高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項(xiàng)目中高效節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)探究

李祥香

摘 要 我國是農(nóng)業(yè)大國，高效節(jié)水灌溉作為現(xiàn)階段我國積極推行的一種農(nóng)業(yè)灌溉節(jié)水模式，可以有效提高水資源的利用效率，減少農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，有利于提高經(jīng)濟(jì)效益。在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項(xiàng)目中，需要強(qiáng)化高效節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)，秉持著因地制宜的標(biāo)準(zhǔn)，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)管灌、微灌、噴灌和滴灌等工程，從而有效提升節(jié)水灌溉水平。

關(guān)鍵詞 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項(xiàng)目;高效節(jié)水灌溉工程;設(shè)計(jì)

現(xiàn)如今，我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中缺乏高新技術(shù)的應(yīng)用，這就導(dǎo)致機(jī)械化程度較低，在極大程度上阻礙著農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步。同時(shí)，我國一些地區(qū)農(nóng)業(yè)的發(fā)展仍然選擇傳統(tǒng)的大水漫灌工程，不僅降低了灌溉效率，還造成了水資源的浪費(fèi)[1]。基于此，在農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)積極建設(shè)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項(xiàng)目，將高效節(jié)水灌溉工程引入這一項(xiàng)目之中，從而實(shí)現(xiàn)水資源的節(jié)約，并顯著提高灌溉效率。

1 高效節(jié)水灌溉工程的價(jià)值

21世紀(jì)，人類面臨著水資源日益緊缺的嚴(yán)峻問題，嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)的發(fā)展。面對(duì)這一情況，我國開始積極推進(jìn)高效節(jié)水灌溉工程，以此來達(dá)到經(jīng)濟(jì)、人口與資源、環(huán)境之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。對(duì)水資源開發(fā)利用與生態(tài)用水之間存在的問題加以有效處理，可以有效促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的長遠(yuǎn)發(fā)展。同時(shí)，只有實(shí)現(xiàn)水資源的可持續(xù)利用，提高用水效率，才能夠滿足社會(huì)大眾對(duì)水和糧食的需求，促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，所以各個(gè)地區(qū)應(yīng)積極響應(yīng)節(jié)約用水的號(hào)召，積極發(fā)展節(jié)水灌溉，以此來節(jié)約大量的水資源，促使生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)[2]。此外，在農(nóng)業(yè)發(fā)展中，應(yīng)積極發(fā)展節(jié)水和生態(tài)農(nóng)業(yè)，借助高效節(jié)水灌溉工程來對(duì)水資源進(jìn)行科學(xué)合理的配置，顯著提升灌溉效率，確保農(nóng)作物適時(shí)適量灌溉，進(jìn)而達(dá)到節(jié)約水資源的目的，為農(nóng)民帶來更多的收入。

2 高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項(xiàng)目的高效節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)

2.1 提出高效節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)方案

2.1.1 變頻控制器加壓灌溉方式

這一灌溉方式主要是借助變頻泵房來對(duì)水源處進(jìn)行加壓，然后將水輸送至田間。在這一過程中，可以避免從高位水池輸水，具有比較可靠的泵房揚(yáng)程灌溉基點(diǎn)，泵房揚(yáng)程符合相關(guān)規(guī)范，可減少灌溉能耗;選擇變頻方式，可進(jìn)一步優(yōu)化泵房運(yùn)行模式，確保供水的科學(xué)性，在極大程度上降低過剩揚(yáng)程，大大提升節(jié)水效果[3]。

2.1.2 高位水池調(diào)節(jié)方式

這一灌溉方式主要是借助水泵房來將水源抽引至基地高地高位水池中，再借助配水管網(wǎng)自流灌溉來對(duì)基地進(jìn)行控制。該灌溉方式包括兩個(gè)部分，即輸水和配水。在具體灌溉過程中，農(nóng)民的取水和用水時(shí)間并不明確，所以灌溉需水量往往存在低谷和高峰時(shí)段;而調(diào)節(jié)池借助循環(huán)流動(dòng)，可有效確保水質(zhì)和需水量，從而為農(nóng)民用水提供更多便利。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項(xiàng)目中，人們大多選擇高位水池調(diào)節(jié)的供水方式。

2.2 明確高效節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)方案

對(duì)于高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項(xiàng)目的高效節(jié)水灌溉工程而言，所用的灌溉方式有管灌、噴灌、微灌，這3種灌溉方式存在一定的差異，各有各的優(yōu)點(diǎn)。因此，在該工程的方案設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡量采用高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田節(jié)水技術(shù)，不僅采用最經(jīng)濟(jì)的類型，還要采用農(nóng)民容易接受且具備豐富管理經(jīng)驗(yàn)的類型。因此，對(duì)這3種灌溉方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析。1）低壓管道灌溉方式的優(yōu)點(diǎn)在于具有良好的節(jié)水節(jié)能效果、投資成本低、經(jīng)濟(jì)效益比較高;缺點(diǎn)在于缺乏良好的地形適應(yīng)性，在坡度較大的區(qū)域內(nèi)極易發(fā)生大面積水土流失情況。2）噴灌方式的優(yōu)點(diǎn)在于具有良好的節(jié)水效果、灌溉比較均勻，可在極大程度上節(jié)省勞動(dòng)力和土地，具有良好的土質(zhì)、地形適應(yīng)性;缺點(diǎn)在于所需投入資金數(shù)額較大，要求各項(xiàng)設(shè)備具備較高的耐壓性。3）微灌方式的優(yōu)點(diǎn)在于具有顯著的節(jié)水節(jié)能效果和較強(qiáng)的土壤、地形適應(yīng)性;缺點(diǎn)在于灌水器極易發(fā)生堵塞情況，若未得到有效維護(hù)，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)損壞[4]。

通過分析這3種灌溉方式的優(yōu)缺點(diǎn)，可以了解到，相較于噴灌，微灌可以減少資金投入。微灌滴灌管出水口要求水頭有5～10 m、微噴管要求水頭有10～15 m，而噴灌中壓噴頭要求水頭有20～50 m，因此相較于噴灌，微灌具有更優(yōu)的節(jié)能效果和灌溉效果。

2.3 合理規(guī)劃設(shè)計(jì)管網(wǎng)

對(duì)于管網(wǎng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，相關(guān)工作人員應(yīng)做到3點(diǎn)：1）在極大程度上確保管網(wǎng)起伏小、線路短，不會(huì)使用較多的土石方工程量，較少占用農(nóng)田，建設(shè)所用花費(fèi)較少，避免發(fā)生較多的移民安置情況;2）對(duì)于線路的走向與位置，應(yīng)在極大程度上沿著已有道路鋪設(shè)，若地面坡度較陡，需保持平行等高來對(duì)干管、支管進(jìn)行安裝;3）對(duì)于輸配水管的布置，應(yīng)選擇埋管方式，這樣能夠防止管道被人為破壞，并節(jié)約了用地。

2.4 合理設(shè)計(jì)管網(wǎng)系統(tǒng)工作制度

對(duì)于管網(wǎng)系統(tǒng)工作制度的設(shè)計(jì)，為能夠更加高效地應(yīng)用設(shè)備，相關(guān)工作人員必須依據(jù)管網(wǎng)的布置方式、灌溉面積、自身工作經(jīng)驗(yàn)，在高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項(xiàng)目中選擇輪灌制度，即1天輪灌2次，1次灌溉11 h，這樣能夠減少管道流量，降低水頭損失，最終節(jié)省成本。同時(shí)，在管道運(yùn)行過程中，往往會(huì)發(fā)生給水栓、閘閥突然關(guān)閉的情況，這就在極大程度上改變了系統(tǒng)內(nèi)部的壓力，進(jìn)而引發(fā)壓強(qiáng)交替升降的情況。相關(guān)工作人員需要對(duì)水錘進(jìn)行全面分析，盡量杜絕出現(xiàn)這一情況。當(dāng)灌溉系統(tǒng)工作壓力較低時(shí)，會(huì)選擇聚乙烯管材，相關(guān)文件中明確提出，可以不進(jìn)行水錘壓力驗(yàn)算。然而在具體灌水過程中，必須要嚴(yán)格依據(jù)輪灌流程來開展灌水工作，防止系統(tǒng)內(nèi)壓力不均而導(dǎo)致的灌水不均勻，從而有效提升管道運(yùn)行的可靠性[5]。此外，相關(guān)工作人員需要對(duì)支管和干管沿程水頭損失進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算。

2.5 合理設(shè)計(jì)泵房

對(duì)于泵房的設(shè)計(jì)，相關(guān)工作人員應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定來進(jìn)行設(shè)計(jì)，確保泵站設(shè)計(jì)流量低于2 m3·s-1，裝機(jī)功率低于100 kW，泵站等別是V等，主次要建筑物級(jí)別均是5級(jí)。同時(shí)，泵站應(yīng)安裝低壓電力計(jì)箱表、滅火器、照明系統(tǒng)等輔助設(shè)備。

2.6 合理設(shè)計(jì)高位水池

對(duì)于高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項(xiàng)目高效節(jié)水灌溉工程，相關(guān)工作人員必須分開設(shè)計(jì)輸水系統(tǒng)和配水系統(tǒng)。大多數(shù)地區(qū)水源來水量往往沒有均勻分布，因此需對(duì)高位水池進(jìn)行恰當(dāng)選擇，對(duì)調(diào)蓄作用加以全方位考量，并做好實(shí)地勘測工作。在此基礎(chǔ)上，要明確高位水池的位置，確保高位水池的地基承載力符合相關(guān)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，還需結(jié)合項(xiàng)目的灌溉面積、引水流量、灌溉容量來明確水池的容量，從而達(dá)到節(jié)水節(jié)能的目的[6]。

3 結(jié)語

為向農(nóng)民用水提供更多便利，提高其經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到節(jié)水節(jié)能的目的，相關(guān)部門必須積極開展高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項(xiàng)目，并將高效節(jié)水灌溉工程引入到這一項(xiàng)目中，通過制定科學(xué)合理的高效節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)方案，對(duì)管網(wǎng)、管網(wǎng)系統(tǒng)工作制度、泵房和高位水池等進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，從而顯著提高灌溉效果和節(jié)能效果。

參考文獻(xiàn)：

[1] 顧儒馨，廖仕梅，謝德體，等.基于農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)的重慶市高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)模式研究[J].南方農(nóng)業(yè)，2017，11（28）：23-31.

[2] 程立.探索高效節(jié)水灌溉技術(shù)在農(nóng)田水利工程中的應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2019（10）：169.

[3] 陳永強(qiáng).中衛(wèi)市農(nóng)田水利節(jié)水灌溉工程中存在的問題及其對(duì)策探究[J].南方農(nóng)業(yè)，2019，13（17）：172-173.

[4] 潘浩.分析高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田項(xiàng)目的高效節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)[J].低碳世界，2019，9（12）：109-110.

[5] 王萍.建設(shè)海原縣高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田及高效節(jié)水灌溉工程的必要性[J].甘肅農(nóng)業(yè)，2014（24）：49-50.

[6] 張振華.農(nóng)田水利工程中高效節(jié)水灌溉工程的發(fā)展策略[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2020（4）：126-127.

（責(zé)任編輯：趙中正）