農(nóng)田水利灌溉渠系工程設(shè)計及運用

劉星宇

摘? 要：農(nóng)田水利灌溉渠系工程的建設(shè)，是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中不可或缺的重要內(nèi)容，能夠為作物生長提供必要的水分，保障農(nóng)民的切身利益。傳統(tǒng)灌溉方式呈現(xiàn)出一定的弊端性與局限性，難以適應(yīng)現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展特點，因此應(yīng)該對灌溉渠系工程進行優(yōu)化設(shè)計，為農(nóng)田灌溉提供保障，促進我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。除了應(yīng)該加強對灌溉工程布局的重視外，更重要的是進行節(jié)水設(shè)計，防止在灌溉中出現(xiàn)嚴重的水資源浪費問題。文章對農(nóng)田水利灌溉渠系工程設(shè)計的意義及原則進行了分析，探索農(nóng)田水利灌溉渠系工程設(shè)計要點與運用方式。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田水利;灌溉渠系;工程設(shè)計;運用

中圖分類號：F323.213? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）10-0088-02

Abstract： The construction of irrigation canal system is an indispensable part of China's agricultural development， which can provide necessary water for crop growth and protect the vital interests of farmers. The traditional irrigation method shows certain disadvantages and limitations， so it is difficult to adapt to the development characteristics of modern agriculture， so the irrigation canal system should be optimized to provide guarantee for farmland irrigation and promote the sustainable development of agricultural economy in our country. In addition to paying more attention to the layout of irrigation projects， it is more important to carry out water-saving design to prevent serious waste of water resources in irrigation. This paper analyzes the significance and principles of irrigation canal system engineering design， and explores the key points and application methods of irrigation canal system engineering design.

Keywords： irrigation and water conservancy; irrigation canal system; engineering design; application

我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)經(jīng)濟在國民經(jīng)濟中占有相當大的比重，農(nóng)田水利工程的建設(shè)，不僅決定著農(nóng)業(yè)發(fā)展的水平，也與當前生態(tài)安全密切相關(guān)。在國家的相關(guān)戰(zhàn)略規(guī)劃當中，也加強了對農(nóng)田水利建設(shè)的重視程度，為“三農(nóng)”問題的解決奠定了政策基礎(chǔ)。我國北方地區(qū)的水資源較為匱乏，南方地區(qū)雖然降水較為豐富，但是也存在季節(jié)不平衡問題。因此，建設(shè)完善的農(nóng)田水利灌溉渠系工程，能夠解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的灌溉問題，實現(xiàn)對水資源的高效化利用。我國幅員遼闊，不同地區(qū)的氣候條件也有所不同，應(yīng)該根據(jù)當?shù)貙嶋H情況制定合理的設(shè)計方案，使其滿足當?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展需求。農(nóng)田水利灌溉渠系工程設(shè)計應(yīng)該與經(jīng)濟建設(shè)、生態(tài)建設(shè)相統(tǒng)一，降低外界環(huán)境因素對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的負面影響。

1 農(nóng)田水利灌溉渠系工程設(shè)計的意義

水資源是一切生產(chǎn)活動的基礎(chǔ)與前提，我國水利工程建設(shè)速度的加快，能夠緩解當前生態(tài)問題與水資源的浪費問題，為社會穩(wěn)定發(fā)展提供保障。我國水資源總量雖然豐富，但是由于人口基數(shù)較大，因此人均占有量明顯不足，尤其是農(nóng)業(yè)規(guī)模較大，在生產(chǎn)中需要大量的水資源進行灌溉[1]。水資源短缺問題將會對我國社會發(fā)展形成制約，加快農(nóng)田水利灌溉渠系工程的建設(shè)，與生態(tài)安全、社會經(jīng)濟和國家安全密切相關(guān)。在我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)建設(shè)當中，除了要提升灌溉工程量之外，還應(yīng)該增強節(jié)水意識，解決渠道滲漏和“最后一公里”等問題。因此，應(yīng)該對工程設(shè)計方案進行不斷優(yōu)化，逐步提高水資源利用率。在農(nóng)業(yè)經(jīng)濟結(jié)構(gòu)的調(diào)整過程中，也需要以水資源節(jié)約作為基礎(chǔ)，重視對生態(tài)環(huán)境的保護。

2 農(nóng)田水利灌溉渠系工程設(shè)計的原則

2.1 協(xié)調(diào)性原則

首先，應(yīng)該遵循協(xié)調(diào)性原則。在設(shè)計過程中應(yīng)該明確當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀，確保工程項目能夠滿足當?shù)氐暮岛闈痴喂ぷ饕?，以總體性設(shè)計要求為依據(jù)，實現(xiàn)對原有灌溉區(qū)域的改造。在改造中應(yīng)該合理利用原有灌溉渠系系統(tǒng)，降低工程建設(shè)成本，實現(xiàn)對原有問題的優(yōu)化處理。加強對設(shè)計方案的優(yōu)化，滿足農(nóng)田水利的構(gòu)造設(shè)計要求。設(shè)計人員應(yīng)該加強對當?shù)貙嶋H情況的調(diào)查與分析，明確新建灌溉區(qū)域的面積與范圍，增強工程設(shè)計方案的實效性。

2.2 經(jīng)濟性原則

其次，應(yīng)該遵循經(jīng)濟性原則。明確農(nóng)田水利灌溉渠系工程的成本投入，防止過于追求技術(shù)性而忽視了經(jīng)濟性，使其創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益，促進農(nóng)村經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展。尤其是在原材料的采購當中，應(yīng)該加強對市場價格及其影響因素的分析，做好對比工作，協(xié)調(diào)好技術(shù)性要素和經(jīng)濟性要素之間的關(guān)系，防止出現(xiàn)嚴重的資金浪費問題。

2.3 統(tǒng)籌兼顧原則

再其次，還應(yīng)該遵循統(tǒng)籌兼顧原則。應(yīng)該加強對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的保護，協(xié)調(diào)經(jīng)濟效益、生態(tài)效益和社會效益之間的關(guān)系[2]。生態(tài)效益主要是指能夠改善當?shù)厮鷳B(tài)環(huán)境，社會效益主要是指保障不同用水群體的利益平衡，經(jīng)濟效益關(guān)系到節(jié)能與增產(chǎn)等。考慮到農(nóng)田水利灌溉渠系工程對農(nóng)民產(chǎn)生的影響，與當?shù)厣鐣l(fā)展相適應(yīng)。

2.4 節(jié)水原則

最后，應(yīng)該遵循節(jié)水原則。農(nóng)田水利灌溉工程設(shè)計應(yīng)該遵循節(jié)水原則，實現(xiàn)對水資源的合理利用，改變傳統(tǒng)用水方式。尤其是在當前淡水資源人均占有量降低的趨勢下，應(yīng)該在設(shè)計和建設(shè)中引進先進的節(jié)水技術(shù)與設(shè)備，確定合理的灌溉方式，避免水資源的浪費。

3 農(nóng)田水利灌溉渠系工程設(shè)計與運用要點

3.1 渠道防滲設(shè)計

在農(nóng)田水利灌溉當中，渠道輸水是一種十分普遍的方式，具有便捷、操作性強的特點，因此受到人們的廣泛歡迎。作為一種傳統(tǒng)的灌溉模式，土渠輸水比例大約占整個輸水比例的50%以上。為了落實國家節(jié)能減排的要求，必須加強對輸水過程中的損失問題進行針對性解決，實現(xiàn)對淡水資源的高效化利用。尤其是隨著當前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴增，對于土渠輸水的優(yōu)化設(shè)計，是優(yōu)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的有效途徑[3]。為此，應(yīng)該做好渠道的防滲設(shè)計，減少輸水過程中的滲漏。在改良土渠時，通常會選擇混凝土防滲材料和砌石等進行處理。經(jīng)實踐檢驗，運用防滲處理手段，節(jié)水能夠超過50%。另一方面，渠道的防滲設(shè)計，也能夠?qū)崿F(xiàn)土地資源的合理利用，為農(nóng)田水利灌溉渠系工程的維護奠定了基礎(chǔ)，滿足管理工作的實施要求。在防滲設(shè)計時，其標準的選定應(yīng)該結(jié)合當?shù)貧夂颦h(huán)境與灌溉需求，既要方便農(nóng)民的生產(chǎn)工作，也要實現(xiàn)對水資源的整合利用，切實解決農(nóng)業(yè)發(fā)展中的用水困難問題，提升農(nóng)業(yè)發(fā)展競爭力。

3.2 管道輸水設(shè)計

管道輸水的方式，就是利用管道將水源直接輸送至農(nóng)田進行灌溉，運用管道輸水能夠?qū)λ凑舭l(fā)量和滲漏量進行控制，防止出現(xiàn)較大的水資源浪費問題，因此在當前農(nóng)田水利灌溉渠系工程中的應(yīng)用也較多。在設(shè)計工作當中，工作人員應(yīng)該加強對農(nóng)田分布情況的深入勘察與分析，保障管道布局的合理性，使水資源能夠得到科學(xué)分配，滿足人們的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。為了防止在使用中出現(xiàn)嚴重的泄漏問題，還應(yīng)該采取針對性養(yǎng)護措施，延長輸水管道的使用壽命。由于輸水管道通常會采用連接的方式，因此應(yīng)該加強對連接處松動或者泄漏問題的重視。塑料硬管、金屬管道和混凝土管道等，是幾種常用的輸水管材[4]。運用管道輸水的方式，能夠達到節(jié)水的目的，同時提升農(nóng)田灌溉的效率。當本地區(qū)的水資源較為豐富且灌溉量較大時，可以采用管道輸水的方式。

3.3 噴灌設(shè)計

運用噴灌設(shè)計時，需要運用特定壓力的水源，使其通過管道向灌溉區(qū)域輸送。同時，水源能夠分散為細微水滴，采用噴射的方式進行農(nóng)田灌溉，因此能夠保障灌溉的均勻性。作為一種機械化、半機械化的灌溉方法，噴灌是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的產(chǎn)物。相較于傳統(tǒng)的管道輸水或者土渠輸水而言，其成本投入和技術(shù)投入也相對較大。在噴灌設(shè)計當中，應(yīng)該保障噴頭類型的合理性，管徑的確定應(yīng)該嚴格以噴頭個數(shù)和實際流量為依據(jù)[5]。同時，還應(yīng)該合理設(shè)計噴頭的位置與布局，噴頭間距的設(shè)定需要以噴射半徑為參考。在對噴頭進行排列時通常設(shè)計為品字形，安裝水管時需要考慮到水源位置，確保在噴灌設(shè)計中達到良好的節(jié)水效果，促進農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的改善。在現(xiàn)代化機械逐漸應(yīng)用于農(nóng)田生產(chǎn)中的趨勢下，噴灌設(shè)計更加符合實際生產(chǎn)要求。

3.4 微噴與滴灌設(shè)計

作為一種新型的農(nóng)田灌溉模式，微噴和滴灌也正在逐步推廣使用。在應(yīng)用微噴設(shè)計時，需要將水源利用低壓管道進行輸送，水源直接灌溉農(nóng)作物的根部。在運用該噴灌方式時，需要借助于專用的小噴頭，水源以小水滴的形式灌溉作物。在枝葉灌溉時采用折射式、旋轉(zhuǎn)式和輻射式微型噴頭[6]。在設(shè)計工作當中，應(yīng)該明確設(shè)計參數(shù)，確保灌水器符合農(nóng)田灌溉的實際情況，保障毛管布置方式的合理性。微噴設(shè)計能夠增強施肥效果，確保肥效得到充分體現(xiàn)。而滴灌設(shè)計的方式，則在干旱地區(qū)的應(yīng)用較多，這也是一種水資源利用率最高的灌溉方式。與噴灌方式相比，其節(jié)水效果更加鮮明。同時，應(yīng)該做好滴灌管理工作，確保該類灌溉方式能夠真正發(fā)揮節(jié)水作用。提升人們的節(jié)水意識，在生產(chǎn)實踐當中主動研究新型灌溉方式。加大在滴灌設(shè)計中的資金投入，改進當前滴灌基礎(chǔ)設(shè)施。加強對設(shè)備的保養(yǎng)與維護，防止在運行中出現(xiàn)嚴重的故障問題。

4 結(jié)束語

農(nóng)田水利灌溉渠系工程設(shè)計，是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然要求，同時也是提升水資源利用率、緩解當前能源資源緊缺局面的有效途徑，有利于促進我國經(jīng)濟的健康發(fā)展。在設(shè)計工作當中，應(yīng)該嚴格遵循協(xié)調(diào)性、經(jīng)濟性、統(tǒng)籌兼顧和節(jié)水原則，增強設(shè)計方案的可行性。通過渠道防滲設(shè)計、管道輸水設(shè)計、噴灌設(shè)計、微噴與滴灌設(shè)計等，逐步提升農(nóng)田灌溉工作水平與生產(chǎn)效益。

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