- 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:水资源属于农业生产中的基础要素,传统大水漫灌方式会造成大量水资源浪费,还容易引发土壤盐碱化和地下水位下降等生态环境问题,在这样的背景之下,发展高效节水灌溉技术成为缓解水资源供需矛盾、保障国家粮食安全的重要途径。因此,本文就对高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用进行分析,从而确保农田水利工程顺利开展,并使水资源得到有效节约。
关键词:节水灌溉技术;农田水利;工程;应用
随着人口持续增长以及经济不断发展,农业用水方面的需求在不断增加,然而水资源的总量有限并且分布并不均匀,这就使得农业用水的矛盾变得日益突出,高效节水灌溉技术的应用不但能够明显提高水资源的利用效率,还可以改善土壤环境以及提高作物的产量和品质,对于推动农业现代化以及实现乡村振兴有着重要意义,该技术的推广有利于缓解区域水资源的供需矛盾,能够保护生态环境,符合生态文明建设以及绿色发展的理念。
1高效节水灌溉技术概述
高效节水灌溉技术是现代农业发展重要支撑,依靠先进工程技术与科学管理方法实现水资源优化配置和高效利用,此技术体系包含喷灌、滴灌、微灌、管道输水灌溉等多种形式,可依据作物需水规律和土壤墒情状况精确控制灌溉水量和时机,有效减少水分蒸发和渗漏损失。和传统灌溉方式相比,高效节水灌溉技术优势显著,既能提高水资源利用效率又能改善土壤环境促进作物生长发育,还可提升农产品产量和品质,并且该技术有助于减轻农田水利工程建设压力,降低灌溉成本增强农业抗旱减灾能力。在当下水资源日益紧缺背景下,推广高效节水灌溉技术意义重大,对保障国家粮食安全促进农业可持续发展十分关键,已成为现代农田水利建设重要发展方向[1]。
2高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用
2.1滴灌技术应用
滴灌技术依靠管网系统把水精准送到作物根部来实现“点对点”灌溉,其核心是利用低压环境让水缓慢滴入土壤从而避免传统灌溉里水分在地面流动造成的蒸发与渗漏损失,这项技术特别适合干旱或者水资源匮乏的地区,通过减少无效蒸发能显著提升水分利用率。在实际应用时,要根据作物需水特性和土壤条件来设计管网布局,比如在地埋式滴灌系统中把滴头埋入耕作层下方,这样既能保护滴头不被外力破坏又能维持土壤湿度稳定。除此之外,滴灌系统还可以和施肥装置相结合来实现水肥一体化管理,让养分随着水分直接输送到根系区域,以减少养分流失并提升肥料利用率。针对滴头容易堵塞的问题,需要在首部枢纽安装多级过滤设备,并且要根据水质差异选择像砂石过滤器或者网式过滤器这样合适的过滤介质来确保系统长期稳定运行[2]。
2.2喷灌技术应用
喷灌技术利用加压设备把水喷洒到空中,让其形成细小水滴均匀覆盖农田,以此模拟自然降雨的过程。该技术的优势明显是适应性非常强,它既能够用于平原大田种植的作物,又可以应对坡地和丘陵等复杂地形,并且不需要进行大规模的土地平整。在实际应用时,需要根据作物类型和生长具体阶段,来调整喷头组合和运行相关参数,比如在果树种植区域采用全圆旋转喷头,从而实现全方位的灌溉覆盖。而在蔬菜种植区域则选用扇形喷头,以此减少不必要的水分浪费。喷灌系统一般是由动力机组、输水管网以及喷头共同组成,其中移动式的喷灌设备因为灵活性比较高,成为了小规模农田灌溉的首选方式,而固定式的喷灌系统则适合长期灌溉需求稳定的区域。为了应对风力对喷灌造成的影响,部分地区采用低仰角喷头或者防风喷嘴,以此减少水滴在喷洒时出现漂移的现象。喷灌技术还能够和自动化控制系统相互结合,通过土壤湿度传感器实时监测相关数据,动态调整灌溉的具体时长和频率,最终实现精准节水的良好效果[3]。
2.3微灌技术应用
微灌技术是处于喷灌和滴灌之间的高效节水灌溉方式,它包含微喷灌渗灌和涌泉灌溉等多种形式,该技术借助低压管道系统,把水以较小流量均匀且稳定地输送到作物根区附近,既能满足作物水分需求,又能保持良好土壤环境。微灌技术的优势是既能节约用水又能创造适宜的土壤水分环境,有利于作物根系发育和养分吸收。和滴灌相比,微灌的投资成本相对较低且对水质要求不是很严格,维护管理也相对简单,此技术特别适合中小型农户采用且在设施农业果园灌溉等方面应用广泛。不同微灌方式的特点对比如表1所示。
表1:不同微灌方式的特点对比
微灌类型 | 工作原理 | 适用作物 | 灌水强度 |
微喷灌 | 通过微喷头将水雾化喷洒 | 果树、蔬菜、花卉 | 中等 |
渗灌 | 利用土壤毛细作用缓慢渗透 | 蔬菜、草莓等浅根作物 | 低 |
涌泉灌溉 | 以小股水流润湿作物根区 | 果树、棉花等深根作物 | 较高 |
2.4智能化灌溉技术应用
智能化灌溉技术是现代信息技术跟传统灌溉工程结合的产物,它代表着农田水利工程技术发展全新方向,此技术借助集成传感器网络、物联网、大数据分析以及人工智能等先进技术,达成对农田水分状况的实时监测与精准控制。智能灌溉系统一般涵盖土壤湿度传感器、气象站、数据采集与传输模块、中央控制系统和执行机构等核心组件,系统能够自动采集土壤含水量、气温、湿度、风速等环境参数,结合作物需水模型和天气预报信息智能计算最优灌溉时间和灌水量,进而自动启动或者停止灌溉设备。该技术不但大幅提升了水资源利用效率,还明显降低了人工劳动强度以实现精准农业目标,在大型现代化农场和高科技农业园区中,智能化灌溉技术已成为标准配置,有效支撑农业现代化发展并为保障国家粮食安全和水资源可持续利用提供重要技术保障[4]。
3高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用策略
3.1技术创新与升级
在农田水利工程中,应加大对滴灌喷灌微灌等先进技术研发投入,着重突破智能控制系统精准施肥技术等关键技术瓶颈。同时,结合不同地区气候条件作物类型和土壤特性,开发适应性强的本土化灌溉技术方案,建立产学研一体化创新平台促进科研院校与企业深度合作,加快科技成果转化应用到实际灌溉中。通过持续技术革新和设备升级提升灌溉系统自动化智能化水平,以此实现水资源利用效率达到最大化。
3.2完善政策支持体系
建立起健全且高效的政策保障机制是推广节水灌溉技术重要前提,相关部门要制定出完善的财政补贴政策,对采用节水灌溉技术农户和农业合作社给予资金扶持,以降低技术应用成本。并且,建立多元化投融资机制引导社会资本,参与节水灌溉工程建设。同时,完善技术标准体系和质量监管制度,确保设备质量和工程效果,为节水灌溉技术大规模推广应用提供保障。
3.3加强示范推广
建设多层次、多类型的节水灌溉示范基地是加速技术普及有效途径,要在不同地理区域、不同作物种植区建立有代表性示范工程项目。通过实地展示和技术对比让农民直观感受节水灌溉实际效果,组织开展技术培训和现场观摩活动。提高基层人员农户专业技能。充分利用媒体平台和网络渠道,广泛宣传节水灌溉成功案例和经济效益。建立技术服务网络为用户提供,从设计安装到运行维护全程技术支持,通过典型引路和辐射带动,逐步扩大节水灌溉技术应用覆盖面。
3.4推进产业化发展
构建一套完整的节水灌溉产业链条是实现可持续发展重要关键举措,要培育并壮大专业化的节水灌溉生产企业,着力提升关键设备自主研发与制造的能力,形成涵盖技术研发装备制造工程施工运营维护的产业体系,鼓励企业借助技术创新和管理优化来降低生产成本,以此提高节水灌溉产品在市场中的竞争力。建立规范的节水灌溉市场准入机制和质量认证体系,以此促进节水灌溉行业实现健康稳定发展,推动节水灌溉上下游企业之间实现协同发展,形成包含原料供应生产加工销售服务的完整产业链,通过产业化发展不但能保证技术和产品持续稳定供给,还可创造出更多就业机会实现经济效益与社会效益双赢[5]。
4结束语
总之,高效节水灌溉技术应用于农田水利工程是解决农业水资源短缺问题的重要途径,对保障国家粮食安全以及促进农业可持续发展有着重要意义。未来,伴随物联网、大数据、人工智能等新技术快速发展,智能化精准化的高效节水灌溉技术会成为发展方向,可进一步提升农业水资源管理水平与农业生产效益。
参考文献:
[1]李自荣.高效节水灌溉技术在农田水利灌溉中的应用及推广[J].农业产业化,2025,(12):109-112.
[2]朱波.高效节水灌溉工程技术在农田水利工程中的运用研究[J].农业科技创新,2025,(35):69-71.
[3]董辛,庄付磊,谢崔越.农田水利工程高效节水灌溉技术的应用分析[J].现代农村科技,2025,(11):101-102.
[4]程秀琴.农田水利工程中的高效节水灌溉技术及其应用[J].农村科学实验,2025,(21):115-117.
[5]刘朝峰.高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].新农民,2025,(28):43-45.
简介:蒋亭夏(1971-),男,江苏常州人,中专 ,武进区水利综合管理服务中心南夏墅分中心科员,主要从事农村水利工程建设及管理工作。
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