史衛坤
(廣東恩財水利工程有限公司,廣東梅州 514000)
受全球氣候變暖、降雨分布不均的影響,近年來自然條件較差,容易誘發旱澇災害,不利于農事活動的開展。在此背景下,必須突破以往發展模式的束縛,強調高標準農田水利設施的建設,以前沿理念為引導,以先進的技術為支撐,積極推動現代化農業建設步伐。形成完善的高標準農田水利工程,提高水資源的利用率,以集約化的方式為農業生產提供水源,推動農業活動的開展,達到農產品高質高產、綠色環保的效果[1-2]。
(1)渠道輸配水工程。
①灌溉保證率。
受水土資源、氣候等基礎條件差異化的影響,各自的灌溉設計保證率存在差異,例如以水稻為主的豐水地區的該值至少需要達到95%,以旱作為主的豐水地區的該值則至少達到85%。對于缺水地區,以水稻為主時灌溉設計保證率需要達到80%及以上,以旱作為主時需要達到75%及以上。
②渠道水利用系數。
斗渠和支渠的渠道水利用系數不低于0.95,農渠不低于0.90,根據實際情況在合理的區間內靈活調整。
③渠道設計使用年限。
通常不短于30年,以便持續發揮渠道優勢。
④渠道建筑物配套率。
根據農田水利設施的類別采取合適的控制措施,為了提高施工效率,斗門、農門等固定設施可采用廠內預制、現場安裝的方法,即形成裝配式結構,此時要求渠道建筑物配套率不低于95%。
⑤渠道襯砌率。
按流量考慮,流量在1 m3/s以內時,支渠和斗渠的襯砌率不低于100%,農渠的該指標不低于75%。
⑥渠道畝均長度。
根據田塊規格、節水要求、農業生產機械的運行效率等因素確定,對于流量為1 m3/s的支渠和斗渠,渠道畝均長度不小于1 m,建設區域為丘陵區時適當增加,平原區農渠的渠道畝均長度不小于2 m。
(2)管道輸配水工程。
①灌溉保證率。
豐水地區,以水稻為主時不低于95%,以旱作為主時不低于85%;缺水地區,以水稻為主時不低于80%,以旱作為主時不低于75%。
②管道水利用系數。
根據功能區進行合理控制,渠灌區不低于0.95,井灌區不低于0.98。
③管道設計使用年限。
通常不短于30年,以便持續發揮管道優勢。
④安全設施配套率。
考慮生產活動的高效性和日常管理的便捷性等要求,配套率以100%為宜。
⑤支管間距。
支管是管道系統中的重要細分組成,其布設間距不超過100 m,避免出現局部無法得到覆蓋的問題。
(1)排澇標準。
遵循因地制宜的原則,易澇區10年,非易澇區5年。
(2)排漬深度。
水稻田不低于0.4 m,旱田不低于0.8 m。
(3)排澇模數。
設計時考慮的要素包含但不限于排澇面積、地面坡度、土壤性質、地下水埋深、排水溝網分布條件、區域內的農作物組成。以《灌溉與排水工程設計標準》(GB 50288—2018)的相關規定為準,根據各地區的實際條件選擇合適的排澇模數。
(4)明溝間距和明溝畝均長度。
重點考慮田間布局,除了滿足明溝自身的運行需求外,還需要與渠道、路、田塊相協調,構成完善的高標準農田水利設施體系。明溝間距,山丘區約50 m,平原區30~40 m;畝均長度至少達到6 m,具體視實際情況增加。
(5)明溝深度。
立足于現場農作物對地下水位的要求,兼顧氣候條件、自然經濟條件等多項要素合理設定。通常,山丘區的明溝深度為1.0 m,平原區增加至1.2 m。
(6)其他方面。
暗管排水系統的管道埋深、間距等必須嚴格依據《灌溉與排水工程設計標準》(GB 50288—2018)而定,確保各項參數均滿足要求。在選取參數時以控制在許可范圍內為前提,結合實際情況靈活調整。
(1)噴灌工程。
①噴灌設計保證率。
根據現場的自然條件以及經濟發展水平等因素而定,使噴灌設計保證率具有合理性(滿足農業生產要求,避免資源浪費),大田作物的噴灌設計保證率不低于95%,種植經濟價值較高的作物時不低于95%。
②噴灌均勻系數。
不低于0.8,具體根據管網的布設方式、噴頭的結構形式、風速等而定。
③噴灑水利用系數。
以現場的作物類型以及氣候條件等因素為參考合理選擇。風速較大時不低于0.8,風速較小時不低于0.9。
④單位功率機組控制面積。
若采用大型噴灌機,單臺設備的單位功率機組控制面積不小于13.34 hm2;若采用輕小型移動式噴灌機組,單臺設備的單位功率機組控制面積不小于6.67 hm2。
(2)微灌工程。
①微灌設計保證率。
大田作物不小于85%;經濟價值較高的作物不小于95%。
②灌溉均勻系數。
著重考慮滴灌工程和微噴工程,分別不小于0.8、0.85。
③灌溉水利用系數。
著重滴灌工程和微噴工程,分別不小于0.9、0.85。
④固定管道畝均長度。
通常不小于6 m。
土地平整是基礎環節,通過對各零散土地的整合,將其匯聚在某特定的空間內,提升地塊的集中程度。平整精度是農田土地設計與建設中的重點控制指標,旱作的畦田地塊,通常其平整度與設計高程的差值需要在3 cm以內,且盡可能減小偏差;水田,差值以2 cm以內較為合適;部分噴、微灌的地塊,平整精度控制在15 cm內。
在渠灌區的地塊設計與建設中,為切實滿足渠灌要求,可實施一溝一渠的布置模式,此時空間劃分較為清晰,層次性特征突出,形成明確的條田和格田,平整度較好,為農業機械設備的高效運行提供了良好條件,有利于實現農業機械化生產的目標。為滿足節水、節地的集約化發展需求,需要緊密結合農田所在地區的經濟發展水平,并合理采用耕種方法,提高農田田間作業布局的合理性,在多重措施的共同落實下,達到“田成方、路相連、渠相通”的效果,為農田的高效生產提供有力支持。
道路具有空間聯通作用,依托于農田道路,將原本相對分散的地塊和村莊銜接于一體,構成貫通性較好的生產路徑,以便農業活動的高效開展以及農業物資的便捷化運輸,促進農業的規模化發展。農田道路的建設具有系統性,應與周邊的灌溉渠道、村莊緊密結合,條件允許時連通村級公路以及鄉道等既有道路基礎設施。通常將農田道路的寬度控制在3~7 m,并于特定區域適配橋、涵等設施。田間生產道路的功能側重于銜接各地塊的層面,構成供農機、人員流通的順暢通道,路基宜適當高出田間水面20~40 cm,無特殊要求時設置為單向車道即可。不同地區的覆蓋率有所差異,平原地區地形平坦,覆蓋率在95%以上,丘陵地區80%以上。
全面調查現場條件并根據所掌握的信息制定相適應的建設方案后,由專員推動建設工作的開展,最終建成的高標準農田水利工程在生態效益、社會效益、經濟效益等方面均有突出的應用效果。
依托高標準農田水利工程,當地綠化覆蓋率明顯提升,增幅達到10%左右。建設后得到完善的配套化水渠和河溝,其對于農田林網的規?;l展有推動作用。林業配套設施的建成可實現對既有水利項目的擴充,有助于水利工程和林業資源的深度整合,實現均衡發展。
高標準農田水利工程建成后為水田綜合養殖工作的開展創設了良好條件,資源的利用效率隨之提高。部分鄉鎮妥善應用高標準農田水利工程,推動水稻和蝦綜合養殖模式的運行,資源得到充分利用,農戶可獲得除常規水稻種植外的附屬收入(蝦養殖),經濟效益優勢突出,為農民致富提供了機會。
高標準農田水利工程建設后,一方面充分發揮灌溉系統的功能屬性,水資源利用率得到大幅度提高,采取集約化的灌溉模式后,為農作物的生長提供了足量的水源,且避免了水資源浪費現象。另一方面,協調道路與河溝的布局矛盾,基礎設施與自然條件和諧共處,保護耕地資源,實現可持續開發利用的現代化發展目標。
綜上所述,高標準農田水利工程的建設是現代農業事業中的重要發展方向,具體需以行業規范為引導,緊扣工程現場水文、氣候、農作物經濟發展水平等多項條件合理規劃,打造高標準的農田水利工程。此外,加大管理力度,消除干擾因素,為水利工程的建設以及使用提供良好的條件,使高標準農田水利工程成為農業生產活動的有效助力。