農(nóng)業(yè)水利工程對(duì)提高農(nóng)田灌溉效率的影響

姚義鵬

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師阿拉爾市水利工程管理服務(wù)中心塔北灌區(qū)管理服務(wù)站，新疆 阿拉爾 843300）

農(nóng)業(yè)水利工程在農(nóng)田灌溉中發(fā)揮著重要作用，對(duì)提高農(nóng)田灌溉效率具有顯著影響。隨著人口的增長(zhǎng)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，有效利用水資源、提高水分利用效率以及實(shí)現(xiàn)農(nóng)田灌溉的均勻性和精確控制變得越來(lái)越重要。農(nóng)業(yè)水利工程涵蓋了多種灌溉方式和技術(shù)，如表面灌溉工程、微灌工程、噴灌工程和地下灌溉工程，這些工程的建設(shè)和應(yīng)用能夠直接影響農(nóng)田的灌溉效果和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。通過(guò)對(duì)農(nóng)業(yè)水利工程對(duì)農(nóng)田灌溉效率的影響和相關(guān)策略的論述，本文旨在為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和水資源管理提供指導(dǎo)和參考，促進(jìn)農(nóng)田灌溉的可持續(xù)發(fā)展。

1 農(nóng)業(yè)水利灌溉工程的類(lèi)型和特點(diǎn)

1.1 表面灌溉工程

表面灌溉工程是一種傳統(tǒng)的灌溉方式，通過(guò)引水渠將水引入農(nóng)田，并通過(guò)灌溉溝渠或地面覆蓋來(lái)進(jìn)行灌溉。其特點(diǎn)是簡(jiǎn)單易行、成本較低，并適用于廣大的農(nóng)田。表面灌溉工程的優(yōu)點(diǎn)是容易實(shí)施和維護(hù)，能夠滿(mǎn)足大面積農(nóng)田的灌溉需求。然而，它也存在一些缺點(diǎn)，如水分蒸發(fā)損失較大、土壤滲漏導(dǎo)致的水分浪費(fèi)、灌溉均勻性較差等。

1.2 微灌工程

微灌工程是一種將水以滴灌或微噴的方式直接供應(yīng)給植物根系的灌溉方式。它通過(guò)在植物根部附近設(shè)置微噴頭或滴灌管道，使水分直接供應(yīng)到植物的根系區(qū)域。微灌工程的特點(diǎn)是節(jié)水高效、灌溉均勻性好、減少土壤侵蝕和水分蒸發(fā)損失等。微灌工程能夠減少水分浪費(fèi)，提高水分利用效率，并且有利于植物的根系生長(zhǎng)和發(fā)育。但是，微灌工程的建設(shè)和維護(hù)成本較高，對(duì)灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和管理要求較為嚴(yán)格。

1.3 噴灌工程

噴灌工程是一種通過(guò)噴嘴將水以霧狀或噴射狀形式噴灑到農(nóng)田的灌溉方式。噴灌工程的特點(diǎn)是灌溉均勻性較好、噴射范圍廣、可覆蓋較大的面積。噴灌工程能夠減少水分浪費(fèi)和土壤侵蝕，提高灌溉的均勻性，適用于不同作物和土壤條件。然而，噴灌工程也存在一些問(wèn)題，如水分蒸發(fā)損失較大、灌水時(shí)易受到風(fēng)速和風(fēng)向的影響等。

圖1 噴灌工程

1.4 地下灌溉工程

地下灌溉工程是一種將水通過(guò)埋設(shè)在土壤下方的管道或滲漏管進(jìn)行灌溉的方式。地下灌溉工程的特點(diǎn)是水分利用效率高、減少水分蒸發(fā)損失、土壤侵蝕和草害等。地下灌溉工程能夠?qū)⑺苯虞斔偷街参锔祬^(qū)域，減少了水分浪費(fèi)和表面水分蒸發(fā)的可能性。它適用于各種土壤條件和作物類(lèi)型，但對(duì)于地下灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和管理要求較高，施工難度也較大。

2 農(nóng)業(yè)水利工程對(duì)農(nóng)田灌溉的影響

2.1 影響水資源的利用效率

農(nóng)業(yè)水利工程對(duì)水資源的利用效率有著顯著影響。通過(guò)科學(xué)規(guī)劃和建設(shè)農(nóng)業(yè)水利工程，可以減少水分的浪費(fèi)和損失，提高水資源的有效利用。在微灌工程中，采用滴灌和微噴的方式將水直接供應(yīng)到植物的根系區(qū)域，避免了水分的表面流失和蒸發(fā)，大大減少了水分的浪費(fèi)。此外，通過(guò)合理設(shè)計(jì)灌溉系統(tǒng)和控制器，精確供水量和灌溉時(shí)間，能夠避免過(guò)度灌溉和不必要的水分損失，進(jìn)一步提高水資源的利用效率。同時(shí)，利用現(xiàn)代化的灌溉設(shè)備和自動(dòng)化控制系統(tǒng)，根據(jù)作物需水量、土壤濕度和氣象條件等因素進(jìn)行精確調(diào)節(jié)和控制，實(shí)現(xiàn)智能化供水，減少水分的浪費(fèi)。

2.2 影響農(nóng)田灌溉均勻性

農(nóng)業(yè)水利工程對(duì)農(nóng)田灌溉的均勻性有重要影響。不同作物對(duì)水分的需求不同，而均勻的灌溉可以確保每片土地獲得適量的水分供應(yīng)。通過(guò)合理設(shè)計(jì)灌溉系統(tǒng)和布置灌溉設(shè)施，如噴頭、滴灌管道等，可以使水分均勻地分布在農(nóng)田中，避免出現(xiàn)水分過(guò)多或過(guò)少的情況。特別是微灌工程，通過(guò)滴灌和微噴的方式，可以精準(zhǔn)地將水分輸送到植物的根系區(qū)域，提高灌溉的均勻性，確保作物各部位獲得相同的水分供應(yīng)。此外，農(nóng)業(yè)水利工程還可以采用分級(jí)灌溉和交錯(cuò)灌溉等技術(shù)手段，改善灌溉水流的分布，提高農(nóng)田灌溉的均勻性。

2.3 影響灌溉水量控制

農(nóng)業(yè)水利工程對(duì)灌溉水量的控制起著重要作用。適量的灌溉水量能夠滿(mǎn)足作物的需水量，同時(shí)避免水分的過(guò)度浪費(fèi)。通過(guò)灌溉系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和管理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉水量的精確控制。在噴灌工程中，可以通過(guò)調(diào)節(jié)噴頭的水流速度和噴射角度來(lái)控制灌溉水量的大小。這種灌溉水量的控制可以根據(jù)作物的生長(zhǎng)階段和土壤條件進(jìn)行調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)最佳的水分供應(yīng)，提高水資源的利用效率。

2.4 影響灌溉時(shí)間和灌溉頻率

農(nóng)業(yè)水利工程對(duì)灌溉時(shí)間和灌溉頻率的控制也具有重要影響。不同作物在不同生長(zhǎng)階段對(duì)水分的需求是不同的。通過(guò)科學(xué)合理地設(shè)計(jì)和管理農(nóng)業(yè)水利工程，可以確定最佳的灌溉時(shí)間和頻率，以滿(mǎn)足作物的生長(zhǎng)需求，避免過(guò)度或不足的灌溉。這不僅可以提高作物的生長(zhǎng)和產(chǎn)量，還可以減少水分的浪費(fèi)和土壤侵蝕的風(fēng)險(xiǎn)。灌溉時(shí)間的合理安排和灌溉頻率的控制，可以根據(jù)作物的需水量、土壤濕度以及氣象條件進(jìn)行調(diào)整，確保作物獲得適量的水分供應(yīng)，促進(jìn)作物的正常生長(zhǎng)發(fā)育。

3 農(nóng)業(yè)水利工程對(duì)農(nóng)田灌溉效率的提升策略

3.1 管理提升策略

3.1.1 加強(qiáng)農(nóng)業(yè)水利工程建設(shè)

加強(qiáng)農(nóng)業(yè)水利工程建設(shè)是提高農(nóng)田灌溉效率的關(guān)鍵策略之一。這包括改善灌溉設(shè)施、修復(fù)和維護(hù)灌溉渠道、完善水源保護(hù)措施等。具體措施可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。在現(xiàn)有灌溉系統(tǒng)中，可以進(jìn)行渠道的清淤疏浚，修復(fù)漏水和破損的渠道段，確保水流暢通；對(duì)老化的噴灌設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代，提高噴頭的噴射效果和均勻性；修復(fù)和擴(kuò)建水庫(kù)、水塘等水源設(shè)施，增加水資源供給。通過(guò)加強(qiáng)農(nóng)業(yè)水利工程建設(shè)，可以改善灌溉設(shè)施的性能和效率，提高灌溉的穩(wěn)定性和可靠性。

3.1.2 推廣現(xiàn)代灌溉技術(shù)與農(nóng)業(yè)水利工程的結(jié)合

推廣現(xiàn)代灌溉技術(shù)與農(nóng)業(yè)水利工程的結(jié)合是提高農(nóng)田灌溉效率的重要途徑?，F(xiàn)代灌溉技術(shù)包括滴灌、噴灌、局部根區(qū)浸漬等，這些技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)供水、節(jié)水灌溉和灌溉自動(dòng)化控制。農(nóng)業(yè)水利工程與現(xiàn)代灌溉技術(shù)相結(jié)合，可以提高灌溉的精確性和均勻性，減少水分浪費(fèi)。在微灌工程中，通過(guò)布置滴灌管道和微噴頭，將水分直接供應(yīng)到植物根系區(qū)域，提高水分利用效率。結(jié)合現(xiàn)代灌溉技術(shù)，可以在不同作物和土壤條件下選擇最適合的灌溉方式，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化灌溉管理。

3.1.3 建立科學(xué)的農(nóng)業(yè)水利工程管理與運(yùn)營(yíng)體系

建立科學(xué)的農(nóng)業(yè)水利工程管理與運(yùn)營(yíng)體系是提高農(nóng)田灌溉效率的關(guān)鍵。這包括制定灌溉計(jì)劃、灌溉制度和操作規(guī)程，加強(qiáng)灌溉設(shè)備的監(jiān)測(cè)和維護(hù)，進(jìn)行水資源的動(dòng)態(tài)管理等。例如，通過(guò)建立定期的灌溉計(jì)劃和水量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，根據(jù)作物需水量和土壤含水量，制定合理的灌溉方案。同時(shí)，加強(qiáng)灌溉設(shè)備的定期維護(hù)和檢修，確保其正常運(yùn)行和高效性能。建立科學(xué)的管理與運(yùn)營(yíng)體系，可以提高農(nóng)業(yè)水利工程的管理效率和操作準(zhǔn)確性，從而提高灌溉的效率和穩(wěn)定性。

3.1.4 增強(qiáng)農(nóng)業(yè)水利工程與水資源可持續(xù)利用的協(xié)調(diào)性

增強(qiáng)農(nóng)業(yè)水利工程與水資源可持續(xù)利用的協(xié)調(diào)性是提高農(nóng)田灌溉效率的必要策略。這涉及水資源的科學(xué)管理和合理利用。通過(guò)建立水資源利用評(píng)估和監(jiān)測(cè)體系，對(duì)水資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和調(diào)控。在干旱地區(qū)或水資源短缺的地區(qū)，可以采取節(jié)水灌溉技術(shù)、灌溉排水一體化、農(nóng)田水土保持等措施，提高水資源利用效率。此外，加強(qiáng)水資源保護(hù)和水土保持工作，減少水源污染和土壤侵蝕，確保農(nóng)業(yè)水利工程的可持續(xù)發(fā)展。

3.2 技術(shù)提升策略

3.2.1 灌溉系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

灌溉系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是提高農(nóng)田灌溉效率的關(guān)鍵。根據(jù)具體情況，可以采取一系列措施進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。首先，通過(guò)合理布置灌溉設(shè)施，優(yōu)化灌溉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和布局，減少水分在輸送過(guò)程中的損失。在表面灌溉系統(tǒng)中，可以合理規(guī)劃灌溉溝渠和堤壩的位置和形狀，使水流更加順暢，減少漏水和滲漏。其次，根據(jù)作物需水量和土壤水分狀況，合理選擇灌溉方法和灌溉量。通過(guò)灌溉制度的科學(xué)設(shè)計(jì)，使灌溉水量與作物需水量相匹配，減少水分浪費(fèi)。此外，考慮到灌溉的時(shí)間和頻率，根據(jù)氣候條件和作物特性，確定最佳的灌溉時(shí)間，避免在高溫和風(fēng)速較大的時(shí)段進(jìn)行灌溉。

3.2.2 高效節(jié)水灌溉技術(shù)的研究與應(yīng)用

研究和應(yīng)用高效節(jié)水灌溉技術(shù)是提高農(nóng)田灌溉效率的重要策略。這些技術(shù)可以減少水分浪費(fèi)、提高水分利用效率。滴灌技術(shù)通過(guò)將水直接供應(yīng)到植物根系區(qū)域，減少了水分的蒸發(fā)和滲漏損失，節(jié)約水資源。噴灌技術(shù)利用霧化噴頭將水霧化為小水滴，使水分均勻地分布在農(nóng)田中，減少水分的表面流失。局部根區(qū)浸漬技術(shù)將水分集中供應(yīng)到植物根系附近，避免了非生長(zhǎng)區(qū)域的水分損失。這些高效節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用可以根據(jù)具體作物和土壤條件進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，以達(dá)到最佳的灌溉效果。

3.2.3 農(nóng)田水利設(shè)施的改造與升級(jí)

農(nóng)田水利設(shè)施的改造與升級(jí)是提高農(nóng)田灌溉效率的重要手段。通過(guò)對(duì)現(xiàn)有設(shè)施的改進(jìn)和升級(jí)，可以提高其性能和效率。對(duì)老化的灌溉設(shè)備進(jìn)行更新?lián)Q代，采用節(jié)水型噴頭、滴灌器等新型設(shè)備，提高灌溉的精確性和均勻性。對(duì)于灌溉渠道，可以進(jìn)行渠道疏浚、防滲漏處理，提高輸水效率和減少水分損失。此外，加強(qiáng)農(nóng)田排水系統(tǒng)的改造與升級(jí)，合理排除積水，防止土壤過(guò)濕，提高土壤的通氣性和保水性。通過(guò)農(nóng)田水利設(shè)施的改造與升級(jí)，可以提高灌溉系統(tǒng)的效率和穩(wěn)定性。

3.2.4 智能農(nóng)田水利工程技術(shù)的應(yīng)用

智能農(nóng)田水利工程技術(shù)的應(yīng)用可以提高農(nóng)田灌溉的效率和精確性。這包括使用傳感器、自動(dòng)控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)等技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和精確控制。通過(guò)智能化的灌溉系統(tǒng)，可以根據(jù)作物需水量、土壤水分狀況、氣象條件等參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)和控制。利用土壤水分傳感器監(jiān)測(cè)土壤濕度，結(jié)合氣象數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)智能灌溉的精確供水。此外，利用遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)和控制技術(shù)，農(nóng)民可以通過(guò)手機(jī)或電腦對(duì)灌溉系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程管理和操作，提高灌溉的便捷性和靈活性。智能農(nóng)田水利工程技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化的灌溉管理，提高灌溉的效率和水資源的利用。

4 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)業(yè)水利工程對(duì)農(nóng)田灌溉效率的提升至關(guān)重要。通過(guò)綜合運(yùn)用管理提升策略和技術(shù)提升策略，可以顯著改善農(nóng)田灌溉的效率和水資源利用效益。在管理提升方面，加強(qiáng)農(nóng)業(yè)水利工程建設(shè)是關(guān)鍵，包括改善灌溉設(shè)施、推廣現(xiàn)代灌溉技術(shù)與農(nóng)業(yè)水利工程的結(jié)合，建立科學(xué)的管理與運(yùn)營(yíng)體系，增強(qiáng)農(nóng)業(yè)水利工程與水資源可持續(xù)利用的協(xié)調(diào)性。在技術(shù)提升方面，灌溉系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)、高效節(jié)水灌溉技術(shù)的研究與應(yīng)用、農(nóng)田水利設(shè)施的改造與升級(jí)、智能農(nóng)田水利工程技術(shù)的應(yīng)用都是關(guān)鍵策略。通過(guò)綜合運(yùn)用管理和技術(shù)策略，可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)水利工程對(duì)農(nóng)田灌溉效率的提升。這將有助于優(yōu)化水資源利用、提高作物生長(zhǎng)和產(chǎn)量、減少水資源浪費(fèi)，進(jìn)一步推動(dòng)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。