高效農(nóng)田灌溉精品(七篇)

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篇(1)

【關(guān)鍵詞】農(nóng)田灌溉；節(jié)水；問題

高效用水與節(jié)約用水是我國當前面臨水危機的正確處理方法。在所有的用水量方面，農(nóng)田灌溉用水占據(jù)著非常重要的位置?，F(xiàn)如今，在農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的過程中，農(nóng)田灌溉節(jié)約用水是當前節(jié)約用水工作的核心部分。但是節(jié)約用水在實施的過程中必然會涉及科學(xué)技術(shù)與社會經(jīng)濟等相關(guān)方面，從本質(zhì)上來說，農(nóng)田灌溉節(jié)約用水屬于一個非常復(fù)雜的問題。

1.農(nóng)田灌溉節(jié)水的必要性

在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的過程中，農(nóng)田灌溉節(jié)水是必經(jīng)之路。發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，就需要將農(nóng)田水利與農(nóng)田基本設(shè)施的建設(shè)聯(lián)合起來。在利用農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的過程中，促使農(nóng)業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)機械化，進而能夠健全社會化的服務(wù)體系，從而可以培養(yǎng)與造就現(xiàn)代新型農(nóng)民，提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，在穩(wěn)定我國糧食生產(chǎn)的過程中，有效保障糧食安全，促進農(nóng)民增產(chǎn)增收。從現(xiàn)如今水資源分布狀況就可以了解到，我國還有較多地區(qū)水資源十分緊缺[1]。在現(xiàn)代話農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的過程中，水資源已經(jīng)成為制約農(nóng)業(yè)發(fā)展的一項重要因素。面對此種情況，現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)各項工程與技術(shù)都需要增加土壤中的水分，而這些都需要從提高水資源利用率方面來實現(xiàn)。當前，我國在節(jié)水灌溉方面已經(jīng)做出了一定的成就，并且發(fā)展的規(guī)模正逐步擴大，而這些都是以水為中心。從當前農(nóng)業(yè)發(fā)展趨勢，實施農(nóng)田灌溉其實就是促使農(nóng)業(yè)從落后狀態(tài)轉(zhuǎn)向現(xiàn)代化的重要方式，而這也是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路。

2.加強農(nóng)田灌溉節(jié)水的有效措施

從前文的分析中就已經(jīng)了解到，在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)快速發(fā)展的過程中，農(nóng)田灌溉節(jié)水在其中具有非常重要的作用。針對當前農(nóng)業(yè)發(fā)展的狀況，有必要采取相應(yīng)的措施加強農(nóng)田灌溉節(jié)水的有效措施，這樣在發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的同時，達到節(jié)水的目的。

2.1加強對農(nóng)田灌溉節(jié)水的指導(dǎo)

農(nóng)業(yè)是我國經(jīng)濟發(fā)展中一項非常重要的內(nèi)容，而發(fā)展農(nóng)田灌溉節(jié)水技術(shù)優(yōu)勢農(nóng)業(yè)部門非常重要的責任。我國在2007年的時候就已經(jīng)出臺了相關(guān)的文件，將農(nóng)田節(jié)水作為穩(wěn)定和發(fā)展糧食生產(chǎn)的重要措施，在農(nóng)業(yè)發(fā)展中積極采取有效措施，在全國范圍內(nèi)全面推進農(nóng)田灌溉節(jié)水技術(shù)[2]。在相關(guān)文件的保證下，各地在農(nóng)田灌溉節(jié)水方面已經(jīng)取得了一定的成就。各地農(nóng)業(yè)在發(fā)展的時候，始終將農(nóng)田灌溉作為發(fā)展農(nóng)業(yè)的重點，根據(jù)當?shù)卣闹笇?dǎo)，開展節(jié)水灌溉技術(shù)。農(nóng)民群眾在種植農(nóng)作物的過程中，徹底轉(zhuǎn)變過去那種忽視節(jié)水的觀念，從被動抗旱、應(yīng)急抗旱轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃颖芎蹬c高效用水的模式，在農(nóng)業(yè)中之中積極采取有效的措施。農(nóng)業(yè)部門在將農(nóng)田灌溉技術(shù)作為工作重點的時候，不斷建立健全組織機構(gòu)，明確責任分工，制定相應(yīng)的方案，將目標具體化。加強相關(guān)部門之間的綜合協(xié)調(diào)。農(nóng)業(yè)部門在指導(dǎo)農(nóng)民群眾農(nóng)田灌溉節(jié)水的時候，獲得相關(guān)部門的大力支持，并且共同采取相應(yīng)的措施推進農(nóng)田灌溉節(jié)水工作。農(nóng)民群眾在農(nóng)業(yè)部門的指導(dǎo)下，同時采取措施，將農(nóng)田灌溉節(jié)水落到實處。

2.2提高農(nóng)田灌溉的效益

農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開水利，農(nóng)作物產(chǎn)量要想獲得增加，就需要通過增加灌溉面積的方式來實現(xiàn)。但是在實際處理的過程中，就會發(fā)現(xiàn)灌溉面積受到水資源總量與水結(jié)構(gòu)雙重因素的影響。農(nóng)業(yè)效益要想獲得可觀的發(fā)展，節(jié)水是不可缺少的重要內(nèi)容，但是節(jié)水灌溉并不是一項單純的技術(shù)，節(jié)水灌溉與整個農(nóng)業(yè)的長期發(fā)展具有緊密的聯(lián)系節(jié)水灌溉是實現(xiàn)水資源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略和實現(xiàn)節(jié)約經(jīng)營戰(zhàn)略的全面體現(xiàn)。而在此過程中要想做好此項工作，就必須做好這么幾項工作的應(yīng)用通常。首先，修好輸水渠。將輸水渠道修好，就能夠減少灌溉過程中滲漏的情況發(fā)生，同時還可以保證輸水的暢通，而輸水渠可以節(jié)水達到25%左右。在農(nóng)業(yè)中如果使用圓形塑料輸水袋作為水渠，水的利用率就會提高許多。與此同時，還應(yīng)當加強對水渠的管理。要想在輸水的過程中減少水量的損失，就需要加強渠道的管理，渠道管理工作主要包括鏟草、清除渠道雜物、經(jīng)常性清淤、維修建筑與整休渠道等。其次，整地做小畦。短畦與窄畦水流速度非?？?，可以節(jié)省時間，用水量較少。根據(jù)農(nóng)田灌溉的實際情況就可以知道，渠灌區(qū)通常都會使用畦長50m和畦寬3m。在農(nóng)田灌溉的過程中，平整田地對節(jié)水具有非常重要的作用。最后，合理運籌。對于水源較為豐富"寬壟窄畦與地面平整的地塊，可運用兩水夾澆的方法；對地勢一頭高"另一頭低的地塊，要采取修筑高水渠的辦法，將水先送至地勢較高的那一頭，隨后就可以再讓水順著地勢向低處流。

2.3因地制宜推行節(jié)水灌溉技術(shù)

推行節(jié)水灌溉技術(shù)是農(nóng)田水利事業(yè)長期發(fā)展的重點，同時也是有效緩解當前水資源供需緊張的有效手段。噴灌可以說是一種節(jié)水效益非常高的技術(shù)。相較于當前農(nóng)業(yè)使用的地面灌溉技術(shù)，噴灌不僅可以促使土壤更加的濕潤促進農(nóng)作物更好的生長，同時還能夠促使土壤保持團粒結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)土壤中熱、水、肥等狀況，同時還可以沖洗農(nóng)作物的莖、葉，這樣對農(nóng)作物的吸收和光合作用具有非常重要的幫助，有效提高農(nóng)作物的增產(chǎn)增收[3]。噴灌對地形、土壤各種作物的適應(yīng)性都非常強，并不要求平整的天地，而且還適宜地形復(fù)雜和土壤透水性強。因此，在發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的過程中，應(yīng)當因地制宜推行節(jié)水技術(shù)，進而更好的實現(xiàn)農(nóng)田灌溉節(jié)水的目標。

結(jié) 語

現(xiàn)如今我國水資源短缺非常嚴重，并且這種形勢日益嚴峻。農(nóng)民在種植農(nóng)作物的時候并沒有形成水資源與水危機的意識。針對農(nóng)田灌溉的實際情況，應(yīng)當深入開展農(nóng)田灌溉節(jié)水技術(shù)，促進農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

參考文獻

[1]李加富，宋傳英.關(guān)于利用地表水農(nóng)田灌溉供需平衡分析與計算[J].黑龍江科技信息，2011，21（3）：51-54.

篇(2)

1農(nóng)田灌溉渠道現(xiàn)狀

目前，我國的農(nóng)業(yè)灌溉過程中渠道滲漏問題頻發(fā)，導(dǎo)致水資源利用率較低。農(nóng)業(yè)的發(fā)展離不開水資源，當所選用的渠道工程施工技術(shù)存在弊端時，農(nóng)田灌溉的水資源利用率無法達到預(yù)期標準，大量的水資源被浪費，無法有效提升農(nóng)田灌溉質(zhì)量，對地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展造成不利影響。為了提高農(nóng)田灌溉質(zhì)量，需采取有效的管控措施，強化渠道應(yīng)用效果。目前我國農(nóng)田灌溉渠道存在的問題如下。一是滲漏是農(nóng)田灌溉渠道工程施工面臨的一大難點，大部分質(zhì)量問題都由此引發(fā)，究其原因是施工單位不夠重視防滲漏工作，沒有結(jié)合實際情況制定較為完善的制度，施工質(zhì)量無法得到有效保障。發(fā)生滲漏現(xiàn)象時，某些區(qū)域已存在應(yīng)力撕裂的情況，力學(xué)平衡被打破，處理不及時會對施工人員的生命安全造成威脅。二是養(yǎng)護對于農(nóng)田灌溉渠道極為重要，尤其是在渠道施工后期。部分施工單位在農(nóng)田灌溉渠道工程施工過程中，存在著養(yǎng)護工作不足的情況。養(yǎng)護人員缺失、人員素養(yǎng)不高、專業(yè)能力無法滿足施工要求、管理制度不健全等導(dǎo)致養(yǎng)護質(zhì)量大幅度下降。部分農(nóng)田灌溉渠道工程施工存在著極為隱蔽的安全風險，只有專業(yè)的檢測才能發(fā)現(xiàn)，倘若施工單位沒有進行日常檢查與維護，則不能及時處理存在的問題，后續(xù)施工過程中風險因素的危險等級不斷升高，給工程施工質(zhì)量造成了不利影響。三是施工材料選擇不當也是導(dǎo)致農(nóng)田灌溉渠道工程施工質(zhì)量受損的一大原因。施工過程中為了節(jié)省成本，施工單位往往就地取材，利用當?shù)赝寥篱_展施工，但土壤土質(zhì)存在差異性，很難完全滿足施工要求，導(dǎo)致渠道工程建設(shè)無法達到預(yù)期目標。此外，當?shù)赝寥浪婕暗降耐临|(zhì)因素多以可種植為基礎(chǔ)，其本身需具備較強的滲透性才能滿足農(nóng)作物的生長需求，這類土壤被應(yīng)用于工程施工時其滲透性會影響工程質(zhì)量，水資源也會被大量浪費。為了避免出現(xiàn)類似情況，施工單位在施工時需對土壤進行測定，判斷其是否滿足施工要求。四是施工人員的技能水平對農(nóng)田灌溉水渠工程施工質(zhì)量至關(guān)重要，部分施工人員掌握的專業(yè)知識不夠全面，甚至存在盲目施工的現(xiàn)象，對農(nóng)田灌溉水渠工程建設(shè)造成了不利影響。

2農(nóng)田灌溉水渠工程施工的特點

農(nóng)田灌溉水渠工程是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響較大，需明確相關(guān)工程的施工特點，科學(xué)選擇施工技術(shù)。農(nóng)田灌溉水渠一般靠近水源區(qū)域，該區(qū)域的土質(zhì)較為松散，易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)沉降現(xiàn)象，進而引發(fā)結(jié)構(gòu)破壞，給施工造成困難。若不做好施工區(qū)域的全面調(diào)查與分析工作，則會導(dǎo)致施工存在盲目性，不僅會造成財力、人力和物力的浪費，還會對工程質(zhì)量和安全造成威脅，難以保障灌溉水渠的運行效益[1]。水渠施工各環(huán)節(jié)之間存在著密切關(guān)系，只有做好各個施工工序的有效銜接，才能保障工程項目順利竣工。施工道路缺陷和水渠布局不合理等問題，會加大技術(shù)應(yīng)用難度。同時，受地形因素的影響，施工時不能完全依靠機械設(shè)備，還需人工操作加以輔助。農(nóng)田灌溉水渠工程施工涉及多個領(lǐng)域的專業(yè)知識，需充分了解物理力學(xué)、基礎(chǔ)設(shè)計和結(jié)構(gòu)學(xué)特性等，并遵循水渠建設(shè)標準，為農(nóng)田灌溉提供基礎(chǔ)設(shè)施保障。水渠作為農(nóng)田灌溉的重要工程，將江河水引入農(nóng)田，在農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中具有重要作用。水渠是人工開鑿的水道，一般用石砌或水泥筑成，有干渠、支渠之分。水渠工程的質(zhì)量在很大程度上影響著農(nóng)業(yè)灌溉質(zhì)量和農(nóng)作物產(chǎn)量，因此水渠工程施工十分重要。一方面，農(nóng)田灌溉水渠工程建設(shè)是為了保障農(nóng)業(yè)灌溉用水，確保施工質(zhì)量可充分發(fā)揮水渠應(yīng)有的功能，保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉用水充足，提高作物產(chǎn)量；另一方面，水渠工程建成后可減輕農(nóng)業(yè)生產(chǎn)人員在灌溉環(huán)節(jié)花費的時間和精力，可在一定程度上降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。

3農(nóng)田灌溉水渠工程施工要點

3.1施工原則

農(nóng)田灌溉渠道工程施工需遵循相關(guān)原則，在確保工程施工質(zhì)量的同時加快施工效率。首先，灌溉渠系要盡可能地布置在高地和分水嶺上，避免渠系經(jīng)過建筑物或過大的挖方填方，降低施工難度，同時有助于控制更多的自流灌溉面積，進一步促進灌溉功能的發(fā)揮。其次，要考慮其他水利設(shè)施的布置。農(nóng)田中可能存在其他溝渠，在進行灌溉渠道施工時要考慮已經(jīng)存在的設(shè)施，避免對原有設(shè)施產(chǎn)生干擾，確保各水利設(shè)施的功能正常發(fā)揮。再次，要遵循“短、直”原則，使灌溉渠道盡可能的短且呈直線施工，施工設(shè)計環(huán)節(jié)要盡量避開巖石、山體等，降低施工難度。最后，將渠道布置與行政區(qū)劃相結(jié)合，綜合考慮機耕、土地規(guī)劃及用水管理等因素，盡可能確保各用水單位有獨立的引水口。

3.2地質(zhì)勘測

為了降低外界環(huán)境對施工的影響，需提前開展地質(zhì)勘測工作，了解施工區(qū)域的地質(zhì)情況，并結(jié)合地質(zhì)情況編制合理的施工方案，指導(dǎo)施工作業(yè)順利開展。仔細分析相關(guān)設(shè)計要求和標準規(guī)范，確?？睖y技術(shù)選擇的合理性，通過建立完善的技術(shù)標準對地質(zhì)勘測過程加以控制。對已建成工程的建設(shè)情況進行分析，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)資料，結(jié)合勘測信息選擇施工技術(shù)。若施工區(qū)域的地質(zhì)狀況較好，可采用覆膜技術(shù)對水渠進行處理，解決水資源在輸送過程中的滲漏問題。表面鋪設(shè)和埋鋪方式在實踐中的應(yīng)用較多，埋鋪可有效保護塑料薄膜不被破壞。若施工區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境較差，存在土質(zhì)松軟的問題，可應(yīng)用混凝土技術(shù)[2]。地質(zhì)勘測工作的實施，可有效控制水渠工程施工過程中的風險，在確保施工安全的同時降低工程造價。

3.3土方開挖

土方開挖效果是決定水渠施工質(zhì)量的關(guān)鍵，應(yīng)采取有效的質(zhì)量控制措施確保開挖效果良好?；A(chǔ)施工時對周圍雜物及時進行清理，保障基礎(chǔ)的平整性和承載力。以地質(zhì)勘查報告為依據(jù)對基礎(chǔ)情況進行評估，如果存在較多的不良土質(zhì)，可選擇夯實工藝和加固工藝等改善力學(xué)性能，尤其是在軟土地基施工時可應(yīng)用換填加固法，用性能良好的填料置換原有軟土，防止造成不均勻沉降等問題。水渠溝槽開挖施工時根據(jù)設(shè)計要求合理預(yù)留剩余開挖量（通常為20cm左右），是保障首次開挖質(zhì)量的關(guān)鍵[3]。施工中多采用U型預(yù)制件和L型預(yù)制件，在規(guī)定位置完成預(yù)制件安裝。對周圍土質(zhì)進行有效保護，防止開挖施工造成嚴重破壞，盡可能避免超挖問題，必要時以回填土壓實的方式進行彌補。積水是影響施工質(zhì)量的主要因素之一，開挖施工中應(yīng)做好排水處理。最后，對溝槽進行夯實處理，虛土回填后用電動夯實設(shè)備進行夯實處理，確保溝槽平整度和穩(wěn)定性良好，回填厚度約30cm。

3.4混凝土澆筑

混凝土是一種常見的施工材料，能夠提高水渠的穩(wěn)固性、強度、承載力和抗?jié)B性，從而改善槽底結(jié)構(gòu)性能。對混凝土澆筑施工加以控制，可延長水渠的使用壽命。施工前應(yīng)對混凝土原材料進行檢測，尤其要關(guān)注骨料的粗細程度，保持骨料均勻性，根據(jù)相關(guān)規(guī)定確定最佳配合比，確?；炷敛牧闲阅芰己??；炷翑嚢枋┕ひ跃鶆蛐院统浞中詾榛驹瓌t，保障混凝土的飽和度，合理規(guī)劃混凝土運輸線路，科學(xué)控制溫度，防止因溫度變化過大而影響混凝土質(zhì)量[4]。在施工現(xiàn)場及時澆筑，分段式澆筑的方式較為普遍，適應(yīng)了灌溉水渠施工的特點。上一段水渠澆筑完成后及時進行原漿收面，按照設(shè)計標準控制混凝土質(zhì)量，確保其達到驗收標準后再開展下一階段的施工。振搗方式是決定混凝土澆筑質(zhì)量的關(guān)鍵，可采用機械振搗和人工振搗相結(jié)合的方式，振搗前要保證容器的清潔性，盡量避免因外來雜物殘留而造成混凝土質(zhì)量問題。此外，混凝土在凝固環(huán)節(jié)會出現(xiàn)粉化和開裂現(xiàn)象，嚴重影響混凝土質(zhì)量，因此混凝土凝固過程中需采用灑水和覆蓋的養(yǎng)護方式對混凝土進行養(yǎng)護，保持混凝土表面的濕潤性，防止在后續(xù)使用時出現(xiàn)嚴重裂縫和滲漏水問題。

3.5砌體施工

砌體施工可采用漿砌石體砌筑工藝，砂漿配置時選擇M7.5水泥砂漿，可增強砌體的黏合效果，保障構(gòu)件的強度和穩(wěn)定性良好。對水泥標號和安定性等性能進行檢測，施工中通常選擇統(tǒng)一標號的水泥，混合使用會對砌體施工質(zhì)量造成影響。河砂是主要原材料之一，應(yīng)合理控制其含泥量（通常不超過5%）[5]。嚴格控制骨料和水泥的配合比，做好實驗室檢測工作。為了增強材料的和易性，砂漿攪拌時間不能少于2min[6]。結(jié)合水渠施工進度對砂漿攪拌施工加以控制，既要避免材料供應(yīng)不足，又要避免因停留時間過長而影響砂漿質(zhì)量，放線時嚴格遵循圖紙要求。壓實施工時應(yīng)注重對砌體的保護，避免出現(xiàn)松動。

4結(jié)語

農(nóng)田灌溉水渠工程施工易受周圍環(huán)境和技術(shù)工藝等因素的影響，如果缺乏有效的控制措施，會對水渠建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生影響，不利于灌溉工作的高效開展和農(nóng)業(yè)發(fā)展。應(yīng)掌握地質(zhì)勘測、土方開挖、混凝土澆筑和砌體施工等不同環(huán)節(jié)的施工技術(shù)要點，并結(jié)合實際情況優(yōu)化施工技術(shù)，從而達到質(zhì)量控制的目的，消除灌溉水渠工程建設(shè)的質(zhì)量安全隱患。

參考文獻

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[3]鄭琴.農(nóng)田灌溉水渠水利工程施工技術(shù)分析[J].農(nóng)業(yè)科技與信息，2020（8）：91-92+96.

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篇(3)

關(guān)鍵詞：農(nóng)田；節(jié)水灌溉；微灌技術(shù)

中圖分類號：s274 文獻標識碼：a

灌溉是農(nóng)田生產(chǎn)不可缺少的環(huán)節(jié)，我國在農(nóng)田灌溉方面提出節(jié)水思想，主要是推進農(nóng)田與水資源的持續(xù)發(fā)展。節(jié)水灌溉可以提高農(nóng)田灌溉的效率，可以改善農(nóng)田缺水的現(xiàn)狀，深度優(yōu)化農(nóng)田灌溉途徑，滿足農(nóng)田灌溉的需求量。節(jié)水灌溉技術(shù)在應(yīng)用中存在若干問題，阻礙了節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田中應(yīng)用。

1 農(nóng)田節(jié)水灌溉現(xiàn)狀

分析節(jié)能灌溉技術(shù)在農(nóng)田中的應(yīng)用，深化節(jié)水技術(shù)實際現(xiàn)狀，提出節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用中的問題。

1.1 節(jié)水意識淡薄

基于傳統(tǒng)思想的影響，再加上農(nóng)村落后的技術(shù)，導(dǎo)致農(nóng)民意識不到節(jié)水的重要性，其只關(guān)注農(nóng)田的生產(chǎn)力以及經(jīng)濟價值，忽視資源建設(shè)的重要性。雖然我國大力提倡節(jié)水灌溉，但是無法保障工作落實到位，制約了節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展。

1.2 無法全面實行節(jié)水管理

我國在農(nóng)田方面，實行責任制，基本由家庭自由管理，所以在節(jié)水灌溉技術(shù)的推行方面，始終無法做到全部統(tǒng)一，即使采取政策約束，仍舊無法改變灌溉的傳統(tǒng)現(xiàn)狀，部分農(nóng)民無法正確認識節(jié)水灌溉技術(shù)，制約技術(shù)發(fā)展，長期以來，政府逐漸失去管理的積極性，最終無法實現(xiàn)全面的節(jié)水管理。

1.3 缺乏有效的節(jié)水機制

受多方面原因影響，在節(jié)水方面并未形成有效的機制約束。在節(jié)水灌溉技術(shù)中缺乏合理的設(shè)備支持，缺乏資金支持和政府干預(yù)，導(dǎo)致農(nóng)田節(jié)水不能實現(xiàn)到位的發(fā)展，更無法有效的投入到農(nóng)田灌溉生產(chǎn)中。

2 農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)

在農(nóng)田種植中的應(yīng)用的節(jié)水灌溉技術(shù)主要有以下幾類：

2.1 噴灌技術(shù)

噴灌屬于機械類技術(shù)，需要外置設(shè)備提供一定的動力，達到噴灌水壓后，進行農(nóng)田灌溉[1]。例如：利用水泵為灌溉系統(tǒng)提供壓力，促使水分在壓力的作用下，均勻的在噴頭處流出，保障灌溉的勻和性，體現(xiàn)節(jié)水理念，近幾年，噴灌技術(shù)不僅應(yīng)用于農(nóng)田灌溉，還在園林綠化方面存有表現(xiàn)。

2.2 滴灌技術(shù)

滴灌技術(shù)即是利用滴頭，將水分滴入農(nóng)田，屬于自動化技術(shù)，其可以借助滴灌系統(tǒng)，合理控制水分，充分灌溉農(nóng)田，例如：利用系統(tǒng)控制滴水，確保滴灌在農(nóng)田灌溉中的全面性，還可以在水分中融入肥料，既可以滿足作物對水分的需要，還可為其提供養(yǎng)分空間，提高農(nóng)田產(chǎn)量。

2.3 管灌技術(shù)

管灌技術(shù)需要借助低壓條件，將水分通過管路輸送，此技術(shù)可以有效防止水分蒸發(fā)，同時還可避免水分輸送過程中的滲漏。管灌裝置可以重復(fù)使用，平時不需拆卸，無需投入過多成本，而且技術(shù)掌握上相對簡單，做好日常的裝置維護工作即可。管灌技術(shù)在我國農(nóng)田中的使用范圍較為廣闊，可見其節(jié)水和灌溉的效果都比較明顯。

2.4 微灌技術(shù)

微灌與其他節(jié)水技術(shù)不同，其主要應(yīng)用在灌溉面積較小的區(qū)域，根據(jù)農(nóng)田種植的實際情況，給予合理的灌溉。在農(nóng)田內(nèi)部科學(xué)的安裝管路，促使水分順流管理，直接作用到作物根部，避免水分過多造成浪費，還可合理控制水分的流速和流量，節(jié)約水分。微灌技術(shù)在節(jié)水方面效果明顯，保障灌溉的勻和性[2]。但是微灌技術(shù)較容易受水質(zhì)影響，如在水質(zhì)較低的地區(qū)，管路容易受水中泥沙的影響，形成堵塞，所以必要時，需定期清理流水管路。

3 優(yōu)化農(nóng)田節(jié)水灌溉途徑

提高農(nóng)田對節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，需要借助科學(xué)的途徑，達到優(yōu)化灌溉的效果，體現(xiàn)水資源的節(jié)約特性。分析節(jié)水灌溉的具體途徑，如下：

3.1 合理利用節(jié)水灌溉的政策

政策是推進技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，響應(yīng)國家政策要求，維持農(nóng)田生產(chǎn)與節(jié)水灌溉平衡發(fā)展的狀態(tài)。例如：政府可以農(nóng)田效益為基礎(chǔ)，大力推進節(jié)水工程的建設(shè)，重點是為節(jié)水灌溉技術(shù)提供運行環(huán)境，推進農(nóng)田節(jié)水建設(shè)，實行科學(xué)規(guī)劃，達到優(yōu)質(zhì)的節(jié)水灌溉效果。

3.2 拓寬農(nóng)田投資渠道

推進農(nóng)田節(jié)水灌溉的發(fā)展，必須具備豐富的運轉(zhuǎn)資金，所以需要拓寬農(nóng)田的投資渠道。主要以公共財政為主，加強政府各級部門對農(nóng)田灌溉建設(shè)的投資力度，全面落實投資文件，保障節(jié)水灌溉的建設(shè)環(huán)境，在保障農(nóng)民獲益的基礎(chǔ)上，實行效益再利用，號召農(nóng)民參與到農(nóng)田投資中，積

提升節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用。

3.3 完善農(nóng)田水利工程

積極建設(shè)農(nóng)田水利工程，保障水利工程發(fā)揮高效益。農(nóng)田在節(jié)水灌溉方面，需要實現(xiàn)先進技術(shù)的轉(zhuǎn)型，重點完善水利工程[3]。工程是技術(shù)運行的基礎(chǔ)保障，可以為節(jié)能灌溉技術(shù)，提供一定的生產(chǎn)和運行環(huán)境，例如：完整的工程，能夠推進節(jié)水技術(shù)的使用，不論是在技術(shù)的應(yīng)用還是管理方面，都可體現(xiàn)節(jié)水的高質(zhì)量性，同時也可為農(nóng)田新技術(shù)的開發(fā)奠定基礎(chǔ)，提高農(nóng)田建設(shè)的力度，著實體現(xiàn)節(jié)能灌溉技術(shù)的應(yīng)用力度。因此，水利工程對節(jié)能灌溉技術(shù)的應(yīng)用，具備實際的價值和意義。

4 結(jié)論

提高農(nóng)田生產(chǎn)量，必須借助科學(xué)的技術(shù)手段。目前，最主要的是平衡農(nóng)田對水資源的利用，既要實現(xiàn)水資源的節(jié)約效果，又要達到農(nóng)田灌溉的水平，促使2者處于相互協(xié)助的狀態(tài)。在節(jié)約灌溉技術(shù)的參與下，著實提升農(nóng)田產(chǎn)量，實現(xiàn)水資源的合理利用，充分顯示節(jié)能灌溉技術(shù)的優(yōu)勢，推進技術(shù)能力的發(fā)展。

參考文獻

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[2] 韓云峰. 淺談農(nóng)田節(jié)水灌溉的有效措施[j]. 科技致富向?qū)? 2012(02):23-25.

篇(4)

關(guān)鍵詞：農(nóng)田；水利工程；節(jié)水灌溉技術(shù)

中圖分類號：TV文獻標識碼： A

農(nóng)田水利工程需要耗費大量的水資源，而不合理的農(nóng)田灌溉技術(shù)會造成水資源的浪費，而且影響農(nóng)作物的正常生長。在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，幫助農(nóng)民根據(jù)農(nóng)作物的生長狀況和實際用水需求，采用科學(xué)合理的灌溉技術(shù)，實現(xiàn)對水資源的高效利用和優(yōu)化配置，提高農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益，推動現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的高品質(zhì)、高效率和高產(chǎn)出發(fā)展。

一、在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)的重要性

農(nóng)田灌溉需要經(jīng)過四個階段：水資源調(diào)配、水資源輸送灌溉、澆灌、農(nóng)作物吸收[1]。在水資源的輸送和灌溉過程中，由于土壤蒸發(fā)或者輸送管道的滲漏，會浪費大量的水資源，影響農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益和農(nóng)作物產(chǎn)出。農(nóng)業(yè)灌溉量=灌溉總用水量―輸送滲漏或者蒸發(fā)量―農(nóng)田地表徑流―農(nóng)田水資源蒸發(fā)量。因此必須在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)，合理調(diào)配和輸送水資源，提高水資源利用率，減少浪費。根據(jù)農(nóng)田灌溉的四個階段，農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用要做好以下四個方面：其一，采用科學(xué)合理的方法，減少水資源在調(diào)配和輸送過程中的蒸發(fā)和滲漏，最大程度地減少水資源的浪費；其二，減少水資源在農(nóng)田灌溉過程中的深層滲漏和地表徑流，提高農(nóng)田灌溉質(zhì)量，盡量減少單位面積內(nèi)農(nóng)田的用水量；其三，協(xié)調(diào)天然降水和水資源灌溉，注意做好天然降水儲存，減少農(nóng)田的水資源蒸發(fā)；其四，加強節(jié)水灌溉技術(shù)管理，采用科學(xué)合理的節(jié)水灌溉方法，確保農(nóng)作物的用水效益和產(chǎn)量。

二、農(nóng)田水利工程的節(jié)水灌溉技術(shù)

1、采用管道輸水和渠道防滲技術(shù)，減少水資源流失

（1）管道輸水

在水資源的輸送過程中，渠床雜草和水面蒸發(fā)會消耗很大一部分水資源，因此可以采用管道輸水，盡量減少輸送過程水資源的蒸發(fā)損失。如果農(nóng)田灌溉采用噴灌、滴灌等技術(shù)，可以采用高壓輸水管來灌溉農(nóng)田，一般將輸水管的壓力控制在500~100KPa，利用管道輸水，可以減少5%~15%的水資源蒸發(fā)[2]，極大地提高水資源的利用率。

（2）渠道防滲

水資源的輸送渠道可以采用很多防滲材料，在農(nóng)田水利用的施工建設(shè)過程中，多采用砂漿砌筑石塊，并且混凝土預(yù)制面和混凝土澆筑護面可以減少70%~80%的水資源滲漏損失，砂漿砌筑石塊可以減少50%~70%的水資源滲漏損失。另外，水資源輸送渠道還可以使用塑料薄膜，發(fā)揮較好的節(jié)水效果，但是塑料薄膜的成本相對較高。如果在混泥土護面施工過程中，水資源的輸送渠道管徑較小，這時可以采用U型的混凝土管道，不僅有利于改善輸水流量，還可以減少過水斷面。

2、各種先進節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用

（1）噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)是指在輸送管道中利用壓力將水資源噴射出去，從而灌溉農(nóng)田，通過噴頭可以將水資源直接噴射到需要灌溉的農(nóng)田中，使水資源均勻地灑落在農(nóng)作物上，不僅可以節(jié)約大量水資源，而且這種灌溉效果較好。在農(nóng)田中采用噴灌技術(shù)，可以確保農(nóng)田灌溉面相對比較均勻，水資源灑落的均勻度可以超過90%，水資源利用率提高70%左右，和地面灌溉技術(shù)相比，噴灌技術(shù)可以節(jié)約40~50%的水資源。例如，某地區(qū)每一畝需要使用65~80立方米的水，但是采用噴灌技術(shù)，每畝地只需要使用30~45立方米的水[3]，并且農(nóng)田中采用噴灌技術(shù)，可以節(jié)省很多勞動力，減輕農(nóng)民的負擔。另外，噴灌技術(shù)的相關(guān)設(shè)備通常被埋于地下，可以節(jié)省土地資源，提高農(nóng)田的耕種面積，促進農(nóng)作物的增產(chǎn)。

（2）微灌技術(shù)

隨著滴灌技術(shù)的快速發(fā)展，微灌技術(shù)也取得了很多的成就，逐漸成為新一代的新型節(jié)水灌溉技術(shù)。微灌技術(shù)包括小管涌流、微噴灌、滲灌以及滴灌等方式，農(nóng)業(yè)水利工程中微灌技術(shù)的應(yīng)用主要包括四部分：灌水器、灌區(qū)首部、輸配水管網(wǎng)和水資源。微灌技術(shù)具有很小的灌水流量，完成對農(nóng)作物的一次灌溉需要很長時間，微灌技術(shù)的灌水周期很短，可以準確控制灌溉水量，能夠直接將養(yǎng)分和水分輸送到農(nóng)作物底部的土壤中。對于某些地區(qū)的經(jīng)濟農(nóng)作物種植和灌溉可以采用微灌技術(shù)。微灌技術(shù)不僅可以節(jié)省50~70%的用水量，還可以節(jié)省大量的人力、物力和農(nóng)藥肥料，有效提高水分和肥料利用率，并且有助于改善農(nóng)田土壤結(jié)構(gòu)。

（3）步行式灌溉技術(shù)

步行式灌溉技術(shù)是指將電力和各種農(nóng)用機械作為灌溉的動力，在農(nóng)田中自主組裝相應(yīng)的灌溉配套設(shè)施，提高移動灌溉的實用性和適應(yīng)性。步行式灌溉技術(shù)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機械技術(shù)和節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)的有效結(jié)合，在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用步行式灌溉技術(shù)，不需要配置復(fù)雜的灌溉設(shè)備，可以采用組裝的方式來裝配灌溉機械，具有較強的適應(yīng)性，并且流動方便，可以對農(nóng)田中的農(nóng)作物有針對的進行灌溉。步行式灌溉技術(shù)不需要在農(nóng)田中進行修渠工作，可以節(jié)省大量的資金和勞動力，極大地提高農(nóng)田灌溉的有效性。

（4）雨水集蓄利用技術(shù)

雨水集蓄利用技術(shù)是通過采用相關(guān)措施，收集大量的自然降水，在農(nóng)田灌溉時，將雨水通過管道輸送到農(nóng)田中。雨水集蓄利用技術(shù)，不僅可以有緩解農(nóng)田的旱情，解決灌溉問題，還可以及時補充人蓄飲水，被廣泛的應(yīng)用在干旱和季節(jié)性缺水的地區(qū)。雨水集蓄利用技術(shù)可以防止農(nóng)田的大面積水土流失，改善農(nóng)作物的種植模式，保護自然生態(tài)環(huán)境，促進農(nóng)村和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

三、農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)需要注意的問題

在農(nóng)田水利工程中應(yīng)用和推廣節(jié)水灌溉技術(shù)，可以提高水資源的灌溉效率，節(jié)約水資源。但是節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用也存在很多制約條件，針對這些問題，要采取合適的途徑和方法，實現(xiàn)農(nóng)田的增產(chǎn)節(jié)水，推動節(jié)水型社會的快速發(fā)展。

1、應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)要因地制宜

農(nóng)作物的類型和農(nóng)田水利條件不同，采用的節(jié)水灌溉技術(shù)也不同。農(nóng)田水利工程中應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)要因地質(zhì)疑，符合農(nóng)田水利條件和農(nóng)作物的生長特點。在應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)過程中，針對產(chǎn)出效益較低的農(nóng)作物，可以采用地面灌溉節(jié)水積水，同時可以應(yīng)用和推廣投資成本較少的膜壟溝灌節(jié)水技術(shù)。在水利條件較好的農(nóng)田水利工程中，可以適當采用投資成本相對較高的滴灌技術(shù)或者噴灌節(jié)水技術(shù)。

2、調(diào)整農(nóng)作物的種植結(jié)構(gòu)，選擇合適的節(jié)水灌溉技術(shù)

根據(jù)各個地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的實際情況和農(nóng)作物的種植結(jié)構(gòu)調(diào)整情況，采用合適的節(jié)水灌溉技術(shù)，盡量壓縮耕地種植面積，擴大林草種植面積，減少糧食種植面積，擴大經(jīng)濟作物種植面積，減少高耗水的農(nóng)作物種植面積，擴大低耗水農(nóng)作物種植面積，選擇合適的節(jié)水灌溉節(jié)水技術(shù)，確保農(nóng)作物的高產(chǎn)出和良好的經(jīng)濟效益。

結(jié)束語：

節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用，有助于優(yōu)化水資源的配置，減少水資源浪費，提高農(nóng)業(yè)的經(jīng)濟效益和產(chǎn)出，促進節(jié)水農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展。每一種節(jié)水灌溉技術(shù)都有自己的特點，因此要根據(jù)農(nóng)田水利工程的實際情況，科學(xué)合理地選擇合適的節(jié)水灌溉技術(shù)，推動我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

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篇(5)

關(guān)鍵詞：農(nóng)田水利；節(jié)水技術(shù)；防治措施

中圖分類號： TV 文獻標識碼： A

引言

節(jié)水灌溉技術(shù)的廣泛推廣，勢必會改變我國長久堅持的傳統(tǒng)耕作方法，要講究科學(xué)性，從而能夠更好地滿足農(nóng)作物的用水需求，取得很好的經(jīng)濟效益，并節(jié)約水資源，取得一定的社會效益，實現(xiàn)我國從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向高效率的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的轉(zhuǎn)變。多年來經(jīng)過不斷的開發(fā)與研究，目前我國實現(xiàn)推廣的節(jié)水灌溉技術(shù)已經(jīng)有數(shù)十種之多。它們都有其自己的獨特優(yōu)勢，同時也都有相應(yīng)的缺點，所使用的條件也不盡相同。其中有些技術(shù)已經(jīng)非常成熟，有些還存在某些缺陷，需要繼續(xù)深入研究。節(jié)水灌溉技術(shù)對于水資源的有效利用，節(jié)約水資源，提高環(huán)境承載力有重要作用，適應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的要求。本文將農(nóng)田節(jié)水灌溉技術(shù)分為四大類來加以論述，它們分別是灌溉方法、輸水方法、灌溉系統(tǒng)以及輔助措施。

一、農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉的重要性

我國是農(nóng)業(yè)大國，同時又是一個極度缺水的國家，按各地耕地對睡的需求量來看，我國包括東北、華北、華東在內(nèi)的地區(qū)都出現(xiàn)了嚴重缺水的情況，缺水情況的普遍存在，決定了我國大面積的灌溉需求量，然而由于缺水嚴重，灌溉量也已經(jīng)越來越難以達到要求，水資源的匱乏嚴重制約著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。為了以最少的水資源實現(xiàn)最大農(nóng)田面積的灌溉，提高水資源的灌溉效率，農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)被廣泛的應(yīng)用農(nóng)田灌溉工作當中。農(nóng)田水利節(jié)水灌溉技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅能夠提高水資源的利用效率，減少水資源浪費的情況，還能夠?qū)崿F(xiàn)對農(nóng)作物的科學(xué)灌溉，促進農(nóng)作物的生長，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，對于我國環(huán)保工作和農(nóng)業(yè)工作都有著重要貢獻，是我國農(nóng)田灌溉的主要發(fā)展目標。

二、新時期節(jié)水灌溉技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀

節(jié)水灌溉技術(shù)，也就是說在農(nóng)田灌溉期間內(nèi)，以各種各樣措施去保證灌溉的效率和質(zhì)量，將水分消耗降到最低。以新疆地區(qū)的節(jié)水灌溉及時發(fā)展為例，其在經(jīng)過多年的學(xué)習(xí)和借鑒的基礎(chǔ)上，堅持從事實出發(fā)，有針對性的實現(xiàn)了節(jié)水灌溉技術(shù)的提高，實現(xiàn)了經(jīng)濟效益的全面提高。

（一）渠道防滲

渠道防滲，就是以渠道維護和管理的方式去保證渠道的有效性，避免滲水和漏水現(xiàn)象的出現(xiàn)，保證水資源最大限度的使用到灌溉環(huán)節(jié)。防滲工程的開展，不僅僅使得渠道的粗糙度降低，使得渠水保持著高速的流動，實現(xiàn)了輸水能力的全面提高；而且其實現(xiàn)了灌溉區(qū)域地下水位的降低，有效的保證了改良鹽堿地、沼澤地和渠道的安全性。但是依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，目前，我國某些地區(qū)農(nóng)田渠道的利用率很低，有許多的水分無故流失掉了。要想開展節(jié)水型農(nóng)業(yè)灌溉工程，修建防滲渠道是很重要的。

（二）噴灌技術(shù)

噴灌技術(shù)的應(yīng)用需要特定的相關(guān)設(shè)備來進行配合，不要是動力機等，有時也可借助水自身的重力，從噴嘴將水射到農(nóng)田里。布置要完整，保證農(nóng)田每一處都能得到水分。它能夠適應(yīng)所有農(nóng)作物的灌溉體系口。噴灌的水資源損耗率人約比傳統(tǒng)地而灌小15%-20%。通常說噴灌比傳統(tǒng)地而灌省水30%-50%，是指灌溉水范疇內(nèi)的竹水，而15%-20%則是指在水資源范疇內(nèi)的竹水。

（三）膜下軟管灌溉技術(shù)

膜下軟管灌溉是在常壓微灌技術(shù)條件基礎(chǔ)上開展的，屬于新型的灌溉技術(shù)之一。此技術(shù)存在的優(yōu)勢在于：不需要動力源，實現(xiàn)了對于成本的控制和管理。因此，得到很多農(nóng)戶的青睞，在最近幾年時間里得以迅速的推廣。相對于噴灌方式來講，其在增產(chǎn)效果上、成本費用控制上、產(chǎn)出效率上都表現(xiàn)出更優(yōu)越的特點，尤其對于貧困地區(qū)來說，使用此項技術(shù)將有利于農(nóng)戶的增收。但是不得不承認的是此項技術(shù)雖然優(yōu)勢很多，在很多地方依然需要改善和調(diào)整。

（四）加壓滴灌技術(shù)

以加壓后的水源為基礎(chǔ)開展滴灌工程，這是現(xiàn)階段灌溉方法中比較普遍的一種做法。此項技術(shù)不僅僅節(jié)水效果明顯，實現(xiàn)了對于成本的合理控制和管理，而且其適用種類眾多，有利于農(nóng)業(yè)規(guī)模化的發(fā)展。

（五）膜下滴灌技術(shù)

膜下滴灌技術(shù)之所以得到普遍的推廣，是因為其有效的滿足了節(jié)水型農(nóng)業(yè)發(fā)展需求，是現(xiàn)階段比較成功的灌溉模式。其在滴管技術(shù)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了覆膜技術(shù)的應(yīng)用，屬于全新的灌溉技術(shù)，相對于其他的滴管技術(shù)其在節(jié)水效果上，成本控制上都有著很明顯的優(yōu)勢。

三、農(nóng)業(yè)節(jié)水措施

（一）農(nóng)業(yè)節(jié)水工程措施

農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉工程措施很多主要有渠灌區(qū)的渠道防滲、并灌區(qū)的壟溝襯砌、低壓管道輸水灌溉、噴灌、微灌包括滴灌、滲灌等，、節(jié)水型地面灌水技術(shù)以及并渠結(jié)合節(jié)水技術(shù)等現(xiàn)就渠灌區(qū)的渠道防滲節(jié)水工程措施進行詳細敘述渠道防滲是將現(xiàn)有渠凰土渠或滲漏水嚴重的已襯砌的渠道，用土料、干砌塊石、漿砌塊石、鹼預(yù)制塊、現(xiàn)澆鹼護面等形式減少渠道輸水滲漏損失的工程措施渠道防;封寸砌斷面型式有梯形、矩形、城門洞形、復(fù)合形等多種形式渠道防滲不僅能節(jié)約灌溉用水，而且能降低地下水位防止土壤次生鹽堿化防止渠道的沖淤和坍塌加快流速提高輸水能力減小渠道斷面和建筑物尺寸節(jié)省占地減少工程費用和維修管理費用等渠道防滲節(jié)水工程措施應(yīng)注意1.能達到預(yù)期的防滲效果一定的耐久性。2.因地制宜就地取材施工簡單造價最合理。3.能提高渠道的輸水能力及抗沖能力促進渠道穩(wěn)定減少渠道斷面尺寸。4.便于管理、養(yǎng)護、維修費用低渠道防滲是農(nóng)業(yè)節(jié)水的重要措施之一正日益受到重視。

（二）農(nóng)業(yè)節(jié)水非工程措施

農(nóng)業(yè)節(jié)水非工程措施是指農(nóng)業(yè)節(jié)水綜合技術(shù)和管理包括合理調(diào)整農(nóng)作物布局，優(yōu)化種植業(yè)結(jié)構(gòu)，加強農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉管理，完善農(nóng)田灌溉管理措施和制度科學(xué)管理灌溉用水，推行改進灌溉技術(shù)大力發(fā)展早作節(jié)水等。

（三）農(nóng)業(yè)節(jié)水措施的環(huán)境影響分析

農(nóng)業(yè)節(jié)水措施實施后對環(huán)境的有利影響有以下方面：1.在一定的水資源供給條件下通過科學(xué)合理的農(nóng)田灌溉提高灌溉用水效率使農(nóng)田灌溉水量有效減少其節(jié)水量可全部或部分退還生態(tài)用水肩效改善生態(tài)環(huán)境。2.灌溉用水效率的提高結(jié)合農(nóng)藥和化肥的合理使用河減少灌溉退水將農(nóng)藥、化肥帶入河道或滲入地下含水層從而有效地減輕面源污染和地下水污染。3.田間節(jié)水措施的實施有利于良肩利于土壤物理性質(zhì)和微生物環(huán)境的改善。4.通過灌區(qū)節(jié)水改造，可提高行洪、排澇能力防止水土流失保持水土資源但農(nóng)業(yè)節(jié)水也可能給生態(tài)環(huán)境帶來一些不利影響，主要有以下方面：渠道襯砌減少了沿途滲漏使得沿渠的植物直接獲取的水分減少不利于植物自然生長；在部分地區(qū)地表水灌區(qū)節(jié)水可能會造成地下水補給減少了下游灌區(qū)的回歸水利用量打破了自然動態(tài)水量平衡；田間灌溉水量的減少也可能會引起土壤的物理生化特性發(fā)生的一定的改變對灌區(qū)作物自然生長有一定影響。

（四）節(jié)水田間處理

對于農(nóng)田灌溉來說，令農(nóng)作物根部得到濕潤，吸收到足夠的水分為最終日的，無論采用哪種灌溉方法，都要努力的做到這一點。對于這一點，可采用的方式有中耕保墑以及麥稈覆蓋等。所謂的中耕保墑是指灌水完成后將土壤耙松，切斷毛細管，從而確保水分避免不必要的蒸發(fā)。而麥稈覆蓋則是指將粉碎后的麥桿灑在土壤的表而，通過這一層覆蓋而達到避免水分蒸發(fā)的作用。

（五）因地制宜

在對農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)進行選用時，因根據(jù)不同農(nóng)作物的種類以及農(nóng)田現(xiàn)有的水土因素來做出最合適的選擇。對于那些收益比較小的作物來說，改進地面灌溉的節(jié)水灌溉技術(shù)為首選，加大力度推廣冬灌機械化，膜壟溝灌技術(shù)等灌溉技術(shù)。在經(jīng)濟情況相對較好的地區(qū)，還可以考慮采用投入較高的噴滴灌方法。

（六）輸水渠防滲

輸水渠的防滲需運用到許多方面的不同材料，它們都有其各自的性能，對輸水渠防滲效果的提升都有一定的作用。目前，輸水渠的防滲方法主要有混凝土防滲和砌石防滲。尤其是采用混凝土梯形渠，效果非常好。砼護面使用時，若發(fā)現(xiàn)輸水渠比較小則可以采用O型渠，這樣可以從輸水流量方面得到很大的改善，水流過的斷面也會相應(yīng)減小。

結(jié)束語

本文分析了我國農(nóng)業(yè)用水與節(jié)水以及其多樣化的農(nóng)田節(jié)水技術(shù)，不同的技術(shù)所適用的條件也不盡相同，要求節(jié)約用水的同時實現(xiàn)很好的收益。所以，希望國家和地方政府應(yīng)盡快編制節(jié)水型社會建設(shè)規(guī)劃和具體實施辦法，并盡快落實加強農(nóng)業(yè)節(jié)水投入。投入來源依靠國家中央投資外，還建議地方政府應(yīng)及時給予配套資金支持，并研究多元化節(jié)水投融資機制擴展投資渠道，引導(dǎo)社會資金參與,積極鼓勵民間投資。同時還應(yīng)該加大節(jié)水高效型的農(nóng)業(yè)的發(fā)展力度，提出農(nóng)田水利工程的節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用，同時相應(yīng)做好節(jié)水制度建設(shè)和保障措施合理調(diào)整農(nóng)作物結(jié)構(gòu)，全面提高節(jié)水技術(shù)，選擇最合理的節(jié)水灌溉技術(shù)，實現(xiàn)水資源的有效利用和可持續(xù)發(fā)展是農(nóng)田灌溉發(fā)展的重要方面。

參考文獻：

[1]汪曉春.農(nóng)田水利節(jié)水技術(shù)與措施分析[J].黑龍江科技信息,2013.

篇(6)

關(guān)鍵詞：農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)水利現(xiàn)代化

中圖分類號：TV 文獻標識碼：A 文章編號：

近年來，浦東新區(qū)各種優(yōu)勢農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)區(qū)迅速崛起，農(nóng)業(yè)不斷向集約化、標準化發(fā)展。然而，在大開發(fā)、大建設(shè)的背景下，新區(qū)農(nóng)業(yè)耕地不斷被擠占，農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施損毀日益嚴重，渠道、渠系和灌溉水利用系數(shù)不斷下降，部分農(nóng)水設(shè)施失修、失養(yǎng)、失管的情況時有發(fā)生。如何順應(yīng)新形勢下的新要求，確保農(nóng)田水利建設(shè)為新區(qū)農(nóng)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展發(fā)揮“命脈”作用，提升農(nóng)田水利設(shè)施的保障能力，提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，保障上海糧食生產(chǎn)任務(wù)和蔬菜基本供給，穩(wěn)定糧價、菜價，滿足市民日益增長的生活需求，已經(jīng)成為新區(qū)當前和今后一個時期農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)亟待解決的問題。

一、農(nóng)田水利現(xiàn)狀

1、農(nóng)田概況

根據(jù)浦東新區(qū)2011年統(tǒng)計年鑒，浦東新區(qū)2010年耕地面積39673ha，其中水田31787.9ha,旱地7885.1ha。主要分布在祝橋、航頭、川沙、新場、書院等25個鎮(zhèn)，具體詳見浦東新區(qū)2010年各鎮(zhèn)耕地面積匯總表。2010年新區(qū)糧食播種面積32.18萬畝，糧食總產(chǎn)量14.87萬噸。2010年蔬菜播種面積33.46萬畝，蔬菜總產(chǎn)量81.07萬噸。按照《浦東新區(qū)總體規(guī)劃修編》，浦東新區(qū)2020年耕地保有量為35200ha,合計52.8萬畝，占新區(qū)土地總面積的25.1%。其中，基本農(nóng)田29240ha，合計43.86萬畝，占新區(qū)土地總面積的20.8%。

表1浦東新區(qū)2010年各鎮(zhèn)耕地面積匯總表

2、農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施擁有量

截至2008年底，新區(qū)共有電灌站607座、916臺套，灌溉流量212.95m3/s，動力3830.5千瓦，地下渠道3129.2公里，襯砌明渠489.7km，有效灌溉面積63.36萬余畝，節(jié)水灌溉面積34.85萬畝，節(jié)水灌溉面積比超過了55%。灌溉水利用系數(shù)0.69，糧食作物水分生產(chǎn),1.0 kg /m3 。

3、農(nóng)田水利建設(shè)情況

從2000年開始，新區(qū)針對當時排灌設(shè)施運行情況，加大了農(nóng)田水利建設(shè)力度，建成了以高效節(jié)水灌溉為主的孫橋現(xiàn)代農(nóng)業(yè)園區(qū)，實施了南匯夾塘水系改造、農(nóng)業(yè)綜合建設(shè)、“三高”農(nóng)業(yè)項目、設(shè)施糧田水利配套項目建設(shè)等工程，其中“十一五”期間改造農(nóng)田灌溉泵站93座、149臺套，疏浚引水河49條段，72.75km，土方82.95萬m3，在一定程度上緩解了農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施陳舊老化問題，基本滿足了農(nóng)田灌溉。但這與目前新區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求還有較大差距。

二、存在的問題

1、設(shè)施老化、灌區(qū)遭人為拆分等現(xiàn)象嚴重

（1）灌區(qū)設(shè)施老化、損毀嚴重

早期建設(shè)（改造）的排灌基礎(chǔ)設(shè)施因修建標準低、使用年限過長，普遍存在滲漏現(xiàn)象，老化嚴重，工程效益衰減。尤其是新場、宣橋、六灶等中部地區(qū)限于當時建設(shè)的條件，地下渠道大都是在原土明渠的基礎(chǔ)上改建而成，部分使用的是材質(zhì)較差的灰土材料，老化問題尤為突出。加之，地方政府建設(shè)鄉(xiāng)村道路時，出于節(jié)約農(nóng)村用地的考慮，很多鄉(xiāng)村道路直接修建在地下渠系上，使得大量地下渠系長期受過往車輛的重壓，導(dǎo)致接口破裂、渠系水滲漏增大、灌區(qū)渠系水利用系數(shù)減小，嚴重影響了農(nóng)田灌溉效益。

（2）電灌站設(shè)施陳舊，破陋不堪

2000-2009年農(nóng)田水利建設(shè)中，由于當時資金有限，在電灌站改造中采用的是先急后緩、逐步改造的原則，只對泵站進行基本功能（即保證泵站能實現(xiàn)正常灌排功能）上的修復(fù)改造。因此，尚有一些電灌站站房比較陳舊，其它配套設(shè)施也十分簡陋。如：大多電灌站的電機開關(guān)，現(xiàn)在還在使用老式的刀閘開關(guān)，這不僅嚴重威脅操作人員的人身安全，也與現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展格局不相匹配。

（3）因市政建設(shè)，灌區(qū)遭人為拆分

近年來，新區(qū)的市政建設(shè)步伐不斷加快，使得一些灌區(qū)渠系被市政道路阻隔，灌區(qū)遭拆分，影響原有灌區(qū)的農(nóng)田灌溉。比如，原“夾塘”地區(qū)，因近幾年來的城市開發(fā)，很多灌區(qū)被市政基礎(chǔ)設(shè)施拆分。

2、建設(shè)資金標準偏低，投入不足

農(nóng)村水利建設(shè)一直以來都依靠財政補貼，新區(qū)農(nóng)田水利建設(shè)經(jīng)費預(yù)算標準在2011年、2012年分別根據(jù)滬水務(wù)[2010]599號文、滬水務(wù)[2011]43號文的指導(dǎo)價格做了相應(yīng)調(diào)整。2012年調(diào)整后雙泵站預(yù)算為32萬/座（含二類費用），管徑φ600的地下渠道指導(dǎo)價為280元/米（含二類費用），扣除二類費用，概預(yù)算價格只能夠滿足原有設(shè)施的翻建、改造需要，無法滿足高水平高標準農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)的需要。

3、節(jié)水技術(shù)推廣滯后

從農(nóng)業(yè)灌溉模式看，推廣節(jié)水技術(shù)已經(jīng)是一種趨勢。以色列所有的灌溉農(nóng)田都采用了噴灌和滴灌現(xiàn)代灌溉技術(shù)和自動控制技術(shù)，灌溉水平均利用率達到90％；法國現(xiàn)代灌溉面積占灌溉面積的47％，噴灌占現(xiàn)代灌溉面積的80％。而目前新區(qū)除部分農(nóng)業(yè)專項中有采用噴滴灌技術(shù)外，農(nóng)田灌溉均為傳統(tǒng)漫灌，灌溉方式粗放，利用率低，造成水資源浪費嚴重。

三、具體對策措施與建議

1、統(tǒng)一規(guī)劃，分步實施，逐步推進農(nóng)田水利高水平建設(shè)

農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)是保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，也是新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容。黨的十七屆三中、四中全會提出加強農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及加強農(nóng)村基礎(chǔ)設(shè)施的要求； 2011年中央1號文件明確提出，要大興農(nóng)田水利建設(shè)，力爭通過5年到10年努力，從根本上扭轉(zhuǎn)水利建設(shè)明顯滯后的局面； 俞正聲書記在市委九屆七次全會上提出的發(fā)展集約化高效的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，努力達到“三個高水平”的要求。由此可見，我們應(yīng)該把建設(shè)高水平農(nóng)田水利設(shè)施納入正在實施的新農(nóng)村建設(shè)中，結(jié)合新區(qū)新農(nóng)村建設(shè)特別是新農(nóng)村村莊改造、產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃來實施，把兩者有機融合在一起，做好規(guī)劃，科學(xué)組織實施和推進。

針對農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施面廣、量大的實際情況，建議采取“一次規(guī)劃，分年實施；先急后緩，寧缺毋濫；以塊為主，集中建設(shè)”的原則分年度安排高水平建設(shè)計劃，逐年推進農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施高水平建設(shè)。并經(jīng)過10年左右時間建設(shè)，使新區(qū)規(guī)劃基本農(nóng)田灌排設(shè)施全覆蓋、糧經(jīng)作物可兩用，灌溉水利用系數(shù)達到0.75，節(jié)水灌溉面積達到75%，糧食水分生產(chǎn)率達到1.2kg/m3，旱澇保收田比例達到100%，農(nóng)田水利信息化、自動化水平全國領(lǐng)先，率先實現(xiàn)農(nóng)田水利現(xiàn)代化。

2、采用新材料、新技術(shù)，建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施

由于早期建設(shè)的農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施大都是采用材質(zhì)較差的灰土材料，其抗壓性能差，施耐久性不夠，為此建議：

（1）根據(jù)不同類別農(nóng)田及所在不同區(qū)域，采用不同的結(jié)構(gòu)形式：農(nóng)業(yè)鎮(zhèn)的基本農(nóng)田地下渠道，采用雙壁纏繞排水管（波紋管）；其他各鎮(zhèn)的基本農(nóng)田，采用基礎(chǔ)涵管；其他農(nóng)田地下渠道主要考慮維修和局部翻建，采用無基礎(chǔ)地下渠道結(jié)構(gòu)。

（2）倒虹吸可采用波紋管，圓形渡槽采用球墨鑄鐵管，以增強排灌設(shè)施的耐久性。

（3）電機開關(guān)，采用固定式低壓開關(guān)柜，這不僅可以增強用電操作的規(guī)范性、安全性，也比刀閘開關(guān)更加美觀。

（4）對于泵房及電機設(shè)備，按照建筑物相應(yīng)防雷要求，設(shè)置避雷器等，防止其遭受直擊雷。

3、加大資金投入，緩解鎮(zhèn)級財政壓力

按照現(xiàn)行的預(yù)算定額標準及相應(yīng)費率編制工程預(yù)算，調(diào)整建設(shè)資金標準，使得農(nóng)田水利建設(shè)投入與經(jīng)濟增長同步。針對各鎮(zhèn)財力情況，實行財政差別扶持政策，對財力較弱的農(nóng)業(yè)鎮(zhèn)，采取資金傾斜政策。

同時，規(guī)范農(nóng)田水利建設(shè)項目的養(yǎng)護管理和資金使用，將養(yǎng)護經(jīng)費列入年度預(yù)算，加強統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、資金整合，提高農(nóng)村水利建設(shè)資金使用的規(guī)范性、安全性和有效性。

另外，對于一些遭到人為破壞的設(shè)施，建議按照“誰損壞、誰補償，誰造成破壞、誰負責修復(fù)”的原則，追加相應(yīng)賠償，緩解鎮(zhèn)政府財政壓力。

4、積極開展新型灌區(qū)試點，逐步推廣節(jié)水灌溉技術(shù)

著力研究新型灌區(qū)建設(shè)發(fā)展模式，以水定灌、以需定灌，適度超前發(fā)展，建設(shè)一批灌溉科學(xué)、生產(chǎn)高效、配套齊全，能滿足作物輪種需求的新型灌區(qū)，積極開展高標準新型灌區(qū)建設(shè)。重視農(nóng)作物灌溉制度研究，提倡高效灌溉、提高節(jié)水水平，保障糧食生產(chǎn)，促進農(nóng)業(yè)豐收。

在學(xué)習(xí)借鑒國內(nèi)外先進的節(jié)水技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合新區(qū)各鎮(zhèn)具體情況，本著經(jīng)濟實用的原則，因地制宜地選擇澆灌、管澆、噴灌、滴灌等節(jié)水灌溉技術(shù)，在有條件的地塊先行試點，如：老港鎮(zhèn)東河村現(xiàn)代農(nóng)田水利專項工程，灌溉規(guī)模為1000畝，其中200畝采用滴灌節(jié)水技術(shù)；書院現(xiàn)代農(nóng)田水利專項工程，采用低壓管道灌溉。這將會給新區(qū)農(nóng)田水利現(xiàn)代化建設(shè)、節(jié)水技術(shù)推廣提供實踐經(jīng)驗。

5、加快農(nóng)水設(shè)施信息化管理建設(shè)，建立設(shè)施養(yǎng)護管理長效機制

（1）建設(shè)基于WebGIS的農(nóng)田排灌設(shè)施管理系統(tǒng)

基于WebGIS的農(nóng)田排灌設(shè)施管理系統(tǒng)分為兩個模塊：排灌設(shè)施管理系統(tǒng)和排灌設(shè)施WebGIS，數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)來源于2009年起新區(qū)開展的農(nóng)田排灌設(shè)施調(diào)查。

排灌設(shè)施管理系統(tǒng)包括兩個子模塊：排灌設(shè)施信息管理、排灌設(shè)施統(tǒng)計分析。灌區(qū)信息管理包括對泵站、渡槽、地下渠道等設(shè)施信息的管理，可以對設(shè)施信息進行查詢、新增、修改、刪除、導(dǎo)入、導(dǎo)出；排灌設(shè)施統(tǒng)計分析涵蓋灌區(qū)單類設(shè)施數(shù)量對比情況、全區(qū)單類設(shè)施年度變化趨勢等八個方面，可以實現(xiàn)對單類設(shè)施、各類設(shè)施在不同年度、不同區(qū)域的匯總、對比分析及趨勢預(yù)測。

排灌設(shè)施WebGIS按照不同的設(shè)施類型分別設(shè)置圖層，可以按照類型、鎮(zhèn)域、灌區(qū)查詢設(shè)施的空間分布，進行空間分布統(tǒng)計，制作專題圖片。

基于WebGIS的排灌設(shè)施管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)GIS圖層管理、分層顯示、專題查詢、統(tǒng)計分析、報表與圖形輸出、數(shù)據(jù)動態(tài)編輯及更新，可以實現(xiàn)對排灌設(shè)施的屬性信息、空間分布情況、年度變化趨勢的全面把握，為新區(qū)農(nóng)田水利設(shè)施管理的科學(xué)決策，動態(tài)、長效管理提供了技術(shù)平臺。

（2）建立農(nóng)田水利設(shè)施養(yǎng)護管理長效機制

對現(xiàn)有的農(nóng)田水利項目，要及時落實養(yǎng)護主體和養(yǎng)護資金。建立完善的農(nóng)田水利基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護體制，可以參照農(nóng)村公路養(yǎng)護體制。首先，明確設(shè)施養(yǎng)護管理責任主體，落實管養(yǎng)資金，將農(nóng)田水利設(shè)施管養(yǎng)納入公共財政框架。其次，建立設(shè)施養(yǎng)護巡查制度和相應(yīng)的獎懲制度；最后，通過加強養(yǎng)護人員培訓(xùn)工作，提高養(yǎng)護人員的管理養(yǎng)護能力。

四、結(jié)語

農(nóng)田水利工程配套設(shè)施建設(shè)是新農(nóng)村建設(shè)的重要內(nèi)容和必然要求，新農(nóng)村建設(shè)也為農(nóng)田水利工程配套設(shè)施建設(shè)提供了難得的發(fā)展機遇。新區(qū)在農(nóng)田水利建設(shè)中，應(yīng)緊緊抓住新農(nóng)村建設(shè)的歷史機遇，加快推進農(nóng)田水利高水平建設(shè)，推動新區(qū)農(nóng)村走向“渠通河暢、排灌自如，管理有責、良性運行”的農(nóng)田水利發(fā)展之路，建立新區(qū)“配套齊全、灌排通暢、安全高效”的現(xiàn)代農(nóng)田水利體系，著力提升除澇、灌排、降漬、水質(zhì)、管理等綜合能力，為新區(qū)糧食生產(chǎn)安全保駕護航。

參考文獻

賈占軍. 加強海原縣農(nóng)田水利基本建設(shè)的建議[J]. 水利工程. 2009，8：36－37.

篇(7)

關(guān)鍵詞：GIS；農(nóng)田灌溉；噴灌

中圖分類號：S607+.1 文獻標識碼：A 文章編號：

1引言

隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，生態(tài)失衡、環(huán)境污染、人炸、資源短缺等問題已經(jīng)成為世界各國共同面臨的全球性問題。無論是發(fā)達國家，還是發(fā)展中國家，都毫無例外地承受著不斷加劇的水資源短缺問題的困擾。而需水總量較大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，因水資源問題的影響尤為嚴重(曾慶發(fā),1993)。在我國，占全國用水總量80％左右的農(nóng)田灌溉，存在著三大突出矛盾：一是水資源嚴重不足，制約著農(nóng)業(yè)灌溉面積的進一步擴大和現(xiàn)有灌溉面積保證程度的提高。近十多年來．我國每年受旱面積在2 000萬～2 700萬hm2，每年約有670萬hm2灌溉面積得不到灌溉。由于缺水，我國每年少產(chǎn)糧食700億～800億kg；二是已經(jīng)開發(fā)利用的水資源浪費嚴重。加之不少地方由于灌溉工程老化失修、灌區(qū)灌溉用水管理不善和灌水技術(shù)落后等原因，灌溉水的利用率很低，平均只有40％左右，而發(fā)達國家的灌溉利用率可達80％～90％；三是可資利用的水資源遭受嚴重污染，為進一步利用帶來很大困難。上述問題的存在，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)水土資源與生態(tài)環(huán)境的不斷惡化。以致于影響我國農(nóng)業(yè)和整個國民經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展(吳景杜等,1998)。

為了更充分高效的利用好農(nóng)業(yè)用水，世界各國結(jié)合了自己的實際采用了節(jié)水灌溉技術(shù)，并且在實際應(yīng)用中發(fā)揮了很好的成效。但不管采用那種類型的節(jié)水灌溉技術(shù)，都離不開對灌溉渠道的布局和建設(shè)(汪懸華，2004)。農(nóng)田灌溉渠道布局涉及到線路布局領(lǐng)域的許多方面，最優(yōu)路徑的選擇就是其重要應(yīng)用之一，這是一類高效典型的組合優(yōu)化問題。優(yōu)化是一個重要的數(shù)學(xué)分支，同時也是一門應(yīng)用相當廣泛的學(xué)科，目的是對于給出的實際問題，從眾多方案中選擇出最優(yōu)方案。隨著計算機科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和智能算法研究的深入，組合優(yōu)化問題已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用和發(fā)展，同時也有效促進各種優(yōu)化問題的理論創(chuàng)新和工程應(yīng)用，優(yōu)化問題在各行各業(yè)中占據(jù)的地位也越來越凸顯。然而，隨著實際應(yīng)用的深入和優(yōu)化問題呈現(xiàn)出越來越復(fù)雜，組合優(yōu)化問題成為當前計算機科學(xué)技術(shù)研究中的重要研究課題。隨著社會經(jīng)濟的高速發(fā)展，生態(tài)失衡、環(huán)境污染、人炸、資源短缺等問題已經(jīng)成為世界各國共同面臨的全球性問題(袁亞湘等,1998)。

精細農(nóng)業(yè)己在世界許多國家開始實施，美國國家研究院于1997年建議將精細農(nóng)業(yè)的研究與發(fā)展納入國家戰(zhàn)略(Rey,1997)。精細農(nóng)業(yè)的提出為未來農(nóng)業(yè)指明了一種可持續(xù)發(fā)展模式。精細農(nóng)業(yè)的核心思想就是對農(nóng)作物的個體差異實行精細的數(shù)字化管理。例如:獲取每個小區(qū)域的土地水分、肥力和農(nóng)作物個體生長發(fā)育等要素信息,按需對每個較小尺度的區(qū)域農(nóng)作物進行灌溉和施肥。這樣的種植模式不僅可以科學(xué)的使用土地,而且能減少濫用化肥和農(nóng)藥造成的農(nóng)田環(huán)境污染,節(jié)約成本投入,提高農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)。要實現(xiàn)以上的精細農(nóng)業(yè)模式,需要結(jié)合現(xiàn)代各種科學(xué)技術(shù)(張黎明等,2001)。

2精細農(nóng)田灌溉應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

農(nóng)田灌溉渠道布局中的路徑尋優(yōu)問題其實是屬于 TSP 問題，而對這類問題的解決方法和算法其實也有很多,其中應(yīng)用比較廣泛有蟻群算法，深度優(yōu)先搜索算法，廣度優(yōu)先搜索算法等(李保國等,2003)。蟻群優(yōu)化算法(Ant Colony Optimizatinn，ACO),最初是由意大利學(xué)者 DorigoMacro 和 Colorni A 等人于 20 世紀 90 年代初期率先提出，它是利用群集智能解決優(yōu)化問題的典型例子。他們通過對真實螞蟻自組織的群體高度協(xié)作尋優(yōu)進行模仿，并成功的運用于 TSP 問題的解決上，引起了學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。它是繼禁忌搜索算法(Tabu Search,TS)、模擬退火算法 (Simulate Anneal Arithmetic，SAA)、遺傳算法 (Genetic Algorithm,GA)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法 (Artificial Neural Networks,ANNS )等啟發(fā)式搜索算法之后的一種新型的基于種群的啟發(fā)式仿生類進化算法，該算法特別適合對組合問題進行優(yōu)化。例如:TSP 問題中如何遍歷所有的城市節(jié)點，而實現(xiàn)最小路徑的回路；在解決農(nóng)田灌溉渠道布局問題中如何確定水源與需水農(nóng)田之間的最短路徑等等。通過對這些問題的細致分析和研究，我們發(fā)現(xiàn)在這些問題的應(yīng)用下隱藏了組合優(yōu)化的自然特性，并且這些問題通常都是屬于 NP 難問題。經(jīng)過長期的科學(xué)實踐和經(jīng)驗總結(jié)：當問題的規(guī)模非常大的時候，人們很難在可接受的時間范圍內(nèi)求出問題的精確解。因此，從事問題優(yōu)化的科研工作者努力去嘗試尋找問題的較優(yōu)解(段海濱等,2005)。

十幾年的時間，蟻群算法在國外的研究狀況猶如雨后春筍般的發(fā)展，并且得到了世界上許多國家研究者的關(guān)注和參與，算法也在原來的基礎(chǔ)上得到了進一步的改善，應(yīng)用領(lǐng)域得到迅速推廣，大量研究成果陸續(xù)發(fā)表。Dorigo M 負責組織當初在比利時布魯塞爾召開的蟻群算法國際研討會也得到了更多學(xué)者的熱烈響應(yīng)，研討會在隨后的時間里每 2 年就召開一次，研討的內(nèi)容也越來越受到眾多研究者的關(guān)注和參與。

蟻群算法具有正反饋、分布式計算和結(jié)構(gòu)性的貪心啟發(fā)機制的特征，這些特征使得蟻群算法非常適合于求解組合優(yōu)化問題。其中，對信息的正反饋機制使得算法在搜索問題解的過程中很容易找到比較好的解；而分布式的結(jié)構(gòu)特點，可以實現(xiàn)問題解的多樣性而避免過早陷入局部最優(yōu)；同時，蟻群算法采用的是貪心的啟發(fā)機制，在算法執(zhí)行的過程中問題解得到不斷的進化。因此，集這些特性于一身的蟻群算法，正是解決組合優(yōu)化問題的強有力工具(Binlin,2003)。

2.2存在問題

盡管蟻群算法在解決組合優(yōu)化問題方面表現(xiàn)出了強有力的優(yōu)勢，但是算法本身也存在著缺陷。由于蟻群算法采用的是隨機或按概率的選擇搜索機制，使得算法的計算量非常的大，搜索的時間也比較漫長。同時，采用信息的正反饋機制也很容易陷入問題局部最優(yōu)解而出現(xiàn)運算停滯現(xiàn)象。對于蟻群算法存在這些方面的不足，國內(nèi)外很多研究者也在嘗試改進算法的性能，期望通過對算法的改進能更有效地應(yīng)用于實際問題的解決。而且該算法沒能避免了基本蟻群算法收斂速度慢和容易陷入局部最優(yōu)的不足，整體上算法的全局搜索能力和穩(wěn)定性欠佳(王道波等,2004)。

3軟件系統(tǒng)架構(gòu)和功能模塊設(shè)計構(gòu)想

3.1軟件基本架構(gòu)

軟件采用Visual Studio 2008平臺C#語言編寫，采用ArcGIS Engine引擎，在地圖模塊中基本實現(xiàn)了地圖瀏覽，放大縮小，測距等等基本功能(圖3-1)。

圖3-1 系統(tǒng)架構(gòu)圖

在灌溉決策支持模塊中的架構(gòu)圖(圖3-2)和灌溉決策模塊結(jié)構(gòu)圖(圖3-3)：

圖3-2 灌溉設(shè)施決策UML圖

圖3-3灌溉設(shè)施決策結(jié)構(gòu)圖

3.2JBoss Drools規(guī)則引擎

由于農(nóng)田灌溉的決策是一個復(fù)雜的規(guī)則匹配過程，也是本課題的核心，因此需要嚴密的判斷和決策過程，軟件采用JBoss的Drools規(guī)則引擎來處理這個模塊。

Drools 是一個基于Charles Forgy's的RETE算法的，易于訪問企業(yè)策略、易于調(diào)整以及易于管理的開源業(yè)務(wù)規(guī)則引擎，符合業(yè)內(nèi)標準，速度快、效率高。在大型系統(tǒng)中，業(yè)務(wù)規(guī)則、商業(yè)邏輯等等都會比較復(fù)雜。而且在很多大型系統(tǒng)當中，很多業(yè)務(wù)規(guī)則、商業(yè)邏輯并不是一成不變的。甚至當系統(tǒng)進入生產(chǎn)階段時，客戶的業(yè)務(wù)規(guī)則、商業(yè)邏輯也會改變。某些系統(tǒng)要求甚至更高，要求能24小時不停機，并且能夠?qū)崟r修改商業(yè)規(guī)則。這就對商業(yè)系統(tǒng)提出了較大的挑戰(zhàn)。如果將這些可變的規(guī)則直接編寫到代碼里面的話，業(yè)務(wù)規(guī)則一旦改變，就要修改代碼。并由此帶來編譯、打包、等等問題。這對于生產(chǎn)系統(tǒng)來說是極不方便的。因此，如何考慮把一些可變的業(yè)務(wù)規(guī)則抽取到外面，使這些業(yè)務(wù)規(guī)則獨立于程序代碼。并最好是能夠?qū)崟r的修改業(yè)務(wù)規(guī)則，這樣就可以做到不用打包編譯等等。

Java規(guī)則引擎起源于基于規(guī)則的專家系統(tǒng)，而基于規(guī)則的專家系統(tǒng)又是專家系統(tǒng)的其中一個分支。專家系統(tǒng)屬于人工智能的范疇，它模仿人類的推理方式，使用試探性的方法進行推理，并使用人類能理解的術(shù)語解釋和證明它的推理結(jié)論(Seldam,2007)。

圖3-4引擎處理流程圖

如上圖所示(圖3-4)，推理引擎包括三部分：模式匹配器（Pattern Matcher）、議程（Agenda）和執(zhí)行引擎（Execution Engine）。推理引擎通過決定哪些規(guī)則滿足事實或目標，并授予規(guī)則優(yōu)先級，滿足事實或目標的規(guī)則被加入議程。模式匹配器決定選擇執(zhí)行哪個規(guī)則，何時執(zhí)行規(guī)則；議程管理模式匹配器挑選出來的規(guī)則的執(zhí)行次序；執(zhí)行引擎負責執(zhí)行規(guī)則和其他動作。

4 結(jié)論與討論

本文通過討論扇形模型在農(nóng)田灌溉上的應(yīng)用進行了一系列的計算機模擬和計算，結(jié)果表明，理想狀況下每個噴灌點的噴灑區(qū)域近似于蜂窩狀的六邊形；同時，也可以發(fā)現(xiàn)，由于水壓隨著距離的增長而變小，距離灌渠遠的噴灌點的噴灑范圍相對較小，也導(dǎo)致了噴灌點的分布相對比距離河流近的噴灌點分布更加地密集。

本文提出的扇形模型也存在著一些不足：

1.扇形模型的科學(xué)論據(jù)相對薄弱，尚沒有完善的理論體系，有待進一步研究。

2.本文的農(nóng)田灌溉僅限于平原地區(qū)地勢相對較為平坦，地勢的影響可以忽略。如果應(yīng)用在地理高低起伏的農(nóng)田，效果并不理想。

3.缺乏實地的實驗監(jiān)測和驗證數(shù)據(jù)，穩(wěn)定性有待提高。

4.在各個參數(shù)的設(shè)置上相對單一；更多的因素，如溫度、濕度等環(huán)境因素沒有加以考慮。

5參考文獻

段海濱.2005.蟻群算法原理及其應(yīng)用.北京:科學(xué)出版社,7(2):38-49.

王道波,朱家強,黃向華.2004.螞蟻群算法理論及應(yīng)用研究的進展.控制與決策,19(12):152-155.

汪懸華.2004.“精細農(nóng)業(yè)”的發(fā)展與工程技術(shù)創(chuàng)新.學(xué)生大論文,27(2):85-89.

吳景杜,李能英.1998.我國21世紀農(nóng)業(yè)水危機與節(jié)水農(nóng)業(yè).農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2(3):95-101.