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农田水利项目概况及设计内容
RSS 打印 复制链接 发布时间:2019-11-27 15:25:26

 摘要:杞县农田水利项目建设的主要内容为田间灌排设施,采用低压灌溉形式,建设高效节水灌溉面积1918hm2,项目完成后,在确保当地耕地面积稳定、质量提高,粮食增产,粮食可持续生产等方面起到了积极作用,为保障当地粮食安全生产做出了重要贡献。文章结合实际对杞县农田水利项目现状、水量平衡分析、工程设计内容进行了阐述。

关键词:农田水利项目;工程概况;水量平衡分析;工程设计;杞县

河南是全国重要的粮食大省、农业大省,粮食产量占到全国的1/10,小麦产量占到全国1/4,每年外调粮食及其制成品超过200亿kg,在保障国家粮食安全生产方面贡献巨大。杞县位于豫东平原地区,属于农业县,该地区通过农田水利项目建设,改善了项目区田间耕作条件,提高了粮食产量,增加了农民收入,为保障当地粮食安全生产做出了重要贡献。

1工程现状

杞县农田水利项目位于泥沟乡,涉及14个行政村,农业人口数量1.91万人,建设规模1918hm2,现状灌溉水有效利用系数0.55,复种指数1.80。项目区主要为井灌区,现状机井中部分机井建于20世纪80-90年代,井深约25m,机井年久失修,井管坍塌,出沙,无配套设施,随着地下水位下降,水量不能满足要求,需更新重建;项目区现状电力配套设施不全,部分村庄现状有高压,农民灌溉从附近高压接电为主,缺乏安全性,部分村庄农民灌溉主要是通过从村内接电及柴油发电机作为动力,灌溉成本高;田间灌溉主要灌溉方式是大水漫灌或农民自己购买的小白龙灌溉,耗水、费时、劳动强度大,灌溉成本高;现状项目区生产道路为土路,遇到雨雪天气泥泞难行,影响农民出行和农业机械作业;项目区现有排涝沟道年久失修,淤积路坝并存,影响排涝效果,配套生产农桥数量少,影响农民和农业机械进出田间作业。

2水量供需平衡分析

2.1设计水平年。项目现状年为2016年,设计水平年为2018年。

2.2项目区水资源状况。

2.2.1水资源及其可利用量。项目区多年平均降水量为522mm,P=50%年份降水量为391.50mm,P=75%年份降水量为261.00mm。经计算和对影响地表水分配情况及拦蓄设施的分析,项目区多年平均地表水资源可利用量为283万m3,50%和75%年份地表水资源可利用量分别为212万m3和141万m3。项目区地下水可开采系数取0.75,地下水综合补给量主要包括降雨入渗、灌溉回归和侧向补给,经对降雨入渗补给量、灌溉回归补给量和对项目区内淤泥河、圈章河等季节性河流侧渗补给量的计算,项目区50%和75%年份地下水资源可开采量分别为818万m3和614万m3。项目区总的水资源可利用量50%和75%年份分别为1030万m3和756万m3。

2.2.2项目区可供水量。由于项目区为井灌区,全部利用地下水,因此考虑供水能力时,仅考虑地下水可供水量。项目区主要为井灌区,现状共有机井352眼,大多为20世纪90年代的机井,井深较浅,平均深度25m,井口直径30cm,出水量小。项目实施后新增364眼,增加了项目区的供水能力,项目区可供水量50%和75%年份分别为818万m3和614万m3。

2.2.3项目区水资源供需平衡分析。项目区农业灌溉用水主要是浅层地下水,项目区居民生活用水是是深层地下水,项目区内无工业及二、三产业,因此,本次水资源分析主要为农业灌溉。项目区主要种植的作物有小麦、玉米、蔬菜等经济作物,复种指数180%,种植比例为:小麦72%,玉米63%,经济作物45%,灌溉水利用系数为0.55;规划水平年,复种指数180%,种植比例与现状水平基本一致,灌溉水利用系数超过0.85,灌溉面积1900hm2以上。根据项目区的规划面积、项目区农作物的灌溉定额,通过计算得出,项目区现状水平年和规划水平年的农业灌溉需水量分别为880万m3和562万m3。通过项目区可供水量和需水量计算分析,项目区现状供水量不满足需水要求。项目实施后75%情况下,灌溉需水量562万m3,而地下水可供量614万m3。因此,项目实施后,水资源条件和工程均满足要求。

3工程设计

3.1设计基本资料。杞县地处黄淮冲积平原腹地,农田灌溉主要采用浅层地下水,设计井深40m,静水位7~8m,动水位14~17m,单井出水量25~40m3/h。地下水补给区和分布区一致,补给来源主要包括自然降雨的入渗,河道渗漏补给,田间渗漏补给等,具有补给快,水质好,易开采等特性,适宜于农作物灌溉。

3.2机井工程。机井工程在现有机井的基础上进行布局,据项目区的实际情况,机井采取方形或梅花形布置,机井间距根据项目区条件和地形情况,机井间距216~232m。设计井深40m,单井出水量32m3/h,动水位14m左右,静水位7~8m,井壁管采用无砂混凝土管,井管内径为50cm、外径为60cm,厚度5cm。项目区耕地面积1918hm2,根据项目区地形、地块、老井布局等情况,共需机井411眼,其中新打机井364眼。

3.3低压管灌工程。项目区低压管灌1918hm2,采用梳齿形和丰字型布置。管道进口采用钢管,通过螺栓与机井潜水泵出水管相连,连接处设逆止阀;给水装置包括连接三通、立管及给水栓,采用固定式,给水栓通过立管与地下管道系统牢固地结合在一起。出水口间距30m,采用玻璃钢阀体控制,同时设有排气阀。田间低压管道采用PVC管材,管径110mm,压力为0.63MPa。通过水头损失计算,泵管水头损失5.40m,地埋管水头损失2.13m,移动软管水头损失1.26m,局部水头损失0.88m,动水位14m,水泵扬程为23.87m。水泵型号选取200QJ32-26/2的潜水泵,额定扬程26m,扬程的使用范围25~27m,电机功率4.0kW。3.4排水沟工程。项目区现有排涝沟道历经多年运行,部分断面淤积、破损严重、局部坍塌,需进行整治。项目区排涝模数取0.80m3/s/km2,纵向坡降以现状坡降采用i=1/4000,横断面采用梯形土质断面,计算设计排涝流量为0.66m3/s。

4经济效益分析

4.1增产效益。节水灌溉新增灌溉面积的粮食和经济增产效益按7.5%测算,项目实施后,小麦公顷均增产量450kg,玉米公顷均增产量450kg,经济作物公顷均增产量375kg。项目区建设规模1918hm2,项目实施后年增产粮食120.06万kg,新增经济作物产值为192.27万元。

4.2节水效益。项目区发展的主要灌溉形式为低压管灌,灌溉水利用系数由原来的0.55,发展到0.86。项目区农作物主要为小麦、玉米、棉花,根据《河南省农业用水定额地方标准》(DB41/T985—2014)及灌水定额计算,一年两季,灌水次数为5次。公顷均年节水量1650m3,年节水量317万m3,根据动力机的规格按每吨水省电0.14℃,每度电0.65元计,则节水节能效益为28万元。

4.3节地效益。项目区采用低压灌溉的高效节水灌溉溉方式,可减少明渠工程,减少占用耕地量。根据《节水灌溉技术》及《农田低压管道输水灌溉工程技术规范》(GBT20203-2006)中的有关数据和经验数据得出:低压管道输水灌溉与明渠输水灌溉相比,省地2%左右。综合考虑项目区的实际,项目节地面积按照实施低压管灌节水措施后,可比原灌溉措施的占地面积节地1.50%。则项目区可节地26.67hm2,按单位面积灌溉效益指标计算,年节地效益为5.70万元。

5结语

保障粮食安全生产中的一项重要内容就是确保耕地面积基本稳定、质量不下降,粮食生产稳定发展,粮食可持续生产能力不断增强。杞县农田水利项目的建设,一是采用低压灌溉节水工程,节约了耕地;二是完善了田间水源工程和灌排设施,提高了耕作质量;三是提高粮食单产,增加了粮食产量;四是节约了农业灌溉用水,提高了粮食持续生产能力。这四个方面的提高为确保当地的粮食安全生产做出了重要贡献。

参考文献:

[1]张京杰.浅谈河灌低压管灌技术在齐河县新增千亿斤粮食产能规划中的应用[J].中国水运(下半月),2014,14(06):212-213.

 

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