劉麗萍

（祁縣水資辦地下監(jiān)測中心，山西 祁縣 030900）

祁縣農(nóng)田節(jié)水灌溉工程技術(shù)推廣運(yùn)用效果

劉麗萍

（祁縣水資辦地下監(jiān)測中心，山西 祁縣 030900）

針對縣域水資源貧乏的實(shí)際，祁縣從20世紀(jì)80年代開始實(shí)施農(nóng)田機(jī)井節(jié)水灌溉工程建設(shè)，從混凝土矩形預(yù)制槽、混凝土現(xiàn)澆U型渠輸水到埋設(shè)低壓塑料管道輸水，農(nóng)田節(jié)水灌溉效果逐步提升。近年來，全縣整合各方面資金，持續(xù)不斷發(fā)展節(jié)水工程，基本實(shí)現(xiàn)了全縣農(nóng)田灌溉高效節(jié)水化。

農(nóng)田節(jié)水；灌溉工程；建設(shè)管理；節(jié)水效果

1 縣域水利基本情況

祁縣位于山西省太原盆地中部東側(cè)的汾河?xùn)|岸，全縣總土地面積852.98 km2，轄2鄉(xiāng)6鎮(zhèn)、3個(gè)城區(qū)管委會(huì)及6個(gè)居委會(huì)、1個(gè)開發(fā)區(qū)、共160個(gè)行政村，總?cè)丝?6.95萬人。據(jù)祁縣氣象站記載，平均氣溫10.0℃，平均降水量426 mm，多年平均蒸發(fā)量1 584 mm。全縣耕地總面積3.067萬hm2，其中有效灌溉面積2.413萬hm2。全縣有灌溉配套機(jī)電井2 234眼，有昌源河、汾河汾東萬畝以上自流灌區(qū)2處，里村萬畝以上電灌站1處，小型電灌站54處，小型水利工程21處。建成2 442萬m3庫容的子洪中型水庫1座，小型水庫5座。

由于地表地下水資源貧乏，從20世紀(jì)80年代開始，就以曉義井片實(shí)施建設(shè)為開端，在全縣開始推廣實(shí)施農(nóng)田機(jī)井節(jié)水灌溉工程建設(shè)。“十一五”以來，在充分總結(jié)多年節(jié)水工程建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了由工程節(jié)水向管理和工程雙重節(jié)水邁進(jìn)，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化，雙控管理。按照這一思路，在全縣范圍內(nèi)連續(xù)多年在節(jié)水工程建設(shè)上整合多方面資金，在井灌區(qū)大力發(fā)展埋設(shè)塑料管道節(jié)水工程建設(shè)，累計(jì)建成輸水管道1 988 km，占井灌區(qū)固定渠道2 184 km的91%，建成了高效節(jié)水灌溉農(nóng)田面積2.133萬hm2。推廣機(jī)井智能卡控制技術(shù)和機(jī)井下臥技術(shù)，實(shí)行了節(jié)水節(jié)能現(xiàn)代管理制度，使水利工程管理水平和工程效益進(jìn)一步提高。

2 農(nóng)田節(jié)水工程設(shè)計(jì)與運(yùn)用

2.1 做好規(guī)劃設(shè)計(jì)

在規(guī)劃設(shè)計(jì)前先對項(xiàng)目區(qū)的自然條件和實(shí)際狀況做詳細(xì)調(diào)查分析，針對項(xiàng)目區(qū)的實(shí)際進(jìn)行設(shè)計(jì)，其次設(shè)計(jì)中執(zhí)行《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》等有關(guān)的行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求達(dá)到灌溉用水不超出流域、區(qū)域水資源承載力，灌溉系統(tǒng)完善，灌溉用水有保證，灌溉水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)，灌溉制度合理，灌水方法先進(jìn)。灌溉設(shè)計(jì)保證率應(yīng)達(dá)到75%，灌溉水利用系數(shù)達(dá)到80%。機(jī)井機(jī)電設(shè)備、輸變電設(shè)施、輸水、管道配套設(shè)施及田間灌溉設(shè)施配套齊全，綜合裝置效率達(dá)到有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，性能與技術(shù)指標(biāo)達(dá)到部門規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)全縣基本農(nóng)田已達(dá)到方田的實(shí)際，以單井輸水到田的形式為主，單井控制面積一般在10～12 hm2左右，畝均管道按7 m左右計(jì)算，采用一級(jí)固定干管直到田間的布置形式，管道布置一般要與田間道路相結(jié)合，以便管理。管道埋設(shè)深度達(dá)到地面0.9 m以下深處，田間管道一般每50 m裝一給水栓，單栓控制面積0.667 hm2以下，給水栓設(shè)混凝土消力池進(jìn)行保護(hù)，管道與機(jī)泵出水口連接處，安裝逆止閥和排氣閥，所有的機(jī)井全部安裝機(jī)井智能控制器，機(jī)井采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的下臥式井臺(tái)，機(jī)井出水口與地埋節(jié)水管道持平，起到節(jié)能減阻省電護(hù)井的作用。

2．2 搞好實(shí)施建設(shè)

一是堅(jiān)持實(shí)行“項(xiàng)目法人責(zé)任制、招標(biāo)投標(biāo)制、工程監(jiān)理制和合同管理制”的四制管理制度，確保工程建設(shè)的規(guī)范化。二是堅(jiān)持嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求施工。三是科學(xué)合理配套工程設(shè)施設(shè)備，確保設(shè)備效率得到充分發(fā)揮。四是嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)，工程中使用的設(shè)備材料必須是招投標(biāo)中標(biāo)的質(zhì)量合格的廠家供貨。五是工期安排因地制宜，符合農(nóng)事農(nóng)時(shí)。六是強(qiáng)化監(jiān)督，嚴(yán)把工程驗(yàn)收關(guān)，每項(xiàng)工程完工后由項(xiàng)目法人單位組織受益村、施工單位和監(jiān)理人員共同對各項(xiàng)工程內(nèi)容及時(shí)進(jìn)行驗(yàn)收，合格的給予驗(yàn)收，不合格的責(zé)令返工，從而使工程整體達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

2．3 抓好技術(shù)培訓(xùn)

在項(xiàng)目實(shí)施開始、建設(shè)和運(yùn)用過程中，始終重視節(jié)水灌溉工程技術(shù)的宣傳培訓(xùn)，組織編寫宣傳培訓(xùn)資料散發(fā)給群眾，對重點(diǎn)區(qū)群眾進(jìn)行培訓(xùn)講課。同時(shí)，對項(xiàng)目建設(shè)施工人員進(jìn)行專門的施工技術(shù)培訓(xùn)，通過宣傳培訓(xùn)，取得了明顯效果。一是使廣大群眾了解本地水資源的有限和短缺，充分認(rèn)識(shí)水危機(jī)。二是使大部分群眾對農(nóng)田灌溉技術(shù)有了更加深刻的理解；三是使群眾熟練掌握了節(jié)水灌溉工程及設(shè)備的使用管理技術(shù)，提高群眾節(jié)水積極性。

2．4 管好工程設(shè)施

在節(jié)水灌溉工程建后管護(hù)運(yùn)用中，首先要求各個(gè)村委都要制定節(jié)水灌溉工程管護(hù)制度，其次對機(jī)井承包管理人員進(jìn)行重點(diǎn)培訓(xùn)指導(dǎo)，讓其熟練掌握和運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)，科學(xué)管理節(jié)水工程。再次，在具體運(yùn)行中，要求機(jī)井管理人員做到嚴(yán)格按操作規(guī)程操作設(shè)備，對機(jī)井智能控制器做到熟練操作運(yùn)用并能夠及時(shí)處理故障。同時(shí)，積累節(jié)水技術(shù)數(shù)據(jù)，建立灌溉技術(shù)檔案，為以后的節(jié)水工程建設(shè)和運(yùn)用提供科學(xué)依據(jù)。

3 節(jié)水節(jié)能效果分析

3.1 節(jié)水效果

為了解掌握全縣節(jié)水灌溉工程建設(shè)前后的節(jié)水效果，先后在曉義等12個(gè)村莊選取了典型地段進(jìn)行機(jī)井灌溉輸水的動(dòng)水測試，在動(dòng)水法測試中，均選用相對精度較高且觀測方便的三角形量水堰法。下面以曉義村為典型進(jìn)行闡述。

測點(diǎn)確定：由于本項(xiàng)目區(qū)的機(jī)井基本為一級(jí)輸水渠，且單井控制1～2個(gè)方田，供水方式為輪灌，渠道的每個(gè)分水口為一個(gè)輪灌組，對單獨(dú)一條渠道而言，在一個(gè)輪灌周期內(nèi)，并非一直通水，有的渠段時(shí)間長，有的渠段時(shí)間短，故本次測試采用渠首為上游斷面測點(diǎn)，以0.5～0.6倍的渠長處為下游斷面的測點(diǎn)，以求測試更符合實(shí)際。

測量結(jié)果：本次測量的渠道類型是管道和土渠兩種，管道輸水是有壓輸水且有輸水?dāng)?shù)據(jù)，故對管道不再進(jìn)行測量，取管道輸水渠系有效水利用系數(shù)為0.95。本次測量只對土渠進(jìn)行實(shí)測。

測量成果分析：對典型渠系測點(diǎn)確定后，進(jìn)行各渠段上下游斷面的流量實(shí)測，得出實(shí)測數(shù)據(jù)。使用三角堰測量，經(jīng)分析，誤差均小于3%，故認(rèn)為本資料基本可靠。依據(jù)公式η渠道＝Q凈/Q毛求得各渠系水的有效利用系數(shù)如表1和表2所示。

由實(shí)測結(jié)果可知，典型區(qū)中壤土土渠的渠系水利用系數(shù)為69%，輕壤土土渠的渠系水利用系數(shù)為62.8%，平均為65.9%，比管道輸水的95%少29.1%。典型區(qū)中壤土土渠每公里損失流量為32.6 m3/h，輕壤土土渠每公里損失流量為35.2 m3/h，平均為33.8 m3/h，按塑料管道95%計(jì)，則為32.2 m3/h。據(jù)調(diào)查，曉義村土地面積566.67 hm2，原有土渠30 km，按渠道綜合使用率45%計(jì)算，每灌溉1 h，渠道損失就達(dá)435 m3，依據(jù)曉義村的灌溉實(shí)際，每年開泵時(shí)間按1 400 h計(jì)算，則可知曉義村每年的渠道損失水量達(dá)60.9萬m3，相當(dāng)于每公頃耕地?fù)p失水量1 065 m3。由此可知，曉義村推廣實(shí)施節(jié)水工程后，每年僅渠道輸水一項(xiàng)就可節(jié)水60.9萬m3，每公頃平均節(jié)水1 065 m3。全縣按2.133萬hm2節(jié)水面積計(jì)算，年均僅渠道輸水可節(jié)水2 272萬m3。

表1 曉義村中壤土土渠渠道水有效利用系數(shù)分析

表2 曉義村輕壤土土渠渠道水有效利用系數(shù)分析

3.2 節(jié)能效果

全縣目前已推廣實(shí)施井臺(tái)下臥工程1 850眼井，使井泵出水口普遍下降了1.5～2 m左右。選擇曉義村的西長畛井、石家墳井、張堡道井和西墻沿井共4眼井作為測試井進(jìn)行對比測試。對4眼井下臥前后的100 h耗電量進(jìn)行記錄，對比結(jié)果見表3。

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1004-7042（2016）12-0009-02