新疆岳普湖縣節水改造工程實踐

李軍

（新疆喀什地區岳普湖縣水管總站 新疆 喀什 844400）

1 縣域概況

岳普湖縣位于新疆維吾爾自治區西南部塔里木盆地西緣，地處蓋孜河和葉爾羌河中下游的沖積平原上，地理位置介于東經76°25′～77°25′和北緯38°46′～39°22′之間，海拔1180m～1225m。岳普湖縣東鄰巴楚縣，東南臨莎車縣，西南與西部與英吉沙縣、疏勒縣毗鄰，北接伽師縣，縣境東西最長93km，南北最寬56km，總面積 4088.94km2(613.34萬畝)，耕地面積30.02萬畝，其中11.93萬畝耕地位于葉爾羌河流域內。縣域地形整體坡降較小，四周稍高，中部平坦。

本次節水改造項目區位于岳普湖縣城以東35km的巴依阿瓦提鄉，東與阿巴提鎮、南與莎車為鄰，西與鐵力木鄉、北與四十二團交界。鄉境地勢平坦，灌溉水源采用葉爾羌河水。項目的主要任務為建設完善的節水灌溉系統，實施滴灌5200畝。具體實施包括首部系統（2個）：共配置LTW200-400水泵6臺，總裝機容量為270kW，啟動箱6套，離心+砂石+網式三級過濾器共6臺，SFG400的施肥罐4臺，型號為S11-315/10變壓器2臺，安全保護和控制設備等；管道工程：主要包括干管、分干管、支管等地埋管道以及地面管道的滴灌管。

2 供水工程現狀及存在的問題

岳普湖縣之前的供水主要是老卡納渠，該渠洪水期通過蘇庫恰克水庫西庫外渠引水，枯水期通過蘇庫恰克水庫引水，渠道總長度為30.3km。其中，22.3km為全防滲渠，剩余8km為土渠，設計引水流量為8m3/s，該渠灌溉巴依阿瓦提鄉和阿洪魯克鄉8.62萬畝農田。

本次節水改造項目區內現有渠道為巴依阿瓦提渠，該渠道通過葉根克力克閘引老卡納渠的水，設計引水流量為3m3/s，總長度為4.5km。現狀年項目區作物灌溉需水量折算到巴依阿瓦提支渠葉根克力克閘為286.59萬m3，實際引水量折算到巴依阿瓦提支渠葉根克力克閘為273.67萬m3，現狀年缺水13.09萬m3。項目區地表水徑流主要集中在6月～8月的洪水期，約占年徑流的70%，春季徑流量還不到10%，遠不能滿足春灌的需水，項目區春季缺水達20多萬m3。由于灌區供水不足，當地農村產業規模無法進一步擴大，特別是春季水量小，春旱缺水問題突出，農業用水保障率低，嚴重影響農作物產量提高和區域經濟的長遠發展。

另外，項目區原始的灌溉采用地面灌溉，灌溉水利用率低，灌溉水利用系數僅為0.60，灌溉方式落后，水資源浪費嚴重。而且田間量水設施沒有配套，田間無專人監督，存在灌水定額偏大，水利投資缺乏，發展機制相應落后等多方面問題。

3 節水改造工程設計

3.1 工程總體方案

本次節水改造設計全部改為棉花膜下滴灌，分兩個片區，每片區各2600畝，采用相同設計。滴灌工程需新建分水閘一座，沉淀池一座，連接渠道若干。

項目區地處老卡納渠灌區，水源為巴依阿瓦提渠。渠道從老卡納渠引水，設計引水流量為3m3/s，總長度為4.5km。渠水通過分水閘進入連接渠，經沉淀池后進入滴灌工程首部系統。新建分水閘1座，分水流量為0.3m3/s；分水閘后接連接渠，連接渠長度為30m。連接渠設計流量為0.22m3/s，加大流量為0.3m3/s，渠底寬0.5m，渠深 0.8m，全渠采用現澆砼板襯砌。

首部系統位于滴灌工程西側，靠近巴依阿瓦提渠處。一個首部系統包括LTW200-400水泵3臺、啟動箱3臺、離心+砂石+網式三級過濾器3臺、SFG400的施肥罐一套、型號為S11-315/10變壓器一臺及安全保護和控制設備等。

地埋管道分為干管、分干管兩級。干管垂直于作物種植方向，分干管平行于作物種植方向，分干管與支管垂直，采用支管輪灌方式。本次設計采用一年一用的單翼迷宮式滴灌帶，滴灌帶采用一膜兩管六行的形式。

3.2 部分供水參數計算

3.2.1 設計供水強度

式中，Ea——設計耗水強度，Ea=kckr（ET0）=6.89mm/d，本次設計取7mm/d；

kc——作物系數，取值1.2；

kr——覆蓋率影響系數，取值1。

經計算，設計耗水強度Ea=6.89mm/d，本次設計取7mm/d，設計供水強度Ia=5.34mm/d，參照當地數據取值為6mm/d。

3.2.2 灌水器選擇

參照《滴灌工程設計圖集》(國家節水灌溉工程技術研究中心，顧烈烽)中灌水器選型方法，對于本項目區土質宜選擇流量較小的灌水器，參數見表1。

表1 一膜兩管六行滴灌帶參數表

3.2.3 設計管水定額

式中，m——設計灌水定額，mm；

γ——土壤容重，1.43g/cm3；

z——計劃濕潤土層深度，500mm；

p——設計土壤濕潤比，65%；

θmax，θmin——適宜土壤含水率上下限，占干土重量的25%。上下限一般取田間持水量（重量比）的 65～90%，因此，θmax=22.5%，θmin=16.25%；

η——灌溉水利用系數，取0.90。

計算得本次棉花滴灌設計灌水定額確定為33mm，即22m3/畝。

3.2.4 設計灌水周期及滴灌日工作時間

式中，T——設計灌水周期；

Ea——作物設計耗水強度，mm/d。

經計算，T==4.24d。本次設計灌水周期取4天。

表2 滴灌帶設計參數詳細表

3.2.5 一次灌水延續時間

式中，t——一次灌水延續時間;

Se——滴頭間距，m；

SL——滴灌帶間距，m；

q——滴頭流量，L/h。

經計算，t=4.01h，本次設計一次灌水延續時間取4h。

3.2.6 輪灌方式

本設計為21個灌溉小區，即一個支管所控制灌溉面積為一個灌溉小區。灌溉時灌溉小區開啟一根支管，整個系統分為20個輪灌組，一個輪灌組灌溉時間為4小時，一天工作20小時，4天可以全部灌完。

3.3 滴灌帶設計

3.3.1 滴灌帶極限孔數

式中，qd——滴頭的設計流量，qd=2.1L/h；

D——毛管直徑，管內徑16mm，即：d=16.0mm；

K——水頭損失擴大系數，為毛管總水頭損失與沿程水頭損失的比值，K=1.1～1.2，本設計中K取大值為1.2；

Se——毛管上分流孔的間距，取值0.3m。

計算得Nm=314。

3.3.2 滴灌帶極限鋪設長度

式中，S——滴頭間距，0.3m；

S0——滴灌帶進口至第一個滴頭的間距，0.15m；

一膜兩管六行，Lm=94m。

本次設計分干管鋪設沿著地邊布置，支管長度為條田寬邊長度，考慮支管長度較長，滴灌帶為了滿足骨干管網流量要求，滴灌帶不宜太長，本次設計也考慮使用地產滴灌帶，滴灌帶實際鋪設長度62m，小于極限長度。

4 結語

本次節水灌溉工程的實施可以提高供水保證率和水資源利用率，有效解決灌區內春旱缺水問題，節水、增產效果顯著，具有較好的經濟效益和社會效益，符合國家政策和有關規范規程的要求，對促進當地經濟社會發展和邊疆地區政治穩定具有重要的意義。通過本次滴灌改造工程的建設，還為岳普湖縣節水灌溉技術的大面積推廣應用起到示范實踐作用，為縣內大力推廣高標準節水灌溉農業打下了堅實的基礎。陜西水利