引言

  農(nóng)田水利灌溉工程是關(guān)系到農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民的工程。能否很好地解決農(nóng)田灌溉節(jié)水問(wèn)題是關(guān)乎到可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有效進(jìn)行和關(guān)于推動(dòng)建設(shè)新型農(nóng)村進(jìn)程的重要因素。我們必須加快節(jié)水型農(nóng)田水利灌溉工程的建設(shè)。

一、我國(guó)當(dāng)前的水利灌溉現(xiàn)狀

  農(nóng)村水利基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、總體投入不足、機(jī)制不活等問(wèn)題日益突出,其現(xiàn)狀難以適應(yīng)建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的要求同時(shí),由于我國(guó)農(nóng)民收入水平相對(duì)較低而節(jié)水灌溉的效益主要體現(xiàn)在改善生態(tài)環(huán)境等社會(huì)效益方面,要求農(nóng)民投入太多的資金由于發(fā)展節(jié)水灌溉是不現(xiàn)實(shí)的。所以我國(guó)的節(jié)水灌溉工程還在處于發(fā)展階段,仍需要相關(guān)部門(mén)加大力度進(jìn)行投入。

二、節(jié)水灌溉渠系布置的設(shè)計(jì)原則

  1、充分利用地形條件的原則

  灌溉渠道應(yīng)布置在高處,與其相對(duì)應(yīng)的排水溝道布置在低處,力求自流灌溉、排水,建成灌排分開(kāi),各自獨(dú)立的灌排兩套系統(tǒng)。對(duì)局部高地或洼地,可分別采取小片提灌(排)等措施處理,不必為了照顧局部而影響全局。同時(shí),在渠道線路布置上要考慮到經(jīng)濟(jì)因素,渠線布置盡可能直、順、整齊,減少交叉建筑物,避免更多良田和民房被占。

  2、安全為主的設(shè)計(jì)原則

  渠道工程必須要安全可靠,在渠道布置時(shí)盡可能避免深挖方、高填方和難工險(xiǎn)段。山丘區(qū)地形的渠道設(shè)計(jì)要盡量避免靠近沿河、溪布置,以防止被山洪沖毀。干渠沿線的地質(zhì)條件要好,避開(kāi)風(fēng)化巖層和節(jié)理發(fā)育的破碎帶以及透水性強(qiáng)的土質(zhì)地帶。沿渠應(yīng)有合適的排洪、泄洪設(shè)施,如溢洪堰、泄水閘等。

  3、綜合利用的原則

  山丘區(qū)的灌溉渠道應(yīng)利用集中落差,結(jié)合水電、水力加山丘區(qū)的灌溉渠道應(yīng)利用集中落差,結(jié)合水電、水力加工,開(kāi)展多種經(jīng)營(yíng),一水多用,充分利用水土資源。還應(yīng)考慮采用庫(kù)、塘、渠并用,蓄、引、提結(jié)合的長(zhǎng)藤結(jié)瓜灌溉系統(tǒng)。平原地區(qū)要采用河水和井水灌溉相結(jié)合,地表水與地下水聯(lián)合運(yùn)用的灌溉系統(tǒng)。

三、農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)

  1、渠道防滲設(shè)計(jì)

  目前我國(guó)大部分農(nóng)田灌溉的主要輸水方式為渠道輸水。傳統(tǒng)模式下的土渠輸水大部分水都滲漏和蒸發(fā)損失掉了。這些損失的水就占到輸水份額中的半數(shù)以上。解決輸水中的損失就能有效的達(dá)到農(nóng)田節(jié)水的目的,而我國(guó)大部分地區(qū)的農(nóng)田正是采用土渠輸水,如何解決這部分水的損失就成為設(shè)計(jì)人員的當(dāng)務(wù)之急。渠道防滲就成為設(shè)計(jì)人員的主要方法。其主要方法是對(duì)土質(zhì)渠道進(jìn)行改進(jìn)采用砌石、混凝土防滲內(nèi)襯塑料或pvc等材料等。通過(guò)渠道防滲技術(shù)后可節(jié)水達(dá)輸水量的一半。渠道防滲同時(shí)還具有輸水快、節(jié)省土地、易于維護(hù)管理等優(yōu)點(diǎn)。

  2、管道輸水設(shè)計(jì)

  管道輸水是將水通過(guò)管道直接輸送到田間進(jìn)行灌溉的方式。這種方法可以明顯減少水在明渠輸送過(guò)程中滲漏和蒸發(fā)的損失。管道輸水就要求設(shè)計(jì)人員對(duì)管道進(jìn)行合理的布局、分配以及合理的取水方式。此外還要對(duì)管道進(jìn)行護(hù)理檢測(cè)防止發(fā)生泄漏。管道輸水最重要的是防止輸水管接點(diǎn)出泄漏松動(dòng)等現(xiàn)象。常用于管道輸水的管材主要有混凝土管、塑料硬(軟)管及金屬管等。管道輸水具有輸水迅速、流量大、節(jié)水、省地、等優(yōu)點(diǎn)。是大型水利農(nóng)田且富水區(qū)值得推廣應(yīng)用的工程設(shè)計(jì)。

  3、噴灌設(shè)計(jì)

  噴灌是把具有一定壓力的水通過(guò)管道輸送到需要灌溉地段,通過(guò)噴頭將水分散成細(xì)小的水滴,噴射出去。這種方法能夠使水均勻地噴灑,對(duì)作物灌溉均勻。噴灌是一種機(jī)械化、半機(jī)械化的灌水方式,這就在技術(shù)投入上較土渠輸水和管道輸水大的多。噴灌設(shè)備由進(jìn)水管、抽水機(jī)、輸水管、配水管和噴頭(或噴嘴)等部分組成,可以是固定的或移動(dòng)的。在設(shè)計(jì)時(shí)首先要先確定噴頭的型號(hào),然后根據(jù)噴頭的流量和個(gè)數(shù)確定管徑,最后確定噴頭的位置,根據(jù)噴頭的噴射半徑確定噴頭的間距,噴頭要成品字形排列,然后根據(jù)噴頭和水源位置合理安排水管。噴灌節(jié)水效果明顯能夠改善田間氣候和生態(tài)環(huán)境,利于加快實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化、產(chǎn)業(yè)化、現(xiàn)代化。常用的噴灌有管道式、平移式、中心支軸式、卷盤(pán)式和輕小型機(jī)組式。移動(dòng)管道式噴灌通常將輸水干管固定埋設(shè)在地下,田間支管和噴頭可拆裝搬移、周轉(zhuǎn)使用,因而降低了投資。中心支軸式與平移式大型噴灌機(jī),只能在預(yù)定范圍內(nèi)行走,行走區(qū)域內(nèi)不能有高大障礙物,土地要求較平整。其機(jī)械化程度高。卷盤(pán)式噴灌機(jī)有噴槍式和析架式兩種,后者具有霧化好、耗能低的優(yōu)點(diǎn)。輕小型機(jī)組式噴灌,可以手抬或裝在手推車(chē)或拖拉機(jī)上,具有機(jī)動(dòng)靈活、適應(yīng)性強(qiáng)、價(jià)格較低等優(yōu)點(diǎn),通常用于較小地塊的抗旱噴灌。

  4、微噴設(shè)計(jì)

  微噴是新發(fā)展起來(lái)的一種噴灌形式。它是通過(guò)低壓管道將水送到作物植株附近并用專(zhuān)門(mén)的小噴頭向作物根部土壤或作物枝葉噴灑細(xì)小水滴的一種灌水方法。它介于噴灌與滴灌之間,是利用折射、旋轉(zhuǎn)、或輻射式微型噴頭將水均勻地噴灑到作物枝葉等區(qū)域的灌水形式。其基本設(shè)計(jì)方法是首先確定設(shè)計(jì)參數(shù)然后選擇合適的灌水器確定毛管的布置方式進(jìn)而擬定灌溉方式。微噴灌廣泛應(yīng)用于蔬菜、花卉、果園、藥材種植場(chǎng)所,以及扦插育苗、飼養(yǎng)場(chǎng)所等區(qū)域的加濕降溫。特別適合農(nóng)業(yè)溫室大棚內(nèi)投入使用,它比一般噴灌更省水,更均勻的噴灑于作物上.它是通過(guò)PE塑料管道輸水,通過(guò)微噴頭噴灑進(jìn)行局部灌溉的。更可以擴(kuò)充成自動(dòng)控制系統(tǒng).同時(shí)結(jié)合施用化肥,提高肥效。

  5、滴灌設(shè)計(jì)

  滴灌是將水通過(guò)塑料管道上直徑約10mm毛管上的孔口或滴頭送到作物根部進(jìn)行局部灌溉的方式。它是目前干旱缺水地區(qū)最有效的一種節(jié)水灌溉方式,他能把水的利用率提高到百分之九十左右。滴灌和噴灌對(duì)比我們會(huì)發(fā)現(xiàn)它有更高的節(jié)水效果。此外它還可以結(jié)合施肥工作,提高肥效。滴灌經(jīng)常應(yīng)有到適用于果樹(shù)、蔬菜、經(jīng)濟(jì)作物以及溫室大棚灌溉,在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其缺點(diǎn)是滴頭易結(jié)垢和堵塞,因此它對(duì)水源的要求比較高一般都要經(jīng)過(guò)過(guò)濾處理的水才能被使用。目前,國(guó)產(chǎn)設(shè)備已基本過(guò)關(guān),有條件的地區(qū)應(yīng)積極發(fā)展滴灌。滴灌可分固定式、半固定式和移動(dòng)式三種類(lèi)型。固定式滴灌,其各級(jí)管道和滴頭的位置在灌溉季節(jié)是固定的。其最大特點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便、省工、省時(shí),灌水效果好。半固定式滴灌,其干、支管固定,毛管則通過(guò)人工移動(dòng)。移動(dòng)式滴灌,其干、支、毛管均由人工移動(dòng),設(shè)備簡(jiǎn)單,較半固定式滴灌節(jié)省投資。結(jié)合我國(guó)勞動(dòng)力多、資金缺乏的具體情況而研究開(kāi)發(fā)的半固定式、移動(dòng)式滴灌系統(tǒng),大大降低了工程造價(jià),為滴灌在大田作物和經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)推廣應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

  6、水窖滴灌和地下灌溉

  水窖滴灌是通過(guò)雨水集流或引用其它地表徑流到水窖(或其它微型蓄水工程)內(nèi),再配上滴灌以解決干旱缺水地區(qū)的農(nóng)田灌溉問(wèn)題。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低、家家戶(hù)戶(hù)都能采用的特點(diǎn)。對(duì)于旱貧困山區(qū)實(shí)現(xiàn)每人有半畝到一畝旱澇保收農(nóng)田,解決溫飽問(wèn)題和發(fā)展庭院經(jīng)濟(jì)有重要作用,應(yīng)在干旱和缺水山區(qū)大力推廣。地下灌溉是地下作物根系活動(dòng)層內(nèi)埋入灌溉管,水通過(guò)灌溉管中的微孔滲入土壤用以提供給作物吸收。有的地方在塑料管上隔一定距離鉆一個(gè)小孔,埋入地下植物根部附近進(jìn)行灌溉,群眾俗稱(chēng)“滲灌”。地下滴灌具有蒸發(fā)損失少、省水、省電、省肥、省工和增產(chǎn)效益顯著等優(yōu)點(diǎn),果樹(shù)、棉花、糧食作物等均可采用。其缺點(diǎn)是當(dāng)管道間距較大時(shí)灌水不夠均勻,在土壤滲透性很大或地面坡度較陡的地方不宜使用。優(yōu)點(diǎn),又具有地膜覆蓋的優(yōu)點(diǎn),節(jié)水增產(chǎn)效果更好。

  結(jié)束語(yǔ)

  總之,我國(guó)是世界上最缺水的國(guó)家之一,水資源短缺已成為制約國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的瓶頸,農(nóng)業(yè)是用水大戶(hù),解決農(nóng)業(yè)用水問(wèn)題不僅直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)的發(fā)展,也會(huì)對(duì)其他行業(yè)用水產(chǎn)生影響,抓好農(nóng)業(yè)節(jié)水,對(duì)緩解我國(guó)水資源供需矛盾,以及對(duì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展意義重大。