农田水利工程在土地整治中的发展与应用论文
2026-05-21 17:21:17 来源: 作者:xuling
摘要:农田水利工程是土地整治体系中提升耕地质量、保障粮食安全和修复区域生态的核心基础。当前农田水利工程面临设施老化、生态融合不足等挑战。
摘要:农田水利工程是土地整治体系中提升耕地质量、保障粮食安全和修复区域生态的核心基础。当前农田水利工程面临设施老化、生态融合不足等挑战。面对新阶段高质量发展要求,水利工程的应用路径需转向精细规划、生态技术、智慧体系的深度融合。这不仅是工程技术的升级,更是推动农业生产方式绿色转型、实现“藏粮于地、藏粮于技”战略的系统性变革,对夯实农业现代化根基具有关键意义。
关键词:农田水利;土地整治;粮食安全;生态修复;应用路径
1.前言
为深入贯彻落实“藏粮于地、藏粮于技”国家战略,近年来中央一号文件及《全国高标准农田建设规划(2021-2030年)》等政策均对加强农田水利建设、提升耕地质量与粮食产能作出系统部署,为新时代土地整治工作指明了方向。在此宏观背景下,农田水利工程作为农业命脉,其内涵与功能正从单一生产保障向综合服务供给转型。探讨农田水利工程在土地整治中的发展及应用,不仅是工程技术议题,更是关乎国家粮食安全、生态文明建设与乡村振兴的系统性课题。
2.农田水利工程在土地整治中的作用
2.1保障粮食安全
农田水利工程构成了土地整治中提升耕地综合产能的核心基础。通过建设完善的灌溉与排水系统,实现调控作物生长的水气条件,将依赖自然降水的“望天田”改造为旱涝保收的稳产良田[1]。从水源工程到田间末级渠系的网络确保了水资源在时空上的高效调配,显著提高了供水可靠性与灌溉保证率。畅通的排水设施能迅速排除渍涝,为作物根系生长创造良好环境。这种“灌得进、排得出、降得下”的能力是耕地实现“旱能浇、涝能排”高标准形态的工程基石,是推动粮食单产与总产稳定增长,为守住耕地红线、确保谷物基本自给提供设施保障,同时增强了耕地可持续利用能力和抗风险韧性[2]。

2.2促进生态平衡
现代土地整治注重数量、质量与生态的协同保护,农田水利工程在其中扮演着关键的生态调节角色。生态化设计的沟渠系统替代传统硬质化渠道,增强了水体自净能力,为生物提供栖息空间,形成线性生态廊道。结合池塘、湿地等小微水体的修复,可有效蓄滞雨水、回补地下水,构建“田园湿地”复合生态系统。节水灌溉与精准用水管理提升了农业用水效率,缓解水资源短缺,有助于维持流域水平衡[3]。因此,它已深度融入国土生态修复网络,成为推动农业绿色发展、实现土地整治生态效益的重要杠杆。
3.农田土地整治中存在的主要问题
3.1基础设施老化失修
农田土地整治所依托的基础设施体系,历经长期运行后,普遍面临老化与功能衰减的严峻挑战。这些建于早年的田间道路、灌排沟渠及相关配套构筑物,其设计标准与材料工艺已难以适应当前规模化、机械化农业生产的现实需求。设施的自然损耗与缺乏系统性维护,导致沟渠淤塞渗漏、道路破损、建筑物结构失稳等问题日益凸显[4]。这不仅直接削弱了整治工程本身的效能,更造成了水资源利用效率低下、农机作业通行不畅等连锁反应,成为制约耕地质量与生产效率提升的瓶颈。
3.2生态功能融合不足
当前农田土地整治在生态理念融合上存在不足。工程措施多侧重生产功能,对生物多样性保护、水土保持和面源污染拦截等生态功能考量不充分。例如,硬质化沟渠割裂了生境联系,削弱了生态廊道功能;田块平整中对自然地貌和原有栖息地保护不足,易导致生态系统简单化[5]。生态化措施如植被缓冲带、生态沟渠等应用规模和技术水平有待提升,且缺乏长效管护机制。亟需将生态保护要求系统性融入整治的全过程,以实现生产与生态空间的协同优化[6]。
4.农田水利工程在土地整治中的发展及应用路径
4.1规划先行全局布局,系统设计精准对接
新时期农田水利工程的应用必须建立在精细规划和全域系统设计的基础之上,彻底摆脱过去“就水论水、就渠挖渠”的工程性、碎片化思维。其核心在于将水利规划置于国土空间规划、农业产业规划、乡村建设规划和生态保护修复规划的顶层框架下进行“多规合一”式的统筹。在项目启动前的谋划阶段,必须开展系统性本底调查,包括深入的水资源供需平衡分析、详尽的地形地貌勘察、土壤特性评估以及生态敏感性识别。
以长兴县林城镇天平村的千亩方整治项目为例,规划设计正是基于对区域自然禀赋的系统评估。项目在规划阶段即全面掌握了“项目区均为平原,地势平坦”的地形地貌特征,以及“北侧、西侧、东侧是泥桥港,南侧是李王港,且项目区内部和周边有多个坑塘水面,水系互相连通”的水文网络格局。同时,项目规划严格遵守“城镇开发边界”和“生态保护红线”的空间管制要求,确保了工程在合法合规的前提下有序开展。规划方案确立了“耕地集中连片、田块平整规则、土壤质量优良、排灌设施配套、田间道路通达”的核心建设标准,将灌溉排水工程与土地平整、道路布设、耕地功能恢复等工程进行了耦合设计。在沟渠布局上,强调“在现状沟渠分布的基础上,适当补充,尽量少占土地”,实现了田、水、路、林的综合布局优化。这种以“多规合一”为引领,强调“少占土地、系统耦合”的全域全要素规划方法,避免了工程建设的盲目性和重复性,是确保农田水利设施能够深度融入区域发展脉络、最大限度发挥其综合效益的逻辑起点和根本前提。
4.2技术引领生态转型,材料应用绿色集成
推动农田水利工程向绿色基础设施转型,是实现土地整治生态效益的关键技术路径。这要求在设计理念与建造工艺上,系统性推广应用生态化技术与材料,使水利设施本身成为承载生态功能、提升环境容量的载体,而非对自然生态系统的简单替代或割裂。在工程设计中,应优先采用生态型断面与结构。例如,以缓坡、复式或浅碟形断面替代传统的矩形陡坡断面,为滨水植物生长创造条件,增加水流多样性,为水生生物提供栖息空间。

在材料选择上,积极推广使用多孔生态混凝土、生态砌块、格宾石笼、椰纤维毯等具有良好透水性、透气性及生态亲和性的材料,逐步替代完全硬质化的混凝土或浆砌石衬砌。这些生态材料能增强水陆交界处的物质交换与能量流动,促进水体自净,并有利于土壤动物与微生物群落的恢复,从而将灌排渠道转化为线性的“生态廊道”。此外,应因地制宜地将人工湿地、生态塘、植被缓冲带等“灰色”与“绿色”相结合的生态工程措施,集成到农田水利系统之中。例如,在排水沟末端或低洼地建设小型湿地或生态塘,对富含氮、磷的农田尾水进行自然净化后再排入外部水体,既能有效拦截面源污染物,又能营造出多样化的微生境,提升区域生物多样性。对于道路与沟渠的交叉处,可采用生态型箱涵或盖板,并注重其上的覆土绿化,确保生态廊道的连通性。这些生态化技术使水利设施超越单一功能,成为田园生态系统的有机部分,在保障生产的同时实现节水、净水和生物栖息地营造,最终达成人与自然和谐共生。
4.3智能驱动精准调控,体系构建智慧管理
构建智慧灌排体系是应对水资源约束、提升农业管理效能、推动农田水利现代化的核心驱动力。这一体系旨在通过物联网、大数据、云计算、人工智能及自动控制等现代信息技术的深度融合,实现对农田水情的全面感知、智能决策与精准执行,从而彻底改变传统粗放的用水管理模式。智慧灌排体系的实践基础是一个部署于田间地头的立体化感知网络。通过布设土壤墒情、作物冠层温湿度、田间气象、水位流量等多种传感器,系统能够实时、连续地采集作物需水信号与环境参数,形成覆盖“天、空、地”一体化的数据流。
这些海量数据汇聚至云平台后,依托内嵌的作物生长模型、蒸散发模型、土壤水动力学模型以及气象预报数据,进行融合分析与模拟推演。系统能够动态计算出不同田块、不同作物在不同生长阶段的最优需水量与需肥量,自动生成并优化灌溉制度与施肥方案,实现从“按时浇水”到“按需供水”的根本性转变。决策指令通过无线网络下发至田间,远程自动控制水泵、闸门、电磁阀等执行设备,实现定时、定量、定点的精准灌溉与水肥一体化施用。智慧系统的价值不仅体现在直接的节水、节肥、增产与省工效益上,更在于其带来的管理革命。它使得农田用水从依赖个人经验的模糊管理,跃升为基于精准数据的科学管理。管理者可以随时随地通过终端掌握全局水情,预测用水需求,优化资源配置。同时,系统运行积累的长期、连续、高精度的田间数据,构成了宝贵的农业数据资产,为作物生长诊断、灾害预警、保险定损、水资源优化调度与水利设施的预测性维护提供了前所未有的数据支撑,从而推动整个农业生产体系向数字化、智能化、可持续化的方向深入演进。
5.结语
农田水利工程在土地整治中的深度应用标志着从单一工程思维向系统治理思维的关键转变。通过规划、技术、管理的协同创新,其必将超越传统基础设施范畴,成为连接粮食安全、生态安全与乡村振兴的战略纽带。这不仅关乎耕地质量的可持续提升,更是在人与自然和谐共生的框架下,对农业现代化内涵的深刻诠释与实践探索,为端稳中国饭碗、建设农业强国提供坚实而长远的支撑。
参考文献:
[1]周迪安.农田水利工程在土地整治中的发展应用[J].水利电力技术与应用,2024,6(11):91-93.
[2]程涛,张淑霞.农田水利工程在农村土地整治中的发展探究[J].区域治理,2024(22):0119-0121.
[3]李富.土地整治工程中农田水利工程的主要问题及应对方法[J].城市建设理论研究(电子版),2024(12):208-210.
[4]刘恪海.土地整治工程中农田水利工程存在的问题及应对措施[J].中文科技期刊数据库(全文版)工程技术,2023.
[5]侯哲.农田水利工程在农村土地整治中的发展[J].电脑采购,2025(16):149-151.
[6]王敏.农田水利工程在土地整治中的作用[J].中国科技纵横,2025(03):25-27.