农业水利工程中高效节水灌溉技术分析
刘又铭 谢佳旺 安成元
石河子大学 新疆 石河子 832003
摘要:在全球变暖与人口增加的双重压力下,水资源的供求矛盾日益突出。作为全球第一淡水消费大国,传统的灌溉方式常常造成大量的水资源浪费,因此,发展高效节水灌溉技术显得尤为重要。高效节水灌溉是解决农业生产环境、提高水资源利用效率和保护生态环境的重要途径。本文对我国农业节水灌溉技术的发展状况进行了分析,阐述了其重要性,并对其在农业水利工程中的应用进行了讨论。
关键词:农业水利工程;高效节水;灌溉技术
引言
面对日益严重的水资源短缺问题,节水灌溉的重要性日益凸显。生态优先理念在我国社会正逐渐强化,各行业都肩负着经济发展和环境保护并重的双重使命,顺应了绿色转型的潮流。但是,目前我国水利节水灌溉技术还处于初级阶段,其技术水平、运行管理水平还需要进一步提高和优化。因此,迫切需要推动农业水利设施高效节水灌溉技术的创新升级。
1.我国农业节水灌溉技术的发展现状
我国水资源匮乏,在常规年份,全国大约三分之二的城市都有不同程度的缺水问题。同时,我国也是一个农业大国,农业用水需求量很大,占总用水量的60%以上。目前,我国农业用水效率较低,农田水利设施是现代农业发展的基础,建设好的农田水利工程对实现农业节水高效利用具有重要意义。随着水资源短缺问题的日益突出,节水灌溉技术在世界各国得到了空前的重视和推广。国家已经出台了一系列的节水灌溉政策,各级地方政府都对此做出了积极的响应。因此,节水灌溉技术有着广泛的市场应用前景,相关企业和科研机构正在对国外先进的节水灌溉技术进行积极地研究和改进,努力开发出符合我国国情、具有独特特色的新型节水灌溉技术。因此,建立节水灌溉技术长效利用机制是当前农业科技创新研究的热点。
2.农业水利节水灌溉工程建设的重要意义
农业水利节水灌溉工程建设的重要意义在于,它能够显著提高水资源的利用效率,减少农业用水的浪费。通过采用先进的灌溉技术和设备,如滴灌、喷灌等,可以将水直接输送到作物的根部或叶片,最大限度地减少水分的蒸发和渗漏。
2.1.实现水资源高效利用
我国是世界上人口最多的国家,但人均水资源匮乏。农业特别是农业生产离不开水,只有有了足够的水资源,才能保证农业的稳定与高产。目前,随着我国经济的快速发展,工农业用水及生活用水需求不断增加,水资源紧张的形势更加严峻。据统计,我国农业用水量占全国用水总量的70%左右,是一个巨大的用水量大国。因此,实施节水灌溉工程是实现水资源高效利用的重要途径,是现代农业水利建设的重要内容,也是推进我国水资源管理现代化的重要举措。
2.2.推动现代农业发展
当前,我国正处在从传统农业向现代农业转型的关键时期,农田水利节水灌溉在其中发挥了不可替代的作用。我国部分地区忽视了农田水利节水灌溉工程建设,造成了严重的水资源浪费,特别是在水资源贫乏、自然环境恶劣的地区。在农田水利节水灌溉工程建设过程中,开发节水灌溉技术,可以有效提高水资源的利用效率,促进农业的持续进步与提高效率,从而为我国农业经济的繁荣发展提供强有力的推动力。
2.3.促进生态环境的可持续保护
农田节水灌溉体系的建设,既能保证农田正常需水,又能增强公众节水意识,充分利用有限的水资源,有利于缓解我国水资源压力,减少旱涝灾害频发,从而保证生态环境的稳定发展。因此,加强水利设施建设,积极推进节水灌溉实践,将会对我国水利事业的发展产生深远的影响。
3.农业水利工程中高效节水灌溉技术的应用
3.1.渠道防渗技术
渠道防渗是农田灌溉的一种重要节水措施,可有效减少农田蒸发和渗漏,提高灌溉效率,减少水资源浪费,降低农业用水成本。在材料的选用上,必须兼顾防水、耐久、环保和经济的要求,才能保证工程的长期稳定运行。为了确保防渗效果的稳定性和可持续性,应根据土壤水分、蒸发量和渗透性等指标,合理选择覆膜厚度。在设计渠道时,应充分考虑渠道的流量、流速、水深和坡度等因素,保证渠道水量的均衡分配,同时考虑工程的难度和维护成本。同时,该技术还能有效地改善土壤微区的小气候,实现水肥气热的协同作用,为作物的健康发展提供有利的环境。
3.2.喷灌技术
农田水利工程中的高效节水灌溉工程技术,是模拟雨水渗透的方式而研制而成,其原理是通过机械设备和动力装置,使水在压力的作用下,以水滴的形式从喷头中喷出,喷洒到田间的漫流式灌溉。在农业上采用喷灌技术具有许多优势。一是节约水资源;喷灌主要喷射的水为水滴状或雾状,所以喷洒的水量很少,均匀性也很高,可以避免因水渗透速率缓慢而导致的表面径流等现象,从而使水资源的利用率得到了有效的提高。二是省时间,节省人力。由于喷灌大部分都是使用机械设备和动力设备,因此能够实现机械化和自动化,不需要大量的人工就能进行田间的灌溉,同时也可以将喷灌的时间设置在夜间,从而降低白天太阳下的水分蒸发。三是提高了产量。由于采用了精确的水量及喷洒面积,加上土壤湿度适宜,对农作物的生长非常有利。
3.3.滴灌技术
将滴灌技术应用于农业生产,既能提高水资源的利用效率,又能有效降低水的蒸发与泄漏。然而,要达到高效灌溉,必须选用合适的灌溉设备,并结合作物需要和土壤特点,选用合适的灌水器,以确保水资源的有效利用。在实施滴灌的过程中,还必须合理地规划好滴灌的面积,同时还要考虑到作物的生长期和需水量,而滴灌的时间也要根据当地的气候条件以及作物的生长周期确定,以免过多或过少影响作物生长。资料表明,采用滴灌技术进行灌溉,其输水效率可达95%以上,说明灌溉过程中大量水资源被高效利用。采用滴灌技术比传统的土渠、石渠和混凝土衬砌渠分别节水30%、15%和7%,对缓解我国水资源短缺具有重要意义。
3.4.微灌技术
微灌技术具有灌溉周期短、精度高、耗水量小等独特优点,可解决水资源利用率低的难题,满足节水需求。在应用微灌技术的过程中,要根据作物的生长状况和习性来进行灌溉,与此同时,相关工作人员还需要完善灌溉基础设施,增加专业的管道和灌溉设施,将灌溉和施肥结合起来,既能满足农田的种植需要,又能方便作物的灌溉。另外,在应用微灌技术的过程中,有关人员要对输水管道的性能和特点和运行要求进行分析,并在分析结果的基础上,有针对性地进行防渗处理,以防止微灌技术在应用过程中造成水资源的严重浪费。
4.结束语
综上所述,在缓解水资源压力和提高农业生产力方面,实现高效节水灌溉是当前农业水利发展的一个重要方向。然而,该技术的推广与应用还面临着技术与经济两方面的挑战。未来的研究应该集中在技术优化、降低成本和农民接受新技术上,以达到全球农业的可持续性。让我们携起手来,共同努力,走好水利工程节水道路,保障水资源长期安全,促进农业与环境的和谐共生。
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