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Science and Technology

农业水利工程中的节水灌溉技术研究

作者

马均益

察布查尔锡伯自治县水利局 新疆  察布查尔  835300

农业是国民经济的基础产业,水资源是农业生产的核心要素。然而,传统农业灌溉方式存在水资源浪费严重、灌溉效率低下等问题,加剧了水资源供需矛盾。节水灌溉技术作为农业水利工程的重要组成部分,通过科学的灌溉方式与技术手段,能够有效减少水资源损耗,提高灌溉均匀度与作物产量。研究农业水利工程中的节水灌溉技术,探索其应用策略,对缓解水资源压力、保障农业稳产增收、实现农业绿色可持续发展具有重要意义。

1 浅析节水灌溉技术的应用特点

节水灌溉技术以提高水资源利用效率为核心目标,具有显著的技术与应用特点。首先,节水灌溉技术能够精准控制灌溉水量,根据作物生长需求与土壤墒情进行合理灌溉,避免水资源浪费;其次,该技术可有效改善土壤结构,减少水土流失与土壤盐碱化问题,为作物生长创造良好的土壤环境;再者,节水灌溉技术的应用有助于提高农业生产效率,降低人工劳动强度,实现农业生产的自动化与智能化;此外,通过节水灌溉技术的推广,能够有效降低农业生产成本,提高农民收益,推动农业现代化发展。

2 农业水利工程中节水灌溉技术的分类

2.1 滴灌技术

滴灌技术是一种将水通过滴头以水滴的形式缓慢、均匀地滴入作物根区土壤的灌溉方式。该技术通过铺设滴灌带或滴灌管,实现对每一株作物的精准灌溉。滴灌技术具有节水效果显著、灌溉均匀度高、可结合施肥等优点,适用于果树、蔬菜等经济作物种植区。同时,滴灌系统能够减少土壤水分蒸发与深层渗漏,有效降低土壤湿度,抑制杂草生长与病虫害发生。

2.2 渠道防渗技术

渠道防渗技术主要是通过对灌溉渠道进行防渗处理,减少渠道输水过程中的渗漏损失。常见的防渗方式包括混凝土衬砌、塑料薄膜防渗、沥青防渗等。渠道防渗技术能够提高渠道水利用系数,保障农田灌溉用水需求,适用于大中型灌区。通过渠道防渗处理,可有效减少水资源在输送过程中的浪费,同时增强渠道稳定性,延长渠道使用寿命,降低渠道维护成本。

2.3 喷灌技术

喷灌技术是利用水泵将水加压,通过管道输送至喷头,将水喷射成细小水滴均匀喷洒在田间的灌溉方式。喷灌技术具有灌溉效率高、节水效果好、适应性强等特点,可根据不同作物、地形与气候条件调整喷头射程与喷灌强度。喷灌技术适用于大田作物、草坪、花卉等多种种植场景,能够有效改善田间小气候,提高作物品质与产量。此外,喷灌系统可实现自动化控制,降低人工管理成本。

2.4 低压管道输水技术

低压管道输水技术是将水通过低压管道直接输送到田间,替代传统的明渠输水方式。该技术减少了输水过程中的蒸发与渗漏损失,提高了输水效率。低压管道输水系统具有投资成本低、安装方便、管理简单等优点,适用于井灌区与小型灌区。通过合理设计管道布局与管径,能够满足不同灌溉面积与作物需水要求,同时降低灌溉能耗,实现节水节能的双重目标。

2.5 步行式灌溉技术

步行式灌溉技术是一种便携式的灌溉方式,通过小型灌溉设备,如手拉式喷灌机、背负式滴灌装置等,实现对农田的灵活灌溉。该技术具有操作简便、成本低廉、适应性强等特点,尤其适用于山区、丘陵等地形复杂、水源分散的区域。步行式灌溉技术能够根据作物实际需水情况进行精准灌溉,减少水资源浪费,同时便于农民在不同地块间移动使用,提高灌溉设备利用率。

3 农业水利工程中节水灌溉技术的应用策略

3.1 加强节水灌溉技术的应用管理

建立健全节水灌溉技术应用管理制度,需从顶层设计入手,构建涵盖规划、执行、监督的全链条管理体系。制定科学合理的灌溉用水计划与定额标准时,应引入作物需水规律模型,结合气象部门的中长期天气预报,动态调整灌溉方案。例如,通过 ET(蒸散量)监测系统实时获取作物蒸腾与土壤蒸发数据,精准设定灌溉时间与水量。

在设备管理层面,推行 " 网格化 + 数字化 " 双重管理模式。建立设备维护电子档案,详细记录设备型号、安装时间、维修记录等信息,运用物联网传感器实时监测设备运行参数,当压力值、流量值偏离正常范围时自动触发预警。同时,组建专业运维团队,实施定期巡检与应急抢修相结合的机制,针对易损部件建立区域共享备件库,确保 24 小时内完成故障设备修复。

监管机制方面,构建 " 政府 + 第三方 + 农户" 多元监督体系。政府部门利用无人机航拍与卫星遥感技术,定期核查灌溉区域用水情况;引入第三方检测机构对灌溉水质、设备能效进行专业评估;设立农户监督反馈渠道,对违规用水行为实行有奖举报。依托智慧水利云平台,整合气象、土壤墒情、灌溉设备运行等多维数据,通过大数据分析模型实现灌溉用水的动态预警与精准调控。

3.2 选取合适的节水灌溉技术

根据不同地区的气候条件、土壤类型、作物种类与种植规模,综合考虑水资源状况与经济成本,选择合适的节水灌溉技术。例如,在干旱缺水地区,优先推广滴灌与低压管道输水技术;在地形平坦、种植面积较大的区域,可采用喷灌技术;对于小型分散农田或经济作物种植区,步行式灌溉技术更为适用。同时,鼓励农民根据实际情况将多种节水灌溉技术相结合,发挥不同技术的优

势,提高灌溉效果与水资源利用效率。

3.3 提升节水灌溉技术的应用水平

加强对农民的技术培训与指导,提高农民对节水灌溉技术的认知水平与操作技能。通过举办技术培训班、现场示范教学、发放技术资料等方式,向农民普及节水灌溉技术原理、设备使用方法与维护要点。鼓励科研机构与企业开展节水灌溉技术研发与创新,推广应用新型节水灌溉设备与材料,提高节水灌溉技术的智能化、自动化水平。同时,建立技术服务体系,为农民提供及时、有效的技术支持与服务。

3.4 加强农田水利的整合管理

统筹规划农田水利基础设施建设,加强不同灌溉工程之间的衔接与协调。整合现有灌溉渠道、泵站、蓄水池等设施,优化水资源配置,提高水利工程整体效益。通过农田水利整合管理,实现水资源的统一调度与合理分配,避免重复建设与资源浪费。同时,加强农田水利工程与其他农业基础设施的配套建设,如田间道路、排水系统等,改善农业生产条件,提高农业综合生产能力。

3.5 智慧灌溉

借助物联网、大数据、云计算等信息技术,构建智慧灌溉系统。通过在田间安装土壤湿度传感器、气象站等监测设备,实时采集土壤墒情、气象数据等信息,并将数据传输至云端平台进行分析处理。根据作物需水模型与灌溉决策模型,自动控制灌溉设备进行精准灌溉,实现灌溉用水的智能化管理。智慧灌溉系统能够有效提高灌溉效率与水资源利用精度,降低人力成本,同时为农业生产提供科学的决策支持,推动农业向精准化、智能化方向发展。

4 结语​

农业水利工程中的节水灌溉技术是实现农业可持续发展的重要保障。通过深入了解节水灌溉技术的应用特点与分类,采取科学合理的应用策略,能够有效提高农业水资源利用效率,降低农业生产成本,改善农业生态环境。未来,应持续加大对节水灌溉技术的研发与推广力度,结合信息技术发展,推动智慧灌溉技术的广泛应用,不断完善农业水利工程体系,为农业现代化发展提供坚实的水资源支撑。

参考文献:

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