農(nóng)田水利灌溉工程規(guī)劃設(shè)計(jì)探討
時(shí)間:2022-11-22 09:02:03
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1工程概況
某縣位于新疆天山東段境內(nèi),該縣也是天山北部地區(qū)的農(nóng)業(yè)大縣,農(nóng)業(yè)用水需求量達(dá)到42374.42萬m3,工業(yè)生產(chǎn)用水量為1460萬m3,而居民日常生活對(duì)水資源的需求量為570.03萬m3,需要節(jié)水灌溉的農(nóng)田約為2646.67萬m3。因該縣為大陸性氣候區(qū),雖然水資源量比較大,但由于本地區(qū)氣候異常干燥、配置的灌溉排水設(shè)備并不理想,導(dǎo)致本地土壤鹽漬化情況比較嚴(yán)重。加之,該縣境內(nèi)各灌溉區(qū)域的渠系防滲效率并不高,與之配套的水利工程進(jìn)展緩慢,滲透率更嚴(yán)重,導(dǎo)致水資源大量流失。因此,該縣及時(shí)建立農(nóng)田水利灌溉工程,對(duì)有效提升水資源利用率,確保該縣經(jīng)濟(jì)及農(nóng)業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生重大影響。
2小型農(nóng)田水利灌溉規(guī)劃設(shè)計(jì)內(nèi)容
2.1自流灌溉取水方式設(shè)計(jì)。2.1.1無壩取水。在進(jìn)行無壩取水設(shè)計(jì)過程中,本工程根據(jù)所在地的實(shí)際情況選擇建閘,將河道水流以及進(jìn)水閘的夾角設(shè)計(jì)為30~45度[1]。有效控制水渠道水流的平穩(wěn)程度,盡可能降低水流對(duì)引水口造成的沖刷,增加引水量。2.1.2無壩取水。由于該縣部分灌溉工程所處水位以及地勢較低,很難滿足灌溉自流引水的要求,因此進(jìn)行了節(jié)水壩以及低壩設(shè)計(jì),進(jìn)而提高該地區(qū)的水位,有效保障灌溉飲水量。2.2灌溉渠道設(shè)計(jì)。2.2.1設(shè)計(jì)原則。(1)因地制宜。對(duì)小型農(nóng)田水利灌溉工程進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中,要按照因地制宜的原則,對(duì)水利工程建設(shè)區(qū)的地形、降水量等挑選合理、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息,并展開綜合分析,隨之開展詳細(xì)的規(guī)劃設(shè)計(jì)。本文以新疆境內(nèi)的某縣為研究依據(jù),在該縣境內(nèi)小型農(nóng)田水利進(jìn)行規(guī)劃時(shí),綜合調(diào)查各行業(yè)水資源需求量,其中,農(nóng)業(yè)用水量最高,達(dá)到42374.42萬m3,工業(yè)生產(chǎn)需水量為1460萬m3,生活用水量是570.03萬m3。具體進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要重視選用節(jié)水灌溉技術(shù),結(jié)合本地區(qū)的用水需求、地形、氣候情況等,合理選用新技術(shù)和新設(shè)備完成規(guī)劃設(shè)計(jì)。(2)可持續(xù)發(fā)展。對(duì)水利工程進(jìn)行修建時(shí),要將該縣支柱型農(nóng)作物當(dāng)作小型水利工程主要的服務(wù)對(duì)象,以此保障本縣農(nóng)業(yè)及經(jīng)濟(jì)更好地發(fā)展。2.2.2確定引水量。在進(jìn)行小型農(nóng)田水利工程灌溉設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理確定引水量,也就是說要確定合理的灌溉綜合流量。在進(jìn)行引水量的確定時(shí)應(yīng)充分考慮灌溉當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件、水源田間、渠道長度、農(nóng)作物種植類型及種植面積、降雨量等因素。2.2.3斷面設(shè)計(jì)。在確定引水量的同時(shí)應(yīng)進(jìn)行斷面的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行渠道橫斷面設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)合理控制渠道比例,保持渠道坡度與所經(jīng)地面坡度相同。在進(jìn)行渠道縱斷面設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)根據(jù)渠道的高程進(jìn)行渠道高程線的繪制。在此基礎(chǔ)上,根據(jù)水流的具體情況以及渠道底部的比例來進(jìn)行渠道水位的設(shè)計(jì),之后根據(jù)設(shè)計(jì)好的水位來進(jìn)行加大水位線的設(shè)計(jì)。在實(shí)際檢查過程中還應(yīng)根據(jù)渠道坡度的變化情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,進(jìn)而合理確定渠道縱斷面的高差及位置。2.2.4節(jié)制閘的設(shè)計(jì)。在進(jìn)行節(jié)制閘的設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)保障渠道的最小流量可以達(dá)到渠道的引水需求,并且能夠保障正常流量的水能夠向下配水。通常將節(jié)制閘設(shè)置在泄水閘的下游以及分水閘處,以保證分水以及泄水。除此之外,節(jié)制閘也可設(shè)置在渡槽的上游以方便檢修和輸水流量的控制。
3設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)墓?jié)水灌溉工程
3.1合理設(shè)置引水渠。該縣已有渠系通過一段時(shí)期的發(fā)展,逐漸形成與之相配套的渠系系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)從灌溉系統(tǒng)安全性角度入手,所設(shè)置的渠線基本沿著原有渠線或現(xiàn)場勘查情況挑選最合理的路線。對(duì)縱斷面實(shí)施設(shè)計(jì)時(shí),要依據(jù)實(shí)地放線材料或渠道周邊地形,在保障渠道不會(huì)發(fā)生沖刷的狀態(tài)下加大流速,降低整個(gè)工程造價(jià)。由于混凝土U型渠道的壁厚是2.8mm,水泵流量處于0.207m3/s,流速為0.55m/s,渠道的斷面深度及寬度均是0.7m。3.2合理配置沉砂池。該縣的農(nóng)田水利工程主要水源是渠道水,處于洪水期水流比較混濁,這些水內(nèi)具有較多的泥沙。因此,必須設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)某辽俺?,兼做蓄水調(diào)節(jié)池使用。本次設(shè)置的沉砂池主要有分水閘、吸水池等部分,采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對(duì)濾水墻展開建設(shè)。3.3合理布設(shè)節(jié)水灌溉設(shè)施。在泵房內(nèi)設(shè)計(jì)首部樞紐,水源首部主要組成設(shè)備為臥式離心泵、控制閥等。為確保水利工程順利投入使用,在不同級(jí)管路凸起處設(shè)計(jì)進(jìn)氣閥,保證設(shè)備可以及時(shí)將管路內(nèi)的空氣排除,以此達(dá)到正常的供水要求。同時(shí),為方便對(duì)管道進(jìn)行安裝和檢修,干管及分干管均沿著原有道路和林帶展開鋪設(shè),管道的承壓控制為0.4MPa。支管選擇0.25MPaDe90Pe軟袋,而利用φ16單翼迷宮式滴灌帶作為毛管,其中,PE軟管設(shè)計(jì)在垂直分干管之上,通過專業(yè)的PE管件實(shí)現(xiàn)連接。3.4設(shè)計(jì)田間灌溉工程。3.4.1灌水設(shè)備設(shè)計(jì)該縣設(shè)計(jì)的小型農(nóng)田水利工程服務(wù)范圍達(dá)到2002.07萬m3,共設(shè)計(jì)30個(gè)滴灌系統(tǒng),其主要種植的農(nóng)作物為辣椒、番茄等。滴灌帶嚴(yán)格遵循一膜一管、一管二行的要求完成鋪設(shè)。3.4.2設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)墓喔葏?shù)依據(jù)小型農(nóng)田水利灌溉工程設(shè)計(jì)的規(guī)范要求可知,該縣水利工程灌溉保證率應(yīng)大于90%。本文設(shè)計(jì)的滴灌系統(tǒng)其水資源利用系數(shù)定為90%,設(shè)計(jì)月平均耗水強(qiáng)度Ea=6.0mm/d,該觀其選定φ16單翼迷宮式滴灌帶,滴頭之間的間距控制0.3m,流量設(shè)置為2.0L/h。通過灌水周期求解公式T=mmax/Ia,計(jì)算出周期為4.08d,小數(shù)點(diǎn)后面的數(shù)字舍去,取4d。3.4.3首部樞紐設(shè)計(jì)情況。滴灌系統(tǒng)首部主要由泵房、過濾設(shè)備等部分組成,水資源通過沉淀處理之后,利用輸水管輸送到下部系統(tǒng)的首部。(1)合理設(shè)置泵房。泵房設(shè)置在整個(gè)滴灌系統(tǒng)的首部,其尺寸應(yīng)滿足控制閥、配電設(shè)備等方面的要求。同時(shí),為泵房設(shè)定管理房,以此滿足設(shè)備的安全、檢修和管理需求。為確保泵房管理的美觀性,泵房的面積與結(jié)構(gòu)要保持一致,在其外觀噴繪與小型農(nóng)田水利工程建設(shè)規(guī)范相同內(nèi)容,達(dá)到大力宣傳小型農(nóng)田灌溉工程的目的[2]。(2)選擇合理的過濾設(shè)施。各地區(qū)灌溉系統(tǒng)使用的過濾器應(yīng)根據(jù)其流量確定,所選的過濾器過流能力應(yīng)超過灌溉系統(tǒng)的20%。依據(jù)小型農(nóng)田灌溉工程情況,如果灌溉田地使用地表水時(shí),首部運(yùn)用砂石+網(wǎng)式的過濾器,過濾器型號(hào)由灌溉系統(tǒng)的流量確定。
4滴灌工程注意事項(xiàng)及效益評(píng)價(jià)
對(duì)滴灌工程進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)過程中,要依據(jù)實(shí)際工程概況及所處地區(qū)的特點(diǎn)選擇合理的管線。必須注意,小型農(nóng)田水利工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)不能一味保守,要展開創(chuàng)新設(shè)計(jì),在先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上選定最佳的設(shè)計(jì)方案。此外,也要重視挑選壁厚均勻度好、抗堵塞性能強(qiáng)的管道。加之,要合理設(shè)計(jì)滴灌管線,具體施工中,要將滴灌工程是否便于施工及其對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生的影響考慮在內(nèi)。借助高效率農(nóng)田水利工程的建設(shè),不僅可以提高水利資源利用率,也能提升農(nóng)作物產(chǎn)品,展現(xiàn)出良好的社會(huì)及生態(tài)效益。小型農(nóng)田水利灌溉工程投入運(yùn)行之后,可以大大減少水資源浪費(fèi)的情況,從而滿足農(nóng)業(yè)灌溉及農(nóng)作物生長的實(shí)際需求,達(dá)到合理配置水資源的效果。能有效提升水資源利用效率,減少水資源浪費(fèi)情況,有效滿足農(nóng)作物生長發(fā)育過程中對(duì)水的需求。項(xiàng)目正式推行以后,有助于科學(xué)調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),使灌溉區(qū)域的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)獲得明顯的改觀,達(dá)到保護(hù)水資源和保肥的目的。此外,依托高效的節(jié)水灌溉技術(shù)也有利于調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),從而提升農(nóng)民及農(nóng)業(yè)的收入,進(jìn)一步帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)更好地發(fā)展。
5結(jié)語
總之,對(duì)小型農(nóng)田水利工程進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)是做好農(nóng)田灌溉的關(guān)鍵,也直接影響農(nóng)業(yè)的發(fā)展,其對(duì)合理分配水資源意義重大。本文以某縣農(nóng)田水利灌溉工程為研究對(duì)象,詳細(xì)介紹該縣水利工程規(guī)劃設(shè)計(jì)原則,進(jìn)一步闡述田間灌溉工程各部分設(shè)計(jì)情況,并分析這種規(guī)劃設(shè)計(jì)所帶來的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,以期為建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村提供一定指導(dǎo)。
作者:黃清海 單位:沛縣水利局
參考文獻(xiàn)
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