麦积区花牛镇节水灌溉工程设计

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　　摘  要：项目区传统经济林具有悠久的发展历史，特色经济林果发展方兴未艾，而花牛苹果等特色林果更是得到了飞速发展。通过发展滴灌技术，改善传统耕作模式及灌溉模式，节约有限水资源，提高灌溉水利用系数，有利于规模化、标准化农业生产的实现，能够达成高产、高效、优质的目的。所以，实施小型农田水利建设项目，成为了项目区农业发展方式得以转变的关键路径之一，同时在全区现代特色农业的发展中也能够发挥重要的作用。
　　关键词：灌溉工程;高效节水;设计
　　中图分类号：S277.7         文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2020）09-0087-02
　　Abstract： The traditional economic forest in the project area has a long history of development， the development of characteristic economic forest fruit is in the ascendant， and the characteristic forest fruit such as Huaniu Apple has developed rapidly. By developing drip irrigation technology， improving traditional tillage mode and irrigation mode， saving limited water resources and improving irrigation water utilization coefficient， it is conducive to the realization of large-scale and standardized agricultural production， and can achieve the goal of high yield， high efficiency and high quality. Therefore， the implementation of small-scale irrigation and water conservancy construction projects has become one of the key ways to change the mode of agricultural development in the project area. At the same time， it can also play an important role in the development of modern characteristic agriculture in the whole region.
　　Keywords： irrigation engineering; high efficiency and water saving; design
　　1 項目概况
　　花牛镇位于秦州和麦积两区中心地带，夏无酷暑，冬无严寒，且全年热量充沛、雨量适中，有着优越的气候条件。年平均气温10.9℃，极端最低温度-19.6℃，极端最高温度38.3℃。年降水量在506.3-754.4毫米之间，全年无霜期177-192天。工程区处在麦积区低山丘陵区及河谷区，地形地貌为沟谷相间的梁状地形，主要供水区位于渭河流域黄土梁峁沟壑区。项目范围主要涉及麦积区花牛镇的白家河村、东缑村、高集村3个行政村的5050亩流转土地。2014年人均纯收入4615元，主要收入以劳务输出、种植为主，以商贸和养殖为辅。
　　近年来，在麦积区委、区政府的大力扶持和引导下，项目区充分发挥当地光热及适宜种植花牛苹果的土地资源，加之项目区又是花牛苹果的故乡，项目区利用这一优势，大力发展苹果种植产业，使林果种植面积连年扩大。目前，在该项目区所在区域成立种植苹果的麦积区花牛镇青军种植农民专业合作社，合作社2012年春季种植苹果2116亩，秋季种植苹果3967亩，核桃1960亩。种植优质苹果苗亩34.06万多株。但由于项目区没有水利设施，果园灌水困难，果农只能在山下的渭河利用农用车拉水浇树，生产成本高，又不能保灌，严重制约着果品的质量，影响了当地农民种植果树的积极性。
　　本项目在花牛镇白家河村新建1处高效节水灌溉工程，通过改善项目区农业灌溉条件，以节水为中心，合理调整工程布局，提高保灌程度，发展高效节水农业，有利于生态环境的改善，促进农民收入的增加，在生态农业不断发展的基础上，灌区农业经济发展也更加稳定。通过项目建设，共发展高效节水灌溉（滴管）面积5050亩，使项目区灌水保证率达到85%以上，灌溉水利用系数达到0.9。
　　2 滴灌工程设计
　　2.1 设计标准
　　根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288-99），微灌工程灌溉设计保证率为85%，灌溉有效利用系数为η=0.90。
　　2.2 设计原则
　　2.2.1 系统筹划原则
　　灌溉工程应当密切结合园区水利、道路总体规划，同时也要与农业生产技术相适应，通过全面考虑、合理布局，并实现现有水源的充分利用，以便达成一水多用、节约资源的目的。
　　2.2.2 因地制宜原则
　　以地块自然条件及种植作物等为根据，灌溉方式主要围绕滴灌进行。
　　2.2.3 统筹安排原则
　　密切结合近期安排与长远发展目标，立足于实际的基础上突出实效性，同时对长远发展予以综合考虑，预留今后的发展空间。 　　2.2.4 科技先导原则
　　坚持以科技为先导，通过现代化新型技术、设备及材料的运用，确保设计项目即便是在若干年后依旧保持先进性，有效服务科研生产。
　　2.3 滴灌系统设计
　　灌区总灌溉面积5050亩，主要种植苹果，故以苹果灌溉为典型，进行灌区工程设计。本系统工程包括水源工程、首部枢纽、输配水管网。
　　2.3.1 灌溉制度确定
　　（1）项目设计参数
　　（2）系统设计工作制度。滴灌系统的配水方式基本有续灌、轮灌、随机供水灌溉等三种为主。系统工作制度确定过程中，需对水源条件、种植作物、农户承包、经济状况及管理方式等因素予以综合考虑，确保选择的针对性。由于本工程主要种植苹果，水源水量相对充足，灌溉面积较小，故本次选取的灌水方式为续灌。全系统续灌要求系统内各个管道供水保持一致性，同时灌溉设计灌区内的全部作物，所以有较大的系统流量，水量相对集中，管理较为简便。
　　（3）灌溉制度确定。根据以上计算结果，结合甘肃省水利科学研究院滴灌研究成果及天水市麦积区多年灌溉实践经验，确定灌溉制度如表2。
　　2.3.2 水源工程
　　取水水源位于白家河村渭河右岸的一级阶地上，布置机井3眼，井间距大于320m，井深30m，在勘察范围内对现有2眼机井（均为完整井，2008年由麦积区水利部门建成）进行了实地调查，根据抽水试验资料分析计算，单井出水量为56.18m3/h，满足项目区需水量的要求，供水水源井（3眼机井）单井出水量设计按50.0m3/h计算。
　　2.3.3 首部枢纽
　　滴灌系统首部枢纽基本是由负责安全保护及量测控制的过滤设施、施肥（药）装置、压力表、空气阀、蝶阀、水表等设施组成。主要作用是提取水源处的水并在加压后将农药（肥料）注入，通过净化处理朝着管网、灌水器按时按量输送，是滴灌系统加压、供水、供肥、过滤、量测等任务的主要承担者，同时也负责整个系统的控制调配工作。
　　设备选择过程，需保证设备容量能将系统过水能力满足，减少水流经过各设备时损失的水量。布置期间，需在过滤装置上游处安置易锈金属件、农药（肥料）注入器。
　　2.3.4 输配水管网
　　本工程管网系统由干管、支管、分支管和毛管四级管道组成。根据灌溉区域分布，干管平行于等高线布置，支管垂直于等高线布置，分支管平行于支管布置，毛管垂直于分支管布置。干管与支管均为地下埋设管道，埋设深度0.8m，分支管为浅埋管道，埋设深度0.2～0.3m，干管、支管均采用PE管，毛管选用PE-D20滴灌带。
　　2.3.5 蓄水池
　　以灌溉需要为根据，园区内需要新建1座直径6.0m、深度3.0m、结构为圆形半地埋式的60m3蓄水池，分别设置水源进水管和出水管与灌溉干管相连，同时与旁侧处进行溢水管的设置，出水口正下方进行沉淀池的设置。
　　3 项目预期效益
　　项目区实施了高效节水灌溉之后，有利于土地利用率的提升、灌溉保证率的提高。实施项目之后，滴灌面积新增5050亩，全部种植苹果，根据每畝平均增产100kg、每公斤苹果4.0元，项目实施后可获取202万元的新增作物经济效益;项目区实施后，原本部分大水漫灌的滴管方式被滴灌取代，原本0.6的滴灌用水有效利用系数上升至0.9，全年可节约24.2万m3左右的水量。
　　4 工程施工注意事项
　　因工程主体项目具备投资大、隐蔽性高、使用时间长等特点，要想确保工程投入使用后运行的正常性，就必须严格把控设计、施工及管理等阶段。所以，在工程施工及设计安装中，下述事项必须予以重视：（1）施工前，需将设计图纸、施工现场熟练把握，妥善准备材料及设备。（2）施工计划的制定必须详细，并以设计图纸与工序为根据严格进行，确保与施工规范要求相符合。（3）施工期间需将施工记录妥善落实，隐蔽工程需完成《隐蔽工程记录》的填写，验收合格后即可开展下道工序。（4）为了灌溉后管道内存水能够放空，干管、支管基槽之间应当保持一定比降。（5）管沟开挖的底部高程、宽度及回填，必须与设计要求相符合。（6）完成了管道安装后，需分区实施水压试验，不存在跑水、漏水情况时即可回填，同时需落实管道试压报告的填写。（7）完成整体施工后，需尽快整理资料、撰写竣工报告，组织竣工验收。
　　参考文献：
　　[1]GB50288-99.灌溉与排水工程设计规范[S].
　　[2]GB/T50363-2006.节水灌溉工程技术规范[S].
　　[3]SL103-95.微灌工程技术规范[S].
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