农田水利节水灌溉技术浅析
摘要
关键词
农田水利;节水;灌溉技术
正文
引言:
在农田灌溉中应用农田水利节水灌溉技术,是保障农业可持续发展的重要途径之一,可以最大程度地降低淡水资源的消耗。目前,有关研究单位加大投入,支持农田水利灌溉节水技术的研究,并起到了明显的节水效果。但是,在此过程中,依旧存在着较为明显的问题,还需要加以完善。
1农田水利工程中节水灌溉技术的重要性
1.1水资源稀缺
水是生命之源,然而,全球范围内,许多地区正面临水资源稀缺的严重问题,由于人口增长、城市化和工业化的快速发展,水资源供应逐渐无法满足人们需求。在这种情况下,农田水利工程中的节水灌溉技术就显得尤为重要。以确保农业生产能够持续进行。通过采用节水灌溉技术,农民可以在有限的水资源下获得更多的产量,从而在水资源稀缺的环境中保障粮食供应。
1.2提高农田灌溉效率
传统的灌溉方法,如引水灌溉和沟灌,存在浪费水资源的问题,而节水灌溉技术采用现代科技手段,可以更精确地测量和控制水的用量,确保水分合理分布到植物根部,不仅有助于提高农田灌溉的效率,还减少了水资源的浪费,降低了农业生产的成本。
1.3减少土壤侵蚀和水污染
不适当的灌溉方法可能导致土壤侵蚀和水污染,为生态环境和农田带来严重影响。通过采用节水灌溉技术,可以减少过量灌溉造成的土壤侵蚀,保护农田的土壤质量。此外,减少农业面源污染,改善水质,有助于保护周边水域的生态系统,还可以减少水资源的浪费和净化成本,在环境保护方面发挥了重要作用。
1.4提高农产品质量和数量
适量的水分供应可以促进植物的正常生长和发育,增加产量,同时减少过度浇水或缺水的情况,有助于减少农作物的病虫害发生,可以提高农产品的品质,减少农药和化肥的使用,促进健康食品的生产,农田水利工程中的节水灌溉技术对于提高农产品的质量和数量至关重要。
2农田水利节水灌溉技术分析
2.1渠道防渗技术
在我国节水灌溉技术体系中,渠道防渗灌溉技术是非常常见的一项技术,广受农业灌溉领域欢迎。此技术以传统渠灌技术为基础,在农田水利工程渠道衬砌过程中合理运用防渗透材料,利用土壤自身的透水性并且在外部建设防护层增强渠道防渗透性,避免因渠道渗漏而产生较大损失,提高水资源利用率。当前,防渗材料主要分为塑料薄膜、混凝土等。渠道防渗灌溉技术具有水资源输送速度快,水资源与土地利用率高等优势。根据相关数据可知,农田水利传统渠道水分利用系数约为0.4~0.5,若条件较差仅有0.3左右,渠水浪费严重.若运用渠道防渗灌溉技术能提高至0.6,最高可至0.85,效果显著。
2.2管道输水技术
管道输水技术指的是,利用管道传输水资源与灌溉,经过水分设施传输后,水能直接进入到农田中,能有效防控渗漏、蒸发等问题,避免水源浪费。根据相关数据可知,利用管道输水技术能有效省水、省电与省地,水分利用系数高达0.95左右。当前,无论在发达国家还是在我国北方地区均运用此技术。但是需要注意,若想真正实现高效用水,应配置喷灌等节水设施,若不具备滴灌或喷灌条件等,应考虑管道布设、荷载要求,以免后期大量返工提高成本。
2.3喷灌技术
喷灌技术是一种通过管道和喷嘴将水喷洒在作物上的灌溉方法,其基本原理是将水以雾化的方式均匀分布在农田上,从而最大程度地减少水的流失和蒸发。喷灌节水技术允许农民根据不同作物的需求和土壤湿度来精确控制灌溉水量,通过自动化系统,农民可以在不同生长阶段调整灌溉量,以确保每一寸土地都得到适量的水,不仅可以提高作物产量,还可以显著降低用水量,从而实现了节水效果。喷灌技术在施肥方面也有独到之处,通过将肥料溶解在灌溉水中,可以实现水肥一体化,将养分直接送达植物叶部及根部,既提高了肥料利用率,又减少了肥料流失对环境的污染,且水肥一体化还能够提高作物对养分的吸收效率,从而增加了农田的经济效益。传统灌溉方法常常导致土壤侵蚀,因为水流带走了表层土壤,降低了土壤的肥力,而喷灌技术则通过将水轻柔地喷洒在农田上,减少了水流对土壤的冲击,保持土壤的肥力,减少农田对环境的负面影响,且降低土壤侵蚀还有助于维护水体的水质,减少农药和化肥的流入,从而保护水生生态系统。喷灌技术不仅适用于传统作物,如小麦、水稻和玉米,还适用于高值作物,如蔬菜、水果和花卉,可以在不同地区和不同季节中广泛应用,提高了农田水利工程的适用性和灵活性。
2.4滴灌技术
滴灌是一种灌溉方法,通过在植物根部直接滴注水滴,以满足作物的生长需求。滴灌系统通常包括水源、输水管道、滴灌管道、滴灌头和控制设备。在农田水利工程中应用滴灌技术时需要建设滴灌系统,系统包括水源、水泵、管道、过滤器、阀门和滴灌设备。水源可以是地下水、河流水或蓄水池中的水,水泵将水抽取到管道系统中,经过过滤器净化后,由阀门分配到滴灌设备,确保水质纯净,不会堵塞滴灌装置。滴灌系统中的滴灌设备是关键组成部分,可以是滴管、滴带或滴头,根据具体需要选择,设备需要安装在农田内,与植物根系相连接,确保水分直接滴在植物的根部。滴灌系统需要精确的控制,以确保每个植物获得适量的水,定时控制器可以设置每天或每周的灌溉时间和频率。在滴灌系统中,土壤湿度监测至关重要,农民可以使用土壤湿度传感器来监测土壤的水分含量,当土壤过干时,系统将自动启动灌溉。以确保植物不会因水分不足而枯萎,自动化控制能够减少人工管理的工作量,提高了水资源的利用效率。滴灌系统能够减少病虫害的传播,因为水不直接接触植物的叶片与根茎,病虫害无法通过水分传播到植物表面,可以减少农药的使用,提高食品的质量和安全性。
2.5覆膜灌溉
覆膜灌溉指的是,将塑料薄膜铺设于沟底,水流经过塑料薄膜时会从孔洞渗透到农作物根系处,能浸润土壤,为农作物成长提供充足水分。覆膜灌溉法能控制水分蒸发与渗漏,具有良好的节水效果。进行地膜栽培后,不需要耗费较多材料成本即能调控土壤温湿度。在我国干旱地区常将滴灌管设在塑料薄膜下方,然后让毛细管穿过薄膜孔洞进行灌溉,即膜下灌溉。此种技术方法具备地膜覆盖与滴灌的优势,能提高生产量与节水效果。
2.6低压水管技术
低压灌溉技术是一种通过使用低压管道来取代渠道灌溉的节水灌溉方法。该方法的成本相对较低,管道压力一般控制在0.2兆帕以下。此技术可以采用普通的硬塑料管或软塑料管材料,价格相对较低。在使用低压管道进行灌溉时,不会对管道造成严重的损坏。在应用中,需要综合考虑地势要求,低压管道技术更适用于地势相对平坦的区域,而对于山区或坡地来说并不适合采用该方法。采用低压管道灌溉技术能够显著提高淡水资源的利用效率。该技术可通过管道输送水资源进行有效的灌溉,既减少了水分蒸发,同时也防止了水的过度渗透,从而极大地节约了淡水资源,提高了水资源的利用效率。此外,推广低压灌溉技术还能在节约电力消耗方面发挥重要作用。低压灌溉技术在灌溉过程中的节水效果显著,能够充分利用淡水资源,提高灌溉效率。与普通灌溉技术相比,低压灌溉技术施工面积较小,能够节约土地资源。在相同水电消耗下,低压灌溉技术可以显著节约电能消耗。此外,采用低压管道灌溉技术还可以提高单位面积内农作物的种植数量,进一步促进农业发展。
2.7雨水集蓄利用技术
农作物生长不能离开水,并且对水资源需求非常庞大。但是近些年,我国水资源愈发紧张且地下水大幅减少,对此想要满足农业生产需求必须搜集雨水,增加雨水储量对抗干旱。由此,雨水集蓄利用技术应运而生,主要指的是采取工程措施保留雨季降水,随后用于春季灌溉。想要运用雨水集蓄利用技术应先建设方塘、挖掘水渠等,其具有成本低、操作方便、工期短等优势,能满足干旱地区的农业灌溉要求,进一步优化农业结构、保证农民收益,帮助当地农业降低对地表与地下水的依赖,促进农业可持续发展。
3节水灌溉技术在农田水利工程中应用的工作措施分析
3.1实现土地规模化生产
尽管节水灌溉技术具备出色的节水灌溉能力,但传统农业生产方式对其进一步推广应用带来了一定的限制。而且,一旦节水灌溉技术得到推广应用,它对农田提出了新的要求,迫使我们必须对原有的土地承包方式和经营方式进行有效调整,创新土地生产模式,以实现农业资源的有效整合。为了有效利用节水灌溉技术,土地的集中生产和管理至关重要。通过实施土地集约化流转,可以显著扩大节水工程的覆盖范围。此外,在土地流转和集约化生产经营的基础上,还需要进行水资源的合理分配,实行定额管理,采用阶梯水价方式,以使节水事业在市场经济中能够充分发挥作用。
3.2加大新型节水灌溉技术的开发应用
为了推进现代农业的发展,需要加大对新型节水灌溉技术的研发和应用,以扩大该技术在更广阔的地区的覆盖范围,从而实现淡水资源的高效利用。相关部门应与农业科研单位紧密合作,对本地农田灌溉进行详尽调查,在全面了解淡水供给和现有节水灌溉情况的基础上,加强新的节水灌溉技术的开发和应用。同时,还应积极借鉴国外先进的节水灌溉技术,引入先进的灌溉技术体系,在保持原有技术模式的同时,实现技术的创新和发展。
3.3健全节水灌溉制度
在农田水利工程节水灌溉技术推广应用过程中,除了需要加速新技术和新方法的有效应用,改变农民传统的生产方式,还应该从制度层面入手,以确保节水灌溉措施能够有效地执行。从当前节水灌溉技术推广应用的现状来看,尽管越来越多的农户认识到节水灌溉技术所带来的优点,但在生产过程中仍然沿用传统的大水漫灌方式,节水灌溉技术的应用频率相对较低,应用范围也有限。因此,在农田水利工程节水灌溉技术应用中,应建立稳固的节水灌溉制度,以确保有效推广该技术。传统田间灌溉常以追求最大灌溉范围和最大农作物产量为目标。然而,这种方式往往导致水资源过度浪费,同时也加重了农田水土流失的问题。更糟糕的是,该方式还经常出现不充分灌溉的情况。节水灌溉技术的广泛应用和推广代表了对传统灌溉理念的突破和重要改变。在实施灌溉过程时,应以科学利用水资源为前提,节约淡水的使用,并着重提高农作物的产量和质量,而非单纯追求最高产量。此外,在农作物种植过程中应注重有效调整产业结构,对于一些耗水量较大的作物,应积极推广应用节水灌溉技术。比如,在玉米和小麦等主要粮食作物的栽培管理中,应逐渐改变过去的大面积灌溉方式。借助建立节水灌溉技术的制度保障措施,可以将滴灌、喷灌、微灌等技术运用于主要农作物的种植过程中,规范种植者的灌溉方式,以此达到节水灌溉和提升农作物产量的双重目标。此外,基层技术人员还需加强对传统灌溉方式的有效创新研究,注重加强水利枢纽、水库项目的有效建设。同时,结合实际情况和相关理论,推进节水灌溉工程的优化改造,并研发出能够适应不同作业条件和生产需求的节水灌溉技术。
3.4遵循因地制宜的要求
在应用节水灌溉技术过程中,工作人员需对当地的生态环境、土壤性能和节水灌溉技术的应用要求进行统计,并进行全面、系统的调查工作,以提高节水灌溉技术水平,其目的是在规范的管理支持下实现。此外,工作人员还需准确评估当地的气候和生态特征,综合考虑各种特征对农业建设的直接影响,然后根据因地制宜的管理原则确定技术投入和规划重点。并且,在提高水利工程规划水平的基础上,解决农业生产灌溉方面的问题。简言之,工作人员需要评估对水资源的利用方向和需求,以当地农业的发展目标为支撑,在融合高科技的进程中确定可持续发展模式,促进农业发展,降低农业灌溉水的成本。
结束语:
综上所述,农田水利工程中的节水灌溉技术对于农业实现可持续发展具有重要意义,不仅有助于提高农业生产效益,还有助于减少水资源浪费、减轻能源消耗、保护生态系统,为农村和城市的可持续发展作出贡献,能够提高农业生产的效率,减少资源浪费,减轻环境压力,从而为未来世代提供更好的生活条件,因此需要加强对节水灌溉技术的应用,并持续推动节水灌溉技术创新。
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