華龍區高效節水灌溉發展方向探討

□蔡利民□郝　放

（1河南省水利勘測設計研究有限公司；2河南省科源水利建設工程檢測有限公司）

華龍區高效節水灌溉發展方向探討

□蔡利民1□郝放2

（1河南省水利勘測設計研究有限公司；2河南省科源水利建設工程檢測有限公司）

濮陽市華龍區位于河南省東北部，地處黃河沖積平原中部，屬于原黃河中下游第四紀沖積平原，區域內地下水地下水埋深23m左右，地下水質系重碳酸型淡水，適合農田灌溉。近年隨著其經濟作物面積逐步增加，對高效節水灌溉的需求逐步遞增，文章對其項目縣中高效節水灌溉設計進行分析，共同探討華龍區高效節水灌溉發展方向。

華龍區；高效節水灌溉；方向；探討

1　概述

濮陽市華龍區區域內轄2鄉8個街道辦事處，48個行政村，總人口44萬人，其中農業人口8.71萬人，耕地面積6427 hm2，區域內經濟作物種植面積在667 hm2以上，農作物以小麥、玉米為主，經濟作物以蔬菜為主，復種指數約為1.78，灌溉水利用系數0.75左右。

隨著社會經濟的發展，水資源的供需矛盾日益突出，加之區域內水利基礎設施薄弱，農田水利優化程度低，不利于區域內產業結構調整。發展高效節水灌溉既能夠緩解水資源供需矛盾，又可進一步加強水資源的管理，提高水資源利用率，加快區域內產業結構調整，提高抵御自然災害能力，為農業增產、農民增收、糧食生產安全的提供物質保障。

2　建設布局和建設內容

2.1建設布局

根據項目區地形地貌、地質資料、水源條件等，項目區布局按照“集中資金、連片治理、整體推進”的原則，依據當地水土資源承載能力和農業農村經濟可持續發展需要，連片配套改造，以鄉鎮為單位整體推進，規劃發展低壓管灌面積1348 hm2，滴灌面積137 hm2，集中連片布局為2個高效節水灌溉片區。項目區涉及岳村鎮、孟軻鎮2個鄉（鎮）17個行政村。

2.2工程建設內容

華龍區項目縣建設內容主要包括新打機井、維修機井、配套機井、鋪設低壓線路，鋪設管道、購置及安裝滴灌設施、購置變壓器、硬化機耕路等。包括新打機井168眼，配套原有老井172眼，配套水泵264臺套，IC卡智能控制系統304套，配套地埋低壓電纜152 km；鋪設地埋Φ110 mm的UPVC管道175.92 km，其中：低壓管道171.54 km，滴灌管道4.38 km；購置安裝100 kVA變壓器20臺套；新修硬化機耕道路4.10 km。

3　高效節水灌溉方式選擇

3.1方案確定

項目區地表水來源主要為第一濮清南干渠、潴龍河2條河流，每年向項目區的輸水主要用于地下水補源，僅在潴龍河現有1座引黃閘，可攔蓄水量20多萬m3，由于攔蓄水量較小且攔蓄水位較低，無法利用。另外項目區現有坑塘5處，總容積3.30萬m3，年蓄水量1.90萬m3，由于坑塘蓄水量隨季節變化較大，水量沒有保障，不適合用于本工程。項目區地下水補給模數為15～22萬m3/km2.a，P=75%頻率年份，項目區淺層地下水可開采模數平均按22萬m3/km2.a計算，項目區可開采量為435.82萬m3，設計水平年（2017年）項目區需水量409.54萬m3，余水量26.28萬m3；設計水平年項目區利用原有農用灌溉井172眼，新打機井168眼，總提水能力452.74萬m3；項目區地下水可開采量和供水能力均能滿足用水需求。因此，采用地下水作為水源，糧食作物采用低壓管灌形式、經濟作物采用滴灌形式灌溉。

3.2工程設計

3.2.1機井設計

隨著工農業的發展，項目區地下水水位下降速度明顯加快，根據近年來所打機井井深和項目區機井水文地質柱狀圖，綜合確定設計井深為90 m，設計單井出水量32 m3/h。機井井管采用鋼筋混凝土管，濾水管采用鋼筋混凝土過濾管，內徑350 mm，管壁厚度為35 mm，井管與井孔之間采用濾料充填，厚150 mm，根據井深和含水層情況，下部沉淀管長度為2 m。

3.2.2低壓管灌典型設計

低壓管灌工程水源為地下水，典型區選取孟軻鄉后鐵爐村的94 hm2耕地，典型井（新井）選取后鐵爐村16號機井，該井控制灌溉面積4.87 hm2典型井（老井）選取后鐵爐村7號機井，該井控制灌溉面積3.67 hm2。

工程布置：根據農田低壓管道輸水灌溉工程技術規范進行系統布置，水源井設置井堡，井堡內安設水泵、逆止閥、空氣閥各1個，在井堡壁安設移動式機井灌溉收費控制箱。布置南北走向的Φ110 mm的PVC-U干管1條。考慮地形因素，按照100 m間距，布置東西走向的Φ110 mm的PVC-U支管2條。干管首端均設置閘閥井，內設閘閥、空氣閥各1個，閘閥井井蓋選用合成樹脂井蓋，該種井蓋防盜、美觀、輕便。給水栓間距46 m，均設保護體。田間移動涂塑軟管通過上閥體開關與給水栓截閥體相連接。在干支管轉彎、三通、四通等處均設C15混凝土鎮墩。在管道最低處設置泄水閥井1座，內設泄水閥1個。干管支管均采用Φ110 mm的PVC-U管，管道埋深0.80 m，寬0.50 m。

系統首部設計：水井位于井堡內，首部設備均布置于井堡內。井內采用潛水泵供水，出井后安裝一套閘閥，用以調節進水量；安全設備包括一個逆止閥，用于防止管道水錘，保護首部系統；設置一空氣閥，用以解決運行過程中排氣體及管道放空時進氣。

工程灌溉設計保證率為75%，灌溉水利用系數不低于0.86。單井設計流量32 m3/h，設計灌水周期7 d，設計水泵每天工作時間14 h，設計灌溉水利用系數η取0.86，干擾抽水的水量消減系數η1取0.18，設計凈灌水定額取437.55 m3/hm2，計算單井控制面積為5.05 hm2，考慮到地塊邊界不規則，實際布置中單井控制面積可以根據實際情況調整，原則上新打機井設計單井控制面積取4.67 hm2。本典型區涉及94 hm2耕地，可利用16眼老井，老井現狀平均控制面積3.67 hm2，故尚需新打機井8眼，水泵采用200QJ32-52/4型潛水泵。

3.2.3大棚蔬菜滴灌工程典型設計

大棚蔬菜滴灌工程典型區選取岳村鎮寨里村的20 hm2耕地，該區有大棚72座，典型井選取大棚區西南側機井，該井控制大棚灌溉面積9.20 hm2，地塊較規則，大棚規格為98 m×16 m，種植蔬菜為主，株距0.30 m，行距0.80 m。

工程布置：水源井位于典型田塊中部，水源井設置井房，井房內安設水泵、鑄鐵井盤、逆止閥、3 t壓力罐、空氣閥、閘閥、過濾器、壓力表各1個，在井房一側墻壁上安設移動式機井灌溉收費控制箱。布置東西走向的Φ110 mm的PVC-U干管1條。按照大棚間距布置南北走向的Φ50 mm的PE支管26條。每條支管室內首部設球閥、施肥罐各1個。在干支管轉彎、三通、四通等處均設C15混凝土鎮墩。在管道最低處設置泄水閥井1座，內設泄水閥1個。

系統首部設計：首部設備均布置于泵房內。井內采用潛水泵供水，出井后安裝一套閘閥，用以調節進水量；安全設備包括一個逆止閥，用于防止管道水錘，保護首部系統。壓力罐選取容積為3 m3、工作壓力0.60 MPa的鋼制隔膜式壓力罐，壓力罐后設置一空氣閥。

滴灌系統設計：單井控制面積10 hm2。本典型區涉及20 hm2耕地，需配套2眼機井，現狀無可利用老井，需新打機井2眼。灌水器選用內鑲式壓力補償滴灌管，管徑16 mm，壁厚1mm，滴頭間距30 cm，額定流量2.00 L/h，額定工作壓力100 kPa，濕潤直徑為0.60 m。水泵選取200QJ32-65/5型號，Q=32 m3/h，H= 65 m，配套電機功率9.20 kW。壓力罐選取容積為3 m3、工作壓力0.60 MPa的鋼制壓力罐。

4　效益分析

增產效益。通過項目的實施，可新增灌溉面積752 hm2，改善灌溉面積733 hm2，年增產糧食138.70萬kg，年新增經濟作物產值620.72萬元。農業灌溉增產效益水利分攤系數采用0.40，則恢復、改善面積增產效益為454.62萬元。

省工效益。高效節水灌溉項目實施后，改善了耕作條件，灌溉周期縮短，可以減輕灌水的勞動強度，減少田間勞動強度和時間，節省大量勞動力。根據經驗測算數據，畝均年省工0.50工日，每年灌水按4次計算，每個工按80元計，則省工總效益為107.10萬元。

節水、節能效益。項目實施后，低壓管灌灌溉水利用系數由現狀的0.70提高到0.86以上，滴灌灌溉水利用系數由現狀的0.70提高到0.90以上，工程節水82.13萬m3。節水效益12.32萬元。

5　結語

華龍區項目縣的實施，將較大地改善當地的農業基礎條件，可加快農業種結構調整，提高項目區農業灌溉保證率。根據以上分析來看，華龍區發展高效節水灌溉的水源只能采用地下水，而地下水的深度會隨著經濟的發展逐步加深，要想達到補源與開采的平衡，一方面需要改變種植結構，種植果樹等耗水量小的作物，另一方面需采用低壓灌溉、滴灌等節水灌溉方式，根據現有井提水耗能指標來看，以后高效節水灌溉的發展方向應以滴灌為主。

［1］李中華，王樹鵬，張云峰.高效節水灌溉工程優化設計要點［J］，中國農村水利水電，2012（12）：23-25.

［2］馬會玲.淺談農田水利工程高效節水灌溉發展思路農業與技術［J］，農業與技術，2015（15）：60-61.

［3］陳海龍.高效節水灌溉發展思路初探--以張掖市甘州區為例［J］，水利規劃與設計，2016（3）：15-17.收稿日期：2016-04-09

（責任編輯：韋詩佳）

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1673-8853（2016）07-0028-02