常秀紅
(盤山縣農(nóng)業(yè)水利事務(wù)服務(wù)中心,遼寧 盤山 124000)
國家高度重視節(jié)水灌溉工作,提出把節(jié)水灌溉當(dāng)作革命性措施和重大戰(zhàn)略舉措來抓,提出要堅持“節(jié)水優(yōu)先、空間均衡、系統(tǒng)治理、兩手發(fā)力”,把節(jié)水放在首要位置。水稻節(jié)水新技術(shù)推廣用水效率總體不高,節(jié)水潛力很大,通過水稻節(jié)水新技術(shù)推廣的建設(shè)可發(fā)展優(yōu)質(zhì)稻米生產(chǎn),促進農(nóng)業(yè)發(fā)展,增加農(nóng)民收入。在取得可觀的經(jīng)濟效益的同時,更重要的是對我縣的糧食生產(chǎn)有深遠(yuǎn)的意義。
太平鎮(zhèn)地處盤山縣西北部,是盤山縣新縣城所在地,屬遼河下游沖積平原,區(qū)域面積110km2,位于繞陽河?xùn)|岸,地勢平坦,呈北高南洼走勢,平均海拔高程在3.4~2.8m之間,屬于北溫帶大陸性半濕潤氣候,夏季多雨氣溫較高,冬季寒冷干燥,光熱資源充足,年平均氣溫8.3℃,年平均降雨量646.6mm,年平均日照2726.8h,年無霜期170d,適于種植水稻及水產(chǎn)品養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展,境內(nèi)繞陽河、太平河分布在兩側(cè),雙繞、西繞總干貫穿東西,水源充沛。
太平鎮(zhèn)耕地面積4226.67hm2,全部種植水稻,自2008年開始實施節(jié)水灌溉工程建設(shè)以來,累計完成節(jié)水灌溉面積2326.67hm2,其中:節(jié)水增效示范項目133.33hm2,小農(nóng)水重點縣建設(shè)33.33hm2,農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)626.67hm2,國土治理項目完成133.33hm2,優(yōu)質(zhì)水稻節(jié)水灌溉項目完成1066.67hm2,農(nóng)業(yè)水價綜合改革項目面積333.33hm2。節(jié)水襯砌面積占全鎮(zhèn)耕地面積的55%。
水稻節(jié)水新技術(shù)推廣示范項目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)從宏觀角度看,應(yīng)提高渠道的耐久性、防滲性,減小渠基土凍脹量,提高渠道襯砌抗凍脹能力,延長工程使用年限。通過水田農(nóng)渠低壓管道輸水灌溉技術(shù)可提高水稻產(chǎn)量,使項目區(qū)的灌溉保證率達(dá)到75%,灌溉水利用系數(shù)達(dá)到0.59,渠系水利用系數(shù)達(dá)到0.6,田間水利用系數(shù)達(dá)到0.96。
盤山縣太平鎮(zhèn)水稻節(jié)水新技術(shù)推廣示范項目是將水田農(nóng)渠鋪設(shè)低壓管道進行輸水灌溉工程,在太平鎮(zhèn)仙水村建了4條低壓管道農(nóng)渠做試驗,工程效益和綜合效益明顯。
4.1.1 優(yōu)點
(1)節(jié)地優(yōu)勢明顯。低壓管道比預(yù)制混凝土U型槽、現(xiàn)澆混凝土矩型槽輸水,節(jié)地效果更好,每667m2多節(jié)地13.33m2。
(2)節(jié)水效果突出。低壓管道輸水比預(yù)制混凝土U型槽輸水,節(jié)水效果更好,管與管接縫處用軟膠圈聯(lián)接,基本不會造成輸水滲漏損失。
(3)防冬季凍脹。根據(jù)遼寧省水科院2011年在盤山縣實測資料顯示,管道埋入地下0.5m后,凍脹變形量為4~6cm,但圓形結(jié)構(gòu)的管道可有效釋放凍脹產(chǎn)生的應(yīng)力。另外,管道接頭為承插形式,可適應(yīng)微小凍脹變形,春天開化后即可回復(fù)原位,不會造成管道接頭滲漏。因此,管道水渠防凍脹能力較其它水渠更優(yōu)越。
(4)使用壽命長,日常維護簡單。管道埋入地下,不宜破壞,一般使用壽命在50年左右。除需清淤外,基本不需要日常維護與管理。
(5)施工速度快。因東北地區(qū)受氣候影響,對于大面積、小體積的混凝土工程施工只有2個月的時間,每年春季地化通后的4月初到泡插前的5月初,秋季落水后的10月初到上凍前的11月份,否則工程質(zhì)量無法保證,而低壓管道正適合了這種特點,可事先預(yù)制管道,集中在適合施工的季節(jié)安裝管道,所以更易于推廣。
4.1.2 缺點
(1)畝均造價較高。低壓管道比預(yù)制混凝土U型槽,畝造價要高,基本是預(yù)制混凝土U型槽的2倍;與現(xiàn)澆混凝土矩型槽相比造價差不多。
(2)水質(zhì)含泥沙量大的地區(qū)慎用。盤山縣太平鎮(zhèn)仙水村有兩條管道輸水已運行二年,實測沉淀池厚度約15厘米,對輸水基本沒有影響,但渾水(多泥沙河流水源)灌區(qū)的管道淤積堵塞將是個問題。
(3)施工質(zhì)量要求較高。低壓管道鋪設(shè)時對于比降要求較嚴(yán)密,必須嚴(yán)格控制末級渠渠首和渠尾的高程,采取統(tǒng)一比降,嚴(yán)禁倒比降,管道鋪設(shè)時必須對好穿口,放置好止水膠圈,在正比降鋪設(shè)的同時,注意橫向要直。
種植作物為水稻,項目區(qū)內(nèi)為水源充足,且地勢平整,所以項目區(qū)根據(jù)實際情況進行農(nóng)渠低壓管道節(jié)水灌溉。
4.2.1 農(nóng)渠斷面
盤山地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)渠斷面為底寬0.4m,渠深0.5m,邊坡為1:0.5。
4.2.2 農(nóng)渠設(shè)計流量
采用遼寧省水利勘測設(shè)計院2000年5月《盤山灌區(qū)續(xù)建配套與節(jié)水改造規(guī)劃報告》中提出的農(nóng)渠設(shè)計流量Q=0.05m3/s。農(nóng)渠比降1/2000~1/3000之間。
4.2.3 水力計算
水力計算依據(jù)《給水排水設(shè)計手冊》第二版中鋼筋混凝土圓管水力計算公式:
V=1/nR2/3i1/2Q=vA A=π/4D2P=πd R=D/4
式中:D-管徑(m);V-流速(m/s);n-粗糙系數(shù);Q-流量(m3/s);i-水力坡降;A-水流斷面(m2);P-濕周(m);R-水力半徑(m)。
本工程采用鋼筋混凝土圓管直徑400mm。
(1)非滿流時n=0.014,比降1/1000。
經(jīng)計算: h/D=0.8時,R=0.1216m。
V=0.55m/s
Q=0.06m3/s>0.05m3/s(設(shè)計流量)。
(2)滿流時n=0.013, 比降1/2000。
經(jīng)計算: v=0.4m/s
Q=0.05m3/s =0.05m3/s(設(shè)計流量)
(3)滿流時n=0.013, 比降1/3000。
經(jīng)計算: v=0.3m/s
Q=0.05m3/s =0.04 m3/s(設(shè)計流量)
同過以上水力計算可以得出:
在非滿流時,比降在1/1000才能滿足農(nóng)渠灌溉需要。
在滿流時,比降在1/2000~1/3000之間能夠滿足農(nóng)渠灌溉需要。
所以本工程采用Φ400mm預(yù)制鋼筋砼管承插管,比降在1/2000~1/3000之間。每根預(yù)制砼承插管長2.0m,施工時兩管之間用防水膠圈封住。每隔25~30m放置沉砂井一個,用于放水和泥砂沉淀。
水稻節(jié)水新技術(shù)從根本上改變了傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)用水方式,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了一種新的灌溉方法,為更好的進行田間管理提供了技術(shù)支撐,提高了土地利用率和水資源利用率,擴大了農(nóng)田節(jié)水灌溉范圍。水稻節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用,將減少人工輸出,解放勞動力,增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用地效率,提高了耕地的承載能力。減少深層滲漏,保護生態(tài)環(huán)境,促進農(nóng)業(yè)良性循環(huán),并可向精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)和產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營轉(zhuǎn)變。
水稻節(jié)水新技術(shù)的培訓(xùn)是為做好項目實施過程中重大事宜的決策和協(xié)調(diào)工作。邀請水利行業(yè)專家講解灌溉管理、節(jié)水技術(shù)、工程建設(shè),水量計量等方面知識的培訓(xùn)。培訓(xùn)工作分三步進行,通過總結(jié)經(jīng)驗、查找不足,認(rèn)識到做好三個方面的有機結(jié)合,有助于提高培訓(xùn)質(zhì)量和效果。一是技術(shù)培訓(xùn)推廣與技術(shù)研究相結(jié)合。因為在技術(shù)推廣中,隨時都有新的技術(shù)難題,研究解決這些問題,有助于我們積累經(jīng)驗和知識,進一步把培訓(xùn)工作搞好。二是常規(guī)技術(shù)推廣培訓(xùn)與技術(shù)、新品種的引進相結(jié)合。三是傳統(tǒng)技術(shù)培訓(xùn)方式與多種形式靈活多樣培訓(xùn)相結(jié)合,有利于提高實效。
水稻節(jié)水新技術(shù)推廣將帶動當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式的變革,進一步提高當(dāng)?shù)厝罕姷目萍家庾R和節(jié)水意識,提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益和農(nóng)民的增產(chǎn)增收,減輕農(nóng)業(yè)勞動強度。可實現(xiàn)以有限的水資源保障農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn),提高項目區(qū)的輸水能力。同時,對促進地方經(jīng)濟發(fā)展、建設(shè)社會主義新農(nóng)村具有重要的意義。