□黃海霞郭二旺謝偉華
(1焦作市引沁灌區管理局;2焦作市水利勘測設計院;3新蔡縣水利局汝河管理處)
某高效節水灌溉工程規劃與設計要點
□黃海霞1郭二旺2謝偉華3
(1焦作市引沁灌區管理局;2焦作市水利勘測設計院;3新蔡縣水利局汝河管理處)
大峪鎮高效節水示范項目區位于濟源市西南部,現有農業灌溉工程設施較少,由于投入嚴重不足,造成工程年久失修,灌溉保證率低,農田水利建設滯后,嚴重影響了項目區農村產業結構的調整和農民增收,針對項目區實際,實施高效節水灌溉工程,可促進項目區農村產業結構的調整和農民增收需要,為濟源市山丘區發展高效節水灌溉農業奠定基礎。
節水灌溉;工程設計;灌溉方式
大峪鎮高效節水示范項目區位于濟源市西南部屬黃河流域,主要河流為青蘿河、大峪河、玉仙河等河流,涉及大峪鎮東溝、董嶺、朝村等3個行政村,24個自然村,總耕地面積133.33 hm2,總人口0.37萬人。均為農業人口,項目區屬土石山區,作物種植比較單一,主要作物有小麥、玉米、大豆、煙葉、果樹和菜籽等,項目區現有農業灌溉工程設施較少,主要有小(1)水庫1座,中型淤地壩2座,蓄水池1座,提灌站2座,由于投入嚴重不足,造成工程年久失修,淤積嚴重,灌溉保證率低,農田水利建設滯后,嚴重影響了項目區農村產業結構的調整和農民增收。
泵站工程由取水點、泵房、壓力管道等組成,泵站從取水點直接抽水,泵站形式為單級泵站,水泵運行時,泵站加壓通過壓力鋼管直接進入項目區的高位水池。管道除在平面、立面轉角和岔管處設置鎮墩外,沿地面鋪設的管道每隔50 m設置中間鎮墩。根據灌溉制度及田間作物的種植比例,確定泵站設計流量。泵站設計流量采用式(1)計算:

式中:α—控制性作物種植比例;取α=1;Q—灌溉抽水設計流量(m3/h);m—每公頃田最大一次需水量(m3/hm2),設計低壓管灌675 m3/hm2,滴灌19.04 m3/hm2;t—每天開機時間(h),取22 h;T—每個灌區耕地輪灌一次的時間(d),取7-8 d;A—灌區面積(hm2);n—灌區灌溉利用系數;取0.90。
各片區灌溉系統設計流量為73.50~11.60 m3/h,根據各片區相對高差及水頭損失計算,確定水泵采用潛水泵。
根據項目區已建工程運行情況,蓄水池結構采用封閉混凝土結構。其中洛河蓄水池按照停泵后12 h來確定,孫彥溝、桐洼、程莊蓄水池按照停泵后10 h來確定蓄水池容積,綜合考慮確定蓄水池容積100~500 m3。
滴灌工程設計保證率85%;灌溉水利用系數0.90;灌水周期7 d,工程布置主要是通過泵站抽水輸送到蓄水池,再進行灌溉,每個蓄水池所控制區域為一個獨立的灌溉系統。灌溉輸水管道根據灌片面積,將管道劃分為干管、分干管、支管與毛管四級管道,滴灌采用固定式灌溉系統,單行毛管直線布置,項目區菜籽基本沿等高線種植,每行布置一條毛管(滴灌帶),滴灌帶沿等高線布置,且布置于根苗附近,滴灌帶間距等于行距,即0.80 m,根據地形及高差適當布置排水井。在干管上布設首部樞紐一間,內設施肥器、控制閥、過濾器、水表等,進行澆灌過程中的施肥與流量控制,每條分干管首部設一閥門井,用以控制管道流量。
低壓管灌灌溉設計保證率75%;灌溉水利用系數0.90;灌水周期7 d,工程布置是利用水泵加變頻模式直接將水提至田間出水口,分干支管,全部采用地埋式,根據各片地形,干管基本垂直與等高線布置,支管根據現場與地塊形狀布置。由于項目區耕地相對落差較大,田間設計各灌溉出水口采用自流灌溉和塑料軟管雙配套,給水栓出水口設置防沖刷裝置。
根據項目區地形及水源條件,劃分為4個灌溉片區,分別為東溝低壓管灌片區、東溝滴灌片區、董嶺滴灌片區、朝村滴灌片區。其中:東溝低壓管灌片區,主要涉及王屋坡、河西、官橋莊、東溝西、月灣、高樓莊6個自然村,灌溉水源為青蘿河來水,主要建設內容:新建泵站6座,鋪設輸水管道(鋼管)470 m,鋪設UPVC田間管道7 496 m,新建各類閥井36座,泄水井23座,出水口212座。改善灌溉面積22 hm2;東溝滴灌片區,主要涉及洛河、東溝東、寨后莊、楊胡嶺4個自然村,灌溉水源為青蘿河來水,主要建設內容:新建泵站4座,新建蓄水池4座,鋪設輸水管道(鋼管)1 775 m,鋪設UPVC田間管道13 567 m,鋪設輔管、毛管382 km,新建各類閥井52座,泄水井70座,出水口266座,改善灌溉面積29.53 hm2。董嶺滴灌片區,主要涉及牛莊、古墓地、揚長嶺、二夾嶺、張嶺5個自然村,灌溉水源為段背溝中型淤地壩及青蘿河,主要建設內容:新建泵站2座,新建蓄水池1座,鋪設輸水管道(鋼管)1 670 m,鋪設UPVC田間管道15 250m,鋪設輔管、毛管465 km,新建各類閥井21座,泄水井38座,出水口291座。改善灌溉面積36.57 hm2。朝村滴灌片區,主要涉及南莊、王莊、水泉洼、孫彥溝、桐洼、程莊、大椎山、牛莊、古墓地、小西嶺10個自然村,灌溉水源為王莊淤地壩、程莊水庫及小有河來水,主要建設內容:新建泵站3座,新建蓄水池3座,鋪設輸水管道(鋼管)2 130 m,鋪設UPVC田間管道7 400 m,鋪設輔管、毛管512 km,新建各類閥井34座,泄水井50座,出水口340座。改善灌溉面積40.17 hm2。
本次項目實施后,改善灌溉面積128.27 hm2。其經濟效益主要表現為農業節水增收效益等方面。依據《水利建設項目經濟評價規范》,年節水量10萬m3,新增產值588萬元,按灌溉效益分攤系數0.40計算,水利灌溉效益增加235.20萬元。
S275
:B
:1673-8853(2017)08-0053-02
2017-06-14
編輯:劉長垠韋詩佳
黃海霞(1965.06-),女,工程師,主要從事灌區水利工程管理等工作。