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為有效推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),加強(qiáng)農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),促進(jìn)農(nóng)民增收,2009年開始財(cái)政部和水利部在全國(guó)選擇一批縣市區(qū)進(jìn)行集中資助和重點(diǎn)扶持,開展小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣建設(shè),實(shí)現(xiàn)小型農(nóng)田水利建設(shè)由分散投入向集中投入轉(zhuǎn)變、由面上建設(shè)向重點(diǎn)建設(shè)轉(zhuǎn)變、由單項(xiàng)突破向整體推進(jìn)轉(zhuǎn)變、由重建輕管向建管并重轉(zhuǎn)變,從根本上改變了小型農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)落后的狀況,提高了農(nóng)業(yè)抗御自然災(zāi)害的能力,為保障國(guó)家糧食安全打下基礎(chǔ)。包頭市借國(guó)家政策春風(fēng),在小型農(nóng)田水利重點(diǎn)項(xiàng)目區(qū)實(shí)施了系列農(nóng)田水利工程,運(yùn)行狀況良好,成效顯著,形成了好的經(jīng)驗(yàn)做法。本文以包頭市小型農(nóng)田水利重點(diǎn)項(xiàng)目區(qū)實(shí)施方案為例,對(duì)小型農(nóng)田水利工程的作用進(jìn)行了論述,根據(jù)農(nóng)田水利設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)開展區(qū)域水文條件、農(nóng)作物環(huán)境信息的分析研究,對(duì)具體工作中小型農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的確定、工程項(xiàng)目的具體設(shè)計(jì)進(jìn)行研究,提出相應(yīng)的管理措施建議,為農(nóng)田水利工程建設(shè)與管理提供借鑒,為提升農(nóng)田水利工程項(xiàng)目管理水平、切實(shí)把農(nóng)田水利灌溉技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的推動(dòng)作用落到實(shí)處提供思路。
關(guān)鍵詞節(jié)水;水資源;農(nóng)田水利
小型農(nóng)田水利設(shè)施作為農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分,是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力提高的重要前提,也是鄉(xiāng)村全面振興和農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)保障。針對(duì)我國(guó)小型農(nóng)田水利設(shè)施發(fā)展滯后的問題,2005年中央財(cái)政設(shè)立了專項(xiàng)補(bǔ)助資金,支持各地進(jìn)行小型農(nóng)田水利設(shè)施建設(shè)。2009年起以縣域?yàn)閱挝贿M(jìn)行整體推進(jìn),開展小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣建設(shè),重點(diǎn)解決影響農(nóng)業(yè)綜合能力提升的“最后一公里”,示范作用顯著,有效提高了農(nóng)業(yè)抗御自然風(fēng)險(xiǎn)的能力。
1小型農(nóng)田水利工程作用
1.1提高水資源利用效率農(nóng)田水利工程建設(shè)目的是對(duì)灌溉用水進(jìn)行合理調(diào)配,充分發(fā)揮水資源價(jià)值,防止大規(guī)模農(nóng)田灌溉產(chǎn)生的水資源浪費(fèi)情況,緩解淡水資源不足和環(huán)境污染的問題。同時(shí),建設(shè)小型農(nóng)田水利工程能產(chǎn)生很好的宣傳效果,通過完善節(jié)水灌溉工程基礎(chǔ)設(shè)施,增強(qiáng)農(nóng)民節(jié)水意識(shí),提高農(nóng)民自發(fā)節(jié)水的主動(dòng)性,提升生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益。
1.2加快農(nóng)村經(jīng)濟(jì)建設(shè)農(nóng)田水利工程對(duì)于促進(jìn)農(nóng)村發(fā)展、提高農(nóng)民收入方面具有顯著作用。農(nóng)田節(jié)水灌溉工程提升了農(nóng)田灌溉技術(shù)水平,滿足農(nóng)業(yè)灌溉需求,提高灌溉水資源利用效率;小型農(nóng)田水利工程推動(dòng)新型農(nóng)業(yè)技術(shù)的投入,能夠有效提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率、質(zhì)量和產(chǎn)量,為農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展打下基礎(chǔ)。
1.3改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境農(nóng)田水利工程能夠滿足農(nóng)田灌溉需求,緩解淡水資源浪費(fèi)及水生態(tài)環(huán)境的破壞,不僅有效提高了防洪排澇的保障能力、減少區(qū)域旱澇災(zāi)害數(shù)量,還能通過合理灌溉,減少農(nóng)田水灌溉量,全部或部分退還生態(tài)用水,有效改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量。
2農(nóng)田水利節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
小型農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)實(shí)際用水程度具有決定作用,工程標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)水平?jīng)Q定了工程最終能夠保證實(shí)際灌溉用水的程度,因此需要在工程設(shè)計(jì)階段充分考量各方面的復(fù)雜情況,以當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求、經(jīng)濟(jì)實(shí)力、現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施狀況以及水生態(tài)環(huán)境質(zhì)量作為參考標(biāo)準(zhǔn),做好統(tǒng)籌謀劃和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
2.1水利節(jié)水設(shè)計(jì)保證率
農(nóng)田水利工程節(jié)水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中有一個(gè)指標(biāo)為“P百分?jǐn)?shù)”,即農(nóng)業(yè)水利灌溉運(yùn)行中農(nóng)田用水能夠完全滿足需求的年份占全部年份的比例,如果占比達(dá)到80%則表明該水利工程在100a內(nèi)能滿足農(nóng)田80a內(nèi)的灌溉需求,余下20a有缺水的可能,因此農(nóng)田水利工程的節(jié)水保證率P值即為80%。因此,工程設(shè)計(jì)前應(yīng)對(duì)灌溉條件、農(nóng)作物種植情況、基礎(chǔ)設(shè)施條件等狀況進(jìn)行綜合評(píng)估,根據(jù)不同的農(nóng)作物需水量要求,因地制宜地設(shè)計(jì)節(jié)水保證率。
2.2挨過旱季的最低標(biāo)準(zhǔn)
除了節(jié)水保證率,還需要考慮水資源分布狀況以及現(xiàn)有水利基礎(chǔ)設(shè)施情況,如水庫、河塘等蓄水設(shè)施的水量供給。結(jié)合這些現(xiàn)有水利設(shè)施補(bǔ)水量的測(cè)算,考量該水利工程在旱季降雨減少的情況下能夠維持生產(chǎn)的具體天數(shù),把能夠挨過旱季的最低標(biāo)準(zhǔn)作為當(dāng)?shù)刈钌俟喔刃枨蟮墓喔攘吭O(shè)計(jì)。如,旱季本地水利基礎(chǔ)設(shè)施能夠提供60d的灌溉,就應(yīng)把節(jié)水灌溉的標(biāo)準(zhǔn)定為旱季60d。
3包頭市小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)確定
3.1項(xiàng)目區(qū)灌溉條件
2014年度包頭市小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣的專項(xiàng)資金項(xiàng)目涉及1個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)。經(jīng)深入調(diào)查研究發(fā)現(xiàn),項(xiàng)目區(qū)北靠大青山,南臨黃河,土壤肥沃,土地平整,因大青山的天然屏障遮擋住了來自西伯利亞的寒冷空氣,使當(dāng)?shù)匦纬瑟?dú)特了的小氣候,非常適合發(fā)展蔬菜、果樹、葡萄等高效農(nóng)業(yè)。
項(xiàng)目區(qū)屬于典型的大陸性季風(fēng)氣候,最大凍土層深1.60m,多年平均風(fēng)速3.4m·s-1,最大風(fēng)速23.3m·s-1。黃河是包頭市過境河流,流經(jīng)項(xiàng)目區(qū)長(zhǎng)度為32.4km,河面平均寬度300m左右。水深5~7m,河道比降1/10000,平均流速1.4m·s-1,平均流量830m3·s-1,年平均徑流量262億m3。項(xiàng)目區(qū)地下水資源十分豐富,有供水意義的含水層分布很廣,地下水主要來源于山麓沖、洪積湖積層承壓水,地下水埋深20~40m,水質(zhì)礦化度小于0.5g·L-1的超淡水,適宜飲用和灌溉。
3.2項(xiàng)目區(qū)地下水可開采量
3.2.1降水入滲補(bǔ)給量
降水入滲補(bǔ)給量計(jì)算公式:Q降=0.1αFP式中,Q降為降水入滲補(bǔ)給量,萬m3·a-1;α為年平均降水入滲系數(shù),取0.12;F為降水入滲面積,km2;P為年降水量,mm,P=310mm。3.2.2地下水側(cè)向補(bǔ)給量地下水側(cè)向補(bǔ)給量計(jì)算公式:Q側(cè)=0.0365KIBH式中,Q測(cè)為地下水側(cè)向補(bǔ)給量,萬m3·d-1;K為含水層滲透系數(shù),m·d-1,K=20m·d-1;I為地下水水力坡度;B為計(jì)算斷面寬度,m;H為計(jì)算斷面含水層厚度,m。
3.2.3地下水資源量計(jì)算本次評(píng)價(jià)以項(xiàng)目區(qū)補(bǔ)給總量評(píng)價(jià)項(xiàng)目區(qū)地下水資源量為451.72萬m3·a-1。
3.2.4地下水資源可開采量地下水可開采資源量采用可開采系數(shù)法進(jìn)行計(jì)算,公式:Q開=Q資t式中,Q開為計(jì)算區(qū)內(nèi)地下水資源可開采量,萬m3·a-1;Q資為計(jì)算區(qū)內(nèi)地下水資源量,萬m3·a-1;t為可開采系數(shù),取0.75。經(jīng)計(jì)算,項(xiàng)目區(qū)地下水資源量為451.72萬m3·a-1,可開采量為338.79萬m3·a-1。
3.3項(xiàng)目區(qū)需水量分析項(xiàng)目區(qū)實(shí)施后,發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積907.07hm2,其中,建設(shè)大田玉米膜下滴灌工程686.33hm2,建設(shè)設(shè)施農(nóng)業(yè)滴灌工程220.73hm2。經(jīng)過計(jì)算,大田玉米膜下滴灌的灌溉定額為118m3·667m-2,設(shè)施農(nóng)業(yè)滴灌的灌溉定額為403m3·667m-2,項(xiàng)目區(qū)需水量為254.58萬m3。
3.4項(xiàng)目區(qū)水資源平衡分析
項(xiàng)目區(qū)地下水可開采量為338.79萬m3,灌溉需水量為254.58萬m3,灌溉需水量小于項(xiàng)目區(qū)地下水可開采量,項(xiàng)目實(shí)施水量得到保障。
4小型農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)
4.1節(jié)水取水灌溉方式確定
農(nóng)田水利灌溉工程設(shè)計(jì)水源及取水方式會(huì)直接影響最后取水方式的設(shè)計(jì)方案,在設(shè)計(jì)之初必須先弄清當(dāng)?shù)厮磳?duì)取水方式選擇的影響。一般情況下,依據(jù)水源取水方式不同分為提水取水方式、自留取水方式2種。
使用河流作為灌溉來源的設(shè)計(jì)方式稱為自留取水,自留取水也可分為有壩取水和無壩取水2種類型。在設(shè)計(jì)過程中,有壩取水需要注意的是,要能保障水位的高度,取水方式的設(shè)計(jì)能否成功最關(guān)鍵的就是引水位置的選擇,必須要在水位較高的河流上游位置進(jìn)行引水、開渠、建水閘。修建過程中,實(shí)際需要添加的土石方具體耗工量、需要修建的水渠的實(shí)際長(zhǎng)度,以及整個(gè)修建過程中水頭和水量的損耗,都和引水位置有直接關(guān)系,除此以外周圍建筑數(shù)量也會(huì)有差別。設(shè)計(jì)無壩取水根據(jù)實(shí)際情況也可以分成有閘以及無閘2種類型。
無閘引水口最大缺點(diǎn)就是在發(fā)生洪水時(shí)無法對(duì)出水量進(jìn)行有效控制,也會(huì)對(duì)新建的渠道存在一定的威脅甚至是被沖毀,造成農(nóng)田受災(zāi)的嚴(yán)重后果,所以正常情況進(jìn)行無壩取水方案有閘的渠道設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)人員首先考慮的。項(xiàng)目區(qū)主要種植作物為大田玉米,根據(jù)作物適宜的灌溉方式,結(jié)合當(dāng)?shù)氐匦螚l件和管理水平,確定采用滴灌這一高效節(jié)水灌溉方式。
4.2灌溉制度設(shè)計(jì)項(xiàng)目區(qū)建設(shè)高效節(jié)水灌溉為906.67hm2,土壤容重為1.4g·cm-3,田間持水量重量百分比為23%,滴灌工程設(shè)計(jì)保證率為85%,設(shè)計(jì)耗水強(qiáng)度取4mm·d-1。經(jīng)計(jì)算,最大凈灌水定額mmax=25.1mm,設(shè)計(jì)灌水周期T=6d,設(shè)計(jì)灌水定額md=24mm,一次灌水延續(xù)時(shí)間t=4.0h。
4.3水源設(shè)計(jì)共設(shè)水源井57眼,井深110m,成孔孔徑600mm,終孔深度110m,混凝土井壁管規(guī)格為Φ300×50mm,含水層位置為40~57m、60~104m,靜水位埋深10m,動(dòng)水位埋深40m,單井涌水量80m3·h-1。
4.4量水設(shè)施設(shè)計(jì)對(duì)項(xiàng)目區(qū)內(nèi)每眼機(jī)電井都設(shè)計(jì)配套量水設(shè)施,新安裝流量計(jì)進(jìn)行用水量量測(cè),所安裝流量計(jì)量設(shè)備均計(jì)入系統(tǒng)首部構(gòu)件中。
4.5管網(wǎng)系統(tǒng)布置與輪灌組劃分
大田玉米膜下滴灌系統(tǒng)共布置四級(jí)管道,即干管、分干管、支管和毛管(滴灌帶)。干管南北向布置,分干管垂直干管東西向布置,支管平行分干管布置,毛管垂直支管平行種植方向布置。干管選用dn160/0.63MPaPVC-U管,分干管選用dn90/0.63MPaPVC-U管,共布置6條分干管,每條分干管上按60m間距布置出水口,出水口雙側(cè)連接支管,支管雙向分水,支管選用Φ63/0.25MPaPE管,支管單側(cè)長(zhǎng)30m。
4.6水泵及動(dòng)力確定系統(tǒng)首部水頭損失按10m計(jì),機(jī)井動(dòng)水位30m,地形高差為0m。所以,水泵的設(shè)計(jì)揚(yáng)程為54m,設(shè)計(jì)流量為72.16m3·h-1,選擇井用潛水泵,水泵型號(hào)為200QJ80-54/3。
5小型農(nóng)田水利工程管理措施
5.1構(gòu)建節(jié)水灌溉工程管理體系
小型農(nóng)田水利工程是與農(nóng)民息息相關(guān)的民生工程,對(duì)于水資源的有效利用、提升農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善生態(tài)環(huán)境等方面都具有重要作用。因此,完成小型農(nóng)田水利工程設(shè)計(jì)與施工建設(shè)后,還需有完備的管理措施,構(gòu)建管理人員和施工方共同參與的完善管理體系,制定并嚴(yán)格遵守管理規(guī)定,避免因管理失當(dāng)造成損失,確保農(nóng)田水利工程運(yùn)行良好,發(fā)揮成效。
5.2培養(yǎng)生產(chǎn)主體節(jié)水灌溉意識(shí)
農(nóng)田水利灌溉的服務(wù)主體是參與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)民,農(nóng)民是否具有良好的節(jié)水灌溉意識(shí)對(duì)于水資源的高質(zhì)高效利用發(fā)揮著關(guān)鍵影響。因此,要加強(qiáng)農(nóng)民對(duì)節(jié)水灌溉器具的使用,加強(qiáng)對(duì)農(nóng)民節(jié)水灌溉意識(shí)的宣傳和培養(yǎng),引導(dǎo)其認(rèn)識(shí)到節(jié)水灌溉在農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收、農(nóng)民經(jīng)濟(jì)水平提升等方面的重要作用。
5.3完善管理法律法規(guī)
政府主管部門應(yīng)加強(qiáng)各職能部門間的配合協(xié)作,在做好群眾動(dòng)員的基礎(chǔ)上加強(qiáng)溝通交流,促進(jìn)相關(guān)管理?xiàng)l例的制定,完善法律法規(guī),明確責(zé)任主體,有效避免農(nóng)田水利工程管理中遇到的多頭管理、權(quán)責(zé)不清等問題。
5.4加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)推廣
為有效推動(dòng)小型農(nóng)田水利工程的順利實(shí)施和進(jìn)一步發(fā)展,應(yīng)對(duì)農(nóng)田灌溉技術(shù)進(jìn)行深入研究和試點(diǎn)建設(shè),在全面分析梳理我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)狀況的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)對(duì)國(guó)外先進(jìn)灌溉技術(shù)的研究和引進(jìn),制定研究鼓勵(lì)措施,對(duì)富有成效的節(jié)水灌溉技術(shù)增設(shè)獎(jiǎng)勵(lì)措施,促進(jìn)節(jié)水灌溉技術(shù)的全面推廣和有效應(yīng)用。
5.5加強(qiáng)對(duì)管理人員的培訓(xùn)
管理者的管理水平和能力對(duì)于農(nóng)田水利工程的作用效果有最直接的影響,農(nóng)田水利工程的管理者不僅需要具備實(shí)際工程的操作能力,還應(yīng)具備提前發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。因此,要加強(qiáng)對(duì)農(nóng)田水利工程管理者的培訓(xùn)力度,增強(qiáng)其能力水平和責(zé)任意識(shí),充分發(fā)揮田間灌溉中的管理作用。同時(shí),還應(yīng)做好專業(yè)技能操作和突發(fā)狀況的應(yīng)急處置能力培訓(xùn),暢通意見反饋渠道,讓管理人員能夠把管理過程中發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)反饋,對(duì)遇到的難題和棘手問題也能及時(shí)進(jìn)行咨詢溝通,從而解決工程實(shí)施中遇到的多變復(fù)雜的問題。
5.6完善農(nóng)田水利工程監(jiān)督管理體系
小型農(nóng)田水利工程的有效實(shí)施,需要建立完善的監(jiān)督機(jī)制,設(shè)置完備的監(jiān)督管理體系。用好“抽調(diào)、三方、媒體”“三位一體”的監(jiān)管管理辦法,即從生產(chǎn)隊(duì)伍和工程管理隊(duì)伍中共同抽調(diào)精干力量組建相應(yīng)監(jiān)督管理團(tuán)隊(duì),加強(qiáng)并引入第三方監(jiān)督管理,借助媒體輿論宣傳形成社會(huì)的廣泛監(jiān)督,多個(gè)渠道共同發(fā)力,形成監(jiān)督管理的合力,促進(jìn)農(nóng)田水利工程高質(zhì)量發(fā)展。
水利工程評(píng)職知識(shí):農(nóng)田水利論文如何快速發(fā)表?
6結(jié)語
小型農(nóng)田水利工程是一項(xiàng)長(zhǎng)期性和綜合性并存的 工程項(xiàng)目,對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、水資源的合理調(diào)配以及生態(tài)環(huán)境的發(fā)展都具有重要作用,是實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興和農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化的重要基礎(chǔ)。應(yīng)全面做好農(nóng)田水利工程標(biāo)準(zhǔn)確立,做好區(qū)域水資源、農(nóng)作物等環(huán)境信息的分析研究,做好農(nóng)田水利灌溉工程的方案制定和實(shí)施,提升工程項(xiàng)目管理水平,切實(shí)把農(nóng)田水利灌溉技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展的推動(dòng)作用落到實(shí)處。
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作者:于麗君
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ISSN:0284-1851
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ISSN:2352-4928
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ISSN:0169-4332
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ISSN:0960-7412
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