于洪建
(樂陵市水利局,山東 樂陵 253600)
水資源是必不可少的資源之一,對于社會的發(fā)展十分關(guān)鍵。在水資源日益緊缺的今天,如何在水利工程中合理運(yùn)用節(jié)水灌溉技術(shù)是至關(guān)重要的。因為這可以有效解決水資源緊缺的問題,進(jìn)而促進(jìn)水利工程的可持續(xù)發(fā)展。
水利工程是用于控制和調(diào)配自然界的地表水和地下水,達(dá)到除害興利目的而修建的工程,也稱為水工程。通過修建水工程,不僅能有效控制水流,從而防止洪澇災(zāi)害的發(fā)生,還能對水流量進(jìn)行有效控制,滿足人民生活和生產(chǎn)的需求。主要形式表現(xiàn)為修建壩、堤、溢洪道、水閘、進(jìn)水口、渠道、渡漕等不同類型的水工建筑物。
水利工程,包括防洪工程、農(nóng)田水利工程、水力發(fā)電工程、航道和港口工程、供水和排水工程、水土保持和環(huán)境水利工程、漁業(yè)水利工程、引水工程、蓄水工程等,而無論是治理水害,還是開發(fā)水利,都需要通過一定的水工建筑來實現(xiàn)。按照其功能的不同,可以將其分為3 大類,包括:擋水建筑物、泄水建筑物、專門水工建筑物等。通過多種水工建筑物的有效整合,形成水利樞紐,從而達(dá)到預(yù)想的目的。
水利工程作為解決水資源短缺、開發(fā)新型能源的重要措施,其特點主要有以下5 個方面:
1)較強(qiáng)的系統(tǒng)性和綜合性。單一水利工程是同一流域和地區(qū)中各項水利工程的有機(jī)整合。這些組成部分在實際應(yīng)用時,通過相互促進(jìn)、相互制約的方式,進(jìn)而從全局出發(fā),對水利問題進(jìn)行系統(tǒng)綜合的研究,從而形成經(jīng)濟(jì)合理的最優(yōu)方案。
2)對環(huán)境影響較大。水利工程建設(shè)的過程中,不僅會對區(qū)域內(nèi)的經(jīng)濟(jì)和社會產(chǎn)生影響,還會對江河湖泊以及周邊的地形地貌,以及區(qū)域內(nèi)氣候造成嚴(yán)重的影響。這樣的影響既有利也有弊,合理的規(guī)劃和設(shè)計是十分重要的。
3)工作條件較為復(fù)雜。水利工程在實際運(yùn)行過程中,各類水工建筑物的運(yùn)行環(huán)境都十分復(fù)雜,不僅需要承受水資源帶來的推力和浮力,還會受到水流的滲透力和沖刷力的影響。
4)效益隨機(jī)性較強(qiáng)。水利工程效益的影響因素較為復(fù)雜,不僅會受到水文條件的影響,還與氣象條件的變化有著密切的聯(lián)系,使得水利工程效益的隨機(jī)性較強(qiáng)。
5)構(gòu)建成本較高。在對水利工程進(jìn)行構(gòu)建時,由于水利工程的自身特點,一般水利工程建設(shè)都具有技術(shù)復(fù)雜、工期較長、成本投資大等問題。同時,在建設(shè)的過程中,還需要在建設(shè)程序與標(biāo)準(zhǔn)的制約下進(jìn)行,致使水利工程的建設(shè)和運(yùn)行比較困難【1】。
當(dāng)前,人口和農(nóng)作物用水需求之間的矛盾日益激烈,對于節(jié)水灌溉的效果要求越來越高。如果還停留在傳統(tǒng)模式那種大水漫灌,不僅與時代發(fā)展的實際需求相悖,還會對農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響。所以,在水利工程發(fā)展的過程中,節(jié)水灌溉技術(shù)的有效應(yīng)用是非常關(guān)鍵的,對于水利工程的發(fā)展具有積極的推動作用。
在水利工程的實際發(fā)展過程中,水利部門把關(guān)注點放在水利樞紐數(shù)量和上級協(xié)調(diào)中,往往忽視了與之對應(yīng)的管控和技術(shù)支持。在實際應(yīng)用過程中,由于缺乏合理的規(guī)范和技術(shù)指導(dǎo),因而對于水利工程的合理使用影響極大。
從樂陵市水利工程來看,因其始建年代較早,經(jīng)過多年的運(yùn)行,渠系淤積嚴(yán)重,泵站及渠系建筑都已經(jīng)老化失修,已不能滿足人民群眾的基本灌溉需求,同時存在著一定的安全隱患,不利于節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行有效的實踐應(yīng)用,降低了水利工程使用的經(jīng)濟(jì)效益。
當(dāng)前,在水利工程中發(fā)展節(jié)水灌溉技術(shù)的有效運(yùn)用是十分關(guān)鍵的。而引水工程作為水利工程重要的分支,其作用在于,從河道、湖泊等地表水體自流引水的工程,但不包括蓄水和提水工程中的引水工程,是灌溉過程中的重要組成部分,對于節(jié)水灌溉技術(shù)的效果影響極大。因此,在對水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用時,可以通過提高對引水工程修建的重視程度,進(jìn)行有針對性的重建水工建筑物,使其有效降低灌溉過程中的損失,提高節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用效果。
比如,在對水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用中,一定要加強(qiáng)引水渠道工程的管理,通過降低灌溉過程的中間損失,來提高節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的效果。在進(jìn)行引水工程水工建筑物的重建時,以樂陵市閆家灌區(qū)節(jié)水改造項目為例,本項目的建設(shè)包括4 方面:一是重建閆家揚(yáng)水站,將該揚(yáng)水站流量由5m3/s 提升到7.5m3/s;二是清淤其干渠及其支渠總計18.15km;三是襯砌閆家溝渠2km;四是新建節(jié)制閘7 座,新建生產(chǎn)橋3 座。項目總投資達(dá)1 899.3 萬元。項目建設(shè)完成后,能夠形成由泵站引水,由涵閘蓄水,既能引得進(jìn)又能蓄得住,能夠為灌區(qū)3 333hm(25 萬畝)的耕地提供充足的水源,以解決群眾的灌溉用水需求。在灌區(qū)工程建設(shè)的過程中,渠首主要引水工程為閆家泵站,在改造閆家泵站的方面,機(jī)泵選型選用潛水軸流泵,機(jī)組臺數(shù)選擇3 臺機(jī)組,其中1 臺為備用,型號為1000ZQB-100 型潛水軸流泵,配套電機(jī)200kW,單泵設(shè)計流量2.5m3/s,揚(yáng)程5.6m,安裝角為0°。在閆家灌區(qū)相關(guān)建筑的建設(shè)方面,改建了渠首泵站1座、分水閘2 座、農(nóng)橋3 座,新建分水閘3座、水量監(jiān)測站1處、視頻監(jiān)測站6 處,合計改建及新修建筑物18 處,能夠有效地避免水利工程老舊化問題所帶來的影響,促進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的有效實踐應(yīng)用【2】。
在對水利工程節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行分析時,除了提高對引水渠道工程修建的重視以外,還要通過合理設(shè)置灌溉時間和數(shù)量的方式,避免不必要的水資源損耗,提高節(jié)水灌溉技術(shù)應(yīng)用的效果,有效解決當(dāng)前水資源緊缺的問題。
比如,在水利工程中,實際應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)時,可以在加強(qiáng)對引水渠道工程重視的基礎(chǔ)上,通過合理設(shè)置灌溉時間和數(shù)量的方式,提高節(jié)水灌溉技術(shù)運(yùn)用的效果。例如,以農(nóng)業(yè)水利工程為例,可以參照農(nóng)作物生長的不同時期,設(shè)置不同時段的灌溉時間和數(shù)量。在設(shè)置灌溉時間和數(shù)量時,要對農(nóng)作物各階段蒸發(fā)量進(jìn)行考量,包括水的自然蒸發(fā)、渠道吸附損失等,然后通過反復(fù)的試驗來保證灌溉時間和數(shù)量的設(shè)置符合實際情況,根據(jù)變量與定值之間的比較和運(yùn)算,得出準(zhǔn)確合理的灌溉時間和數(shù)量,從而提高節(jié)水灌溉應(yīng)用效果。
渠道是農(nóng)業(yè)灌溉中應(yīng)用最為廣泛的工程之一,但大部分農(nóng)村對于渠道的認(rèn)識并不夠全面,大多數(shù)還停留在挖土質(zhì)渠道的模式,而這種渠道模式中,水資源的滲透量大都在50%以上,使得水資源緊缺的問題日益嚴(yán)重。因此,在對水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行分析時,可以通過創(chuàng)新渠道防滲技術(shù)的方式,提高水利工程灌溉的效果,有效解決水資源短缺的問題。
比如,在實際應(yīng)用過程中,一定要多對渠道防滲技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新,從而取得更好的節(jié)水效果,達(dá)到解決水資源緊缺的目的。例如,在構(gòu)建灌溉渠道時,可以通過合理應(yīng)用防滲材料的方式,如涂料夯實、水泥土運(yùn)用、渠道表面涂漆處理、石料累砌等方式,降低灌溉過程中渠道對水的吸附作用,進(jìn)而達(dá)到高效的節(jié)水效果。其次,還可以通過合理設(shè)置渠道走向的方式,盡量縮短灌溉的路程,減少水資源在渠道輸水過程中的滲漏損失,提高水的利用率,增加渠道的輸水能力,從而提高節(jié)水灌溉運(yùn)用的效果【3】。
在對水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行分析時,除了以上幾方面的改善以外,還可以通過提高對新型灌溉技術(shù)應(yīng)用的方式,提高灌溉的現(xiàn)代化水平,在有效增強(qiáng)灌溉效率和質(zhì)量的基礎(chǔ)上,達(dá)到節(jié)約水資源的目的。
比如,在實際應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)時,要加強(qiáng)對新灌溉技術(shù)的使用,有效解決水資源短缺日益嚴(yán)重的問題。首先,可以使用噴灌技術(shù),通過水泵和動力機(jī)對水進(jìn)行灌溉,有效降低灌溉水資源的總量,從而達(dá)到節(jié)約水資源的目的。同時,還要根據(jù)農(nóng)田的具體大小,合理設(shè)置噴灌的類型。其次,還可以使用滴灌技術(shù),通過鋪設(shè)管道的方式,讓水在管道中緩慢、均勻地進(jìn)行灌溉,避免不必要的水資源浪費(fèi)。最后,是微灌技術(shù)的應(yīng)用,可以通過使用脈沖灌溉的方式,降低灌溉過程中的水資源損耗,提高節(jié)水效果。
在對水利工程中節(jié)水灌溉技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行分析時,首先要對水利工程與節(jié)水灌溉進(jìn)行充分的了解,然后通過加強(qiáng)渠道建設(shè)、合理設(shè)置灌溉方案、創(chuàng)新渠道反滲技術(shù)、加強(qiáng)新灌溉技術(shù)應(yīng)用等方式,增強(qiáng)水利工程灌溉過程中的節(jié)水效果,促進(jìn)水利工程的可持續(xù)發(fā)展。