□邵敬偉□鄭臣明□楊淑艷(河南省豫北水利勘測設計院;滑縣發展和改革委員會)
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滑縣高標準糧田工程設計分析
□邵敬偉1□鄭臣明1□楊淑艷2
(1河南省豫北水利勘測設計院;2滑縣發展和改革委員會)
摘要:滑縣大部分區域位于引黃補源灌區內,溝渠灌排合一,結合高標準糧田建設要求進行田間工程設計??紤]到項目區農業灌溉水源以地下水為主,輸配水工程以地埋式低壓輸水管道為主;電力配套主要對機井進行低壓電纜,高壓部分整合電業部門資金配套;渠溝配套主要對部分淤積堵塞段進行疏挖,結合溝渠、道路及田塊分布情況配套橋涵;對主要生產路和機耕路進行硬化。工程實施后保證耕地“旱能澆、澇能排”,建成水網、田網、路網“三網”配套的高產穩產糧田。
關鍵詞:大功灌區;節水灌溉;田間工程;高標準糧田
滑縣位于安陽市東南部約70.00 km,東與濮陽、西與??h、南與長垣,北與內黃、西南與延津、封丘接壤。縣域南北長44.00 km,東西寬51.00 km,總面積1814.00 km2,其中耕地面積13萬hm2,是典型的農業大縣,屬黃河沖積平原,面積97.00%為黃河流域,3.00%為海河流域,地勢平坦,地勢西南高東北低。地形地貌分三個地形地貌類別區,平原故堤占全縣面積的17.90%,平原平坡占全縣總面積50.70%,平原洼坡占全縣總面積31.40%。
滑縣是古黃河流經和泛濫的地方,表層土壤為古河流沖積物,其主流帶為粉沙土,緩流帶為輕粉質壤土,積流帶為重粉質壤土,積流邊沿帶和古黃河外滲區為鹽堿土。粉細沙土分布在西南部的牛屯、半坡店、焦虎、瓦崗、慈周寨及西北部的小鋪、城關一帶;重粉質壤土分布在東北部黃莊河下游與金堤河交匯的三角地帶;其余部分為輕粉質壤土。
滑縣大部分耕地屬大功引黃補源灌區范疇。大功灌區內規劃溝渠灌排合一,區域內地勢西南高東北低,灌區內干渠為東西流向,大功總干渠右岸渠道正坡輸水灌溉,左岸渠道通過干渠節制閘回水補灌?,F狀農業灌溉以地下水為主。
近年來,水利作為國家基礎設施建設的優先領域,農田水利作為農村基礎設施建設的重點任務,滑縣農田水利工程投資持續加大?;h高標準糧田工程主要工程內容包括灌溉機井工程、地埋管工程、電力配套工程、渠道工程、生產路工程等。
項目建設區的選擇原則為:項目區位于基本農田劃定區域內,并保持長期不被轉為非農用地;項目區是糧食主產區,土壤肥力中等以上,水質條件較好,增產潛力較大;項目區集中連片;項目區地勢平坦,有一定的農田基礎設施;項目區鄉、村兩級農技推廣服務網絡較為健全,技術服務能力較強??傮w布局上,全縣統一規劃,統籌考慮水利、農業、農開項目資金,工程項目由北向南、由西向東整體、連片推進。
工程設計按照科學規劃、優化布局、因地制宜的原則,合理布局田間灌排工程,保證耕地“旱能澆、澇能排”;合理布局田間道路,使其循環暢通,主要為在現狀道路上進行整修硬化,便于農機進出田間作業和農場品運輸。項目實施后,建成田地平整肥沃、水利設施配套、田間道路暢通,即水網、田網、路網“三網”配套的高產穩產糧田。
3.1水源工程
區內灌溉水源以地下水為主,原有機井基本為管井結構,現存可利用機井多建于20世紀八九十年代,井深在30.00~40.00 m之間,由于近年地下水位持續下降,單井出水量嚴重不足,灌溉高峰期在10.00~15.00 m3/h。
從滑縣水文地質條件分析,含水層以中細砂為主,主要淺層水含水層集中在25.00~60.00 m之間,70.00 m以下為厚層粘土隔水層,機井深度宜在70.00 m以內,根據區域地質條件情況,新打機井深度在60.00~70.00 m。機井采用混凝土或鋼筋混凝土管井結構,上部10.00~20.00 m為實管,下部3.00~5.00 m為沉淀管,中部為濾水管;濾料厚度150.00 mm左右,濾料頂部至井口段,采用粘土球封閉4.00 m,剩余部分采用粘土填實;井口周圍采用粘土球封閉,厚度≥300.00 mm。新打機井采用梅花型布置,間距約180.00 m,單井控制灌溉面積3.33~4.67 hm2,成井單井出水量在30.00 m3/h以上,可滿足灌溉用水需求。
滑縣新打機井動水位在22.00~27.00 m間,水泵選型結合水頭損失計算成果,揚程以39.00 m為主,額定流量32.00 m3/h,綜合考慮地下水水位下降情況,水泵井內泵管采用鍍塑鋼管,每臺水泵配置長度36.00 m。
井臺及井堡采用鋼筋混凝土結構,井臺為正四邊形結構,單邊寬度為1.60 m,厚0.30 m,高出地面0.10 m。井堡側墻及頂板均采用C25混凝土預制,井堡采用正四邊形結構,側墻邊長為1.20 m,厚0.10 m,高1.20 m,頂部設C25混凝土預制蓋板,厚0.80~0.10 m,蓋板可吊裝拆卸。內部配置漏電保護器、預埋件等。
3.2輸配水工程
為提高水資源利用率,合理利用水資源,改善農業生態環境。通過埋設低壓輸水管道,可有效減少滲漏損失和蒸發損失。
管網布置以單井控制面積作為一個完整系統,結合井位規劃、溝渠及道路分布、地塊形狀和種植方向,考慮灌水的均勻性,進行管網布置。
根據技術經濟分析,管道及配套管件均采用硬聚氯乙烯(PVC-U)管,公稱壓力為0.32~0.40 MPa,公稱外徑為110.00~125.00 mm。采用地埋埋設方式,設計輸水管道埋深0.90 m,位于凍土層以下。管道進口采用鋼管與機井潛水泵出水管相連,連接處設閥門;給水裝置包括連接三通、立管及給水栓,給水栓采用卡扣可拆卸式給水栓。出水口按灌溉面積均衡布設,間距30.00~50.00 m可根據實際需要適當調整,采用合金閥體控制。
3.3電力配套工程
電力配套工程內容主要包括高壓線、變壓器、低壓線路和IC卡計量控制系統,其中高壓線、變壓器和IC卡計量控制系統整合電業部門資金配套,農田水利資金主要進行低壓線路配套。變壓器布置由高標準糧田工程建設部門與電業部分結合,統一規劃布置,低壓地埋電纜布置根據變壓器位置、機井分布情況進行埋設。
地埋電纜采用地埋埋設方式,設計溝深1.00 m,引出地面時應留有一定余度(1.00~1.40 m)。電纜型號以滑縣常用200QJ32-39/3型井用潛水泵為例進行選型,水泵電機功率為5.50 kW,額定電流為13.60 A。結合項目區機井和變壓器分布情況,輸電距離平均為220.00 m,最大距離500.00 m,低壓線路為地埋電纜,計算最大導線截面面積為13.75 mm2,結合市場上現有地埋電纜型號,考慮地埋電纜散熱情況,可選用3 mm×16.00 mm農用鋁芯交聯聚乙烯絕緣鎧裝電纜。
3.4渠道工程
滑縣大部分區域位于大功引黃補源灌區,區內渠道灌排合一,現狀項目區渠系布局合理,灌排通暢,設計對渠道不進行硬化,主要對部分淤積堵塞段進行疏挖,結合溝渠、道路及田塊分布情況配套橋涵。
3.5生產道路工程
滑縣現狀路網布局較為合理,循環通暢,田間道路多為土路,硬化路段主要為村村通公路,現狀均可與外圍主要公路路網連通。高標準糧田工程主要對田間路進行整體規劃設計,形成田間路網,提高農業生產效率。路網總體布置成網格狀,為減少占地,盡量沿現狀田間路布置。田間主要生產路布置與鄉村公路或直接省道連接,生產路與機耕路連接。
結合滑縣農業生產條件,規劃田間路多為混凝土路面,路面采用C25素混凝土進行澆筑,厚度為18.00 cm,下設15.00~18.00 cm厚石灰或水泥土基層。規劃機耕路設計路面寬5.00 m,基層寬5.50 m。兩側路肩寬0.50 m,坡比1:1。規劃生產路設計路面寬4.00 m,基層寬4.50 m。兩側路肩寬0.50 m,坡比1:1。為保證工程質量,盡量采用商品混凝土,冬季施工時,商品混凝土中應添加田間防凍劑。混凝土路面每5.00 m設置一道橫向縮縫,采用假縫形式,縫頂部應鋸切槽口,深度為面層厚度的1/5~1/4,寬度為3.00~8.00 mm,槽內填塞填縫料。每100.00 m設一道脹縫,寬20.00 mm,縫內填充瀝青木板。
實踐表明,通過高標準糧田工程建設,改善了區域灌溉條件,顯著提高了農業綜合生產力,提高了糧食產量,為農業發展和發展優勢農業打下了堅實基礎。
(責任編輯:劉青)

中圖分類號:S156
文獻標識碼:B
文章編號:1673-8853(2016)04-0007-02
作者簡介:邵敬偉(1982-),男,工程師,主要從事水利規劃設計工作。
收稿日期:2015-12-22