引言

农业是国民经济的基础产业，而灌溉用水在农业用水中占据极大比重。传统灌溉方式往往存在水资源浪费严重的问题，制约了农业的进一步发展，也给水资源供需平衡带来巨大压力。在当今时代，发展节水灌溉技术成为必然趋势，通过创新与合理应用节水灌溉技术，既能满足农作物生长需求，又能实现水资源的优化配置，为农业现代化与生态友好型社会建设提供有力支撑。

一、农业水利工程中常见节水灌溉技术原理

（一）滴灌技术

滴灌是通过滴头或滴灌带，将水以点滴状、缓慢而均匀地滴入作物根部附近土壤。其原理基于土壤毛细管作用，使水分在土壤孔隙中扩散，精准地为根系提供水分，减少了地表蒸发与深层渗漏损失。系统压力使水经过过滤后进入各级管道，最终由滴头控制出水量，一般滴头流量在 1 - 8 升/小时，能依据作物需水特性灵活调整^[1]。

（二）微喷灌技术

微喷灌结合了喷灌与滴灌的部分特点，利用微小喷头将水雾化成细小水滴喷洒在作物及周围土壤表面。喷头工作压力相对较低，通常在50 - 200千帕，通过折射、旋转等方式形成不同形状的喷洒域。这种方式既扩大了水分覆盖范围，又因水滴细小降低了蒸发速率，同时可改善田间小气候，促进作物光合作用，尤其适用于蔬菜、花卉等对水分要求较精细的作物。

（三）渠道防渗技术

传统土渠输水渗漏损失可达50% - 60%，渠道防渗技术旨在减少这一损失。其采用混凝土、砖石、土工膜等材料对渠道进行衬砌，阻止水分渗入渠床土壤。混凝土衬砌依靠自身的低透水性形成防渗层；砖石衬砌利用灰缝的密封与砖石本身的密实性；土工膜则凭借高分子材料的防渗特性，有效提高渠道输水效率，确保更多水资源输送到田间。

（四）低压管道输水灌溉技术

以低压管道替代明渠输水，利用压力将水通过各级管道输送至田间。工作压力一般在0.2 - 0.4兆帕，管道材质多样，如聚乙烯、聚氯乙烯等塑料管材具有耐腐蚀、轻便、易安装等优点。水流在封闭管道中输送，减少了蒸发、渗漏与杂草争水，且输水速度快，能及时满足灌溉需求，便于田间管理与灌溉自动化控制。

二、节水灌溉技术创新方向

（一）智能化精准灌溉控制

借助物联网、大数据与人工智能技术，实现灌溉的智能化决策。通过在田间布置土壤湿度传感器、气象站等监测设备，实时采集土壤墒情、气温、降水等数据，上传至云端平台。智能算法依据作物生长模型与实时数据，精准计算灌溉水量、时间间隔，远程自动控制灌溉设备启停，克服传统灌溉凭经验操作的盲目性，达到精准节水。

（二）新材料应用于灌溉设备

研发新型高分子复合材料用于滴灌带、喷头等，提升其耐用性与抗堵塞性能。例如，纳米改性塑料可增强材料强度，使其在复杂土壤水质条件下不易破损；自清洁涂层材料能防止微生物、矿物质附着堵塞滴头，延长设备使用寿命，降低维护成本，确保灌溉系统长期稳定运行。

（三）多水源联合利用优化

整合地表水、地下水、雨水、再生水等多种水源，依据不同水源水质特点与灌溉需求进行合理调配。通过建设雨水收集设施、小型污水处理回用装置，将非传统水源净化处理后用于对水质要求相对较低的灌溉环节，如大田作物前期灌溉，减少对优质淡水的依赖，拓展灌溉水源保障。

（四）与农业种植模式协同创新

根据不同种植模式如间作、套种、立体种植等，定制适配的节水灌溉方案。例如，在高矮作物间作田块，设计分层灌溉系统，使上层喷头为高秆作物供水，下层滴灌满足矮生作物需求，充分利用空间与水资源，提高单位面积产量与水分利用效率。

三、节水灌溉技术的应用要点

（一）因地制宜选型

不同地区地形、土壤、气候与作物类型差异显著，需综合考虑选择技术。在山地丘陵，重力滴灌或小型移动喷灌便于利用地形高差且灵活布置；平原地区，大型低压管道输水结合固定式喷灌、滴灌系统可实现规模化高效灌溉。沙质土壤保水性差，滴灌精准补水为宜；黏性土壤通气性弱，微喷灌改善土壤通气环境同时满足水分需求。

（二）工程规划与设计

科学规划灌溉管网布局，依据水源位置、田块形状与大小，合理确定主管、支管走向与管径，确保水流畅通且压力均衡。对于滴灌、微喷灌，精确计算喷头、滴头间距，保证均匀灌溉；渠道防渗工程要做好基础处理，防止衬砌层塌陷、开裂，同时配套合理的排水设施，应对地下水水位变化。

（三）设备安装与调试

严格按照设备安装说明书操作，确保管道连接紧密、无漏水，喷头、滴头安装高度、角度符合设计。安装完成后进行全面调试，检查压力、流量是否达标，喷头喷洒范围、滴头滴水均匀性是否正常，及时排除故障，保证系统初次运行稳定可靠，为后续长期使用奠定基础。

（四）运行管理与维护

建立定期巡检制度，检查设备运行状况，及时清理过滤器杂质、修复破损管道与喷头；定期校准监测传感器，保证数据准确性；对操作人员进行技术培训，使其熟练掌握系统操作、简单故障排除方法；储备必要的易损零部件，缩短维修时间，维持灌溉系统高效运行。

四、节水灌溉技术应用效益

（一）水资源节约效益

节水灌溉技术显著降低农业用水浪费，滴灌、微喷灌较传统漫灌节水50% - 80%，低压管道输水也能节水30% - 50%。大规模推广应用可在保障农业生产前提下，缓解区域水资源紧张局面，为工业、生活用水腾出空间，促进水资源可持续利用^[2]。

（二）农业增产增收效益

精准灌溉为作物创造适宜水分环境，促进根系发育、养分吸收，减少因水分胁迫导致的生长不良与减产。如设施农业采用微喷灌，蔬菜产量可提高15% - 30%，果实品质更佳，市场竞争力强，带动农民收入增长，稳固农业产业基础。

（三）生态环境改善效益

减少灌溉用水过量开采地下水，遏制地下水位下降与地面沉降；降低田间排水含氮磷量，减轻水体富营养化风险；维持土壤水分合理状态，减少水土流失，保护土壤结构与生物多样性，助力生态系统良性循环，实现农业与生态协同发展。

五、结论

农业水利工程中节水灌溉技术的创新与应用是关乎农业可持续发展、水资源安全与生态环境保护的核心任务。通过深入研究技术原理、把握创新方向、落实应用要点，多种节水灌溉技术已展现出巨大优势与潜力。未来，应持续加大研发投入，推动跨学科融合创新，完善政策支持与技术推广体系，让节水灌溉在广袤农田落地生根，实现农业绿色繁荣，为全球资源与生态挑战提供中国智慧与方案，迈向节水高效、环境友好的农业新纪元。

参考文献

[1]张宏. 农业水利工程中灌溉模式与节水技术应用探究 [J]. 科技创新与生产力, 2024, 45 (03): 61-63.

[2]郎广栋. 农业水利工程灌溉中节水技术的应用 [J]. 河北农机, 2023, (20): 115-117.

作者简介  姓名：张建国 性别：男  出生日期：1976.3 籍贯：山东省菏泽市成武县 职务/职称：助理工程师 学历：大专  研究方向：水利工程