農(nóng)田水利項(xiàng)目概況及設(shè)計(jì)內(nèi)容

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摘要：杞縣農(nóng)田水利項(xiàng)目建設(shè)的主要內(nèi)容為田間灌排設(shè)施，采用低壓灌溉形式，建設(shè)高效節(jié)水灌溉面積1918hm2，項(xiàng)目完成后，在確保當(dāng)?shù)馗孛娣e穩(wěn)定、質(zhì)量提高，糧食增產(chǎn),糧食可持續(xù)生產(chǎn)等方面起到了積極作用，為保障當(dāng)?shù)丶Z食安全生產(chǎn)做出了重要貢獻(xiàn)。文章結(jié)合實(shí)際對(duì)杞縣農(nóng)田水利項(xiàng)目現(xiàn)狀、水量平衡分析、工程設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行了闡述。

關(guān)鍵詞：農(nóng)田水利項(xiàng)目；工程概況；水量平衡分析；工程設(shè)計(jì)；杞縣

河南是全國(guó)重要的糧食大省、農(nóng)業(yè)大省，糧食產(chǎn)量占到全國(guó)的1/10，小麥產(chǎn)量占到全國(guó)1/4，每年外調(diào)糧食及其制成品超過(guò)200億kg，在保障國(guó)家糧食安全生產(chǎn)方面貢獻(xiàn)巨大。杞縣位于豫東平原地區(qū)，屬于農(nóng)業(yè)縣，該地區(qū)通過(guò)農(nóng)田水利項(xiàng)目建設(shè)，改善了項(xiàng)目區(qū)田間耕作條件，提高了糧食產(chǎn)量，增加了農(nóng)民收入，為保障當(dāng)?shù)丶Z食安全生產(chǎn)做出了重要貢獻(xiàn)。

1工程現(xiàn)狀

杞縣農(nóng)田水利項(xiàng)目位于泥溝鄉(xiāng)，涉及14個(gè)行政村，農(nóng)業(yè)人口數(shù)量1.91萬(wàn)人，建設(shè)規(guī)模1918hm2，現(xiàn)狀灌溉水有效利用系數(shù)0.55，復(fù)種指數(shù)1.80。項(xiàng)目區(qū)主要為井灌區(qū)，現(xiàn)狀機(jī)井中部分機(jī)井建于20世紀(jì)80-90年代，井深約25m，機(jī)井年久失修，井管坍塌，出沙，無(wú)配套設(shè)施，隨著地下水位下降，水量不能滿足要求，需更新重建；項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀電力配套設(shè)施不全，部分村莊現(xiàn)狀有高壓，農(nóng)民灌溉從附近高壓接電為主，缺乏安全性，部分村莊農(nóng)民灌溉主要是通過(guò)從村內(nèi)接電及柴油發(fā)電機(jī)作為動(dòng)力，灌溉成本高；田間灌溉主要灌溉方式是大水漫灌或農(nóng)民自己購(gòu)買的小白龍灌溉，耗水、費(fèi)時(shí)、勞動(dòng)強(qiáng)度大，灌溉成本高；現(xiàn)狀項(xiàng)目區(qū)生產(chǎn)道路為土路，遇到雨雪天氣泥濘難行，影響農(nóng)民出行和農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)；項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有排澇溝道年久失修，淤積路壩并存，影響排澇效果，配套生產(chǎn)農(nóng)橋數(shù)量少，影響農(nóng)民和農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)出田間作業(yè)。

2水量供需平衡分析

2.1設(shè)計(jì)水平年。項(xiàng)目現(xiàn)狀年為2016年，設(shè)計(jì)水平年為2018年。2.2項(xiàng)目區(qū)水資源狀況。2.2.1水資源及其可利用量。項(xiàng)目區(qū)多年平均降水量為522mm，P=50%年份降水量為391.50mm，P=75%年份降水量為261.00mm。經(jīng)計(jì)算和對(duì)影響地表水分配情況及攔蓄設(shè)施的分析，項(xiàng)目區(qū)多年平均地表水資源可利用量為283萬(wàn)m3，50%和75%年份地表水資源可利用量分別為212萬(wàn)m3和141萬(wàn)m3。項(xiàng)目區(qū)地下水可開采系數(shù)取0.75，地下水綜合補(bǔ)給量主要包括降雨入滲、灌溉回歸和側(cè)向補(bǔ)給，經(jīng)對(duì)降雨入滲補(bǔ)給量、灌溉回歸補(bǔ)給量和對(duì)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)淤泥河、圈章河等季節(jié)性河流側(cè)滲補(bǔ)給量的計(jì)算，項(xiàng)目區(qū)50%和75%年份地下水資源可開采量分別為818萬(wàn)m3和614萬(wàn)m3。項(xiàng)目區(qū)總的水資源可利用量50%和75%年份分別為1030萬(wàn)m3和756萬(wàn)m3。2.2.2項(xiàng)目區(qū)可供水量。由于項(xiàng)目區(qū)為井灌區(qū)，全部利用地下水，因此考慮供水能力時(shí)，僅考慮地下水可供水量。項(xiàng)目區(qū)主要為井灌區(qū)，現(xiàn)狀共有機(jī)井352眼，大多為20世紀(jì)90年代的機(jī)井，井深較淺，平均深度25m，井口直徑30cm，出水量小。項(xiàng)目實(shí)施后新增364眼，增加了項(xiàng)目區(qū)的供水能力，項(xiàng)目區(qū)可供水量50%和75%年份分別為818萬(wàn)m3和614萬(wàn)m3。2.2.3項(xiàng)目區(qū)水資源供需平衡分析。項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水主要是淺層地下水，項(xiàng)目區(qū)居民生活用水是是深層地下水，項(xiàng)目區(qū)內(nèi)無(wú)工業(yè)及二、三產(chǎn)業(yè)，因此，本次水資源分析主要為農(nóng)業(yè)灌溉。項(xiàng)目區(qū)主要種植的作物有小麥、玉米、蔬菜等經(jīng)濟(jì)作物，復(fù)種指數(shù)180%，種植比例為：小麥72%，玉米63%，經(jīng)濟(jì)作物45%，灌溉水利用系數(shù)為0.55；規(guī)劃水平年，復(fù)種指數(shù)180%，種植比例與現(xiàn)狀水平基本一致，灌溉水利用系數(shù)超過(guò)0.85，灌溉面積1900hm2以上。根據(jù)項(xiàng)目區(qū)的規(guī)劃面積、項(xiàng)目區(qū)農(nóng)作物的灌溉定額，通過(guò)計(jì)算得出，項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀水平年和規(guī)劃水平年的農(nóng)業(yè)灌溉需水量分別為880萬(wàn)m3和562萬(wàn)m3。通過(guò)項(xiàng)目區(qū)可供水量和需水量計(jì)算分析，項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)狀供水量不滿足需水要求。項(xiàng)目實(shí)施后75%情況下，灌溉需水量562萬(wàn)m3，而地下水可供量614萬(wàn)m3。因此，項(xiàng)目實(shí)施后，水資源條件和工程均滿足要求。

3工程設(shè)計(jì)

3.1設(shè)計(jì)基本資料。杞縣地處黃淮沖積平原腹地，農(nóng)田灌溉主要采用淺層地下水，設(shè)計(jì)井深40m，靜水位7～8m，動(dòng)水位14～17m，單井出水量25～40m3/h。地下水補(bǔ)給區(qū)和分布區(qū)一致，補(bǔ)給來(lái)源主要包括自然降雨的入滲，河道滲漏補(bǔ)給，田間滲漏補(bǔ)給等，具有補(bǔ)給快，水質(zhì)好，易開采等特性，適宜于農(nóng)作物灌溉。3.2機(jī)井工程。機(jī)井工程在現(xiàn)有機(jī)井的基礎(chǔ)上進(jìn)行布局，據(jù)項(xiàng)目區(qū)的實(shí)際情況，機(jī)井采取方形或梅花形布置，機(jī)井間距根據(jù)項(xiàng)目區(qū)條件和地形情況，機(jī)井間距216～232m。設(shè)計(jì)井深40m，單井出水量32m3/h，動(dòng)水位14m左右，靜水位7～8m，井壁管采用無(wú)砂混凝土管，井管內(nèi)徑為50cm、外徑為60cm，厚度5cm。項(xiàng)目區(qū)耕地面積1918hm2，根據(jù)項(xiàng)目區(qū)地形、地塊、老井布局等情況，共需機(jī)井411眼，其中新打機(jī)井364眼。3.3低壓管灌工程。項(xiàng)目區(qū)低壓管灌1918hm2，采用梳齒形和豐字型布置。管道進(jìn)口采用鋼管，通過(guò)螺栓與機(jī)井潛水泵出水管相連，連接處設(shè)逆止閥；給水裝置包括連接三通、立管及給水栓，采用固定式，給水栓通過(guò)立管與地下管道系統(tǒng)牢固地結(jié)合在一起。出水口間距30m，采用玻璃鋼閥體控制，同時(shí)設(shè)有排氣閥。田間低壓管道采用PVC管材，管徑110mm，壓力為0.63MPa。通過(guò)水頭損失計(jì)算，泵管水頭損失5.40m，地埋管水頭損失2.13m，移動(dòng)軟管水頭損失1.26m，局部水頭損失0.88m，動(dòng)水位14m，水泵揚(yáng)程為23.87m。水泵型號(hào)選取200QJ32-26/2的潛水泵，額定揚(yáng)程26m，揚(yáng)程的使用范圍25～27m，電機(jī)功率4.0kW。3.4排水溝工程。項(xiàng)目區(qū)現(xiàn)有排澇溝道歷經(jīng)多年運(yùn)行，部分?jǐn)嗝嬗俜e、破損嚴(yán)重、局部坍塌，需進(jìn)行整治。項(xiàng)目區(qū)排澇模數(shù)取0.80m3/s/km2，縱向坡降以現(xiàn)狀坡降采用i=1/4000，橫斷面采用梯形土質(zhì)斷面，計(jì)算設(shè)計(jì)排澇流量為0.66m3/s。

4經(jīng)濟(jì)效益分析

4.1增產(chǎn)效益。節(jié)水灌溉新增灌溉面積的糧食和經(jīng)濟(jì)增產(chǎn)效益按7.5%測(cè)算，項(xiàng)目實(shí)施后，小麥公頃均增產(chǎn)量450kg，玉米公頃均增產(chǎn)量450kg，經(jīng)濟(jì)作物公頃均增產(chǎn)量375kg。項(xiàng)目區(qū)建設(shè)規(guī)模1918hm2，項(xiàng)目實(shí)施后年增產(chǎn)糧食120.06萬(wàn)kg，新增經(jīng)濟(jì)作物產(chǎn)值為192.27萬(wàn)元。4.2節(jié)水效益。項(xiàng)目區(qū)發(fā)展的主要灌溉形式為低壓管灌，灌溉水利用系數(shù)由原來(lái)的0.55，發(fā)展到0.86。項(xiàng)目區(qū)農(nóng)作物主要為小麥、玉米、棉花，根據(jù)《河南省農(nóng)業(yè)用水定額地方標(biāo)準(zhǔn)》（DB41/T985—2014）及灌水定額計(jì)算，一年兩季，灌水次數(shù)為5次。公頃均年節(jié)水量1650m3，年節(jié)水量317萬(wàn)m3，根據(jù)動(dòng)力機(jī)的規(guī)格按每噸水省電0.14℃，每度電0.65元計(jì)，則節(jié)水節(jié)能效益為28萬(wàn)元。4.3節(jié)地效益。項(xiàng)目區(qū)采用低壓灌溉的高效節(jié)水灌溉溉方式，可減少明渠工程，減少占用耕地量。根據(jù)《節(jié)水灌溉技術(shù)》及《農(nóng)田低壓管道輸水灌溉工程技術(shù)規(guī)范》（GBT20203-2006）中的有關(guān)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出：低壓管道輸水灌溉與明渠輸水灌溉相比，省地2%左右。綜合考慮項(xiàng)目區(qū)的實(shí)際，項(xiàng)目節(jié)地面積按照實(shí)施低壓管灌節(jié)水措施后，可比原灌溉措施的占地面積節(jié)地1.50%。則項(xiàng)目區(qū)可節(jié)地26.67hm2，按單位面積灌溉效益指標(biāo)計(jì)算，年節(jié)地效益為5.70萬(wàn)元。

5結(jié)語(yǔ)

保障糧食安全生產(chǎn)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容就是確保耕地面積基本穩(wěn)定、質(zhì)量不下降，糧食生產(chǎn)穩(wěn)定發(fā)展,糧食可持續(xù)生產(chǎn)能力不斷增強(qiáng)。杞縣農(nóng)田水利項(xiàng)目的建設(shè)，一是采用低壓灌溉節(jié)水工程，節(jié)約了耕地；二是完善了田間水源工程和灌排設(shè)施，提高了耕作質(zhì)量；三是提高糧食單產(chǎn)，增加了糧食產(chǎn)量；四是節(jié)約了農(nóng)業(yè)灌溉用水，提高了糧食持續(xù)生產(chǎn)能力。這四個(gè)方面的提高為確保當(dāng)?shù)氐募Z食安全生產(chǎn)做出了重要貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

［1］張京杰.淺談河灌低壓管灌技術(shù)在齊河縣新增千億斤糧食產(chǎn)能規(guī)劃中的應(yīng)用［J］.中國(guó)水運(yùn)（下半月），2014，14（06）：212-213.

作者:丁曉燕 單位:河南省防汛抗旱物資儲(chǔ)備中心