摘要：本文在分析灌区改造意义与我国灌区节水改造形式的基础上，明确了应用现代高新技术，提倡高效低耗、绿色环保、环境友好的方式进行灌区改造是我国灌区发展的重要途径。在此基础上，重点分析研究了渠道防渗节水技术、管道输水灌溉、喷灌技术在灌区节水改造中的应用特点。最后，总结提出了我国灌区节水改造的发展趋势。
关键词：水利工程；灌区节水；技术
一、灌区节水改造的意义
节水灌溉是相对于过去实行的传统的、粗放式的灌水技术而言的，是根据作物的需水规律和当地的气象水文与土壤条件，在充分而有效利用降水和土壤水、保证作物增产或不降低产量的前提下，通过工程的、农艺的、生物的和管理的措施，适时适量灌溉，减少灌区的灌溉用水量，获得最佳的经济、社会和环境效益的灌水技术。不能将节水灌溉简单的理解为就是减少灌溉用水量，它实质上是通过多种技术措施的组合运用，提高作物对降水和土壤水的利用效率，降低作物的蒸腾和棵间蒸发，减少无益耗水，从而实现灌水量的减少。从我国目前的灌区工程现状来看，通过渠道防渗、实行管道输水、推广喷、微灌是当前一个时期的主要节水途径，但从灌区发展的远景来看，通过加强引用水管理、科学调控、合理配置水资源、提高对天然水资源的利用效率和节水作物新品种的培育，应是主要的持续的节水途径。
灌区节水改造在我国人民的生存和国民经济的发展方面的作用非常大。然而，因为没有周密的规划设计，施工建设过程中普遍存在“三边”现象、仓促使用；还有后续配套资金缺乏、管理措施滞后等多种原因，导致灌区目前令人非常担忧的状况。若现在不对灌溉区进行改造、配套、续建，再过几年，全国会有很多灌区陷入瘫痪，损失将无法估量。在我国，无论是南方地区或北方地区，“灌溉农业”是发展农业生产的根本保证，尤其是北方地区，可以说“没有灌溉就没有农业”，这已成为不争的事实。我国13亿多人口的吃饭问题，多是依赖各大型灌区。所以，解决我国粮食的安全问题的一个重要途径就是要保证个大型灌溉区的正常运行。
二、灌区节水改造的主要特征
现代信息、计算机、生物、先进制造等技术的领域及新材料科学等领域取得重大科技突破，这对大型灌区的节水改造技术发展的进程产生着深刻的影响，也使节水改造技术科技含量的大幅提升有了新的契机。基于社会经济可持续发展的理念，在农业区域生态环境安全和水资源高效利用得以保证的前提下，大型灌区节水改造技术发展的特征表现主要有：①提高技术水平、提升产品科技含量、构建可持续发展的工程设计理念的亮点及重大举措就是对现代高科技手段加以利用来改造传统产品和技术；②重视研究开发农业节水综合产品和技术，强调技术的水平的凝练提升及集成配套；③在灌区节水改造技术的研究中，水资源高效开发利用、智能化农业用水管理、精量灌溉节水等技术已成为重点；④对绿色环保节能型节水材料与产品的开发是当下社会经济可持续发展进行维系的主流趋势，对产业结构的优化调整与产品的升级换代能够起到促进的作用。
三、灌区节水改造的技术方法
根据需要改造灌区的基本情况，因地制宜的对灌区进行节水改造，使其能够满足节水灌溉的要求。目前，国内外在进行灌区节水改造常用的技术方法有以下几个方面。
3.1 渠道防渗节水技术在节水灌溉技术中渠道防渗技术的效益最大，有比较成熟的工艺技术比较成熟，建立渠道防渗层所用的材料通常有土料、石料、水泥土、混凝土、沥青混凝土及土工膜，以使防渗层起到防渗节水的作用。土料防渗技术较为简单，投资少，但土料防渗层的抗冻性不好，常常因为反复的冻融，从而完全蚀坏防渗层，使其失去防渗性能；砌石防渗的优点为：抗冲流速大，防害能力、抗冻能力及耐磨能力强，且能够稳定渠道，但它的防渗效果比较差，造价高，施工时无法采用机械；水泥土防渗技术也比较简单，有丰富的料源，造价比较低，有较高的防渗效果，能够减少80％～90％的渗漏量。将水泥砂浆复合材料涂抹于水泥土表面就使水泥土防渗层有了抗冻性；土工膜造价低，有好的防渗性能，塑膜接头采用焊接，可减少90％～94％的渗漏损失，有强的适应变形的能力，然而其强度较低，耐久性比较差；混凝土防渗层有好的防渗效果，通常可减少90％～95％以上的渗漏损失，耐久性好，混凝土衬砌渠道通常能够运行的时间在30年以上，且糙率低，可使沿程水头损失减小。
以干渠道衬砌、渠系及各支渠配合干渠为重点。针对灌区渠系渗漏损失量大、渠系及各支渠不配套的现状，根据灌区实际，加大干渠道的衬砌力度，做好灌区渠系及各支渠的配套，设置测水量水设施，减少灌水的渗漏损失，杜绝偷水灌溉、渠系及建筑物跑水与漏水，提高渠系水利用系数。
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3.2 管道输水灌溉管道输水灌溉是一种节水灌溉方法，主要为减少输水损失，其优点有：省工、省地，减少渗漏与蒸发，利于耕作，便于交通，管理维修简单，能够节水20％～30％，然而一次性投资比较大，有较高的技术要求，适用于灌区经济比较发达的乡镇。通常以井为单位来布置管道输水线．管道输水线自成系统，深井控制200～300亩，中浅井70～100亩，工程的组成主要有地上与地下两个部分，地上部分安装进气阀于水泵出水口处，在管线上每间隔大约60m就有一个出水口的安装，出水口和垄沟或者地面软管相连，把水输送入畦田。地下部分，主要由砼管或是硬塑管及管件组成。机井布置尽可能靠近斗渠，井与斗渠相连，以利于多井汇浇。
3.3 喷灌技术喷灌是凭借管道系统与水泵，把有一定压力的水喷到空中，散成细小水滴，然后降落到田间的一种节水灌溉方式。相比地面灌溉方法，其优点有：灌水均匀，能够节水50％以上，有广泛的适应范围，减免高温、低温，旱风危害及省劳、省地、增产等，但是一次性投资较高。
搞好渠系调整，增强调控力度。绝大部分都是老灌区，都有30a左右的发展历史。为了用水方便，各乡镇、村都想在干渠上开口建闸，独自分水，有的甚至一家农户也想独自建闸分水，众多的分水口门给用水的分配、调度和管理带来很大困难，造成水资源的浪费、水费征收和下游用水的困难。为改善灌区渠系布置现状，增强管理、调控能力，扩大有效灌溉面积。要搞好渠系调整、合并。
3.4以井保丰、井渠结合、井库联合调度。受黄河调控力度加大和降水量减少、工业与生活用水量增大的影响，灌区可引用地表水量被挤占的现象越来越突出，因此在灌区发展过程中，根据区域水资源状况。按照宜渠则渠、宜井则井的原则，科学合理地确定区域水资源开发利用计划，强化灌区内水资源优化配置，坚持走以井保丰、井渠结合、井库联合调度的路子。
3.5搞好土地平整，改造沟、畦尺寸。土地平整程度是影响地面灌水技术和灌水质量的重要因素，对缩短灌水时间、提高灌水劳动效率和节水增产也有重要作用，灌区改造的过程中，要搞好土地平整，同时应争取实现激光整平土地。结合土地平整，改长畦为短畦，改宽畦为窄畦，提高灌水均匀度和灌水效率。
四、发展节水灌溉需要研究的问题
4.1加大非充分灌溉技术的研究力度。灌溉制度和灌水方法都与灌水地区、灌水作物、地质土壤、水文气象有关，在水资源不充裕地区从灌区均衡受益和保证灌区整体效益最高、实现灌水的经济最高产量出发，根据作物产量与供水量的关系，研究各种作物的经济需水量，因时因地分别不同作物研究非充分灌溉制度和灌水方法。
4.2加快蔬菜、花卉、果树和珍贵经济作物灌水技术的研究。蔬菜、花卉、水果和珍贵经济作物的需水规律、不同时期灌水量和灌水方法与产量品质的关系等，目前我们了解的还比较少，不仅不利于节约灌溉用水，而且对产品的产量和品质等都有影响，不利于市场上的竞争，因此要加强不同地区、不同种类的蔬菜、花卉、水果等的需水特性和灌水技术的研究。
4.3集约化经营。随着经济的发展、技术的进步，我国目前实行的以联产承包为主体的分散化经营模式，劳动效率低、缺乏规模效益，生产成本高、缺乏市场竞争力，对农业生产、农村经济和高新技术推广应用的制约作用也越来越明显。要保证农业和农村经济的持续发展。从根本上解决我国农村存在的问题，必须研究农村村庄和小城镇的调整、合并的方法、方式，加快调整合并步伐，既能扩大耕地面积，搞活农村市场，发展农村经济减少农村劳动力的流动转移，减轻城市接纳农民工的压力，又有利于农业生产新技术的推广应用，降低成本，提高市场竞争力。
结束语
我国是一个农业大国，农业在国民经济中占有重要的比重。灌区是我国农业经济发展的重要基础设施，担负着城市和农业灌溉供水的重任，作好灌区节水改造是落实中央关于"把节水灌溉作为一项革命性措施来抓"的具体体现，实现水资源可持续利用和国民经济可持续发展的重要战略部署。
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论文作者:黄志权
论文发表刊物:《防护工程》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/14
标签：灌区论文; 技术论文; 防渗论文; 灌水论文; 水资源论文; 作物论文; 农业论文; 《防护工程》2018年第27期论文;