一站雙泵河灌節水模式在平原地區的應用

柯　強，荊　猛，朱志峰（.平原縣水利勘察設計研究院，山東 平原 5300；.平原縣水務局，山東 平原 5300）

一站雙泵河灌節水模式在平原地區的應用

柯強1，荊猛2，朱志峰1
（1.平原縣水利勘察設計研究院，山東 平原 253100；2.平原縣水務局，山東 平原 253100）

【摘要】針對平原地區灌溉特點，對“一站雙泵”河灌節水設計模式進行了探索和研究，并對節水效益進行了對比分析。

【關鍵詞】平原縣；農田建設；節水灌溉；一站雙泵

1　項目概述

平原縣地處潘莊灌區中游，是典型的引黃灌區，黃河水是當地農業的主要灌溉水源。平原縣2012年高標準農田建設示范工程項目區位于平原縣東南部前曹鎮轄區內，地處縣級兩條骨干河道趙王河、洪溝河的中間區域，東起趙王河，西至洪溝河，南起五支溝，北至一支溝，土地總面積1000hm2，耕地666.67hm2。項目區共涉及前曹鎮19個村，1600個農戶，農業人口5000人。

項目共建設高標準農田666.67hm2，總投資1280萬元。按照“農田成方、道路暢通、渠系完備、林帶成網、土地平整”的標準要求，以方田建設為核心，形成了與現代農業、高標準農業相適應的農田基礎設施。在水利規劃上采取一路一溝的灌排體系，泵站提水引黃渾水低壓管道灌溉，實現田間建筑物配套。在農業措施方面，以土地平整和土地深翻為重點，抓好優良作物品種和先進農業技術的推廣。在林業規劃上，按照“田——溝——林——路——林——田”的形式布置，創造良好的農田生態環境。主要采取了水利措施、農業措施、林業措施和科技推廣措施4大措施。

一是項目區開挖、疏浚溝渠16條，長43.1km，土方47.7萬m3。新建提水泵站33座，配套潛污泵66臺（套）；配套變壓器20臺，高壓線路6.86km、低壓電纜7km；建設渾水低壓輸配水管道灌溉面積666.67hm2，埋設地下UPVC管道60km，放水口1000個；修建橋涵閘等建筑物193座，其中：新建生產橋144座，新建Φ50過路涵47座，新建節制閘1座，維修節制閘1座。二是項目區共劃分格田41塊，格田劃分標準16.67hm2/塊；整修田間生產路28km，其中新建砂石路23km。三是營造農田防護林網666.67hm2，栽植樹木5.6萬株，包括107速生楊5萬株、柳樹0.6萬株。四是項目區大力進行農業科學技術培訓，推廣現代農業新技術、新品種，促進糧食高產優質，推廣冬小麥、夏玉米優良品種種植面積133.33hm2；項目區增施生物有機肥面積133.33hm2。

項目建成后，達到了“土地平整肥沃、水利設施配套、道路暢通、林網建設適宜、科技先進適用、優質高產高效”的建設標準。項目區糧食綜合生產能力明顯提高，年平均增產糧食175萬kg，增加農業產值197.50萬元，年節水80萬m3，節能10萬kW·h，節地6.67hm2，省工5000個。

2　項目區節水灌溉設計模式

在節水灌溉模式設計上，平原縣因地制宜，按照“節水率高、便于管理、投入產出比高”的原則，不斷優化工程設計，把項目區耕地分為33個獨立的渾水低壓管道輸水灌溉系統，一套獨立的灌溉系統控制1～2個方格，控制面積20hm2左右。

2.1田間灌溉模式

田間灌溉總體模式為：“灌排渠(地下溝)不防滲+小型固定泵站+潛污泵+渾水低壓管道輸水灌溉系統+田間窄短畦灌水”灌溉模式，格田田間實現灌排分開。灌溉水利用系數達到0.85，旱作物灌區田間水利用系數0.93，確定灌溉水利用系數為0.8，項目區節水灌溉工程覆蓋率為100%。

2.2泵站設計

項目區共規劃設計小型固定泵站33座、配套潛污泵66臺（套），泵房內配備WQ80-30-11kW潛水泵，止回閥、射頻控制器各2臺（套）。規劃中將原定1臺22kW潛水泵改為2臺11kW潛水泵，一是提高了供水保證率；二是可根據澆地面積靈活起閉，減少了運行費用；三是單泵控制面積減少，便于管理控制；四是降低了起動電流，減少了電氣控制設備投資。

2.3輸水管道設計

項目區大田主要種植冬小麥、夏玉米等糧食作物，適宜、先進的田間灌溉節水型式有噴灌、低壓管灌、地上防滲渠灌溉等形式。但項目區地處引黃灌區中游，黃河水經灌排溝系進入項目區后，水中泥沙含量仍偏高，易磨損、堵塞噴頭，因此不適宜噴灌；田間地上防滲渠道灌溉形式不但占地較多，而且耕作、管理不便，農民不易接受，不宜選用；而低壓管道節水灌溉技術成熟、先進，占地少、方便耕作、灌溉及時、節水率高，投資少，因此項目區田間灌溉模式應優先選用低壓管道輸水灌溉型式。

根據設計灌水定額、灌溉面積、灌水周期和每天工作時間，按下式計算確定系統的灌溉設計流量。

Q設=W凈A/（ηTt）

式中：Q設為管道系統的灌溉設計流量，m3/h；η為灌溉水利用系數，取0.80；t為每天開機灌水時間，取18h；A為控制灌溉面積；T為每次輪灌期的天數，取7d。

在低壓管道輸水系統關鍵安全設備和計量設備規劃設計上，主要是首部樞紐的止回閥、進排氣閥以及各級管網各條管道最底端尾部的泄水閥。安全閥、進排氣閥保護管網不超壓和出現負壓；泄水閥在泵站停機后打開，泄空管網積水，防止管網泥沙淤積和管網凍脹。

3　節水灌溉模式效益對比

3.1工程投資大幅減少

平原縣現有中型節水灌區一般控制畝數在200hm2左右，泵站投資需50萬元／座，灌區管道畝均投資8250元／hm2，平均畝投資717元；“一站雙泵”河灌節水模式每個灌區控制畝數在20hm2左右，泵站投資9.2萬元／座，灌區管道投資2445元／hm2，平均畝投資470元。通過對比分析，“一站雙泵”節水模式投資畝均節省投資247元，大大減少了工程投資。

3.2省工、省時、節能、節水

灌溉用水量、灌水時間的減少，大大降低了勞動強度，灌溉用工量普遍降低，經對比分析平均每年每畝地用工量可節省0.5個，按年省工5000個，50元/工日計算，年省工效益可達25萬元；每次灌水定額比原灌溉模式縮短1d；灌溉用水量的減少使耗油量、用電量相應降低，經對比分析項目區節能10萬kW·h，按0.63元/kW·h計算，比一般節水灌溉節能效益增加6.3萬元。原分散式提水大水漫灌模式一次灌水定額為1800m3/hm2，采用該節水模式后，一次灌水定額降為900m3/hm2，節水效果明顯。

3.3大量節省了土地，便于耕作

節水模式的優化設計，大大減少了土渠，增加了耕地，經對比分析：按1%的比例計算項目區可節地6.67hm2，按增產糧食計算可增產10.5萬kg，增加收入21萬元。

低壓管道全部地埋，出水口采用隱藏式下栓體外加保護管，僅高出地面8～10cm，即保護了給水栓，又不影響各類農業機械作業。

3.4管理制度更加完善

一是建立農民用水協會，節水工程完工后由鄉鎮將工程產權移交協會，雙方明確責任和義務，實行一站一協會、一站兩名管理人員的管理制度。鄉鎮政府制定整個項目區的用水灌溉制度，分配各用水協會的灌溉用水。各協會機構健全，農戶直接參與管理。二是一站一協會的管理制度與一家一戶分散提水、管理的模式相比，大大節省了管理人員、管理成本和工程維護資金。

總之，“一站雙泵”河灌節水灌溉模式是引黃灌區提水節水灌溉的成功模式，灌溉保證率高，工程投資低，運行費用低，管理方便，建后效益明顯，在引黃灌區具有重要的推廣價值。

（責任編輯崔春梅）

【中圖分類號】S274

【文獻標識碼】B

【文章編號】1009-6159（2015）-06-0046-02

收稿日期：2015-03-13

作者簡介：柯強（1975—），男，工程師