農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設計探討
時間:2022-11-22 09:02:03
導語:農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設計探討一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
1工程概況
某縣位于新疆天山東段境內,該縣也是天山北部地區(qū)的農(nóng)業(yè)大縣,農(nóng)業(yè)用水需求量達到42374.42萬m3,工業(yè)生產(chǎn)用水量為1460萬m3,而居民日常生活對水資源的需求量為570.03萬m3,需要節(jié)水灌溉的農(nóng)田約為2646.67萬m3。因該縣為大陸性氣候區(qū),雖然水資源量比較大,但由于本地區(qū)氣候異常干燥、配置的灌溉排水設備并不理想,導致本地土壤鹽漬化情況比較嚴重。加之,該縣境內各灌溉區(qū)域的渠系防滲效率并不高,與之配套的水利工程進展緩慢,滲透率更嚴重,導致水資源大量流失。因此,該縣及時建立農(nóng)田水利灌溉工程,對有效提升水資源利用率,確保該縣經(jīng)濟及農(nóng)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。
2小型農(nóng)田水利灌溉規(guī)劃設計內容
2.1自流灌溉取水方式設計。2.1.1無壩取水。在進行無壩取水設計過程中,本工程根據(jù)所在地的實際情況選擇建閘,將河道水流以及進水閘的夾角設計為30~45度[1]。有效控制水渠道水流的平穩(wěn)程度,盡可能降低水流對引水口造成的沖刷,增加引水量。2.1.2無壩取水。由于該縣部分灌溉工程所處水位以及地勢較低,很難滿足灌溉自流引水的要求,因此進行了節(jié)水壩以及低壩設計,進而提高該地區(qū)的水位,有效保障灌溉飲水量。2.2灌溉渠道設計。2.2.1設計原則。(1)因地制宜。對小型農(nóng)田水利灌溉工程進行設計過程中,要按照因地制宜的原則,對水利工程建設區(qū)的地形、降水量等挑選合理、準確的數(shù)據(jù)信息,并展開綜合分析,隨之開展詳細的規(guī)劃設計。本文以新疆境內的某縣為研究依據(jù),在該縣境內小型農(nóng)田水利進行規(guī)劃時,綜合調查各行業(yè)水資源需求量,其中,農(nóng)業(yè)用水量最高,達到42374.42萬m3,工業(yè)生產(chǎn)需水量為1460萬m3,生活用水量是570.03萬m3。具體進行設計時,要重視選用節(jié)水灌溉技術,結合本地區(qū)的用水需求、地形、氣候情況等,合理選用新技術和新設備完成規(guī)劃設計。(2)可持續(xù)發(fā)展。對水利工程進行修建時,要將該縣支柱型農(nóng)作物當作小型水利工程主要的服務對象,以此保障本縣農(nóng)業(yè)及經(jīng)濟更好地發(fā)展。2.2.2確定引水量。在進行小型農(nóng)田水利工程灌溉設計時應合理確定引水量,也就是說要確定合理的灌溉綜合流量。在進行引水量的確定時應充分考慮灌溉當?shù)氐臍夂驐l件、水源田間、渠道長度、農(nóng)作物種植類型及種植面積、降雨量等因素。2.2.3斷面設計。在確定引水量的同時應進行斷面的設計。在進行渠道橫斷面設計過程中,應合理控制渠道比例,保持渠道坡度與所經(jīng)地面坡度相同。在進行渠道縱斷面設計過程中,應根據(jù)渠道的高程進行渠道高程線的繪制。在此基礎上,根據(jù)水流的具體情況以及渠道底部的比例來進行渠道水位的設計,之后根據(jù)設計好的水位來進行加大水位線的設計。在實際檢查過程中還應根據(jù)渠道坡度的變化情況進行適當?shù)恼{整,進而合理確定渠道縱斷面的高差及位置。2.2.4節(jié)制閘的設計。在進行節(jié)制閘的設計時,應保障渠道的最小流量可以達到渠道的引水需求,并且能夠保障正常流量的水能夠向下配水。通常將節(jié)制閘設置在泄水閘的下游以及分水閘處,以保證分水以及泄水。除此之外,節(jié)制閘也可設置在渡槽的上游以方便檢修和輸水流量的控制。
3設計恰當?shù)墓?jié)水灌溉工程
3.1合理設置引水渠。該縣已有渠系通過一段時期的發(fā)展,逐漸形成與之相配套的渠系系統(tǒng)。本次設計從灌溉系統(tǒng)安全性角度入手,所設置的渠線基本沿著原有渠線或現(xiàn)場勘查情況挑選最合理的路線。對縱斷面實施設計時,要依據(jù)實地放線材料或渠道周邊地形,在保障渠道不會發(fā)生沖刷的狀態(tài)下加大流速,降低整個工程造價。由于混凝土U型渠道的壁厚是2.8mm,水泵流量處于0.207m3/s,流速為0.55m/s,渠道的斷面深度及寬度均是0.7m。3.2合理配置沉砂池。該縣的農(nóng)田水利工程主要水源是渠道水,處于洪水期水流比較混濁,這些水內具有較多的泥沙。因此,必須設計恰當?shù)某辽俺兀孀鲂钏{節(jié)池使用。本次設置的沉砂池主要有分水閘、吸水池等部分,采用鋼筋混凝土結構對濾水墻展開建設。3.3合理布設節(jié)水灌溉設施。在泵房內設計首部樞紐,水源首部主要組成設備為臥式離心泵、控制閥等。為確保水利工程順利投入使用,在不同級管路凸起處設計進氣閥,保證設備可以及時將管路內的空氣排除,以此達到正常的供水要求。同時,為方便對管道進行安裝和檢修,干管及分干管均沿著原有道路和林帶展開鋪設,管道的承壓控制為0.4MPa。支管選擇0.25MPaDe90Pe軟袋,而利用φ16單翼迷宮式滴灌帶作為毛管,其中,PE軟管設計在垂直分干管之上,通過專業(yè)的PE管件實現(xiàn)連接。3.4設計田間灌溉工程。3.4.1灌水設備設計該縣設計的小型農(nóng)田水利工程服務范圍達到2002.07萬m3,共設計30個滴灌系統(tǒng),其主要種植的農(nóng)作物為辣椒、番茄等。滴灌帶嚴格遵循一膜一管、一管二行的要求完成鋪設。3.4.2設計恰當?shù)墓喔葏?shù)依據(jù)小型農(nóng)田水利灌溉工程設計的規(guī)范要求可知,該縣水利工程灌溉保證率應大于90%。本文設計的滴灌系統(tǒng)其水資源利用系數(shù)定為90%,設計月平均耗水強度Ea=6.0mm/d,該觀其選定φ16單翼迷宮式滴灌帶,滴頭之間的間距控制0.3m,流量設置為2.0L/h。通過灌水周期求解公式T=mmax/Ia,計算出周期為4.08d,小數(shù)點后面的數(shù)字舍去,取4d。3.4.3首部樞紐設計情況。滴灌系統(tǒng)首部主要由泵房、過濾設備等部分組成,水資源通過沉淀處理之后,利用輸水管輸送到下部系統(tǒng)的首部。(1)合理設置泵房。泵房設置在整個滴灌系統(tǒng)的首部,其尺寸應滿足控制閥、配電設備等方面的要求。同時,為泵房設定管理房,以此滿足設備的安全、檢修和管理需求。為確保泵房管理的美觀性,泵房的面積與結構要保持一致,在其外觀噴繪與小型農(nóng)田水利工程建設規(guī)范相同內容,達到大力宣傳小型農(nóng)田灌溉工程的目的[2]。(2)選擇合理的過濾設施。各地區(qū)灌溉系統(tǒng)使用的過濾器應根據(jù)其流量確定,所選的過濾器過流能力應超過灌溉系統(tǒng)的20%。依據(jù)小型農(nóng)田灌溉工程情況,如果灌溉田地使用地表水時,首部運用砂石+網(wǎng)式的過濾器,過濾器型號由灌溉系統(tǒng)的流量確定。
4滴灌工程注意事項及效益評價
對滴灌工程進行規(guī)劃設計過程中,要依據(jù)實際工程概況及所處地區(qū)的特點選擇合理的管線。必須注意,小型農(nóng)田水利工程的規(guī)劃設計不能一味保守,要展開創(chuàng)新設計,在先進技術的基礎上選定最佳的設計方案。此外,也要重視挑選壁厚均勻度好、抗堵塞性能強的管道。加之,要合理設計滴灌管線,具體施工中,要將滴灌工程是否便于施工及其對農(nóng)作物產(chǎn)生的影響考慮在內。借助高效率農(nóng)田水利工程的建設,不僅可以提高水利資源利用率,也能提升農(nóng)作物產(chǎn)品,展現(xiàn)出良好的社會及生態(tài)效益。小型農(nóng)田水利灌溉工程投入運行之后,可以大大減少水資源浪費的情況,從而滿足農(nóng)業(yè)灌溉及農(nóng)作物生長的實際需求,達到合理配置水資源的效果。能有效提升水資源利用效率,減少水資源浪費情況,有效滿足農(nóng)作物生長發(fā)育過程中對水的需求。項目正式推行以后,有助于科學調整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構,使灌溉區(qū)域的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)獲得明顯的改觀,達到保護水資源和保肥的目的。此外,依托高效的節(jié)水灌溉技術也有利于調整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結構,從而提升農(nóng)民及農(nóng)業(yè)的收入,進一步帶動相關產(chǎn)業(yè)更好地發(fā)展。
5結語
總之,對小型農(nóng)田水利工程進行規(guī)劃設計是做好農(nóng)田灌溉的關鍵,也直接影響農(nóng)業(yè)的發(fā)展,其對合理分配水資源意義重大。本文以某縣農(nóng)田水利灌溉工程為研究對象,詳細介紹該縣水利工程規(guī)劃設計原則,進一步闡述田間灌溉工程各部分設計情況,并分析這種規(guī)劃設計所帶來的經(jīng)濟效益和社會效益,以期為建設社會主義新農(nóng)村提供一定指導。
作者:黃清海 單位:沛縣水利局
參考文獻
[1]史靜靜.村級農(nóng)田水利規(guī)劃設計方案研究[D].揚州:揚州大學,2013.
[2]馮楊.四川省巴中市通江縣農(nóng)田水利綜合規(guī)劃研究[D].成都:四川農(nóng)業(yè)大學,2014.