淺談振安區節水灌溉工程的設計與效益分析

摘 要：振安區屬于遼東丘陵和低丘平原地帶，降雨量年內分配很不均勻，汛期十分集中，隨著社會經濟的發展，水資源日趨緊張。為此，必須提高水資源利用效率，充分發揮其應有的經濟效益，目前振安區原有的節水灌溉工程老化，水利用效率底，采取合理的節水措施可有效節約水資源，緩解水資源緊缺矛盾。

關鍵詞：節水；工程；設計；效益

中圖分類號： S275 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160532028

1 基本資料

振安區位于丹東市郊，南與東港市相鄰，北與鳳城市接壤，東與朝鮮民主共和國隔江相望，振安區總面積為669km2。全區轄5個鎮、4個街道辦事處、45個行政村。全區總人口19.15萬人，其中，農村人口11.61萬人。區內耕地面積13171hm2，其中：水田面積560 hm2，占總耕地面積的4.25%。

振安區屬于遼東丘陵和低丘陵平原地帶，其大面積出露的地層與巖石為前震旦紀變質巖、混合巖及花崗巖。地下水以松散巖孔隙水為主，地下水主要來源是河川基流量和山間巖體泉水量。降雨量年內分配很均勻，多集中在7-8月份，占年降雨量的54.5%，多年平均降雨量為1028mm，多年平均蒸發量為1261.5mm，4、5、6月份蒸發量最大，占全年蒸發量的37.14%，由于4、5、6月份又是降雨量較少的月份，因此經常出現干旱現象。從以上自然狀況來看，水利灌溉發展緩慢，嚴重影響了農業產業化的發展和農業產業結構調整，制約了農業生產的發展和社會經濟增長，因此發展節水工程是促進農業發展的必要條件。

2 節水灌溉措施

2.1 設計方案

在振安區現有的節水灌溉工程有低壓管灌、移動式噴灌、滴灌和渠道防滲4種工程形式，其中以渠道防滲工程為典型設計。水田采用渠道防滲工程形式，菜田式用低壓管灌型式，溫室采用滴灌工程形式，一般經濟作物采用移動式噴灌工程形式。根據水源條件和作物結構特點，結合振安區的實際情況，在認真總結以往灌溉工程經驗基礎上，確定具體的灌溉型式和面積分布。

2.2 工程設計

水源工程是保證節水灌溉工程正常運行的關鍵，也是影響灌溉保證率和項目的投資效果的重要因素。為提高節水灌溉工程的保證率、更好的發揮工程效益，提高投資效果，在水源工程設計中，遵循高標準、高質量、低造價、高效益的原則，確定合理的工程方案和建設規模，做到技術先進，經濟合理，管理方便。

2.3 灌溉制度

不同作用在其各個生長階段對水份有一定的要求。為了保證灌水能適量而且及時，收到穩定高產的效果，根據多年灌溉經驗和科學試驗定出各種作物的灌溉制度。作物的灌溉制度是確定灌溉工程設計流量的重要依據，它包括作物各生長階段的灌水次數，灌水日期及1次灌水量。

2.4 渠道防滲工程典型設計

2.4.1 基礎數據

渠道防滲工程典型設計以振安區湯山城鎮龍泉灌區為例，基礎數據如下：

設計灌溉面積：80hm2；

作物種類：水稻；

泡田期灌水定額：2400m3/hm2；

泡田時間：7d。

2.4.2 型式及規模

本次規劃渠道防滲采用LZY混凝土“U”型槽防滲技術，這種防滲工程同傳統防滲工程相比，具有斷面小、強度高、使用壽命長、抗凍性能好、造價低、外形美觀等特點。設計修筑混凝土“U”型槽防滲渠道3200m，其中干渠1800m，支渠1400m。

2.4.3 渠道設計流量確定

渠道防滲工程用于水田灌溉，根據水稻灌溉制度和工程結構型式，按下式計算渠道設計流量。

Q=mA/86400Tη

式中：

Q-渠道正常設計流量（m3/s）；

m-設計灌水定額（按泡田日期計算m=2400m3/hm2）；

A-設計灌溉面積（hm2）；

T-輪灌一次所需灌水時間（取T=7d）；

η-渠道有效利用系數（取η=0.95）。

干渠設計流量計算；干渠控制灌溉面積80hm2，將已知數值代入上式，計算干渠設計流量如下：

Q干=（2400×800）/（86400×7×0.95）

=0.33 m3/s。

支渠設計流量計算：根據規劃方案，共設計4條支渠，每條支渠長350m，控制灌溉面積20hm2。將已知道數值代入流量計算公式求得支渠設計流量。

Q支=（2400×20）/（86400×7×0.95）

=0.084 m3/s。

2.4.4 渠道設計

確定渠道設計流量后，要對干、支渠道進行設計。渠道設計任務主要是確定渠道的縱坡，水位和橫斷面的形狀、尺寸，包括渠堤的頂寬、超高，確定沿渠道需要修建的跌水及交叉建筑物高程。

渠道縱坡設計：根據地形條件，干渠和支渠設計比降為i=1/1000。

渠道斷面設計：由混凝土“U”型槽技術參數查出，在渠道縱坡i=1/1000時UD50規格“U”型槽過水能力為0.15 m3/s，1/2UD80規格“U”型槽過水能力為0.42m3/s，根據已計算的渠道涉及流量，確定干渠選用1/2UD80型混凝土“U”型槽防滲渠道，支渠選用UD50型混凝土“U” 形槽防滲渠道。

3 效益分析

以湯山城鎮龍泉灌區為例：

3.1 節水效益

據測算，實施節水灌溉后，項目區內每年可節約灌溉用水70萬m3，水費價格按0.1元/m3計算，年節約水效益7萬元。

3.2 節電效益

噴灌、管灌和滴灌的水利用系數高，與一般提水灌溉相比節電20%，預計年節電10.5萬度，電價按0.5元/度計算，每年節電效益5.25萬元。

3.3 節地效益

實施節水灌溉后，預計示范區內可省渠道占地1.5%，示范區總面積400hm2，其可節約耕地6hm2，耕地年純收入按3000/hm2元計算，年節地效益為1.8萬元。

3.4 省工效益

經測算，節水灌溉項目實施后，每1hm2平均節省人工12.75工日，人工工資按60元/工日計算，總面積400hm2，年節省效益為：12.75×60×400=306000=30.6萬元。

4 結語

隨著地方經濟的不斷發展，改革的不斷深入，水資源利用矛盾日益突出。而我國大部分農村目前還是存在著極大的水資源浪費現象，為此，要加大節水工程的工作力度，有效提高農用水利用效率，緩解日益突出的水資源矛盾。

作者簡介：段巍?。?980-），男，遼寧省丹東市振安區水利水產局，工程師，從事水利工程規劃設計。