高标准农田与河道治理工程同步实施中的水资源循环利用模式构建
刘梦颖
内蒙古仁鼎建筑工程有限公司 内蒙古呼和浩特市 010010
引言
随着水资源短缺问题愈发严峻,实现水资源高效循环利用成为各类工程设计的重要追求,在高标准农田建设与河道治理工程协同推进过程中,合理配置和利用水资源,保障农业生产与生态环境和谐发展,成为水利领域亟待解决的难题,有效的水资源循环利用可提高水资源利用率,在改善土壤质量、优化农田灌溉系统的同时,推动河道生态治理和水土保持工作深入开展。
一、高标准农田与河道治理工程面临的水资源管理问题
(一)水资源短缺与不合理利用
水资源短缺是当前农业生产和生态建设面临的主要挑战,人口增长与城市化进程加快,水资源需求不断以显著速度上升,可水资源供给却因自然条件限制等因素未能同步增加,许多地区水资源配置存在明显不合理现象,高标准农田建设中水的分配常过度偏重于灌溉需求,在很大程度上忽视河道生态环境保护 [1]。过度抽取地下水导致地下水位持续下降,以及水源过度依赖单一水源的情况,都进一步加剧了水资源短缺问题,如何结合实际情况合理规划水资源并实现高效管理,成为当下亟待解决的关键问题。
(二)农田灌溉与河道水源管理的冲突
农田灌溉和河道水源管理中存在突出的资源冲突,农田灌溉在农作物生长关键期用水需求极大,尤其在旱季,水源利用面临巨大压力,河道作为生态系统不可或缺的重要组成部分,需保持适宜的水量来维持生态平衡,避免出现水质恶化和湿地生态系统功能退化等问题。过度抽取水源用于农田灌溉,容易造成河道水位明显降低、水流速度大幅减缓,进而对整个生态环境的健康产生不利影响,两者之间的矛盾,迫切需要通过科学合理的方式调配和优化管理水资源,以切实确保农业生产与生态环境得到双重保障。
(三)水资源循环利用的技术瓶颈与挑战
当前在农田灌溉与河道治理工程实施过程中,水资源回收和再利用技术的应用普及程度较低,尤其在水质处理环节,如何有效去除农田灌溉后产生的污水和各类污染物,从而保证回收水能够达到预期的可用标准,仍然是一个亟待攻克的难题。水循环系统不仅建设成本较高,其维护与管理也有着较为复杂的要求,在大规模项目中,如何确保系统实现长期稳定运行并达成资源的高效回收目标,依然是技术层面面临的重大挑战。亟待加快创新水处理技术,全面提升循环利用效率,有效降低建设与运营成本。
二、创新水资源循环利用模式的构建与应用
(一)高标准农田水资源循环利用模式设计
在高标准农田建设里,水资源高效利用十分关键,设计一套水资源循环利用模式,能最大化利用有限水资源,减少浪费,提升农业生产可持续性,借助雨水收集和水源再利用系统,农田可实现雨水有效储存与利用 [2]。雨水收集系统可利用坡地或屋顶等空间,通过铺设管道和设置蓄水池,把降水收集并储存,经格栅过滤和沉淀处理后用于灌溉,农田排水系统也可和灌溉系统结合,实施 “田间水” 循环使用,将灌溉后的水引入沉淀池,经过滤、消毒等净化处理后再利用,这一模式实施需在设计阶段详细考虑土壤透水性、区域气候条件及不同农作物的水需求等因素。通过与地下水和地表水源有机结合,依据季节变化和作物生长周期,确保水资源在不同季节和条件下获得最优利用,高标准农田的水资源循环利用模式能实现水资源动态平衡,有效避免水资源过度开发,同时提升农田抗旱能力和土壤质量。
(二)河道治理工程中的水资源回收与再利用
河道治理工程不只关注水流畅通和生态恢复,还需注重水资源回收与再利用,河道治理过程中,往往因疏浚、清淤等作业伴随大量水资源浪费,设计高效水资源回收系统,可实现河道水资源有效再利用,减轻下游水源压力,可设置水循环系统,通过泵站和输水管道,利用河道水量开展农业灌溉、城市绿化、景观水体补充等活动,除直接利用河水,治理中的水质改善也是水资源回收关键。建设污水处理设施,对污染水体进行沉淀、生化处理等净化操作,使水质达标后再次投入使用,避免水资源浪费,这种治理模式还包括岸坡生态修复,通过种植芦苇、菖蒲等湿地植物,建设水生生态系统等手段,进一步提升水质和水量可持续性,合理规划堤防、调蓄池等设施,依据河道流域地形和水文特征,让水资源在河道流域内获最大程度利用,推动区域水资源循环与再生。
(三)水资源循环利用的技术支持与系统建设
水资源循环利用的实现依赖先进技术支持与系统建设,农业和河道治理工程中,构建完善的水资源循环利用系统,需依托现代化水处理技术和智能化管理平台,采用膜技术、人工湿地等手段对污水高效处理,通过水质监测系统实时检测水质变化,保障水资源循环利用时水质达标,物联网和大数据技术的应用,可对水资源流动、储存和使用情况实时监控与优化。智能化水管理系统能依据农业需求、天气变化、土壤湿度等多维数据,自动调节灌溉量和时间,最大化提升水资源利用率,系统建设中还需强化水管网管理与维护,确保水资源传输过程中无损失,通过这些技术手段,实现水资源高效循环利用,降低浪费,提高农业生产效益,为河道治理工程提供可持续水源支持。
三、高标准农田与河道治理工程协同效应的实现路径
(一)农田与河道水利设施的联合优化
在高标准农田与河道治理工程实施中,农田与河道水利设施的联合优化十分关键将农田灌溉系统与河道水源管理系统有机结合,可实现水资源最优分配与高效利用,在河道旁设立调蓄池和蓄水设施,采用混凝土浇筑或钢筋结构,能在丰水季节储存水资源,供干旱季节灌溉农田使用 [3]。河道水位调节设施与农业灌溉需求精准匹配,通过闸门控制和智能调度系统,确保不同季节、气候条件下水资源供需平衡,农田灌溉系统与河道排水系统结合,雨水和灌溉水通过直径适宜的精密管网流向河道,实现水源循环使用,水利设施建设需充分考虑生态需求,控制开发强度,避免过度开发水源导致水生态系统失衡,农田与河道水利设施协同优化,可提高水资源利用效率,减轻水源压力,推动农业与生态协调发展。
(二)水土保持与水资源循环的有机结合
水土保持与水资源循环利用结合对提升农田质量与河道生态环境意义重大,水土保持工程通过修建护坡和实施植被固土,减少水土流失,保持土壤水分和养分,直接影响水资源有效利用,农田建设中建立有效水土保持措施,如修筑梯田、增加植被覆盖、营造水源涵养林等,可提高水分渗透和保留,减少水浪费。水资源循环利用模式实施能促进水土保持长效机制,合理规划灌溉与排水系统,设置截水沟和沉淀池,避免水土流失及土地沙化,提升土地生产能力和抗旱能力,生态保护型水土保持措施为水资源再生创造有利条件,通过人工湿地净化和过滤设施,实现水质净化和水资源回收利用,使农田及周边环境在水土保持基础上实现可持续发展,结合水土保持与水资源循环的有机路径,可有效提升农业生态环境,推动水资源持续利用。
(三)生态农业与水资源可持续利用的协同推进
在水资源利用过程中,生态农业模式推广和水资源可持续利用联系紧密,生态农业注重运用自然方法、合理农田管理及水资源科学调配,实现农业生产可持续性,水资源有效管理是达成生态农业目标的基础,采用节水灌溉技术,像滴灌通过毛管和滴头精准供水、喷灌借助喷头均匀喷洒等方式,可减少水浪费,保障水资源高效利用,生态农业还重视通过深耕改善土壤结构、增施有机肥料等手段,增强土地水分保持能力,降低对外部水源依赖。此过程中,水资源回收与再利用极为重要,农田灌溉后的水经沉淀池过滤、生物膜法净化等处理重新使用,既减轻水源压力,又提高水资源循环效率,河道治理中建设湿地、人工湖等水生态恢复设施,通过植物根系吸附和微生物分解净化水质,为农业提供稳定水源供应,生态农业与水资源协同推进,确保农业生产持续性,促进区域水资源长期稳定利用,推动农业与生态环境和谐发展。
四、高标准农田与河道治理工程实施中的实际效果分析(一)水资源利用效率的提升与农田产出改善
高标准农田与河道治理工程实施显著提升水资源利用效率,引水工程采用管道输水和渠道防渗技术进行优化设计,灌溉系统升级为智能水肥一体化系统,让水输送、分配和使用更精准,减少水资源浪费。精准灌溉技术引入滴灌带和喷灌机组等节水设备,使水资源充分利用,农田产量得以提高 15%-20% ,水资源通过墒情监测数据进行合理管理与调配,有效保障作物生长需求,尤其在干旱季节,借助水库调蓄和田间集雨设施实现水资源循环利用,农业生产未因水源不足受影响,实现作物产出稳定增长。
(二)河道生态环境的恢复与水质提升
河道治理工程对生态环境恢复起积极作用,河道流域通过清淤疏浚和岸坡整治进行综合治理,结合人工湿地建设实施生态修复,改善水质、减少污染物排放,增强生态系统自净能力。治理措施包括芦苇和睡莲等水生植物恢复、高分子材料生态浮岛建设及石笼网与植被结合的河道生态岸线整治,有效促进水体自然净化和生物多样性恢复,河道水质提升为周围地区提供洁净水源,优化水环境,带动当地生态环境整体改善,提升水资源可持续性。
(三)长期可持续性与模式的推广应用
高标准农田与河道治理工程实施中注重长期可持续性,致力于打造可复制、可推广的水资源管理模式,一系列创新性水资源循环利用措施,如 “灌区 - 河道” 联控联调系统,不仅解决水资源短缺问题,还促进农业和生态双赢。在此基础上,逐步形成以物联网监测和大数据分析为支撑的可持续发展水资源管理体系,为其他地区类似项目提供借鉴,通过持续技术创新和管理优化,形成具有广泛适用性的水资源循环利用模式,未来可在更大范围推广应用,进一步提升水资源利用效率和生态保护水平。
结语:
高标准农田与河道治理工程同步实施,创新水资源循环利用模式,有效解决水资源短缺及不合理利用问题,合理水资源配置与灌溉系统优化,提升水资源利用效率,推动农田产出稳定增长,河道生态环境改善与水质提升,进一步促进区域生态系统恢复。随着技术不断创新与管理模式优化,水资源循环利用可持续发展取得显著成效,未来需加强水质控制技术研发、循环系统完善与应用,推动该模式广泛推广,持续提升水资源利用效率与生态保护水平,水资源可持续利用将为农业与生态和谐发展提供有力支持,推动绿色发展目标实现。
参考文献:
[1]杜威漩.高标准农田建设中的政府投资博弈分析[J].洛阳理工学院学报(社会科学版),2025,40(03):43-46.
[2] 杨海涛. 新疆 某高标 准农田 改造灌 溉排水 设计方 案研究[J]. 陕 西水利,2025,(06):83-85.
[3]李文罡,马自飞,李靖,等.高标准农田建设综合评价方法研究综述[J/OL].中国农机化学报,1-8[2025-06-19].