农田水利节水灌溉工程设计研究

发表时间:2021/4/15   来源:《科学与技术》2021年2期   作者:姜盛伟
[导读] 我国是世界上最缺水的国家之一,水资源短缺已成为制约国民经济和社
        姜盛伟
        黑龙江省宁安农场  黑龙江 牡丹江 157412
 
 
 
        摘要:我国是世界上最缺水的国家之一,水资源短缺已成为制约国民经济和社会发展的瓶颈,农业是用水大户,解决农业用水问题不仅直接关系到农业的发展,也会对其他行业用水产生影响,抓好农业节水,对缓解我国水资源供需矛盾,以及对整个经济社会的发展意义重大。本文结合工作,对于农田水利节水灌溉工程设计浅谈个人看法,旨在促进农田水利节水工程的发展。
        关键词:农田水利;节水;灌溉工程;设计研究
 
 
        农村水利基础设施薄弱、总体投入不足、机制不灵活等问题日益突出,其现状难以适应建设社会主义新农村的要求,由于我国农民收入水平相对较低而节水灌溉的效益主要体现在改善生态环境等社会效益方面,要求农民投入太多的资金用于发展节水灌溉是不现实的。所以我国的节水灌溉工程还处于发展阶段,仍需要相关部门加大力度进行投入。
一、农田水利节水灌溉工程的设计原则
        1.安全为主原则。在进行渠道布置过程中需要尽可能地避开高填方、高挖方以及施工难度比较大的区域,在一些山丘地形进行农田水利节水灌溉系统的设计过程中,要求灌溉管道尽可能地远离河流以及小溪等区域,这样能够有效避免山洪等自然因素对于灌溉系统所造成的影响。此外在进行对灌溉渠道的选择过程中,要尽可能避免在风化岩层以及透水性比较强的地域进行渠道建设工作,沿渠周边还要完善排洪防洪设备的搭建,确保整个灌溉渠道的运行安全性。
        2.因地制宜原则。在进行农田水利节水灌溉工程的设计过程中,还要遵循因地制宜的设计原则,在结合了具体地形条件基础上进行设计工作,一般需要将灌溉渠道设置在比较高到位置,排水沟道设计在较低的位置,从而形成独立的灌溉排水两套体系。对于一些局部高或者低洼的地区,可以采用提灌处理方式,避免这些小面积地势对于整体灌溉水平所造成的影响。此外在进行渠道线路的布置过程中,还需要兼顾到经济性这一因素,确保整个节水灌溉系统的整齐性,还要尽可能避免灌溉系统对于民房以及良田所造成的影响。
        3.综合利用原则。在灌溉渠道的设计工作中,需要遵循综合利用的原则。山丘区的灌溉渠道需要采用集中式落差的方式,通过综合水利水电以及山丘区灌溉形成的集中式落差,积极开展多元化的经营模式,这样才能使该区域内的水土资源得到最大化地利用。在进行节水灌溉系统的设计和建设过程中,需要同时兼顾到库、塘的利用,让水资源的作用得到最大限度发挥,并为当地的农业灌溉提供充足的水资源。
二、农田水利节水灌溉工程设计存在的问题
   1.缺少投入。当前,在我国农田水利节水灌溉工程设计方面,缺少足够投入。如果资金投入无法有效满足设计环节中的实际要求,将对工程设计开展造成一定影响,导致其无法按时完成。此外,在灌溉设备方面缺少足够投入,导致工程设计无法满足当地实际灌溉需求。同时,设计环节中,在灌溉设备维护以及更新设计方面略显不足,致使工程后续的设计工作无法正常进行。因此,需要在设计环节加强资金投入以及设备投入,借助多种融资渠道完成工程融资工作,进而解决资金问题。融资过程中,可以让当地农户参与融资工作以及建设工作,进而促使设计工作能够顺利完成。
        2.规划缺少合理性。在当前节水灌溉工程设计活动中,规划缺少合理性现象较为常见。其中,设计人员未对工程所在地实际情况进行充分了解,致使勘察资料无法对设计实际要求进行满足,导致设计人员完全根据自身经验进行设计活动,最终结果就是工程设计和当地实际情况存在较大偏差。即使完成了工程建设工作,也无法满足当地实际用水、灌溉需求,对当地居民饮水以及农业生产造成极大影响。因此,在工程设计之前需要提前了解当地情况,同时按照具体情况,合理制订设计方案,提高工程实用性。


三、农田水利节水灌溉工程设计
        1.管道输水设计。管道输水主要是通过管道直接将水库中的灌溉水输送到田间,该输水方法能够在一定程度上减少水在明渠输送过程中的渗漏以及蒸发情况,以达到良好的节水灌溉效果。在采用管道输水法对农田进行灌溉时,要求设计人员能够对管道进行合理的布局跟分配,还要结合具体情况采取针对性的取水手段。在日常灌溉工作中需要做好管道的养护以及检测工作,避免出现管道漏水等问题。管道输水法具有灌溉速度快、流量大以及节水省地的优势,但是灌溉成本相对比较大,因此适合应用在一些大型水利农田或者富水区域内。
        2.渠道的防渗设计。目前我国在农田灌溉过程中大多采用的是渠道输水的方式,但是传统的输水渠道并没有做好渠道的防渗操作,在水渠输水过程中会出现比较严重的蒸发以及渗透情况,导致水资源的大量浪费。针对这一问题,还需要相关设计人员能够做好渠道的防渗设计工作,尽可能地将灌溉过程中的水分损失降到最低,来达到良好的节水灌溉效果。在渠道防渗设计过程中,可以应用砌石、混凝土防渗内衬以及PVC管道等技术手段。
        3.微喷设计。微喷灌溉法是近年来新兴的一种喷灌形式,能够借助低压管道直接将水源送到农作物的植株附近,并且可以通过专门的小喷头来对作物的根部土壤进行灌溉的技术。因此,微喷法是介于喷灌跟滴灌之间的一种灌溉技术,能够将灌溉水均匀地喷洒到作物区域。在进行微喷设计过程中,设计人员首先需要进行灌水器的合理确定,在此基础上确定毛管的布置方式以及灌溉方式。目前微喷灌溉在蔬菜、花卉、果园以及药材等种植场所中得到了广泛的应用,还能够对区域内环境起到良好的加湿降温效果,较之于一般的喷灌手段还具有更好的节水效果。在微喷设计中可以采用PE塑料管道进行输水工作,随后采用微喷头进行均匀的局部灌溉,满足农作物的正常生长需求。在微喷灌溉中也可以结合施用化肥来进行,促进肥效的提升,对于农业种植效益的提高也有着积极意义。
        4.喷灌设计。喷灌法也是近年来在我国农业领域中应用比较广泛的一种节水灌溉技术。喷灌设备可以产生一定的压力,来将水喷送到一些需要灌溉的地段,在城市绿化中也得到了良好的应用效果。喷灌体系需要由进水管、抽水机、输水管、配水管以及喷头等多种设备构成,并且分为移动式与固定式。在进行喷灌设计时,首先需要对喷头的型号进行确定,在结合了喷头喷射半径以及间距等参数基础上,进行喷头位置的确定。在喷灌设计中设计人员还需要结合水源位置来进行水管的合理安排,要求所有喷头呈品字形进行排列。采用喷灌法能够在获得良好的灌溉效果基础上,对田间的气候和生态环境也能够起到良好的改善效果,从而满足农作物的具体生长需求。
        5.滴灌设计。滴灌灌溉主要是利用塑料管道将灌溉水输送到农作物的根系部位,随后进行局部灌溉的一种模式,最早在我国的干旱地区进行使用,其能够使灌溉水的利用率达到90%以上。较之于喷灌方式,滴灌具有非常好的节水效果,但是滴灌设备的安装成本相对比较高,也就需要设计人员对其经济效益进行充分考虑。滴灌灌溉可以跟施肥工作结合在一起,使施肥效果得到大幅度的提升。滴灌的缺点在于滴头容易出现结垢或者堵塞,因此对水源的洁净程度要求比较高,一般在对灌溉水进行过滤之后方能进行使用。在滴灌设计中,设计人员需要对滴灌设备的后期维护工作进行充分的考虑,还需要及时对堵塞住的滴头进行处理,保障农作物的健康成长。
四、结语
        现阶段,我国的水资源现状已经不容乐观,水的短缺已经是十分棘手的环境问题。但是,我国的灌溉率十分低下,与水资源贫乏的现状及其不协调。所以,一定要节约水资源,优化灌溉设计,在设备和灌溉过程中进行节水的设置和调节,这是最根本的节水方法。只有这样才能从根本上节约水资源,提高灌溉效率,提高水资源的利用率,达到可持续的发展。
         
参考文献:
[1]林金芳.分析农田水利节水灌溉工程的改造对策[J].建材与装饰,2019(22):320-321.
[2]崔学伟.农田水利灌区节水改造工程施工组织设计[J].农业与技术,2016,36(10):66.  
 
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