節(jié)水措施在農(nóng)田水利灌溉中的應(yīng)用研究

摘 要：農(nóng)業(yè)是一個(gè)國(guó)家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其能夠保證社會(huì)經(jīng)濟(jì)的正常運(yùn)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(huì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求，就要在農(nóng)田水利灌溉過(guò)程中使用節(jié)水措施。在此背景下，本文就根據(jù)實(shí)例，對(duì)農(nóng)田水利灌溉中節(jié)水措施的應(yīng)用及設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：節(jié)水措施 農(nóng)田 水利灌溉

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，科學(xué)技術(shù)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(guò)程中，農(nóng)田水利灌溉工程還是存在多種問(wèn)題，最主要的問(wèn)題就是水資源缺乏。本文以華北某地水利灌溉情況為例進(jìn)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(wàn)m3，工業(yè)需求用水量為1524萬(wàn)m3，生活需求用水量為582.02萬(wàn)m3，發(fā)展的節(jié)水灌溉面積為3.92萬(wàn)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(jí)渠系防滲率較低，田間的配套工程進(jìn)程較慢，水資源的使用率較低，灌溉技術(shù)較為落后，從而導(dǎo)致水資源浪費(fèi)。所以就要在農(nóng)田水利灌溉過(guò)程中進(jìn)行節(jié)水工程建設(shè)，以此有效提高水資源的使用率，促進(jìn)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

在農(nóng)田水利灌溉節(jié)水工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，要以當(dāng)?shù)氐乃礊榛A(chǔ)，根據(jù)當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有的灌溉設(shè)備、農(nóng)業(yè)需求及經(jīng)濟(jì)實(shí)力實(shí)現(xiàn)，從而全面考慮節(jié)水工程的設(shè)計(jì)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是農(nóng)田水利灌溉工程在運(yùn)行過(guò)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?jǐn)?shù)，如果P值為80%，那么表示此水利項(xiàng)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(huì)因此出現(xiàn)缺水問(wèn)題。P值在80%就是農(nóng)田水利灌溉節(jié)水設(shè)計(jì)的保證率，在進(jìn)行農(nóng)田水利灌溉工程設(shè)計(jì)之前，相應(yīng)的工作人員就要全面勘查農(nóng)田的具體情況，從而對(duì)農(nóng)田水利工程大小進(jìn)行確定，并且還要重點(diǎn)觀察當(dāng)?shù)氐乃畞?lái)源及農(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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(jìn)行布置。在灌溉過(guò)程中將水引進(jìn)到畦內(nèi)，根據(jù)重力的作用使水流順著畦長(zhǎng)方向進(jìn)行流動(dòng)，使土壤濕潤(rùn)，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(guò)管道系統(tǒng)到毛管中輸送，之后通過(guò)毛管中的滴頭、孔口進(jìn)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(diǎn)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(shù)。其主要是通過(guò)水的自然落差將水輸送到農(nóng)田中，通過(guò)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(shí)現(xiàn)灌溉。

4.節(jié)水工程的設(shè)計(jì)

4.1水源工程

首先，設(shè)計(jì)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(jì)、安全及方面等多方面進(jìn)行考慮，本文設(shè)計(jì)的渠線根據(jù)傳統(tǒng)渠線選擇合理的選路。在設(shè)計(jì)縱橫面過(guò)程中，將實(shí)地放線資料作為基礎(chǔ)，保證渠道不發(fā)生沖刷破壞提高流速，降低渠道的設(shè)計(jì)斷面，從而避免造成資金浪費(fèi)。根據(jù)實(shí)際的測(cè)量和渠道縱坡，渠道橫斷面使用U型預(yù)制板進(jìn)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(yù)制板等防滲的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行綜合，根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際地質(zhì)天劍設(shè)計(jì)渠道襯砌。

其次，設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)沉砂池，還能夠?qū)⑵渥鳛樾钏{(diào)節(jié)池。將其設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)濾水墻。

4.2設(shè)計(jì)節(jié)水系統(tǒng)

在泵房中設(shè)計(jì)首部樞紐，水源首部通過(guò)臥式離心泵、逆止閥、水表、進(jìn)排氣閥、控制閥組成。為了使節(jié)水灌溉系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中具有一定的安全性及穩(wěn)定性，將進(jìn)氣閥安裝到管路凸起處，從而避免管路出現(xiàn)負(fù)壓，并且能夠?qū)⑵渲械目諝馀懦鋈?，保證供水的安全。在管路低處設(shè)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(shè)，使用承插方式進(jìn)行連接。

4.3設(shè)計(jì)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(wàn)畝，一共有三十個(gè)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(jìn)行，圖1為農(nóng)業(yè)蔬果鋪設(shè)示意圖。

其次，灌溉數(shù)據(jù)。根據(jù)相應(yīng)的設(shè)計(jì)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(qiáng)度為年灌溉月平均的消耗量強(qiáng)度峰值。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的氣候條件和農(nóng)作物對(duì)水資源的需求特點(diǎn)設(shè)計(jì)工作制度。比如番茄為一條支管每次灌水四個(gè)小時(shí)，系統(tǒng)每天工作二十個(gè)小時(shí)。

之后，設(shè)計(jì)首部樞紐。田間滴注系統(tǒng)過(guò)濾器根據(jù)過(guò)流量進(jìn)行確定和選擇，選擇的過(guò)濾器的能力要比滴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流量大。將滴注工程運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)作為基礎(chǔ)，灌溉水源是地表水，那么就要使用過(guò)濾器，比如網(wǎng)式或者砂石過(guò)濾器，其型號(hào)要根據(jù)系統(tǒng)的流量進(jìn)行確定。表1為系統(tǒng)的過(guò)濾設(shè)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(jī)、控制閥及配電設(shè)備的需求，之后設(shè)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(jié)構(gòu)要保持一致，并且在外墻中噴繪統(tǒng)一的農(nóng)田水利標(biāo)志，從而能夠具有宣傳和示范的作用。

5.結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)屬于世界中最缺水的國(guó)家，水資源的短缺已經(jīng)成為阻礙我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展及社會(huì)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(wèn)題，其對(duì)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(guò)程中的節(jié)水措施，還包括和灌溉密切相關(guān)的各方面內(nèi)容。做好農(nóng)業(yè)節(jié)水，能夠有效緩解我國(guó)水資源的供應(yīng)矛盾，從而促進(jìn)我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉磊.試論節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究，2014（13）.

[2]陳懷庭.節(jié)水措施在農(nóng)田水利工程灌溉中作用分析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015，5（36）.

[3]劉麗.論節(jié)水措施在農(nóng)田水利灌溉中的應(yīng)用研究[J].工業(yè)c，2016（9）：00227-00227.

[4]李國(guó)華.農(nóng)田水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用研究[J].大科技，2013（1）：151-152.

[5]李平，路學(xué)文.農(nóng)田水利灌溉中節(jié)水措施分析研究[J].吉林農(nóng)業(yè)：學(xué)術(shù)版，2012（12）：200-200.endprint