安塞縣小型農田水利建設方案探析

李愛蓉（安塞縣水土保持監(jiān)督站陜西安塞717400）

安塞縣小型農田水利建設方案探析

李愛蓉
（安塞縣水土保持監(jiān)督站陜西安塞717400）

安塞地處黃土高原丘陵溝壑區(qū)，區(qū)內水資源緊缺。本文通過分析區(qū)域農業(yè)生產情況，對縣域內小型農田水利設施存在的設施老化、配套不完善、不滿足農業(yè)生產需求等問題進行了探討，圍繞蘋果低壓節(jié)水灌溉、蔬菜滴灌，提出了安塞縣2016年度小型農田水利建設，確保項目順利實施，夯實該縣農業(yè)生產發(fā)展基礎。

農田水利；節(jié)水灌溉；建設方案

1　概況

安塞縣地處黃土高原丘陵溝壑區(qū)境內溝壑縱橫、川道狹長、梁峁遍布，全縣總土地面積2950km2，總耕地面積6.53萬hm2，基本農田僅有2.94萬hm2。全縣共有人口29萬，其中農業(yè)人口14.98萬。安塞縣現有小型水利工程137處，其中引水堰53處，工程完好率71%；小型泵站64處，工程完好率58%；水窖20處，共10690眼，工程完好率75%。全縣共有設施灌溉面積0.28萬hm2，有效灌溉面積0.196萬hm2，僅占總耕地面積的3%。

安塞縣糧食作物主要有玉米、谷子、糜子、蕎麥、豆子等，經濟作物以蘋果、瓜菜為主。區(qū)內自然災害種類多，出現頻繁，尤以干旱最為嚴重。

2　小型農田水利設施存在問題

陜西省小型農田水利建設安塞縣項目涉及真武洞鎮(zhèn)、鐮刀灣鄉(xiāng)、建華鎮(zhèn)、招安鎮(zhèn)、沿河灣鎮(zhèn)、高橋鎮(zhèn)等6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)的14個村。項目區(qū)全部為緩坡地梯田化改造后的果蔬地，地處梁峁臺塬，水利化程度極低，現僅有灌溉水井5眼，且由于結構過于簡單，3眼井已經報廢，可用機井1眼、大口井1眼，且設施不健全、不完善。水源井標準太低，井深不足或涌沙造成井內水深過淺，單井出水量衰減嚴重，甚至出現干井；水源井機電設備超期服役、老化失修、甚至缺損。其它水源工程主要有小土井、集雨水窖等。這些工程水量無保障，供水能力低下，加之機電設備不配套，且配套機電設備老化失修，嚴重制約了農業(yè)生產發(fā)展。

大棚蔬菜種植區(qū)雖然有田間灌溉輸配水工程，但主要為土渠，灌水方式為傳統(tǒng)的地面灌溉，灌溉水利用效率低下，水資源浪費嚴重。蘋果栽植區(qū)無灌溉設施，其主要靠降雨，干旱災害時有發(fā)生，嚴重制約了安塞縣水果產業(yè)的發(fā)展。

項目區(qū)人口居住分散，交通不便，經濟發(fā)展相對落后。山區(qū)水源工程少，無調控能力，主要采用小高抽、機井、大口井、水窖等形式，以開采淺層地下水為主，工程缺乏科學規(guī)劃和精心設計，運行效益差。

3　工程建設方案

安塞縣2016年新增小型農田水利項目建設區(qū)主要布置在山地蘋果已栽植或蔬菜大棚已建成并形成一定規(guī)模的14個自然村。項目以附近的淺層地下水或承壓水為水源，發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積6230畝。工程建設內容為：水源工程14處，新鉆機井9眼、大口井10眼，安裝潛水井泵20臺（套），安裝變壓器19臺（套），建設蓄水池20座，其中200m3蓄水池11座、100m3蓄水池9座。鋪設DN90壓力（＞2.5MPa）加壓鋼管27條，長15431m。埋設配水PE干支管676條，長68881m，滴灌帶149890m。

3.1總體設計

根據項目區(qū)作物類型、平面位置和灌水方式等情況，其灌溉分為蘋果低壓管道灌區(qū)和大棚蔬菜滴灌區(qū)。蘋果低壓管道灌區(qū)位于安塔村，牛毛河臺村，楊桐村、窯灣、新堯坪村、肖官驛村、毛莊科村、梁坪村，小橋溝村、水草溝村，峁草峁村、前劉莊村、九溝村，小南溝村，灌溉面積共6230畝；大棚蔬菜滴灌區(qū)只涉及安塞縣建華鎮(zhèn)1個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，窯灣村，灌溉面積為130畝；由此，根據農田行政村屬，分為14個二級分區(qū)。設計中，以水源井或蓄水池為14個獨立系統(tǒng)進行設計。

3.2灌水方法選擇

本著水源可靠、投資少、方便施工、效益顯著的要求，進行水源工程、管網布置、設備選擇等方面的比選，確定本次項目蘋果栽植區(qū)采用低壓管道節(jié)水灌溉工程，蔬菜種植區(qū)采用滴灌節(jié)水灌溉工程。項目區(qū)灌溉水源為開采地下水，一是在灌溉工程受益區(qū)附近根據地形和區(qū)域水文地質條件選點打機井，二是在項目區(qū)附近地下水較豐富河溝，或淤地壩打大口井（可帶輻射孔）。總體布局分加壓系統(tǒng)和配水系統(tǒng)，灌溉開始前，先從水源井中抽水，將蓄水池蓄滿，灌溉時期井泵開機時間和設計流量應滿足灌溉用水需要，水力流程為，水源井→壓力鋼管→蓄水池→干管→支管→出水栓（滴灌管）。

3.3單項工程設計

3.3.1新建大口井設計

根據安塞縣的水文地質條件、地層構造、分布、淺層含水層的厚度及以往大口井統(tǒng)計數據。在楊桐村、窯灣村、新堯坪村、肖官驛村、毛莊科村、梁坪村、小橋溝村、水草溝村，共新建大口井11眼，井深為20m，井管內徑3m，設計單井出水量為15m3/h～20m3/h。井壁管采用C25鋼筋砼管，壁厚25cm，井壁管、濾水管內徑均為3000mm。成井深度20m，孔徑3.0m左右。井壁管長20m，為了防砂，在濾水管外用兩層6目～80目尼龍羅網與兩層去尾棕片縫合成墊子狀纏圍。并以細扎絲綁扎。井管外部用5mm石子回填以增強透水性。施工采用沉井法施工，透水井壁為無砂鋼筋砼。為防止污物、泥沙進入井內，機井頂都設計井臺，井臺上部為預制鋼筋井蓋，井蓋厚10cm，井蓋直徑為458cm，在井蓋、井臺上預埋16號鋼筋作為鎖鼻，鎖上井蓋；機井濾料級配需根據水文地質勘察結果確定。經計算，新打大口井單井出水量為22.05m3/h，設計取20m3/h。

3.3.2機井設計

安塞縣項目區(qū)現有機井深度均在270m～310m左右，根據項目區(qū)灌溉要求，經計算，需新打機井9眼。機井深度、出水量依據周邊地區(qū)現有機井參數確定，依據井徑、井深初定泵型。不同類型的泵對井孔直徑的大小都有一定的要求，水泵的最大外形尺寸要小于井徑25mm～50mm，以防水泵振動將井破壞。

根據井的出水量，選定井泵的流量。每一眼井都有一個經濟上最優(yōu)的出水量，水泵的流量應等于或小于機井水位下降到井水深度一半時的出水量。當抽水量大于機井出水量時，會引起機井壁坍塌淤積，影響井的使用壽命；若抽水量過小，井的效益就得不到充分發(fā)揮。所以，最好的辦法是對機井進行抽水試驗，以水井可能提供最大的出水量為選定井泵流量的依據，水泵流量，以廠牌型號或說明書上標注的數字為準。

根據井水位下降深度和輸水管路水頭損失，確定井泵實際需要的揚程，即井泵的揚程，等于水位到出水池面的垂直距離（凈揚程）加上損失揚程。損失揚程通常為凈揚程的6%～9%，一般為18m～27m。水泵最下面的一級葉輪入水深度以1m～1.5m為宜。水泵管井下部分的總長度不應超過水泵說明書上規(guī)定的入井最大長度。

3.3.3以鐮刀灣鄉(xiāng)牛毛河臺村為例作典型設計

根據安塞縣的水文地質條件、地層構造、分布、淺層含水層的厚度及以往機井統(tǒng)計數據，新打機井深度300m，井孔孔徑為600mm，采用回轉鉆機或沖擊鉆機成孔。采用回轉鉆孔或沖擊鉆機成孔。井壁管及濾水管均采用310mm、壁厚30mm的鋼筋混凝土管，每根長4m，管間采用鋼箍焊接。濾水管開孔率15%，外包60目絲網濾網。選用磨圓度較好的硅質礫石，根據不同地層；按規(guī)范要求粒徑規(guī)格選用3mm～8mm混合料，填粒厚度不小于150mm，填粒高度要高于濾水管上端5m，低于濾水管下2m以下；井口周圍用粘土球封閉，封井長度15m，并在井口周圍澆筑井臺對井口進行封閉。

經計算，鐮刀灣鄉(xiāng)羅居村單井出水量為43.00m3/h，設計取40.0m3/h。由于此項目區(qū)機井深度較深，投資較大，考慮其經濟最優(yōu)，單井控制面積較大，由此計算單井出水量較大。在蘋果實施灌溉時，只需要將灌水連續(xù)天數延長即可，流量實際灌溉時流量應為20m3/h。

3.3.4蓄水池設計

為了利用項目區(qū)地形高差條件，蓄水池采用重力流輸水模式，設計布置21座蓄水池。根據系統(tǒng)設計流量，調節(jié)時間按3h左右確定蓄水池有效容積。蓄水池為矩形漿砌石結構，池壁及池底采用1000mm厚M7.5漿砌石砌護，池底與壁采用20mm厚1：2防水砂漿抹面；池頂采用C15混凝土砌護，池頂周圍采用不銹鋼欄做防護。

3.4田間灌溉工程設計

對于蘋果種植片區(qū)，田間管網按管道級別分為干管、分干管、支管3級管網。支管垂直等高線鋪設，分干管垂直支管鋪設，干管盡量沿田間道路道鋪設，盡量不穿路、少跨溝，支管間距80m～120m。田間輸水管道為PE管。田間灌水器為移動軟管，移動軟管長度小于50m，移動軟管和支管連接采用出水栓連接。為減小系統(tǒng)管網流量，降低工程投資，本系統(tǒng)采用輪灌工作制度?，F擬定每個出水栓的設計流量0.842m3/h，每天工作12h。項目區(qū)灌溉系統(tǒng)共設1條干管，10條支管，72個出水栓。干管實行續(xù)灌，支管實行輪灌。典型區(qū)分3個輪灌組，每個輪組控制面積約66.7畝，每次開啟24個出水栓進行灌溉。

對于蔬菜種植區(qū)，田間管網按管道級別分為干管、分干管、支管和毛管4級管網。支管垂直等高線鋪設，分干管垂直支管鋪設。分干管盡量沿田間道路鋪設，盡量不穿路、少跨溝，支管間距20m～40m。對于滴灌項目區(qū)，每座日光溫室安裝施肥過濾系統(tǒng)，采用篩網過濾設備。田間輸水管道均為PE管。田間配水毛管采用單向布置，毛管鋪設長度小于60m，毛管和支管連接采用鎖扣旁通連接。輸配水管網采用固定式管道系統(tǒng)，管道分為干管、分干管、支管和毛管4級管道。干管、分干管和支管為地埋固定管道，埋于地下，沿等高線布置；支管則垂直等高線布置且支管沿大棚北側進入大棚內，支管間距在20m左右；毛管鋪于地上，單向沿作物種植行向布置，間距為窄行0.6m，寬行0.9m，平均行距0.75m，滴頭間距0.3m。

4　結語

通過安塞縣2016年度小型農田水利項目建設，可實施高效節(jié)水灌溉面積6230畝，其中山地蘋果低壓管道輸水（軟管穴灌）灌溉面積6100畝，大棚蔬菜滴灌面積130畝。項目實施后，果樹低壓管灌灌溉水利用系數均達到0.85、大棚蔬菜滴灌灌溉水利用系數均達到0.90，將有效滿足當地農業(yè)生產發(fā)展需求。陜西水利

（責任編輯：暢妮）

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