摘要:基于聊城市位山灌区管理处的实践经验，从渠道防渗技术、低压管道灌溉技术、喷灌技术、滴灌技术、膜灌技术等方面阐述了高效节水灌溉技术在农田水利工程中的具体应用，探讨了高效节水灌溉技术在农田水利工程中的发展趋势，提高了农田灌溉效率，缓解了缺水现状。
关键词:农田水利工程；高效节水灌溉技术；滴灌；薄膜灌溉
农业的发展需要充足的水资源支持。目前，我国水资源相对匮乏，水资源短缺现象明显。在此背景下，为了保证农业生产能够获得充足的水资源，减少农业生产对水资源的消耗，必须将高效节水灌溉技术应用到农田水利工程中，以减少周围环境的引水量，保证农业供水的高效和充足。1节水灌溉工程背景及实践简介山东省聊城市位山灌区位于鲁西北黄河平原。受黄河水资源短缺的影响，灌区积极开展节水灌溉工程。为了解决供水问题，保证农村的粮食生产和该地区居民的日常生活，在灌区农田水利工程中引入高效节水灌溉技术。实践中，对灌区骨干渠道进行防渗处理，经济作物种植区依靠滴灌、喷灌等先进技术实现灌溉。依托多种节水灌溉作业，该灌区年引水排沙量呈明显下降趋势，渠系水利用系数达到0.54，增加了8.3万hm2耕地的灌溉，促进了灌区经济和生态的可持续发展。
2高效节水灌溉技术在农田水利工程中的具体应用分析
2.1渠道防渗技术的应用
在减少水资源消耗的过程中，我们可以从减少消耗和传输消耗入手。其中，渠道防渗是降低水资源传输消耗的有效手段，可以强化渠道的输水效率。依靠渠道向农田灌区输送水资源是我国农田灌溉的主要输水方式。在此过程中，渠道底部和坡面土壤孔隙会渗漏出大量的水，流失的水量一般占输送水量的50%~60%，最高可达70%。因此，有必要引入渠道防渗技术。在渠道防渗处理中，核心目标是避免水资源在渠道中的下渗问题，使水资源“充分、充分”地转移到农田灌溉区。渠道防渗处理应强调以下几点:防渗渠道的断面尺寸应通过水力计算确定；如果流量达到1m3/s，应采用趾部弯曲或底部弯曲的梯形断面；如果流速达不到1m3/s，可以采用U型截面。大型灌区，渠道防渗率不得低于40%；在中型灌区，渠道防渗率不得低于50%；小型灌区，渠道防渗率不得低于70%；灌区内所有固定的井渠都必须进行防渗处理。千山灌区在实践中，渠道引入混凝土预制板，下层铺设复合土工膜；在渠道底部加塑料薄膜，并设置断面为梯形，完成渠道的防渗处理。预制混凝土板防渗效果明显，使用寿命更长，强度更高，可以减少渠道断面的实际面积，增强渠道的输水能力。在此基础上，复合土工膜的应用，减少了90%~95%的渗漏损失，达到了渠道防渗和灌区节水的理想效果。
2.2低压管道灌溉技术的应用
应用低压管道灌溉技术，可以在低压的支持下将水资源直接输送到需要灌溉的农田区域，达到提高水资源利用效率的目的。在实际应用中，需要建造一个低压环境和一个输水的管道，可以放在地下。此时，水资源的蒸发和损失率会呈下降趋势，可以实现节水和高效节水灌溉。
2.3喷灌技术的应用
喷灌技术的应用需要压力水(水泵加压或自然成滴)。在压力管道的支持下，压力水被输送到农田灌溉区，由喷嘴喷入空，以小水滴的形式落入农田土壤中，为作物生长提供充足的水分。与传统灌溉方式相比，在大田作物种植中引入喷灌技术，一般可节约30%~40%的水资源，同时可提高作物产量10%~30%。在此基础上，农田灌溉将逐步向半机械化、机械化和自动化转变，为农业生产的现代化提供支撑。在千山灌区的实践中，针对不同的作物种植区域，引进了不同的喷灌设备。比如小麦种植区，用高5m、长60m的田间指针式洒水车在麦田里喷水，一次可灌溉1200亩地；在玉米种植区，与传统的人工漫灌相比，使用田间卷式喷灌器，灌溉效率提高十倍以上，用水量仅为以前的2/3。在蔬菜种植区，利用移动式洒水车实现出水量小于2.51m3/h的微喷灌。洒水车节水能力可达40%以上，水利用率可达90%以上。
2.4滴灌技术的应用
滴灌技术的应用需要一定压力水的支持。经过过滤后，依靠管网和出水管路的分配和输送，在滴头的作用下，均匀缓慢地渗透到作物根部附近的土壤中，为作物的生长提供充足的水分。目前，滴灌系统一般由三个主要结构组成，即头毂、管道和滴灌带。第一个枢纽主要由水泵、过滤装置、施肥装置、控制和测量装置组成，承担着从水源中取水、加压、加肥、过滤后按时足量输送到管道的任务；管道主要由主管、支管、毛细管、压力表、流量调节器等调节设备组成，承担着向地面灌溉带均匀分配加压水的任务；滴灌带主要负责把水流变成水滴的形式，滴到指定的区域[1]。依靠滴灌技术，灌溉时作物叶片等有效湿润区以外的区域水资源较少，因此蒸发水量大大减少，降低了土壤深层渗漏和地表径流的概率。与传统灌溉方式相比，滴灌可节约35%~75%的水资源。在满足作物生长需水量的同时，灌溉用水量明显减少，可以缓解水资源的浪费。灌区节水灌溉效果较好。2.5膜灌技术的应用膜灌技术的应用是基于灌区地膜覆盖的栽培模式。在实际应用中，将原来靠近地膜的灌溉改为膜上流水的方式，通过秧孔、膜上专门打出来的水孔或膜缝渗透，浸润土壤，满足作物的需水量。能够满足作物生长过程中的需水量，达到较好的节水效果。当灌区作物为棉花、玉米、花生、豆类、瓜类、粮棉套种(小麦+棉花)、粮油套种(小麦+花生)等。在地膜栽培条件下，可以应用膜灌技术[2]。与过去地膜覆盖栽培的沟灌方式相比，覆膜灌溉技术节水效果更强，水资源利用率更高。实践表明，膜灌比沟灌节水25%~30%，水资源利用率可提高到80%以上。如果在水资源相对匮乏的灌区引入膜灌技术，节水率可提高到40% ~ 50%；如果将膜灌技术与管道灌溉相结合，水资源综合利用率最高可达90%。
3农田水利工程高效节水灌溉技术发展趋势研究
一是农业农田灌溉工程配套建设。在输配水过程中，渠道防渗和管道输水是主要的节水策略。在保留和维护现有设施设备的基础上，结合灌区实际情况，选择更加合理的输配水节水策略，并随着农田节水工程的开展，提升农业田间灌溉工程配套设施建设，彻底改变传统落后的灌溉模式。充分发挥灌区已建骨干工程(如聊城位山灌区“堂邑葫芦镇三区共建工程”)的作用，在保证农田产量和作物质量的基础上，进一步提高灌区水资源利用率，降低农业生产对水资源的消耗，促进灌区节水农业的发展。第二，农业灌溉中的信息管理。积极开展信息化建设，引进现代化、信息化和信息化技术，提高灌溉管理系统的响应性和灵活性。在实际应用中，可以融入输配水自动计量监测技术和设备，确保快速、全面、真实地掌握灌区水资源情况，包括河流、渠道的水位、流量、水泵运行状态信息等。，采集的信息可以通过无线网络传输到计算机系统进行统一分析处理，为配水科学发展提供决策支持。应积极利用土壤水分自动检测技术及其设备，形成更加科学合理的农田灌溉方案，达到适时适度精细灌溉的效果。第三，工程措施和农业措施的综合运用。继续开发和应用农业综合节水技术，提高节水灌溉质量和效率。这时就需要探索和实践不同农业节水技术的组合和配套使用，结合灌区实际，形成更有针对性和特色的高效节水灌溉综合技术。第四，节水管理技术的提升。建立灌区统一的水资源管理体系，逐步推行“总量控制、定额管理、用水到户、公众参与”的节水管理机制，加强先进节水管理措施的推广和实施。农田水利工程高效节水灌溉技术的未来发展趋势可分为三个部分。第一，向智能化方向发展。从目前的情况来看，传统的灌溉技术是落后的、限制性的，已经不能满足现代农田灌溉的需要。未来节水技术需要逐步向智能化方向推进。通过构建智能系统，可以全面了解作物的生产发育情况，依靠大数据分析统计作物生长情况及影响因素，包括温度、湿度、水分、土壤质量等。相应的数据可以被有效地收集、整理和分析，然后存储在智能系统中，达到节水灌溉的目的。第二，向网络化发展。利用计算机信息技术，对节水管理系统和控制软件进行优化升级，强化节水设备的控制性能。为了避免数据错误，系统问题等。，有必要设置专业人员对计算机系统和灌溉系统的操作步骤进行改进和优化，有利于促进节水灌溉技术的网络化发展。第三，向自动化发展。通过在灌溉控制系统中安装中央处理控制器，可以有效实现各种监测数据的自动上传，自动控制灌溉频率和时间，保证节水灌溉技术的合理性、科学性和有效性。
4结论
综上所述，为了保证能够为农业生产提供充足的水资源，减少农业生产对水资源的消耗，必须将高效节水灌溉技术应用于农田水利工程。千山灌区在实践中，通过渠道防渗技术、低压管道灌溉技术、喷灌技术、滴灌技术、膜灌技术的应用，结合灌区现有建筑物的不断维护和改造，提高了水资源的节约效果和利用率，促进了灌区农业和水利的发展。
引用
[1]文·。高效节水灌溉技术在农田水利工程中的发展思路及应用策略刍议[J]。农民职员，2022(20):117145。
[2]王淼，吴玉秀，张晓唯。高效节水灌溉技术在农田水利工程中的应用[J].南方农机，2022，51 (18): 39-40。
