高效节水灌溉工程技术在农田水利工程中的运用

引言

在当今全球水资源日益紧张的背景下，农田水利工程建设不仅要满足农作物生长需求，还要考虑水资源合理利用和生态环境保护。然而，人们在农田水利工程相关探索研究中，发现原有灌溉技术及灌溉思路与农业可持续发展目标不相符，要求新时代背景下的农田水利工程建设必须基于农业发展实际及水资源利用现状，合理利用高效节水灌溉技术，充分发挥各项先进技术的应用优势，确保农业灌溉效率满足农业生产实际要求。

1 高效节水灌溉工程技术在农田水利工程中的运用优势

① 有助于提升再生水利用率，再生水是指经过物理、化学或生物等工艺处理的废水或雨水，其水质达到特定标准后可满足工业、农业或市政等领域的用水需求。与海水淡化相比，再生水利用具有显著优势，既能提高经济效益，又能为社会发展提供动力。高效节水灌溉工程技术的应用可精准评估水利工程运行状况，科学选择节水灌溉技术类型，从而完善水资源利用体系。该技术兼具节能与环保特性，有助于实现科学灌溉，进一步提高再生水利用率。 ② 有助于促进灌溉技术的转型，随着科技进步，灌溉技术类型日益丰富，逐步向高效化方向转型。我国许多地区面临水资源短缺问题，制约了农业现代化发展。高效节水灌溉工程技术的应用能够满足水利工程建设需求，推动其可持续发展。同时，在生态环保理念下，节水的重要性日益凸显。该技术可弥补传统灌溉技术的不足，在保障灌溉效率的同时提升水利工程现代化水平。 ③ 有助于提高农业规划的科学性，高效节水灌溉工程技术的应用能够优化农业规划流程，提高其科学性与合理性。我国农业科技持续发展，农作物覆盖率已超过 96% ，但水资源分布不均影响农业规划的实效性。通过该技术对水利工程资源进行整合与重组，可优化工程建设流程，推动水利工程现代化发展，为农业规划提供科学依据。

2 高效节水灌溉工程技术在农田水利工程中的运用

2.1 滴灌技术

滴灌技术通过在作物根区附近安装滴水装置，直接将水和养分输送到植物根部，最大限度地减少水分的蒸发和径流损失，从而显著提高水资源利用率。滴灌技术主要利用低压管道系统将水输送到安装在地面或地下的滴头，滴头再以缓慢且均匀的速度释放水分，保证土壤湿润而不积水。滴灌系统由过滤器、压力调节器、输水管道及滴头等组成。滴灌系统的设计需紧密结合灌溉区域的作物布局，确保每株植物都能获取到充足的水分。在安装过程中，需重点考量地形坡度、土壤类型及作物的具体需水量，以便合理优化管道的布置和滴头的间距。滴灌技术尤其适用于对水分需求精确和高附加值的果园、蔬菜大棚及各类经济作物种植基地，能够大幅提升其产量和品质。此外，滴灌技术的节水效果极为显著，在干旱缺水地区极具应用价值，能够最大限度地利用有限的水资源。

2.2 喷灌技术

喷灌技术是利用水泵将水加压，通过管道输送到喷头，将水喷射到空中形成水滴，均匀地洒落在作物表面和土壤上的一种灌溉方式。喷灌技术的主要设备包括水源、水泵、管道、喷头等，不同类型的喷头其射程、喷水量和喷洒角度有所不同，可根据实际需求选择。喷灌技术的优点是灌溉面积大、效率高、适应性强等，适用于大面积的大田作物，如小麦、玉米、水稻等。根据喷头的结构和工作方式不同，喷灌技术可分为固定式喷灌、半固定式喷灌和移动式喷灌三种类型。固定式喷灌系统的喷头和管道固定不动，投资较高，但操作方便，适用于经济价值较高的作物种植区；半固定式喷灌系统的喷头可以移动，管道部分固定，投资相对较低，在中小型农田中应用较为广泛；移动式喷灌系统的喷头和管道均可移动，灵活性强，但需要较多的人工操作，适合小面积地块或临时灌溉需求。在选择喷灌技术时，应根据作物类型、地形条件、经济状况等因素进行综合考虑。比如在丘陵地区的玉米种植中，采用半固定式喷灌系统，既能适应地形变化，又能降低投资成本，灌溉效率较传统漫灌提高 40% 以上。

2.3 微灌技术

微灌技术，即在末级管道上安装灌水器，其与管道系统互相协同，将水输送到作物根部附近土壤的一种方法。一是合理布局管网。微灌技术在水利工程中的应用，工作者应结合田块的地形、土壤质地、作物类型和种植密度，整体上进行管网的布局。对于坡度较大的灌溉项目，工作者要优选分段增压的方法，避免存在水压不足的问题。参照毛管的布置方式和允许的水头偏差率要求，精准设计灌溉系统结构，促使水资源能够均匀分布在农田中。同时正确选择灌水器，在沙质土壤的灌溉中，对滴头间距为30cm ，以提高灌溉效果。在黏土的灌溉中，合理设置单次灌水量，以减少积水的现象。可选择新型微喷带，具有距离长、管径小的特点，不仅可以减少人工成本，还可以有效节省支管。二是精准灌溉。设计现代微灌系统，将物联网技术、土壤墒情技术进行结合，物联网技术可以结合作物生长情况计算日需水量，在作物多个生长阶段优化灌溉方案，以减少水资源浪费的情况。以蔬菜种植为例，应利用微灌技术进行“少量多次”的精准补给，使土壤溶液浓度始终维持在作物最佳吸收区间。土壤墒情技术能够控制好灌水量，每亩作物用水量大约为 35m³ ，滴灌带同步输送可溶性肥料，可减少化肥流失 20%-30% ，由此凸显水肥一体化的优势。

2.4 低压管道输水灌溉技术

低压管道输水灌溉技术是利用低压管道将水从水源输送到田间进行灌溉的一种方式。该技术以管道代替传统的明渠输水，管道材质多为塑料、混凝土等，具有良好的抗渗性能，减少了输水过程中的渗漏和蒸发损失，提高了水资源利用率。低压管道输水灌溉技术的主要设备包括水泵、管道、出水口等，出水口的设置应便于与田间灌溉渠道或畦田连接。其优点是投资相对较低、施工简单、管理方便等，适用于平原地区的大田作物灌溉。在使用该技术时，应合理设计管道的管径和坡度，确保输水畅通，管径过大会增加投资，过小则会导致水头损失过大；坡度设计不合理可能会造成管道内积水或水流速度过快。同时要注意管道的维护和保养，防止管道损坏，冬季应及时排空管道内的积水，避免冻裂管道。在华北平原的小麦种植区，采用低压管道输水灌溉技术，输水损失率可降低至 10% 以下，较传统明渠输水节约水资源 20%-30% 。

结语

农田水利工程节水灌溉技术，是确保国家粮食安全、保障农业可持续发展的关键支撑。高效节水灌溉工程技术在农田水利工程中的运用具有重要意义。随着科学技术的不断发展，高效节水灌溉工程技术将不断完善和创新，其应用范围也将越来越广泛。在未来的农田水利工程建设中，应进一步加大对高效节水灌溉工程技术的推广和应用力度，结合不同地区的实际情况，选择适宜的节水灌溉技术，提高水资源利用效率，促进农业可持续发展。

参考文献

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