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摘要:我国虽然是一个水资源丰富的国家,但是因人口众多,自然灾害频频发生,所以农业用水始终都是我们所重点关注的焦点,针对农业发展和农民增收来说,农田水利工程灌溉起十分重要的作用,怎样在农田中合理使用水资源,已逐渐成为发挥农田水利工程建设获益的主要方式。本文将根据农田水利工程节水技术的定义和其使用意义,对农田水利节水技术和实施的应用要点进行深入分析。
关键词:农田水利;节水技术;资源
一、农田水利工程节水技术的定义
农田水利工程节水技术是摒弃传统的灌溉技术,采取集约型的灌溉理念,按照农作物的生长规律,结合当地的水文特征,尽量最大限度地利用水资源,在保证农产品健康生长的前提下,采用生物技术,进行适时的灌溉,减少水资源的浪费,来获得最丰厚的经济效益。
二、农田水利工程节水技术使用的意义
虽然我国是农业生产大国,但由于我国的人均水量不够,所以也是一个水资源极为缺乏的国家,从我国每个区域对水资源的利用程度可以了解到,我国的东北和华北地区都出现了不同程度的水资源缺乏问题。这一问题会在一定程度上阻碍我国农业的发展,从而导致我国农作物的灌溉量无法达到实际要求。为了用最少的水资源来达到最好的灌溉效果,农田水利工程节水灌溉技术已逐渐被广泛应用到其农业生产中,该技术的应用不但能减轻我国水资源缺乏的压力,同时还能够促进农作物的增收,提高单位面积的产量,这对我国农业实现可持续发展具有十分重要的意义。
三、农田水利节水技术应用环节存在的问题
水利工程的管理及应用存在一定的缺陷与不足,具体问题如下:第一,缺乏行之有效的管理措施。在对部分地区的农田水利工程应用进展情况的实地考察中发现,部分地区的节水技术应用与管理尚未明确统一,又缺乏健全完善的管理制度,缺乏严格的管理依据。(1)在实践中发现,部分地区并未明确指定严格的管理制度,时下大多农田水利设备均属于公共设施,而却没有行之有效的水利设备责任制度,又缺乏明确的规章制度,且部分推行的政策法规没有得到充分的贯彻落实,仅停留于表面,多数农业从业人员对于制度法规不甚了解。(2)农田水利部门没有统一的管理人员,对农田水利设施采用建完即丢的工作态度,后期管理、维护工作缺失,对于出现的问题无人负责,浪费社会资源,阻碍农田水利技术的发展。第二,政府对农田水利节水技术的研究和推广投入不足。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一些地区政府部门只重视为财政创收的政绩工程,而对利润很少或负收入的农业投入不足,严重的制约着当地农业的发展,使农田水利节水技术的发展仅局限于传统经验及农户的自我管理,难以实现突破性的进步,更无法促进所谓可持续农业的发展。第三,农田水利设施不完善,无法从根源上保证农田水利技术的落实和推广。我国许多地区的农田水利设施较为陈旧,维护和整修工作不到位。
四、节水技术在农田水利工程中的应用
1.运用线性二次高斯模型
灌区的水大部分来自水库,假如灌区的水资源能够得到合理的调度,水资源的利用率和经济效益也就提高了,此时我们运用线性二次高斯模型进行计算灌区水资源的调度,实现水资源的最大利用率。用线性二次高斯模型进行调度的基本步骤是:首先掌握和了解灌区的水土情况,根据水土情况将整个灌区分为几个小型的灌区,然后将小型灌区里的有作物的田块看成一个土壤水库,简化灌区调度的难度和步骤。最后用优化控制的方法求解模型,实现水资源的优化调度。
2.优化农业灌溉中的灌溉量和灌溉时间
农业上,将作物的生长期分为四个阶段。分别为苗期、拔节期、孕育期和成熟期,并且为了计算方便,每个阶段的作物蒸发蒸腾量看成一个定值。在灌溉的过程中,只考虑两种损失,一种是在灌溉水输送的过程中由于渠道的渗漏和水面的蒸发而引起的损失;另一种由于土壤水的下渗而引起的损失量。将由于土壤水的下渗而引起的损失量和在灌溉水输送的过程中由于渠道的渗漏和水面的蒸发而引起的损失的总和看成一个定值。然后根据实际的情况建立模型,假设作物生长需水量为定值,然后两种损失为定值的情况下确定最优灌水量和最优灌水周期,使得灌溉水的损失最小。
3.完善政策,增加投入
发展节水灌溉,最主要的就是增加投入。目前我国的农业政策和水费政策,还没有办法实现使农民受经济效益的驱动,而自觉发展节水灌溉。实际上,农民对到底节多少水并不注重,他们所关注的就是增产和自身所获得的经济利益。所以,要尽可能快的出台相关的扶持激励政策,建立相关的补偿机制,鼓励节水灌溉的推广和普及,比如,对节省下来的水资源怎样进行有效转让,所节省的土地怎样变成投资者直接的经济效益等等。除此之外,各相关部门还要给节水灌溉工程给予一定数量的资金投入。虽然目前我国政府及相关部门已经给予了适当的扶持,但是从发展的角度来看,实际需要和可能投入仍然存在较大差距。
4.以科技为先导
节水灌溉是一项系统工程,它包括水资源的合理开发利用,输配水系统的节水,田间灌溉过程的节水,用水管理的节水,以及农艺节水措施等。最终目的是提高水的利用率和水分生产率。就当前各地区的现状而言,发展节水灌溉应重点在输配水系统上下功夫,提高渠系水利用系数,力争经过“十二五”的努力,使各地区的渠系水利用系数有所提高。因此,各地要加大泵站改造、灌区配套、渠道防渗的建设力度,加快建筑物配套的进度,同时辅以灌溉方式的转变,发展喷微灌技术,发展喷水管灌溉技术,逐步形成以供定需,计量供水,按方收费的灌溉供水新机制。
5.统筹规范
由于科学技术的发展,传统的农田水利工程节水灌溉的研究方法已经不能适合于当前的水利发展。现阶段需要的是一种能够准确、及时的反应当前的土壤和作物状况的研究方法。目前提出了基于物联网的节水灌溉网络体系。物联网在节水灌溉系统中的组成包括系统网络,系统软件和系统供电策略。系统网络又可细分为监测区,采集区和控制区,其主要作用是监测和传送作物的生长情况和土壤状况,对灌溉的流量和时间起控制作用;软件结构的主要作用是在软件窗口中以动画的形式显示灌溉系统和农田的墒情信息;系统供电策略的主要作用是为整个软件的运行提供电力,但是在设计的过程中首先考虑太阳能发电,并且适当的采用优化策略。
6.提高节水管理的制度管理水平
农业节水灌溉的目的在于用最少的灌溉水获取最大的灌溉效益,农业节水灌溉制度应当包含农作物育种期、生长期在内的灌溉时间、灌溉次数、灌溉周期、灌溉定额等,不同的农作物要进行分类管理,耗水量大的作物要加大灌溉力度,并对经济作物的耗水量进行研究,找出水资源的合理利用方法,在此基础上制定不同灌溉区的节水方案,包括气象、水文、管理等,进行高效率的节水灌溉管理,提高管理水平。
结语:农业是我国一直以来都备受关注的行业,它与人们的生活和国家的粮食安全息息相关,作为水利工程来说,它的建设会在一定程度上加快农业的发展。目前针对资源保护力度的不断加大,人们对环保意识也有了很大的增强,在对各种技术的研发中也加入了相关节约能源的部分。在农业水利工程建设中,水是使用最多的能源,对水的节约也开始逐渐被人们所重视,提高水资源的利用效率,减少对其不必要的浪费,不但会节省许多资源还会从根本上促进农业的可持续发展。
参考文献:
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[3]蒋建荣.农田水利节水技术的发展探讨[J].中国水运(下半月),2012,09:175-225.
论文作者:宋平
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第10期
论文发表时间:2018/8/30
标签:农田水利论文; 水资源论文; 技术论文; 水利工程论文; 农田论文; 灌区论文; 节水灌溉论文; 《建筑学研究前沿》2018年第10期论文;