摘要: 農(nóng)田水利灌溉工程則是密切的關(guān)系到農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民利用的工程,在當今建設(shè)新農(nóng)村的大背景下,水利部門應(yīng)該嚴抓、嚴管工程的設(shè)計工作,從而促使農(nóng)業(yè)發(fā)展。本文簡單介紹了小型灌區(qū)灌溉工程設(shè)計標準,結(jié)合臨海市小型灌區(qū)建設(shè),提出了我市小型灌區(qū)取水方式的設(shè)計以及渠系布置的設(shè)計原則。 以供參考!
關(guān)鍵詞: 小型灌區(qū) 灌溉工程 設(shè)計
臨海市位于浙東中部沿海地區(qū),距省會杭州市245km,陸域面積2203km2,境內(nèi)地貌特征為“七山一水二分田”。耕地面積45.18萬畝,其中有效灌溉面積34.5萬畝。
臨海市作為浙江省第二批中央財政農(nóng)田水利重點縣之一,抓住機遇,整合資源,編制了重點縣項目三年(2010年~2012年)建設(shè)方案,計劃改善灌溉面積9萬畝,2010年項目基本完工后,改善灌溉面積2.12萬畝。推進小型灌區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),加大田間排灌工程的配套和節(jié)水改造力度,提高灌排溝渠和配套建筑物的完好率和使用管理效率,提高灌溉保證率,提高灌區(qū)的灌溉水利利用系數(shù),減少水資源浪費,是全市農(nóng)田水利建設(shè)的目標之一。
1 設(shè)計標準
農(nóng)田灌溉工程建設(shè)的規(guī)模,也就需要有一個灌溉設(shè)計標準為依據(jù),以便保證設(shè)計方案的科學(xué)性。一般來說灌溉設(shè)計標準要以灌區(qū)水源來水情況、現(xiàn)有水利設(shè)施情況、農(nóng)業(yè)發(fā)展要求和當?shù)亟?jīng)濟條件等因素為依據(jù),再綜合考慮加以合理確定。灌溉設(shè)計標準是表示灌溉水源對于灌溉用水的保證程度。設(shè)計標準高,意味著灌溉用水的保證程度也高。因此,它直接影響著灌溉工程的規(guī)模大小。一般來說,灌溉設(shè)計的標準有兩種: 一是灌溉設(shè)計保證率,二是抗旱天數(shù)。
1. 1 設(shè)計灌溉保證率
設(shè)計灌溉保證率指的是某個灌溉工程在長期使用期間,灌溉用水得到滿足的年數(shù)占總年數(shù)的百分數(shù)。我市水資源豐富,設(shè)計灌溉保證率取90%。
1. 2 抗早天數(shù)
所謂抗旱天數(shù),就是以灌溉設(shè)施,如小水庫、塘壩等的供水能力為依據(jù),以連續(xù)無雨( “連續(xù)無雨”,不是指抗旱期內(nèi)絕對無雨,而是指降雨量很少,一般將日降雨量小于日蒸發(fā)量的情況都當作無雨處理) 的情況下,能滿足作物需水要求的天數(shù)為標準。例如采用山塘水庫作為農(nóng)作物的灌溉用水,且該山塘水庫僅作為灌溉、防洪排澇用,可以滿足連續(xù)60天的作物灌溉用水,則該灌溉設(shè)施的抗旱天數(shù)為60天??购禃r間應(yīng)規(guī)定為當?shù)刂饕魑锲惹行杷蟮墓喔葧r間??购堤鞌?shù)的確定,要按不同地區(qū)的情況來確定。
2 取水方式的設(shè)計
取水方式的設(shè)計是農(nóng)田水利灌溉工程設(shè)計的重要組成部分,在設(shè)計時要根據(jù)不同地區(qū)的灌溉水源,決定其取水方式的設(shè)計方向。灌溉的水源一般可以分為自流取水和提水取水兩種。
2.1 自流取水灌溉
自流取水灌溉: 以河流作為水源時,又可分為兩種: 一是無壩取水; 二是有壩取水。在設(shè)計時,為了保證自流灌溉的水位高程,開渠建閘引水的地點要選河流上游水位較高地點,引水口地點的選擇決定了取水方案的設(shè)計,包括建設(shè)成本的投入。因為引水口的不同決定了需要修建的水干渠長度不同,所要增加的土石方工程量,以及沿程水頭損失和水量損失以及各類建筑物數(shù)量也各有不同。
2.1.1 無壩取水
在設(shè)計時無壩取水的渠首,可以根據(jù)實際情況設(shè)計為有建閘和不建閘兩類。但是考慮到不建閘的引水口,那在洪水期間不能控制流量,渠道易被洪水沖毀,農(nóng)田會被淹沒等情況。因此,在設(shè)計時首先要考慮建閘控制的方案。
2.1.2 有壩取水
如果工程所在地的河流水源豐富,但是由于地勢或者其他原因水位較低,無法滿足自流灌溉引水要求。此時,在設(shè)計時就應(yīng)在河道上修建攔水建筑物( 低壩或節(jié)制閘) 來提高水位,以保證引水自流灌溉。這種取水方式的設(shè)計雖然會增加筑壩的工程投資費用,但引水口位置離灌區(qū)較近,大大縮短引水干渠長度,可以減少了干渠土石方工程量和交叉建筑物的數(shù)量。
(1) 溢流壩可以起到橫攔河道,抬高水位,同時排出河道多余的水量和汛期洪水的作用。
(2)進水閘進水閘可以用于引水灌溉,并能控制入渠的流量。其平面布置有兩種類型,一是側(cè)面取水; 二是正面取水。
正面取水是指,進水閘引水力向與河道水流方向一致或斜交時,在引水口處能形成橫向環(huán)流,可以達到使水流表層清水入渠,底層含沙水流離開引水口的效果,是農(nóng)田有壩取水的常用取水型式。由于側(cè)面取水會導(dǎo)致大量的泥沙入渠,因此,在設(shè)計時要考慮到工程水源的情況,如果工程地處多沙河流則要選用正面取水的方案。
2.2 提水取水灌溉
提水灌溉是利用人力、畜力、機電動力或水力、風(fēng)力等拖動提水機具(如水泵、水車等)提水澆灌作物的灌溉方式。我市主要采用機電動力抽水灌溉,需修建泵站外,一般不需修建大型擋水或引水建筑物;受水源、地形、地質(zhì)等條件的影響較小,一次性投資少、工期短、受益快,并能因地制宜地及時滿足灌溉的要求。但在運行期間需要消耗能量和經(jīng)常性地進行維護、修理,其管理費用比自流灌溉較高。
提水取水水源主要為地下水和河流水兩種。采用地下水的一般在地下水豐富的位置修建水井;采用河流水的又可分為兩種,山溪性河道縱向坡降陡,需在河流上修建攔水建筑物以保證水泵提水水量,平原性河道可直接在河邊修建泵房。
3 灌溉渠系布置的設(shè)計原則
3. 1 總體規(guī)劃布置的設(shè)計原則
在進行灌溉渠系規(guī)劃時,我市密切結(jié)合山、水、田、林、路的規(guī)劃,同時還考慮發(fā)電、人畜飲水的需要,全面安排,統(tǒng)籌兼顧,做到科學(xué)合理,便于管理,充分利用水土資源,擴大灌溉面積,最大限度地實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的完美結(jié)合。其規(guī)劃布置遵循下述基本原則:
(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,各自獨立的灌排兩套系統(tǒng)。對局部高地或洼地,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,在渠道線路布置上要考慮到經(jīng)濟因素,渠線布置盡可能直、順,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)計原則,渠道工程必須要安全可靠,在渠道布置時盡可能避免深挖方、高填方和難工險段。山丘區(qū)地形的渠道設(shè)計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,避開風(fēng)化巖層和節(jié)理發(fā)育的破碎帶以及透水性強的土質(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,開展多種經(jīng)營,一水多用,充分利用水土資源。還應(yīng)考慮采用庫、塘、渠并用,蓄、引、提結(jié)合的長藤結(jié)瓜灌溉系統(tǒng)。平原地區(qū)要采用河水與井水灌溉相結(jié)合,地表水與地下水聯(lián)合運用的灌溉系統(tǒng)。
3. 2 干、支渠布置的設(shè)計原則
在確定干、支渠的布置方案時,要堅持實事求是的原則,具體問題具體分析,根據(jù)實際的地形地貌進行設(shè)計。我市境內(nèi)地貌特征為“七山一水二分田”,因此灌區(qū)地形主要分為山地、丘陵型灌區(qū)和平原灌區(qū)。
3. 2. 1 山地、丘陵型灌區(qū)如西部山區(qū)白水洋鎮(zhèn)、括蒼鎮(zhèn)等地形起伏,復(fù)雜多樣,坡度陡,耕地多為坡地、梯田。修建農(nóng)田的工程多有渠道彎且長、建筑物多、施工復(fù)雜等待點。在設(shè)計干渠沿等高線布置時,要考慮到灌區(qū)位于分水嶺與山溪或河流之間,呈狹長形,等高線大致與河流方向平行,灌區(qū)上游坡度較大,地面狹窄等實際情況,在設(shè)計時最大限度地以自流控制全部灌區(qū)面積。支渠在干渠一側(cè)引出,這種設(shè)計的特點是: 干渠縱比降平緩,水頭損失小,控制面積大; 渠道結(jié)合山坡截水溝,既攔截坡地暴雨徑流,又防止水土流失。
3. 2. 2 平原型灌區(qū)如東部杜橋鎮(zhèn)、桃渚鎮(zhèn)地形比較開闊,而且有大片集中的耕地,但耕地地面高程基本比河流水面高程高,設(shè)計時可以把地理條件與洪、澇、旱、漬、堿等災(zāi)情的程度結(jié)合起來,進行干、支渠的布置。
4、結(jié)語
小型灌區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)應(yīng)注意根據(jù)灌區(qū)地形、水源特征、灌水要求和能源條件進行全面規(guī)劃,統(tǒng)一工程設(shè)計標準,健全組織管理機構(gòu),提高管理水平,以達到節(jié)水、節(jié)能和提高灌溉效益的目的。
參考文獻:
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[2] 蒙亞紅 農(nóng)田水利灌溉工程的規(guī)劃設(shè)計 [水利電力]
[3] 周富強 農(nóng)田水利工程灌溉規(guī)劃設(shè)計分析 《中國水運(下半月)》2012年第03期