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摘 要：农业的发展离不开高效节水灌溉技术的支持，这直接影响到我国优质作物的生产。但由于我国幅员辽阔，不同地区在农业节水灌溉技术的选择上存在一定的差异。在选择农业高效节水灌溉技术时，应结合本地区实际情况选择灌溉技术。本文对高效节水灌溉技术的选择进行了深入分析，以期为不同地区采用不同的节水灌溉技术提供参考。
关键词：农业；高效节水；灌溉；技术选择
中图分类号：S277 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）24-0127-02
1 前 言
蒲城县地处关中东部渭北旱源，总面积1584km2，耕地面积151万亩，是典型的农业大县，也是重要的商品粮及优质小麦生产县，同时，又是一个水资源贫乏县，素有“十年九旱”之称。全县多年平均降雨量553mm，且时空分布差异较大；地表水仅有一条过境洛河，也因近年流量锐减难以继续开发利用；地下水较丰富，但埋藏较深。全县水资源总量1.9亿m3，其中地表水0.4亿m3，地下水1.5亿m3，人均占有水资源量260m3，亩均116m3，远远低于省、市的平均水平，所以，干旱缺水历来是制约蒲城县农业发展的重要因素。
至2016年底，全县有效灌溉面积占耕地面积的62.69%；节水灌溉面积占有效灌溉面积53.06%，其中渠道防渗面积占有效灌溉面积占77.18%，高效节水灌溉面积占22.83%（其中低压管灌面积占14.35%，微灌面积占8.48%）。蒲城县属黄土塬区，虽经五十多年农田水利建设，但是农田灌溉用水仍属高额耗水，水资源浪费现象十分严重，用水、管水制度不健全。近年来，节水灌溉工程全面推广运用，但是总体来说，节水灌溉工程实施面积占全县总面积的比例过小，造成水资源既严重不足，又严重浪费。因此，在农业生产中应用高效节水灌溉技术，对缓解水资源不足、提高农业产量具有十分重要的意义。
2 高效节水灌溉的必要性
蒲城县是一个农业大县，农业发展依赖灌溉。高效节水灌溉是依据当地作物的实际生长环境、规律及当地水资源覆盖率和年降雨量，为提高当地水资源利用率而采用的新的灌溉技术。随着国民经济的发展，蒲城县各行业需水矛盾进一步加大，如何充分利用好有限的水资源，最大限度地发挥其效益是十分重要和紧迫的，同时也对蒲城县农业的可持续发展提出了更高的要求。解决好这一突出矛盾最有效的办法之一就是发展节水型农业、推广高效节水灌溉技术。发展高效节水灌溉，一方面可以有效地减少水资源的过量开采和不合理利用，从而防止水环境的恶化，另一方面通过充分挖掘降水资源和土壤水资源的内在潜力，提高农业综合生产能力，改善区域生态环境。通过结合其他农业综合措施，可促进优质、高效、高产农业的发展，提高农业增产及农民增收。高效节水灌溉的推广，还可以提高农业机械化、集约化、现代化水平，增强农业发展后劲。因此，在水资源短缺且利用率低的情况下，发展高效节水灌溉已成为蒲城县一项长期的战略任务，开展高效节水灌溉势在必行。
3 农业节水灌溉中存在的问题
3.1 区域高效节水灌溉技术的不合理选择
农业节水灌溉是一项长期而持久的工程。特别是我县水资源短缺问题十分严重。在一些地方，由于节水灌溉技术的使用不符合当地实际情况，缺水问题不仅不能从根本上得到解决，反而会使农业的用水量不断增加。部分农民为了防止干旱，增加农作物产量，便在作物附近打井，认为井的数量越多，相应的灌溉水量就越多，对作物的生长越有益。虽然这有利于农作物的生长，但节水问题没有得到有效的控制，导致大量的水资源浪费。在此基础上，有关部门应建立更加科学合理的节水制度，从而加大节水理念的宣传力度。
3.2 节水意识淡薄
由于节水宣传力度不够，农民对发展节水灌溉的重要性和紧迫性认识不足。此外，一些农民在水资源利用上存在理解误区，这严重阻碍了高效节水灌溉技术的应用和推广。因此，应完善行之有效、科学合理的节水灌溉制度，以此来促进公众节水灌溉与可持续发展理念。
3.3 缺乏社会资本、民间资金对高效节水灌溉的投入
由于没有形成高效节水灌溉投入的激励机制，难以吸引社会资本、民间资金对高效节水灌溉的投入，加之蒲城县财力困难，发展高效节水灌溉对国家投入和群众自筹的依赖仍较强。随着农村税费改革的发展，“两工”（义务工、劳动积累工）的取消，组织群众投工投劳发展高效节水灌溉的难度加大，需要国家加大投入的力度，调动用水农户、灌区管理单位、社会资金投入高效节水灌溉的积极性，引导广大农民群众积极组建农民用水合作组织，以民主的方式组织农民群众投身高效节水灌溉工程的建设。
3.4 重建设轻管理
在农业节水的实际操作中，很多地方政府投入了大量的财力物力建设节水灌溉项目，但是项目建成投入使用后并未达到所期望的效果，而是进入无人管理的状态，往往几年的时间节水灌溉的设备就报废了，甚至有些节水项目建成后就没有人使用，大量的投资却不能够带来足够的回报收益，导致节水工程一直处于被边缘的状态，节水设备成为了“样子工程”。
4 高效农业节水中的低压管灌技术
低压管道灌溉在很大程度上既节约了水资源，又节约了大量的人力物力。低压管灌技术的工作原理和渠道灌溉的工作原理比较相似，管道输水灌溉是由水泵加压或自然落差形成的有压水流，通过管道输送到田间给水装置，采用地面灌溉的工程。这种灌溉模式，能够有效减少水在流动过程中的渗漏和蒸发，而且相对渠道灌溉而言，能够有效减少对土地的占有率，相对喷灌技术而言，技术要求低，养护也比较容易，在许多地区得到了广泛的应用。但这样一来，土地灌溉就有了一个很大的局限性，就是灌溉的投资较大。基于这一原因，它在我国的大范围内没有得到推广和应用。实际条件下，我縣可以充分利用这类项目来开发灌溉农作物，从而实现节约水资源，进一步保障我们的长远发展。
4.1 低压管灌系统的构成 低压管道灌溉系统由水源工程、首部枢纽、输配水管网、田间灌水装置、附属设施等五大部分构成。这五个部分相辅相成，有机结合组成了一整套灌溉系统。其中整个系统的核心是首部枢纽和输配水管网系统两个部分，主要任务是对水源进行有效调节和合理分置。
4.2 低压管灌系统的优点
低压管道灌溉系统在农业灌溉中运用比较广泛，尤其是在农业灌溉中井灌区和输水系统比较缺乏的地区，低压管道灌溉系统的优点更加凸显，而对于小型灌溉的使用最为适合。低压管道灌溉系统具有以下几方面优势。①具有节水性。该系统在灌溉过程中能够大大减少水的渗漏和蒸发，有效提高了水资源的利用率，减少了浪费。②可以节能，用管道输水灌溉，一般比土渠输水多消耗一定能耗，但与通过节水，提高水的有效利用率所减少的能耗相比，一般可节省能耗20～25%。③提高了土地使用率。由于该系统没有在地面布置，减少了地面占用面积，相对的还增加了土地有效耕地面积和种植面积，大大提高了土地使用率和农作物生长的空间。④提高了效率。低压管灌系统由于进行了技术上的革命和进步，实现了快速输水，大大提高了水流的速度，有效的节省了灌溉时间。而且在使用操作中方便了很多。⑤有效降低了成本。低压管道灌溉系统大大提高了农业灌溉生产中的安全系数，有效减少了安全事故的发生概率，从而间接的降低了生产成本，加上其具有的稳定性和及时性，为农作物供水提供了有力保障，农作物能够更好的生长，农业产量能够得到稳步的增加。
4.3 低压管灌在水利灌溉中的应用
管道输水灌溉是以管道代替明渠向田间輸水的新型节水灌溉技术。其灌溉系统由水源、输配水管网系统、给配水装置、安全防护设施、田间灌溉设施等组成。而低压是指末级灌溉管出口的工作压力远远低于喷灌和微灌喷嘴的工作压力，末级管道上最不利出水口的水压力应有3～5kPa。在田间利用低压管灌技术时，首先要了解当地的实际情况（水资源、河流的地质构造、地形地貌、土壤性质、地下水位及其变化规律），然后再进行规划设计，管道设计主要根据出水量和输水距离等条件，合理选用适宜的管材、管径和长度，进行管道合理规划。要求线路短，控制面积大，输水通畅。地势平坦的地区，可沿田间道路、林网线路铺设；地势复杂的地区，应选择最佳路线。老灌区可沿原有土垄沟或顺耕作垄铺设。现使用较多的有塑料软管和硬管两种，主要从经济实力和使用寿命考虑。管道布局要根据水泵流量，井位和地块形状而定。可从三方面考虑：①尽量走高线，以利向田间输水；②力求管道伸入田间双向配水，以缩短土垄沟长度；③少拐弯，避免局部水头损失过大。多向同时输水的管道，应尽量对称布置，使各分管的口径、长度、位置等尽量相近，使水量均匀分布。合理修建灌溉区域，利用水泵加压将水通过输水管道输送到需要灌溉的区域。各个支管也要相隔一定的距离来设置水栓，灌区通过运用移动式管子对作物进行浇灌。
此外，利用低压管灌进行灌溉时还需计算出灌水定额及灌水周期，农作物在生长发育阶段对水有很大的需求。根据农作物的种植面积，可采用轮作灌溉方式，因而还要算出一次灌水延续时间及轮灌组数，进而制定出轮灌制度，从而确保灌溉期间对农作物进行充足的灌溉。对于灌溉时也需要设计灌溉流量及水头的高度。在各个管道中其各个阶段的水流速度也会有所不同，这时需要进行最大限度的控制，将流速控制在1.5～2.5m/s左右，而且一定要大于管道的不淤流速。当水流速度限制在管道最大流速以内时，通常的限制时速可为2.0m/s左右。此外，在管道设计时各种管线应该使用耐用质量较好的管材，这样才可以更好地保持输水的稳定性。
5 结 语
综上所述，世界高效节水灌溉技术主要是结合区域农业的发展，因地制宜，根据本地区实际情况选择更合理的节水灌溉技术。因此，考虑各地区的土壤环境对灌溉技术的选择十分重要。结合我国的自然环境，采取适当的节水灌溉技术，不仅能有效地灌溉农业，而且减小了水资源的浪费。就低压管道灌溉技术来说，它是目前我国农业中应用最广泛的灌溉技术。这种技术不仅可以节约大量的水资源，而且在许多情况下可以节省大量的投资，从而使低压管道灌溉能够更好地运行。采用低压管灌技术，可以大大节约现有资源，保证我们生活资源能够继续造福于后代，从而有助于我国制定长远的经济发展战略。
参考文献
[1]张 雷.水利灌溉工程中低压管灌的应用[J].河南科技，2014（20）.
[2]任会波.浅析农业高效节水灌溉技术[J].中国农业信息，2016（17）.
[3]谢进辉.探讨农业高效节水灌溉技术选择[J].低碳世界，2017（1）.
收稿日期：2018-7-21
作者简介：张云莉（1973-），女，陕西渭南蒲城人，工程师，大学本科，主要从事小型农田水利工程规划编制及设计工作。
关键词：农业；高效节水；灌溉；技术选择
中图分类号：S277 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）24-0127-02
1 前 言
蒲城县地处关中东部渭北旱源，总面积1584km2，耕地面积151万亩，是典型的农业大县，也是重要的商品粮及优质小麦生产县，同时，又是一个水资源贫乏县，素有“十年九旱”之称。全县多年平均降雨量553mm，且时空分布差异较大；地表水仅有一条过境洛河，也因近年流量锐减难以继续开发利用；地下水较丰富，但埋藏较深。全县水资源总量1.9亿m3，其中地表水0.4亿m3，地下水1.5亿m3，人均占有水资源量260m3，亩均116m3，远远低于省、市的平均水平，所以，干旱缺水历来是制约蒲城县农业发展的重要因素。
至2016年底，全县有效灌溉面积占耕地面积的62.69%；节水灌溉面积占有效灌溉面积53.06%，其中渠道防渗面积占有效灌溉面积占77.18%，高效节水灌溉面积占22.83%（其中低压管灌面积占14.35%，微灌面积占8.48%）。蒲城县属黄土塬区，虽经五十多年农田水利建设，但是农田灌溉用水仍属高额耗水，水资源浪费现象十分严重，用水、管水制度不健全。近年来，节水灌溉工程全面推广运用，但是总体来说，节水灌溉工程实施面积占全县总面积的比例过小，造成水资源既严重不足，又严重浪费。因此，在农业生产中应用高效节水灌溉技术，对缓解水资源不足、提高农业产量具有十分重要的意义。
2 高效节水灌溉的必要性
蒲城县是一个农业大县，农业发展依赖灌溉。高效节水灌溉是依据当地作物的实际生长环境、规律及当地水资源覆盖率和年降雨量，为提高当地水资源利用率而采用的新的灌溉技术。随着国民经济的发展，蒲城县各行业需水矛盾进一步加大，如何充分利用好有限的水资源，最大限度地发挥其效益是十分重要和紧迫的，同时也对蒲城县农业的可持续发展提出了更高的要求。解决好这一突出矛盾最有效的办法之一就是发展节水型农业、推广高效节水灌溉技术。发展高效节水灌溉，一方面可以有效地减少水资源的过量开采和不合理利用，从而防止水环境的恶化，另一方面通过充分挖掘降水资源和土壤水资源的内在潜力，提高农业综合生产能力，改善区域生态环境。通过结合其他农业综合措施，可促进优质、高效、高产农业的发展，提高农业增产及农民增收。高效节水灌溉的推广，还可以提高农业机械化、集约化、现代化水平，增强农业发展后劲。因此，在水资源短缺且利用率低的情况下，发展高效节水灌溉已成为蒲城县一项长期的战略任务，开展高效节水灌溉势在必行。
3 农业节水灌溉中存在的问题
3.1 区域高效节水灌溉技术的不合理选择
农业节水灌溉是一项长期而持久的工程。特别是我县水资源短缺问题十分严重。在一些地方，由于节水灌溉技术的使用不符合当地实际情况，缺水问题不仅不能从根本上得到解决，反而会使农业的用水量不断增加。部分农民为了防止干旱，增加农作物产量，便在作物附近打井，认为井的数量越多，相应的灌溉水量就越多，对作物的生长越有益。虽然这有利于农作物的生长，但节水问题没有得到有效的控制，导致大量的水资源浪费。在此基础上，有关部门应建立更加科学合理的节水制度，从而加大节水理念的宣传力度。
3.2 节水意识淡薄
由于节水宣传力度不够，农民对发展节水灌溉的重要性和紧迫性认识不足。此外，一些农民在水资源利用上存在理解误区，这严重阻碍了高效节水灌溉技术的应用和推广。因此，应完善行之有效、科学合理的节水灌溉制度，以此来促进公众节水灌溉与可持续发展理念。
3.3 缺乏社会资本、民间资金对高效节水灌溉的投入
由于没有形成高效节水灌溉投入的激励机制，难以吸引社会资本、民间资金对高效节水灌溉的投入，加之蒲城县财力困难，发展高效节水灌溉对国家投入和群众自筹的依赖仍较强。随着农村税费改革的发展，“两工”（义务工、劳动积累工）的取消，组织群众投工投劳发展高效节水灌溉的难度加大，需要国家加大投入的力度，调动用水农户、灌区管理单位、社会资金投入高效节水灌溉的积极性，引导广大农民群众积极组建农民用水合作组织，以民主的方式组织农民群众投身高效节水灌溉工程的建设。
3.4 重建设轻管理
在农业节水的实际操作中，很多地方政府投入了大量的财力物力建设节水灌溉项目，但是项目建成投入使用后并未达到所期望的效果，而是进入无人管理的状态，往往几年的时间节水灌溉的设备就报废了，甚至有些节水项目建成后就没有人使用，大量的投资却不能够带来足够的回报收益，导致节水工程一直处于被边缘的状态，节水设备成为了“样子工程”。
4 高效农业节水中的低压管灌技术
低压管道灌溉在很大程度上既节约了水资源，又节约了大量的人力物力。低压管灌技术的工作原理和渠道灌溉的工作原理比较相似，管道输水灌溉是由水泵加压或自然落差形成的有压水流，通过管道输送到田间给水装置，采用地面灌溉的工程。这种灌溉模式，能够有效减少水在流动过程中的渗漏和蒸发，而且相对渠道灌溉而言，能够有效减少对土地的占有率，相对喷灌技术而言，技术要求低，养护也比较容易，在许多地区得到了广泛的应用。但这样一来，土地灌溉就有了一个很大的局限性，就是灌溉的投资较大。基于这一原因，它在我国的大范围内没有得到推广和应用。实际条件下，我縣可以充分利用这类项目来开发灌溉农作物，从而实现节约水资源，进一步保障我们的长远发展。
4.1 低压管灌系统的构成 低压管道灌溉系统由水源工程、首部枢纽、输配水管网、田间灌水装置、附属设施等五大部分构成。这五个部分相辅相成，有机结合组成了一整套灌溉系统。其中整个系统的核心是首部枢纽和输配水管网系统两个部分，主要任务是对水源进行有效调节和合理分置。
4.2 低压管灌系统的优点
低压管道灌溉系统在农业灌溉中运用比较广泛，尤其是在农业灌溉中井灌区和输水系统比较缺乏的地区，低压管道灌溉系统的优点更加凸显，而对于小型灌溉的使用最为适合。低压管道灌溉系统具有以下几方面优势。①具有节水性。该系统在灌溉过程中能够大大减少水的渗漏和蒸发，有效提高了水资源的利用率，减少了浪费。②可以节能，用管道输水灌溉，一般比土渠输水多消耗一定能耗，但与通过节水，提高水的有效利用率所减少的能耗相比，一般可节省能耗20～25%。③提高了土地使用率。由于该系统没有在地面布置，减少了地面占用面积，相对的还增加了土地有效耕地面积和种植面积，大大提高了土地使用率和农作物生长的空间。④提高了效率。低压管灌系统由于进行了技术上的革命和进步，实现了快速输水，大大提高了水流的速度，有效的节省了灌溉时间。而且在使用操作中方便了很多。⑤有效降低了成本。低压管道灌溉系统大大提高了农业灌溉生产中的安全系数，有效减少了安全事故的发生概率，从而间接的降低了生产成本，加上其具有的稳定性和及时性，为农作物供水提供了有力保障，农作物能够更好的生长，农业产量能够得到稳步的增加。
4.3 低压管灌在水利灌溉中的应用
管道输水灌溉是以管道代替明渠向田间輸水的新型节水灌溉技术。其灌溉系统由水源、输配水管网系统、给配水装置、安全防护设施、田间灌溉设施等组成。而低压是指末级灌溉管出口的工作压力远远低于喷灌和微灌喷嘴的工作压力，末级管道上最不利出水口的水压力应有3～5kPa。在田间利用低压管灌技术时，首先要了解当地的实际情况（水资源、河流的地质构造、地形地貌、土壤性质、地下水位及其变化规律），然后再进行规划设计，管道设计主要根据出水量和输水距离等条件，合理选用适宜的管材、管径和长度，进行管道合理规划。要求线路短，控制面积大，输水通畅。地势平坦的地区，可沿田间道路、林网线路铺设；地势复杂的地区，应选择最佳路线。老灌区可沿原有土垄沟或顺耕作垄铺设。现使用较多的有塑料软管和硬管两种，主要从经济实力和使用寿命考虑。管道布局要根据水泵流量，井位和地块形状而定。可从三方面考虑：①尽量走高线，以利向田间输水；②力求管道伸入田间双向配水，以缩短土垄沟长度；③少拐弯，避免局部水头损失过大。多向同时输水的管道，应尽量对称布置，使各分管的口径、长度、位置等尽量相近，使水量均匀分布。合理修建灌溉区域，利用水泵加压将水通过输水管道输送到需要灌溉的区域。各个支管也要相隔一定的距离来设置水栓，灌区通过运用移动式管子对作物进行浇灌。
此外，利用低压管灌进行灌溉时还需计算出灌水定额及灌水周期，农作物在生长发育阶段对水有很大的需求。根据农作物的种植面积，可采用轮作灌溉方式，因而还要算出一次灌水延续时间及轮灌组数，进而制定出轮灌制度，从而确保灌溉期间对农作物进行充足的灌溉。对于灌溉时也需要设计灌溉流量及水头的高度。在各个管道中其各个阶段的水流速度也会有所不同，这时需要进行最大限度的控制，将流速控制在1.5～2.5m/s左右，而且一定要大于管道的不淤流速。当水流速度限制在管道最大流速以内时，通常的限制时速可为2.0m/s左右。此外，在管道设计时各种管线应该使用耐用质量较好的管材，这样才可以更好地保持输水的稳定性。
5 结 语
综上所述，世界高效节水灌溉技术主要是结合区域农业的发展，因地制宜，根据本地区实际情况选择更合理的节水灌溉技术。因此，考虑各地区的土壤环境对灌溉技术的选择十分重要。结合我国的自然环境，采取适当的节水灌溉技术，不仅能有效地灌溉农业，而且减小了水资源的浪费。就低压管道灌溉技术来说，它是目前我国农业中应用最广泛的灌溉技术。这种技术不仅可以节约大量的水资源，而且在许多情况下可以节省大量的投资，从而使低压管道灌溉能够更好地运行。采用低压管灌技术，可以大大节约现有资源，保证我们生活资源能够继续造福于后代，从而有助于我国制定长远的经济发展战略。
参考文献
[1]张 雷.水利灌溉工程中低压管灌的应用[J].河南科技，2014（20）.
[2]任会波.浅析农业高效节水灌溉技术[J].中国农业信息，2016（17）.
[3]谢进辉.探讨农业高效节水灌溉技术选择[J].低碳世界，2017（1）.
收稿日期：2018-7-21
作者简介：张云莉（1973-），女，陕西渭南蒲城人，工程师，大学本科，主要从事小型农田水利工程规划编制及设计工作。