节水灌溉技术在农田水利工程中的应用

suixin1976

当前水资源短缺已经成为非常严重的问题，节约和保护水资源是环境保护的重要的议题。我国农田水利工程需要大量的水资源，不合理的灌溉方法和技术会造成水资源的大量浪费，并且不利于农作物的生长。在农田水利工程中推广和应用节水灌溉技术，改变过去传统的耕作的方式，根据农作物的实际用水需求并利用科学的方法进行灌溉，有利于提高农业产出的经济效益，也是发展高产出、高效率和高品质的现代农业的必然选择。我国的节水灌溉技术经过漫长的发展过程，节水灌溉技术逐渐得到重视和推广，出现多种各有优势的灌溉技术。我们对于节水灌溉技术还要继续深入的研究和完善。节水灌溉技术主要是对水资源进行优化配置与高效利用以促进区域水环境和水资源的承载能力，保证我国社会经济的持续健康发展。因此，研究节水灌溉技术在农田水利工程中的应用是非常重要和必要的，必须加以重视，促进农业的现代化发展。
一、节水灌溉技术的应用
对农田进行灌溉一般要经过调配水资源、输送灌溉用水、浇灌以及作物吸收四个阶段。但是在输送水资源以及灌溉的过程中，由于输送渠道的渗漏或是土壤蒸发等原因会造成水资源的大量的浪费，影响农业的产出和效益。
灌溉量=灌溉用水总量一输送蒸发渗漏一灌溉地表径流一田间蒸发

因此，必须采用节水灌溉技术，合理调配水资源，减少水资源的浪费。针对农田灌溉的四个阶段，节水灌溉技术应用大致在四个方面：首先，采用技术减少在输送水资源过程中的渗漏和蒸发，提高水资源利用率；其次，减少在灌溉过程中的地表径流与深层渗漏，改善灌溉质量并且减少单位面积的灌溉用水量；再次，减少农田的土壤水分蒸发，有效合理地利用灌溉水资源和天然的降水；最后，要加强技术管理，采取科学合理的灌溉措施，保证农作物的产量与用水效益。
节水灌溉技术的应用方面，如图1所示。
1．采用渠道防渗技术和管道输水，减少输水过程水量流失
在农业发展的很长时期内，农业的灌溉主要是利用挖土成渠的方式将水输送到农田进行灌溉。在输送的过程中，水资源会有渗漏和蒸发，造成灌溉用水的流失。据调查显示，每年植物生产用水约有4，000亿m。，输送的水资源只有50％-60％被用于农田灌溉。因此，必须严格控制输水环节的质量，采取合理的方案进行节水，节约农业生产的成本。
(1)渠道防渗
在水资源输送过程中，渠道防渗材料的选择是多方面的。在农田水利工程实际建设中，通常会采用浆砌块石，干砌块石，现浇混凝土护面以及混凝土预制面等混凝土护面可以减少80％-90％的渗漏损失，浆砌石可以减少60％-70％的渗漏损失。此外，塑料薄膜可以减少90％以上的渗漏损失，但是成本较高。在应用混凝土护面过程中如果渠道较小，可以选用U型的混凝土渠道，这样有利于输水流量的改善，减小过水断面。
(2)管道输水
在输水过程中，水面蒸发和渠床杂草蒸发也会造成水资源的大量的损耗，可以采用管道输水减少蒸发损失。农田灌溉采用滴灌、喷灌等技术时，则用高压的输水管进行地面灌溉，一般为300-1，200KPa，可以减少5％-10％水资源的浪费，水的利用率可以达到95％。
2． 先进的节水灌溉方法的应用
(1)喷灌技术的应用
喷灌技术是在压力的作用下，通过管道将水资源输送到要进行灌溉的农田，利用喷头把水喷射到需要灌溉的农作物上，使水能够均匀地洒落到农田里以达到节约用水的目的。采用喷灌技术对农田进行灌溉可以保证灌溉面的均匀，均匀度可以达到90％以上，水利利用率提高到60％-85％，比地面灌溉可以节省大约30％-50％的用水量，例如，某地区过去每一亩地需要水60~80m。，但是现在每亩用水只有30- 40m。。喷灌可以节省劳动力，劳动量只有地面灌溉所用劳动量的1／5。喷灌技术的设备一般埋于地下，有利于节省土地资源，耕种面积可以提高7％～10％，农作物增产可以达到10％ -20％ 。
(2)微灌技术的应用
微灌技术是在滴灌技术的基础上发展而来的一种新型的节水灌溉技术。微灌技术主要包括滴灌、渗灌、微喷灌以及小管涌流管等方式。微灌技术要由四部分组成：水资源、输配水管网、灌区首部以及灌水器。微灌技术的灌水流量较小，进行一次灌溉要延续很长时间，灌水的周期较短，对水量可以准确地进行控制，把水分和养分直接输送到农作物根部的土壤中去，对于经济作物的灌溉和种植可以采用这种灌溉技术。微灌技术可以节约用水量50％-80％ ，微灌技术可以节约水资源、节省人力；节省肥料和农药，肥料的利用效率可以提高15．4％，水分的利用率提高了32．7％ ，有利于改善土壤的结构等。
(3)步行式灌溉技术的应用
步行式灌溉技术是将农村现有的各种农用机械与电力作为灌溉动力，支持相应的配套灌溉设备，促进移动灌溉的适应性。步行式节水灌溉技术是节水农艺与农业的机械化技术的有机结合。步行式灌溉机械不要求配备复杂的设施，利用组装的方式进行机器装配，适应性强，流动方便，可以有针对性的对急需地区和作物进行灌溉。这种灌溉技术不需要进行大量的修渠工程，节省了劳动力和资金，并且保证了灌溉的有效性。
(4)雨水集蓄利用的技术应用
雨水集蓄利用技术就是通过相关的工程措施将自然降水收集起来，在农田需要灌溉时利用管道将雨水输送到田地的技术。这项技术不但可以解决农田的灌溉问题，还可以补充人畜饮水，在季节性缺水和干旱的地区比较适用。雨水集蓄利用的技术有利于改变农民的种植模式，还可以防止水土流失，保护生态环境，能够促进农业和农村经济的有效发展。
3． 节水灌溉的系统制度
(1)不充分灌溉方法的应用
采用充分灌溉的方法可以提高农作物的单位产量，但是不能保证单位水量的收益得到最高。有专家提出不充分灌溉的方法，也就是说进行农作物灌溉要提高单位水量的农作物的产量，而不是为了达到单位面积产量的最高。
(2)水稻的薄浅湿晒灌溉技术应用
长期以来，水稻的种植一般采用漫灌和串灌的灌溉方法，使水稻的灌溉保持在较深的水层，造成水肥的严重流失。目前研究的水稻薄浅湿晒的灌溉制度，具有很好的灌溉效果和节水效果。水稻的浅薄湿晒灌溉就是利用薄水插秧，返青时是浅水灌溉，在分蘖前期保持田间湿润，分蘖后期要进行晒田，水稻拔节抽穗时薄水灌溉，乳熟时要田问湿润，水稻黄熟期湿润落干。例如，这个方法在广西得到推广，推广面积有178．2hm2，实践证明可以增产7．72％以上，减少耗水量达1，069m。／hm 。
4． 田间灌溉节水处理
无论采取哪种灌溉技术都要确保农作物的根系活动层土壤的湿润，满足农作物的吸收和农作物生长需要。可以采取麦秆覆盖与中耕保墒的方式保持土壤湿润。麦秆覆盖是把切碎的麦秆铺在土壤的表层，利用覆盖表面减少水分的蒸发。中耕保墒就是在灌溉以后进行土壤表层的耙松，切断水分蒸发的毛细管道，防止水分的过分蒸发。据实践证明，这种技术可以使土壤水分增加1％-4％，在干旱的地区可以节约水量达1，500-2，250m。／hm ，可以增产40％以上。
二、节水灌溉技术在农田水利工程中应用应该注意的问题在农田水利工程中推广和应用节水灌溉技术，能够节约水资源，提高灌溉的有效性。但是在应用节水灌溉技术时仍然有很多制约因素，因此，要针对这些问题积极寻求解决的方法和途径，才能真正实现节水增产的目的，促进节水型社会的构建和发展。
1． 节水灌溉技术的选用要因地制宜
农田的水土条件不同与农作物的类型不同，所选用的节水灌溉技术也是不相同的。节水灌溉技术的选用要因地制宜，符合农作物的特点以及农田的水土条件。在应用农业节水灌溉技术的过程中，对于产出效益不高的大田粮食作物，应该采用以地面灌溉为主的节水灌溉技术。并且还要加强对于膜垄沟灌技术等投资较小的技术的推广和应用。在条件比较好的状况下，农田水利工程中可以选择喷灌技术或是滴灌技术等需要较高投资的节水灌溉技术。
2．要依据农作物的种植结构的调整确定节水灌溉技术的选用和变化
调整农业种植结构就是扩大林草的种植面积压缩耕地种植面积，扩大经济作物的种植面积减少粮食的种植面积，以及扩大耗水较低作物的种植面积减少耗水高农作物的种植面积，以此来选择和确定节水灌溉的技术，保证单位用水量的农作物的经济效益和产出。
三、结语
节水灌溉技术有利于水资源的合理配置，减少水资源的浪费，有利于提高农业的产出和经济效益，促进节水农业的发展。每一项节水灌溉技术都有自身的特性，都具有一定范围的适用性，要科学合理地选择和应用。此外，还要继续深入的研究和改进节水灌溉技术，提高节水科技的管理水平，促进农业和社会经济的可持续发展。

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