高标准灌区农田灌溉节水工程方案研究

高标准灌区农田灌溉节水工程方案研究

一作：杜磊，二作：杨洋，

内蒙古信和工程技术有限公司；010020

呼和浩特市科兆丰水业勘测设计有限公司，010010

摘要：目前，我国在农业生产过程中需要大量的水资源来灌溉农田，导致水资源短缺问题加剧。为进一步提高用水效率，促进水资源的可持续利用，需要采取有效的农田用水方式，加强农田节水设施建设，不断探索提高用水效率的新途径，最大限度地提高灌溉用水效益。同时，发展农业节水灌溉对未来农业生产的发展具有重要意义，因为农业生产可以更有效地节水，提高用水效率，使农业真正走上可持续发展之路。

关键词：高标准灌区；农田灌溉；节水工程；方案设计

引言

农田水利属于中国现代农业生产发展的核心工程，也属于生态文明建设与可持续发展的核心要素。中国现代农业生产发展的宗旨是“提质增效”，所以，农田水利工程的管理效果，对实现农业现代化、持续化发展存在直接影响。当下我国水资源匮乏问题，对灌区农田水利工程的灌溉效果存在直接影响。在灌区农田水利工程中，节水灌溉技术能够降低灌区农田水利工程的灌溉用水量，提高自然土壤含水率。且在合理的灌溉方案下，能够优化农作物生长环境。滴灌属于微灌技术，是当下灌区农田水利工程中使用最多的节水灌溉技术。本文以此技术为研究核心，为灌区农田水利工程中的节水灌溉工作提供参考依据。

1农田节水灌溉的重要意义

农业在我国发展结构中的地位非常重要，长期以来，我国对于农业生产和水资源保护工作十分关注。现阶段，水资源短缺问题愈发明显，对于我国农业经济的发展产生了极大的制约，相关部门应给予重视，持续关注农田节水灌溉工作。我国很多种植区均存在较为严重水资源浪费情况，水资源利用率明显的低于一些发达国家，相关部门应加强对节水灌溉技术的推广，引导农民对各项先进的节水管理措施做好应用，更好的满足相关用水需求。甘肃张掖作为重要的农业种植区，农作物的种植对于水资源的需求量和消耗量巨大，若是农田灌溉技术的节水效果差，对节水技术的应用办不到位，则容易造成水资源耗损量大，导致灌溉水资源短缺的情况频发。所以，为实现农业生产种植工作的可持续发展，还需重视做好节水灌溉技术的引进和应用，结合地理地形特征以及气候特点等，科学的选择和引进节水技术措施。通过对节水灌溉技术的科学运用，达到良好的节水、增效的效果，为农民生产种植工作的进行节约了水费和人工费支出，同时为规模化推进高标准农田建设项目的进行，起到了较大的技术支持作用，很大程度上缓解了水资源紧张状况，有效提高了农业生产的效率和现代化水平。

2高标准灌区农田灌溉节水工程方案研究

2.1喷灌技术

喷灌是利用水泵加压或通过增大自然落差增加水压，对土地实现均匀喷灌，有效利用水资源，水资源利用系数可达0.6以上。喷灌分3种模式：固定式设备体积小，操作简单，便于自动化，生产效率高；移动式灌溉系统构造不复杂，移动方便，高利用率高；半固定式在固定式的基础上有喷嘴和管道，方便在一定范围内移动。喷灌在植物上方，营造一种自然降水的小气候，模拟自然生长环境，有利于植物生长。喷灌技术对土地地形要求不高，应用范围广。但受天气影响较大，大风天气会使灌溉不均匀，经常有大风的地区不适用。

2.2信息化建设

建设高标准灌区农田，需要在田间灌溉中引入水情信息系统，将信息系统与高效、经济的灌溉方式有机结合，实现农田管理的标准化、自动化和优化。水情信息系统包括计算机、服务器、智能灌溉控制器、水电两表、无线传输网络、流量计和ICC（集成电路磁卡）。该系统具有广泛的控制能力，可以准确地控制和调节精度。现场建立的水资源状况信息系统，通过无线技术实现远程通信，可对用水量和灌溉情况进行远程调查、分析和调整。具体来说，项目区每台水泵可配备两台水电镜智能灌溉控制器，每名农户发放电脑灌溉地图，为每名农户分配一台水泵。在农业生产和灌溉过程中，系统的每个智能设备都会读取每个控制器的数据，包括每个泵站的总能耗、总取水量和年取水量。智能设备接收到这些关键数据后，会将所有数据通过无线GPRS传输到控制中心。控制中心会根据各种数据，适当调整泵站的灌溉方案和供水情况，使农业灌溉更加科学。此外，在信息系统的支持下，区内农民也可以申请ICC。农民在抽水灌溉时必须刷卡，系统会自动扣除相应的水费金额并记录取水量，杜绝偷水、浪费水的问题。

2.3灌溉渠道防渗灌溉技术

及时的做好灌溉工作，能够对农作物的生长质量与速度产生重要的影响，尤其在天气相对较为干旱的季节，选择科学有效的灌溉节水措施，促进作物能够获得更好的生长。借助渠道技术，能够较好的进行灌溉工作，这需要在灌溉时可以进行农田灌溉作业，首先要解决渠道的渗透问题。渠道灌溉渗透问题的出现一定程度上与管道应用的材料有关，若是材料其渗透性比较强，同时没有采取良好的防渗措施，极易造成灌溉用水浪费，对灌溉效率和质量产生不利影响。面对该现状，还需对防渗技术做好科学的应用，对渠道底层进行防渗处理，材料选择方面，需要对其密封性做好思考，例如可通过对渠道进行涂层处理的方式去预防渗漏，同时避免出现水分蒸发的情况。

2.4渠道防渗技术

农业生产中最普遍的灌溉方式就是利用渠道输送水资源，最原始的渠道材质是土质的，水资源会在运输途中大量渗入土中，导致水资源利用效率过低，利用系数甚至低至0.3。而在建设渠道过程中，进行一些防渗处理，可以使水资源利用系数增加一倍。所以渠道防渗技术的普及应用在农业生产节水措施中尤为重要。渠道防渗技术主要有，土料防渗、水泥土防渗、砌石防渗、膜料防渗、混凝土防渗和沥青混凝土防渗。

2.5测量放样

为保证桩测点的正确使用，工程监理人员和设计人员应现场交接控制点和测线点，提供书面资料并办理验收手续。桩交接后，立即加强对输电线控制点和水准杆的保护，设置标志，标明“注意保护桩”，并及时组织重复测量。导线穿入点和水平应按相应水平精度要求反复检查。线材检测点采用全站仪和自动水平仪，便于观察和及时处理现场测量结果。现场勘察记录作为初步技术资料，由项目主管存档，并妥善保存。勘察中如果发现问题，及时联系控制工程师和设计人员协商解决。控制点和线路等级应根据现场建设需要进行加密。加密线点和线起点尽量排列成等边三角形，选择有利的观察时间，避免或减少不利因素对测量精度的影响。测量角度时均方根误差为±6°，距离均方根误差为15mm，边界长度相对误差为0.0001m，设置加密级别，并在附近永久性建筑物上设置清晰标志，便于观察。加密的初始条件必须由两个以上的已知控制参数封闭。

结语

1）优化节水灌溉技术性能。为了保证节水灌溉技术的使用性能，满足灌区农田水利工程的应用标准，需要深入研究节水灌溉技术的具体操作内容，种植者需要完善节水灌溉制度，从而防止灌区农田水利工程的灌溉效果，受到节水灌溉制度约束。此外，种植者需要以灌溉管理制度为基准，不违背灌溉管理制度。2）合理应用水资源。我国水资源有限，很多区域水资源都较为匮乏，因此，各个区域在灌区农田水利工程中开展节水灌溉工作时，需要和区域现实水资源状态相结合，合理应用水资源。相关部门也需要关注灌溉工作的进度，提高节水灌溉效率，设置合理的水资源使用策略，实现科学用水。

参考文献

[1]何振嘉,范王涛,杜宜春,等.涌泉根灌节水灌溉技术特点、应用及展望[J].农业工程学报,2020,36(8):287-298.

[2]徐俊增,程衡,卫琦,等.基于饱和土壤埋深调控的水稻节水灌溉技术研究[J].农业机械学报,2020,51(10):345-352.