【摘要】近幾年隨著世界水資源減少,我國水資源狀況也處在急劇緊缺的情況下,在農(nóng)田水利工程中,對農(nóng)田實施水利灌溉技術(shù)是使我國農(nóng)業(yè)穩(wěn)定生產(chǎn)的基本措施。隨著水資源短缺的不斷嚴(yán)峻,如何提高我國水資源利用率成為現(xiàn)今的關(guān)鍵問題。因此,節(jié)水灌溉技術(shù)被廣泛應(yīng)用于我國的農(nóng)田水利工程。本文通過對我國節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程上的應(yīng)用進(jìn)行分析,從而得出未來應(yīng)如何更好地應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)。 
【關(guān)鍵詞】農(nóng)田水利工程;節(jié)水灌溉技術(shù);水資源 
  前言:我國的淡水資源總量為28000億立方米,占全球水資源的6%,但我國的人均水資源量只有2300立方米,僅為世界平均水平的1/4,是全球人均水資源最貧乏的國家之一[1]。所以就我國目前水資源狀況而言,節(jié)約水資源和保護(hù)水資源,是我國所要解決的首要問題。我國農(nóng)田水資源使用量占全國水資源使用量的70%,因此如何能夠使農(nóng)田水利工程中水資源用水量達(dá)到最小,但又能滿足我國農(nóng)田水資源用水量是當(dāng)今農(nóng)田水利中急需解決的問題。 
  一、節(jié)水灌溉技術(shù)方式 
 。ㄒ唬┣婪罎B技術(shù) 
  渠道防滲技術(shù)可可分兩類:①通過使用物理機(jī)械法和化學(xué)法改變原渠床土壤滲透性能,以實現(xiàn)渠床土壤的不透水性;②使用混凝土和鋼筋混凝土、塑料薄膜、砌石、砌磚、瀝青、三合土、水泥土和粘土等各種不同材料進(jìn)行渠道襯砌。渠道防滲技術(shù)的特點:①減少渠道輸水滲漏損失;②能降低地下水位,防止土壤次生鹽堿化;③通過加快水流速,提高疏水的能力,從而減少渠道坍塌的可能性;④減少占地面積,使工程費(fèi)用和維修管理費(fèi)用降到最低[2]。 
  (二)噴灌技術(shù) 
  噴灌是通過水泵加壓或自然落差形成的有壓水,再把有壓水通過壓力管道送到田間,通過噴頭噴射到空中,形成細(xì)小水滴狀。噴灌技術(shù)的特點:①可以節(jié)約用水量;②通過半機(jī)械化進(jìn)行農(nóng)田灌溉,減少人工費(fèi)用[3]。 
  (三)微噴灌技術(shù) 
  微灌是利用微灌系統(tǒng)設(shè)備按照作物需水要求,通過低壓管道系統(tǒng)與安裝在尾部(末級管道上)的特制灌水器(滴頭、微噴頭、滲灌管和微管等),將水和作物生長所需的水和養(yǎng)分以較小的流量均勻、準(zhǔn)確地直接輸送到作物根部附近的土壤表面或土層中,使作物根部的土壤經(jīng)常保持在最佳水、肥、氣狀態(tài)的灌水方法。微灌的特點:①灌水流量小,周期短,且用水壓力小;②精確度高,可以準(zhǔn)確的把水直接運(yùn)輸?shù)睫r(nóng)作物的根部[4]。 
 。ㄋ模┑喂嗉夹g(shù) 
  滴灌是可以將壓力水過濾后經(jīng)管網(wǎng)和出水管道(滴灌帶)或滴頭以水滴的形式水水慢慢滲透到植物根部附近突然,從而達(dá)到給農(nóng)田進(jìn)行灌溉的目的。滴灌的特點:省水省時,減少人工;提高農(nóng)作物產(chǎn)量。但滴灌式灌溉技術(shù)成本較高,應(yīng)用普遍性低[5]。 
  二、節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利應(yīng)用中存在的問題 
 。ㄒ唬┕喔葏^(qū)域調(diào)度不合理 
  我國現(xiàn)階段節(jié)水灌溉系統(tǒng)的水資源多數(shù)是由水庫進(jìn)行供應(yīng)的,哪片罐區(qū)需要水資源便進(jìn)行水資源運(yùn)輸,這樣在很大程度上造成灌溉區(qū)域水資源浪費(fèi),嚴(yán)重影響了節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用效果。而且,我國水資源調(diào)度方式繁瑣,不能夠及時解決地區(qū)缺水問題。只有將灌溉區(qū)域進(jìn)行合理的調(diào)度和使用,才能將節(jié)水灌溉技術(shù)廣泛應(yīng)用農(nóng)田水利工程中。 
 。ǘ┕喔攘亢凸喔葧r間不合理 
  傳統(tǒng)的節(jié)水灌溉模式只將灌溉技術(shù)引用到農(nóng)田的水利工程上,并未對其進(jìn)行具體的研究。我國現(xiàn)有節(jié)水灌溉模式大多是噴灌技術(shù),在新疆等地使用的是渠道防滲技術(shù),但其對灌溉時間和對農(nóng)作物灌溉量未進(jìn)行合理的規(guī)劃,都實施定期、定量的進(jìn)行農(nóng)作物灌溉,沒有考慮到作物本身的需水量和需水時間。有時作物對蓄水量的要求較低,但灌溉量不變,會造成的水資源的浪費(fèi);有的時間段,農(nóng)作物吸收水分的效率比較低,水資源不能充分利用,這樣也造成水資源的損失。 
  (三)灌溉方式選擇不當(dāng) 
  我國現(xiàn)階段農(nóng)田水利工程中的節(jié)水灌溉模式基本選用的是噴灌技術(shù)。農(nóng)民或政府在進(jìn)行農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的選擇方面缺乏根據(jù)。有的地方甚至是聽說某地采用的灌溉技術(shù)很好用,便開始進(jìn)行大面積的使用,不根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況進(jìn)行考慮。由于灌溉技術(shù)的使用不合理,造成我國農(nóng)田水資源利用率低。 
 。ㄋ模┕(jié)水灌溉規(guī)劃性差 
  我國傳統(tǒng)的節(jié)水灌溉模式不能夠及時、準(zhǔn)確的了解農(nóng)田水利需求。傳統(tǒng)的節(jié)水灌溉管理模式多數(shù)是由人工進(jìn)行管理,由于農(nóng)田土地范圍比較廣,人力不能及時的掌握每一個區(qū)域節(jié)水灌溉系統(tǒng)的狀況,想要了解的更加準(zhǔn)確就必須加大人力資源的投入,造成了經(jīng)濟(jì)和人力的浪費(fèi)。為符合我國節(jié)約型社會發(fā)展和節(jié)水灌溉應(yīng)用的基本理念,我國應(yīng)對節(jié)水灌溉進(jìn)行系統(tǒng)性規(guī)劃。 
  三、如何能夠更好地實施節(jié)水灌溉技術(shù) 
 。ㄒ唬┻\(yùn)用新型模型,調(diào)整灌溉區(qū)域調(diào)度 
  如何能夠更好地實施農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù),我們可以通過對灌溉區(qū)域進(jìn)行重新調(diào)整,通過引進(jìn)線性二次高斯模型對灌溉區(qū)域進(jìn)行合理化調(diào)整。首先我們應(yīng)掌握灌溉區(qū)域的水土情況,通過對水土情況進(jìn)行分析,從而將一個完整的大型灌溉區(qū)域分成若干個不同水土情況的灌溉區(qū)域;其次,將每一個小型灌溉區(qū)域內(nèi)的植物土壤看成一個小型的土壤水庫;最后,運(yùn)用線性二次高斯進(jìn)行模型的求解,從而得到新型的灌溉區(qū)域調(diào)度法,已達(dá)到水資源優(yōu)化使用,更好地實施節(jié)水灌溉技術(shù)。 
 。ǘ└鶕(jù)農(nóng)作物生長階段,進(jìn)行合理灌溉 
  ①農(nóng)作物的生長階段分為四個階段,不同時期需水量不同,可以進(jìn)行不同時期需水量計算,從而進(jìn)行分段式灌溉,以減少水資源的損失;②可以根據(jù)實際情況對每片灌溉區(qū)域進(jìn)行土壤的調(diào)查分析,研究其不同作物在不同土壤中的需水量,針對不同灌溉區(qū)域進(jìn)行不同水量的灌溉,以減少水資源損失;③根據(jù)農(nóng)作物的生長需求及水分吸收情況對農(nóng)作物進(jìn)行分時間段灌溉,這樣可以增加農(nóng)作物的吸收效率,較少用水量,實現(xiàn)水資源合理利用。 
 。ㄈ┮M(jìn)新型理論,選擇灌溉方式 
  對于灌溉方式的選擇可以通過運(yùn)用可變模糊理論進(jìn)行實際選擇。首先,通過對不同的節(jié)水灌溉模式進(jìn)行總結(jié),進(jìn)行數(shù)學(xué)集合的建立;其次,確定農(nóng)田水利工程目標(biāo)的方向,即數(shù)學(xué)權(quán)重向量;再次,根據(jù)隸屬度計算公式計算節(jié)水灌溉方案的可行性;最后,對每個方案的相對優(yōu)屬度進(jìn)行平均值計算,選擇最大優(yōu)屬度的節(jié)水灌溉方案為該農(nóng)田區(qū)域的節(jié)水灌溉方式。通過新型理論模型的建立,以選出最有利的結(jié)束灌溉模式。 
 。ㄋ模⿲r(nóng)田節(jié)水灌溉進(jìn)行統(tǒng)籌規(guī)劃 
  首先,可以通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的使用來減少人力操控。通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行檢測,人員在監(jiān)控室中就能看到每個灌溉區(qū)域的現(xiàn)狀;其次,可以合理的利用自然資源進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整。例如使用太陽能進(jìn)行系統(tǒng)性調(diào)配灌溉的時間,或者通過太陽發(fā)電或風(fēng)力發(fā)電為整個灌溉系統(tǒng)提供電力輸出,已達(dá)到統(tǒng)籌規(guī)劃;最后,政府加大灌溉區(qū)域管理力度,制定系統(tǒng)、規(guī)范的職能制度,明確各部門的功能,使農(nóng)田節(jié)水灌溉工程能夠可持續(xù)發(fā)展。 
  結(jié)論:節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用大大提高了我國農(nóng)田水利中節(jié)水效率,在保障農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上能夠效利用水資源,從而節(jié)約我國農(nóng)田水資源的使用量。因此我國在未來農(nóng)田水利工程應(yīng)用中更應(yīng)注重節(jié)水灌溉方式的選擇,通過對農(nóng)田水利的統(tǒng)籌管理,加大節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用,為緩解我國水資源短缺做貢獻(xiàn)。 
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