摘要:農田水利灌溉工程是關系到農業(yè)、農村、農民的工程,在建設新農村的大背景下,水利部門應該嚴抓、嚴管工程的設計工作,以發(fā)展農業(yè)、建設農場、利惠農民為基本指導方針,設計出科學、合理、高效、安全的水利灌溉工程。灌溉規(guī)劃是農田水利工程規(guī)劃的重要組成部分。通過灌溉規(guī)劃,選擇合適的灌溉設計標準,正確地決定灌溉工程的布局,并進行灌溉工程的設計,對于充分利用水土資源和灌區(qū)的經濟開發(fā)都有重要的意義。
關鍵詞:水利;灌溉工程;設計
中圖分類號:[TV93]文獻標識碼:A
一、水田節(jié)水灌溉的現狀
1、水田節(jié)水灌溉經濟及環(huán)境影響
節(jié)水灌溉包括水資源的合理開發(fā)利用、輸配水系統(tǒng)節(jié)水、田間灌溉系統(tǒng)節(jié)水、管理節(jié)水以及農藝節(jié)水等方面。節(jié)水灌溉的目的是在不危及作物產量的前提下,通過優(yōu)化作物的灌水次數、灌水定額的灌水延續(xù)時間,減少總的灌溉用水量。即使減少20%~ 70%的灌溉用水,也可能不會引起水稻產量的下降。在節(jié)水灌溉對環(huán)境影響方面,采用間歇式灌溉,由于田間無水層的時間較長,對稻田環(huán)境有較大的改變,須注意并防治其帶來的不利影響與深水條件相比,土壤干濕條件下養(yǎng)份揮發(fā)損失加大,宜用多次追肥來降低這種影響。
2、噴微灌對水稻節(jié)水灌溉影響
噴微灌有的地方稱之為霧灌,與滴灌相似,只是為了克服滴頭太易于堵塞的缺點,將滴頭改為微噴頭,由于微噴頭出流孔口大一些,流量大一些,流速慢一些,所以不象滴頭那么容易堵塞,但流量加大了,毛管相應也要加粗些。在每棵作物或樹下裝1— 2個微噴頭一般即可滿足灌溉的需要。微噴頭仍有堵塞問題,因此也要對過濾問題給予足夠的重視,每畝造價與固定式滴灌相仿。在國外有逐漸以微噴灌取代滴灌的趨勢。但是在溫室(或大棚)內使用微噴灌會大大提高室內之空氣濕度。而不利于對濕度敏感作物(如黃瓜)的生產,這時只好用滴灌近年來我國微噴灌設備生產逐漸完善。微噴灌面積的發(fā)展很快,是一種很有發(fā)展前途的節(jié)水灌水方法。特別適用于灌溉果園。
從傳統(tǒng)的灌溉模式變?yōu)楣?jié)水灌溉, 雖然節(jié)水量不多(7%),但是可以大大提高農業(yè)產量,改善生態(tài)環(huán)境。將滴灌與傳統(tǒng)的灌溉方式加以比較,得出:與傳統(tǒng)的地面灌溉相比,滴灌可以節(jié)約65%的灌溉用水;另外,滴灌與合理施肥結合可以加大水田的產量,增加農民的收入,對水稻采用噴灌用水率和經濟可行性分析,相對于傳統(tǒng)的澆灌水稻噴灌可以增加18%產量,節(jié)約35%的用水量。
二、農田水利節(jié)水灌溉工程的優(yōu)勢
農田水利工程建設的建議,推廣水利工程建設新技術從根本上講,農田水利建設首要解決的就是農田的灌溉問題。農業(yè)現代化是一個漫長的過程,水利建設應與時俱進,立足創(chuàng)新,為發(fā)展農業(yè)現代化做出貢獻。
農田水利系統(tǒng)要安全、高產、高效、可持續(xù)發(fā)展就要依靠新技術。目前得到認可的“濕地”節(jié)水灌溉的優(yōu)勢有:
。1)高效節(jié)水
能夠合理地取到適合的水量,保證糧食的持續(xù)高產,是廣泛節(jié)水、合理利用水資源的一種經濟體系。有利于保護地下水。該體系能夠保護環(huán)境,特別是能減輕由于灌區(qū)過量施用化肥導致農藥失效的后果,能夠全面地保持對農業(yè)水源的改善,保持了地下水位的動態(tài)平衡,改善水質。農村飲水安全問題一直深受國家和人民的重視。節(jié)水體系能夠為當地提供安全的、標準生活用水。
。2)潔凈環(huán)保
以往的濕地農田灌溉系統(tǒng)主要在中國南方平原和淺丘陵地區(qū)進行建設,因為其間分布著洼地、塘堰和荒溝等。濕地農田灌溉節(jié)水體系主要是利用這些天然的塘、坑、洼地等,將其改造成“人工小型濕地”,其原理主要是利用植物的生長作用。將排水溝略加擴寬,種植對降污作用強的植物,形成溝渠濕地。將這些小型濕地、生態(tài)溝與原有溝渠相連,形成“排灌溝渠—人工濕地”的綜合系統(tǒng)。這樣一來,從農田排出多余的灌溉或雨水,可進入下游鄰近的小型人工濕地或生態(tài)溝。經過濕地凈化后,水從另一端排入生態(tài)小溝,排入下游小型水庫或湖泊等。這種技術主要是依據了國外的成功經驗,能夠保持農田排水中氮、磷含量的濕地面積為其承接排水農田面積的5% ~ 7%,而且水已經過排灌溝渠和小型濕地綜合系統(tǒng)的凈化后會更加潔凈環(huán)保,其水質符合灌溉標準。這種水循環(huán)的科學技術是探索節(jié)水的新路,是對農田灌溉的一次有效創(chuàng)新。
三、農田水利節(jié)水灌溉工程設計的取水方式
1、取水方式的設計
取水方式的設計是農田水利灌溉工程設計的重要組成部分,在設計時要根據不同地區(qū)的灌溉水源,決定其取水方式的設計方向。一般來說灌溉的水源可以分為兩類:一是自流取水灌溉;二是提水取水灌溉。水利工程的取水設計要針對這兩種類型進行設計。
(1)自流取水灌溉。以河流作為水源時,又可分為兩種:一是無壩取水;二是有壩取水。在設計時,為了保證自流灌溉的水位高程,開渠建閘引水的地點要選河流上游水位較高的地點,引水口地點的選擇決定了取水方案的設計,包括建設成本的投入。因為引水口的不同決定了需要修建的水干渠長度不同,所要增加的土石方工程量,以及沿程水頭損失和水量損失以及各類建筑物數量也各有不同。
1)無壩取水。在設計無壩取水的渠首時,可以根據實際情況設計為有建閘和不建閘兩類。但是考慮到不建閘的引水口在洪水期間不能控制流量,渠道易被洪水沖毀,農田會被淹沒等情況。因此,在設計時首先要考慮建設建閘控制的方案。通過把進水閘的中心線與河道水流方向的夾角(叫引水角),設計為銳角(30 ~ 45。),保證入渠的水流平穩(wěn),而且引水量也大,又可以減輕對引水口下方的沖蝕。