固原市原州区寨洼高效节水灌溉工程设计要点及效益

杨长林（宁夏回族自治区固原市原州区水务局，756000，固原）

固原市原州区寨洼高效节水灌溉工程设计要点及效益

杨长林
（宁夏回族自治区固原市原州区水务局，756000，固原）

节水灌溉；工程设计；灌溉方式；效益；原州区

一、项目区概况

寨洼高效节水灌区位于宁夏固原市原州区东南部，项目区灌溉面积0.4万亩（1亩=1/15 hm2，下同）。灌区范围北起河川乡寨洼村，南至古家沟门村。灌区耕地均为机修梯田，坡势较缓，田面相对平坦，土地资源丰富，土层深厚且肥力强，大部分土地已实现流转，适宜发展节水灌溉农业。

二、工程建设规模及内容

项目区按自然地理位置划分为2个片区，其中一片区灌溉面积0.132万亩，二片区0.27万亩，经计算，灌区净灌溉用水量为16.0万m3，毛灌溉用水量为17.8万m3。

项目区以新建机井为灌溉水源。工程新建机井6座，水泵（潜水泵）单机流量40m3/h；新建蓄水池1座，容积为0.2万m3，高位蓄水池4座，容积均为200 m3；布置加压潜水泵4套，加压泵站单站装机流量小于2 m3/s，单站装机功率小于100 kW；布置扬水管线2条，管道及管道建筑物过水流量均小于5 m3/s。工程等级为Ⅴ等，工程规模为小（2）型，建筑物级别为5级。

田间管网由地埋干管、支管、出地管、地面辅管及毛管组成；设置首部过滤装置4处（砂石+叠片），阀井45座。

三、工程布置

1.水源机井

项目区6眼机井沿沟底布置，机井间距大于300 m，机井间采用PVC管串联连接。井深根据区域水文地质情况及附近已打机井井深确定。寨洼村、韩家洼村附近机井井深约为200～280 m，动水位为65～120 m，井深约为280 m的机井较多，动水位约为160 m的机井较多，设计新打井井深为280 m，动水位为160 m。

2.增温蓄水池

根据对同类项目的调查，增温蓄水池容积一般在0.1万～0.3万 m3之间，每座蓄水池控制灌溉面积约1 000～2 000亩。蓄水池规模适中，易建设管理，在项目初步审查阶段，专家建议将一、二片区进行合并，6眼机井串联后将水量集中于0.2万m3蓄水池，分别向各片区供水。

地下水抽出时温度较低，实践证明，设置晾晒水池对提高灌溉水温有明显效果。近年原州区在井灌区设置了大大小小的晾晒蓄水池，一方面可以提高地下水的温度，另一方面起到对机井水量的调节作用，保证作物灌溉。

3.扬水干管

项目区共布置2条扬水管线，每条管线分别采用低线扬水与高线扬水相结合方式，即布置一台低扬程潜水泵向低线片区供水，一台高扬程潜水泵向高线片区供水，加压潜水泵均集中于0.2万m3蓄水池中。

4.高位蓄水池及首部布置

扬水干管将灌溉水送入高位蓄水池，由蓄水池向各自对应的高、低线管网中供水。高位蓄水池出水末端连接首部过滤器，利用自然高差实现过滤器所需水头，过滤器消耗水头不小于20 m。

过滤器采用“砂石+叠片”两级组合形式。其中，砂石过滤器可以过滤水中大部分砂石和悬浮物，叠片过滤器过滤精度为120目，可以确保水质达到灌溉系统要求，同时避免灌水器在使用过程中发生堵塞现象。

施肥装置采用压差施肥罐，容量选择100 L。该装置使用简单方便，运行可靠，无须人员值守。可使用固体可溶性肥料，并能实现不同品种的肥料混合施加。灌溉同时进行施肥，建议在灌溉过程进行到1/3时开始，在灌溉过程中可连续进行施肥操作，施肥完毕后需要继续灌溉15分钟，这样可以保证对灌溉系统的正确冲洗，并尽可能减少化学物质对滴头的堵塞。

5.灌溉方式及管网布置

依照项目区特点，以新建增温蓄水池为田间工程配水水源。灌溉方式为水源→地下输配水干管→支管→出地栓→辅管→毛管→灌水器，灌区共建2个自压滴灌系统，其中一干管控制一片区，二干管控制二片区。

从节约投资和同类型灌区经验考虑，根据低水低用、高水高用的原则，一片区又划分为2个灌溉小区，即高线小区和低线小区，小区平均面积约660亩；二片区同样划分为2个灌溉小区，每个小区平均面积1350亩。干管采用续灌的方式，支管采用轮灌的方式。

①干管垂直等高线布置，片区划分以相邻两沟道为界布置干管，一个片区布置一条干管，由于地形自然落差，顺坡管内水头随着管长度增加，在末端的水头大大超过灌溉需要的合适水头，为此，根据试算，减小该段干管管径，以消耗部分水头，满足支管需要的合适水头。

②支管沿梯田田面顺长布置，即支管基本平行等高线布置，并在其沿线设置出地管。

③地面辅管垂直等高线布置，由于整体地形不规则，局部高差较大，辅管可据具体地形选择逆坡和顺坡布置，遵循管道线路短、建筑物少原则，以减少工程量，节省投资。

四、项目建设评价

1.经济评价

本项目为社会公益性项目，只进行国民经济评价，社会折现率采用6%，以动态分析为主。从项目国民经济评价指标看，经济净现值大于0，经济效益费用比大于1.0，选择投资增加或效益降低等敏感因子分析，均满足规范要求，说明该项目在经济上是合理的。

2.社会效益

项目实施为干旱缺水区农村脱贫提供了一条有效的解决途径。固原市气候干燥，水资源匮乏，自然灾害频繁，农民生产、生活条件十分艰苦。节水灌溉项目的实施有效解决了当地的用水问题，大幅度提高了单位土地的生产能力。同时，滴灌工程的实施让农民转变了传统旱作农业的落后观念和种植模式，促进了优势产业的发展，增加了农民收入，为加快实现农民脱贫发挥了积极作用。

项目实施促进了当地农业生产技术的集成。在高效节水农业发展过程中，通过滴灌、施肥、耐旱作物栽培等一系列先进技术的优化组合、集成，水资源利用效率和农业生产能力均得到明显提高，实现了农业由粗放经营向集约经营的转变，经济效益大幅度提高。

项目实施增强了当地农业生态经济系统抵抗外界风险的能力。水资源是项目区十分有限和宝贵的自然资源，高效节水灌溉项目的实施，促进了项目区水资源的统一配置和调度，在实现水资源供给能力相对稳定的同时，农业生态经济系统抵抗外界风险的能力也得到增强。对水资源进行高效、集约永续利用，也是同步持续实现经济、社会和生态效益的重要途径。

3.生态效益

项目区农业生产多为广种薄收的传统模式，产量和效益较低，为了改善贫困现状，农民不得不想方设法扩大种植面积，形成“越穷越垦、越垦越穷”的恶性循环，造成生态环境日益脆弱。通过高效节水项目的实施，农业种植效益得到提高，一方面遏制了农民进一步无序种植，另一方面也减少了荒地面积和水土流失。而且，传统种植模式开始让位于精耕细作，为调整和优化农业产业结构创造了条件。随着灌溉面积的增加，地表植被及林木覆盖率不断提高，促进了生态环境的改善。

五、结语

项目实施助推了原州区特色种植业的发展。实施高效节水灌溉工程是缓解供需水矛盾、提高农业抗旱能力以及建设优质高效农业的有效措施。项目区已建成机修梯田2万亩，田面平整，坡势较缓，流转后的土地集中连片，便于集约化种植和管理。落户原州区彭堡镇的“万亩油用牡丹园”项目、河川乡寨洼—上黄节水灌溉项目等工程建设，对周边区域的经济发展具有重大意义，将有效地解决周边群众就业、致富、增收问题，同时对推动固原市产业升级转型以及特色产业化发展起到积极作用。

项目实施是建设节水型社会和经济可持续发展的需要。近年，西北地区持续干旱，农业和生态用水严重不足，日益突出的供需水矛盾严重制约着项目区新农村建设步伐。通过实施高效节水示范项目，既节约了水资源，又减少了农民水费开支。原州区处于宁夏中部干旱带，自然生态环境脆弱，油用牡丹耐旱耐寒耐贫瘠，可在荒山荒地、退耕还林地种植，30～50年不换茬，又称“铁杆庄稼”，综合效益较好。大面积推广油用牡丹种植，可以优化种植结构，增加农民收入，带动贫困地区脱贫致富。

项目实施对促进当地社会经济全面协调发展发挥着重要作用。传统农业种植模式已严重制约着当地经济发展和农民增收。油用牡丹是一种新兴的木本油料作物，也是一种很好的生态树种，具有绿化造林作用。其压榨出的油品营养价值很高，有“血液营养素”和“植物脑黄金”之称，种植油用牡丹市场前景广阔，需求量大，不但能获得较高的工业附加值，更能带来良好的生态效益。

同时，项目区是回族和汉族聚居区，当地经济社会全面协调发展对加强民族团结，促进社会全面进步、和谐及可持续发展具有重要意义。

[1]杨志.宁夏北部引黄灌区高效节水灌溉发展思路与建议 [J].中国水利，2012（19）.

[2]伏海中.宁夏世行贷款节水灌溉项目建设管理实践与创新[J].中国水利，2016（2）.

[3]杨长林.固海扬黄扩灌工程十一泵站建后灌区节水改造 [J].中国水利，2016（1）.

责任编辑 田灵燕

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：1000-1123（2017）03-0052-02

2017-01-13

杨长林，高级工程师。