节水灌溉的主要类型、重要性及技术要点

2022-01-06 12:00张建国
乡村科技 2021年22期
关键词:农田水利节水灌溉

张建国

(固原市原州区水务局,宁夏 固原 756000)

我国是一个农业大国,农业发展是我国国民生存的根基,对我国经济发展具有重要的影响。农田灌溉工程在我国农业发展中占据着举足轻重的地位,我国传统的农业灌溉方式主要是井灌、土渠灌和大水漫灌等。这些灌溉方式不但使水资源的利用效率低下,而且对水资源造成了大量浪费。因此,要大力推广和应用节水灌溉技术,通过节水灌溉技术的实施提高水资源利用率,减少水资源的消耗,从而达到缓解水资源供需矛盾、促进农业可持续发展的目的。另外,通过现代化技术和先进设备按照农作物的不同生长周期调控灌溉量,为农作物提供充足的水分,促进农作物快速生长,从而提高农产品的数量和质量。同时,节水灌溉技术的大力推广能够减少农业灌溉中人工的投入,从而提高劳动效率,节省的劳动力可以优化配置到其他方面[1]。

1 节水灌溉技术的主要类型

1.1 渠道防渗技术

在进行农田灌溉的过程中,渗漏问题是最常见的问题,灌溉中的渗漏会导致水资源进一步浪费。因此,在农田水利工程建设中,需要采取合理的方式提升防渗效果。节水灌溉技术的一大优势便是防渗效果突出。首先,在施工前应当对渠道的土壤进行提前观测,并进行灰土换基、抹光、压实等技术处理,以便在进行供水的过程中防止渗水;其次,渠道与渠道之间应当采用化学灌浆,即把一定量的化学材料(有机或者无机材料)配制成溶液,然后用化学灌浆泵将这些溶液注入渠道与渠道之间,溶液经过扩散、渗透、固化后,可达到减少土地之间的空隙的目的,从而降低土壤的渗水率;最后,对于渠道底部应当采用混凝土浇筑的方式提升渠道的稳定性,降低管道渗水与开裂的可能,从而达到良好的节水效果。渠道防渗技术的应用示例见图1。

图1 渠道防渗技术的具体应用

1.2 低压管道输水技术

低压管灌技术是在进行灌溉的过程中,采用低压管道控制水量,减少灌溉用水量,达到节约水资源的目标。这一灌溉技术具有成本低廉且操作简便的优势,仅需要采用普通的塑料管道即可改善用水量,提高水资源利用效率。低压管灌技术主要存在以下3 个方面的优点:首先,进一步减少用水量,采用低压管道代替动力灌溉,节省了大量的电力资源;其次,可以进一步提高灌溉效率,在同样的时间条件下,可以灌溉更多面积的土地;最后,相较于传统的渠道灌溉而言,低压管道更容易节省施工成本,提高资源利用率[2]。

1.3 滴灌技术

滴灌技术是在传统的大水漫灌方式基础上发展起来的一种新型灌溉方式,通过借助低压管道,将农作物生长所需要水分直接输送到农作物的根部位置,从而直接满足农作物对于水分的需求,达到良好灌溉效果的同时提高水资源的利用率,减少水分流失。滴灌技术的应用示例见图2。

图2 滴灌技术的具体应用

1.4 微喷灌技术

微喷灌技术主要是根据农作物的生长需求将微喷头安装在毛管上,通过压力作用把水喷洒到土壤中,使水资源直接供应到农作物生长所需的部位,从而达到精确灌溉的效果,以进一步减少水资源的浪费。微喷灌通常是通过自动化和机械化来实现的,不仅可以节省大量的劳动力,而且能够根据作物生长的土壤透水性和质地来调节所需水量和灌溉强度,从而防止土地盐碱化和保持水土。微喷灌技术的应用示例见图3。

图3 微喷灌技术的具体应用

1.5 步行式灌溉技术

步行式灌溉技术主要是将灌溉技术与机械设备相结合,使整体设备呈现可移动性,利用电力能源的支持在一定的灌溉空间当中移动并进行灌溉工作,以进一步实现农业生产的现代化与自动化。该类技术有利于进一步提高灌溉工程的灵活性,从而更好地适应农业发展的实际需求,尤其对于出现特殊自然情况或紧急事故的区域,移动灌溉设备可以保证农作物的充分供水,从而避免农作物生长遭受威胁[3]。

2 实施节水灌溉技术的重要性

2.1 有效节约水资源

水资源对于我国劳动人民的生活与生产活动具有极大的影响。我国地域辽阔,且人口众多,用水需求与水资源的实际供应明显不匹配。因此,如何提高水资源的利用率,对进一步促进经济发展以及保护环境安全和节约能源具有重要意义。我国农田灌溉对于水资源的需求旺盛,农田灌溉对于农作物的生长与最终产量具有关键性作用。但在目前资源水危机的影响下,如何进一步提高水资源的利用率、促进农田灌溉技术的发展成为相关行业从业者需要考虑的问题。在此背景下,节水灌溉技术逐渐进入大众的视野。节水灌溉技术是指运用新型技术,采用创新性的灌溉方式,从而减少在农田灌溉当中的用水量,保证作物生长的同时节约水资源,在提升农业经济效益的同时进一步保护生态环境。

2.2 保护农村区域的生态环境

农业的快速稳定发展离不开可持续发展理念的坚持。传统的农田灌溉主要是采用大水漫灌的形式。大水漫灌作为一种简单的农田灌溉方法,其优势在于操作便捷,但其十分容易导致水资源浪费,加剧当地水资源危机,并极大地破坏农村的生态环境。为减少大水漫灌方式的不利影响,节水灌溉技术逐渐应用到农田水利工程的方方面面,从而促进农作物生长,保护农村地区的生态环境[4]。

2.3 提高粮食产量,提高农民收入,促进农业发展

解决“三农”问题的关键是增加广大农民的收入、提高粮食产量。粮食产量关乎民生,因此,不断促进农业生产,在根本上帮助农民增产增收,对我国经济发展与社会稳定具有重要意义。中华人民共和国成立以来,党和政府对于农业发展问题始终保持高度关注。近年来,为促进农业可持续发展,我国在广大农村地区不断加强农田水利设施建设,农田水利工程的建设与发展是实现农民富裕的一条有效路径。节水灌溉技术的发展能够充分利用有效的水资源,提高灌溉效率,进一步优化农业生产技术,提高农作物产量,保证农作物品质,从而为农民发家致富提供重要的物质基础。

2.4 提高农民收入

不断促进农业生产,才能在根本上帮助农民增产增收。农田水利工程的建设与发展是实现农民富裕的一条有效路径。对于广大农村地区而言,提高土地生产率以及实现农业经济转型发展,可以促进当地经济的发展,从而为农民提供更好的生活保障。因此,将节水灌溉技术应用到农田水利建设中,有利于促进农村区域产业转型并吸引人才,进而增加农民收入。

2.5 促进农村经济稳定发展

粮食产量关乎民生,对促进我国经济发展与维护社会稳定具有重要意义。近年来,为促进农业可持续发展,我国在广大农村地区不断加强农田水利设施建设,从而进一步提高粮食产量,农业技术革新也取得了显著进步。但不容忽视的是,我国农田灌溉水利工程在取得明显建设成效的同时仍存在一些问题。例如,农田灌溉技术不合理、资源分配不均等,导致农田灌溉技术的发展应用受限,导致水资源的利用效率降低,长此以往将对我国农业生产造成负面影响。因此,有必要对农田灌溉工程投入更多人力物力,以提升水资源的使用效率,保证农作物生长所需的水资源充足[5]。

3 完善节水灌溉技术的要点

3.1 开展前期准备工作

农田水利工程建设前,首先,应当对农村地区的自然环境进行考察。例如,对土壤结构、土壤情况以及土壤吸水性等进行精确的记录与分析,筹备与施工区域相匹配的施工方案。其次,应当对当地主要种植的农作物类型及其生长情况等进行考察与分析,因地制宜地开展农田水利工程建设,从而避免水资源流失,最大限度地提高农作物的产量。例如,如果施工区域的土壤渗水率过高,就无法采用滴灌模式进行灌溉。另外,需要结合施工区域的水资源供应情况,建立科学合理的灌溉体系,以满足当地灌溉需求。

3.2 严格管控工程质量

严格把握农田水利灌溉工程的施工质量,对于提高灌溉效率、促进农业发展具有重要意义。一方面,相关施工人员应当严格按照施工图纸以及技术规范进行流程化操作;另一方面,施工管理人员应当选用质量过硬,且参数符合相关标准的施工原材料,从根源上把握施工质量;此外,随着科学技术的发展,现代化信息技术与自动化技术也应被广泛应用到农业生产当中,从而提高农田灌溉效率,提高农田灌溉自动化水平。

3.3 建立健全灌溉管理机制

农田水利灌溉工程是一个层次结构复杂的系统。首先,为保证灌溉系统的顺利运行,必须建立完善的灌溉管理机制。在电力灌溉管理机制制定之前,必须要对灌溉区域内的土壤情况、自然环境等进行整理与分析,在此基础上结合不同地区的土壤构造以及农作物生长需求,因地制宜地选择灌溉方式,以更好地改善灌溉系统的效能。其次,需要根据不同的气候以及农作物生长情况对灌溉水量及时间等进行统筹调配。一方面可以提高水资源利用率,保证农作物生长环境稳定;另一方面可以对灌溉区域内的农作物培育情况进行整体把握,并随时调整灌溉方案。最后,应当选用质量过硬的灌溉装置与设备,尤其对于流量表及阀门压力表等装置,需要由专业人员进行选用与安装,并定期进行维修,以保证其使用寿命,在此基础上不断提升灌溉自动化技术,进一步提高劳动生产率[6]。

3.4 合理铺设灌溉管道

管道的铺设与布置是农田水利工程的关键构成部分。首先,在铺设灌溉管道之前,相关技术人员应当充分了解施工区域的土壤情况以及农作物类型。其次,在设计管道方案之前,应充分考虑施工区域内水资源供应的布局,使管道铺设与水资源分布相匹配。再次,应当采用内部承压情况良好的管道进行铺设(主要是因为如果内部承压能力不足,可能导致管道开裂渗水等问题)。相关施工人员进行管道铺设时,应注意观察管道的通水情况,一旦发现水压不足,则需要及时加压。此外,管道铺设的高度应当与农作物的根系生长情况相匹配,避免因管道铺设高度过低导致后期返工。最后,管道铺设时要特别注意不同方向管道连接处的质量,确保灌溉通畅[7]。

4 结语

节水灌溉技术在农田水利工程中的运用,对提高农作物产量、促进农业科技发展具有重要意义。因此,在农田灌溉工程施工过程中应当因地制宜地选用灌溉方式,严格把控施工质量,以进一步提高水资源利用率,为农作物提供稳定生长环境,进一步促进农业发展,并维护农村地区的生态环境,促进农村农业可持续发展,增加农民收入。经过有关技术人员的努力,对节水灌溉技术的不断完善和改进,使其在农作物种植和生长过程中发挥出更大的作用,在实现农作物高产目标的同时可推动我国现代化农业向着更健康的方向持续发展。

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