李愛蓉（安塞縣水土保持監(jiān)督站陜西安塞717400）

安塞縣小型農(nóng)田水利建設(shè)方案探析

李愛蓉
（安塞縣水土保持監(jiān)督站陜西安塞717400）

安塞地處黃土高原丘陵溝壑區(qū)，區(qū)內(nèi)水資源緊缺。本文通過(guò)分析區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)情況，對(duì)縣域內(nèi)小型農(nóng)田水利設(shè)施存在的設(shè)施老化、配套不完善、不滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求等問(wèn)題進(jìn)行了探討，圍繞蘋果低壓節(jié)水灌溉、蔬菜滴灌，提出了安塞縣2016年度小型農(nóng)田水利建設(shè)，確保項(xiàng)目順利實(shí)施，夯實(shí)該縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展基礎(chǔ)。

農(nóng)田水利；節(jié)水灌溉；建設(shè)方案

1　概況

安塞縣地處黃土高原丘陵溝壑區(qū)境內(nèi)溝壑縱橫、川道狹長(zhǎng)、梁峁遍布，全縣總土地面積2950km2，總耕地面積6.53萬(wàn)hm2，基本農(nóng)田僅有2.94萬(wàn)hm2。全縣共有人口29萬(wàn)，其中農(nóng)業(yè)人口14.98萬(wàn)。安塞縣現(xiàn)有小型水利工程137處，其中引水堰53處，工程完好率71%；小型泵站64處，工程完好率58%；水窖20處，共10690眼，工程完好率75%。全縣共有設(shè)施灌溉面積0.28萬(wàn)hm2，有效灌溉面積0.196萬(wàn)hm2，僅占總耕地面積的3%。

安塞縣糧食作物主要有玉米、谷子、糜子、蕎麥、豆子等，經(jīng)濟(jì)作物以蘋果、瓜菜為主。區(qū)內(nèi)自然災(zāi)害種類多，出現(xiàn)頻繁，尤以干旱最為嚴(yán)重。

2　小型農(nóng)田水利設(shè)施存在問(wèn)題

陜西省小型農(nóng)田水利建設(shè)安塞縣項(xiàng)目涉及真武洞鎮(zhèn)、鐮刀灣鄉(xiāng)、建華鎮(zhèn)、招安鎮(zhèn)、沿河灣鎮(zhèn)、高橋鎮(zhèn)等6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的14個(gè)村。項(xiàng)目區(qū)全部為緩坡地梯田化改造后的果蔬地，地處梁峁臺(tái)塬，水利化程度極低，現(xiàn)僅有灌溉水井5眼，且由于結(jié)構(gòu)過(guò)于簡(jiǎn)單，3眼井已經(jīng)報(bào)廢，可用機(jī)井1眼、大口井1眼，且設(shè)施不健全、不完善。水源井標(biāo)準(zhǔn)太低，井深不足或涌沙造成井內(nèi)水深過(guò)淺，單井出水量衰減嚴(yán)重，甚至出現(xiàn)干井；水源井機(jī)電設(shè)備超期服役、老化失修、甚至缺損。其它水源工程主要有小土井、集雨水窖等。這些工程水量無(wú)保障，供水能力低下，加之機(jī)電設(shè)備不配套，且配套機(jī)電設(shè)備老化失修，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展。

大棚蔬菜種植區(qū)雖然有田間灌溉輸配水工程，但主要為土渠，灌水方式為傳統(tǒng)的地面灌溉，灌溉水利用效率低下，水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。蘋果栽植區(qū)無(wú)灌溉設(shè)施，其主要靠降雨，干旱災(zāi)害時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重制約了安塞縣水果產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

項(xiàng)目區(qū)人口居住分散，交通不便，經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后。山區(qū)水源工程少，無(wú)調(diào)控能力，主要采用小高抽、機(jī)井、大口井、水窖等形式，以開采淺層地下水為主，工程缺乏科學(xué)規(guī)劃和精心設(shè)計(jì)，運(yùn)行效益差。

3　工程建設(shè)方案

安塞縣2016年新增小型農(nóng)田水利項(xiàng)目建設(shè)區(qū)主要布置在山地蘋果已栽植或蔬菜大棚已建成并形成一定規(guī)模的14個(gè)自然村。項(xiàng)目以附近的淺層地下水或承壓水為水源，發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積6230畝。工程建設(shè)內(nèi)容為：水源工程14處，新鉆機(jī)井9眼、大口井10眼，安裝潛水井泵20臺(tái)（套），安裝變壓器19臺(tái)（套），建設(shè)蓄水池20座，其中200m3蓄水池11座、100m3蓄水池9座。鋪設(shè)DN90壓力（＞2.5MPa）加壓鋼管27條，長(zhǎng)15431m。埋設(shè)配水PE干支管676條，長(zhǎng)68881m，滴灌帶149890m。

3.1總體設(shè)計(jì)

根據(jù)項(xiàng)目區(qū)作物類型、平面位置和灌水方式等情況，其灌溉分為蘋果低壓管道灌區(qū)和大棚蔬菜滴灌區(qū)。蘋果低壓管道灌區(qū)位于安塔村，牛毛河臺(tái)村，楊桐村、窯灣、新堯坪村、肖官驛村、毛莊科村、梁坪村，小橋溝村、水草溝村，峁草峁村、前劉莊村、九溝村，小南溝村，灌溉面積共6230畝；大棚蔬菜滴灌區(qū)只涉及安塞縣建華鎮(zhèn)1個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，窯灣村，灌溉面積為130畝；由此，根據(jù)農(nóng)田行政村屬，分為14個(gè)二級(jí)分區(qū)。設(shè)計(jì)中，以水源井或蓄水池為14個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.2灌水方法選擇

本著水源可靠、投資少、方便施工、效益顯著的要求，進(jìn)行水源工程、管網(wǎng)布置、設(shè)備選擇等方面的比選，確定本次項(xiàng)目蘋果栽植區(qū)采用低壓管道節(jié)水灌溉工程，蔬菜種植區(qū)采用滴灌節(jié)水灌溉工程。項(xiàng)目區(qū)灌溉水源為開采地下水，一是在灌溉工程受益區(qū)附近根據(jù)地形和區(qū)域水文地質(zhì)條件選點(diǎn)打機(jī)井，二是在項(xiàng)目區(qū)附近地下水較豐富河溝，或淤地壩打大口井（可帶輻射孔）?？傮w布局分加壓系統(tǒng)和配水系統(tǒng)，灌溉開始前，先從水源井中抽水，將蓄水池蓄滿，灌溉時(shí)期井泵開機(jī)時(shí)間和設(shè)計(jì)流量應(yīng)滿足灌溉用水需要，水力流程為，水源井→壓力鋼管→蓄水池→干管→支管→出水栓（滴灌管）。

3.3單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)

3.3.1新建大口井設(shè)計(jì)

根據(jù)安塞縣的水文地質(zhì)條件、地層構(gòu)造、分布、淺層含水層的厚度及以往大口井統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。在楊桐村、窯灣村、新堯坪村、肖官驛村、毛莊科村、梁坪村、小橋溝村、水草溝村，共新建大口井11眼，井深為20m，井管內(nèi)徑3m，設(shè)計(jì)單井出水量為15m3/h～20m3/h。井壁管采用C25鋼筋砼管，壁厚25cm，井壁管、濾水管內(nèi)徑均為3000mm。成井深度20m，孔徑3.0m左右。井壁管長(zhǎng)20m，為了防砂，在濾水管外用兩層6目～80目尼龍羅網(wǎng)與兩層去尾棕片縫合成墊子狀纏圍。并以細(xì)扎絲綁扎。井管外部用5mm石子回填以增強(qiáng)透水性。施工采用沉井法施工，透水井壁為無(wú)砂鋼筋砼。為防止污物、泥沙進(jìn)入井內(nèi)，機(jī)井頂都設(shè)計(jì)井臺(tái)，井臺(tái)上部為預(yù)制鋼筋井蓋，井蓋厚10cm，井蓋直徑為458cm，在井蓋、井臺(tái)上預(yù)埋16號(hào)鋼筋作為鎖鼻，鎖上井蓋；機(jī)井濾料級(jí)配需根據(jù)水文地質(zhì)勘察結(jié)果確定。經(jīng)計(jì)算，新打大口井單井出水量為22.05m3/h，設(shè)計(jì)取20m3/h。

3.3.2機(jī)井設(shè)計(jì)

安塞縣項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有機(jī)井深度均在270m～310m左右，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)灌溉要求，經(jīng)計(jì)算，需新打機(jī)井9眼。機(jī)井深度、出水量依據(jù)周邊地區(qū)現(xiàn)有機(jī)井參數(shù)確定，依據(jù)井徑、井深初定泵型。不同類型的泵對(duì)井孔直徑的大小都有一定的要求，水泵的最大外形尺寸要小于井徑25mm～50mm，以防水泵振動(dòng)將井破壞。

根據(jù)井的出水量，選定井泵的流量。每一眼井都有一個(gè)經(jīng)濟(jì)上最優(yōu)的出水量，水泵的流量應(yīng)等于或小于機(jī)井水位下降到井水深度一半時(shí)的出水量。當(dāng)抽水量大于機(jī)井出水量時(shí)，會(huì)引起機(jī)井壁坍塌淤積，影響井的使用壽命；若抽水量過(guò)小，井的效益就得不到充分發(fā)揮。所以，最好的辦法是對(duì)機(jī)井進(jìn)行抽水試驗(yàn)，以水井可能提供最大的出水量為選定井泵流量的依據(jù)，水泵流量，以廠牌型號(hào)或說(shuō)明書上標(biāo)注的數(shù)字為準(zhǔn)。

根據(jù)井水位下降深度和輸水管路水頭損失，確定井泵實(shí)際需要的揚(yáng)程，即井泵的揚(yáng)程，等于水位到出水池面的垂直距離（凈揚(yáng)程）加上損失揚(yáng)程。損失揚(yáng)程通常為凈揚(yáng)程的6%～9%，一般為18m～27m。水泵最下面的一級(jí)葉輪入水深度以1m～1.5m為宜。水泵管井下部分的總長(zhǎng)度不應(yīng)超過(guò)水泵說(shuō)明書上規(guī)定的入井最大長(zhǎng)度。

3.3.3以鐮刀灣鄉(xiāng)牛毛河臺(tái)村為例作典型設(shè)計(jì)

根據(jù)安塞縣的水文地質(zhì)條件、地層構(gòu)造、分布、淺層含水層的厚度及以往機(jī)井統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，新打機(jī)井深度300m，井孔孔徑為600mm，采用回轉(zhuǎn)鉆機(jī)或沖擊鉆機(jī)成孔。采用回轉(zhuǎn)鉆孔或沖擊鉆機(jī)成孔。井壁管及濾水管均采用310mm、壁厚30mm的鋼筋混凝土管，每根長(zhǎng)4m，管間采用鋼箍焊接。濾水管開孔率15%，外包60目絲網(wǎng)濾網(wǎng)。選用磨圓度較好的硅質(zhì)礫石，根據(jù)不同地層；按規(guī)范要求粒徑規(guī)格選用3mm～8mm混合料，填粒厚度不小于150mm，填粒高度要高于濾水管上端5m，低于濾水管下2m以下；井口周圍用粘土球封閉，封井長(zhǎng)度15m，并在井口周圍澆筑井臺(tái)對(duì)井口進(jìn)行封閉。

經(jīng)計(jì)算，鐮刀灣鄉(xiāng)羅居村單井出水量為43.00m3/h，設(shè)計(jì)取40.0m3/h。由于此項(xiàng)目區(qū)機(jī)井深度較深，投資較大，考慮其經(jīng)濟(jì)最優(yōu)，單井控制面積較大，由此計(jì)算單井出水量較大。在蘋果實(shí)施灌溉時(shí)，只需要將灌水連續(xù)天數(shù)延長(zhǎng)即可，流量實(shí)際灌溉時(shí)流量應(yīng)為20m3/h。

3.3.4蓄水池設(shè)計(jì)

為了利用項(xiàng)目區(qū)地形高差條件，蓄水池采用重力流輸水模式，設(shè)計(jì)布置21座蓄水池。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量，調(diào)節(jié)時(shí)間按3h左右確定蓄水池有效容積。蓄水池為矩形漿砌石結(jié)構(gòu)，池壁及池底采用1000mm厚M7.5漿砌石砌護(hù)，池底與壁采用20mm厚1：2防水砂漿抹面；池頂采用C15混凝土砌護(hù)，池頂周圍采用不銹鋼欄做防護(hù)。

3.4田間灌溉工程設(shè)計(jì)

對(duì)于蘋果種植片區(qū)，田間管網(wǎng)按管道級(jí)別分為干管、分干管、支管3級(jí)管網(wǎng)。支管垂直等高線鋪設(shè)，分干管垂直支管鋪設(shè)，干管盡量沿田間道路道鋪設(shè)，盡量不穿路、少跨溝，支管間距80m～120m。田間輸水管道為PE管。田間灌水器為移動(dòng)軟管，移動(dòng)軟管長(zhǎng)度小于50m，移動(dòng)軟管和支管連接采用出水栓連接。為減小系統(tǒng)管網(wǎng)流量，降低工程投資，本系統(tǒng)采用輪灌工作制度。現(xiàn)擬定每個(gè)出水栓的設(shè)計(jì)流量0.842m3/h，每天工作12h。項(xiàng)目區(qū)灌溉系統(tǒng)共設(shè)1條干管，10條支管，72個(gè)出水栓。干管實(shí)行續(xù)灌，支管實(shí)行輪灌。典型區(qū)分3個(gè)輪灌組，每個(gè)輪組控制面積約66.7畝，每次開啟24個(gè)出水栓進(jìn)行灌溉。

對(duì)于蔬菜種植區(qū)，田間管網(wǎng)按管道級(jí)別分為干管、分干管、支管和毛管4級(jí)管網(wǎng)。支管垂直等高線鋪設(shè)，分干管垂直支管鋪設(shè)。分干管盡量沿田間道路鋪設(shè)，盡量不穿路、少跨溝，支管間距20m～40m。對(duì)于滴灌項(xiàng)目區(qū)，每座日光溫室安裝施肥過(guò)濾系統(tǒng)，采用篩網(wǎng)過(guò)濾設(shè)備。田間輸水管道均為PE管。田間配水毛管采用單向布置，毛管鋪設(shè)長(zhǎng)度小于60m，毛管和支管連接采用鎖扣旁通連接。輸配水管網(wǎng)采用固定式管道系統(tǒng)，管道分為干管、分干管、支管和毛管4級(jí)管道。干管、分干管和支管為地埋固定管道，埋于地下，沿等高線布置；支管則垂直等高線布置且支管沿大棚北側(cè)進(jìn)入大棚內(nèi)，支管間距在20m左右；毛管鋪于地上，單向沿作物種植行向布置，間距為窄行0.6m，寬行0.9m，平均行距0.75m，滴頭間距0.3m。

4　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)安塞縣2016年度小型農(nóng)田水利項(xiàng)目建設(shè)，可實(shí)施高效節(jié)水灌溉面積6230畝，其中山地蘋果低壓管道輸水（軟管穴灌）灌溉面積6100畝，大棚蔬菜滴灌面積130畝。項(xiàng)目實(shí)施后，果樹低壓管灌灌溉水利用系數(shù)均達(dá)到0.85、大棚蔬菜滴灌灌溉水利用系數(shù)均達(dá)到0.90，將有效滿足當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展需求。陜西水利

（責(zé)任編輯：暢妮）

TV93

B