生态水稻种养灌排系统应用研究

付艳艳

水发规划设计有限公司 山东 济南 250100

北方地区干旱少雨,农业水资源匮乏,工农业用水矛盾十分突出,研究各种灌溉排水技术、灌溉排水系统的应用是充分发挥灌排工程效益的保证。

一、生态水稻种养示范工程灌溉系统

生态水稻种养模式是通过引进优质水稻高产品种、示范稻虾等水稻高效种养模式。灌溉系统是指从引水枢纽到田间灌渠的全部工程,包括渠首、各级渠道和渠系建筑物。

1.灌溉系统的水源。灌溉水源以地表水为主,该生态水稻种养示范工程灌溉水源为河流。项目区生态环境良好,无工业污染,是绿色大米及水产品天然种养基地。

2.灌溉取水方式。该生态水稻种养示范工程灌溉水源为河流,处于低洼地区,水量充足而水位不能满足灌溉要求,采取提灌站的方式取水。

3.灌溉渠道。灌溉渠道与排水沟道分开布置,各成系统,有利于排水除涝和控制地下水位。灌溉渠道采用现浇砼矩形混凝土衬砌。为防止混凝土因收缩变形、温度变形和冻胀变形而引起混凝土板破坏,现浇混凝土渠每隔6m设置一道横向伸缩缝。

4.进、出水口设计。进、出水口分别位于稻田两端,进水口建在稻田一端的田埂高处,出水口建在稻田另一端环形沟的低处。用密眼铁丝网封闭管口,防止小龙虾外逃。按照高灌低排的格局,保证水灌得进,排得出。

二、生态水稻种养示范工程排水系统

作物生长需要良好的土壤或农田水分条件,除了完善的灌溉系统以外,还必须有完善的排水系统。农田水分过多,会造成土壤缺氧,致使环境条件恶化,破坏作物正常的生理活动,导致作物产量下降,严重时会造成绝产,因此消除农田水分过多的关键是建立完善的排水系统。该排水系统包含排水环沟、围沟工程。

1.排水环沟。本示范工程排水环沟采取自排方式,建设排水环沟总长1472m,其中新建排水环沟330m,疏浚排水环沟1142m。1#、2#、3#、4#排水环沟断面均为梯形断面,边坡为1:2。

1#排水沟长430m,底坡i=0,底高程为-1.10m;2#排水沟长280m,底坡i=0.002,沟底高程始端为-1.10m,末端为-1.70m;3#排水沟直线段长372m,东圆弧段长50m,西圆弧段长40m,圆弧段内径均为30m,底坡i=0,底高程为-1.70m;4#排水沟长300m,底坡i=0.002,沟底高程始端为-1.10m,末端为-1.70m。

2.围沟。本示范工程围沟通过自流的方式排入排水环沟中,开挖围沟总长3140m。沿稻田四周开挖环形围沟,沟底宽1.0m,沟深0.6～1.0m。面积在20～30亩之间的稻田还需加挖“十”沟,面积超过40亩的,需加挖“#”沟。

三、生态水稻种养示范工程总体布置

生态水稻种养示范工程总体布置是通过排灌站提水,利用渠道输水,并对渠道采用矩形混凝土衬砌,配套分水口、过路管涵等渠系建筑物,给稻田充分供水;农田需要排水时,稻田降水排入围沟,通过田间排水网汇集,然后经排水沟网和排水枢纽排泄到河流中;该系统实现了良好的水循环系统,提高水的利用率,达到节水增效和科学用水的目的。生态水稻种养灌排系统总体布置见图3.1-1。

图3.1-1 生态水稻种养灌排系统总体布置图

四、效益分析

项目实施后,经济、社会、生态效益显著。

1.经济效益。通过对水稻高效种养工程的实施,可提高灌溉水利用率,减少用水浪费;提高水稻综合生产能力,为保障国家粮食安全奠定坚实基础,促进地区内农村经济又快又好发展。项目实施后,每亩净效益达4000元以上,经济效益十分显著。

2.社会效益。项目建成运行后,可群众参观、学习,每年可现场培训5000人次以上,辐射带动周遍群众自发开展水稻高效种养,预计2～3年内可发展2万亩以上,社会效益显著。

3.生态效益。养殖蟹可提供优质的肥料,种植水稻可为蟹的养殖提供好的生存环境;稻鱼共养需严格控制施肥,病虫害防治也基本实现物理和生物防治,可显著降低农业面源污染,生态效益显著。

该灌排系统,运用良好,通过稻鱼共养可改善涝渍地的现状;在该示范工程的现状稻田情况下,探索沟渠的最佳布局,发挥该灌排系统的最佳作用,同时考虑灌排系统机械化的发展,为灌排系统的综合运用提供扎实的理论基础。