节水灌溉工程设计论文

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1现有灌溉供水水源

1.1地表水水源

根据项目区现场调查，地块南侧紧邻东风干渠，地块目前采用该渠水灌溉，地块内相应有土渠和土沟。

1.2井水水源

项目区南侧道路和渠道已有10眼机井，机井均为2010年新建，与项目区距离约为10m。

2灌区土地分类、农业生产结构和作物组成

灌区土地包括熟地和生地2部分。熟地部分地块面积为172.67hm2，中东部生地部分面积为26.87hm2，共计为199.54hm2。目前，生地正在进行土地整理，没有修建条田，暂不进行设计。因此，本阶段仅对地块面积199.54hm2（净灌溉面积156.93hm2）的熟地进行设计。

2.1农业生产结构

199.54hm2其中第1大条田面积为35.51hm2，第2大条田面积为68.40hm2，第3大条田面积为53.02hm2。3大条田均为间种，果树品种为西梅，间种的作物主要为棉花、小麦和甜瓜，每年轮换。

2.2作物组成

按照2012年计划种植的作物进行设计，果树的品种为西梅，间种作物第1、2大条田为棉花，第3大条田为小麦。

3灌区水利土壤改良

土壤为砂壤土。大部分面积的土壤轻度盐碱，但仍有部分区域中度盐碱。项目区南侧紧邻东风干渠，在东风干渠南侧，2007年建设浅水机井一批，间距在300m左右，根据观测数据，该批机井很好地发挥了竖井排灌的作用，故项目区南侧盐碱化程度较低，不需再进行洗盐排碱。1、2号条田已自2009年起开始洗盐排碱工作，目前改良效果较好，只需再进一步加强灌溉管理即可。此外，每年5-8月，利用分洪水漫灌压碱。

4节水灌溉技术比选

4.1节水灌溉方式的选择

各种灌溉方式都有它的优缺点和适应条件，根据项目区的种植作物来分析，适合间种果树和小麦/棉花的节水灌溉技术主要有滴灌和低压管灌。滴灌是一种局部灌溉方法，仅湿润根区附近的土壤，而其他部分地表保持干燥，因而显著减少了水蒸发损失，同时又减少了杂草生长的几率，从而为作物根系活动层的土壤创造了良好的水、热、气、养分状况。另外，肥料、药剂还可通过灌溉水一起施到根系土壤中，提高肥、药的利用率，为稳定增产打下基础。滴灌灌水均匀度高，一般可达80.0%～90.0%，不产生地表径流和深层渗漏，因而对土壤的要求不高。滴灌只要用压力管道将水输送到作物根部附近即可灌溉，对地形条件的适应性较强。低压管道输水是以管道代替明渠，采用较低的工作压力将灌溉水输送到田间的一种工程形式。其特点是输水时压力低，出水口流量较大，不易发生堵塞，具有输水效率高、节能、节省渠道占地、省工、成本低等优点，适合在井灌区推广应用，是一种便于群众掌握和管理的灌溉技术。在第1阶段的征求意见稿中对全滴灌方案和管灌配合滴灌2种方案进行了比选，项目区的农民强烈建议用低压管灌，田间采用沟灌，因此通过召开第三次农民会议，参建各方决定灌溉方式采用低压管灌。

4.2管道系统的工作制度

管道系统的工作制度有续灌方式、轮灌方式和随机取水方式3种。

1）续灌方式：续灌的方式是上一级管道同时向下一级管道配水，在干管这一级进行续灌，干管连续工作，管道过水时间就等于灌水时间。续灌的特点是下一级管道的设计流量小、工作时间长。

2）轮灌方式：上一级管道按预先划分好的轮灌组向下一级管道配水，而轮灌管道在灌水时期是轮流工作的，轮灌一般有集中轮灌和分组轮灌2种。轮灌组的划分及灌水的先后次序直接影响到上一级的管道投资。轮灌方式适用于种植作物比较单一的情况。

3）随机取水方式：随机取水方式即每个取水口任何时候都可以取水，也可以不取水，以取水口作为一个用水计算单位，在此基础上用概率论和理数统计方法来推算各级管道的设计流量。在运行方法上是使取水口以上的管网中任何时候都充满水，各取水口按本用水单位的需要随时打开阀门取水灌溉，因此也叫“按需分配”方式。但随机取水方式的设计管径较大，投资较高。管道系统的工作制度不同，则管网规模不同，从而直接影响工程投资，同时不同管道系统的工作制度又对灌溉的操作和管理提出不同的要求。通过对上述3种方式的比选，选择布局合理、投资经济的方案，本工程采用续灌和分组轮灌相结合的方式。

5灌溉设计保证率和灌溉制度

5.1灌溉设计保证率

本项目区灌溉方式为低压管道输水灌溉，灌溉水源为井水，灌溉设计保证率取85.0%。灌溉系统田间采用沟灌，按照第2阶段的预审意见，灌溉水利用系数为0.8。

5.2灌溉制度

根据灌区的水土资源情况、作物组成以及各种作物的生长特性，根据新疆地区西梅树和棉花的种植特点，拟定田间毛灌溉定额及灌溉制度。

6灌区水量供需平衡分析

6.1地下水可供水量

项目区灌溉用水为井水。依据《伽师县地下水资源开发利用报告》，伽师县地下水总补给量为4.26亿m3，地下水可开采量为1.28亿m3，根据调查，项目区地下水储量丰富，开采条件好。

6.2灌溉需水量

项目区包括3大条田，其中第1大条田面积为35.51hm2，第2大条田面积为68.40hm2，第1、2条田种植西梅和棉花，第3大条田面积为53.02hm2，种植西梅和小麦。项目区为间种的种植模式，在计算灌溉需水量时，按照不同作物分别计算水量。

1）西梅树的灌溉需水量：地块内156.93hm2的面积全部种植西梅树，灌溉定额为490m3/667m2，计算得西梅树的灌溉需水量为115.35万m3。

2）棉花的灌溉需水量：第1大条田和第2大条田内种植棉花，种植面积的比例约为地块面积的60.0%，为62.35hm2，灌溉定额为360m3/667m2，计算棉花的灌溉需水量为33.67万m3。

3）小麦的灌溉需水量：小麦的种植面积的比例约为第3大条田地块面积的60.0%，为31.81hm2，灌溉定额为400m3/667m2，计算棉花的灌溉需水量为19.09万m3。项目区地块内灌溉需水量合计为168.11万m3。

6.3水量平衡分析

项目区年需开采地下水总量为168.11万m3，而区域的地下水可开采量为1.28亿m3，远远大于作物的灌溉需水量。不会对地下水的平衡产生不良影响，因此项目区开采地下水是有保证的。

7结语

通过本项目的实施，能够提高水、土资源利用率，通过发展节水技术，促进相关先进技术的应用，促进农业质量和效益的提高，推进农业现代化和产业化进程，实现农业增产、增收，使农民得到更多实惠，用显著的经济效益引导广大农民群众发展节水灌溉。

作者：孙丽丽 毕然 张阳 单位：淮安市水利勘测设计研究院有限公司北京分公司 北京市水利规划设计研究院