太湖县水政监察大队246400
摘要:在农村经济发展中,一直备受关注和重视的水利工程建设在采用了高效节能灌溉技术后,农产品的产量以及水资源的利用率都得到了大幅度提升,目前在节能灌溉项目设计中仍存在着一些问题,只有通过对项目设计方案的不断优化,使高效节能灌溉技术能够充分发挥作用,本文就此进行了分析和探讨。
关键词:农村;高效节水灌溉技术;设计
引言:
目前在农村水利灌溉中存在着严重资源浪费的问题,对农业的良性可持续发展造成不利影响,通过高效节能灌溉技术的应用,对节水工程建设进行加强,水资源的利用率提高,从而使农作物高效高产的目标得以实现。因此高效节能灌溉技术对农业发展起着重要的推动作用,在进行项目设计时,应结合项目的实际情况,对设计方案进行优化和合理选择。
一、高效节水灌溉技术简述
高效节能灌溉主要采用低压管理灌溉、喷灌以及微灌三种方式,其中由于灌
溉设备和流出方式的不同,微灌又可分为涌泉灌、滴灌、微喷灌、渗灌以及重力灌溉等方式,这些灌溉方式最大的优点是不仅可以省地、省工、省水,使农作物产量提高,还能对水土流失有一定的缓解作用。另外对土地的适应性,此类灌溉技术也表现较好,不过对于灌水的精细度,此类灌溉技术也要求较高,同时所需要使用的设备较多,对后期管理以及项目施工有着较高的要求,并且投资成本也相对较高[1]。
二、灌溉项目存在的问题
(一)水资源浪费
在一些偏远的农村依然使用着传统的灌溉技术,高效节能灌溉技术未得到广
泛的推广。而这一些已引入高效节能灌溉技术的农村地区,却因缺乏详细、合理的设计,也导致技术无法充分发挥作用,水资源浪费的情况依然严重;相关灌溉技术因缺乏合理、有效的监督和指导,造成应用效果不佳,不仅造成了水资源的浪费,同时也使投资成本增加,对农业的可持续发展造成不利的影响。
(二)后续管理
成熟的灌溉技术对于农作物的生长起着至关重要的作用,同时有效的管理也
对农作物的生长起到保障作用,不少水利部门对农田的监督和管理缺乏重视,在节水灌溉项目完成后,农户未接受专业技术人员的相关培训和指导,造成农户对节水灌溉工程无法熟练操作,其应用无法充分发挥作用。在水利管理中存在着责任划分不清的问题,同时缺乏相应的科学管理和资金支持,所以相关部门应根据当地的实际情况制定出相关的管理规章制度,并严格执行。
(三)种值作物与技术不匹配
随着技术的不断应用以及农业的持续发展,水利灌溉技术也受到越来越多农
户的重视,不仅可以使农作物的产量提高,还能使投资成本、人员劳动力节约。不过在实际运用中常会发现农作物灌溉技术之间存在不匹配的情况,农民种植的农作物间距较大,可灌溉技术却采用适用于需要密集种值的农作物的方式,造成了水资源的严重浪费,因此在选择高效节能灌溉技术时,应根据灌溉的农作物的情况进行合理选择,从而实现水资源的节约[2]。
三、灌溉项目设计
(一)水源工程
在灌溉项目中进行高效节能灌溉技术的设计,首先需要对项目地区的水资源
状况进行充分了解和考虑,其内容主要包括:设计需要满足的需水量;对取水的合理性以及工程运行的经济性进行保证,如果项目地区处于地势较低,需要采用提水灌溉的方式,在进行水源设计时,可以同周边环境进行综合分析和利用,对周围资源进行合理利用,不仅能够对水源予以保证,同时使运行成本实现最小化。
(二)田间管理工程
在进行田间管道工程设计时,要对主干管和支管两个部分进行充分考虑。根
据已规划好的灌溉面积设定主干管的输水流量,同时以相关的调度管理方式和灌溉制度为实施依据;通过水力计算的方式对管道管材和直径之间的压力级别进行确定;按照供水的方式、轮灌组的划分以及管道流量,进行管道的布置,同时保证设定的灌溉区位置与水源以及管道布置要互相匹配,对布局进行全方位的考虑和优化,同时应注意给水栓之间的间距和支管间距,前者应保持在应50M左右,后者应保持在80M-100M左右。采用双向灌水的方式,为了避免弯道或是起伏管道对灌溉造成阻力,应尽量采用直线的方式铺设管道[3]。
进行置管设计时,应根据一级管和二级支管进行不同设置,干管与一级支管
进行连接,二级支管通常采用与一级支管进行正交连接,不过因分灌片的不同也有不同的设置,一级支管的流量计算主要根据连接的二级支管数量而定,二级支管流量的计算根据管段上的毛管数量而定。
(三)辅助工程
另外还包括安全阀、镇墩、排进排气阀、支墩,以及阀门井等辅助工程设计。
进行镇墩设计时,需要利用混凝土对沟壁和管道之间的空隙进行填充,同时需要保证其处于混凝土结构稳固的地基上,管道外径的高度与填充高度应保持一致;对管轴线的转角角度以及管内的压力水头进行设计,需保证转角度要≥15℃,并且管内压力水头≥6M;若压力水头减少为≥3M,则转角角度应≥30℃;若管道过长或者管道基础较差则需要采用支墩的方式进行支撑,另外对于管道位置较低的情况,需进行安全阀的安装,对其起到超压保护的作用。
四、设计要求
(一)灌溉工作制度优化
在进行项目设计时,通常为了工程管理的便捷以及投资成本的减少,采用较
多的便是分组轮灌的方式。首先在进行轮灌组划分过程中,每次灌溉周期内要保证至少对每种作物实施了一次完整灌溉,同时在一天的工作时间内,尽可能多地完成分级灌溉任务。因此灌溉组的划分合理性就显得尤为重要,会直接影响管道工作流量,从而对管径的变化造成影响。通常在固定灌水定额后,各灌溉组的灌溉面积尽可能设计得相等或相近,使管径选择的合理性和经济性得以保证,使节约投资的目的得以实现[4]。
(二)灌溉项目流量优化
在进行管道灌溉工程中的流量设计时,按照相关流量计算公式,可以对每组
的流量进行确定,可采用方式为:通过与出口位置连接的软管,用人工方式进行浇灌,每天系统工作的时间大约8-10小时左右。但在实际操作却无法有效实现,对于大面积的灌溉,无法在每个出水口都安排人力,每天进行8小时的浇灌,所以在进行具体优化设计时,采用需要浇灌的区域中田和畦的合理组合,使自流灌溉的形式得以实现,可保证每天20-22小时的灌溉时间。
(三)管材选取优化
要充分利用高效节能灌溉技术的作用,还需对管材选择进行优化。在项目设
计中需要用到的管材不仅数量众多,在价格和性能方面都存在着较大的差异,所以在设计方案中,合理进行管材选择也至关重要,能有效减少不必要的投资损失[5]。
现在较常用的输水压力管主要有石英玻璃、无缝钢管、聚氯乙烯、焊接钢管、
硬氯乙烯、镀锌钢管以及球墨铸铁管等,在这些管材中,钢管的价格较贵、容易受腐蚀等缺点,但具有不易损坏、承载力强的优点,塑料水管具有施工便捷轻便、耐腐蚀性好,且水头损失较小的优点,但容易老化,易受温度的影响,当直径过大时其价格甚至超钢管的价格。因此通常在直径小于225mm时,采用塑料水管,而直径大于这个数值时,采用钢管作为管材,同时做好相应的防锈处理工作。另外还需结合各类管材的特点以及施工项目的实际情况,进行科学、合理的管材选择,使工程投资得到有效控制和减少。
结束语:目前农业现代化发展的速度日益加快,高效节能灌溉技术,有了更
广阔的应用空间,但因其技术以及资金投入的问题造成其推广应用中存在一定的难度,所以在进行项目设计时,要根据项目的实际情况对设计方案进行不断地完善和优化,使高效节能灌溉技术得以充分发挥其作用,避免水资源出现严重浪费的情况,使农作物的产量提高、水资源使用率提高,以及农户的收入增加,为农业的持续稳定发展起到有效的保证作用,同时也使高效节水灌溉技术能够得到更好地推广和应用。
参考文献:
[1]李良军.浅谈农田水利工程高效节水灌溉技术[J].建材与装饰,2018,554(45):279-280.
[2]黄永福.浅论农田水利工程高效节水灌溉的发展思路及运行管理[J].农业科技与信息,2016(14):112-112.
[3]巴玉珠.民乐县高效节水灌溉工程建设方案分析[J].农业科技与信息,2018,No.541(08):86-91.
[4]牟国生.浅析农田水利工程高效节水灌溉问题[J].农业开发与装备,2017(9):114-114.
[5]李磊磊,王阳.高效节水灌溉工程建设方案比选[J].河南水利与南水北调,2017(6):32-33.