農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用分析

□文/陳芳

近年來，伴隨著“鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略”“美麗鄉(xiāng)村建設(shè)”的落實(shí)，農(nóng)業(yè)種植業(yè)向規(guī)?；⒓s化、規(guī)?；姆较虬l(fā)展，導(dǎo)致灌溉時(shí)間相對(duì)集中，灌溉用水量持續(xù)性上升，而由于我國的水資源分布相對(duì)不均，在這種背景下，依據(jù)本地區(qū)農(nóng)作物種植種類、種植面積、栽培模式，進(jìn)行節(jié)水灌溉工程技術(shù)的合理引入，成為推進(jìn)農(nóng)業(yè)種植業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的重要措施。本文針對(duì)農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析，有針對(duì)性地提出與該地區(qū)農(nóng)業(yè)相匹配的節(jié)水灌溉技術(shù)，為推動(dòng)農(nóng)業(yè)向綠色、可持續(xù)的方向發(fā)展提供一定參考。

一、農(nóng)田水利工程節(jié)水灌溉的主要技術(shù)分析

（一）灌溉渠防滲技術(shù)

灌溉渠防滲技術(shù)是指通過加強(qiáng)灌溉渠的修復(fù)或者重新打造，從而提高渠道對(duì)水資源的有效輸送率，降低灌溉水運(yùn)輸過程中的損失率。灌溉渠防滲漏技術(shù)的應(yīng)用主要包括以下幾方面：其一是對(duì)使用年限較長，側(cè)面、地面裂縫、凹槽較多，堵塞較為嚴(yán)重，水資源輸送速度較慢，滲透較為嚴(yán)重的灌溉渠進(jìn)行修復(fù)；其二是利用3S技術(shù)進(jìn)行地形、不同區(qū)域作物生長周期進(jìn)行詳細(xì)勘測(cè)后，以AI 技術(shù)為支撐，在灌溉渠中合理引入自動(dòng)水閘技術(shù)（主要安裝在取水源頭的總水閘以及主干渠道與分支渠道的水閘），從而實(shí)現(xiàn)水資源在主干渠道之間的精準(zhǔn)調(diào)控，降低灌溉水在運(yùn)輸過程中的損失，進(jìn)而提高綜合運(yùn)輸率S值[1］。

灌溉渠防滲漏的具體技術(shù)分析：（1）磚砌技術(shù)，主要應(yīng)用于地面凹凸不平、雜草叢生、灌溉截面相對(duì)較窄的泥土灌溉渠，在升級(jí)過程中，首先對(duì)灌溉渠進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐貙挕㈦s草的清除以及平地作業(yè)，然后進(jìn)行砌磚作業(yè)，一來提高水資源的承載能力，避免水資源的外溢浪費(fèi)；二來降低水資源的滲透浪費(fèi)。（2）灌溉渠表面修復(fù)技術(shù)，對(duì)于底部、側(cè)面有裂縫、孔洞的混凝土灌溉渠，可以利用鑿壁注漿技術(shù)、切割注漿技術(shù)進(jìn)行混凝土的填充，將灌溉渠側(cè)壁的孔縫進(jìn)行及時(shí)修補(bǔ)，降低水流過程的阻力，提高水流速度，減少流通過程中的滲漏以及蒸發(fā)損耗。

（二）滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)是指依靠主通管道、側(cè)支管道、固定孔道將水資源輸送至農(nóng)作物根系附近的技術(shù)。其主要工作原理如下：（1）灌溉水經(jīng)過沉降池（沉降池的結(jié)構(gòu)一般包括沉沙裝置、污水吸附裝置、雜草攔截柵、旋流粉砂分流器等），進(jìn)入動(dòng)力泵。（2）動(dòng)力泵通過對(duì)水流加壓將灌溉水泵入主管道，然后通過分支管道，流通到農(nóng)作物根系附近[2-3］。（3）進(jìn)行滴灌器的有效篩選，一般依據(jù)灌溉管道的長短以及農(nóng)作物在單位時(shí)間的需水量，進(jìn)行長流道式消能滴水器、孔口消能式滴水器、渦流消能式滴水器、壓力補(bǔ)償式滴水器、滴灌管或滴灌帶式滴水器的合理篩選，并進(jìn)行流量差值的有效調(diào)控，從而保證滴水器的單位出水量的合理性[4］。

與傳統(tǒng)灌溉技術(shù)相比較，滴灌技術(shù)具有以下優(yōu)勢(shì)：（1）可以利用操作屏或者手機(jī)聯(lián)網(wǎng)的方式，通過自動(dòng)控制閥實(shí)現(xiàn)灌溉速度、灌溉水流、灌溉時(shí)間的精準(zhǔn)控制，一來可以依據(jù)土壤土質(zhì)實(shí)現(xiàn)科學(xué)灌溉（比如儲(chǔ)水能力較差的黃沙土，可以降低灌溉速度，增加灌溉時(shí)間）；二來有效避免漫灌造成的水土流失，保持土壤良好的結(jié)構(gòu)。（2）有效節(jié)約灌溉水資源，據(jù)相關(guān)研究表明，滴灌技術(shù)可以節(jié)水50%以上。

（三）微噴灌技術(shù)

微噴灌技術(shù)是指運(yùn)用微型噴射技術(shù)將水資源供應(yīng)給農(nóng)作物根系，從而滿足農(nóng)作物各生長階段對(duì)于水資源需求，保障光合產(chǎn)物合成、呼吸能量釋放、蒸騰拉力運(yùn)輸?shù)壬δ艿捻樌M(jìn)行，微噴灌技術(shù)的作用機(jī)理分析：（1）灌溉水經(jīng)凈水裝置（對(duì)砂礫、水草、毛絮等雜物進(jìn)行吸附，避免進(jìn)入灌溉系統(tǒng)后造成滴灌孔的堵塞）后流入壓力系統(tǒng)，然后經(jīng)由壓力泵將灌溉水輸入主干和分支灌溉系統(tǒng)。（2）各主干和分支灌溉系統(tǒng)上安裝有壓力調(diào)節(jié)裝置，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源單位時(shí)間噴射量進(jìn)行調(diào)控，從而實(shí)現(xiàn)水資源的精準(zhǔn)補(bǔ)充。

微噴灌技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析：（1）高效節(jié)水，與其他灌溉技術(shù)相比較，微噴灌技術(shù)不僅可以有效避免水資源的浪費(fèi)，而且較高的灌溉效率可以有效節(jié)省勞動(dòng)力和灌溉用電；（2）灌溉范圍相對(duì)較廣，滴灌系統(tǒng)只能以某一個(gè)點(diǎn)為中心進(jìn)行水資源的持續(xù)性供應(yīng)，容易出現(xiàn)水資源分布不均的情況，進(jìn)而導(dǎo)致根系向某一個(gè)點(diǎn)生長，而微噴灌技術(shù)是范圍性灌溉，從而有效保證灌溉的均勻性。

（四）滲灌技術(shù)

滲灌技術(shù)又稱微潤灌溉技術(shù)是將滲透性管道埋藏在地下，對(duì)農(nóng)作物根系周圍的土壤進(jìn)行持續(xù)性微潤，從而滿足農(nóng)作物對(duì)于水分的需求。滲灌技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)如下：（1）研究表明，微潤技術(shù)不僅可以避免水土流失造成的水資源損失，而且可以降低水資源的揮發(fā)，是現(xiàn)階段水資源有效利用率最高的農(nóng)田灌溉技術(shù)（據(jù)相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，滲灌技術(shù)可以節(jié)水60%以上）。（2）避免土壤土質(zhì)下降，此灌溉技術(shù)是直接將水資源輸送至土壤中的農(nóng)作物根系，從而將水資源對(duì)于土壤的沖刷降至最低，有利于保持土壤的疏松、避免土壤鹽漬化、板結(jié)化。

滲灌技術(shù)的主要缺點(diǎn)如下：（1）資金耗費(fèi)較大，維修成本較高。（2）對(duì)于土壤土質(zhì)要求較高，如果土壤黏性過大或者土壤中石塊較多，則無法進(jìn)行施工。（3）對(duì)于農(nóng)作物種植的表層土壤基本無灌溉能力，需要與其他灌溉技術(shù)相結(jié)合，才可以保證農(nóng)作物生長對(duì)水分需求。（4）施工對(duì)土質(zhì)要求較高，如果土質(zhì)為黏性較大、顆粒較小的沙黃土，該技術(shù)容易造成土壤深層結(jié)構(gòu)的破壞，出現(xiàn)底層塌陷現(xiàn)象。

二、結(jié)語

作為擁有十四多億人口的農(nóng)業(yè)大國，引入現(xiàn)代化節(jié)水灌溉技術(shù)，推動(dòng)農(nóng)業(yè)種植業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展是維系社會(huì)穩(wěn)定、保障國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行、構(gòu)建“內(nèi)循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系”的關(guān)鍵，因此各地區(qū)的農(nóng)業(yè)部門應(yīng)充分發(fā)揮其職能，加強(qiáng)與農(nóng)業(yè)部門的協(xié)調(diào)合作，構(gòu)建以精準(zhǔn)灌溉為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化農(nóng)作物種植體系，為我國農(nóng)田種植業(yè)的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展保駕護(hù)航。