2021-4-10 | 农田水利论文
第一篇
一、节水灌溉技术的应用
1．采用渠道防渗技术和管道输水，减少输水过程水量流失
在农业发展的很长时期内，农业的灌溉主要是利用挖土成渠的方式将水输送到农田进行灌溉。在输送的过程中，水资源会有渗漏和蒸发，造成灌溉用水的流失。据调查显示，每年植物生产用水约有4,000亿m3，输送的水资源只有50%~60%被用于农田灌溉。因此，必须严格控制输水环节的质量，采取合理的方案进行节水，节约农业生产的成本。（1）渠道防渗在水资源输送过程中，渠道防渗材料的选择是多方面的。在农田水利工程实际建设中，通常会采用浆砌块石，干砌块石，现浇混凝土护面以及混凝土预制面等混凝土护面可以减少80%~90%的渗漏损失，浆砌石可以减少60%~70%的渗漏损失。此外，塑料薄膜可以减少90%以上的渗漏损失，但是成本较高。在应用混凝土护面过程中如果渠道较小，可以选用U型的混凝土渠道，这样有利于输水流量的改善，减小过水断面。（2）管道输水在输水过程中，水面蒸发和渠床杂草蒸发也会造成水资源的大量的损耗，可以采用管道输水减少蒸发损失。农田灌溉采用滴灌、喷灌等技术时，则用高压的输水管进行地面灌溉，一般为300~1,200KPa，可以减少5%~10%水资源的浪费，水的利用率可以达到95%。
2．先进的节水灌溉方法的应用
（1）喷灌技术的应用喷灌技术是在压力的作用下，通过管道将水资源输送到要进行灌溉的农田，利用喷头把水喷射到需要灌溉的农作物上，使水能够均匀地洒落到农田里以达到节约用水的目的。采用喷灌技术对农田进行灌溉可以保证灌溉面的均匀，均匀度可以达到90%以上，水利利用率提高到60%~85%，比地面灌溉可以节省大约30%~50%的用水量，例如，某地区过去每一亩地需要水60~80m3，但是现在每亩用水只有30~40m3。喷灌可以节省劳动力，劳动量只有地面灌溉所用劳动量的1/5。喷灌技术的设备一般埋于地下，有利于节省土地资源，耕种面积可以提高7%~10%，农作物增产可以达到10%~20%。
（2）微灌技术的应用微灌技术是在滴灌技术的基础上发展而来的一种新型的节水灌溉技术。微灌技术主要包括滴灌、渗灌、微喷灌以及小管涌流管等方式。微灌技术要由四部分组成：水资源、输配水管网、灌区首部以及灌水器。微灌技术的灌水流量较小，进行一次灌溉要延续很长时间，灌水的周期较短，对水量可以准确地进行控制，把水分和养分直接输送到农作物根部的土壤中去，对于经济作物的灌溉和种植可以采用这种灌溉技术。微灌技术可以节约用水量50%~80%，微灌技术可以节约水资源、节省人力；节省肥料和农药，肥料的利用效率可以提高15.4%，水分的利用率提高了32.7%，有利于改善土壤的结构等。
（3）步行式灌溉技术的应用步行式灌溉技术是将农村现有的各种农用机械与电力作为灌溉动力，支持相应的配套灌溉设备，促进移动灌溉的适应性。步行式节水灌溉技术是节水农艺与农业的机械化技术的有机结合。步行式灌溉机械不要求配备复杂的设施，利用组装的方式进行机器装配，适应性强，流动方便，可以有针对性的对急需地区和作物进行灌溉。这种灌溉技术不需要进行大量的修渠工程，节省了劳动力和资金，并且保证了灌溉的有效性。
（4）雨水集蓄利用的技术应用雨水集蓄利用技术就是通过相关的工程措施将自然降水收集起来，在农田需要灌溉时利用管道将雨水输送到田地的技术。这项技术不但可以解决农田的灌溉问题，还可以补充人畜饮水，在季节性缺水和干旱的地区比较适用。雨水集蓄利用的技术有利于改变农民的种植模式，还可以防止水土流失，保护生态环境，能够促进农业和农村经济的有效发展。
3．节水灌溉的系统制度
（1）不充分灌溉方法的应用采用充分灌溉的方法可以提高农作物的单位产量，但是不能保证单位水量的收益得到最高。有专家提出不充分灌溉的方法，也就是说进行农作物灌溉要提高单位水量的农作物的产量，而不是为了达到单位面积产量的最高。（2）水稻的薄浅湿晒灌溉技术应用长期以来，水稻的种植一般采用漫灌和串灌的灌溉方法，使水稻的灌溉保持在较深的水层，造成水肥的严重流失。目前研究的水稻薄浅湿晒的灌溉制度，具有很好的灌溉效果和节水效果。水稻的浅薄湿晒灌溉就是利用薄水插秧，返青时是浅水灌溉，在分蘖前期保持田间湿润，分蘖后期要进行晒田，水稻拔节抽穗时薄水灌溉，乳熟时要田间湿润，水稻黄熟期湿润落干。例如，这个方法在广西得到推广，推广面积有178．2hm2，实践证明可以增产7.72%以上，减少耗水量达1,069m3/hm2。
4．田间灌溉节水处理
无论采取哪种灌溉技术都要确保农作物的根系活动层土壤的湿润，满足农作物的吸收和农作物生长需要。可以采取麦秆覆盖与中耕保墒的方式保持土壤湿润。麦秆覆盖是把切碎的麦秆铺在土壤的表层，利用覆盖表面减少水分的蒸发。中耕保墒就是在灌溉以后进行土壤表层的耙松，切断水分蒸发的毛细管道，防止水分的过分蒸发。据实践证明，这种技术可以使土壤水分增加1%~4%，在干旱的地区可以节约水量达1,500~2,250m3/hm2，可以增产40%以上。
二、节水灌溉技术在农田水利工程中应用应该注意的问题
在农田水利工程中推广和应用节水灌溉技术，能够节约水资源，提高灌溉的有效性。但是在应用节水灌溉技术时仍然有很多制约因素，因此，要针对这些问题积极寻求解决的方法和途径，才能真正实现节水增产的目的，促进节水型社会的构建和发展。
1．节水灌溉技术的选用要因地制宜
农田的水土条件不同与农作物的类型不同，所选用的节水灌溉技术也是不相同的。节水灌溉技术的选用要因地制宜，符合农作物的特点以及农田的水土条件。在应用农业节水灌溉技术的过程中，对于产出效益不高的大田粮食作物，应该采用以地面灌溉为主的节水灌溉技术。并且还要加强对于膜垄沟灌技术等投资较小的技术的推广和应用。在条件比较好的状况下，农田水利工程中可以选择喷灌技术或是滴灌技术等需要较高投资的节水灌溉技术。
2．要依据农作物的种植结构的调整确定节水灌溉技术的选用和变化
调整农业种植结构就是扩大林草的种植面积压缩耕地种植面积，扩大经济作物的种植面积减少粮食的种植面积，以及扩大耗水较低作物的种植面积减少耗水高农作物的种植面积，以此来选择和确定节水灌溉的技术，保证单位用水量的农作物的经济效益和产出。
三、结语
节水灌溉技术有利于水资源的合理配置，减少水资源的浪费，有利于提高农业的产出和经济效益，促进节水农业的发展。每一项节水灌溉技术都有自身的特性，都具有一定范围的适用性，要科学合理地选择和应用。此外，还要继续深入的研究和改进节水灌溉技术，提高节水科技的管理水平，促进农业和社会经济的可持续发展。
作者：程云伟 单位：内蒙古自治区赤峰市阿鲁科尔沁旗农业综合开发办公室
第二篇
1新时期节水灌溉技术发展的现状
1.1膜下滴灌技术
膜下滴灌技术之所以得到普遍的推广，是因为其有效的满足了节水型农业发展需求，是现阶段比较成功的灌溉模式。其在滴管技术的基础上实现了覆膜技术的应用，属于全新的灌溉技术，相对于其他的滴管技术其在节水效果上，成本控制上都有着很明显的优势。
1.2膜下软管灌溉技术
膜下软管灌溉是在常压微灌技术条件基础上开展的，属于新型的灌溉技术之一。此技术存在的优势在于：不需要动力源，实现了对于成本的控制和管理。因此，得到很多农户的青睐，在最近几年时间里得以迅速的推广。相对于喷灌方式来讲，其在增产效果上、成本费用控制上、产出效率上都表现出更优越的特点，尤其对于贫困地区来说，使用此项技术将有利于农户的增收。但是不得不承认的是此项技术虽然优势很多，在很多地方依然需要改善和调整。
1.3加压滴灌技术
以加压后的水源为基础开展滴灌工程，这是现阶段灌溉方法中比较普遍的一种做法。此项技术不仅仅节水效果明显，实现了对于成本的合理控制和管理，而且其适用种类众多，有利于农业规模化的发展。
2新时期节水灌溉技术发展中存在的问题
新时期的节水灌溉技术，需要保证农业产量不会减少，实现水资源的优化配置，保证其使用率的全面提高。在此过程中，节水灌溉技术难免会出现各种问题，其发展还需要很长的一段路要走。
2.1经济成本过高
诚然，节水灌溉技术的使用能够使得农业产值不变，实现节约用水，但是在此技术使用的过程中，往往意味着高昂的成本费用，均亩千元以上的费用，对于小规模农田户主来说，是很大的负担，这无疑加大了节水灌溉技术的推广难度。
2.2农民的认识不足
由于节水灌溉技术需要在农户的意识下，以农户为主体的形式来开展，这就需要农户具备节水灌溉的意识和技术，而目前我国农村的科普工作效果不明显，传统种植观念根深蒂固，一时之间难以接受节水灌溉技术的理论和技术，对于节水灌溉技术的重要性也理解不到位。
2.3用水户的收益不明确
现阶段，我国水权制度不完善，在很多方面都存在不明确的地方。也就是说上游的用户在节水设施工程中花费了大量的经济成本，在开展节水灌溉之后的水资源根本没有有效的实现自身的利益，因此，上游用户往往倾向于漫灌的方式，不会主动去选择节水灌溉的方式。由此产生了很大的负面影响，使得下游用户面对着很大的困境。这样的上游和下游之间的利益矛盾形成了我国现有的水权制度。
3新时期节水灌溉中存在的问题及解决措施
在技术开展的过程中尽量实现创新，保证其符合区域农业的特点，实现其在农业发展过程中的作用。
3.1进一步研究开发实用性的节水灌溉技术
由于现在的节水灌溉往往消耗大，收益小，这势必使得节水灌溉技术的推广变得棘手。从这个角度上来讲，不断开展节水灌溉技术实用性的研究，以其可操作性为出发点，实现技术创新。
3.2增强广大农民对节水灌溉技术的正确认识
相关政府部门应该积极发挥自身服务三农的职能，在节水灌溉技术的推广过程中，注重开展对于农户的有效培训，使得其了解到节水灌溉技术重要性的同时，不断提高自身素质，强化其对于节水灌溉技术的利用强度。
3.3加大对节水灌溉的补偿力度
政府要积极将节水灌溉工程纳入财政预算中去，不断加大对于节水灌溉技术的投入；积极出台相关政策促进技术的推广，加大节水灌溉的补偿力度。
4结语
发展节水灌溉技术，对于新疆农业发展来说是至关重要的。随着近几年的节水灌溉技术的推广，的确在很多方面取得了一定的进步，但是依然存在很多方面的问题，对此应该不断强化节水灌溉技术理论研究力度和技术实施力度。
作者：姜波 单位：新疆水利水电科学研究院
第三篇
1对该灌区现有灌溉系统的分析
由上文可知，该灌区的渠道大多为土质，所以，在输水的过程中，会出现十分严重的渗漏现象，造成较严重的水分损失。而且，据了解，该灌区主要采用的是地面灌溉的方法，只有少量粮食作物和经济作物采用的是沟灌和畦灌方式。但是，地面灌溉方式占用的面积较大，且容易造成较严重的水资源损失。所以，通过分析我们认为，对该灌区灌溉技术改进的主要措施是对地面灌溉方法进行改进。另外，该灌区的节水灌溉系统在处理泥沙量较大的水源时，采用的是先经过水池的沉淀，然后进行过滤后再进行利用的方式。这种方式需要花费较多的时间，且过滤时不仅要过滤泥沙，还需要去除各种有机杂质。因为实际操作不容易控制，所以经常会出现过滤的效果不佳，导致各种故障的出现，影响最终的灌溉效果。
2对该灌区灌溉系统的改进措施
2.1相关技术分析
（1）微灌技术。根据该灌区的实际情况，我们决定采用微灌技术。微灌技术是一种利用毛细管作用，局部灌溉作物根系的灌溉方式。根据流出方式的不同，微灌技术可分为滴灌法、微喷灌法和涌泉灌法等多种类型。微灌技术具有十分明显的优点，可以保证灌溉水损失小于10％，主要应用于果树、蔬菜、花卉、棉花等宽行距的经济作物。微灌具有显著的增产、省水效益，一般比地面灌溉省水1/3~1/2，比喷灌省水15%~25%。微灌有很强的适应性，不论何种作物和土壤都可微灌。特别是地形条件比较复杂的地区都可以采用。根据我国的实践经验，微灌主要是适用于果园、蔬菜、花卉、大棚作物等经济价值高的作物；适用于干旱缺水但有一定水源条件的地区；没有地面灌溉条件或很难实现地面灌溉的地区。结合该灌区的实际环境条件，微灌技术十分适合应用于该灌区。
（2）渗灌技术。渗灌技术是利用埋于地表下开有小孔的多孔管或微孔管道，使灌溉均匀而缓慢地渗入作物根区地下土壤，借助毛管力作用湿润土壤的一种方法。渗灌技术的灌水质量较好，水分的蒸发较小，且占用的耕地面积较少，便于机械操作，节水、节能、便于中耕；并且不会破坏土壤的结构；利于防止杂草和各种病虫害的发生。渗灌技术优点：①可以使土壤保持良好的疏松状态和结构，不会导致土壤表面出现板结，从而为各种作物的生长提供良好的土壤、水分状况；②可以保证地表土壤的湿度较低，减少地面蒸发；③渗灌技术的管道是埋于地下的，不会占用地表面积，便于日常交通和作业。另外，还可以同时进行灌水和其他农事活动；④可有效减少灌水量，且工作效率较高；⑤能有效减少杂草的生长，并减少病虫害的出现；⑥渗灌系统的流量较小，所需要的压力也较低，所以可以减少动力消耗，有效节约能源。
（3）喷灌技术。喷灌技术是利用各种专用的设备，通过一定的压力，将水输送、分配到田间，再利用喷头喷射到空中，形成细小的雨滴，象天然降雨一样降落到地面，最终均匀地撒在灌溉面积上，借毛细管力和重力作用渗入土壤灌溉作物，以满足作物生长的需要。压力水的形成，可以用水泵从水源取水加压或利用地形落差，形成自压水头。喷灌系统一般由水源、动力、水泵、管道、喷头及田间工程系统等部分组成。
2.2系统设计
改进后的灌溉系统示意图如图2所示，总体来看，该灌溉系统由三部分组成：（1）取水装置。包括水泵和逆止阀。（2）水处理装置。包括初级处理装置和次级过滤装置。其中，初级处理装置用于分离沙石，采用的是离心式的砂石分离器，其进水口通过逆止阀与水泵相连；次级过滤装置则用来去除各种有机杂质，采用的是砂石过滤器，出水口通过主水管与微灌装置相连。另外，砂石分离器的出水口和砂石过滤器的进水口通过设置的灌溉总阀相连。（3）微灌装置。改进后的灌溉系统还包括设置在调压开关进水侧的进水管和设置在调压开关出水侧的出肥管，以及设置在主水管上的调压开关。其中，进水管与储肥罐的底部相连，出肥管与储肥罐的一侧相连。砂石过滤器由两个或者两个以上并联的过滤罐组成；过滤罐的上部进水，下部出水，内部设置有砂床滤芯。微灌装置包括渗灌和滴灌以及喷灌装置，其中，滴灌装置中包括了滴水管，滴水管连接在支水管上；喷灌装置包括连接在支水管上的毛水管。渗水管和滴水管以及毛水管分别单独连接在支水管上。图2所示的连接中，一共有3个支水管，每个支水管均与渗水管和滴水管以及毛水管单独相连，实现最终的灌溉。
3改进后的灌溉系统的具体实施过程
改进后的灌溉系统在实际使用过程中，要先将水泵的吸水口放入到水源中，启动水泵，将水源中的水通过逆止阀送入到离心式的砂石分离器中。然后对泥土和砂石等进行分离之后，通过灌溉总阀进入到砂石过滤器中，去除各种有机杂质和剩余的泥沙之后，从主水管进入灌溉装置之中。对不同支水管水流的控制是通过控制电磁阀来实现的，通过主水管上的流量计可以检测、控制总流量。支水管末端的水压表可以检测末端的实际水压，从而保证整个灌溉装置中各管道具有足够的水量；同时，系统中的施肥装置还可以在灌溉水中添加农药和化肥，并通过调压开关的调控，从出肥管进行加肥。
4改进评价及总结
改进后的节水灌溉系统，首先利用初级处理装置，对砂石进行初级分离，然后利用次级过滤装置，对泥沙进行进一步的过滤，去除其中的各种有机杂质。经过两级过滤处理，保证了最终的微灌装置灌溉较均匀，且使用寿命较长，非常适合该灌区水中泥沙量较大，有机杂质较多的特点。同时，系统中还设计有施肥装置，可以在灌溉的同时施用各种作物所需的化肥农药。各种微灌装置的应用，也可以很好地适应该灌区的实际环境特点和不同的需要，保证为各类作物的生长提供水分。总体来讲，改进后的灌溉系统设计科学、合理，操作简单，使用寿命长，且成本较低，十分符合该灌区的实际特点和灌溉需求。总而言之，在我国水资源极度匮乏的今天，处理好庞大的农业用水问题是极其迫切的。所以，在农田水利灌溉中，我们要积极地利用各种节水灌溉技术，并注意按照实际情况予以合理的改进。我们通过对该灌区的灌溉系统进行改进，有效改变了该灌区采用地面灌溉方式为主造成大量水分损失的现象，有效提高了该地区的灌溉效果。
作者：郝林 单位：天津市北辰区农村水利技术推广站