高标准农田建设中灌排系统优化配置与运行效率提升技术研究

引言

当前我国农业发展正处于由传统模式向现代化农业体系转型的关键阶段，高标准农田建设被视为实现农业高质量发展的重要抓手。灌排系统作为保障农田水资源供需平衡、调节土壤水分状况和防灾减灾的重要基础设施，其优化与运行效率直接影响农田的耕作条件和农作物的生长状况。近年来中央对城乡一体化建设提出了新的要求，振兴农业农村经济，建设高标准农田，是新时期发展农业的重要任务。与此目标相适应，灌排系统在设计理念、建设标准与运行管理上亟需进一步升级与创新。本文以高标准农田建设中灌排系统的优化配置与效率提升为研究重点，分析当前存在的问题与挑战，提出系统性改进策略，为今后的农田基础设施建设提供理论依据与实践路径。

一、灌排系统在高标准农田建设中的功能定位与发展现状

灌排系统在高标准农田建设中承担着多重功能，不仅关系到农田灌溉效率和排水能力，更影响土壤肥力保持、水资源循环利用及耕地生态环境稳定。当前我国各地已建设了一批高标准农田试点项目，灌排系统普遍配置了自动化控制装置、水量调节设施与渠系衔接结构等。但从实际运行效果来看，依然存在区域间发展不均、技术路线单一、运维机制不健全等问题。部分地区在前期设计中重灌轻排，导致雨季内涝频发；部分工程重建轻管，长期缺乏运行维护，造成设备闲置和功能衰减，影响整体效能。此外，部分中小型农田项目存在“先建后管”或“边建边改”的问题，缺乏统一的系统规划与建设标准，导致资源浪费与运行混乱。

针对上述问题，必须重新审视灌排系统在高标准农田建设中的战略地位。应将其视作农业基础设施网络的重要节点，以系统化、模块化方式推动工程一体化设计、功能复合型构建与智能运维平台搭建。特别是在地形地貌复杂、水资源分布不均的地区，应依据自然地势开展分区分级灌排系统设计，实现引排结合、蓄排并举，提升整体效益。同时，需加强对灌排系统的科学评估和动态监测，保障其运行状态长期稳定，为农业持续生产提供坚实支撑。

二、灌排系统配置存在的关键技术瓶颈与运行效率短板

目前高标准农田灌排系统建设中，面临的主要瓶颈集中在三方面：一是水资源配置效率低，二是工程设施智能化水平不高，三是运行机制与管理体系不健全。部分灌溉渠道存在渗漏严重、输水效率低等问题，导致有效灌溉面积与实际控制面积存在偏差，影响了农业用水精准调配。排水系统中，部分工程未考虑地表径流变化和极端天气频发背景，设计容量不足，排涝效率不高，增加了作物受灾风险。此外，在灌排系统运行过程中，尚未广泛应用自动监测、远程控制等先进技术手段，系统运行仍依赖人工调节，反应滞后、管理粗放，无法适应精细化农业管理的需求。

针对这些短板，首先应强化前期水资源测算与灌溉制度设计，提升水量调控的科学性与针对性。其次，在设备选型与布局方面，需引入新型节水材料、高效输水管网与智能调节闸门，构建以精准供水与快速排涝为核心的系统结构。同时，强化信息化手段的集成应用，推动灌排系统向“数字农田”方向发展，实现对水位、水压、流速等参数的实时监控与反馈控制，提升运行响应能力与效率。在管理机制上，应建立多方协同运维机制，明确责任主体，健全日常巡检与动态维修体系，确保系统长效运行。

三、基于因地制宜原则的灌排系统优化配置路径

高标准农田的建设必须尊重自然规律与地域差异，灌排系统的配置应遵循“因地制宜、分类施策”的原则，充分考虑地形、土壤、水文、气象等条件。在平原区，可构建以重力自流为主、机械补水为辅的重灌体系，配套设置暗管排水系统，提升地下水位控制能力；在丘陵与山地，应依托梯田化整治基础，建设小型集雨池塘与滴灌系统，强化水资源蓄集与高效利用；在盐碱地等特殊区域，应优先构建井渠结合的排水体系，推动土壤改良与水盐平衡。同时，灌排系统应与农田道路、田间作业道和农机作业要求同步设计，提升农业机械化耕作效率。

在实际配置过程中，还应建立灌排系统与作物种植制度的动态适应机制，根据季节作物结构变化、灌溉需求强度等因素，调整水源调度策略与系统运行模式。此外，应加强对区域水资源承载力的评估，合理划分用水等级，优先保障核心农业功能区的用水需求。在技术集成层面，鼓励采用物联网 + 遥感 +GIS等多源技术融合手段，实现从宏观调度到微观控制的全链路管理模式，提升系统配置的科学性与运行的灵活性。

四、系统推广中的障碍与优化路径设计

尽管灌排系统优化已成为行业共识，但在推广实施过程中仍存在一系列现实障碍。首先是资金压力与运维能力不足，部分地方财政有限，中小型农业经营主体无力承担高成本的系统建设与长期维护费用；其次是项目设计理念滞后，仍停留在“工程建成即完成”的思维上，忽视了后期运行管理与效能发挥；再者，技术标准不统一、设备接口不兼容等问题，使得系统集成存在技术瓶颈，难以形成统一的工程体系，限制了其在大范围内的复制与推广能力。

为破解上述难题，首先应推动政策层面加大对灌排系统建设的财政扶持力度，建立多元化投入机制，鼓励社会资本参与建设运营；其次，在项目规划阶段应融入全生命周期设计理念，将“建—管—用”全过程统筹考虑，实现系统价值最大化与持续利用效能；第三，推动技术标准体系建设，统一设备参数、接口协议和运行指标，保障系统互联互通与高效协作，降低系统升级与运维的技术壁垒；最后，加强农户与基层技术人员的培训，提升他们对系统的认知与使用能力，防止系统被闲置或运行低效，使高标准农田中的灌排系统真正实现“建得好、用得好、管得好”的全流程闭环。

五、结语

灌排系统作为高标准农田建设的重要组成部分，其优化配置与运行效率的提升直接关系到农业现代化水平的提高与粮食安全战略的实施成效。面对当前系统运行中存在的结构分散、技术薄弱与管理滞后的现实问题，必须坚持系统化思维，从基础设计、技术装备、运行管理到人员培训进行全链条升级。只有坚持因地制宜的建设原则，推动智能化与标准化并行，才能构建一套高效、安全、可持续的农田灌排体系。未来应继续加强多学科技术融合研究，加快示范项目落地，推动灌排系统从“工程化”向“智能化”迈进，为我国农业高质量发展奠定更加坚实的基础。

参考文献

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