关于农田灌溉中水资源高效利用的分析
张毅
湖南省韶山灌区工程管理局 湖南湘潭 411104
一、农田灌溉中水资源利用的现状
(一)水资源利用的整体概况
在农业生产中,水资源维系着农田生机。当前,农田灌溉的水资源来源多元化。地表水资源,如河流、湖泊、水库等,分布广、获取便捷,是众多地区农田灌溉首选,通过灌溉渠道输水到田间。地下水资源是农田灌溉重要组成,在地表水资源匮乏或分布不均区域,尤其是干旱半干旱地区,开采利用地下水可弥补灌溉用水缺口。近年来,经过处理的城市中水、工业废水等非常规水资源也用于特定作物灌溉,拓宽了利用渠道,减轻对常规水资源依赖。
水资源分配会根据地区农业种植结构、作物需水量和水资源禀赋统筹规划,优先保障种植面积广、经济价值高的农作物用水。在水资源紧张时,分配方案更注重合理高效。
农田灌溉方式多样,有传统漫灌、沟灌,也有喷灌、滴灌等节水方式。传统方式操作简单但浪费严重,节水方式能精准供水,提高利用效率。总体上,水资源利用呈从粗放型向集约型转变趋势,但仍面临挑战。
尽管农田灌溉水资源利用有进展,但仍存在不足,制约农业可持续发展。
水资源利用效率整体不高,部分地区沿用漫灌等传统方式,大量水资源在输送和灌溉中因蒸发、渗漏损失,有效利用率低,造成浪费、增加成本。
水资源利用不充分情况常见,一些地区因灌溉设施不完善或管理不到位,水资源分配不均,导致部分地块缺水、部分地块供水过多出现土壤盐碱化等问题,影响农作物产量和质量。
水资源污染也影响其利用,工业发展和农业化肥、农药使用使部分灌溉水源受污染,影响农作物生长、危害人体健康,且处理难度大,降低可利用性。
水资源调配存在不合理,缺乏科学调配机制,一些地区在水资源丰富时未有效储备,短缺时无法及时调配,加剧供需矛盾、浪费和短缺问题,不利于农田灌溉稳定进行。
二、影响农田灌溉水资源高效利用的因素
(一)自然因素
自然因素对农田灌溉水资源高效利用影响多且复杂,气候条件和地理环境尤为重要。
降水影响大,充沛且分布均匀地区,灌溉用水少、压力小;稀少或不均地区,依赖灌溉、供需矛盾突出,效率受影响。降水强度也有作用,强降水致流失,缓慢降水利于渗透储存。
蒸发是关键因素,高温、干燥、风力大环境下,蒸发量大,致水分流失、需频繁灌溉、影响作物生长,干旱半干旱地区挑战大。
地形影响显著,平坦地区灌溉均匀、效率高;复杂起伏地区输送分配难、易不均,高低处农田均受影响,降低效率。
土壤性质重要,沙质土保水差、需频繁灌溉,黏质土保水强但渗透差、易积水。肥力和酸碱度等间接影响作物吸水,影响高效利用。
(二)技术因素
技术因素在农田灌溉水资源高效利用中起关键作用,灌溉技术先进性、适用性及配套设备完善程度影响效率。
先进性是保障,先进技术能精准控制灌溉,减少浪费,如智能灌溉结合多信息自动调节。
适用性不容忽视,不同地区需选适合技术,盲目引进不适用技术影响高效利用。
配套设备完善程度直接影响应用效果和效率,设备老化损坏、设施不完善会致渗漏流失,维护保养至关重要。(三)管理因素
管理因素起统筹协调和保障作用,制度建设、组织协调和人员管理影响效率。
制度建设是基础,完善制度明确权利义务、规范行为,缺乏制度会致无序、浪费组织协调是重要环节,涉及多主体,缺乏沟通协作会影响合理配置和高效利用。
人员管理重要,灌溉管理人员和农户素质、意识决定灌溉管理质量和利用效果,人员流动大也不利长期实施。
三、提升农田灌溉水资源高效利用的技术策略
(一)节水灌溉技术的应用
节水灌溉技术是提升农田灌溉水资源高效利用的重要手段,滴灌、喷灌、微灌等技术在不同农田环境中发挥重要作用。
滴灌技术通过田间滴头将水缓慢、均匀滴入作物根部土壤,利用管道系统输水,靠滴头限流使水小流量滴出。其优势是减少水分蒸发和渗漏损失,提高水资源利用率,适用于各种地形和土壤类型,尤其适合果树、蔬菜等经济作物。在干旱缺水地区,能精确控制用水量,避免土壤盐碱化。
喷灌技术利用喷头将水喷射到空中成细小水滴洒在农田表面,通过水泵加压、管道输水,喷头将水雾化喷洒。其优势是灌溉范围广、均匀度高,能适应不同作物生长需求,可结合施肥、施药,提高生产效率,适用于大面积农田,如小麦、玉米种植区,在地形平坦地区效果更佳。
微灌技术比滴灌和喷灌更精细, 送到作物根部或叶面,利用低压管道系统将水和养分输送到作物关键部 可根据作物生长阶段和需水特性灵活调节,减少病虫害发生,适用于 领域,在水资源极度短缺地区也有应用前景。
(二)水资源循环利用技术的推广
水资源循环利用技术能提高水资源利用效率,减少对新鲜水资源的依赖,包括农田排水回收利用和雨水收集利用等。
农田排水回收利用技术是收集、处理农田灌溉多余排水,使其达标后用于灌溉。通常在农田周边建排水渠道和集水池,经沉淀池、过滤池等去除泥沙、杂质和部分污染物后,将水输送到灌溉系统。该技术应用前景广,既能减少污染,又能缓解水资源短缺压力,在稻田区等灌溉用水大、排水集中地区节水效果显著。
雨水收集利用技术是通过设施和方法收集雨水,处理后用于灌溉。常见方式有修建雨水收集池、屋顶和路面集雨系统等。收集的雨水需经简单处理,确保水质符合灌溉要求。此技术适用于降水多但分布不均地区,在干旱半干旱地区能补充灌溉水资源,减少对其他水资源的开采,还能减轻城市防洪压力,有良好的生态和经济效益。
推广水资源循环利用技术,需加强设施建设和维护,提高可靠性和稳定性,同时制定政策和标准,确保循环利用水资源安全可靠。随着技术进步和成本降低,该技术在农田灌溉中的应用将更广泛。
(三)灌溉设备的优化与升级
灌灌溉设备的优化与升级是提高农田灌溉水资源利用效率的重要途径,可通过改良和智能化改造提高灌溉精准性和效率。
对灌溉设备的改良主要针对结构、材料和性能等方面。比如改进喷头设计,使水流更均匀、射程更合理;采用高强度、耐腐蚀材料制作管道和设备,延长使用寿命;优化零部件,提高运行效率、降低能耗。这些措施能让设备运行更稳定可靠,提高水资源利用率。
智能化改造是灌溉设备升级的重要方向,将先进技术融入设备,实现自动化、智能化运行。在农田安装各类传感器,采集信息并传输到控制中心,控制中心根据预设参数和采集信息自动调节灌溉系统。智能化改造后的设备能精准供水,避免人工误差,提高灌溉精准性和效率,还可实现远程控制和监测,提高管理效率。
灌溉设备的优化与升级要结合当地实际和技术水平,选择合适方案。经济好的地区可推广智能化设备,落后地区先改良现有设备。同时,要加强研发投入,推出更先进、高效、节能的设备,为农田灌溉水资源高效利用提供技术支持。
四、加强农田灌溉水资源高效利用的管理措施
(一)完善管理制度
完善的管理制度是实现农田灌溉水资源高效利用的重要保障,建立健全水资源分配制度、灌溉用水计量收费制度等,能够规范农田灌溉用水行为。
建立健全水资源分配制度,需要根据不同地区的水资源禀赋、农业生产需求和生态环境保护要求,科学合理地分配水资源。在水资源分配过程中,要坚持公 公正、公开的原则,确保各方的合法权益得到保障。同时,要建立水资源动态监测和调整机制,根据水资源供需变化情况及时调整分配方案,确保水资源的合理配置。例如,在干旱年份,要优先保障生活用水和重要农业生产用水,适当减少其他方面的用水分配。
灌溉用水计量收费制度是促进节约用水的有效手段。通过安装计量设备,准确计量农户的灌溉用水量,并按照规定的标准收取水费,能够增强农户的节水意识,促使其自觉采取节水措施。在制定计量收费标准时,要考虑到农户的经济承受能力,同时要体现水资源的稀缺性,实行阶梯水价制度,对超定额用水实行加价收费,以激励农户节约用水。此外,要加强对计量设备的管理和维护,确保计量数据的准确性和公正性,避免因计量问题引发纠纷。
除了上述制度外,还需要建立健全水资源保护制度、灌溉工程管理制度等,形成完善的制度体系,为农田灌溉水资源高效利用提供全方位的制度保障。
(二)强化组织协调
强化组织协调是形成水资源高效利用合力的关键环节,需要构建多方联动的协作机制,确保各主体在水资利用过程中协同发力。
政府部门应发挥主导作用,加强对农田灌溉水资源利用工作的统筹规划和宏观指导。通过制定科学的发展规划和政策措施,引导农业合作社、农户等主体积极参与水资源高效利用工作。同时,政府部门要加强与水利、农业、环保等相关部门的沟通与协作,形成工作合力,共同解决水资源利用中存在的问题。例如,水利部门负责水资源的调配和灌溉工程的建设维护,农业部门负责指导农户科学种植和节水灌溉技术的推广,环保部门负责监督水资源的污染防治,各部门各司其职、密切配合,才能确保水资源高效利用工作的顺利开展。
农业合作社作为连接政府和农户 应积极发挥组织协调作用。组织农户开展灌溉技术培训和交流活动,分享节水经验和做法; 情况和水资源供应情况,合理安排灌溉时间和用水量,避免盲目灌溉和水资源浪费;协调农 维护良好的用水秩序。此外,农业合作社还可以与相关企业合作,引进先进的灌溉设备和技术,提高农田灌溉的现代化水平。
农户是农田灌溉水资源利用的直接参与者和受益者,应积极配合政府部门和农业合作社的工作,增强协作意识。在灌溉过程中,严格按照规定的时间和用水量进行灌溉,避免争抢水资源和浪费水资源的行为;积极参与灌溉技术培训和学习,掌握科学的灌溉方法和节水技巧;主动向相关部门反映水资源利用中存在的问题和建议,为水资源高效利用工作贡献自己的力量。
通过强化组织协调,能够使政府部门、农业合作社、农户等各主体之间形成良好的互动关系,实现信息共享、资源互补、优势叠加,共同推动农田灌溉水资源高效利用工作的深入开展。
(三)提升人员素质
提升人员素质是提高农田灌溉水资源利用效率的内在动力,通过开展培训、宣传教育等活动,能够增强灌溉管理人员和农户的节水意识与技术水平。
针对灌溉管理人员,应定期开展专业培训,使其掌握先进的灌溉管理知识和技能。培训内容可以包括水资源管理法律法规、灌溉系统设计与运行管理、节水灌溉技术应用、智能化灌溉设备操作等方面。通过培训,提高管理人员的专业素养和业务能力,使其能够科学地制定灌溉计划、合理调配水资源、及时解决灌溉系统运行中出现的问题。同时,要鼓励管理人员参加行业交流活动,学习借鉴其他地区的先进管理经验和做法,不断提升自身的管理水平。
对于农户,要加强节水宣传教育,提高其节水意识。可以通过举办讲座、发放宣传资料、播放宣传片等多种形式,向农户宣传水资源短缺的严峻形势、节约用水的重要意义以及节水灌溉技术的优势和应用方法。使农户认识到节约用水不仅能够降低农业生产成本,还能够保护生态环境,从而自觉养成节约用水的良好习惯。此外,要组织农户开展实地观摩和技术培训活动,让农户亲身体验节水灌溉技术的效果,掌握实用的节水技巧,提高其应用节水技术的积极性和主动性。
提升人员素质是一项长期而艰巨的任务,需要建立长效机制。要将人员培训和宣传教育工作纳入常态化管理,定期组织开展相关活动,不断巩固和提高培训教育成果。同时,要建立激励机制,对在水资源高效利用工作中表现突出的管理人员和农户给予表彰和奖励,激发其参与水资源高效利用工作的积极性和创造性。
五、结语
农田灌溉中水资源的高效利用是 可持续发展的重要保障,关乎粮食安全和生态环境的稳定。当前,在农田灌溉水资源利用方面仍存在诸多问题,受自然、技术、管理等多方面因素影响。通过推广先进的节水技术、加强水资源循环利用、优化灌溉设备,以及完善管理制度、强化组织协调、提升人员素质等措施,能够有效提高水资源利用效率。
未来,应持续加大对农田灌溉水资源高效利用的研究和投入,不断探索新的技术和管理模式。在技术方面,要进一步研发和推广更加高效、节能、智能的灌溉技术和设备,提高水资源的利用精度和效率;在管理方面,要不断完善制度体系,加强信息化管理手段的应用,提高管理的科学性和精准性。同时,要加强跨区域、跨部门的合作与交流,共同应对水资源短缺带来的挑战。
通过全社会的共同努力,推动农田灌溉事业迈向更高质量的发展阶段,为农业现代化进程提供坚实的水资源支撑,为实现人与自然和谐共生的可持续发展目标贡献力量。
参考文献:
[1]王丽英. 高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J]. 城市建设理论研究(电子版), 2025, (13):208-210.
[2] 唐志华 . 水资源利用技术在农田灌溉中的应用 [J]. 河北农机 , 2024, (24): 115-117.
[3] 李玉鹏 . 高效节水灌溉技术在农田水利灌溉中的应用与对策 [J]. 南方农机 , 2024, 55 (13): 47-50.
[4] 陈强 . 加强农田水利灌区建设路径的思考 [J]. 农村实用技术 , 2024, (04): 3-4.
[5] 雷光明. 农业水利工程中高效节水灌溉的技术关键点分析[J]. 科技创新与生产力, 2023, 44 (08):64-66+70.
作者简介:张毅(1979.04)男,汉族本科,工程师,从事水利水电工程管理工作