□趙 靜(鄭州市水利建筑勘測設(shè)計院)
關(guān)于農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計與灌溉技術(shù)的核心分析
□趙靜(鄭州市水利建筑勘測設(shè)計院)
農(nóng)業(yè)是中國發(fā)展中比較重要的部分,隨著科技興農(nóng)政策的實施,促進(jìn)了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。但是在自然環(huán)境的影響下,很多地方開始出現(xiàn)干旱,對中國糧食產(chǎn)量造成了很大影響,由于農(nóng)田灌溉是保證農(nóng)作物生長的主要方式,所以必須對其進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計,促進(jìn)新農(nóng)村的發(fā)展,增加農(nóng)業(yè)收入。文章主要對農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計和灌溉技術(shù)進(jìn)行分析,希望可以給農(nóng)業(yè)和水利工程的發(fā)展提供參考,提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
農(nóng)田水利;規(guī)劃設(shè)計;灌溉技術(shù)
農(nóng)田水利工程灌溉是農(nóng)業(yè)發(fā)展中的重點內(nèi)容,直接影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)收入,對農(nóng)業(yè)發(fā)展具有很大意義。隨著新農(nóng)村建設(shè)的發(fā)展,國家對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提出了更高要求,為了滿足國家的要求,必須及時對農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)行研究。水利部門也應(yīng)該加強(qiáng)對農(nóng)業(yè)灌溉規(guī)劃設(shè)計工作的監(jiān)管,以農(nóng)業(yè)發(fā)展為方針,設(shè)計出比較高效、合理、科學(xué)的水利灌溉工程,滿足水利發(fā)展需求,實現(xiàn)水土資源的合理利用,帶動農(nóng)業(yè)向更遠(yuǎn)的方向發(fā)展。
1.1農(nóng)田水利工程概況
農(nóng)田水利是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性資源,與國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有很大聯(lián)系?,F(xiàn)階段,水利部門已經(jīng)實施了一系列工程,如水渠、水壩等,在這些項目中投入了大量資金,期望可以為國民創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)收入,給農(nóng)作物生長提供充足保證。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn),水利工程的主要特點是:水利建設(shè)工程原動力發(fā)生了很大變化。從水利發(fā)展?fàn)顩r來看,水利工程一直走的是傳統(tǒng)化發(fā)展道路,而且會隨著社會發(fā)展的不斷變化,向可持續(xù)道路發(fā)展。隨著水利工程的轉(zhuǎn)型發(fā)展,農(nóng)田水利工程也發(fā)生了巨大變化,開始由傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)型水利建設(shè)向環(huán)保節(jié)約型發(fā)展,已經(jīng)成為水利工程研究的主要課題。由于水利工程是民生項目的重要組成部分,所以必須由政府帶頭,結(jié)合地方和區(qū)域特點構(gòu)建符合區(qū)域發(fā)展的農(nóng)田水利工程,促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。
1.2農(nóng)田水利工程的建設(shè)
隨著政府的指導(dǎo)和引領(lǐng),很多市區(qū)都已經(jīng)建成了具有代表性的水利工程,但是在實際利用中,水資源利用效率卻十分低下,產(chǎn)生此種現(xiàn)狀的主要原因是水從水庫引入到田地需要一定距離?,F(xiàn)階段,除了政府倡導(dǎo)的大型農(nóng)田水利工程外,很多鄉(xiāng)鎮(zhèn)也積極響應(yīng)號召,開始由主水壩渠道向支流渠道引流,同時還在農(nóng)田灌溉區(qū)域建立了很多小型水壩站。一般情況下,很多大型水利工程都可以在政府的指導(dǎo)和引領(lǐng)下順利完成,但是一些鄉(xiāng)鎮(zhèn)構(gòu)建的小型水利工程卻經(jīng)常因為各種原因出現(xiàn)布局不合理、項目建設(shè)隨意等問題,導(dǎo)致工程技術(shù)和社會效益無法同時完善,影響了水利工程的發(fā)展。
隨著地球環(huán)境污染的不斷加重,水資源也受到了很大影響,純凈水資源也越來越匱乏。由于農(nóng)作物的生長離不開陽光和水,因此,為了促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展,提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)水平,必須及時對農(nóng)田水利灌溉進(jìn)行規(guī)劃。中國是農(nóng)業(yè)大國,農(nóng)業(yè)是中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要方面,主要包括農(nóng)作物的耕種和后期加工。隨著中國節(jié)水技術(shù)的快速發(fā)展,農(nóng)田灌溉技術(shù)體系內(nèi)容更加豐富,主要包括保墑耕作技術(shù)、抗旱作用栽培技術(shù)、秸桿覆蓋保墑技術(shù)、保水劑應(yīng)用技術(shù)、限灌溉技術(shù)等。渠道輸水是中國農(nóng)田灌溉中最常使用的形式,具有較舊的發(fā)展歷史。原先采用的渠道灌溉主要是人工挖掘土渠輸水灌溉,因滲漏嚴(yán)重產(chǎn)生了嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)。后來發(fā)展為輸水管道技術(shù)輸水灌溉,但灌溉效率較低,同時對農(nóng)田的灌溉面積具有很大要求,但可以降低輸水過程中水資源的蒸發(fā)和浪費(fèi)[2]?,F(xiàn)階段農(nóng)田灌溉發(fā)展過程中常用的農(nóng)田水利建設(shè)灌溉技術(shù)包括微灌、噴灌、步行式灌溉、低壓管道輸水等。進(jìn)行農(nóng)田水利灌溉時,還要針對不同的地區(qū)的情況,因地制宜的原則選擇灌溉技術(shù),在滿足農(nóng)作物對水的需求的前提下,最大程度上提高水資源的利用率[3]。
在當(dāng)前形勢下,灌溉設(shè)計保證率與抗旱天數(shù)是農(nóng)業(yè)部門進(jìn)行農(nóng)田水利發(fā)展的主要依據(jù)。灌溉設(shè)計保證率表示水利工程在處于長期使用狀態(tài)時,水利灌溉工程用水的年數(shù)與總用水年數(shù)之比,主要體現(xiàn)農(nóng)田水利灌溉工程的利用效率,一般情況下,可依據(jù)灌溉所在地農(nóng)作物種植的面積及水位情況進(jìn)行確定和分析??购堤鞌?shù)表示在水利灌溉中降水較少的情況下,保證農(nóng)作物基本水需要生長的天數(shù)。例如:進(jìn)行灌溉工程的設(shè)計時,靠近塘壩、小型水庫等儲水資源,滿足適當(dāng)面積作物的天數(shù)可以控制在80 d內(nèi),滿足農(nóng)作物基本生長耗水需求,具體天數(shù)可以根據(jù)農(nóng)作物的基本耗水情況、農(nóng)作物面積等進(jìn)行確定。
進(jìn)行灌溉工程設(shè)計和制定工程計劃時,應(yīng)按照以下原則進(jìn)行:首先,對當(dāng)?shù)氐乃Y源情況進(jìn)行了解和分析,主要分析水資源利用和調(diào)動狀況。一般情況下,水渠灌溉的源頭應(yīng)選取在水資源相對豐富,水位較高的位置,全面考慮后,再進(jìn)行灌溉系統(tǒng)的設(shè)計和構(gòu)造,保證在投入使用時,一旦發(fā)生部分功能障礙,其他排水系統(tǒng)依然可以獨(dú)立工作,保證灌溉的順利進(jìn)行。但在設(shè)計和灌溉渠道工程的實施中,還應(yīng)注意供水位置高低因素和獨(dú)立供水區(qū)域的用水量。進(jìn)行布局設(shè)計時,應(yīng)減少農(nóng)用耕地占用和民房占用,同時保證居民生命及財產(chǎn)安全,減少安全隱患。在施工中應(yīng)減少高填方、深挖方和險段施工等。水渠施工應(yīng)避免沿河位置,應(yīng)將"一水多用"作為原則,盡量讓水渠的建設(shè)能夠更多的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展,保證農(nóng)業(yè)灌溉的同時還能夠更多的滿足于人們的生活,同時要注意將附近的水庫、水渠、水塘等綜合利用,將水資源的優(yōu)勢更大的利用和發(fā)揮,同當(dāng)?shù)氐娜宋沫h(huán)境發(fā)展、電力優(yōu)勢等相互結(jié)合,促進(jìn)水利發(fā)展。U型渠如下圖1所示。
圖1 U型橫斷面設(shè)計圖如下所示圖
農(nóng)田灌溉水利工程的規(guī)劃設(shè)計內(nèi)容主要有以下幾項:小型揚(yáng)水灌區(qū)建筑物的設(shè)計、建設(shè),包括固定渠道的改造、配套節(jié)水設(shè)計的建設(shè)等等;對灌排泵站進(jìn)行改造,進(jìn)行取水樞紐、涵閘、排澇泵站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè);提水建設(shè)、新建塘壩、小水池窯等水源工程的建設(shè)。原有灌溉工程的更新與改造,主要改造對象包括完好率<50%的涵閘、自流灌區(qū)取水樞紐、完好率低于50%的排澇泵站機(jī)電設(shè)備、水源工程的除險加固等等,取水設(shè)計。農(nóng)田灌溉水利工程規(guī)劃設(shè)計工作中,取水方式的設(shè)計是一項重要內(nèi)容,設(shè)計過程中要結(jié)合當(dāng)?shù)毓喔人吹膶嶋H情況來確定取水方式。通常情況下灌溉水源可以分為自流取水灌溉及提水取水灌溉。自流取水灌溉即以河流為水源,采用無壩取水或有壩取水的方法滿足灌溉需求。在規(guī)劃設(shè)計選擇開渠建閘引水地點時,要充分考慮自流灌溉的水位高程,因此要選擇河流上游較高的地點。實際工程中,如果引水口不同,其所需要修建的水干渠長度也會存在差異,從而影響到工程的成本,因此要進(jìn)行科學(xué)論證,選擇合理的引水口。
應(yīng)依據(jù)實際的農(nóng)作物生長情況、地理位置及當(dāng)?shù)貧夂蛞蛩剡M(jìn)行農(nóng)田灌溉規(guī)劃,農(nóng)田灌溉技術(shù)應(yīng)具有真實性、科學(xué)性、可靠性、實用性,同時還應(yīng)向多元化發(fā)展,具有較高的創(chuàng)新精神,盡量建設(shè)優(yōu)質(zhì)的水利工程,同時對水利建設(shè)工程技術(shù)應(yīng)擇優(yōu)篩選,以最佳的方案實施規(guī)劃和工程建設(shè),并且全面考核,準(zhǔn)備充分,同時應(yīng)備有備用方案,做到萬無一失。除此之外,保證各項施工的協(xié)同進(jìn)展,更好更快的完成整個工程的實施和建設(shè),保證快速、優(yōu)質(zhì)的完成水利灌溉工程的實施。
近些年來,對于農(nóng)業(yè)的重視不斷的增加,同時農(nóng)田水利灌溉的技術(shù)也得到了顯著的提高,作為利民惠民的主要工程進(jìn)行發(fā)展和支持,但不能夠盲目的進(jìn)行發(fā)展,應(yīng)具有較高的科學(xué)性、合理性和規(guī)劃性,滿足農(nóng)田灌溉的同時還應(yīng)具備長久性和可持續(xù)發(fā)展,才能夠促進(jìn)農(nóng)業(yè)事業(yè)的發(fā)展,提高農(nóng)業(yè)質(zhì)量。最后還要通過農(nóng)田水利灌溉規(guī)劃計算,制定合適的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)參數(shù),正確進(jìn)行灌溉工程布控,促進(jìn)農(nóng)田水利灌溉工程的穩(wěn)定發(fā)展。
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(責(zé)任編輯:韋詩佳)
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1673-8853(2016)07-0026-02
趙靜(1983-),女,工程師,主要從事水工結(jié)構(gòu)工作。
2016-04-18