節(jié)水措施在農(nóng)田水利灌溉中的應用研究

摘 要：農(nóng)業(yè)是一個國家的基礎產(chǎn)業(yè)，其能夠保證社會經(jīng)濟的正常運行。農(nóng)業(yè)的發(fā)展和水資源的支持具有重要的聯(lián)系，為了能夠有效提高水資源的使用效率，使水資源能夠滿足社會農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求，就要在農(nóng)田水利灌溉過程中使用節(jié)水措施。在此背景下，本文就根據(jù)實例，對農(nóng)田水利灌溉中節(jié)水措施的應用及設計進行闡述。

關鍵詞：節(jié)水措施 農(nóng)田 水利灌溉

在我國社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的過程中，科學技術水平也在不斷提高，基于此背景，農(nóng)田水利灌溉工程的發(fā)展也在不斷加快。在此過程中，農(nóng)田水利灌溉工程還是存在多種問題，最主要的問題就是水資源缺乏。本文以華北某地水利灌溉情況為例進行如下研究。

1.農(nóng)田水利灌溉工程概況

某地農(nóng)業(yè)需求的用水量為42515.62萬m3，工業(yè)需求用水量為1524萬m3，生活需求用水量為582.02萬m3，發(fā)展的節(jié)水灌溉面積為3.92萬畝。此地區(qū)地理位置為大陸性氣候，水資源較為豐富，但是氣候較為干燥，地下水位置較高，灌溉排水不流暢，具有較大的蒸發(fā)量，并且灌溉渠的末級渠系防滲率較低，田間的配套工程進程較慢，水資源的使用率較低，灌溉技術較為落后，從而導致水資源浪費。所以就要在農(nóng)田水利灌溉過程中進行節(jié)水工程建設，以此有效提高水資源的使用率，促進農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。

2.農(nóng)田水利灌溉節(jié)水措施的設計標準

在農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程設計過程中，要以當?shù)氐乃礊榛A，根據(jù)當?shù)噩F(xiàn)有的灌溉設備、農(nóng)業(yè)需求及經(jīng)濟實力實現(xiàn)，從而全面考慮節(jié)水工程的設計。簡單來說，就是農(nóng)田水利灌溉工程在運行過程中農(nóng)田需要的用水量是否能夠滿足年份占據(jù)總年份的P百分數(shù)，如果P值為80%，那么表示此水利項目在百年之內(nèi)有80年能夠滿足農(nóng)田水利的用戶需求，之后20年的用水需求得不到保障，可能會因此出現(xiàn)缺水問題。P值在80%就是農(nóng)田水利灌溉節(jié)水設計的保證率，在進行農(nóng)田水利灌溉工程設計之前，相應的工作人員就要全面勘查農(nóng)田的具體情況，從而對農(nóng)田水利工程大小進行確定，并且還要重點觀察當?shù)氐乃畞碓醇稗r(nóng)作物種類，如果農(nóng)田較為干旱、水資源缺乏，農(nóng)作物為旱作物，那么水利節(jié)水工程的設計就要在50%-80%，但是如果要求水源充足的水作物，就要保證水利節(jié)水工程的設計在70%-90%上。

3.節(jié)水工程的措施

首先，畦灌措施。畦灌屬于地面灌溉，在平整的土地中使用畦埂將土地分割為小畦，一般為30m*60m，寬為2m*4m，一般都是順著地面為坡向進行布置。在灌溉過程中將水引進到畦內(nèi)，根據(jù)重力的作用使水流順著畦長方向進行流動，使土壤濕潤，成為薄水層。

其次，滴灌措施。其主要原理就是根據(jù)壓力將水通過管道系統(tǒng)到毛管中輸送，之后通過毛管中的滴頭、孔口進行安裝，使水能夠均勻且緩慢的滴入到土壤中，從而滿足農(nóng)田作物的用水需求。滴灌的優(yōu)點就是不占地面積，并且灌水均勻，能夠使土壤保持最佳的灌注狀態(tài)。

之后，噴灌技術。其主要是通過水的自然落差將水輸送到農(nóng)田中，通過管道系統(tǒng)和安裝在管道末端的噴灑器到空中噴灑，從而實現(xiàn)灌溉。

4.節(jié)水工程的設計

4.1水源工程

首先，設計引水渠。本文研究地區(qū)已經(jīng)具有完整的配套系統(tǒng)，渠線合理，從經(jīng)濟、安全及方面等多方面進行考慮，本文設計的渠線根據(jù)傳統(tǒng)渠線選擇合理的選路。在設計縱橫面過程中，將實地放線資料作為基礎，保證渠道不發(fā)生沖刷破壞提高流速，降低渠道的設計斷面，從而避免造成資金浪費。根據(jù)實際的測量和渠道縱坡，渠道橫斷面使用U型預制板進行襯砌，圓弧的半徑為0.5m，渠深度為0.81m，底部具有防凍墊層。將干砌石、漿砌石、預制板等防滲的優(yōu)點進行綜合，根據(jù)工程項目的實際地質(zhì)天劍設計渠道襯砌。

其次，設計沉砂池。水源為渠道水，水流較為混濁，其中具有大量的泥沙，所以就要設計沉砂池，還能夠將其作為蓄水調(diào)節(jié)池。將其設計為梯形斷面，其主要包括分水閘、引水渠、濾水墻、攔污柵及蓄水池，使用鋼筋混凝土結構設計濾水墻。

4.2設計節(jié)水系統(tǒng)

在泵房中設計首部樞紐，水源首部通過臥式離心泵、逆止閥、水表、進排氣閥、控制閥組成。為了使節(jié)水灌溉系統(tǒng)在運行過程中具有一定的安全性及穩(wěn)定性，將進氣閥安裝到管路凸起處，從而避免管路出現(xiàn)負壓，并且能夠將其中的空氣排出去，保證供水的安全。在管路低處設置泄水井，避免水被凍。為了便于管道的安裝及今后的檢修，各種管道就要沿著林帶及道路鋪設，使用承插方式進行連接。

4.3設計田間工程

首先，布置灌水器。本文研究工程涉及到的面積一共為3.3251萬畝，一共有三十個滴灌系統(tǒng)，其主要種植各種農(nóng)業(yè)蔬果，其種植模式為寬窄行，滴注使用一膜一管及一罐兩行的方式進行，圖1為農(nóng)業(yè)蔬果鋪設示意圖。

其次，灌溉數(shù)據(jù)。根據(jù)相應的設計需求，確定滴注系統(tǒng)的灌溉保證率90%以上，其使用系數(shù)為90%以上，水資源消耗的強度為年灌溉月平均的消耗量強度峰值。根據(jù)項目區(qū)的氣候條件和農(nóng)作物對水資源的需求特點設計工作制度。比如番茄為一條支管每次灌水四個小時，系統(tǒng)每天工作二十個小時。

之后，設計首部樞紐。田間滴注系統(tǒng)過濾器根據(jù)過流量進行確定和選擇，選擇的過濾器的能力要比滴灌系統(tǒng)的設計流量大。將滴注工程運行經(jīng)驗作為基礎，灌溉水源是地表水，那么就要使用過濾器，比如網(wǎng)式或者砂石過濾器，其型號要根據(jù)系統(tǒng)的流量進行確定。表1為系統(tǒng)的過濾設備配置。

最后，選擇泵房。泵房的位置要在系統(tǒng)的首部，其尺寸要能夠滿足電機、控制閥及配電設備的需求，之后設置管理房，從而能夠滿足檢修、安裝和操作的需求。泵房的建筑面積和結構要保持一致，并且在外墻中噴繪統(tǒng)一的農(nóng)田水利標志，從而能夠具有宣傳和示范的作用。

5.結束語

我國屬于世界中最缺水的國家，水資源的短缺已經(jīng)成為阻礙我國經(jīng)濟發(fā)展及社會發(fā)展的主要因素。農(nóng)業(yè)是用水大戶，有效解決農(nóng)業(yè)的用水問題，其對農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展具有一定的影響，并且還影響到了其他行業(yè)的用水。節(jié)水灌溉是一種綜合性工程，其不僅包括灌溉過程中的節(jié)水措施，還包括和灌溉密切相關的各方面內(nèi)容。做好農(nóng)業(yè)節(jié)水，能夠有效緩解我國水資源的供應矛盾，從而促進我國整體經(jīng)濟社會的發(fā)展。

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