摘要：杞縣農(nóng)田水利項目建設(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，項目完成后，在確保當?shù)馗�地面積穩(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?shù)丶Z食安全生產(chǎn)做出了重要貢獻。文章結(jié)合實際對杞縣農(nóng)田水利項目現(xiàn)狀、水量平衡分析、工程設(shè)計內(nèi)容進行了闡述。

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

河南是全國重要的糧食大省、農(nóng)業(yè)大省，糧食產(chǎn)量占到全國的1/10，小麥產(chǎn)量占到全國1/4，每年外調(diào)糧食及其制成品超過200億kg，在保障國家糧食安全生產(chǎn)方面貢獻巨大。杞縣位于豫東平原地區(qū)，屬于農(nóng)業(yè)縣，該地區(qū)通過農(nóng)田水利項目建設(shè)，改善了項目區(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?shù)丶Z食安全生產(chǎn)做出了重要貢獻。

1工程現(xiàn)狀

杞縣農(nóng)田水利項目位于泥溝鄉(xiāng)，涉及14個行政村，農(nóng)業(yè)人口數(shù)量1.91萬人，建設(shè)規(guī)模1918hm2，現(xiàn)狀灌溉水有效利用系數(shù)0.55，復種指數(shù)1.80。項目區(qū)主要為井灌區(qū)，現(xiàn)狀機井中部分機井建于20世紀80-90年代，井深約25m，機井年久失修，井管坍塌，出沙，無配套設(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)民灌溉主要是通過從村內(nèi)接電及柴油發(fā)電機作為動力，灌溉成本高；田間灌溉主要灌溉方式是大水漫灌或農(nóng)民自己購買的小白龍灌溉，耗水、費時、勞動強度大，灌溉成本高；現(xiàn)狀項目區(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)機械作業(yè)；項目區(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)機械進出田間作業(yè)。

2水量供需平衡分析

2.1設(shè)計水平年。項目現(xiàn)狀年為2016年，設(shè)計水平年為2018年。

2.2項目區(qū)水資源狀況。

2.2.1水資源及其可利用量。項目區(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)計算和對影響地表水分配情況及攔蓄設(shè)施的分析，項目區(qū)多年平均地表水資源可利用量為283萬m3，50%和75%年份地表水資源可利用量分別為212萬m3和141萬m3。項目區(qū)地下水可開采系數(shù)取0.75，地下水綜合補給量主要包括降雨入滲、灌溉回歸和側(cè)向補給，經(jīng)對降雨入滲補給量、灌溉回歸補給量和對項目區(qū)內(nèi)淤泥河、圈章河等季節(jié)性河流側(cè)滲補給量的計算，項目區(qū)50%和75%年份地下水資源可開采量分別為818萬m3和614萬m3。項目區(qū)總的水資源可利用量50%和75%年份分別為1030萬m3和756萬m3。

2.2.2項目區(qū)可供水量。由于項目區(qū)為井灌區(qū)，全部利用地下水，因此考慮供水能力時，僅考慮地下水可供水量。項目區(qū)主要為井灌區(qū)，現(xiàn)狀共有機井352眼，大多為20世紀90年代的機井，井深較淺，平均深度25m，井口直徑30cm，出水量小。項目實施后新增364眼，增加了項目區(qū)的供水能力，項目區(qū)可供水量50%和75%年份分別為818萬m3和614萬m3。

2.2.3項目區(qū)水資源供需平衡分析。項目區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉用水主要是淺層地下水，項目區(qū)居民生活用水是是深層地下水，項目區(qū)內(nèi)無工業(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。項目區(qū)主要種植的作物有小麥、玉米、蔬菜等經(jīng)濟作物，復種指數(shù)180%，種植比例為：小麥72%，玉米63%，經(jīng)濟作物45%，灌溉水利用系數(shù)為0.55；規(guī)劃水平年，復種指數(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0.85，灌溉面積1900hm2以上。根據(jù)項目區(qū)的規(guī)劃面積、項目區(qū)農(nóng)作物的灌溉定額，通過計算得出，項目區(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m3和562萬m3。通過項目區(qū)可供水量和需水量計算分析，項目區(qū)現(xiàn)狀供水量不滿足需水要求。項目實施后75%情況下，灌溉需水量562萬m3，而地下水可供量614萬m3。因此，項目實施后，水資源條件和工程均滿足要求。

3工程設(shè)計

3.1設(shè)計基本資料。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)計井深40m，靜水位7～8m，動水位14～17m，單井出水量25～40m3/h。地下水補給區(qū)和分布區(qū)一致，補給來源主要包括自然降雨的入滲，河道滲漏補給，田間滲漏補給等，具有補給快，水質(zhì)好，易開采等特性，適宜于農(nóng)作物灌溉。

3.2機井工程。機井工程在現(xiàn)有機井的基礎(chǔ)上進行布局，據(jù)項目區(qū)的實際情況，機井采取方形或梅花形布置，機井間距根據(jù)項目區(qū)條件和地形情況，機井間距216～232m。設(shè)計井深40m，單井出水量32m3/h，動水位14m左右，靜水位7～8m，井壁管采用無砂混凝土管，井管內(nèi)徑為50cm、外徑為60cm，厚度5cm。項目區(qū)耕地面積1918hm2，根據(jù)項目區(qū)地形、地塊、老井布局等情況，共需機井411眼，其中新打機井364眼。

3.3低壓管灌工程。項目區(qū)低壓管灌1918hm2，采用梳齒形和豐字型布置。管道進口采用鋼管，通過螺栓與機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。通過水頭損失計算，泵管水頭損失5.40m，地埋管水頭損失2.13m，移動軟管水頭損失1.26m，局部水頭損失0.88m，動水位14m，水泵揚程為23.87m。水泵型號選取200QJ32-26/2的潛水泵，額定揚程26m，揚程的使用范圍25～27m，電機功率4.0kW。3.4排水溝工程。項目區(qū)現(xiàn)有排澇溝道歷經(jīng)多年運行，部分斷面淤積、破損嚴重、局部坍塌，需進行整治。項目區(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，計算設(shè)計排澇流量為0.66m3/s。

4經(jīng)濟效益分析

4.1增產(chǎn)效益。節(jié)水灌溉新增灌溉面積的糧食和經(jīng)濟增產(chǎn)效益按7.5%測算，項目實施后，小麥公頃均增產(chǎn)量450kg，玉米公頃均增產(chǎn)量450kg，經(jīng)濟作物公頃均增產(chǎn)量375kg。項目區(qū)建設(shè)規(guī)模1918hm2，項目實施后年增產(chǎn)糧食120.06萬kg，新增經(jīng)濟作物產(chǎn)值為192.27萬元。

4.2節(jié)水效益。項目區(qū)發(fā)展的主要灌溉形式為低壓管灌，灌溉水利用系數(shù)由原來的0.55，發(fā)展到0.86。項目區(qū)農(nóng)作物主要為小麥、玉米、棉花，根據(jù)《河南省農(nóng)業(yè)用水定額地方標準》（DB41/T985—2014）及灌水定額計算，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m3，根據(jù)動力機的規(guī)格按每噸水省電0.14℃，每度電0.65元計，則節(jié)水節(jié)能效益為28萬元。

4.3節(jié)地效益。項目區(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。綜合考慮項目區(qū)的實際，項目節(jié)地面積按照實施低壓管灌節(jié)水措施后，可比原灌溉措施的占地面積節(jié)地1.50%。則項目區(qū)可節(jié)地26.67hm2，按單位面積灌溉效益指標計算，年節(jié)地效益為5.70萬元。

5結(jié)語

保障糧食安全生產(chǎn)中的一項重要內(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。杞縣農(nóng)田水利項目的建設(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。這四個方面的提高為確保當?shù)氐募Z食安全生產(chǎn)做出了重要貢獻。

參考文獻：

［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)劃中的應用［J］.中國水運（下半月），2014，14（06）：212-213.