楊長林（寧夏回族自治區(qū)固原市原州區(qū)水務(wù)局，756000，固原）

固原市原州區(qū)寨洼高效節(jié)水灌溉工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)及效益

楊長林
（寧夏回族自治區(qū)固原市原州區(qū)水務(wù)局，756000，固原）

節(jié)水灌溉；工程設(shè)計(jì)；灌溉方式；效益；原州區(qū)

一、項(xiàng)目區(qū)概況

寨洼高效節(jié)水灌區(qū)位于寧夏固原市原州區(qū)東南部，項(xiàng)目區(qū)灌溉面積0.4萬畝（1畝=1/15 hm2，下同）。灌區(qū)范圍北起河川鄉(xiāng)寨洼村，南至古家溝門村。灌區(qū)耕地均為機(jī)修梯田，坡勢(shì)較緩，田面相對(duì)平坦，土地資源豐富，土層深厚且肥力強(qiáng)，大部分土地已實(shí)現(xiàn)流轉(zhuǎn)，適宜發(fā)展節(jié)水灌溉農(nóng)業(yè)。

二、工程建設(shè)規(guī)模及內(nèi)容

項(xiàng)目區(qū)按自然地理位置劃分為2個(gè)片區(qū)，其中一片區(qū)灌溉面積0.132萬畝，二片區(qū)0.27萬畝，經(jīng)計(jì)算，灌區(qū)凈灌溉用水量為16.0萬m3，毛灌溉用水量為17.8萬m3。

項(xiàng)目區(qū)以新建機(jī)井為灌溉水源。工程新建機(jī)井6座，水泵（潛水泵）單機(jī)流量40m3/h；新建蓄水池1座，容積為0.2萬m3，高位蓄水池4座，容積均為200 m3；布置加壓潛水泵4套，加壓泵站單站裝機(jī)流量小于2 m3/s，單站裝機(jī)功率小于100 kW；布置揚(yáng)水管線2條，管道及管道建筑物過水流量均小于5 m3/s。工程等級(jí)為Ⅴ等，工程規(guī)模為?。?）型，建筑物級(jí)別為5級(jí)。

田間管網(wǎng)由地埋干管、支管、出地管、地面輔管及毛管組成；設(shè)置首部過濾裝置4處（砂石+疊片），閥井45座。

三、工程布置

1.水源機(jī)井

項(xiàng)目區(qū)6眼機(jī)井沿溝底布置，機(jī)井間距大于300 m，機(jī)井間采用PVC管串聯(lián)連接。井深根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)情況及附近已打機(jī)井井深確定。寨洼村、韓家洼村附近機(jī)井井深約為200～280 m，動(dòng)水位為65～120 m，井深約為280 m的機(jī)井較多，動(dòng)水位約為160 m的機(jī)井較多，設(shè)計(jì)新打井井深為280 m，動(dòng)水位為160 m。

2.增溫蓄水池

根據(jù)對(duì)同類項(xiàng)目的調(diào)查，增溫蓄水池容積一般在0.1萬～0.3萬 m3之間，每座蓄水池控制灌溉面積約1 000～2 000畝。蓄水池規(guī)模適中，易建設(shè)管理，在項(xiàng)目初步審查階段，專家建議將一、二片區(qū)進(jìn)行合并，6眼機(jī)井串聯(lián)后將水量集中于0.2萬m3蓄水池，分別向各片區(qū)供水。

地下水抽出時(shí)溫度較低，實(shí)踐證明，設(shè)置晾曬水池對(duì)提高灌溉水溫有明顯效果。近年原州區(qū)在井灌區(qū)設(shè)置了大大小小的晾曬蓄水池，一方面可以提高地下水的溫度，另一方面起到對(duì)機(jī)井水量的調(diào)節(jié)作用，保證作物灌溉。

3.揚(yáng)水干管

項(xiàng)目區(qū)共布置2條揚(yáng)水管線，每條管線分別采用低線揚(yáng)水與高線揚(yáng)水相結(jié)合方式，即布置一臺(tái)低揚(yáng)程潛水泵向低線片區(qū)供水，一臺(tái)高揚(yáng)程潛水泵向高線片區(qū)供水，加壓潛水泵均集中于0.2萬m3蓄水池中。

4.高位蓄水池及首部布置

揚(yáng)水干管將灌溉水送入高位蓄水池，由蓄水池向各自對(duì)應(yīng)的高、低線管網(wǎng)中供水。高位蓄水池出水末端連接首部過濾器，利用自然高差實(shí)現(xiàn)過濾器所需水頭，過濾器消耗水頭不小于20 m。

過濾器采用“砂石+疊片”兩級(jí)組合形式。其中，砂石過濾器可以過濾水中大部分砂石和懸浮物，疊片過濾器過濾精度為120目，可以確保水質(zhì)達(dá)到灌溉系統(tǒng)要求，同時(shí)避免灌水器在使用過程中發(fā)生堵塞現(xiàn)象。

施肥裝置采用壓差施肥罐，容量選擇100 L。該裝置使用簡單方便，運(yùn)行可靠，無須人員值守?？墒褂霉腆w可溶性肥料，并能實(shí)現(xiàn)不同品種的肥料混合施加。灌溉同時(shí)進(jìn)行施肥，建議在灌溉過程進(jìn)行到1/3時(shí)開始，在灌溉過程中可連續(xù)進(jìn)行施肥操作，施肥完畢后需要繼續(xù)灌溉15分鐘，這樣可以保證對(duì)灌溉系統(tǒng)的正確沖洗，并盡可能減少化學(xué)物質(zhì)對(duì)滴頭的堵塞。

5.灌溉方式及管網(wǎng)布置

依照項(xiàng)目區(qū)特點(diǎn)，以新建增溫蓄水池為田間工程配水水源。灌溉方式為水源→地下輸配水干管→支管→出地栓→輔管→毛管→灌水器，灌區(qū)共建2個(gè)自壓滴灌系統(tǒng)，其中一干管控制一片區(qū)，二干管控制二片區(qū)。

從節(jié)約投資和同類型灌區(qū)經(jīng)驗(yàn)考慮，根據(jù)低水低用、高水高用的原則，一片區(qū)又劃分為2個(gè)灌溉小區(qū)，即高線小區(qū)和低線小區(qū)，小區(qū)平均面積約660畝；二片區(qū)同樣劃分為2個(gè)灌溉小區(qū)，每個(gè)小區(qū)平均面積1350畝。干管采用續(xù)灌的方式，支管采用輪灌的方式。

①干管垂直等高線布置，片區(qū)劃分以相鄰兩溝道為界布置干管，一個(gè)片區(qū)布置一條干管，由于地形自然落差，順坡管內(nèi)水頭隨著管長度增加，在末端的水頭大大超過灌溉需要的合適水頭，為此，根據(jù)試算，減小該段干管管徑，以消耗部分水頭，滿足支管需要的合適水頭。

②支管沿梯田田面順長布置，即支管基本平行等高線布置，并在其沿線設(shè)置出地管。

③地面輔管垂直等高線布置，由于整體地形不規(guī)則，局部高差較大，輔管可據(jù)具體地形選擇逆坡和順坡布置，遵循管道線路短、建筑物少原則，以減少工程量，節(jié)省投資。

四、項(xiàng)目建設(shè)評(píng)價(jià)

1.經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)

本項(xiàng)目為社會(huì)公益性項(xiàng)目，只進(jìn)行國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，社會(huì)折現(xiàn)率采用6%，以動(dòng)態(tài)分析為主。從項(xiàng)目國民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)指標(biāo)看，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值大于0，經(jīng)濟(jì)效益費(fèi)用比大于1.0，選擇投資增加或效益降低等敏感因子分析，均滿足規(guī)范要求，說明該項(xiàng)目在經(jīng)濟(jì)上是合理的。

2.社會(huì)效益

項(xiàng)目實(shí)施為干旱缺水區(qū)農(nóng)村脫貧提供了一條有效的解決途徑。固原市氣候干燥，水資源匱乏，自然災(zāi)害頻繁，農(nóng)民生產(chǎn)、生活條件十分艱苦。節(jié)水灌溉項(xiàng)目的實(shí)施有效解決了當(dāng)?shù)氐挠盟畣栴}，大幅度提高了單位土地的生產(chǎn)能力。同時(shí)，滴灌工程的實(shí)施讓農(nóng)民轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)旱作農(nóng)業(yè)的落后觀念和種植模式，促進(jìn)了優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，增加了農(nóng)民收入，為加快實(shí)現(xiàn)農(nóng)民脫貧發(fā)揮了積極作用。

項(xiàng)目實(shí)施促進(jìn)了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的集成。在高效節(jié)水農(nóng)業(yè)發(fā)展過程中，通過滴灌、施肥、耐旱作物栽培等一系列先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)化組合、集成，水資源利用效率和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力均得到明顯提高，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)由粗放經(jīng)營向集約經(jīng)營的轉(zhuǎn)變，經(jīng)濟(jì)效益大幅度提高。

項(xiàng)目實(shí)施增強(qiáng)了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)抵抗外界風(fēng)險(xiǎn)的能力。水資源是項(xiàng)目區(qū)十分有限和寶貴的自然資源，高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目的實(shí)施，促進(jìn)了項(xiàng)目區(qū)水資源的統(tǒng)一配置和調(diào)度，在實(shí)現(xiàn)水資源供給能力相對(duì)穩(wěn)定的同時(shí)，農(nóng)業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)抵抗外界風(fēng)險(xiǎn)的能力也得到增強(qiáng)。對(duì)水資源進(jìn)行高效、集約永續(xù)利用，也是同步持續(xù)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益的重要途徑。

3.生態(tài)效益

項(xiàng)目區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)多為廣種薄收的傳統(tǒng)模式，產(chǎn)量和效益較低，為了改善貧困現(xiàn)狀，農(nóng)民不得不想方設(shè)法擴(kuò)大種植面積，形成“越窮越墾、越墾越窮”的惡性循環(huán)，造成生態(tài)環(huán)境日益脆弱。通過高效節(jié)水項(xiàng)目的實(shí)施，農(nóng)業(yè)種植效益得到提高，一方面遏制了農(nóng)民進(jìn)一步無序種植，另一方面也減少了荒地面積和水土流失。而且，傳統(tǒng)種植模式開始讓位于精耕細(xì)作，為調(diào)整和優(yōu)化農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了條件。隨著灌溉面積的增加，地表植被及林木覆蓋率不斷提高，促進(jìn)了生態(tài)環(huán)境的改善。

五、結(jié)語

項(xiàng)目實(shí)施助推了原州區(qū)特色種植業(yè)的發(fā)展。實(shí)施高效節(jié)水灌溉工程是緩解供需水矛盾、提高農(nóng)業(yè)抗旱能力以及建設(shè)優(yōu)質(zhì)高效農(nóng)業(yè)的有效措施。項(xiàng)目區(qū)已建成機(jī)修梯田2萬畝，田面平整，坡勢(shì)較緩，流轉(zhuǎn)后的土地集中連片，便于集約化種植和管理。落戶原州區(qū)彭堡鎮(zhèn)的“萬畝油用牡丹園”項(xiàng)目、河川鄉(xiāng)寨洼—上黃節(jié)水灌溉項(xiàng)目等工程建設(shè)，對(duì)周邊區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重大意義，將有效地解決周邊群眾就業(yè)、致富、增收問題，同時(shí)對(duì)推動(dòng)固原市產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型以及特色產(chǎn)業(yè)化發(fā)展起到積極作用。

項(xiàng)目實(shí)施是建設(shè)節(jié)水型社會(huì)和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的需要。近年，西北地區(qū)持續(xù)干旱，農(nóng)業(yè)和生態(tài)用水嚴(yán)重不足，日益突出的供需水矛盾嚴(yán)重制約著項(xiàng)目區(qū)新農(nóng)村建設(shè)步伐。通過實(shí)施高效節(jié)水示范項(xiàng)目，既節(jié)約了水資源，又減少了農(nóng)民水費(fèi)開支。原州區(qū)處于寧夏中部干旱帶，自然生態(tài)環(huán)境脆弱，油用牡丹耐旱耐寒耐貧瘠，可在荒山荒地、退耕還林地種植，30～50年不換茬，又稱“鐵桿莊稼”，綜合效益較好。大面積推廣油用牡丹種植，可以優(yōu)化種植結(jié)構(gòu)，增加農(nóng)民收入，帶動(dòng)貧困地區(qū)脫貧致富。

項(xiàng)目實(shí)施對(duì)促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植模式已嚴(yán)重制約著當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收。油用牡丹是一種新興的木本油料作物，也是一種很好的生態(tài)樹種，具有綠化造林作用。其壓榨出的油品營養(yǎng)價(jià)值很高，有“血液營養(yǎng)素”和“植物腦黃金”之稱，種植油用牡丹市場前景廣闊，需求量大，不但能獲得較高的工業(yè)附加值，更能帶來良好的生態(tài)效益。

同時(shí)，項(xiàng)目區(qū)是回族和漢族聚居區(qū)，當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會(huì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展對(duì)加強(qiáng)民族團(tuán)結(jié)，促進(jìn)社會(huì)全面進(jìn)步、和諧及可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

[1]楊志.寧夏北部引黃灌區(qū)高效節(jié)水灌溉發(fā)展思路與建議 [J].中國水利，2012（19）.

[2]伏海中.寧夏世行貸款節(jié)水灌溉項(xiàng)目建設(shè)管理實(shí)踐與創(chuàng)新[J].中國水利，2016（2）.

[3]楊長林.固海揚(yáng)黃擴(kuò)灌工程十一泵站建后灌區(qū)節(jié)水改造 [J].中國水利，2016（1）.

責(zé)任編輯 田靈燕

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：1000-1123（2017）03-0052-02

2017-01-13

楊長林，高級(jí)工程師。