浅谈农田水利高效节水灌溉工程设计

浅谈农田水利高效节水灌溉工程设计

刘荍钰

陕西省泾惠水利水电设计院  陕西西安 710000

摘要：随着社会经济的不断发展，我国加大了对农业的扶持力度，特别是在农业灌溉方面，除了建设一批基础农田水利设施以外，还积极推广高效节水灌溉技术，在满足农业生产灌溉用水需求的同时，尽可能地减少水资源浪费，实现农业经济效益和生态效益和谐统一，同时也为现代农业及时踏上可持续发展之路寻求更为合理的发展方向。本文在概述高效节水灌溉技术的基础上，分析了存在的主要问题，并从优化水资源配置、构建示范工程、使用先进节水方法等方面探讨了高效节水灌溉在农田水利中的实践应用。

关键词：农田水利；高效节水灌溉工程；设计

1高效节水灌溉的概念与特征

我国的农田水利工程与发达国家相比，在高效节水灌溉工程建设上依旧存在诸多不足，管理职责不明确、管理工作缺乏秩序性等严重阻碍了农业高效节水灌溉的发展。高效节水灌溉技术是一种高科技技术，随着信息技术和互联网技术的不断融入，现代农民掌握了更多的现代化农业生产技术，逐渐开始接受高效节水灌溉技术，提高了农业生产效率。应用高效节水灌溉技术前，要根据农作物的生长特点，选择适合其生长的土壤环境。传统的灌溉模式不仅会造成大量的水资源浪费，灌溉效果也不理想。高效节水灌溉技术的灵活性较强，可节省劳动力，较传统灌溉更适合农业生产。

2高效节水灌溉技术的类型

高效节水灌溉是指在进行农业灌溉过程中，在保证灌溉质量的基础上尽量节省水源的灌溉方式，在现代化的发展过程中，高效节水一般有3种类型：一是滴灌技术。其更适合运用在干旱地区，通过将管道中的水输送至农田中，借助于小孔口将水输送至植物根部，以此达到理想的灌溉效果。此类技术的应用优势明显，体现出简易特征，可以强化水的利用率。在具体操作时因为灌溉的孔口不大，极易出现堵塞的问题，而且滴灌技术对于技术和设备的需求很高，广大农村地区不具备使用滴灌技术的水平和条件，使得该项技术的普及受到限制，要实现大范围的推广难度较大。二是喷灌技术。其主要是通过均匀喷灌的方式使大面积农作物得到合理灌溉，此方式还能融入机械化手段加以实现，呈现出高效性和稳定性，更适合运用至机械化耕作的田地中。与滴灌技术相比较，喷灌技术节水效果较差，但其设备成本较低、技术要求较为简单，具备大范围推广的条件，目前已被广泛应用。在节水灌溉技术发展的过程中，相关技术人员还在滴管技术和喷灌技术的基础上，结合喷灌和滴灌的优点创造出了微喷技术。该技术一方面降低了灌溉过程中对水资源的浪费；另一方面可使灌溉有效性得到合理保障，被广泛运用在大棚种植的作物灌溉中。三是智能化渠灌技术。该技术与滴管技术和喷灌技术在方式上有着较大的差距，其将互联网等多种新型手段的优势结合起来，配置极具现代化特征的智能系统，使得自动化操作以及全方位监控等顺利实现，提升了灌溉实效，也使灌溉的成果更加显著。该技术通过计算机对作物的生长情况进行调查，然后结合相关数据进行灌溉水量和灌溉方式的确定，因地制宜地实现了对作物的合理灌溉，在节能节水的基础之上确保了灌溉整体质量。

3农田水利灌溉工程设计

3.1设计标准

3.1.1灌溉工程设计保证率

灌溉工程设计保证率是指在灌溉工程建成之后能够保证灌溉的年限和灌溉工程规定使用年限的百分比。设计农田水利工程时应合理选择相应数值的保证率，旱田需要灌溉的时段少，灌溉工程设计保证率控制为50％～75％；水田需要长期进行灌溉，设计保证率控制为75％～90％。

3.1.2抗旱天数

有时会出现连续无雨的情况，即连续一段时间降水量为O或降水量少于当地的蒸发量，抗旱天数是指在这种情况下，当地的水池、池塘等能满足农作物用水需求的天数。设计的灌溉设备要满足农田的灌溉用量，抗旱天数取决于当地的气候、土壤等同。

3.2设计取水方式

农田水利工程取水方式的设计，要对当地的地理情况进行调研，重点检查当地的水源，然后确定取水方式。水利工程的取水方式包括自流取水、提水取水等。自流取水灌溉包括有坝取水和无坝取水。

3.2.1无坝取水

无坝取水是在有闸的地方进行取水灌溉，其优点是在水流比较大或发洪水时，可对水利工程进行有效保护，防止设备损坏。设计时要使入水渠的方向与河流流向成30～45。

3.2.2有坝取水

有坝取水是指部分地区水资源虽然丰富，但水位低于农田，不方便进行灌溉，须在河道上修建水坝。虽然为了达到灌溉目的而修建水坝需要消耗大量财力、物力，但这种灌溉方式中引水渠比较短，可缩短建设工期。

4灌溉技术在农田水利工程中的应用

4.1低压管灌技术

以前灌溉的时候多采用明渠输水，但目前明渠输水已逐步被低压管灌替代，减少了水资源运输过程中的损失。由于管道内部水压较低，所以对管道的要求不高。

4.2滴灌技术

滴灌技术是严重缺水地区的灌溉方式，利用大量管道将水资源输送至农作物根部附近，可节省大量的水资源，同时可保证农作物得到充分灌溉。滴灌技术适合于局部灌溉，如果园、蔬菜园等。滴灌技术通过带有小孔的输水管道，将水喷洒在作物表面，使作物快速吸水，从而实现节水灌溉的目标。该技术的操作难度相对较低，不需要专业的技术和能力，可有效节省人力和物力。滴灌技术也有明显的缺点，如水质较差时发生孔洞堵塞的概率较大，因此应用该技术时需提前过滤水中的杂质。滴灌不仅可提高水资源利用率，还可避免对土壤的破坏，有利于充分发挥肥料的有效性。要根据农作物种植面积，选择合适的位置设置滴灌管道。滴灌管道应设在地下，与地面保持1m左右的距离，同时滴灌管路应与减压阀、水泵配合使用。减压阀可合理控制滴灌管道出水量，实现节约水资源的目的。

4.3膜灌技术

膜灌技术的应用基础是覆膜栽培，能满足作物生长过程中对水分的需求，达到良好的节水效果。灌区作物为棉花、玉米、花生等时，可采用地膜灌溉技术。与以往地膜覆盖栽培的沟灌模式相比，地膜灌溉技术节水效果更强，水资源利用率更高。

4.4步行灌溉技术

步行灌溉技术是一种类似于喷灌技术的灌溉技术，拖拉机是步行灌溉技术的常用设备。步行灌溉技术操作方便，成本低，可大幅度提高工作效率。同时，步行灌溉技术可节约水资源，提高灌溉效率，被广泛应用于农田灌溉。

4.5渠道防渗技术

渠道防渗技术主要采用渠道维护管理的形式，实现渠道灌溉的有效性，避免灌溉渗水和漏水，从而最大限度地提高灌溉水利用率。开展防渗工作，可加快渠道水流速度，从而全面提高渠道输水能力。在农田水利工程建设中，提高水资源输送效率是重要环节，应积极应用渠道防渗技术，保证水资源运输质量，避免因渗漏而造成水资源浪费。渠道防渗技术在我国农田水利工程中得到了广泛应用，尤其是沥青防渗技术因耐久性好、防渗效果好、施工成本低而具有很高的应用价值。采用沥青防渗技术时，需合理调整沥青混合料配比，合理确定施工温度、碾压次数和铺装厚度。

结束语

农作物生长离不开充足的水分供给，水资源匮乏会影响农业生产的长期发展。建设农田水利高效节水灌溉工程可实现水资源的合理开发和配置，改善生态环境，对提高农民收入水平具有积极作用。为了充分体现高效节水灌溉工程的优势，为发展新型农村经济奠定基础，需建立监管责任制，提高管理意识，对高效节水灌溉技术进行创新与优化。

参考文献:

[1]范立新．高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J]．农家参谋，2017(22)：229+234．

[2]吕杰，段龙．农田水利工程高效节水灌溉发展思路研究[J]．建筑工程技术与设计，2018(28)：2269．