)用水。但是，在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過程中仍然存在一些缺陷。
1高效節(jié)水灌溉概念與特征
除傳統(tǒng)的溝渠和地面灌溉方法外，高效節(jié)水灌溉是一種現(xiàn)代的農(nóng)田灌溉方法。隨著農(nóng)村經(jīng)濟(jì)建設(shè)的全面發(fā)展，更多的現(xiàn)代信息技術(shù)手段被用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，農(nóng)民對(duì)現(xiàn)代技術(shù)的認(rèn)識(shí)和接受程度不斷提高，有效的節(jié)水灌溉技術(shù)得到了廣泛推廣和應(yīng)用。高效節(jié)水灌溉技術(shù)需要提供合理科學(xué)的資源灌溉方法，以適合作物生長區(qū)域的水文特征。這有效提高了灌溉效果，節(jié)省了大量水資源，提高了效率。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，當(dāng)前，我國非常有效的節(jié)水灌溉技術(shù)包括低壓管道灌溉、滴灌和噴灌。最廣泛使用的方法是澆水。這種方法利用壓力以噴灌的形式將水資源輸送到農(nóng)田，這樣可以節(jié)省水資源，并廣泛用于農(nóng)業(yè)節(jié)水項(xiàng)目。微灌溉技術(shù)可以將水運(yùn)到作物的根部，精確控制水量，并達(dá)到灌溉周期短、耗水量少和節(jié)約水資源的目標(biāo)。當(dāng)今廣泛使用的高效節(jié)水灌溉技術(shù)通常包括低壓管道灌溉，噴頭和微灌溉，還可以分為多種不同形式的澆水。與傳統(tǒng)的灌溉方法相比，節(jié)水灌溉技術(shù)有許多優(yōu)點(diǎn)。尤其是高效節(jié)水灌溉，可在很小的空間內(nèi)節(jié)省水和勞動(dòng)力。傳統(tǒng)的灌溉方法通常是水流過地面，導(dǎo)致水蒸發(fā)和泄漏，嚴(yán)重浪費(fèi)水資源。高效節(jié)水灌溉技術(shù)避免了水分蒸發(fā)的負(fù)面影響，減少了土壤侵蝕，與傳統(tǒng)的灌溉方式相比，其更適合于農(nóng)田灌溉。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，有效節(jié)水灌溉技術(shù)的資源利用率很高，但初期投資遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于常規(guī)灌溉方式的成本，需要使用的設(shè)備種類也比較繁多，成本和設(shè)備問題影響了高效節(jié)水灌溉技術(shù)的實(shí)際推廣。
2農(nóng)田水利工程建設(shè)中高效節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用以及技術(shù)要點(diǎn)
2.1微灌技術(shù)
微灌溉基于農(nóng)田的局部灌溉周期和作物生長的需水量，在灌溉強(qiáng)度管理過程中，在作物根部周圍進(jìn)行少量的固定灌溉。較短的澆水時(shí)間，精確的灌溉和低水耗都解決了水源灌溉當(dāng)?shù)剞r(nóng)田時(shí)用水量低的問題，并且與當(dāng)前高效的微灌溉技術(shù)水資源相吻合，在應(yīng)用中顯示出了優(yōu)點(diǎn)。農(nóng)業(yè)土地保護(hù)和灌溉的法規(guī)要求，有必要結(jié)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)作物灌溉，農(nóng)業(yè)灌溉條件和現(xiàn)有灌溉設(shè)施等問題，了解微灌溉技術(shù)在優(yōu)化農(nóng)業(yè)水管理項(xiàng)目建設(shè)中的要點(diǎn)。通過根據(jù)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田的實(shí)際灌溉情況進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化輸水管道、微灌溉系統(tǒng)和滴灌設(shè)施的安裝，通過灌溉與施肥的有機(jī)結(jié)合有效地灌溉農(nóng)田。并進(jìn)行針對(duì)泄漏的預(yù)防性處理，著眼于供水系統(tǒng)的整體性能以及農(nóng)作物的微灌溉要求，同時(shí)避免了農(nóng)田灌溉過程中水資源的大量損失。
2.2滴灌技術(shù)
滴灌是利用農(nóng)業(yè)管道灌溉和加壓系統(tǒng)以水滴形式灌溉作物根系?？梢员Ｗo(hù)土壤并滿足農(nóng)作物的增長需求，把農(nóng)田灌溉與作物施肥緊密聯(lián)系在一起。但是沒有單一類型的滴灌技術(shù)，如靜態(tài)土壤滴灌技術(shù)和基于膜的滴灌技術(shù)。在建設(shè)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)用地的過程中，有必要研究水資源的分布和需求量，以有效運(yùn)用滴灌技術(shù)并安裝滴灌設(shè)備，在控制用水量和水流量的基礎(chǔ)上，滿足不同生長階段不同地方作物的灌溉需求。
2.3噴灌技術(shù)
灑水灌溉技術(shù)是使用機(jī)械設(shè)備為管道中的水環(huán)境加壓，節(jié)省灌溉過程中使用的總水量。可以使用自壓灑水噴頭或機(jī)械壓力灑水噴頭。機(jī)械壓力灑水系統(tǒng)是無限的，僅需要機(jī)械設(shè)備即可產(chǎn)生壓力;而自加壓噴灌系統(tǒng)需要使用地形來加壓水流，使用范圍相對(duì)狹窄。
3農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉的意義
農(nóng)業(yè)一直是我國關(guān)注的焦點(diǎn)。我國從來沒有缺少對(duì)農(nóng)業(yè)的關(guān)注。農(nóng)業(yè)的發(fā)展也取得了很大進(jìn)步。如今，農(nóng)作物產(chǎn)量、質(zhì)量都得到了顯著提高。隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展，灌溉技術(shù)也日趨成熟，但仍不可避免地造成水資源的浪費(fèi)。因此，高效節(jié)水灌溉技術(shù)具有積極研究價(jià)值。使用有效的節(jié)水灌溉技術(shù)來促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水項(xiàng)目，在保證農(nóng)田灌溉效果的前提下，有效節(jié)約用水。
4農(nóng)田水利工程建設(shè)中高效節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用面臨的困難
由于主客觀因素對(duì)農(nóng)田水管理項(xiàng)目建設(shè)的影響，高效節(jié)水灌溉技術(shù)的使用面臨一些挑戰(zhàn)。有必要全面、系統(tǒng)地分析出現(xiàn)的困難，科學(xué)地解決實(shí)際問題。加強(qiáng)技術(shù)管理和控制，以最大程度地提高農(nóng)業(yè)土地的節(jié)水灌溉效率。
4.1現(xiàn)代農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)有待完善
設(shè)計(jì)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)水利工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，是有序建設(shè)農(nóng)業(yè)水利工程的前提。隨著農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的深入，農(nóng)業(yè)土地用水管理項(xiàng)目的建筑規(guī)范、質(zhì)量、技術(shù)要求和建筑目標(biāo)發(fā)生了新變化。施工持續(xù)擴(kuò)展，需要對(duì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行智能調(diào)整。由于諸多因素的限制，用于現(xiàn)代水管理項(xiàng)目建設(shè)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范、不全面，需要進(jìn)一步完善，并且在水管理項(xiàng)目的圖紙?jiān)O(shè)計(jì)上存在差異。導(dǎo)致各種問題并影響整體使用灌溉技術(shù)的效果。
4.2專業(yè)人才建設(shè)存在不足
目前，我國農(nóng)業(yè)土地保護(hù)項(xiàng)目建設(shè)，特別是高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目的設(shè)計(jì)專家很少。原因是建設(shè)農(nóng)用土地水利工程的起點(diǎn)低，獲利機(jī)會(huì)少，相關(guān)高校和職業(yè)學(xué)校沒有重視開發(fā)相關(guān)人力資源，課程缺乏科學(xué)性。此外，農(nóng)業(yè)節(jié)水項(xiàng)目中高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目的設(shè)計(jì)工作通常需要高素質(zhì)的設(shè)計(jì)師，但我國在這方面起步較晚，設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)不足，導(dǎo)致一些問題的出現(xiàn)，使得已完成的農(nóng)業(yè)土地保護(hù)工程中的供水項(xiàng)目節(jié)約用水方面沒有產(chǎn)生預(yù)期的效果。
4.3管理工作方面
國家高度重視農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)有關(guān)項(xiàng)目的建設(shè)和重要性不斷提高。與農(nóng)地生產(chǎn)相關(guān)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)過于注重建設(shè)和建設(shè)過程，而忽略了應(yīng)用程序管理。在預(yù)設(shè)計(jì)和施工過程中，許多管理人員更注意施工現(xiàn)場的監(jiān)督，但在項(xiàng)目完成后，在實(shí)際應(yīng)用程序應(yīng)用過程中缺乏專業(yè)的管理。由于高效節(jié)水灌溉工程缺乏專家監(jiān)督，導(dǎo)致實(shí)際效果不佳，甚至相關(guān)設(shè)備閑置和浪費(fèi)，部分機(jī)械設(shè)備沒有人修復(fù)，使得生產(chǎn)資源和勞動(dòng)力嚴(yán)重?fù)p失，限制了新農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
4.4農(nóng)田高效節(jié)水灌溉系統(tǒng)缺乏后續(xù)維護(hù)
目前，政府指派施工人員和技術(shù)人員在各地建設(shè)節(jié)水和節(jié)水灌溉設(shè)施，用于農(nóng)業(yè)用地。項(xiàng)目完成并投入運(yùn)營后，人們不了解這些節(jié)水灌溉工程的使用方法，不了解常見的錯(cuò)誤和問題，以及由于不規(guī)范操作造成使用過程中遇到各種問題，但卻無法解決。這些使得節(jié)水灌溉工程項(xiàng)目無法進(jìn)行。
5農(nóng)田水利工程高效節(jié)水灌溉發(fā)展策略
5.1科學(xué)規(guī)劃農(nóng)田高效節(jié)水灌溉工程
在農(nóng)業(yè)節(jié)水項(xiàng)目中發(fā)展高效節(jié)水灌溉需要選擇科學(xué)的設(shè)備，以加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)計(jì)劃，有效用水并減少水的浪費(fèi)。高效節(jié)水農(nóng)業(yè)灌溉項(xiàng)目的開發(fā)商應(yīng)研究當(dāng)?shù)氐奶鞖夂偷刭|(zhì)條件，了解該地區(qū)的年度和季節(jié)性降雨，計(jì)算該地區(qū)的降雨窗口期，結(jié)合當(dāng)?shù)氐叵滤畻l件，計(jì)算該地區(qū)農(nóng)田灌溉所需水量，最終實(shí)現(xiàn)有效節(jié)水。
5.2農(nóng)業(yè)發(fā)展與水資源的整合發(fā)展
我國目前水資源分配不平衡，某些地區(qū)的干旱問題仍然嚴(yán)重。在農(nóng)田灌溉過程中，應(yīng)從科學(xué)合理的角度使用水資源。通過科學(xué)合理地配置水資源，有效提高水量效率，確保所有地區(qū)的農(nóng)作物都有足夠的水資源來實(shí)現(xiàn)良好的灌溉目標(biāo)。農(nóng)業(yè)部門需要充分利用水資源，并根據(jù)與當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展計(jì)劃相同的土壤含水量制定不同類型的用水計(jì)劃。同時(shí)，水管理部門需要建立合理的水安全體系，以便有效、適當(dāng)?shù)貙?shí)施高效節(jié)水灌溉技術(shù)。在應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)之前，先對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田的土壤質(zhì)量進(jìn)行測試，調(diào)查分析水質(zhì)和水資源狀況，根據(jù)最后結(jié)果制定有效計(jì)劃，選擇最佳節(jié)水灌溉技術(shù)，并進(jìn)行適當(dāng)灌溉和調(diào)整。應(yīng)使公眾充分意識(shí)到高效節(jié)水灌溉技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高技術(shù)使用效率。優(yōu)化水資源配置是促進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的有效手段，農(nóng)業(yè)發(fā)展與水資源優(yōu)化配置有機(jī)地結(jié)合在一起，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)有效地保護(hù)生態(tài)環(huán)境。
5.3根據(jù)作物種植結(jié)構(gòu)變化合理配置水資源
由于當(dāng)前農(nóng)田中作物結(jié)構(gòu)的頻繁變化，設(shè)計(jì)人員在實(shí)施節(jié)水灌溉項(xiàng)目時(shí)遵循“因地制宜”的原則，充分考慮當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境和氣候，并研究土壤和水資源分布以及未來的發(fā)展前景。同時(shí)，評(píng)估當(dāng)?shù)刈魑镙喿?，選擇最佳的灌溉技術(shù)來促進(jìn)作物生長，合理分配水資源，減少不必要的水分流失，提高作物灌溉效率。在作物輪作中，積極應(yīng)用水肥一體化種植方法，大力發(fā)展三維種植模式，進(jìn)一步減少農(nóng)業(yè)灌溉用水，提高農(nóng)業(yè)用水效率，有效利用水資源。
5.4加強(qiáng)高效節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用監(jiān)管，提高現(xiàn)代農(nóng)田水利設(shè)施管理能力
監(jiān)管是有效應(yīng)用灌溉技術(shù)的重要手段。通過有效監(jiān)管，了解區(qū)域節(jié)水灌溉工程建設(shè)技術(shù)要點(diǎn)和管理內(nèi)容，優(yōu)化節(jié)水灌溉工程的整個(gè)建設(shè)過程，解決實(shí)際問題。實(shí)現(xiàn)土地和水資源的高效利用。此外，必須建立農(nóng)業(yè)土地用水管理設(shè)施的管理團(tuán)隊(duì)。通過對(duì)管理者的系統(tǒng)理論培訓(xùn)，運(yùn)用現(xiàn)代管理辦法和優(yōu)秀理念，根據(jù)農(nóng)田區(qū)域水資源管理項(xiàng)目的主要特點(diǎn)，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和高效節(jié)水灌溉技術(shù)的要點(diǎn)，進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。不斷建立有關(guān)農(nóng)田水設(shè)施管理的最新知識(shí)體系，提高在工業(yè)實(shí)踐過程中管理各種現(xiàn)代水設(shè)施的能力，有助于農(nóng)田設(shè)施的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，并有助于保護(hù)當(dāng)?shù)厮喔软?xiàng)目，使與技術(shù)水平相結(jié)合的收益最大化。
5.5加強(qiáng)農(nóng)田水利節(jié)水灌溉人才的培養(yǎng)
鑒于我國農(nóng)用土地節(jié)水灌溉設(shè)計(jì)中人力資源的不足，有必要在農(nóng)業(yè)用地節(jié)水灌溉設(shè)計(jì)中加強(qiáng)人力資源開發(fā)。在相關(guān)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，針對(duì)相關(guān)工作人員開展技術(shù)知識(shí)科普工作。
6結(jié)束語
在正在進(jìn)行的農(nóng)業(yè)土地節(jié)水項(xiàng)目的建設(shè)和發(fā)展中，可以采用高效節(jié)水灌溉措施來進(jìn)一步滿足農(nóng)作物的用水需求，并實(shí)現(xiàn)最大程度節(jié)水。此方法具有許多優(yōu)點(diǎn)，如投資成本低、技術(shù)簡單和可用性高，有效的節(jié)水灌溉措施正越來越多地用于農(nóng)業(yè)節(jié)水項(xiàng)目。在此基礎(chǔ)上，與適當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)灌溉用水系統(tǒng)合作，在許多領(lǐng)域加強(qiáng)信息建設(shè)和管理，有效解決水資源浪費(fèi)問題，通過滿足灌溉條件嚴(yán)格節(jié)水，實(shí)現(xiàn)資源管理目標(biāo)和農(nóng)業(yè)用地需求。這對(duì)改善農(nóng)田灌溉，農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和節(jié)約水資源具有廣泛意義。高效節(jié)水灌溉工程是農(nóng)業(yè)節(jié)水工程的關(guān)鍵，受到了廣泛的關(guān)注。為了實(shí)現(xiàn)有效農(nóng)田節(jié)水灌溉，采用高效節(jié)水的理念、有效措施，對(duì)灌溉技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新和改造，達(dá)到高效節(jié)水灌溉的目標(biāo)，為發(fā)展新型農(nóng)村經(jīng)濟(jì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，為確保與灌溉有關(guān)的節(jié)水灌溉技術(shù)得到充分應(yīng)用，在相關(guān)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，開展針對(duì)相關(guān)工作人員有效節(jié)水灌溉技術(shù)知識(shí)的科普教育工作。
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作者：吳洋 陳林林 趙東 嚴(yán)家家 單位：淮安市水利勘測設(shè)計(jì)研究院有限公司