基于陆川县大桥灌片节水灌溉设计解析

基于陆川县大桥灌片节水灌溉设计解析

徐德智

陆川县坡脚水库管理所  广西玉林537716

摘要：农田水利节水灌溉工程对合理利用水资源、保护生态环境、构建可持续发展社会具有重要意义。基于此，笔者在本篇文章中以实际设计案例进行解析，希望这些内容能够对提高我国的农田节水灌溉建设工作有一定的启发和帮助。

关键词：灌溉；水量；平衡分析

节水灌溉的基本要求，就是要采取最有效的技术措施，使有限的灌溉水量创造最佳的生产效益和经济效益。以陆川县大桥灌片节水灌溉工程为例，通过计算项目区来水量、现状需水量，拟定灌水方式、灌水次数、灌水时间、灌水定额等，使项目区供需水量平衡，以此作为灌溉渠道设计依据。

一、项目区来水量

项目区主要的水源为水库水、陂坝水、山塘水。

（一）灌溉设计保证率

由于项目区为丘陵山区，以种植水稻为主，灌水方法为地面灌水，因此灌溉设计保证率为p=85%。

（二）来水量计算

由于项目区流域降雨与径流基本同步，故降雨量的丰、枯频率即可代表径流量的丰、枯频率。根据陆川县多年来水量频率的统计，本次设计选择2009年作为p=85%的设计代表年。

由于项目区的小型水源工程不能互相补水，因此需对小型水源工程单独进行水量平衡分析。

二、项目区现状需水量

（一）项目区农作物

项目区农作物以水稻为主，其它如花生、红薯、黄豆、蔬菜、水果等为辅。

（二）灌溉制度

灌溉制度是根据作物需水特性和当地气候、土壤、农业技术措施及灌溉水技术等因素而制定的灌水方案。主要内容包括：灌水方式、灌水次数、灌水时间、灌水定额和灌溉定额等。灌溉制度是规划和设计灌溉工程的基本资料，是编制和执行灌片用水计划的重要依据。

1、作物灌溉定额

（1）水稻的灌溉模式

根据水稻灌溉试验站的试验资料和《广西水稻水量等值线图研究》的各稻区平均生育及调查分析，水稻生育期早稻约为85～90天，晚稻约为95～100天，经综合分析早稻生育期采用88天，晚稻生育期采用95天。

（2）水稻灌溉定额

根据“薄、浅、湿、晒”灌溉模式的技术要求，用田间水量平衡方法就水稻生长期计算水稻灌溉定额。水稻枯水年的灌溉定额为580m³/亩；根据《广西壮族自治区主要行业取（用）水定额》(试行)，参考邻近试验站试验资料并访问灌区群众了解灌水情况，灌区平水年灌溉定额为480m³/亩；丰水年灌溉定额为370m³/亩。

①灌溉用水量

项目区内的水源无乡镇或工矿企业供水要求，生活用水基本为地下水，故本次设计只需考滤农业灌溉用水。本次设计仅对灌区内的水源工程进行改造，故本次设计对P=85%年份灌区范围内农田灌溉用水量作平衡分析。

②现状农业灌溉用水量分析

项目区现灌溉347亩水稻，主要通过渠灌，现田间渠道均未防渗，均为土渠。从渠道的地形地质以及测流分析计算，田间灌溉水利用系数0.95，渠道水利用系数0.40，灌溉水综合利用系数为0.38。

农业灌溉需水量随丰、枯年份的来水以及农作物生长的土质、气候、作物品种、地下水位等因素而变化。

灌溉用水量是灌溉面积上需要灌区水源供给的灌溉水量，亦称毛灌溉用水量，它与灌溉面积、作物构成、各种作物的灌溉制度、灌溉水利用系数等因素有关，根据《广西壮族自治区主要行业取（用）水定额》(试行)和结合本灌区特点确定用水定额，现状年水利用系数为0.38。

三、项目区现状供需水量平衡分析

项目区水源工程主要为陂坝山塘水，灌区进行水量平衡分析时根据现状灌区灌溉水利用系数，结合P=85%年份水源点来水量，对灌区内现状的实灌面积灌溉需水量进行平衡分析，由于灌片未改造前灌溉水利用系数较低，小部分农田由于水源集雨面积较小，来水量有限，无法满足现状农田灌溉用水量的需求。

从水量平衡成果看，灌溉设计保证率为85%的枯水年的大部分现状灌溉用水虽然充足，但是现状灌溉水利用系数仅为0.38，水资源有较大一部分浪费，依照现有水源条件可以提高灌溉面积，优化种植结构。

四、项目实施后灌溉水利用分析

（一）渠系水利用系数

项目区实施后，项目区的干、支、斗渠经衬砌防渗改造、配套完善后，渠系水利用系数大大提高，可达0.71。

（二）田间水利用系数

项目区实施后，田间的输水条件有所改善，田间水利用系数可达到0.95。

（三）灌溉水利用系数

项目区灌溉水利用系数为项目区渠系水利用系数与田间水利用系数乘积，即η灌=η渠系×η田=0.71×0.95=0.67。

五、项目实施后灌溉面积

项目建设完成后，将为灌区改善及恢复农田灌溉面积451亩，其中：新增（恢复）灌溉面积104亩，改善灌溉面积347亩。

六、项目实施后灌溉需水量

根据灌区水量平衡应按改造修复后灌溉面积恢复至设计灌溉面积，项目区农村受益人口为现有农业人口，参考有关资料及根据灌区实际情况，项目建成后灌区灌溉需水量见表1：

表1：建成后灌片需水量计算成果表（P=85%）（万m³）

七、项目实施后水供需平衡分析

根据对水库年径流量计算，对p=85%的来水量，山塘、水库可蓄水量对灌片现状灌溉需水量进行平衡。经水资源供需平衡分析计算，项目实施后水资源在p=85%的枯水年能满足灌溉用水要求。项目实施后水资源供需平衡计算成果见表2：

表2：建成后灌片水量供需平衡分析表（P=85%）（万m³）

根据现状与建后水量作对比，项目实施后节约了3.74万m³水。

八、结束语

农田节水灌溉工程是水资源合理利用的重要组成部分，提高灌溉水利用系数是农田节水灌溉最有效的措施，通过对灌区水量供需平衡进行精准计算和分析，确保灌溉水利用系数达到最优，是每一个灌溉工程设计工作者追求的目标，实现保护水资源环境、促进社会可持续发展的国家战略。

参考文献：

[1]《广西水稻水量等值线图研究》

[2]《广西壮族自治区主要行业取（用）水定额》(试行)

[3]《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99)

基金项目：陆川县2018年中央水利发展资金农田水利建设补助专项资金项目（大桥灌片）