浅议滴水灌溉在何谈村坡改梯工程中的应用

中国科技博览 / 2018年10月07日 07:58

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张景华

[摘 要]永寿县何谈坡改梯工程增加了灌溉措施,把有限的水资源引向大面积的旱塬中去,充分利用了永寿水资源,促进了人与自然的和谐。本文通过对何谈工地的地形、地貌进行分析,确认滴灌的必要性和可行性。进而分析了滴灌带来可观的经济效益,成为永寿县域经济的一大支柱。

[关键词]滴水灌溉;坡改梯;应用

中图分类号:S665.1 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)05-0357-01

1.基本情况

永寿县地处关中西部,属渭北黄土高塬丘陵沟壑区,是咸阳市北部五个山区县之一。312国道、福银高速公路横贯南北穿境而过,交通十分便利。地理位置介于北纬34°29′02″—34°59′00″,东经107°56′40″—108°20′48″之间。北接彬县,西连扶风,南与乾县毗邻,东与礼泉、淳化接壤,南北长34km—50km,东西宽25km—40km,全县总面积889km2。

全县地形呈北高、南低,属黄土高原丘陵沟壑区,地形地貌复杂。以永寿页梁为分水岭,地形向南部和东北部倾斜,呈鸟爪状特征。南北水系强烈溯源侵蚀,使全县整个地形形成沟壑密集的黄土破碎塬。

永寿县属暖温带大陆性、半干旱季风气候区,春秋多风,夏热少雨,冬寒少雪,一年四季冷暖分明,多年平均气温10.8℃,昼夜温差大,全年无霜期210天。多年平均降水量为606.1mm,年最大降水量为857mm,最小降水量298.9mm。降水在年内分配极不均衡。雨季多集中在7、8、9三个月,约占全年总降水量的52%以上,且多以暴雨形式出现,历时短,强度大。

永寿县辖6镇1街办,249个行政村。总人口20.34万人。其中农业人口18.5万人,非农业人口1.84万人。全县共有耕地面积45万亩,其中基本农田面积30.74万亩,占总耕地面积的56.9%,粮食种植以小麦、玉米为主,经济作物以油菜、蔬菜、果业为主。

常宁镇何谈村坡改梯工程位于永寿页梁南麓,为页梁腹地,距县城26公里。该项目规划总投资1257万元,设计规划坡改梯6000亩,配套田间灌溉3500亩。建抽水站1座,修蓄水池1座,铺设管网35.83公里。项目区涉及3县3镇的17个行政村,受益人口0.94万人。

2.节水灌溉是项目区迫切要求

水是一切生命过程中不可替代的基本要素,也是维系国民经济和社会发展的重要基础资源。节约用水,既是关系人口、资源、环境可持续发展的长远战略,也是当前经济和社会发展的一项紧迫任务。江泽民总书记曾明确指出:“水是人类生存的生命线,也是农业和整个经济建设的生命线。我们必须高度重视水的问题。人无远虑,必有近忧”

永寿县属旱作农业县,水资源极为缺乏。尽管该项目建设泵站一座,引进水源,但由于传统的沟畦灌溉,水的利用率只有40%。浪费极其严重。因此,发展节水灌溉技术是解决项目区水资源短缺问题的必由之路。也是协调人与环境相和谐,构建生态和谐社会的必然要求。

近年来,坡改梯面积逐年扩大,土壤不断改良,土壤肥力得到稳定。灌溉成为发展农业的一项重要措施。为了不增加用水量,通过各种设施,采取各种节水措施,以最少量最大限度地扩大灌溉面积,成为政府和农民的殷切希望。因此,全面实施节水灌溉,是大农业的发展趋势。

高效节水灌溉工程所带来的经济效益较为显著,主要体现在灌溉的适量上,保证农作物用水的同时,也保证了作物创造的经济价值以及农产品的质量,促进农民增产和增收。

3.滴灌管网布设

滴灌系统主要由首部枢纽、田间管网和滴头三部分组成。首部枢纽主要指水泵、过滤器等,完成抽水、施肥、过滤,并以一定的压力将一定数量的水送入干管;田间管网包括干管、支管、毛管以及必要的调节设备,其作用是将加压水均匀地输送到滴头;最终通过滴头的微小孔道,将水分和养分以点滴的形式滴入土壤中。田间管网的布置是滴灌工程的中心,其投资占整个工程的大部分,而且管网布置不仅要达到管路短、投资省、效果好、结构简单、利于管理操作的要求,还要适应农作物的种植生长需水要求,并且要保证运行安全。

3.1 管材选用

本项目在设计中,初步选用三种管材:PUC-M管、PUC-U管、PE管。

PVC-M管具有延展性和抗开裂性,具有更好的韧性和高承压能力,具有较强的耐化学腐蚀性。但PVC-M管材造价昂贵。PVC-U管材内外壁光滑,不宜结垢,节省输水动力费;具有良好的耐酸、耐碱、耐化学腐蚀性能,使用中不会出现点蚀现象;对水质无污染,符合饮水卫生标准;机械强度高,正常工作压力下,使用寿命可达50年。PVC-U管可满足地埋管材的各种设计要求,造价较PVC-M管低。PE管,管材具有卓越的耐腐蚀性能,可耐多种化学介质的腐蚀、无电化学腐蚀,内壁光滑,摩擦系数极低,介质的通过能力相应提高,并且有优异的耐磨性能。因此PE管道可安装在潮湿等易腐蚀的环境下。

根据项目区地块形状、坡度、水源地理位置,以及作物种植结构,气候条件等因素,本次设计地埋管材选择PVC-U管,地面管材选择PE管。

3.2 田间管网布置方案

管网布置根据项目区地块形状、坡度、水源位置、以及作物种植结构,气候条件等因素。将项目区分为两个滴灌系统,共用一座首部管理室,滴灌项目区3500亩田地。

3.2.1 系统1

位于项目区南部,滴灌面積2700亩。由地块和地形因素的决定,采取干管南北方向布置,分干管垂直于干管东西方向布置,支管平行干管布置。此系统1条干管,5条分干管。工程建设内容为:铺设干管270m,分干管980m,支管2430m,滴灌带23950m,闸阀井5眼,排水井5眼。

3.2.2 系统2

位于项目区北部,滴灌面积800亩。根据地块地形特点,采取干管东西方向布置,分干管垂直于干管南北方向布置,支管平行干管布置。此系统1条干管,2条分干管。干管全长80m,分干管300m,支管720m,滴管带7100m,闸阀井2眼,排水井2眼。

4.益效分析

4.1 社会效益

永寿县是咸阳北部五个山区县之一。312国道、福银高速公路横贯南北穿境而过,交通十分便利。因此便是咸阳北部的窗口,代表北五县经济发展与城市建设的新形象。滴灌工作的大力开展,为永寿的经济建设更是锦上添花,使人与自然更加和谐。为社会的发展,带来了良好的社会效益。表现在:一是把有限的水资源投入到大面积的旱塬中去,实现了水是一切生命过程中不可替代的基本要素,同时增大了灌溉面积;二是滴灌技术的推广,不仅带动当地经济发展,同时,通过产业结构的调整,使农业产业结构日趋合理,劳动生产率得到有效提高。

4.2 生态效益

项目区实施滴水灌溉措施,涵养水源,开源节流,大大解决了我县缺水的境况。滴水灌溉使农作物和人工植被逐渐得到恢复,区域内小气候条件得以有效改善,生态环境从恶性循环逐渐向良性方向发展。自然灾害的程度和频率将逐步减少。

4.3 经济效益

滴水灌溉使水分由地表逐渐下渗到作物根系,有效地降低了水分蒸发量,作物棵间蒸发已减小到最小,湿润层土壤含水率均低于饱和含水率,土壤没有深层渗漏,因此土壤肥力永远是稳定的。

5.结语

永寿县是一个旱作农业县,区域内无大型工矿企业,农业、果业在经济发展中占有重要地位,是国民经济的支柱。本次管网优化节水项目实施后,可实现作物增产,提高当地农户的经济收入;另外,本项目还可增大果园面积,有效地改善当地的生态环境。

随着农业现代化进程的加快、农业结构调整,自动控制滴灌灌溉方式可有效降低劳动强度,提高劳动管理定额,改善农业生产条件,提高农业综合生产效益,农业生产对滴水灌溉技术的要求会越来越迫切。endprint

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