龍桐花 馬立權(quán) 圖雅

內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟阿拉善左旗農(nóng)牧業(yè)綜合行政執(zhí)法大隊(duì) 內(nèi)蒙古阿拉善左旗 750300

中小型農(nóng)田水利的灌溉工程在設(shè)計(jì)和規(guī)劃的過程中，必須要堅(jiān)持因地制宜、因勢導(dǎo)利的原則，針對不同地區(qū)的地形和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)設(shè)計(jì)灌溉方案，圍繞安全性開展一系列的水利灌溉設(shè)計(jì)和施工操作，并盡可能地帶動其他產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展。此外，還要結(jié)合不同地區(qū)的氣候、土壤和降水特點(diǎn)，充分運(yùn)用多種節(jié)水技術(shù)，并不斷優(yōu)化技術(shù)的具體應(yīng)用策略。

1 中小型農(nóng)田水利灌溉工程設(shè)計(jì)原則

1.1 因地制宜

首先，不同地區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境和土壤地質(zhì)都不一樣，不同農(nóng)作物生長期間的用水量也各不相同，所以中小農(nóng)田的水利工程設(shè)計(jì)者必須根據(jù)所在地的地質(zhì)、地形、水文、鹽堿等情況，并對該地區(qū)農(nóng)田的作物種植特點(diǎn)和差別，堅(jiān)持具體問題具體分析的原則。不僅要保證灌溉工程能夠滿足作物生長的實(shí)際用水需求，對農(nóng)田的排水力和承載力進(jìn)行全面的分析和核算，避免造成干旱和內(nèi)澇，還要考慮到由于不同地區(qū)的地勢落差和高低勢能各不相同，水利工程的灌溉水流的流速、流量和流向都要在灌溉規(guī)劃設(shè)計(jì)中有所體現(xiàn)，特別是一些山地、丘陵地區(qū)的農(nóng)田，可以針對性地在地勢高的位置開挖溝渠，在地勢低的位置挖排水明渠，以確保能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)田的有效灌溉。此外，還要以井點(diǎn)降水來輔助排水，避免農(nóng)作物受到澇災(zāi)，影響農(nóng)業(yè)種植的產(chǎn)量和農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入[1]。

1.2 安全性

在確保水利灌溉工程設(shè)計(jì)規(guī)劃能夠?yàn)橹行⌒娃r(nóng)田提供良好的水分供應(yīng)的基礎(chǔ)上，還要保證工程的建設(shè)施工和投入使用過程中的安全性與穩(wěn)定性。要充分考慮到中小型農(nóng)田農(nóng)作物的生長實(shí)際需要，在正式施工之前，要嚴(yán)格檢測建筑材料和施工器械的合格性，尤其是在購置油料、水泥、木材等材料時(shí)必須確保采購渠道的可靠和可信度；在施工的過程中，如果水利工程的挖方過多、過深或填方過高都會引起嚴(yán)重的塌方問題，因此，在設(shè)計(jì)和規(guī)劃期間，要特別重視水利工程的科學(xué)選址，充分地掌握選址區(qū)域土壤和土層的蓄水、排水和透水情況，并結(jié)合水文和地質(zhì)在排洪和泄洪設(shè)施上的實(shí)際需要，嚴(yán)格按照國家的水利工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃原則進(jìn)行安全施工。相應(yīng)地，為了避免影響附近村民的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活，應(yīng)該在施工溝渠河道周圍設(shè)置施工便道和護(hù)砌圍擋，并在危險(xiǎn)處設(shè)置醒目的警示牌。

1.3 協(xié)同發(fā)展

水利工程的灌溉設(shè)計(jì)規(guī)劃，要在滿足中小型農(nóng)田對水資源需要的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮農(nóng)田的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，促進(jìn)水利工程灌溉與其他產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展，提高資源的利用率。比如，考慮到我國地形和地勢的特點(diǎn)，可以借助灌溉水流的高低勢能差進(jìn)行農(nóng)業(yè)發(fā)電，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)田水利提供更便捷的電力支持，另外，還可以借助水利灌溉工程發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖，近年來，隨著小龍蝦在消費(fèi)市場上行情越來越好，在部分水稻種植區(qū)，已經(jīng)有許多農(nóng)民通過在水稻田養(yǎng)殖小龍蝦，獲得了額外的經(jīng)濟(jì)收益。因此，不同地區(qū)應(yīng)結(jié)合農(nóng)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢和特點(diǎn)，在建設(shè)水利灌溉工程的基礎(chǔ)上，促進(jìn)多產(chǎn)業(yè)的協(xié)同發(fā)展，實(shí)現(xiàn)對中小型農(nóng)田水土資源的科學(xué)綜合利用。

2 中小型農(nóng)田水利灌溉工程設(shè)計(jì)

2.1 灌水閥門設(shè)計(jì)

中小型農(nóng)田的灌水閥門設(shè)計(jì)直接影響著整個(gè)灌溉工程在運(yùn)行時(shí)的實(shí)際效率，也關(guān)系到能否及時(shí)且順利地為農(nóng)作物提供高效水分，也是在貫徹節(jié)水理念，應(yīng)用節(jié)水技術(shù)時(shí)需要重點(diǎn)考量的因素。灌水閥門的設(shè)計(jì)，一方面，要根據(jù)不同地區(qū)農(nóng)田的具體地質(zhì)情況和水文情況，在確保閥門有良好的蓄水功能的同時(shí)，還要時(shí)刻保持灌溉設(shè)施儲備了充足且水質(zhì)合格的水源，可以根據(jù)所在地區(qū)的實(shí)際情況，適當(dāng)增加閥門的孔數(shù)，可以提升一定容積的蓄水量；也可以因地制宜的選擇合適的閥門材料，擴(kuò)寬閘室的面積，提升灌水閥門的灌溉作業(yè)效率；另一方面，還要將規(guī)劃管理的重心放在閥門的檢修和養(yǎng)護(hù)上，不僅要確保主要部件和部位在日常能夠得到定期的養(yǎng)護(hù)，還要及時(shí)更換效率不高、年久失修的老舊閥門，確保其能夠發(fā)揮良好的引出和蓄水作用，為水利工程提供穩(wěn)定的服務(wù)[2]。

2.2 灌溉渠道設(shè)計(jì)

引水和排水渠道是中小型農(nóng)田水利灌溉工程設(shè)計(jì)中最核心的部分，灌溉渠道的設(shè)計(jì)和規(guī)劃，不僅要滿足不同地區(qū)、不同農(nóng)作物各個(gè)生長期間對水分的需要，在不會造成旱澇的情況下，最大限度地計(jì)算分析總需水量，并選擇最優(yōu)的涉及渠道和灌溉方式。通常情況下，中小型農(nóng)田的水利灌溉渠道要以保證水流暢通無阻為主要規(guī)劃設(shè)計(jì)原則，從干、支、斗等不同方面進(jìn)行設(shè)計(jì)，并結(jié)合鄉(xiāng)村交通道路、農(nóng)業(yè)區(qū)和居民區(qū)的實(shí)際分布情況，在不影響交通運(yùn)輸、不占用耕地、不干擾附近農(nóng)民和牲畜日常的活動前提下，確保在滿足實(shí)際灌溉需水量的同時(shí)，進(jìn)一步使溝渠向科學(xué)化和資源節(jié)約化看齊，充分發(fā)揮現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與水利工程的可持續(xù)發(fā)展理念。

2.3 田間工程設(shè)計(jì)

配備相應(yīng)的田間工程是中小型水利灌溉工程設(shè)計(jì)規(guī)劃中不可缺少的重要一環(huán)，如果沒有配備良好的田間工程，農(nóng)田很容易因?yàn)樗喔裙こ潭霈F(xiàn)鹽堿化和沼澤化的現(xiàn)象，十分不利于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的良性循環(huán)。因此，在設(shè)計(jì)和優(yōu)化田間工程時(shí)，不僅要根據(jù)農(nóng)田規(guī)模，設(shè)置合理的排水溝數(shù)量并適當(dāng)加深，還要精確地測量出各個(gè)排水溝間隔的距離，避免排水溝間隔過近而是農(nóng)作物在雨季和汛期收到長時(shí)間的浸泡，確保排水工能恰到好處地發(fā)揮作用。此外，還要根據(jù)灌溉工程的設(shè)計(jì)特點(diǎn)、農(nóng)業(yè)重視和排水蓄水需要，合理規(guī)劃整理農(nóng)田的形狀和面積，并保證不同類型的工程輔助設(shè)計(jì)，比如灌水溝、毛渠等局部細(xì)節(jié)都能夠充分發(fā)揮各自的作用和優(yōu)勢，提升水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計(jì)的整體作業(yè)效率。

2.4 灌溉方式設(shè)計(jì)

中小型農(nóng)田的灌溉設(shè)計(jì)，還要考慮到不同地區(qū)的地形地貌和農(nóng)作物種植特點(diǎn)，要保證農(nóng)作物需水量與土壤蒸發(fā)量之間的平衡關(guān)系，選取最佳的灌溉方式。當(dāng)前，中小型農(nóng)田一般適合噴灌、滴灌和漫灌等方式，也可以根據(jù)農(nóng)業(yè)種植的實(shí)際情況選擇搭配使用，在確保單位區(qū)域灌溉效率的基礎(chǔ)上，科學(xué)合理的使用水資源。另外，隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，智能化監(jiān)控設(shè)備和追蹤技術(shù)已經(jīng)在其中得到了充分的應(yīng)用，所以在經(jīng)濟(jì)條件允許的情況下，水利灌溉可以也通過加強(qiáng)動態(tài)化監(jiān)測功能，提高對不同灌溉方式的實(shí)時(shí)追蹤與管理的綜合水平，確保能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)各種意外情況，為灌溉工程的改進(jìn)和優(yōu)化提供更多有參考性的指導(dǎo)意見[3]。

3 中小型農(nóng)田水利工程節(jié)水技術(shù)

3.1 噴灌節(jié)水技術(shù)

在水利工程的灌溉設(shè)計(jì)規(guī)劃中，中小型農(nóng)田為了提高水力資源的利用率并節(jié)約用水通常會選擇噴灌節(jié)水積水，利用噴灌設(shè)備的噴頭對水流進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制，其主要原理是通過水泵控制水壓差，再連接外管線，利用噴頭調(diào)控水流，保證向農(nóng)田輸送勻速、穩(wěn)定的水資源。在現(xiàn)階段，針對規(guī)模中等的農(nóng)田，選擇的噴灌設(shè)備一般是固定式噴灌設(shè)備、半固定式噴灌設(shè)備和移動式噴灌設(shè)備，其中，固定式噴灌設(shè)備需要依靠完整的水利灌溉系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)對灌溉水水流的控制，雖然設(shè)備本體的部件無法進(jìn)行移動，但是卻有較好的封閉性和安全性，因此更適用于小型農(nóng)田；半固定式噴灌設(shè)備雖然主體部分無法移動，但是噴灌裝置卻可以在具有一定密封性的基礎(chǔ)上進(jìn)行移動，相較于固定式噴灌設(shè)備，可以更好地滿足不同農(nóng)作物的灌溉需求；移動式噴灌設(shè)備的主體、連接配件和噴射部件都能移動，具有普遍的適應(yīng)性，由于其突出的靈活性，在當(dāng)前的中小型農(nóng)田水利工程灌溉規(guī)劃設(shè)計(jì)中是應(yīng)用最廣泛的。

3.2 滴灌節(jié)水技術(shù)

相比于噴灌節(jié)水技術(shù)，滴管節(jié)水技術(shù)更適合易發(fā)生缺水或干旱情況的中小型農(nóng)田，具有較好的節(jié)水效果。其節(jié)水技術(shù)原理是通過在農(nóng)田設(shè)置塑料管道，在利用毛管和滴頭將水注入到土壤中，直接作用在農(nóng)作物的根部，促進(jìn)農(nóng)作物的根系生長，有利于幫助處在生長前期的作物向土層的縱深處扎根，提高農(nóng)作物在生長中后期的抗倒伏能力，是中小型農(nóng)田局部灌溉首選的節(jié)水技術(shù)。不僅如此，在具備良好灌溉節(jié)水效果的基礎(chǔ)上，還能借助滴灌設(shè)備同時(shí)施肥，實(shí)現(xiàn)種植的水肥一體化管理，有效地減輕從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動人員的工作量，促進(jìn)我國缺水干旱地區(qū)的農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

3.3 低壓滴灌節(jié)水技術(shù)

不同于傳統(tǒng)灌溉節(jié)水技術(shù)對設(shè)備和材料的高要求，低壓灌溉節(jié)水技術(shù)不僅有著突出的靈活性和便捷性特點(diǎn)，在應(yīng)用過程中還幾乎沒有對材料和設(shè)備的要求，并通過塑料軟管代替了很大一部分的引水排水渠道，減少了水利灌溉工程的施工量，在降低水利工程建設(shè)成本的同時(shí)，低壓滴灌的方式還能有效地避免水資源的浪費(fèi)，是當(dāng)前我國廣大中小型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)普遍接受并認(rèn)可的節(jié)水灌溉技術(shù)。為了更好地發(fā)揮該技術(shù)的優(yōu)勢，在應(yīng)用過程中還要注意以下幾點(diǎn)情況：首先，為了不浪費(fèi)水資源，在選擇塑料軟管時(shí)，要注意檢查是否存在吸水嚴(yán)重的情況；其次，塑料低壓管道還要具有良好的封閉性，保證在輸水的過程中不會使水資源被蒸發(fā)，確保種植管理的實(shí)際效益。最后，由于低壓滴灌節(jié)水技術(shù)在應(yīng)用過程中會用到低壓電，所以在操作中要特別注意控制水流的大小，確保該技術(shù)的節(jié)能和節(jié)水特性。

3.4 信息化節(jié)水技術(shù)

隨著我國信息技術(shù)領(lǐng)域的快速發(fā)展，為各行各業(yè)的高質(zhì)量轉(zhuǎn)型都提供了技術(shù)層面的跳板，現(xiàn)階段我國的水利灌溉工程逐漸開始應(yīng)用信息化節(jié)水技術(shù)。其中以衛(wèi)星定位遙感技術(shù)、人工智能自動化技術(shù)尤為突出，衛(wèi)星定位遙感技術(shù)可以對農(nóng)作物的水分情況和土壤墑情進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)精確灌溉，在確保中小型農(nóng)田的節(jié)水效果的同時(shí)提升灌溉效率[4]。

4 中小型農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化策略

4.1 深入研究節(jié)水技術(shù)

為了確保中小型農(nóng)田水利灌溉工程有更好的節(jié)水效果，必須加強(qiáng)對節(jié)水灌溉技術(shù)的開發(fā)，不斷推進(jìn)我我國生態(tài)、綠色、可持續(xù)發(fā)展的農(nóng)業(yè)建設(shè)。一方面，政府和農(nóng)業(yè)水利部門的相關(guān)人士，必須要認(rèn)識到中小型水利工程對促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要意義，認(rèn)識到節(jié)水技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用效果對建設(shè)環(huán)境友好型農(nóng)業(yè)的重要作用，不僅要關(guān)注農(nóng)業(yè)水利灌溉工程的開展情況，還要大力支持相關(guān)農(nóng)門的技術(shù)人員深入研究新型節(jié)水技術(shù)，不斷提高整體設(shè)計(jì)的科學(xué)性和實(shí)際運(yùn)用的效率；另一方面，還要加大水利工程建設(shè)人才的培養(yǎng)力度，在充分發(fā)揮高校相關(guān)專業(yè)的育人作用的基礎(chǔ)上，定期開展學(xué)習(xí)和進(jìn)修活動，為水利建設(shè)工程和節(jié)水灌溉技術(shù)的研發(fā)事業(yè)持續(xù)輸送人才[5]。

4.2 加強(qiáng)節(jié)水技術(shù)推廣

廣大農(nóng)民作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的參與者和農(nóng)業(yè)發(fā)展的建設(shè)者，必須針對性地提高其節(jié)水意識，才能確保節(jié)水技術(shù)得到全面的普及推廣，不斷提高實(shí)際的節(jié)水效果。相關(guān)組織宣傳人員應(yīng)采取多種宣傳手段，提高農(nóng)民的節(jié)水意識，使其了解現(xiàn)階段的節(jié)水灌溉技術(shù)，并積極學(xué)習(xí)如何應(yīng)用，考慮到我國農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平存在差異，要針對性地加大資金和技術(shù)的扶持力度，切實(shí)打造良好環(huán)境，用實(shí)際行動鼓勵(lì)農(nóng)民采用新型節(jié)水技術(shù)。

綜上所述，中小型農(nóng)田水利灌溉工程的規(guī)劃和設(shè)計(jì)以及節(jié)水技術(shù)的應(yīng)用，必須針對不同地區(qū)的實(shí)際情況開展。在規(guī)劃和設(shè)計(jì)的工程中必須堅(jiān)持因地制宜、保證安全、促進(jìn)協(xié)同發(fā)展的原則，把握灌溉工程中的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，通過充分了解不同節(jié)水技術(shù)的特點(diǎn)和適用的農(nóng)田環(huán)境，進(jìn)一步優(yōu)化現(xiàn)階段節(jié)水技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用策略，不斷提升中小型農(nóng)田對水資源的利用率。