农田水利工程建设存在的问题及节水措施
摘要
关键词
农田水利工程;建设;问题;节水措施
正文
引言:
在当前农业生产中,农田水利工程扮演着至关重要的角色,随着农田水利工程的不断发展,相关问题逐渐显现,水资源的不均衡分布和过度开采导致了农田水利系统中水资源短缺的问题,部分农田水利工程在规划和建设过程中未能充分考虑实际的水土条件和农田需求,导致设施效率低下,资源浪费严重,传统的灌溉方式和管理手段已经难以满足现代农业对水资源利用的要求。这些问题不仅影响了农业生产的可持续性,也对环境造成了负担,针对这些问题节水措施成为了提升水资源利用效率、保障农业生产的关键策略。
1.农田水利工程建设存在的问题
1.1灌溉渠道老化严重,水资源利用效率低
随着时间的推移,许多灌溉渠道面临着老化严重的问题,这种老化主要表现为渠道结构的磨损和腐蚀,导致渠道的防渗能力降低。老化的渠道不仅出现裂缝和漏水现象,还可能发生沉降或变形,从而影响水流的稳定性和均匀性。这种情况严重影响了水资源的有效输送,造成大量的水损失,渠道的老化可能导致水流速度不均,进而影响到灌溉范围和效率。对于大面积的农田来说,这种问题尤其严重,因为不均匀的水分分布会导致部分地区的过度湿润和其他地区的干旱,从而降低整体的农作物产量和质量[1]。
由于渠道的老化和漏水,水资源的实际利用率远低于预期水平。灌溉系统中的水流经常受到阻碍,导致无法及时且有效地供给到所需的农田。水资源的浪费不仅影响了农业生产的稳定性,还对水资源的综合利用产生了负面影响。低效的水资源利用还可能导致水资源短缺问题,特别是在干旱季节或水资源紧张的地区,这种情况尤为突出。
1.2排水系统不完善,遇暴雨易引发农田积涝
排水系统是农田水利工程的关键组成部分,其主要功能是有效地排除过量的降水,防止水分过多引发的积涝。然而,许多农田的排水系统设计和建设存在缺陷,例如排水管网的密度不足、管道直径过小、排水渠道坡度不合适等问题。这些设计缺陷使得排水系统在暴雨或强降水事件中无法迅速排除积水,导致水分在农田内滞留。积水不仅会淹没农作物,影响其正常生长,还会导致土壤结构破坏,增加土壤的湿度,进而引发土壤板结、根系窒息等问题,从而严重影响作物的产量和质量,积水还可能导致农田内的病害和虫害滋生,进一步威胁到农业生产的稳定[2]。
暴雨引发的积涝问题的严重性还体现在对农田及周边环境的长期影响上,农田内积水不仅直接影响作物的生长,还可能对土壤的生态环境造成破坏,积水导致的土壤侵蚀和流失会降低土壤的肥力,影响其长期的农业生产能力,长时间的积水还可能渗透到地下水层,改变地下水的化学成分,导致水质污染,进而影响到周边水体的生态平衡。农田周边环境的变化可能引发一系列连锁反应,包括水资源的利用效率降低以及生态系统的破坏,这些长期影响不仅对当前的农业生产造成困扰,还可能对未来的农田开发和环境保护带来更大的挑战。
1.3农田水利信息化建设滞后,缺乏现代化管理手段
在现代农业生产中,信息化技术的应用是提高水利管理效率和精准度的重要手段,许多农田水利工程在信息化建设方面仍存在滞后现象,导致管理手段的现代化水平低。这种滞后主要体现在两个方面:一是缺乏先进的信息化设备和系统,二是信息化应用的深度和广度不足。传统的水利管理主要依赖人工巡查和经验判断,往往无法实时掌握水资源的使用情况和环境变化。这种信息化建设的滞后限制了对水资源的科学管理和优化配置,使得水利管理依然依赖于传统的、相对低效的手段,传统手段在应对复杂和动态的水资源管理需求时显得捉襟见肘,难以满足现代农业生产的需求。
1.4农田水利设施建设进度缓慢,影响农田灌溉能力
许多地区在农田水利设施建设过程中面临进度缓慢的问题,这对农田灌溉能力产生了显著影响,设施建设进度缓慢的原因多种多样,包括项目规划不周、资金投入不足、施工技术和管理水平不高等。这些因素导致水利设施的建设不能按预期时间完成,进而影响到其投入使用的时效性。农田水利设施的延迟建设使得农田无法及时获得足够的灌溉水源,从而影响作物的生长和产量。尤其在干旱季节或降水不足的情况下,设施建设进度的滞后会导致农田缺乏有效的水分补给,增加农田旱情的风险,进一步对农业生产造成不利影响,建设进度缓慢还可能影响到农田水利系统的整体规划和布局,使得已经完成的设施与未完成的设施之间存在配套不一致的问题,从而降低了整体水利系统的效率和效果[3]。
设施建设进度缓慢还带来了一系列长期性问题,影响了农业生产的可持续性。首先,设施建设的延迟使得水利系统在关键时期无法发挥应有的作用,导致农田水资源的调配和利用不够科学和高效。其次,建设进度的缓慢可能导致部分设施在使用过程中出现老化和损坏问题,从而影响其长期的使用效果和维护成本。长期来看,水利设施建设的进度滞后会使得农业生产面临更大的水资源风险,影响到农业的可持续发展。
1.5水利工程环保措施不到位,造成生态破坏
水利工程如水库、坝体和灌溉系统的建设,虽然能带来显著的经济和社会效益,但如果忽视环境保护,将对生态系统产生深远的负面影响,水库的修建可能会淹没大片原有的自然栖息地,导致动植物的栖息环境遭到破坏。随着水位的上升,原生植物群落被淹没,导致植物多样性减少,水域的变化也会影响到水生生物的生存条件,水利工程建设过程中常常会改变自然水流的走向,这种人为干预会对周围的湿地、河流及其生态系统造成长远的影响。河流的流量和流速的改变不仅影响鱼类的迁徙和繁殖,还可能导致河床的侵蚀和沉积物的重新分布,从而进一步扰乱了生态平衡。
水利工程建设可能引发的土壤侵蚀和水体污染问题也是值得关注的生态破坏因素,施工过程中的土壤扰动容易导致土壤侵蚀,施工废料和化学物质的流入则可能污染周边水体,影响水质并对生态系统造成损害。土壤侵蚀会导致河流的泥沙含量增加,从而影响水生生物的生存环境和水质。水体污染则可能引发水华现象,进一步影响水体的生态健康。这些问题的综合效应不仅会对水生生物的生存造成威胁,还可能影响到周边地区的农业生产和人类健康,水利工程的环境影响评估和管理措施必须得到足够的重视,以避免这些生态破坏带来的长期负面影响。
2.农田水利工程建设的节水措施
2.1推广喷灌和滴灌技术,提高灌溉水的利用率
在现代农田水利工程建设中,喷灌和滴灌技术的推广是提高灌溉水利用率的重要手段,这两种技术均属于局部灌溉系统,相较于传统的沟渠灌溉,它们能够更精确地控制水分的输送,提高水资源的使用效率。喷灌系统通过安装喷头将水分均匀地喷洒到作物表面,能够实现对大面积农田的高效灌溉。这种技术的优点在于能够较好地控制水量,避免了传统灌溉方式中水分的过度渗漏和浪费。喷灌系统可以根据作物的生长阶段和土壤的实际需求调整水量,从而减少水资源的浪费,并确保作物获得适量的水分,喷灌技术对于不平坦的土地也有较好的适应性,通过调整喷头的喷洒角度和水量分配,可以实现均匀的水分覆盖,提升了水资源的利用效率。
滴灌技术通过安装在土壤表层或地下的滴头,将水分直接输送到植物的根系区域,减少了水分的蒸发和深层渗漏,滴灌系统的最大优势在于其高效的水分控制能力,可以在极小的水量下保持作物的正常生长,显著降低了水资源的使用量。由于滴灌系统能够根据作物的实际需水量进行调整,这不仅减少了水分的浪费,也避免了水分过多对土壤的冲刷和盐分积累。长期应用滴灌技术能够有效地改善土壤结构,提升土壤的水分保持能力,从而促进作物的健康生长和提高产量,喷灌和滴灌技术的推广应用为现代农业提供了高效节水的解决方案,不仅优化了水资源的配置,还提升了农田的灌溉效率和作物的生产效益。
2.2修建高效节水灌溉管网,减少灌溉过程中的水损失
传统的灌溉管网常常存在设计和施工不合理的问题,导致水流在输送过程中出现大量的损失。为了解决这一问题,新型节水管网系统采用了更为先进的材料和设计技术,以提高水资源的利用效率,现代灌溉管网通常使用高密度聚乙烯(HDPE)或聚氯乙烯(PVC)管材,这些材料具有优良的耐腐蚀性和耐磨损性,能够有效减少管道在使用过程中的泄漏和破损,这些管材的光滑内壁可以减少水流的摩擦阻力,提高水流的输送效率,管网系统的设计也越来越注重水流的均匀分布,通过合理规划管道的布局和水流控制装置,确保每个灌溉区域能够获得稳定和均匀的水分供应,从而降低水资源的浪费。
在灌溉管网的施工过程中,高效节水技术也得到了广泛应用,采用高精度的管道连接技术和密封装置可以有效防止管道接口处的漏水现象,这对于减少水损失具有重要意义,管道的安装还需严格按照设计标准进行,以确保系统的整体密封性和稳定性,为了提高管网的使用寿命和可靠性,施工过程中还需要进行严格的质量控制和检测,例如对管道进行压力测试和漏水检测。高效节水管网不仅能够显著减少灌溉过程中的水损失,还能够提高整体灌溉系统的效率和可靠性,通过这些措施,可以有效提升水资源的利用率,降低灌溉成本,从而为农业生产提供更为稳定和高效的水利保障。
2.3实施田间水渠防渗处理,降低水流渗漏量
水渠作为输送灌溉水的主要渠道,其防渗处理直接关系到灌溉水的有效利用和土壤水分的保持,为了减少水流渗漏,通常会采取防渗处理技术,如使用防渗膜、混凝土衬砌以及土工布等材料。防渗膜可以在水渠底部和侧壁铺设,形成一层阻隔水分渗透的屏障,从而有效减少水流的损失。混凝土衬砌则是通过在水渠内部涂抹一层厚实的混凝土,增强水渠的密封性,提高水流的输送效率,土工布作为一种新型的防渗材料,其优良的透水性和耐腐蚀性能也有助于减少水流的渗漏。
在实施田间水渠防渗处理时,还需考虑到水渠设计的合理性和施工质量的控制。水渠设计应根据地形、土壤性质和水流量等因素,选择合适的防渗材料和施工方法,对于土壤渗透性较强的区域,可以选用防渗膜或土工布;而在土壤渗透性较低的区域,则可以使用混凝土衬砌。施工过程中,需要严格按照设计要求进行防渗处理,确保材料的铺设平整、粘合牢固,避免因施工不当造成的渗漏问题。通过科学合理的设计和精细的施工管理,可以显著提高田间水渠的防渗效果,减少水流渗漏量,提高水资源的利用效率,从而为农田灌溉提供稳定可靠的水源保障。
2.4建设集雨蓄水池,利用雨水资源灌溉农田
在农田水利工程建设中,建设集雨蓄水池是一项有效的节水措施,可以显著提高雨水资源的利用效率,集雨蓄水池通过收集和储存降水,为农田灌溉提供可靠的水源。其设计通常包括集水区、蓄水池体和溢洪口等部分。集水区的设计应根据地形和降水量进行优化,以最大限度地收集雨水。常见的集水区设计包括斜面收集、排水沟和雨水管道等,以便将降水有效地引入蓄水池。蓄水池体的结构设计需具备足够的容积和稳定性,确保储存大量雨水,并防止因池体破裂或渗漏造成的水资源损失,蓄水池的溢洪口设计也至关重要,以避免暴雨时水量过大导致的溢流和环境污染。通过科学合理的设计和建设,可以将雨水资源有效转化为农田灌溉水源,提高水资源的综合利用水平。
结语:
综上所述,农田水利工程在现代农业生产中扮演着关键角色,但面临着设施老化、管理不足和水资源浪费等诸多挑战。解决这些问题不仅要求对现有工程设施进行有效的维护和升级,还需要引入先进的节水技术和管理措施。通过优化水资源配置、提升灌溉系统的效率、推广节水型农业技术,可以显著改善水资源的利用效率,减少浪费,保障农业的可持续发展。未来,应进一步加强对农田水利工程的科学管理和技术创新,推动节水理念的普及和实践,从而实现农业生产与水资源管理的协调发展。这不仅有助于提升农业生产力,也为应对日益严峻的水资源危机提供了有力支持,为实现长期的农业可持续发展目标奠定基础。
参考文献:
[1]李成生.广西新桂系时期的农田水利工程建设研究[J].农业考古,2022,(06):166-171.
[2]田玲.关于高标准农田水利工程建设与管理的思考[J].农业科技与信息,2022,(15):64-67.
[3]刘永福.农田水利工程建设管理常见的问题及解决对策[J].山西农经,2022,(12):132-134.
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