民勤縣農田水利工程規劃設計與灌溉技術探討

摘 要 現代農業發展過程中，農田水利工程發揮著重要的抗洪防旱作用。農田水利工程建設環節，規劃設計的科學性，灌溉技術應用的規范性，直接影響農田水利工程功能的發揮。為做好農田水利工程規劃設計與灌溉技術管理工作，以甘肅省民勤縣紅崖山灌區東渠灌區為例，概述了其農田水利工程規劃設計，并探討了農田水利工程灌溉技術措施。

關鍵詞 農田水利工程；規劃設計；灌溉技術措施；甘肅省民勤縣

中圖分類號：S275 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.12.050

農村基礎設施建設過程中，農田水利工程建設是一項至關重要的工作，加快推進農田水利工程建設，是促進農業、農村經濟穩步增長的重要保障。農田水利工程建設時，規劃設計是一項關鍵內容，若農田水利工程規劃設計缺乏合理性，那么農田水利工程建設效率、質量及灌溉功能的發揮必然會受到不利影響，進而阻礙現代農業發展。為保障民勤縣農田水利工程的正常使用，做好農田水利工程規劃與灌溉技術管理工作十分重要。

1 農田水利工程規劃設計概述

民勤縣地處甘肅省河西走廊東北部，屬溫帶大陸性干旱氣候，冬冷夏熱、降水稀少，年均降水量僅127.7 mm，因光照充足，年均蒸發量高達2 623 mm，晝夜溫差15.5 ℃，年均氣溫8.3 ℃，年日照時間3 073.5 h，無霜期162 d。民勤縣東西北3面被騰格里和巴丹吉林兩大沙漠包圍，是國內嚴重干旱缺水地區之一，民勤縣水資源短缺、生態脆弱是基本縣情，水資源匱乏的問題已成為阻礙民勤縣經濟社會發展和生態文明建設的重要因素。近年來，為緩解水資源危機，民勤縣高度重視農田水利工程項目建設，積極爭取項目投資，同時利用政府補助，加大節水灌溉技術措施的推廣應用力度，在一定程度上改善了農業水資源浪費的問題，提高了水資源利用率[1]。民勤縣紅崖山灌區東渠灌區覆蓋東湖鎮、收成鎮2個鄉鎮，包括31個建制村、214自然社、水權人口24 333人、配水面積4 055.53 hm2。東湖鎮位于民勤縣東北部，周圍被巴丹吉林沙漠包圍，風沙大、干旱缺水、土壤鹽堿化嚴重。民勤縣農業生產以地表水灌溉為主、地下水灌溉為輔，地下水礦化度高，味苦澀咸，不宜用于灌溉或人畜飲水；部分農田水利工程建成于20世紀，因修建時間較長，再加上當時的規劃設計標準較低，逐漸無法滿足現實灌溉需求。石羊河流域綜合治理規劃以來，甘肅省紅崖山大型灌區“十四五”續建與現代化改造項目進行了相應的改造，但依然存在諸多問題。為滿足新時期民勤縣農田灌溉與農業可持續發展的要求，必須要做好農田水利工程規劃設計與灌溉技術管理工作。

1.1 規劃設計原則

農田水利工程規劃設計時，應當遵循相應的原則，確保規劃設計的科學合理性，更好地保障農田水利工程的建設質量。1）要對民勤縣農業、經濟與社會因素展開深入全面分析，結合農業生產特點和現實需求，并全面評估社會因素和經濟因素，降低各方面影響，促進民勤縣農業農村經濟發展。2）農田水利工程規劃設計時要確保選址布局的合理性，遵循就近原則，在靠近水源和農田的位置規劃農田水利工程，確保工程布局合理性，方便后續應用。3）要提高技術創新意識，并將現代化技術應用于農田水利工程規劃設計與灌溉環節，尤其是節水灌溉技術，要大力推廣應用，在節約水資源的同時，提高水資源利用率，助力農田水利工程可持續發展。4）農田水利工程規劃設計時要避免對民勤縣居民飲水造成影響，重視保護和利用生態水，減少對環境造成的破壞和影響[2]。5）農田水利工程規劃環節要做好對民勤縣農民意愿、利益的考慮，搭建完善的監督管理制度體系，減少糾紛與爭議，確保農田水利工程建設順利進行。

1.2 規劃設計方法

農田水利工程規劃設計時，常用方法如下。1）調查研究法。要求農田水利工程規劃設計前全面調查研究民勤縣氣候環境及水源、農作物分布情況，同時根據廣大農民的現實需求制訂科學可行的規劃方案。2）可行性研究法。根據調查研究數據綜合評估各規劃合計方案，進而評選出具備更高可行性的方案，為農田水利工程建設提供重要參考。3）分區分類法。結合民勤縣農業生產特點及自然狀況，分區域、分類別制訂針對性的農田水利工程建設方案，減少工程對民勤縣自然條件的影響，提高資源利用率，同時滿足民勤縣農民的現實需求。4）系統分析法。將農田水利工程項目作為一個整體系統，然后展開系統化的分析及優化設計，確保農田水利工程規劃的科學性和建設質量。5）社會參與法。農田水利工程規劃設計時要加強和民勤縣居民之間的溝通，聆聽其意見建議，在此基礎之上制訂科學可行的規劃方案和建設方案，提高社會接受度。6）綜合評估法。全面綜合評估農田水利工程規劃方案，進而確定最佳方案，為后續建設與管理工作的開展提供重要參考依據[3]。

1.3 規劃設計要點

1.3.1 壩型規劃設計

民勤縣屬平原區，地勢平坦，地形自然坡降為1/500～1/1 500，海拔低于1 200 m。平原地區農田水利工程壩型規劃設計時主要采用兩種壩型。1）均質壩。其主要由土料構成，因此可就地就近取材，將土料應用于壩體修筑中。2）土質防滲體分區壩。其主要由防滲體和大量的土石料分區構成，常見類型有斜心墻壩、心墻壩、斜墻壩等。在進行設計時，從技術實用性、施工經濟性等方面展開分析，最終確定采用碾壓式均質土壩最為經濟、合理。

1.3.2 取水方式設計

農田水利工程規劃設計時，取水方式規劃設計是一項重要的內容，科學的取水方式，能夠更好地滿足農田灌溉需求，同時能夠降低洪澇災害對農田的影響。因此，在農田水利工程規劃設計時要明確取水方式設計的重要性，綜合考慮民勤縣現場地勢、地形、地貌等多方面因素，靈活設計取水方式。現階段，農田水利工程常用的取水方式主要包括兩種，分別為自流取水和提水取水。目前，大部分農田水利工程采用自流取水的灌溉方式，結合施工地點的差異，可將民勤縣自流取水灌溉方式分為兩種。1）有壩取水。采用該方式時，在設計環節應當對汛期泄洪排汛等問題予以充分考慮，采用溢流壩設計，將河道水位提高，滿足農田灌溉對水源的需求，同時能夠避免出現河壩決堤的問題。2）引水灌溉。在設計環節需要搭建進水閘門，結合用水需求對河道水位、流量進行自動化控制，同時設置相應的排沙閘門，防止泥沙進入渠道造成淤積，確保渠道始終具備較強的蓄水能力，減少汛期洪水對民勤縣農田及居民造成的影響與威脅[4]。

1.3.3 灌溉渠規劃布置

農田水利工程灌溉渠規劃布置時，需要對民勤縣自然資源展開全面評估分析，并考慮相應的經濟與社會效益，確保灌溉渠和民勤縣自然條件互融互通，滿足用水需求，助力農業可持續發展。1）結合地勢、地形、地貌等自然條件進行自流灌溉，以滿足灌溉需求。地勢過低的情況下，需要設置相應的排水溝；地勢過高的情況下，則需要設置相應的灌溉渠；地勢高低不平的情況下，需要結合地形特點實行小片提灌。2）農田水利工程灌溉渠規劃布置時，要加強安全管理方面的工作。例如，灌溉渠布置時，要對民勤縣現場地勢、土層結構等展開全面勘察，避免因深挖方和高填方導致河水滲透、土層松動，引發安全隱患。在山地丘陵地帶建設農田水利工程，需要分區靈活確定修建方式，以便于提高水資源利用率。在平原地區修建水利工程時，要重視對地下水資源的高效利用，搭建完善的灌溉體系，制訂科學的地下水和地表水相結合的農田水利工程規劃設計方案，提高灌溉水平。

1.3.4 壩頂結構規劃設計

在進行農田水利工程壩頂結構規劃設計時，應當對后期交通、施工等因素展開全面分析，結合單行道進行設計，滿足行車及錯車需求。民勤縣東渠灌區壩頂結構規劃設計時，寬度為6 m，壩頂靠近水的一側傾斜度為2%，方便快速排出壩頂雨水，避免積水滲透對壩體結構穩定性產生不利影響。大壩背坡需要每間隔100 m的距離設置一道排水溝，排水溝間壩頂縱向坡降為0.1%。壩頂路面主要由瀝青混凝土構成，路面硬化寬度為4 m，路面下部為三七灰土墊層，厚度為30 m，路面上部為瀝青混凝土，厚度為5 cm。

2 農田水利工程灌溉技術措施

農田水利工程建設的主要目的是滿足農田灌溉需求，灌溉技術措施選擇是否科學，會直接影響民勤縣農田灌溉效果，因此合理選擇灌溉技術措施非常關鍵。目前常用的技術包括滴灌、噴灌、管道灌溉、重力灌溉等，每一種灌溉技術措施的特點不同，因此要結合民勤縣水資源情況、農作物需求等多方面因素，科學合理確定灌溉技術措施，在滿足mw6zuQwVfdlzsd2DyrgrFZZRysklKXTl+JXvtNEzVPk=農田灌溉需求的同時，提高灌溉效益及農業生產效益，助力農業農村經濟高質量發展。

2.1 滴灌技術

滴灌技術是目前農作物灌溉時常見的節水灌溉技術，和傳統的灌溉方式相比，具備更好的節水效果及灌溉效率，可滿足民勤縣農作物和經濟作物生長對水分的需求，因而被廣泛應用于蔬菜、果樹等各類作物的灌溉中。滴灌技術主要利用管道通過滴水的方式讓水源直達作物根部土壤，讓作物能更快地吸收水分，極大減少了水分的蒸發和浪費，減少了用水量，非常適宜在民勤縣等缺水地區推廣應用。將滴灌技術措施應用于農田灌溉中，可以實現對灌溉水量的有效控制，通過結合不同農作物在不同生育期對水分的不同需求進行靈活調控，有助于達到更加理想的灌溉效果；滴灌技術還能夠根據天氣狀況及土壤濕度精確調整灌溉時間，使得農田灌溉具備更高的自動化水平。此外，傳統灌溉技術方式下，民勤縣土壤鹽堿化的問題較嚴重，不利于農作物生長。應用滴灌技術，以微小水滴進行灌溉，可減少土壤表面水分蒸發，減輕土壤鹽堿化。但需要注意的是，滴灌技術應用于農田灌溉中需要設置大量滴頭，而且對水質有較高的要求，需要安裝過濾器，防止管道和滴頭堵塞影響灌溉作業。以東渠灌區為例，由于地下水礦化度高，采用滴灌方式后滴頭易被腐蝕，因此地下水不能用于滴灌，從而需要更多利用地表水、蓄水池完成滴灌作業。

2.2 噴灌技術

噴灌技術亦是當前民勤縣農田灌溉中常用節水灌溉方式之一，該技術通過將水霧化處理后均勻噴施至農作物上，實現農作物更加精確、充分地吸收水分，促進農作物生長，提高產量。目前，滴灌噴灌技術已被廣泛應用于民勤縣蔬菜、玉米苗期等各類農作物育苗的灌溉中。和傳統灌溉技術模式相比，噴灌技術灌溉效果更好，用水量更少，水分蒸發和浪費更少，灌溉效率更快，避免了大水漫灌引發的水土流失等問題，實現了土地資源的有效保護，非常適合民勤縣缺水地區應用。噴灌技術應用時，可結合民勤縣不同農作物實際灌溉需求、土壤類型靈活調整噴頭角度、高度及水流速度，進而提升灌溉效果。需要注意的是，噴灌系統由管道、噴頭及泵站等多個部分組成，因此需要定期做好檢修、維護等工作，確保各部分始終處于正常的運行狀態。此外，冬季低溫會導致管道、噴頭結冰上凍，因此在民勤縣冬季一般無法進行噴灌作業[5]。

2.3 管道灌溉

管道灌溉指的是利用動力設備將水經過管道輸送至農田當中，借助管道能夠有效減少水資源在輸送環節的流失、蒸發和浪費，實現對水資源的節約利用；同時該技術可提高灌溉效率、降低勞動強度，非常適宜在民勤縣丘陵、山區等地帶推廣應用。管道灌溉時，能夠實現對水壓、流量的精準控制，進而保證灌溉的均勻性，滿足農作物在不同時期對水分的需求。管道灌溉具備較強的適應性，可隨時進行灌溉；而且通過優化升級灌溉設備，利用手機等終端設備即可遠程控制、監測管道運行，進而帶動農田灌溉自動化、智能化水平的提升。但需要注意的是，管道灌溉技術應用初期需要較高的成本投入，尤其是在管道材料采購、設計、安裝及后期升級維護方面，均離不開資金支持。不僅如此，管道系統需要定期做好檢修維護工作，確保各零部件正常運行，可提高民勤縣農田灌溉效率和質量。

3 結語

農田水利工程建設是一項事關國計民生的工程，保證其建設質量至關重要。農田水利工程建設時，要提高規劃設計意識，科學規范做好規劃設計工作，確保規劃設計的科學性，提高農田水利工程建設質量。同時，要結合民勤縣實際情況靈活應用農田水利工程灌溉技術措施，滿足灌溉需求，提高灌溉效益及農業生產效益，節約灌溉用水，助力農業、農村經濟高質量、可持續發展，促進民勤縣的鄉村振興。

參考文獻：

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[2] 黃志華.水利工程灌溉中節水措施的應用探討[J].水上安全，2023（16）：22-24.

[3] 梁學惠.農田水利工程規劃與灌溉措施探究[J].水上安全，2023（9）：73-75.

[4] 白平生.農田水利節水灌溉工程建設管理存在的問題及改進措施[J].農業開發與裝備，2023（5）：111-112.

[5] 劉國恒.農田水利灌溉工程規劃設計與灌溉技術分析[J].農業科技與信息，2022（11）：56-59.

（責任編輯：劉寧寧）