現(xiàn)代生態(tài)水利工程灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)

王向

摘 ?要：結(jié)合實際情況，分析了現(xiàn)代生態(tài)水利工程灌區(qū)節(jié)水改造技術(shù)。首先論述了節(jié)水灌溉的意義，其次詳細分析了現(xiàn)代生態(tài)水利工程灌區(qū)節(jié)水改造的技術(shù)途徑，為類似工程提供幫助。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代生態(tài);水利工程;灌區(qū)節(jié)水;改造技術(shù)

1節(jié)水灌溉概述

顧名思義，節(jié)水灌溉就是節(jié)約灌溉用水。具體來說，就是用更先進的灌溉技術(shù)取代舊的傳統(tǒng)灌溉措施，這顯然突出了這些先進技術(shù)可以減少作物灌溉用水中水資源的浪費，提高水資源的利用率，為促進作物生長提供完全的幫助。最重要的是，它們在增加玉米等作物的產(chǎn)量和增加農(nóng)民收入方面也起著非常重要的作用，從而為農(nóng)民幸福生活打開了方便之門。因此，國家需要加大節(jié)水灌溉技術(shù)的推廣應(yīng)用力度，以緩解農(nóng)業(yè)用水與供水的矛盾，促進農(nóng)業(yè)穩(wěn)定高產(chǎn)，增加農(nóng)業(yè)收入。這也說明了節(jié)水灌溉技術(shù)的重要性。

灌區(qū)節(jié)水改造是指在需要灌溉的區(qū)域內(nèi)，對供水和運輸系統(tǒng)進行改造、擴建和完善，同時對灌區(qū)的管理體制和運行機制進行改革，以降低水源的波動成本，提高灌溉水的利用效率。節(jié)水改造主要分為渠系節(jié)水改造和田間節(jié)水改造。渠系節(jié)水改造所用的材料通常包括土、石、水泥土、混凝土和土工膜。土壤防滲技術(shù)相對簡單，投資少，但土壤防滲層抗凍性不好，經(jīng)常因反復凍融而失去防滲性能。水泥土防滲技術(shù)也簡單，材料來源豐富，成本低，防滲效果高，可減少滲漏80%～90%;混凝土防滲層防滲效果好，通?？蓽p少滲漏損失90%～95%，耐久性好。混凝土襯砌渠道通常可運行30年以上，粗糙度低，可減少沿途水頭損失。目前，我國渠道系統(tǒng)防滲采用了大量的混凝土單防或混凝土+防滲膜雙防形式。

節(jié)水灌溉主要通過以下方式進行：（1）噴灌，主要利用現(xiàn)代灌溉設(shè)備灌溉農(nóng)田，與傳統(tǒng)灌溉方式相比，節(jié)水效果明顯;（2）滴灌是指在灌溉作物時，利用塑料軟管將水分直接輸送到作物根部，特別適合干旱地區(qū)，從而減少水分的蒸發(fā)，提高作物的吸水效果。

灌區(qū)建設(shè)新技術(shù)主要包括三種技術(shù)應(yīng)用，即核子密度儀檢測技術(shù)、噴射混凝土護坡技術(shù)和U型渠道滑模施工防滲技術(shù)。核子密度儀技術(shù)可以快速檢測渠道基層的密實度，提高施工效率，加快施工進度。噴射混凝土護坡技術(shù)是通過噴射混凝土來加固和防止灌區(qū)輸水渠道滲漏，以減少模板的使用和實際施工過程中不必要的投資。通過噴射混凝土，可以使輸液通道更加牢固，減少滲漏，提高渠系的水利用系數(shù)。U型渠道滑模施工防滲技術(shù)可以通過其施工機械提高渠道預制能力。與傳統(tǒng)預制板襯砌渠道相比，可充分提高機械效率，降低人工成本，渠道整體性強，接縫少，抗凍性強。科技創(chuàng)新可以有效管理灌區(qū)水源灌溉，進一步為灌區(qū)發(fā)展提供技術(shù)支撐。

2現(xiàn)代生態(tài)水利工程灌區(qū)節(jié)水改造的技術(shù)途徑分析

2.1灌區(qū)節(jié)水改造管理措施

2.1.1.完善灌區(qū)管理體制

據(jù)調(diào)查分析，現(xiàn)代生態(tài)水利工程中農(nóng)業(yè)用水日常管理模式仍存在諸多節(jié)水問題。因此，為了實現(xiàn)長期節(jié)水的目標，有必要建立農(nóng)業(yè)灌溉日常管理制度，建立科學合理的農(nóng)業(yè)灌溉用水運行機制，改革我國傳統(tǒng)的水費模式，進一步提高農(nóng)業(yè)灌溉效益，完善水量計量設(shè)備。此外，還需要在灌區(qū)節(jié)水改造等措施的管理模式中對水權(quán)的日常管理進行監(jiān)督。其中既要注重保護生態(tài)環(huán)境，又要滿足生活用水、生產(chǎn)用水等農(nóng)業(yè)發(fā)展產(chǎn)品的實際數(shù)據(jù)需求。而且對于一些水資源豐富的地區(qū)，要保證不會利用這個地區(qū)的地理劣勢隨意浪費淡水，而是可以通過各種方式將水資源調(diào)配到其他水資源嚴重缺乏的地區(qū)，幫助這些地區(qū)共同發(fā)展種植業(yè)。

2.1.2.積極借鑒發(fā)達國家的先進節(jié)水經(jīng)驗

從一些科技先進的國家來看，他們在農(nóng)業(yè)灌溉和節(jié)水方面擁有先進的技術(shù)和豐富的經(jīng)驗，可以逐步實現(xiàn)相關(guān)信息化和互聯(lián)網(wǎng)管理等先進的管理模式，節(jié)水效果理想。因此，在農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水技術(shù)和設(shè)施相對落后的中國，我們可以合理、適當?shù)亟梃b國外的一些優(yōu)勢技術(shù)，根據(jù)他們的經(jīng)驗完善中國的相關(guān)自動化設(shè)備，從而有效地提高節(jié)水灌溉技術(shù)，充分利用水資源，提高水資源的重復利用率，大大提高水利工程的經(jīng)濟效益。

2.1.3先進節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用

目前，自動監(jiān)測、管道連接輸水灌溉、微咸水和再生水安全灌溉、多水源聯(lián)合運行等多種先進灌溉技術(shù)被廣泛應(yīng)用于大型現(xiàn)代生態(tài)水利工程灌區(qū)節(jié)水節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)造。以下詳細描述了幾種主要技術(shù)在各種應(yīng)用中的作用：

2.2泵站及渠系閘門自動監(jiān)控技術(shù)

據(jù)我們所知，自動控制技術(shù)和設(shè)備尚未應(yīng)用于泵站或渠門的設(shè)備設(shè)施管理和調(diào)度，導致一些灌區(qū)仍采用傳統(tǒng)的粗放管理模式。但是，這些傳統(tǒng)模型無法準確測量灌溉水的具體狀態(tài)和相關(guān)數(shù)據(jù)，自然也無法實現(xiàn)灌溉水的統(tǒng)一調(diào)度和使用，最終會導致水資源的大量浪費。因此，在泵站和渠系閥門改造過程中采用自動監(jiān)控技術(shù)可以有效解決上述問題。具體來說，該技術(shù)可以利用數(shù)據(jù)顯示屏清晰地看到泵站和閥門的實時狀態(tài)和數(shù)據(jù)監(jiān)控信息，為工作人員提供準確的信息。然后，結(jié)合數(shù)據(jù)分析結(jié)果，可以遠程控制和合理分配泵站和控制閥的水流，從而提高當前泵站和控制閥的控制效率和質(zhì)量。

以某平原灌區(qū)為例，灌區(qū)引進了具有自動智能控制系統(tǒng)功能的技術(shù)和設(shè)施，實現(xiàn)了灌區(qū)相當數(shù)量閥門的水位數(shù)據(jù)、總水量和累計出水量數(shù)據(jù)的系統(tǒng)自動采集模式，同時還對水泵的狀態(tài)進行了實時監(jiān)控。經(jīng)過僅一年的應(yīng)用，取得了許多理想的實現(xiàn)效果，包括對整個灌區(qū)所有水泵和閥門的實時監(jiān)控，改善水工建筑物和機電設(shè)備的運行。最終目的是大大減少水資源的浪費。

2.3管道運輸灌溉技術(shù)

管道灌溉技術(shù)在節(jié)水節(jié)能方面取得了良好的效果，可以有效節(jié)約土地、時間和電力。在管道運輸灌溉技術(shù)在灌溉工程建設(shè)節(jié)水改造中的應(yīng)用中，需要特別注意管道建設(shè)初期的極高成本。雖然初期投資大，各項技術(shù)整體水平也高，但在后期投入使用的灌溉水運輸過程中，可以快速轉(zhuǎn)移到指定地點，也可以最大限度地減少因漏水和快速蒸發(fā)造成的灌溉水資源浪費。在管道灌溉技術(shù)的應(yīng)用中，井是主要的灌溉區(qū)域。淺井管道灌溉面積在6-7hm2之間。對于深井，管道灌溉面積在15-20hm2之間。此外，管道灌溉工程主要包括地上和地下。地面以上水量可由進水閥泵控制，地下由混凝土管或剛性塑料管組成。此外，與各種節(jié)水灌溉技術(shù)相比，管道運輸灌溉技術(shù)不僅節(jié)水節(jié)能效果好，而且維護管理方法相對簡單方便。

2.4微咸水和再生水安全灌溉技術(shù)

分析表明，微咸水和再生水中有害物質(zhì)、有機物和鹽分在不同作物和土壤中的安全承載能力存在一定差異。利用微咸水和再生水灌溉時，應(yīng)合理確定最佳灌溉量和時間，建立統(tǒng)一的安全灌溉技術(shù)體系。此外，應(yīng)開發(fā)和應(yīng)用實時動態(tài)監(jiān)測、分析和預測地下水含鹽量的所有技術(shù)，并建立微咸水、再生水和天然水相互交換灌溉的科學體系。

2.5多水接頭技術(shù)

目前，生態(tài)水利工程灌區(qū)的用水可以來自多方面，如天然地下水資源、農(nóng)業(yè)和工業(yè)用水系統(tǒng)、管道和渠道用水系統(tǒng)、城市生活用水等。在利用多水源組合技術(shù)時，應(yīng)合理利用水資源系統(tǒng)的多層次、多水源特性，解決社會、生態(tài)環(huán)境和灌溉復雜系統(tǒng)之間的相互作用和相互制約。同時，還可以實現(xiàn)科學調(diào)控，更加合理地分配水資源，創(chuàng)造更好的生態(tài)和社會經(jīng)濟效益。

結(jié)語

綜上所述，節(jié)水灌溉技術(shù)不僅提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量和提高了農(nóng)民的生活水平，還能夠有效的促進國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，所以將得到全國人民的廣泛關(guān)注。與此同時，可以結(jié)合中國的實際狀況，合理借鑒國外先進的節(jié)水技術(shù)，制定出科學有效的節(jié)水方針。除此之外，國家自身也應(yīng)該制定相關(guān)的扶持政策，完善灌區(qū)管理制度和設(shè)備，加大力度培養(yǎng)這方面的專業(yè)人才以及節(jié)水灌溉宣傳工作，推動整個灌溉區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展更上一層樓。

參考文獻：

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