- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:水利工程节水灌溉设计与规划是提升农业用水效率、缓解水资源供需矛盾、保障农业稳产高产的核心环节,直接决定灌溉工程的运行效益与可持续性。当前我国水利工程节水灌溉设计规划工作虽持续推进,但仍存在理念滞后、方案不合理、配套不完善等诸多问题,制约节水效能充分发挥。本文立足农业水利发展实际,阐述节水灌溉设计规划的重要意义,系统剖析当前设计规划阶段存在的突出问题,深挖问题产生的根源,从理念更新、方案优化、体系完善、技术适配等维度提出针对性解决措施,为提升节水灌溉工程设计规划质量、推动农业水利高质量发展提供理论参考与实践指引。
关键词:水利工程;节水灌溉;设计规划;水资源利用;解决措施
引言
我国农业用水占总用水量比重较大,传统灌溉方式存在水资源浪费严重、利用效率偏低、灌溉效果不均等问题,加剧了区域水资源供需紧张态势。节水灌溉作为现代化农业水利建设的核心内容,通过科学的设计与规划,能够优化水资源配置、减少灌溉损耗、提升农田灌溉质量,是实现农业节水增效、保障粮食安全的关键举措。水利工程节水灌溉设计与规划涉及水资源评估、方案选型、布局设计、配套建设等多个环节,具有系统性、综合性强的特点。现阶段,受认知水平、技术条件、管理机制等因素影响,节水灌溉设计规划仍存在诸多短板,导致工程建成后难以达到预期节水效果。
一、水利工程节水灌溉设计规划的核心原则与重要性
(一)节水灌溉设计规划核心原则
水利工程节水灌溉设计与规划需坚守科学性、实用性、经济性、可持续性四大核心原则。科学性要求结合区域水资源条件、地形地貌、作物类型,精准测算灌溉需求,选用适配的节水技术与方案;实用性强调设计规划贴合田间实际情况,便于施工建设与后期运维,保障灌溉系统稳定运行;经济性要求平衡前期建设投入与长期节水效益,控制成本、提升工程性价比;可持续性则兼顾水资源保护与生态环境平衡,实现水资源高效利用与农业生产协同发展。
(二)提升水资源利用效率的关键意义
科学的节水灌溉设计规划能够从源头优化灌溉方式,减少输水、灌水过程中的蒸发、渗漏、流失等损耗,将传统粗放式灌溉转变为精准式灌溉,大幅提升单位水资源利用效率,缓解农业用水与生活用水、工业用水的供需矛盾,实现水资源的优化配置。同时,高效的节水灌溉模式可降低农业用水总量,为区域水资源可持续利用预留空间,助力水资源保护与生态修复。
(三)助力农业现代化发展的重要价值
节水灌溉设计规划是农业现代化建设的重要基础,合理的灌溉布局与技术选型,能够实现农田灌溉的精准化、自动化,改善作物生长的水分条件,提升农产品产量与品质,降低农业灌溉人力、物力成本。同时,标准化的节水灌溉工程设计,可推动农业生产规模化、集约化发展,带动农业水利设施升级,为现代农业高质量发展奠定坚实基础。
二、水利工程节水灌溉设计与规划存在的突出问题
(一)设计规划理念滞后,缺乏全局思维
部分区域节水灌溉设计规划仍沿用传统思路,存在重建设、轻效益,重局部、轻全局的问题,未能结合区域水资源整体规划、农业产业布局开展统筹设计。设计人员对节水灌溉新理念、新技术认知不足,片面追求工程建设速度,忽视区域地形、土壤、气候、作物类型等实际条件,导致设计方案与现场实际脱节,节水灌溉系统适配性差,难以发挥预期效能。
(二)方案设计不合理,技术选型缺乏针对性
节水灌溉方案设计存在诸多不合理之处,一是灌溉模式选型盲目,未结合作物需水规律、田间条件选择滴灌、喷灌、微灌等适宜技术,出现技术滥用、适配性差的问题;二是管网布局设计不科学,管线走向、管径设计、水压控制不合理,导致输水损耗大、灌溉不均;三是缺乏精准的水量测算与调度设计,灌溉定额、供水周期设置不科学,难以实现按需供水;四是配套设施设计不完善,过滤、施肥、调压等辅助设施缺失,影响系统稳定运行。
(三)前期勘察不充分,基础数据支撑不足
前期勘察是节水灌溉设计规划的基础,但部分工程存在勘察工作流于形式的问题。对区域水资源储量、水质条件、地形地貌、土壤墒情、作物种植结构等基础数据采集不全面、不精准,缺乏长期监测数据支撑;对田间灌溉现状、用水需求、运维条件调研不深入,导致设计规划缺乏科学依据,方案参数设置与实际需求偏差较大,直接影响工程节水效果与运行稳定性。
(四)规划缺乏长效性,后期运维考虑不足
多数节水灌溉设计规划聚焦工程建设阶段,忽视后期运维管理的需求,未建立长效运维规划机制。工程布局、设备选型未考虑后期养护、维修、更新的便捷性,缺乏智能化监测、自动化控制等配套设计;未明确运维责任、管理模式与资金保障,导致工程建成后出现管护缺位、设备老化、故障频发等问题,节水灌溉系统难以长期稳定运行,缩短工程使用寿命。
三、水利工程节水灌溉设计与规划问题的解决措施
(一)更新设计规划理念,强化统筹布局
树立全局化、科学化、绿色化的设计规划理念,将节水灌溉规划纳入区域水资源整体规划与农业产业发展规划,实现多规融合、统筹推进。加强设计人员专业培训,普及先进节水灌溉理念与技术知识,强化实地调研意识,坚持因地制宜、按需设计的原则。建立多方协同规划机制,联合水利、农业、自然资源等部门,结合区域实际情况制定设计方案,确保理念先进、布局合理、贴合需求。
(二)优化方案设计,提升技术适配性
精准开展技术选型,根据作物类型、种植规模、地形土壤、水资源条件,科学选择滴灌、喷灌、微喷灌、渠道防渗等适宜的节水灌溉模式,杜绝盲目套用技术。优化管网布局设计,结合田间地形合理规划管线走向、管径尺寸与水压标准,减少输水损耗,实现灌溉均匀;科学测算灌溉定额与供水周期,制定精准的水量调度方案。完善配套设施设计,同步配置过滤、调压、施肥、智能控制等辅助设备,提升系统完整性与稳定性。
(三)强化前期勘察,夯实数据基础
建立规范化的前期勘察工作体系,全面采集区域水资源、地形地貌、土壤墒情、作物种植、灌溉现状等基础数据,开展长期动态监测,确保数据精准、全面。运用专业勘察技术与设备,提升数据采集精度与效率;组织专业人员对勘察数据进行分析、论证,为设计规划提供科学可靠的数据支撑。针对不同区域、不同地块开展差异化勘察,避免一刀切式的数据采集与方案设计。
(四)完善长效规划,健全运维保障体系
将后期运维管理纳入设计规划全流程,开展全生命周期规划设计。选用耐用性强、易养护的灌溉设备,优化工程结构设计,便于后期检修、维护与更新;同步设计智能化监测、自动化管控系统,实现灌溉运行实时监控与故障预警。明确运维责任主体与管理模式,制定标准化运维流程,规划运维资金保障机制,实现工程建设与运维管理无缝衔接,保障节水灌溉工程长期稳定运行。
结束语
水利工程节水灌溉设计与规划是实现农业节水增效的核心前提,其质量直接关系水资源利用效率与农业生产效益。当前设计规划存在理念滞后、方案不合理、勘察不充分、运维规划缺失等突出问题,严重制约节水灌溉工程效能发挥。针对这些问题,必须通过更新设计理念、优化方案设计、强化前期勘察、完善长效运维规划等针对性措施,全方位提升节水灌溉设计规划水平。只有坚持因地制宜、科学规划、统筹兼顾,才能打造高效、稳定、可持续的节水灌溉工程,切实提升农业水资源利用效率,推动农业水利事业与生态环境协同高质量发展。
参考文献
[1]李代忠. 小型农田水利工程的节水灌溉方案设计[J]. 农村科学实验, 2025, (08): 87-89.
[2]马成花. 水利工程节水灌溉中自动化控制系统的设计与实现[J]. 科技与创新, 2024, (23): 64-66.
[3]刘家伟. 农田水利节水灌溉中滴灌工程的设计与施工应用[J]. 农村科学实验, 2024, (16): 88-90.
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