农田节水灌溉工程的优化路径探析论文
2026-04-30 14:20:58 来源: 作者:xuling
摘要:为提高农田水利灌溉工程的水资源利用效率,满足高效节水灌溉要求,对高效节水灌溉工程的发展措施进行分析具有十分重要的应用价值。
摘要:为提高农田水利灌溉工程的水资源利用效率,满足高效节水灌溉要求,对高效节水灌溉工程的发展措施进行分析具有十分重要的应用价值。在介绍农田水利工程中灌溉工程面临专业人才建设不足、规划设计缺乏有效性等问题的基础上,对改善专业人才建设、提高规划设计有效性等发展措施进行了论述,对于提升灌溉工程建设质量、实现高效节水灌溉目标具有促进作用。
关键词:农田水利工程;灌溉工程;高效节水;优化路径
结合灌溉工程的建设状况及新时期的形势变化,强化高效节水意识,灵活运用不同的农田水利工程措施,有利于实现对水资源的充分利用,满足农作物正常需水要求,拓宽农田水利工程建设思路。因此,在实现灌溉工程长远发展目标、提高农田生产效率的过程中,应对水资源的节约利用进行更多的考虑,积极探索符合实际要求的水利工程措施,为灌溉工程的可持续发展提供参考[1]。
1.农田水利工程中灌溉工程面临的问题
1.1专业人才建设状况不佳
灌溉工程的建设及发展为农作物生长提供保障,满足农田高效生产要求,支持水利工程的发展。在灌溉工程实践中,由于部分地区对高效节水灌溉工程设计方面的专业人才建设缺乏重视,忽略了专业培训活动高效开展的必要性,加上对农业生产形势变化分析考虑较少的影响,导致农田生产中的节水灌溉状况不佳,阻碍了水利工程建设事业的长效发展,降低了灌溉计划实施效率。当专业人才建设工作落实不到位、培养质量可靠性缺乏时,会减少高效节水灌溉中的专业支持,从而加大了灌溉工程发展中问题发生的概率[2]。
1.2规划设计缺乏有效性
灌区农田农作物能否处于良好的生长状态依赖于灌溉工程建设。在开展工程规划设计工作的过程中,由于部分设计人员缺乏良好的专业素养,对农田生产区域的地理条件考虑不充分,未能将实际情况与设计规范有效地结合起来,致使灌溉工程建设中的规划设计不够合理,缺乏有效性,影响了灌溉工程的发展质量,与高效节水灌溉要求不相符。比如,在设计灌溉管路的时候没有充分考虑地势高差及田块的分布状况,造成灌溉用水量损失严重,从而降低了灌溉效益并且不能适应相关的灌溉装备。

1.3种植结构不够科学
灌区农田高效生产及农作物的正常生长需要结合实际情况,确定好相应的种植结构。在开展农田生产活动、加强灌溉工程建设的过程中,受到传统观念、专业指导缺乏等因素的影响,导致农作物种植结构不科学,农作物轮茬种植方式不合理,经常性发生变化,从而降低了农田灌溉效率,影响着高效节水灌溉目标的实现,对灌溉工程发展效率、农田水利工程建设质量等产生了潜在威胁,降低了农作物的生长质量,水资源的利用水平也会有所下降。
1.4忽视灌溉设施后续维护
灌溉工程建设及作用发挥对配套设施有着较强的依赖性。在高效节水灌溉设施应用过程中,受到资金投入不足、人员科学维护意识薄弱等因素的影响,从而忽视灌溉设施的后续维护,与之相关的维护工作开展不及时或作用效果不明显,增加了水资源的消耗量,致使灌溉工程发展中面临着更多的问题。当灌溉设施维护状况不佳时,会影响农田灌溉工程的应用质量,降低农作物生长中的灌溉效率。而使用喷灌机作业区域的喷头若长期不清洗维护,极易造成堵塞,导致喷灌质量下降。
1.5灌溉技术选用欠合理
农田水利工程中实施灌溉计划时,由于忽略了高效节水灌溉要求,未能充分考虑灌溉技术的合理选择及使用,导致灌溉工程建设及发展中的技术含量不足,对水资源利用效果、灌溉效率等会产生不利影响,限制了高效节水灌溉技术发挥作用。部分地方仍沿用大水漫灌的传统灌溉方式,没有推广运用滴灌、微喷灌等节水灌溉技术和农业机械,造成了很大的水资源浪费,进而增加相应的成本费用,降低灌溉工程的经济效益。
2.农田水利工程中高效节水灌溉工程的发展措施
2.1改善专业人才建设状况
通过对灌溉工程科学发展要求及高效节水灌溉重要性的综合考虑,从完善人才培养机制、加大专业培训力度等方面入手,实现对农田水利工程方面专业人才的科学培养。通过与农机企业合作,开展定向性培训工作,对各类灌排农用机具进行操作、维护及管理工作。借助于优秀的专业人员,将设计规范与农田灌溉工程实际情况有效地结合起来,制定好切实可行的灌溉计划,从而提升生产活动开展中的高效节水灌溉水平,保持灌溉工程良好的建设及发展状况,并定期会组织设计人员到农机厂家参观学习,了解新型灌溉机械的特点及操作方式,以提高设计水平[3]。
2.2提高规划设计的有效性
在促进灌溉工程发展、高效完成农田水利工程建设工作的过程中,需要设计人员保持高度的责任感,结合成本经济性及可行性要求,将良好的设计理念、丰富的专业理论知识等要素整合应用于灌溉工程规划设计中,严格把控设计过程,处理好细节问题,为该工程建设及发展水平提升打下基础,满足高效节水灌溉及农田高效生产要求。
2.3设置好科学的种植结构
针对当前农田种植作物结构经常变化的特点,技术人员在开展高效节水灌溉工程建设工作的过程中,必须遵循“因地制宜”的原则,了解生产区域的气候环境状况、土壤条件等,对农户进行专业指导,确定好科学的种植结构。结合农机作业特点,选用适宜机械化播种、收获及机灌的作物种类以及栽培方式,增强水资源配置的合理性,减少农田灌溉过程中的用水量,全面提升农作物的生长水平,满足农田生产效益最大化要求[4]。
2.4加强灌溉设施的后续维护
为了避免影响农田农作物生长中的灌溉效率,增强高效节水灌溉效果,给予水利工程及灌溉工程发展中更多支持,需要从加大资金投入力度、强化科学维护意识等方面入手,将节水灌溉设施后续维护工作落实到位,降低故障问题发生率。建立专业的农机养护队伍,对灌溉机械进行定期检查、维修等工作,保证灌溉机械能够正常使用。如针对喷灌机械建立养护台账,将该类机械的运行情况以及检修时间等内容记录下来,随时更新老化的零件。
2.5合理选用灌溉技术
结合农田水利工程长远发展要求,在改善生产中的灌溉状况、提升高效节水灌溉水平的过程中,也需要对灌溉技术的合理选用加以思考,将其应用于灌溉工程中。在此期间,需要重视以生物技术为前提的调控技术、全球定位系统、智能化渠灌等不同技术的配合使用,同时在发展机械化的农机产品的同时引进一些智能化的灌溉工具,如自动灌溉控制仪、飞行器灌溉装置等,促使灌溉工程发展中能够取得良好的成效,为高效节水灌溉计划实施提供技术保障,拓宽农田水利工程在未来实践中的建设思路,防止出现灌溉状况不佳的现象。

2.6选择农林水肥智能控制装备系统
农林水肥智能控制装备系统融合了网络感知技术、植物根系定位施用肥料技术和大数据分析方法来保证林果树木全生育期水分、肥料供给精准化。它能够实时监控采集树体长势信息、含水量、养分、病虫害等,同时也能检测到土壤和气候环境参数,并将这些数据反馈给中央数据库,由人工智能生成合适的作物用水和化肥需求计划。这种方式使得管道能够深达地面下方30厘米处,便于农民操作且可长期使用(可达十年或二十年),同时也减少了损坏的风险。同时,我们也设计了压差泵让水肥在树木根系处以较低的压力流动,再利用特制的注射器将水肥注入主根;而树体则会因自身的蒸腾作用对水肥进行自主吸收,以此实现合理灌溉。
2.7管道巡检机器人自主维护系统
传统的人工巡检费时耗力且无法进入密闭管内,采用履带式机器人自动管理模式可实现地下管线全自主运行维护;其电机为永磁直流电机,履带进行特殊结构设计使其可攀爬最大角度达到45°的坡道,同时也能穿过直径为150—300mm的管道。此外,还安装了结合毫米波雷达和视觉系统的混合导航技术,可以在无光的环境中达到+/-2cm的位置准确性和避免碰撞的能力。检测部分包括高清晰度摄像机、漏磁传感器和超声相控阵探测器,它们可以分辨出管道表面上深度低于0.5mm的腐蚀凹陷或长于5mm的裂缝等问题,并将其应用于构建管线的数字孪生体。修复单元包括带电机械臂和瞬时固化补丁胶囊,在泄漏点被识别后由机械臂将环氧树脂胶囊准确投放至破损处,并在30s内完成固化,恢复超过原管材90%的压力能力。整套装置可通过5G网络接入云上的管理中心。一次充电能跑上10公里以上,一天可完成2公里长度管体的巡检维护。本系统应用后可实现管网漏损率由原来的平均15%下降至3%以内,抢修到场时间由原来72h缩短至4h内,在线实时完成无人化精准灌溉机具的全寿命周期管控,处于智能灌溉运维技术的尖端地位。
3.结语
在不同发展措施的支持下,可使灌溉工程发展质量更加可靠,并达到农田灌溉中高效节水的目的,为增强水利工程建设及应用效果提供专业保障。因此,未来在提升灌溉工程发展水平、改善农田生产状况的过程中,应加深对切实有效发展措施配合使用的重视程度,促使农田灌溉过程中能够取得良好的成效,满足水资源利用价值最大化要求。应进一步加强灌溉工程先进技术的应用,推动农田水利工程高效节水灌溉向智能化、自动化方向发展。
参考文献:
[1]杨录良.农田水利工程中高效节水灌溉工程的发展策略[J].新农业,2021(04):26.
[2]刘宇民.农田水利工程中高效节水灌溉工程的发展分析[J].农业科技与信息,2020(22):96-97.
[3]李风萍.探索农田水利工程中高效节水灌溉发展路径[J].四川水泥,2020(01):112.
[4]赵曜.农田水利工程中高效节水灌溉技术的发展趋势[J].河北农机,2025(08):100-102.