李寶林
[摘 要]本文著重闡述了采用小型渡槽取代傳統的水田灌水農渠和曬水池進行水田灌溉,從而實現節約耕地,增加種植面積,提高水溫,達到增產、增效目的。對渡槽的結構型式進行水利計算,進行效益計算分析,論證了方案的可行性,具有可觀的經濟效益和生態效益。
[關鍵詞]渡槽;水田灌溉節約耕地經濟效益
中圖分類號: TV672 文獻標識碼: A
近年來,水稻連年增產,種植面積不斷擴大,水稻產業得到了大力發展,為三江經濟社會發展奠定了堅實基礎,但是,如何繼續增加糧食產量、有效節約地下水成為新的課題。由于各項栽培技術的應用日臻完善,大幅度提高單產十分困難,地下水的大量開采使得三江平源地區地下水位持續下降,為了使三江經濟走可持續發展的道路,必須創新思路,大膽創新,采取更加有效的工程措施和管理措施,使三江水稻經濟登上新臺階。本文將論述采用鍍鋅鐵板渡槽取代曬水池和灌水農渠灌溉水田,達到節約土地,增加種植面積,節約水資源,使水稻種植提質增效。
一、傳統灌溉曬水池及灌水農渠占地面積計算
目前水田灌溉采用的方法是:由水田井抽取地下水→曬水池→主灌水渠→灌水毛渠→池田,曬水池的面積占地塊總面積的1%~2%,一般情況設計成長方形,由土壩圍成,土壩高1米、頂寬1米、底寬4米,主灌水渠沿地塊的短邊布置,長為200米~400米,由雙土埂組成。
以300畝田塊為例初步計算曬水池及灌溉農渠占地面積,曬水池長80米,寬25米,占地面積3畝,灌水農渠總底寬3.9米,長按200米計算,占地1.17畝,曬水池和灌水農渠占地面積合計4.17畝,占地塊總面積的1.39%,可見,如果取消曬水池和灌水農渠即可增加種植面積1.39%,相應增加總產1.39%,
二、鍍鋅鐵板渡槽水利計算及初步設計
利用鍍鋅鐵板渡槽取代曬水池及灌水農渠,利用渡槽的長度增加水溫,同時每隔一定間距設置跌水增加爆氣時間增加水溫,以達到增加水溫,增加種植面積,提高種植效益。
1、流量計算
單井出水量180噸/小時,即0.05米3/秒。
2、水利要素計算公式
使用謝才公式進行水利計算
—流量(米3/秒)、—過水斷面(米2),
—流速(米/秒)
—渡槽底寬(米)、—水深(米)
—謝才系數,—水利半徑,—水利坡度
—糙率
—濕周(米)
3、參數確定計算
⑴、流量 目前水田井出水量120~180米3/小時,按最大出水量180米3/小時計算,確定渡槽流量為0.05米3/秒;
⑵、底寬考濾到增加水溫的要求,渡槽底寬取=1米;
⑶、水利坡度 三江平原地區地面坡度在1/3000~1/5000,按=1/4000計算;
⑷、糙率對于一般管道及有護面的渠道=0.009~0.033,由于鍍鋅鐵板渡槽表面光滑,本次計算取=0.01;
3、渡槽橫斷面設計
使用以上參數代入謝才公式計算出,在渡槽底寬為=1米、輸水流量0.05米3/秒、=1/4000時,渡槽水深是0.139米,因此渡槽橫斷面設計尺寸確定為底寬1米、高0.25米,鍍鋅鐵板渡槽所用鍍鋅板厚度為0.3毫米。
4、渡槽縱斷面設計
渡槽長度150米,通過增加水與空氣按觸時間增加水溫,渡槽初步設計縱橫斷面圖及總體布置圖見附圖。
三、投資估算
1、鍍鋅鐵板渡槽材料價格計算
體積:150米*(1米+2*0.25米)*0.3毫米*10-3 = 0.0675米3
重量:0.0675米3*7.8噸/米3 = 0.5265噸
價格:0.5265噸*5000元/噸 = 2632元
2、渡槽排架材料價格計算
從單體排架尺寸計算出:每個單體排架使用角鐵長度8.5米,角鐵規格30*30*3mm,
每個排架角鐵重量:8.5米*1.373公斤/米 = 11.6705公斤
每2米一個排架,共需75個排架,需角鐵75*11.6705=0.875噸
共需角鐵重量0.875噸,當前市場價格4580元/噸,
需投資:0.875*4580元/噸 = 4007.5元,
3、連接相鄰渡槽橡膠接頭,每個20元*75個 = 1500元
4、制作及安裝費用計算
制做及安裝費率按材料價格的50%計算,
(2632+4007.5+1500)*50% =4069.75元,
5、工程費用合計:12209.25元
四、效益計算
初步計算300畝田塊用鍍鋅鐵板渡槽代替曬水池及灌水農渠進行水田灌溉,可節約耕地4.17畝,當前畝年凈效益是650元,畝產量是650公斤,年效益合計是2710元,增加糧食產量2710.5公斤。
五、效益分析
1、經濟效益
使用靜態分析法計算還本年限,公式如下:
4.5年
式中 T—還本年限(年)
B—工程投資(萬元)
C—工程建成后增加的年效益(萬元)
由以上計算可以看出,工程靜態還本年限是4.5年,如能大面積推廣,效益是很可觀的。
2、生態效益
使用鍍鋅鐵板渡槽灌溉水田,可減少水的滲漏損失,提高水資源利用率,有效節約地下水資源。
3、增溫效益
由于渡槽曝露在空氣中,可充分吸收空氣中的熱量,水與空氣充分按觸吸收空氣中的熱量,渡槽增加陽光照射水面面積,達到增加水溫的效果,從而提高水稻的產量及品質。
綜上所述可以看出,通過采用鍍鋅鐵板渡槽代替曬水池及灌水農渠進行水田灌溉,可以取得較好的經濟效益,同時有效節約地下水資源,增加水溫,提高水稻的產量及品質,效益是多方面的。以上是作者長期觀察,認真思考,通過水利計算形成的初步想法,還有待在實踐中總結完善,進行大面積推廣。