農田水利項目概況及設計內容

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摘要：杞縣農田水利項目建設的主要內容為田間灌排設施，采用低壓灌溉形式，建設高效節水灌溉面積1918hm2，項目完成后，在確保當地耕地面積穩定、質量提高，糧食增產,糧食可持續生產等方面起到了積極作用，為保障當地糧食安全生產做出了重要貢獻。文章結合實際對杞縣農田水利項目現狀、水量平衡分析、工程設計內容進行了闡述。

關鍵詞：農田水利項目；工程概況；水量平衡分析；工程設計；杞縣

河南是全國重要的糧食大省、農業大省，糧食產量占到全國的1/10，小麥產量占到全國1/4，每年外調糧食及其制成品超過200億kg，在保障國家糧食安全生產方面貢獻巨大。杞縣位于豫東平原地區，屬于農業縣，該地區通過農田水利項目建設，改善了項目區田間耕作條件，提高了糧食產量，增加了農民收入，為保障當地糧食安全生產做出了重要貢獻。

1工程現狀

杞縣農田水利項目位于泥溝鄉，涉及14個行政村，農業人口數量1.91萬人，建設規模1918hm2，現狀灌溉水有效利用系數0.55，復種指數1.80。項目區主要為井灌區，現狀機井中部分機井建于20世紀80-90年代，井深約25m，機井年久失修，井管坍塌，出沙，無配套設施，隨著地下水位下降，水量不能滿足要求，需更新重建；項目區現狀電力配套設施不全，部分村莊現狀有高壓，農民灌溉從附近高壓接電為主，缺乏安全性，部分村莊農民灌溉主要是通過從村內接電及柴油發電機作為動力，灌溉成本高；田間灌溉主要灌溉方式是大水漫灌或農民自己購買的小白龍灌溉，耗水、費時、勞動強度大，灌溉成本高；現狀項目區生產道路為土路，遇到雨雪天氣泥濘難行，影響農民出行和農業機械作業；項目區現有排澇溝道年久失修，淤積路壩并存，影響排澇效果，配套生產農橋數量少，影響農民和農業機械進出田間作業。

2水量供需平衡分析

2.1設計水平年。項目現狀年為2016年，設計水平年為2018年。2.2項目區水資源狀況。2.2.1水資源及其可利用量。項目區多年平均降水量為522mm，P=50%年份降水量為391.50mm，P=75%年份降水量為261.00mm。經計算和對影響地表水分配情況及攔蓄設施的分析，項目區多年平均地表水資源可利用量為283萬m3，50%和75%年份地表水資源可利用量分別為212萬m3和141萬m3。項目區地下水可開采系數取0.75，地下水綜合補給量主要包括降雨入滲、灌溉回歸和側向補給，經對降雨入滲補給量、灌溉回歸補給量和對項目區內淤泥河、圈章河等季節性河流側滲補給量的計算，項目區50%和75%年份地下水資源可開采量分別為818萬m3和614萬m3。項目區總的水資源可利用量50%和75%年份分別為1030萬m3和756萬m3。2.2.2項目區可供水量。由于項目區為井灌區，全部利用地下水，因此考慮供水能力時，僅考慮地下水可供水量。項目區主要為井灌區，現狀共有機井352眼，大多為20世紀90年代的機井，井深較淺，平均深度25m，井口直徑30cm，出水量小。項目實施后新增364眼，增加了項目區的供水能力，項目區可供水量50%和75%年份分別為818萬m3和614萬m3。2.2.3項目區水資源供需平衡分析。項目區農業灌溉用水主要是淺層地下水，項目區居民生活用水是是深層地下水，項目區內無工業及二、三產業，因此，本次水資源分析主要為農業灌溉。項目區主要種植的作物有小麥、玉米、蔬菜等經濟作物，復種指數180%，種植比例為：小麥72%，玉米63%，經濟作物45%，灌溉水利用系數為0.55；規劃水平年，復種指數180%，種植比例與現狀水平基本一致，灌溉水利用系數超過0.85，灌溉面積1900hm2以上。根據項目區的規劃面積、項目區農作物的灌溉定額，通過計算得出，項目區現狀水平年和規劃水平年的農業灌溉需水量分別為880萬m3和562萬m3。通過項目區可供水量和需水量計算分析，項目區現狀供水量不滿足需水要求。項目實施后75%情況下，灌溉需水量562萬m3，而地下水可供量614萬m3。因此，項目實施后，水資源條件和工程均滿足要求。

3工程設計

3.1設計基本資料。杞縣地處黃淮沖積平原腹地，農田灌溉主要采用淺層地下水，設計井深40m，靜水位7～8m，動水位14～17m，單井出水量25～40m3/h。地下水補給區和分布區一致，補給來源主要包括自然降雨的入滲，河道滲漏補給，田間滲漏補給等，具有補給快，水質好，易開采等特性，適宜于農作物灌溉。3.2機井工程。機井工程在現有機井的基礎上進行布局，據項目區的實際情況，機井采取方形或梅花形布置，機井間距根據項目區條件和地形情況，機井間距216～232m。設計井深40m，單井出水量32m3/h，動水位14m左右，靜水位7～8m，井壁管采用無砂混凝土管，井管內徑為50cm、外徑為60cm，厚度5cm。項目區耕地面積1918hm2，根據項目區地形、地塊、老井布局等情況，共需機井411眼，其中新打機井364眼。3.3低壓管灌工程。項目區低壓管灌1918hm2，采用梳齒形和豐字型布置。管道進口采用鋼管，通過螺栓與機井潛水泵出水管相連，連接處設逆止閥；給水裝置包括連接三通、立管及給水栓，采用固定式，給水栓通過立管與地下管道系統牢固地結合在一起。出水口間距30m，采用玻璃鋼閥體控制，同時設有排氣閥。田間低壓管道采用PVC管材，管徑110mm，壓力為0.63MPa。通過水頭損失計算，泵管水頭損失5.40m，地埋管水頭損失2.13m，移動軟管水頭損失1.26m，局部水頭損失0.88m，動水位14m，水泵揚程為23.87m。水泵型號選取200QJ32-26/2的潛水泵，額定揚程26m，揚程的使用范圍25～27m，電機功率4.0kW。3.4排水溝工程。項目區現有排澇溝道歷經多年運行，部分斷面淤積、破損嚴重、局部坍塌，需進行整治。項目區排澇模數取0.80m3/s/km2，縱向坡降以現狀坡降采用i=1/4000，橫斷面采用梯形土質斷面，計算設計排澇流量為0.66m3/s。

4經濟效益分析

4.1增產效益。節水灌溉新增灌溉面積的糧食和經濟增產效益按7.5%測算，項目實施后，小麥公頃均增產量450kg，玉米公頃均增產量450kg，經濟作物公頃均增產量375kg。項目區建設規模1918hm2，項目實施后年增產糧食120.06萬kg，新增經濟作物產值為192.27萬元。4.2節水效益。項目區發展的主要灌溉形式為低壓管灌，灌溉水利用系數由原來的0.55，發展到0.86。項目區農作物主要為小麥、玉米、棉花，根據《河南省農業用水定額地方標準》（DB41/T985—2014）及灌水定額計算，一年兩季，灌水次數為5次。公頃均年節水量1650m3，年節水量317萬m3，根據動力機的規格按每噸水省電0.14℃，每度電0.65元計，則節水節能效益為28萬元。4.3節地效益。項目區采用低壓灌溉的高效節水灌溉溉方式，可減少明渠工程，減少占用耕地量。根據《節水灌溉技術》及《農田低壓管道輸水灌溉工程技術規范》（GBT20203-2006）中的有關數據和經驗數據得出：低壓管道輸水灌溉與明渠輸水灌溉相比，省地2%左右。綜合考慮項目區的實際，項目節地面積按照實施低壓管灌節水措施后，可比原灌溉措施的占地面積節地1.50%。則項目區可節地26.67hm2，按單位面積灌溉效益指標計算，年節地效益為5.70萬元。

5結語

保障糧食安全生產中的一項重要內容就是確保耕地面積基本穩定、質量不下降，糧食生產穩定發展,糧食可持續生產能力不斷增強。杞縣農田水利項目的建設，一是采用低壓灌溉節水工程，節約了耕地；二是完善了田間水源工程和灌排設施，提高了耕作質量；三是提高糧食單產，增加了糧食產量；四是節約了農業灌溉用水，提高了糧食持續生產能力。這四個方面的提高為確保當地的糧食安全生產做出了重要貢獻。

參考文獻：

［1］張京杰.淺談河灌低壓管灌技術在齊河縣新增千億斤糧食產能規劃中的應用［J］.中國水運（下半月），2014，14（06）：212-213.

作者:丁曉燕 單位:河南省防汛抗旱物資儲備中心