水利工程规划设计中的灌溉技术分析
2019-07-25李思峰
李思峰
惠民县水利安装工程公司 山东滨州 256600
1 灌溉技术设计标准分析
水利工程规划中灌溉技术的设计主要以农田灌溉保证率、抗旱天数和灌溉工程的取水方式为指标,其指标分类如图1所示。
图1 灌溉技术的指标分类
1.1 灌溉保证率设计
灌溉保证率综合反映灌区用水和水源供水两方面情况,可以较好地表达灌溉工程的设计标准。在水利工程规划设计阶段,灌溉工程保证率的计算需要结合作物的需水量、当地的水文条件进行分析。当地自然降水量越多,则灌溉保证率越高;作物在生长时期的需水量是由种植作物的土壤水分和肥力决定的,作物的需水量越低,则灌溉保证率越高。作物需水量采用气象因子间接计算参考作物的蒸发量,计算公式如下:
ETm=KcET0(1)
式中,ETm-作物在生长时期的需水量,mm;ET0-参考作物的蒸发量,mm;Kc-常数,作物的生长系数。
根据式(1),计算作物的灌溉供水量为:
M=ETm-βL(2)
式中,M-作物在生长时期的灌溉供水量,mm;L-这一时期的自然降水量,mm;β-常数,作物的降水利用系数。
灌溉保证率是指在作物生长期间,灌溉水量能够满足作物用水需求量的比率,公式如下:
式中,P-灌溉保证率;N-满足作物生长需求的灌溉水量,mm。
经过上述计算,可以分析出近年来我国某地区不同灌溉保证率下的灌溉用水供应量,见表1。
表1 不同灌溉保证率下的灌溉供水量
对表1数据分析可知,在农作物需水量一定的情况下,灌溉保证率越高,灌溉供水量就会越多;相反灌溉保证率越低,灌溉供水量就会越少。因此在水利工程规划设计过程中,要首先考虑当地自然降水量的变化,再根据灌溉供水量准确计算该地区作物的灌溉保证率。
1.2 抗旱天数设计
抗旱天数是水利工程规划中灌溉技术设计的指标之一,是指在作物生长时期内,遇到干旱的自然条件时,灌溉工程进行一次人工浇灌行为后作物所保持的用水天数。由于无自然降水持续时间无法精确统计,加之不便于与其他用水部门的灌溉保证率进行比较,因此抗旱天数的实际计算值也比较难实现,故在大中型灌溉工程中较少采用。
2 水利工程规划设计中的灌溉技术
2.1 渠道防滲漏技术
道防渗漏技术指的是在传统灌溉技术的基础上,结合实际情况进行适当改进,减少水资源的浪费,提高水的利用效率。人工开挖在农田灌溉中比较常见,但同时伴随着水资源渗漏的现象,不仅造成水资源的浪费,还会降低灌溉的效率,最终增加灌溉成本。具体来说,渠道防渗漏技术指的是在铺垫渠道的时候,以石块、混凝土作为主要材料,结合砖衬砌、塑料薄膜以及沥青护面等手段,不断改进渠道,有效解决渗漏问题。
2.2 管道输水技术
管道输水技术在农田水利工程中应用的非常广泛,指的是将管道作为明渠的一种节水灌溉技术。管道输水技术可以在农田位置直接埋设输水管道,在管道的连接和疏通作用下,使水资源流向田间,使灌溉工作能够顺利进行。在这种方式下,水源是一项非常重要的内容,水库、池塘、沟渠、湖泊、水井等都是其主要来源,经过沉淀和过滤,去除多余的杂草和淤泥,使水资源的质量满足灌溉的标准。
2.3 喷灌技术
喷灌技术指的是借助输水管道,将水资源输送到田间,经过小口径喷头,使水资源在压力作用下,均匀喷扫到农田作物上的一种技术。这种技术具有良好的节水效果,能够在加快灌溉速度、充分利用水资源的同时,增加灌溉面积,使灌溉能够顺利进行。
2.4 微灌技术
微灌技术与喷灌技术的原理具有一定的相似性,通过输水管道,将水输送到田间,在微小孔径下进行灌溉。但是,两者之间存在一定的区别,微灌技术喷头的口径更小,需要在小管涌流、渗灌滴灌等的辅助作用下,才能进行顺利灌溉。微灌技术的特点是单次灌溉水量少、灌溉时间长等,可以在节约水资源的基础上,实现良好的灌溉效果。
2.5 步行式灌溉技术
步行式喷灌技术指的是将农用机械与喷灌设施有效结合,在运载喷灌设备的辅助作用下,实现田间的移动式喷灌,在水资源比较缺乏的地区,这种技术应用的较为广泛。步行式喷灌技术在应用农用机械设备的同时,使节水理念得到良好的渗透,促在专业配套的农业设施下,促进节水灌溉措施的顺利推行。
3 灌溉技术的改造、发展
现代农业微灌技术已得到了一定程度的发展,结合脉冲灌溉、微喷雾和滴灌等相关技术,微灌节水灌溉技术的运用愈来愈成熟,其最大特点在于“严格控制了灌溉水量的损耗,微灌里包括的水过滤系统、管道控制系统等结构能在最大程度上节约用水”,这对于现代农业的发展来说至关重要。在现代科学技术的推动下,农田水利节水灌溉技术的改造与实践也得以不断突破,滴灌、渗灌、喷灌等灌溉技术都在继承传统的基础上有了新的发展,为农田水利节水灌溉的发展注入了无限活力。
总之,发展农田水利节水灌溉技术是发展农业的重要内容之一,高效的水利灌溉不仅能够大大促进农业生产的高产,而且对于全面提高农业生产效益、提高农业生产品质具有重要意义。随着现代科学技术手段的不断发展,在水利节水灌溉方面的路径也越来越宽,农田水利节水灌溉技术的改造与实践一方面需要理念创新、方式创新,更重要的是大胆探索,将现代信息技术、新研发材料等也融合到节水灌溉发展中去,从而推动我国农田水利节水灌溉技术更好、更快地发展。