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摘要:水作為一種重要短缺的自然資源,已成為人類生存不可或缺的物質。而小型水利工程作為農業發展的生命線,在水資源利用效率和效益大幅提升方面發揮著重要作用。進一步加強對其技術的應用和管理,可以滿足人們日益增長的水資源需求,緩解用水供需矛盾。且隨著綠色發展理念的不斷深入,為踐行現代綠色發展理念,各地紛紛積極引進并推廣節水灌溉技術,在某種程度上為當地糧食生產安全和水資源持續利用提供了有力保障。從技術角度出發,對小型水利工程幾種常見節水灌溉技術進行分析,并在闡述其實際應用過程中所面臨問題的基礎上,提出相關優化改進措施,切實推動水利工程綠色化發展。
關鍵詞:小型水利工程;節水灌溉技術;思考
1水利工程建設中節水灌溉技術應用的必要性
1.1有利于推進新農村發展
節水灌溉是一種現代化灌溉技術,該技術節水效果的實現主要依靠科學技術的不斷革新。節水灌溉工程的全面執行,不僅有利于改善農業用水效率,確保農作物灌溉充足,且有利于民眾收益的不斷增加,實現我國農業發展的現代化。
1.2有利于提高灌溉用水利用系數
水資源是農業生產活動開展期間必不可少的自然要素,全面優化提升灌溉水利用系數至關重要。而從當前形勢來看,農業生產存在嚴重的水資源浪費現象,究其原因主要是包括以下幾點:對自然降水利用率的應用程度較低;漫灌為主,灌溉水利用系數不高;不同地區之間存在較大的用水差異;節水灌溉工程覆蓋率低。
1.3有利于保障生態系統的可持續發展
從某種角度來看,生態系統的構建與維護任務艱巨而復雜,為實現生態系統未來發展的可持續性,必須加快完成對節水灌溉工程的建設,不僅能夠對農業用水量形成有效節省,為生態系統用水起到良好的支撐作用,且在某種程度上能夠對當前水資源短缺情況進行有效緩解,是提高和改善農村水體環境的關鍵途徑。
2小型水利工程中的幾種常見節水灌溉技術
2.1低壓管灌技術
通過對低壓管道輸水技術的運用,能夠有效防止在輸送水資源期間直接接觸外界,降低損耗率,確保灌溉水利用系數達到0.8左右。基于水量相等的情況下,該技術應用的優勢主要包括以下幾點:(1)適用范圍廣,能夠實現灌溉面積的擴大化,增加農作物產量和效益收入;(2)由于灌溉水利用系數的有效提升,極大地降低了對井灌區水資源的抽取,用水及用電量可節省20%~30%左右;(3)傳統渠道被低壓管道所取代,管道占地面積相對較小,將節省出來的用地面積用于農作物種植,可有效提升農作物產量;(4)低壓管灌技術在輸水速度上具有一定優勢,使得輪灌周期有效縮短,農民收成有了極大的改善;(5)相對于噴灌、滴灌技術,低壓管灌成本投入較低,避免了農業生產過程中對投資成本的過多浪費。
2.2噴灌技術
噴灑灌溉技術(簡稱“噴灌技術”),是現階段節水灌溉工程中最為主要的技術,其技術原理主要是在動力機和水泵等的輔助作用下對水進行加壓,并在自然落差的基礎上通過對相關噴灌設施的運用,降水以噴灑灌溉形式噴灑至所覆蓋區域,以細小水滴形式由空中向地面進行灌溉,該方法在對水資源節省的同時,還增加了灌溉的均勻性,使得每處農作物均得到浸潤,灌溉水利用系數能達到0.85左右。從類型上來看,噴灌技術主要分為3種,即固定式、半固定式以及移動式,不同技術類型所應用領域和范圍存在較大差異。其中,固定式噴灌設備由于噴頭外相關部分的非移動性,常被應用于小范圍內的農田;半固定式噴灌設備優于固定式噴灌設備,噴頭和噴頭支管均屬于可活動范圍,有著良好的機動性,多用于土地流轉后較大農田區域的灌溉;移動式噴灌的移動性則更加靈活,是山區或者惡劣農田地區的常用灌溉手法。
2.3滴灌技術
作為農田水利灌溉中的主要技術,滴管技術的灌溉范圍主要集中在根系土壤區域,較適合于經濟作物。其在實際灌溉過程中,對水資源的輸送主要是通過壓力管道,使其達到田間支管以及毛管內,并以緩慢方式進行灌溉,該技術在灌溉均勻性上有良好效果,通過土壤墑情分析儀,隨時能夠為土壤提供所需水量。且從某些方面來看,滴管技術優于傳統技術,例如,滴灌灌溉水利用系數能達到0.9左右,水資源利用率相對較高,并達到農作物所需的正常用水量。同時,在灌溉期間,利用水肥一體機對管道系統有效利用,完成對作物的施肥工作,避免了對肥料的過多浪費,有助于提升施肥效果。對于面積相對較小的灌溉而言,滴灌技術能夠為作物種植節省更多可利用空間,增加作物整體產量。由此可見,滴灌技術在經濟作物灌溉中的全面應用,不但繞開了傳統復雜的地質環境影響,且減少了對人工勞動的消耗,有助于勞動成本的節約。
2.4渠道防滲技術
渠道灌溉是農田灌溉較為常見的輸水形式之一,其在實際運用過程中問題不斷,特別是滲水漏水現象嚴重,田間地頭基本屬于漫灌形式,對水資源形成了極大的浪費。針對這一現狀,在下一階段的灌溉過程中,應從防滲防漏等工作入手,增強渠道防滲技術水平,提高水資源的整體利用效率。
3小型水利工程管理以及節水灌溉技術存在的主要問題
3.1小型水利工程的節水灌溉技術落后
早在2011年起,我國相關部門以文件及資金支持的形式將節水灌溉工作作為一項根本性發展措施來抓,努力在國內農業生產中大力推廣。從小農水重點縣到農田水利項目縣,再到高效節水灌溉項目。在原有節水機制和模式的基礎上進行不斷創新。但從臺前縣地區來看,小型水利工程節水灌溉技術在運作過程中或多或少存在一些弊端。一方面是節水灌溉技術過于滯后,現階段所實施節水灌溉技術基本局限于低壓管灌及渠道防滲;另一方面,群眾缺乏對節水知識的全面認識,未能深入了解節水的重要性。因此,出現了節水灌溉技術應用不當的現象。
3.2小型水利工程比較老化,失修嚴重
由于不同地區經濟發展的差異,臺前縣在小型水利工程基礎薄弱,建設標準不高。此外,大部分工程始建于改革初期,運行時間較長,部分工程接近使用年限,存在年久失修現象。且設備器材更新換代頻率較低,基本已不具備使用價值,無法從根本上保證水利工程運作效果。
3.3小型水利工程建設資金投入不足
近年來,上級部門逐步加大了在水利工程項目方面的投資力度,其中,絕大部分資金被應用于建設重點大中型水利工程項目,對于小型水利工程項目的建設投入相對不足。因此,在臺前縣近年來小型水利工程項目建設中存在投入資金不足現象,對節水灌溉技術的實施以及建后管護產生了較大影響,不利于水利工程項目運行的安全性與穩定性,且很難達到小型水利工程可持續利用發展要求。
4水利工程節水灌溉的措施以及未來發展
4.1加快發展農田水利工程節水灌溉的措施
水利工程是一項集民生與技術的雙重性質工程,為順應當前社會經濟發展變化需求,須加大農田水利節水灌溉技術的應用推廣。從節水層面來看,不單是傳統意義上的節水措施,須將農業節水問題充分納入考慮范圍之內,讓群眾樹立起正確的節水灌溉意識。(1)實現科學合理的規劃。水利工程中農田灌溉所覆蓋區域內,地下水和地表水兩者之間的平衡性。因此,在水利工程項目方案編制期間,應對區域內地下水和地表水含量進行系統統計和監測。圍繞可利用水源進行合理化設計,在有效提升水資源利用率的同時,降低對各類資源的浪費。(2)加大農業節水的資金投資力度、引入社會資本。當前階段,高效節水水利基礎設施的建設投入穩步提升。針對這一現狀,我國制定了一系列政策扶持,為水利工程建設發展可持續性提供了有效保障。與此同時,相關管理部門也應提高對水利工程節水的重視,通過引進先進節水灌溉技術及社會資本,對水利工程建設與發展提供良好保障。
4.2小型水利工程節水灌溉技術未來發展
信息智能化灌溉技術是小型水利工程節水灌溉的未來。所謂信息智能化技術,其實質是通過對現代化計算機技術的有效運用,嚴格管理和控制農作物,精確掌握農作物生長環境,對其生長所需水分、養料和灌溉時長進行嚴格分析,并通過傳輸技術完成對信息的共享,并在計算機計算功能的輔助之下,完成對灌溉總量、施肥和灌溉時間的精確計算,為農作物創造良好生長環境的同時,降低對人工勞動力的過度消耗,有助于節水目標的全面實現。
5結語
從工程性質來看,小型水利工程系統性較強,所涉及范圍相對較廣,是國家水利基礎設施建設過程中必不可少的內容,且社會生產生活對其依賴性越來越大。因此,將節水灌溉技術引進小型水利工程建設,提升基層水利服務能力,提高水利專業智能化和社會化管理水平,為智慧農業添磚加瓦,為生態環境可持續發展提供有力保障。
參考文獻
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作者:武守存 單位:臺前縣水利局