涂子華
【摘 要】本文首先介紹農田水利工程建設的重要性,從設計標準、設計取水方式和灌溉渠系布置三個方面討論了農田水利灌溉工程的規劃設計,最后介紹兩種比較節水的灌溉技術。
【關鍵詞】水利工程;規劃;灌溉技術
農田水利灌溉工程的建設是農業發展及新農村建設的重要基礎設施建設。在建設新農村的大背景下,推進農田水利灌溉工程的建設步伐,應該對農田水利灌溉工程規劃設計提出科學、合理、高效、安全的農田水利灌溉工程,選擇了正確的灌溉技術,將極大地促進當地農作物的正常生長,提升當地的農業生產水平,改善農民的生活質量。從而為農田水利灌溉工程的可持續發展做出貢獻。
一、農田水利灌溉工程的規劃設計
水,作為萬物之源,是自然界一切物質生存的基礎。對于農作物而言,如何保證其正常生長所需水的供應是一件意義重大的事。在當前,自然界水資源分布不均勻,河流的徑流也不一樣,為了使農作物在需要使用水的時間能夠正常的供水,需要借助外界的自然水資源力量,充分利用水資源,必須進行農田水利工程設施建設。農田水利工程的灌溉規劃設計是保證整個工程正常運行和工程效益發揮重要作用的關鍵環節。應通過對當地實際情況進行調研分析,并進行灌溉規劃計算,為當地選擇適宜的灌溉設計標準,對工程的布浚進行正確的選定,在此基礎上做好灌溉工程的設計,對于充分高效的發揮當地水土資源,促進農業生產質量和當地的社會經濟開發都具有十分重要的現實意義。
(一)設計標準
對于農田水利灌溉工程,從我國大禹治水開始,就一直在研究,至今也取得了非常多的實驗數據和應用結果,也制定了許多相關的技術標準。在大量的實踐中,證明這樣的設計標準是科學的。在農田水利灌溉工程設計時,往往會依據這些標準進行。一般情況下,灌溉設計標準中需要引起足夠重視的是灌區的水源條件、現有的水利灌溉工程設施、當地農業發展規劃和現實經濟水平等因素。灌溉設計標準對于當地水源灌溉用水的滿足程度具有直接的影響。灌溉工程的設計標準高,則當地的灌溉用水會有較高程度的保證。一般條件下,灌溉工程設計標準主要有兩方面的內容:一方面是灌溉工程設計保證率,另一方面是抗旱天數。
1、灌溉工程設計保證率
灌溉工程設計保證率指的是一個灌溉工程在被建成以后,能夠在規定的期限內,保證灌溉用水滿足需要的年數占規定的使用年數的百分比,用符號“P”表示。因此,在設計農田水利灌溉工程時,需要依據工程所在地的情況,選擇合適的灌溉工程設計保證率。對于水資源比較薄弱的地區,當地的農作物一般以旱作物為主,其灌溉工程設計保證率保證在50%到75%之間即可;在水資源豐富的地區,種植一般以水稻為主,這樣地區的灌溉工程設計保證率需要在75%到90%之間。
2、抗旱天數
抗旱天數指的是在連續無雨(這里的連續無雨是指在抗旱期內降雨量為0或者是降雨量小于當地地表的日蒸發量)的條件下,當地的水庫、塘壩、河道等取水的水源能滿足作物的需水要求的天數。
例如,設計建成的灌溉工程設施能夠連續滿足作物80天的灌溉用量,則相關的抗旱天數的設計標準就是80天,那么工程設計時就依據80天進行設計。抗旱時間主應依據當地的最主要的氣候、土壤、農作物種類確定迫切需水時的灌溉要求決定。
(二)設計取水方式
對于農田水利灌溉設施,取水方式的設計,是設計規劃工作中,需要重點考慮的一個關鍵因素。對于取水方式,要依據當地的灌溉水源的情況,確定取水方式的設計方向。一般情況,灌溉的水源主要有自流取水灌溉、提水取水灌溉和庫引水灌溉。水利工程在設計取水方向時,要依據水源地不同選擇不同的設計方向。如下,只對當前廣泛采用的自流取水灌溉進行介紹。
自流取水灌溉中選擇流動的河水作為水源時,分為無壩取水和有壩取水兩種情況。
1、無壩取水
在選擇無壩取水的方式時,一般選擇有閘的引水口進行引水。因為,建設有閘的引水口,能夠在洪水到來時進行有效的流量控制,導致整個水利工程灌溉渠道不致被摧毀。在設計進水閘時,需要將進水閘的中心線與河道水流方向的夾角設計為30度到45度,這樣能夠使入渠的水流會比較平穩,引水的流量也較大。
2、有壩取水
對于有些工程所在地,即使水資源十分豐富,但是,由于農田與河流之間的地勢呈現農田高水源低的情形,這樣的情況就無法滿足自流灌溉引水的條件。此時,為了達到灌溉的目的,就必須在河道上修建水壩或者其他建筑物,使河流水位高于農田水位,進而保證引水自流灌溉。雖然采取這樣的方式進行灌溉,會增加建筑壩體的成本,但是由于這樣的情況,使得引水口離灌區比較近,引水干渠的長度會大大減小,能夠縮短工期,同時減少許多的土石方的工程量。
(三)灌溉渠系布置
1、灌溉渠道總體布置的規劃設計原則
在進行農田灌溉設施的總體規劃時,要結合當地的發展規劃相結合,同時兼具當地的航運、水生態和人等相關方面的因素,全面合理安排,統籌兼顧。不僅能夠充分利用水土等資源,還要使灌溉面積盡可能的大,最大限度的發揮水的經濟作用和社會作用。一般情況下,在進行灌溉渠道總體布置的規劃時,需要注意滿足地形條件最佳利用原則、安全為主的原則和綜合利用原則。這幾方面原則相結合,做到整個灌溉渠道布置的最優化。
2、干渠、支渠的布置設計原則
在進行干渠、支渠等的具體布置時,應充分結合當地的現實條件,依據地形地貌和農田分類情況進行合理的布置。
二、農田灌溉技術簡論
在當前,水資源日趨緊張的現實局面下,在農田的灌溉中,采用的灌溉技術也越來越節水。目前,常用的幾種農田灌溉技術主要如下:
(一)低壓管灌技術
在農田水利灌溉工程中,目前對于明渠輸水的方式已逐步淘汰,一般采用低壓管道灌溉。由于管道內水壓較低,對管道的耐壓水平要求較低,只需采用一般的低壓管即可,這樣大大降低了建設成本。采用低壓管道灌溉,能夠避免水資源在使用前所耗費的相關運輸的能量損失,不但節約了資源,而且對于水的利用率還增大了。
(二)滴灌技術
滴灌技術也是滴水灌溉技術的簡稱。這種灌溉方式是借助壓力管道輸水系統,將水資源輸送到田間的各個支管、毛管,利用專門滴頭,使水成點、成滴的進入田間,能夠在作物的最發達的根系附近進行有效的噴撒,保持農作物生長區域內,土壤水環境條件的最優化。滴灌技術與傳統的地面灌溉技術有著本質的區別,不必對整個田地進行潤濕,保證了水的高效利用。滴灌技術作為當前廣泛推廣的灌溉技術,主要是達到同樣的灌溉目的,其用水量約是普通渠道灌溉的50%,與低壓管灌技術相比,也能節約30%的用水量。
總結:
農田水利灌溉工程作為我國農業現代化建設中的重要措施,其工程質量對于整個農業、農村和農民事業的發展具有不可替代的作用。在當前,我國大力推進新農村建設、科學發展農業的征程上,做好農田水利灌溉工程的規劃是一件意義重大的事。同時,對于農田中采用的灌溉技術,目前主要采取節水式的低壓管灌技術和滴灌技術。
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