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摘要：農(nóng)業(yè)水利灌溉工程中的節(jié)水措施研究，幫助農(nóng)業(yè)水利灌溉工程科學利用水資源，充分發(fā)揮農(nóng)業(yè)水利灌溉工程的作用。筆者以水利灌溉工程節(jié)水措施為例，概述了節(jié)水灌溉技術(shù)，分析了節(jié)水灌溉的難點，制定了有效的節(jié)水灌溉方案，目的在于提高農(nóng)業(yè)水利灌溉工程的節(jié)水能力，提高節(jié)水效果。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)水利灌溉工程；渠道防滲；噴灌技術(shù)；滴灌技術(shù)

農(nóng)業(yè)水利灌溉工程是應對我國特殊氣候環(huán)境與復雜地質(zhì)環(huán)境的重要項目，農(nóng)業(yè)水利灌溉工程節(jié)水措施是協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)發(fā)展與水資源合理配置的有效手段。我國作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，受到地域氣候的影響，各地區(qū)降雨分布并不均勻，必須從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)角度出發(fā)，保證水資源充足，達到穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的目的。因此，農(nóng)業(yè)水利灌溉系統(tǒng)有待強化，要加大農(nóng)業(yè)水利灌溉工程節(jié)水措施的研究力度，制定有效的節(jié)水方案，合理利用水資源，充分發(fā)揮出農(nóng)業(yè)水利灌溉的作用。

1農(nóng)業(yè)水利灌溉工程模式

1.1渠道防滲技術(shù)

農(nóng)業(yè)水利灌溉工程有效節(jié)水，必須做好渠道防滲工作。渠道輸水是水利灌溉工程輸水的關(guān)鍵方式，然而渠道滲水問題一直困擾著農(nóng)業(yè)水利灌溉工程。特別是傳統(tǒng)土渠輸水，滲水情況非常嚴重，渠道輸水流失大[1]。近年來，農(nóng)業(yè)水利灌溉工程技術(shù)得到創(chuàng)新，施工結(jié)構(gòu)與材料等優(yōu)化，渠道防滲能力也明顯提高。當前農(nóng)業(yè)水利灌溉工程所應用的防滲材料類型與防滲處理日益多元化，如土料壓實處理、塑料薄膜防滲處理、三合土護面處理等新技術(shù)被廣泛使用[2]。實踐證明，渠道防滲技術(shù)可以在農(nóng)業(yè)水利灌溉過程中有效控制輸水滲漏，提高了水資源的利用率，使輸水效率與安全都得到了保證。

1.2噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)以噴灑灌溉為主，借助動力機、管道以及水利工程專用水泵等設備，通過水自然落差的方式及時完成水利工程灌溉，隨后再借助噴灑器將水流調(diào)整為細小水滴加以噴射，以此達到均勻灌溉的目的。噴灌系統(tǒng)所應用的設備比較多，如水源工程、管道、控制設備、動力機等[3]。噴灌技術(shù)在實際應用中主要分為三種系統(tǒng)，一是固定式；二是移動式；三是半固定式。固定式系統(tǒng)只有噴頭靈活移動，移動式系統(tǒng)動力機、噴頭等均屬于靈活移動設置，但是水源固定不動，半固定式可移動組件包括噴頭與噴頭支管，其余不能移動[4]。

1.3滴灌技術(shù)

農(nóng)業(yè)水利灌溉工程中的滴灌節(jié)水技術(shù)，主要根據(jù)灌溉具體需求，對需要灌溉的區(qū)域制定滴灌計劃，并且于毛管與低壓管道系統(tǒng)安裝灌水器，這樣就可以實現(xiàn)水源均勻滴入作物區(qū)，沿著作物根部區(qū)域提供充足水分。滴灌系統(tǒng)主要包括三方面，一是首部樞紐；二是管道；三是滴頭。相比于其他灌溉技術(shù)，滴灌技術(shù)灌溉量小、灌溉時間長，同時能夠根據(jù)農(nóng)作物需求設定灌水周期[5]。灌溉全程自動化管理，既可以對灌溉量嚴格控制，又能夠節(jié)約水源，整體來講節(jié)水增產(chǎn)效果十分明顯[6]。

1.4微灌技術(shù)

微灌技術(shù)的節(jié)水出發(fā)點同樣是以作物需求為主，借助灌溉系統(tǒng)中的管道系統(tǒng)覆蓋情況，在灌溉區(qū)域管道安裝灌水器，按照作物生長需求對水流進行分流控制，將水源直接輸送至作物根部。對比噴灌、滴灌與傳統(tǒng)灌溉技術(shù)，微灌技術(shù)對局部水分灌溉控制更到位。微灌系統(tǒng)灌溉處理，需要四方面的支撐，一是水源工程；二是首部樞紐；三是輸配水管網(wǎng)；四是灌水器[7]。微灌技術(shù)可以灌溉到每株農(nóng)作物，這樣就可以做到以最少的水分維持農(nóng)作物生長需求。微灌技術(shù)主要以管網(wǎng)供水為主，灌溉操作便捷，并且灌溉率比較高。

2農(nóng)業(yè)水利灌溉工程節(jié)水難點

首先，農(nóng)業(yè)水利灌溉工程節(jié)水處理中，雖然接觸很多新的節(jié)水灌溉技術(shù)，同時應用一些新設備，但是整體來講革新力度小，特別是節(jié)水效果比較好的噴灌、滴灌或者微灌技術(shù)，以示范工程灌溉為主，同時集中在經(jīng)濟作物方面，還需要加大節(jié)水灌溉新技術(shù)的推廣力度，擴大微灌、滴灌等技術(shù)應用規(guī)模[8]。其次，當前的灌區(qū)運行過程中，雖然逐步滲透了節(jié)水灌溉理念，但是卻存在很多方面的糾紛或產(chǎn)權(quán)關(guān)系爭議，繼而導致管理職責劃分不清晰，節(jié)水灌溉管理中出現(xiàn)相互推諉的現(xiàn)象。灌區(qū)管理中還存在政企管理分割不明確的情況，雖然制定了監(jiān)督管理機制，但是落實不到位，粗放式管理模式下，各方面調(diào)度不到位，影響到農(nóng)業(yè)水利灌溉工程節(jié)水效果。最后，水資源節(jié)約意識有待提高，尤其是水資源豐富地區(qū)，節(jié)水積極性需進一步提高。加上農(nóng)業(yè)水利灌溉工程節(jié)水資金投入力度小，農(nóng)業(yè)水利灌溉工程屬于資金消耗大的工程類型，并且后期維護費用高。加上部分灌區(qū)維檢不及時，部分建筑老化失修，水利灌溉的面積減少，灌溉效益降低。農(nóng)業(yè)發(fā)展速度加快，對灌溉需求增加，但是新建灌溉節(jié)水工程與現(xiàn)有灌溉節(jié)水工程銜接不到位，資金壓力大，限制了灌溉節(jié)水工程發(fā)展速度[9]。

3農(nóng)業(yè)水利灌溉工程中的節(jié)水措施

3.1落實可持續(xù)發(fā)展策略，統(tǒng)籌規(guī)劃灌溉工程節(jié)水

對于農(nóng)業(yè)水利灌溉工程來講，節(jié)水工程的設計，是灌溉工程與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。結(jié)合農(nóng)業(yè)發(fā)展需要以及水利灌溉工程實際情況，從可持續(xù)發(fā)展角度出發(fā)，對灌溉工程節(jié)水處理進行統(tǒng)籌規(guī)劃，科學改善農(nóng)業(yè)水利灌溉缺水現(xiàn)狀。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)關(guān)系著農(nóng)民的經(jīng)濟收入與糧食產(chǎn)量，水利灌溉工程的主要作用是抗旱、科學用水，保證農(nóng)田經(jīng)營。農(nóng)業(yè)水利灌溉工程必須不斷研究灌溉技術(shù)，擴大灌溉面積，同時還需要在現(xiàn)有農(nóng)田灌溉基礎(chǔ)上節(jié)約用水，協(xié)調(diào)農(nóng)田生產(chǎn)面積與水資源緊缺的矛盾。真正認識到資源型節(jié)水的重要意義，灌溉工程節(jié)水并非單純的工程或者設計問題，還是社會關(guān)注的熱點問題，關(guān)系著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟發(fā)展與社會問題。

3.2合理規(guī)劃水利灌溉區(qū)域，優(yōu)化灌區(qū)可供水資源分配

通過對水利灌溉工程節(jié)水現(xiàn)狀的研究發(fā)現(xiàn)，雖然部分區(qū)域引入新的灌溉技術(shù)，設計節(jié)水灌溉系統(tǒng)，但是實際實施中效果并不理想。這種情況下，就需要對水利灌溉區(qū)域合理規(guī)劃，根據(jù)灌溉工程灌溉能力與覆蓋范圍，積極對灌區(qū)可供水資源進行優(yōu)化分配。對于灌區(qū)地面水，灌溉的分布主要包括兩方面，一是區(qū)內(nèi)攔蓄；二是區(qū)外引水系統(tǒng)。積極整理灌區(qū)可供水資源管理資料，在科學利用地上水資源基礎(chǔ)上，對地下淺水層加以利用，打造調(diào)節(jié)水庫，通過降水補給、排水溝滲漏補給等方式，及時為水利灌溉節(jié)水工程補給。灌溉區(qū)外的地下水補給，以人工回灌形式為主[10]。根據(jù)農(nóng)業(yè)灌溉需求對灌區(qū)的水源進行統(tǒng)一分配與科學調(diào)度，通過有效的分析實現(xiàn)水源的均衡利用。充分利用開采布局條件，科學控制地下水開采強度，根據(jù)地下水補給量計算規(guī)劃補給區(qū)域。以沖積平原中下游區(qū)域為例，因為該區(qū)域的地下水位相對較高，這樣就需要對上游引水科學控制，觀察外引水源情況，若達不到灌溉標準，則可以借助井灌的方式，打造以井補渠結(jié)構(gòu)。但是如果地下水利用超出開采范圍，則需要減少上游飲水，利用蓄水工程的建設，及時對地下水進行回灌。

3.3因地制宜推廣節(jié)水技術(shù)，實現(xiàn)灌溉渠道系統(tǒng)化管理

農(nóng)業(yè)水利灌溉工程節(jié)水的實現(xiàn)，節(jié)水技術(shù)是關(guān)鍵。結(jié)合上述對節(jié)水灌溉技術(shù)的研究，目前灌溉區(qū)域節(jié)水技術(shù)類型多元。節(jié)水技術(shù)的推廣必須遵循因地制宜的原則，根據(jù)農(nóng)業(yè)發(fā)展實際情況與用水需求等，推廣微灌、滴灌、噴灌等技術(shù)。打造更完善的節(jié)水灌溉模式，尤其是對微灌、滴灌等技術(shù)的推廣，充分發(fā)揮了灌溉節(jié)水的優(yōu)勢，低壓、節(jié)能，還可以實現(xiàn)多目標同時利用?；诖耍瑢ξ⒐唷⒌喂嗟燃夹g(shù)進行產(chǎn)品標準化處理，并且提高自動化管理水平。當然水利灌溉工程中，灌溉渠系統(tǒng)化管理同樣至關(guān)重要。大型渠灌區(qū)渠系管道化是水利灌溉工程節(jié)水管理的主要方向，并且對渠道施工材料進行升級。根據(jù)地面灌溉情況，制定精細化灌溉方案，同時加入激光控制平地技術(shù)，對地面灌溉現(xiàn)狀進一步改善，科學控制田間灌溉水源，遵循適時適量原則，實現(xiàn)水資源的有效利用。

3.4借助信息化管理技術(shù)，提高灌區(qū)信息化管理水平

節(jié)水策略的實施與節(jié)水效果的提高，都需要從現(xiàn)代化信息管理方面著手，通過有效的管理監(jiān)測系統(tǒng)，對水資源科學利用。如地下水監(jiān)測系統(tǒng)、灌區(qū)信息化管理系統(tǒng)、土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)、水資源實時監(jiān)控管理系統(tǒng)等。參考地下水監(jiān)測系統(tǒng)的設計，主要目的是幫助水利灌溉工程對灌溉區(qū)域地下水變化規(guī)律及時掌握，同時了解地下水開采狀況，為地下水資源的利用與保護提供科學指導。地下水監(jiān)測系統(tǒng)，能夠隨時觀察地下水的水位、水溫與水質(zhì)等參數(shù)變化，并且在數(shù)據(jù)信息管理技術(shù)的支持下，自動存儲監(jiān)測數(shù)據(jù)。此外，部分水利灌溉工程還需要增設中小河流水文監(jiān)測系統(tǒng)，以遠程監(jiān)測為主，隨時了解自然河流、人工運河等的水文情況，通過對水源變化的分析，及時對洪澇事故等進行預警，有效規(guī)避水利灌溉工程經(jīng)濟、人員等損失。山西省中小河流水文監(jiān)測、黑龍江省國家自然保護區(qū)水文監(jiān)測、長江流域河道水位監(jiān)測系統(tǒng)，均是成功的水文監(jiān)測工程。土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)的設計，目的是幫助水利灌溉工程對灌溉區(qū)域的土壤墑情進行監(jiān)測，該系統(tǒng)可以做到長時間連續(xù)監(jiān)測，及時整理監(jiān)測數(shù)據(jù)，根據(jù)監(jiān)測結(jié)果對土壤水分傳感器靈活布置，隨時了解土壤剖面水分變化。土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)還具備土壤溫度監(jiān)測、土壤電導率監(jiān)測、土壤酸堿值監(jiān)測、地下水位監(jiān)測、空氣溫度與濕度監(jiān)測、光照強度監(jiān)測、風速風向監(jiān)測等功能，對灌區(qū)進行全方面了解，為灌區(qū)的科學管理與節(jié)水方案調(diào)整等提供參考。科學設置農(nóng)田機井灌溉管理系統(tǒng)，根據(jù)IC卡刷卡取水與用水的方式，精準計算用電量、用水量，方便農(nóng)田機井的費用結(jié)算管理，同時還設置了防盜報警功能與遠程監(jiān)測功能，隨時對灌溉區(qū)域的用水總量進行掌握，精準分析灌溉工程的水資源利用情況。為調(diào)節(jié)水資源分配提供幫助，輔助水利灌溉工程制定針對性的節(jié)水措施，真正提高水利灌溉工程的水資源利用率。農(nóng)田機井灌溉管理系統(tǒng)，集潛水泵、電表、水表/流量計、水務局監(jiān)控中心、村管理站等于一體，在云服務器的支撐下，有效管理與控制農(nóng)田機井灌溉工作。灌區(qū)信息化管理系統(tǒng)實現(xiàn)了灌區(qū)供水遠程控制、閘門遠程啟閉、渠道/水池水情實時測報、用水量自動采集和圖像實時監(jiān)控等多項功能，達到了節(jié)約灌溉用水和科學、高效管理灌區(qū)的目的。灌區(qū)信息化管理系統(tǒng)為確保灌區(qū)工程安全運行、實現(xiàn)水資源優(yōu)化配置、提高用水效率和保障灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。

3.5建立水利灌溉長效管理機制，保障灌溉節(jié)水投資穩(wěn)定性

通過對水利灌溉工程的研究與節(jié)水難點的分析，發(fā)現(xiàn)當前的水利灌溉工程缺乏長效管理機制，并且資金鏈不夠穩(wěn)定，導致新舊灌溉工程與節(jié)水系統(tǒng)銜接不及時。面對這種情況，必須對水利灌溉工程布局作出調(diào)整，突出節(jié)水重點，適當減少冗余項目，并且積極將節(jié)水新技術(shù)的應用示范規(guī)模擴大。提高全民節(jié)水意識，使其認識到糧食安全、水資源科學利用與生態(tài)安全等的重要性。借助國家對水利灌溉工程投資數(shù)額增加的有利條件，及時豐富灌溉節(jié)水項目建設內(nèi)容，尤其是擴大節(jié)水灌溉工程的覆蓋范圍，增加新技術(shù)應用示范點，以此來放大示范效應。調(diào)動農(nóng)民參與灌溉節(jié)水的主觀性，為新農(nóng)村建設與農(nóng)業(yè)水利灌溉工程的發(fā)展貢獻力量。建立長效機制，提高示范項目投入重視的同時，還需要從財政資金方面制定保障方案，并且科學調(diào)整灌溉區(qū)域資金投資比例，做好配套資金落實工作，在此基礎(chǔ)上，對節(jié)水水權(quán)等進行妥善處理。

4結(jié)束語

綜上所述，對農(nóng)業(yè)水利灌溉工程節(jié)水措施的研究，是改善水資源過度消耗、落實節(jié)約用水策略的重要內(nèi)容。農(nóng)業(yè)水利灌溉工程節(jié)水，是協(xié)調(diào)農(nóng)業(yè)發(fā)展與水資源合理配置的有效手段，通過對微灌、滴灌等節(jié)水技術(shù)的研究，認識到灌溉節(jié)水的重要性。深層次剖析水利灌溉工程節(jié)水難點，科學梳理灌溉工程節(jié)水思路，更好明確水利灌溉工程節(jié)水方向，積極建立長效管理機制，保障灌溉節(jié)水投資穩(wěn)定性，落實可持續(xù)發(fā)展策略，統(tǒng)籌規(guī)劃灌溉工程節(jié)水。合理規(guī)劃水利灌溉區(qū)域，優(yōu)化灌區(qū)可供水資源分配，因地制宜推廣節(jié)水技術(shù)，實現(xiàn)灌溉渠道系統(tǒng)化管理，借助信息化管理技術(shù)，提高灌區(qū)信息化管理水平，以此達到農(nóng)業(yè)水利灌溉工程節(jié)水效益最大化的目的。

作者：楊榮盛 單位：民勤縣水務局