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摘要:現代農業發展趨勢逐漸向水資源節約型、高度灌溉效率的方向發展,為了有效推動國內農業的現代化進程,增加農業帶來的持續經濟效益,首先對水利工程灌溉技術進行升級和改善,具體可以從水利灌溉工程的設計上、技術應用上兩方面進行改進。具體的農田水利灌溉技術改善方向為農田土地地形地勢、土壤條件的改善,節水灌溉技術合理灌溉、水利灌溉者的實際灌溉水平及其能力的改善。本課題主旨是研究影響水利工程灌溉成效的方式,從而有效探討水利工程灌溉技術的改進問題。
關鍵詞:水利工程;灌溉技術;改進措施
1引言
目前,主營的日常水利灌溉手段為地面農田灌溉。傳統的地面農田灌溉是農田水利工程灌溉技術的重要組成部分。從使用率上看,國內占比95%以上的農地均使用傳統的地面灌溉的水利灌溉手段。伴隨著科技技術的不斷研發和應用的發展下,不少關于農田灌溉領域的科學技術不斷衍生,且被逐步應用于實際的農田水利工程中,但是農田灌溉的科學技術應用程度難以實現大面積的普及應用,這是因為基于農田水利設施奇缺、土壤質量不好、灌溉操作不科學等諸多問題共同影響下,加劇了水資源的嚴重耗費。為此,升級當下農田灌溉技術,加強水利工程在實際操作中的作用,將其廣泛應用于農田水利工程中,實現國內農業向現代化的智能化、自動化灌溉的方向發展,做到水資源節約、農業產值提升的雙重效益。
2研究水利工程灌溉施工技術的意義
國內目前處于社會快速發展階段,科學技術、工程項目都得到大力支持和發展,由其是關系著農村生活發展的農田水利工程越來越被國家政府部門重視,水利工程質量要求被逐漸認識到其重要性,同時水利工程質量的定義有了更深的意義。農田水利工程建設質量不斷提升的需求下,水利工程質量在先進技術、政府扶持重視的條件下得到了質的飛躍。目前的農田水利工程建設強調從多維度、全方位把控工程質量,有效達成多功能綜合化的水利工程灌溉職能。為此,水利工程灌溉施工工序和作業的質量把控重要性以及發揮的效用不言而喻,嚴格做好水利工程灌溉施工的技術完善,促進水利工程的發揮蓄水、防洪的效用,能夠為人類提供優質優量的水資源。灌溉技術是水利工程核心,為此在開展工程灌溉施工時,積極分析灌溉技術以及水利工程的各項施工工序、能夠為人民、國家建造出優質的水利灌溉工程提供充分的保障,對社會民生具有十分重要的意義。
3水利工程灌溉施工特點
水利工程對比其他基礎工程設施,水利工程是依托水資源所構建起來的,為此水利工程的布設環境要求能夠集成多種河流的支流、干流,橫跨海岸、山澗等地,擁有豐富的水資源。水利工程灌溉施工的質量和施工過程嚴重關系著水資源環境,下面羅列了水利灌溉工程的施工特征:
3.1自然環境對水利灌溉工程的影響程度大,且施工條件惡劣
水利工程灌溉施工受自然環境影響巨大,導致實際水利工程灌溉施工難度加大。其一,水利工程灌溉施工受到施工地點的地質環境的嚴重影響,基于通常匯集各方河流干支流的地勢復雜,更加增加了水利灌溉施工難上加難,除外水利工程灌溉的基礎構造、物理力學特征要求施工隊伍首先根據施工地點進行大量的批次勘察工作,從而制定出適宜的水利灌溉施工的地基設計方案。其二,水利工程灌溉的職能是防洪、蓄水、擋水,為了達到該要求,對于水利工程灌溉施工質量有著極高的嚴格要求,借助科學、可行的灌溉技術完成高效、高質量的水利灌溉工程,促進整體水利工程的順利竣工。
3.2受環境和氣候條件影響,施工條件復雜,施工難度大
水利工程灌溉施工地點是匯集各方河流干支流的地點,水資源豐富但通常地勢復雜。在實際的施工作業中要做到排水,同時施工前還要導流或截流,同時水利工程施工受到水文氣候的重要影響,一旦出現洪災或大暴雨等都會造成水利工程施工的延期或是造成施工失敗的不良后果。
3.3水利工程灌溉對比其他水利工程的施工,存在異同之處
水利工程灌溉施工的顯著特征是施工手段、施工工序明顯區別于別的水利工程作業,灌溉施工受到自然環境的嚴重影響,且灌溉工程子項目眾多,建筑物繁多,灌溉渠道九曲十三彎,施工道路條件惡劣、施工難度大以及作業的大型機械操作儀器數量有限、以人力施工為主等等,都是水利工程灌溉施工的顯著特征。
4影響灌溉效果的因素
實際的水利灌溉工程中,其影響灌溉施工的因素眾多,主要分為環境因素、設計因素、人為因素等。設計因素指的是灌溉手段以及灌溉技術水平造成的影響;環境因素指的是土壤土質、地形地勢差異等造成的影響;人為因素指的是實際的人為灌溉的操作存在盲目性,這是因為農民對灌溉認知的薄弱或是沒有系統的農田水利灌溉的管理意識造成的。具體的環境因素分為以下原因:灌溉農田整體地形坑坑洼洼,不同的畦田的整塊面積比例存在較大差異,水源流入畦田的水流量小且流速慢,但是加快水流速度又容易誘發畦田水資源滲漏的問題,造成水源浪費,農田灌溉不平衡等。極有可能因不同畦田的水流量差異,導致某部位的田地出現雍水現象,降低水資源灌溉效能。部分土壤滲透量存在差異,即是土壤不均,出現部分土壤灌溉效果突出,部分土壤灌溉效果不明顯的問題。在上述的環境因素下,水利灌溉工程技術有了更高的要求,農田灌溉管理員對于灌溉技術了解、認知以及實際作業的要求也同步提升。目前,大部分灌溉農田管理者仍存在管理不足,導致灌溉效果不明顯的現象。
5改進措施
依據實際農田土質、農田的實際情況和節水需求,進行可行性的改進方式,對水資源環境適度進行節水灌溉技術的改進。從技術層面來說,針對各個種類農田開展多樣化的農田灌溉技術方式,設計出合理化、灌溉管理員高素質水平和人員的灌溉操作水平的水利工程灌溉機制。
5.1技術方面的改進
(1)水平畦田灌溉技術。該技術強調運用在整片平整的土地上,采取激光平底工藝鋪設水資源的均勻引流,使得工作環境更為可靠。這種灌溉技術適合于大面積的土地灌溉作業當中,同時需要對土質的檢驗和勘察下,增加土地的平均滲透值,做到土質的高滲透率,一般情況下可以達到80%的灌溉量。這種方法可以達到高自動化的要求對于人工監控的需求小。效果上灌溉均度也可以達到85%,增產量達到30%。
(2)小畦田三改灌溉技術。三改指的是對畦田的長、寬、高三者面積進行整改,從整片劃分為若干個小的小畦田。上述灌溉技術目的是發揮灌溉效能、減少灌溉時間,有效降低用水量,做到節水,提升水資源的覆蓋率,上述的技術多用于土地不整的小塊農田。
(3)長畦田分段灌溉技術。該技術主要用于水資源緊缺的地域,并且農田大面積成片的土地,該技術利用長畦分段手法變短,利用輸水渠塑料管道分段進行灌溉作業,從上而下進行灌溉作業,該分段灌溉實現高滲透率,節約時間。
(4)隔溝灌溉技術。該技術主要利用灌水作業對溝畦逐一進行灌水再隔,上述隔溝灌溉技術主要應用于水資源緊缺的地域,以上技術手段的灌溉應用減少了一半的用水量,并且利用地下水滲透將灌溉溝的水慢慢滲入到沒有進行灌溉的溝畦中。受水文氣候的影響較小,出現降水天氣亦不會嚴重影響農田灌溉水量的劇增。
(5)間歇灌溉技術。經過實證發現使用間歇灌溉技術灌溉農田,農田的水源利用率可以達到86%以上,水滲透率達到65%以上,水源浪費量足足減少了54%。而且間歇灌溉技術對儀器設備的要求低,設備成本低廉,可以普遍適用于多數的農田灌溉。多項研究實證得知,水流灌溉技術的第一次灌溉成果最為明顯,土地滲透率最高,間歇灌溉技術原理是水壓輸送水流至農田上,停止工作后水資源逐漸滲透,利用水壓推進輸送農田,呈現水資源向農田波浪式水前進,灌溉速率增速,水流速動加快,升級土壤孔洞的閉合,實現土壤滲透率減少競爭力。
(6)閘灌溉技術。農田土地水資源流向農田溝渠會產生或多或少的水利消耗,所以為了減少水量消耗采取閘灌溉技術。在這個部分的輸水管道則采用軟塑料制成以及加配配水口零件,并且輸水軟管也要可以做到紫外線屏蔽效果,對光、水、溫度都可以實現控制。配水口的部分則由閘門、壓環、閘窗、閘板四個部件組成。這可以說是一個整體系統,其主要是應用于渠灌去區和井灌區連接作用。
(7)膜上灌溉技術。該技術目前我國自主發明的技術,如今主要作用于地膜農田的灌溉中,利用多樣的畦田開展農田地面的膜覆蓋并于該膜上輸水灌溉,膜上農作物的孔洞、或者灌水孔洞實現水流輸送于膜內灌溉的效果。
5.2管理上的改善
灌溉工程管理上要求人員素質提升、積極調動參與者的積極性和技術掌握程度,為農田水利灌溉施工提供幫助,根本上提升灌溉效率。大田改造為畦田、大田改造為大面積平整田地的,有助于提升灌溉操作員的操作能力和操作效率,革新農民的農田灌溉思想,樹立節水、提產的灌溉觀念,農田灌溉技術改進促進實際的管理灌溉操作水平。
6結語
本課題主旨研究當下水利工程灌溉技術應用的實際問題,分析影響農田水利灌溉成效的因素,提出相應可行的農田水利灌溉技術的改善方案,羅列出七種灌溉技術,從灌溉方式選擇、人員素質水平提升上做到農田灌溉的升級優化,實現國內農田水利灌溉項目的可持續健康發展。
參考文獻:
[1]李飛,秦永剛,李樹彬.地面灌溉技術的改進措施[J].經營管理者,2008(13):327~328.
作者:潘慶偉 單位:河南省白龜山水庫管理局